7602

Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 76, núm. 2, A081223, 2024

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a081223

Clasificación semi-supervisada de mezclas de distribuciones para determinar procedencias de artefactos de obsidiana en Izapa, Chiapas

Semi-supervised classification of distribution mixtures to determine the sources of obsidian artifacts at Izapa, Chiapas

Pedro A. López García¹, Denisse L. Argote Espino^2,*, Alejandro J. Uriarte Torres²,

Ivonne A. Pérez Alcántara³, Gerardo Cifuentes Nava⁴

¹Posgrado de Arqueología, Escuela Nacional de Antropología e Historia. Periférico Sur y Zapote s/n, Colonia Isidro Fabela, 14030 Tlalpan, CDMX, México.

² Dirección de Estudios Arqueológicos, Instituto Nacional de Antropología e Historia. Calle Tacuba 76, 4to piso, Colonia Centro, 06000 Cuauhtémoc, CDMX, México.

³ Centro INAH San Luis Potosí. Arista No. 933, Colonia Tequisquiapan, 78230 San Luis Potosí, San Luis Potosí , México.

⁴ Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito de Investigación, Ciudad Universitaria, 04510 Coyoacán, CDMX, México.

* Autor para correspondencia: (D.L. Argote Espino) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Cómo citar este artículo:

López García, P.A., Argote Espino, D.L., Uriarte Torres, A.J., Pérez Alcántara, I.A., Cifuentes Nava, G., 2024, Clasificación semi-supervisada de mezclas de distribuciones para determinar procedencias de artefactos de obsidiana en Izapa, Chiapas: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 76 (2), A081223. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a081223

Manuscrito recibido: 12 de Septiembre de 2023; manuscrito corregido: 8 de Octubre de 2023; manuscrito aceptado: 12 de Octubre de 2023.

RESUMEN

La caracterización química de materiales recuperados de sitios arqueológicos ha sido utilizada para relacionar artefactos con sus respectivas fuentes de materia prima. Para ello, comúnmente se emplean métodos convencionales de la estadística clásica, como son los gráficos bivariados, el análisis de conglomerados y las transformaciones lineales de datos. Quienes han aplicado estos métodos afirman tener un alto grado de confianza en la correcta asignación de los materiales a sus respectivas fuentes. Sin embargo, si los datos empíricos se desvían de los supuestos teóricos, las técnicas de estadística clásica pueden producir asignaciones incorrectas. En este trabajo, se propone un procedimiento de aprendizaje semi-supervisado utilizando el agrupamiento y la clasificación basados en modelos de mezclas de distribuciones exponenciales de potencia asimétricas multivariantes. El objetivo es rastrear el origen y procedencia de los materiales arqueológicos de obsidiana de la zona arqueológica de Izapa, Chiapas, optimizando significativamente el resultado de la correcta asignación de datos sin etiquetar al emplear únicamente una supervisión limitada en forma de instancias etiquetadas. La comprobación de la eficacia del método propuesto se realizó primeramente mediante un experimento controlado utilizando muestras geológicas de yacimientos de obsidiana. Posteriormente, se aplicó el método para analizar un conjunto de artefactos de obsidiana recolectados en excavaciones dentro del sitio de Izapa fechadas para el periodo Clásico. En ambos casos, se obtuvieron clasificaciones bien definidas que, para el caso de Izapa, permitieron determinar el consumo de materiales procedentes de fuentes de Guatemala, así como cierta relación con fuentes del occidente y centro de México.

Palabras clave: Análisis de procedencia de obsidianas; Zona arqueológica de Izapa; Fluorescencia de rayos X portátil; Clasificación semi-supervisada; Agrupación basada en modelos; Modelo de mezcla finita.

