Estabilitat i diagènesis dels fitòlits de silici en els jaciments arqueològics

Estudi realitzat a partir d’una estada al Kimmel Center for Archaeological Research, Israel, entre 2010 i 2012. Els fitòlits són un dels components principals dels sediments arqueològics. Són relativament estables i menys propensos a la degradació biològica que altres restes vegetals, però també poden ser afectats per la diagènesis. Per entendre com la diagènesis afecta als fitòlits hem desenvolupat una aproximació experimental utilitzant solucions alcalines per determinar l’estabilitat individual de fitòlits fòssils i moderns. L’experimentació ha estat completada amb un estudi de camp a Izbet Sartah. Els resultats mostren com la diagènesis canvia la composició dels conjunts de fitòlits, i per tant afecta la interpretació arqueològica. Conseqüentment, hem desenvolupat un mètode per determinar l’estat de preservació dels fitòlits en els jaciments arqueològics. L’experimentació mostra com els fitòlits moderns són més solubles que els fitòlits fòssils. Tant els fitòlits fòssils com els moderns són menys estables si són cremats. No totes les morfologies es preserven igual, indicant així que hi ha unes morfologies més estables que unes altres. Els fitòlits amb decoracions delicades, especialment aquells formats a la inflorescència de gramínies, són més propensos a la dissolució que els de les fulles. L’avaluació de l’estat de preservació dels fitòlits en jaciments arqueològics es pot realitzar utilitzant un conjunt de tècniques com ara: l’Index de Variació de Fitòlits, el mètode de dissolució ràpida, la identificació de morfologies delicades i la utilització del FTIR. Proposem que la diagènesis dels fitòlits depèn directament de la quantitat inicial de fitòlits en els sediments, la velocitat de sedimentació, i la presència o absència de fitòlits i plantes modernes en l’àrea estudiada. Els resultats d’aquesta investigació han estat publicats en dos articles afegits al final de l’informe (Cabanes et al., 2011 i Cabanes et al., in press), presentats en congressos internacionals i utilitzats indirectament en altres investigacions.

Report for the scientific sojourn carried out at Kimmel Center for Archaeological Research, Israel, from 2010 to 2012. Silica phytoliths are a major component in sediments from archaeological sites. Although they are relatively stable and less prone to biological degradation than other plant remains they can also be affected by diagenesis. To understand how diagenesis affects phytolith assemblages we developed an experimental approach using alkaline solutions to determinate the individual stability of modern and fossil phytoliths. The experiments have been completed with a field case study at Izbet Sartah. The results show that diagenesis might change the composition of phytolith assemblages, hence affecting the archaeological interpretation. Therefore, we developed a method to evaluate the preservation state of phytoliths in archaeological sites. The experiments show that modern phytoliths are more soluble than fossil phytoliths. Moreover, both modern and fòssil phytoliths are less stable after being burnt. Not all the phytolith morphologies preserve in the same way, indicating that there are a set of morphologies more stable than others. Phytoliths with delicate decorations, especially those originated in the grass inflorescence are more prone to dissolution than those from the leaves. The evaluation of phytolith preservation in the archaeological sites can be carried out using a set of techniques such as the Phytolith Variation Index, the rapid dissolution method, the identification of delicate morphologies and the use of FTIR to determinate the mineralogical composition of the sediments. We propose that phytolith diagenesis depends on the initial amount of phytolith deposited in the sediments, the sedimentation rate, and the presence or absence of modern phytoliths and plants in the area studied. The results of this research have been published in two papers attached at the end of this report (Cabanes et al., 2011 and Cabanes et al., in press), presented in international conferences and already used in other investigations