Un recente studio realizzato con l'ausilio dell'analizzatore XRF (pXRF) portatile Vanta™ su diversi strati di suolo indicano l'impatto antropico nei periodi Paleolitico superiore (Tarda età della pietra) e medioevale sullo sviluppo dei paesaggi e sulle condizioni climatiche-ambientali in Russia centrale.
Per avere maggior informazioni abbiamo comunicato con la ricercatrice Tatiana Romanis, la quale ha redatto un articolo sullo studio dell'analisi del suolo. Tatiana Romanis ha collaborato con i seguenti ricercatori: Sergey Sedov, Sergey Lev, Marina Lebedeva, Kirill Kondrateve, Anna Yudina, Konstantin Abrosimov, Alexandra Golyeva e Dmitry Volkov.
Ha condiviso con noi i propri obiettivi, risultati e motivi per cui è stato scelto l'analizzatore pXRF Vanta e altri strumenti Olympus per la realizzazione di questo progetto.
Un ricercatore mentre analizza il suolo mediante un analizzatore XRF portatile Vanta
Per quale motivo hai scelto l'analizzatore XRF Vanta per questo studio e come è stato utilizzato nell'ambito della ricerca?
Solamente l'analizzatore XRF portatile rende possibile la realizzazione degli obiettivi della spedizione senza effettuare analisi di laboratorio e conservando i manufatti. Abbiamo scelto l'analizzatore Vanta per i vantaggi principale che offre: approccio non distruttivo, portatilità e risultati di alta qualità.
In questo progetto abbiamo studiato i paleosuoli di un sito risalente al Paleolitico superiore situato presso il Cremlino di Zarajsk. Quando operiamo nei siti archeologici, l'aspetto più complesso è il volume limitato di campioni per le analisi di laboratorio.
Il paleosuolo di Zaraysk è difficile da analizzare visto che si sviluppa su uno strato archeologico e culturale che contiene numerosi manufatti. Per esempio, l'archeologo Sergey Lev ha descritto più di 1 300 manufatti in selce recuperati da uno strato culturale in una piccola area di 4 mq.
In questo caso il primo obiettivo è stato quello di scegliere i campioni per studiare le caratteristiche peculiari degli orizzonti del suolo. Il secondo obiettivo è stato quello di definire i limiti netti o diffusi degli strati in base alla distribuzione degli elementi chimici. Infine, il terzo obiettivo è stato quello di distinguere due gruppi di elementi chimici in base alla loro distribuzione nell'ambito del profilo di suolo studiato, in modo da separare le tracce dei processi pedologici eluviali e illuviali da quelle dell'impatto antropico.
Gli analizzatori pXRF hanno soddisfatto le vostre attese?
Abbiamo usato la spettrometria per analisi pedologiche di tipo non distruttive e effettuate direttamente sul posto. Gli analizzatori pXRF forniscono dei risultati di misura elevati per concentrazioni di rame (Cu), zinco (Zn), fosforo (P), calcio (Ca), zolfo (S), titanio (Ti), ferro (Fe), alluminio (Al) e magnesio (Mg). Come atteso, la concentrazione di questi elementi è cambiata i base all'influenza dei processi pedogenici e l'impatto antropico.
Dati di analisi elementari acquisiti con l'analizzatore pXRF dei ricercatori per lo studio di analisi del suolo
Quali utilità e criticità ha riscontrato nello studio?
Per misurare le concentrazioni degli elementi è stato necessario molto più tempo che previsto. Per questo tipo di ricerca è necessario considerare dei giorni supplementari. Tuttavia ne vale la pena se vi è scarsità di materiale per il campionamento.
Siete rimasti sorpresi dai risultati degli analizzatori pXRF?
Non ci aspettavamo che i risultati XRF acquisiti sul campo per alcuni elementi potessero essere equiparabili a quelli dei metodi di laboratorio. I risultati hanno superato le nostre attese.
In futuro userete delle analisi realizzate con gli analizzatori pXRF per altri progetti?
Vogliamo usare sistematicamente un analizzatore Vanta nell'ambito delle ricerche paleocologiche dei suoli nei siti archeologici. Siamo in grado di acquisire un maggior numero di informazioni durante la ricerca sul campo senza che gli oggetti siano alterati.
Quali sono alcuni importanti aspetti complessi che avete dovuto gestire nella vostra ricerca?
Sicuramente l'elevata eterogeneità dei suoli dei siti archeologici e degli strati culturali studiati, oltre alle limitate capacità di campionamento che implicano l'applicazione delle necessarie tecniche analitiche direttamente sul campo.
Oltre agli analizzatori pXRF quali altri strumenti avete utilizzato per gestire questi aspetti complessi?
Possediamo un microscopio polarizzatore Olympus BX51 on una fotocamera per microscopi digitale Olympus DP26 per l'analisi di sezioni sottili dedicati alla ricerca e alla visualizzazione di microstrutture del suolo.
In futuro in che modo i nostri sistemi di imaging di microscopia possono contribuire alla realizzazione delle vostre ricerche?
A una scala microscopica cambia sia l'analisi delle immagini morfometriche per la quantificazione delle particelle microscopiche antropiche che le caratteristiche dei processi di pedogenesi per documentare l'impatto antropico delle epoche passate e i cambiamenti climatici.
Maggior informazioni sugli analizzatori pXRF Olympus e i microscopi per l'analisi dei suoli
Per ottenere maggior informazioni sui nostri analizzatori pXRF e strumenti di microscopia per questo studio di analisi del suolo, consulta questo documento.
Contenuti correlati
Brochure: Vanta per le applicazioni ambientali
Una scoperta monumentale: La tecnologia XRF fa luce sulle origini di Stonehenge
Scoperta sull'analisi del suolo: Combinazione dei dati Vis-NIR e XRF da analizzatore portatile