ABSTRACT

The chemical characterization of materials recovered from archaeological sites has been used to relate artifacts to their respective sources of raw material. For this, conventional methods of classical statistics are commonly used, such as bivariate graphs, cluster analysis and linear data transformations. Those who have applied these methods claim to have a high degree of confidence in the correct assignment of materials to their respective sources. However, if empirical data deviate from theoretical assumptions, classical statistical techniques can produce incorrect assignments. In this paper, we propose a semi-supervised learning procedure using clustering and classification based on models of mixtures of multivariate asymmetric exponential power distributions. The objective is to trace the origin and provenance of obsidian archaeological materials from the archaeological zone of Izapa, Chiapas, significantly optimizing the result of the correct allocation of unlabeled data by employing only limited supervision in the form of labeled instances. The effectiveness of the proposed method was evaluated by a controlled experiment using data from a set of geological samples from obsidian deposits. Subsequently, the method was applied to analyze a set of obsidian artifacts collected in excavations within Izapa dated for the Classic period. In both cases, well-defined classifications were obtained that, in the case of Izapa, allowed to determine the consumption of materials from Guatemalan sources, as well as some relationship with sources from western and central Mexico.

Keywords: Obsidian provenance analysis; Archaeological zone of Izapa; Portable X-ray fluorescence; Semi-supervised classification; Model-based clustering; Finite mixture models.

Introducción

Determinar el origen o procedencia de los artefactos arqueológicos que son recuperados en los sitios arqueológicos ha servido para establecer cuáles eran las materias primas seleccionadas por los pueblos antiguos y sus principales fuentes de abastecimiento. Esto ha permitido a los arqueólogos reconstruir redes comerciales (Tykot, 2016), establecer cambios en las prácticas de selección de materiales, determinar el uso de diferentes fuentes naturales de abastecimiento lo largo del tiempo, así como poder inferir el control político en la explotación de dichas fuentes (Baxter et al., 2003; Glascock, 1992). Sin embargo, para hacer la asignación de los materiales arqueológicos a sus yacimientos naturales se han usado procedimientos poco confiables, entre los que se incluye a los métodos visuales (Pierce, 2015; Braswell et al., 2000), gráficos bivariables usando datos sin transformar (Moholy-Nagy et al., 2013; Tykot, 2016; Glascock, 2010), análisis de componentes principales (ACP) en datos sin transformar (Tykot, 2016), ACP con datos estandarizados (Petřík et al., 2020), ACP con datos transformados a log₁₀ (Cohen y Pierce, 2018; Glascock et al., 1998; Hall, 2004; Hall y Minyaev, 2002; Millhauser, et al., 2011), análisis discriminante en datos sin transformar (Tykot, 2016), análisis de correspondencias en datos estandarizados (Petřík et al., 2020), análisis de conglomerados (Moholy-Nagy et al., 2013; Petřík et al., 2020), y distancia de Mahalanobis (Carr, 2015; Cohen y Pierce, 2018; Glascock, 1992; Hodge et al., 1992), principalmente.

En la práctica, hemos podido comprobar que la mayoría de los estudios sobre procedencia se limitan únicamente a la parte exploratoria y a la descripción de datos, mientras que la validación estadística de los resultados raramente es abordada (Kovarovic et al., 2011; Charlton et al., 2012; Resler et al., 2021). Existen dos enfoques principales en los estudios de procedencia. El primero afirma que, para lograr un estudio exitoso de caracterización química, es necesaria la inclusión del mayor número de elementos en el análisis para lograr una separación efectiva de los grupos químicos. Al respecto, Harbottle (1982) argumenta que las clasificaciones basadas en numerosos elementos son superiores a las basadas en unos pocos. La inclusión de todas las componentes obedece a la idea de que no será posible obtener un resultado óptimo si solamente se analiza un número limitado de elementos, ya que se desconoce a priori cuales de las componentes podrían ser más efectivas para la discriminación de estos grupos. De igual manera, Glascock (1992) afirma que “es recomendable utilizar la información de todos los elementos... utilizar la máxima cantidad de información”. En consecuencia, Glascock y sus partidarios a menudo usan ≥ 20 elementos en las atribuciones de fuentes (Glascock, 1992; Glascock y Neff, 2003).

El segundo enfoque implica la selección crítica de elementos. Baxter y Jackson (2001) señalaron que la selección de variables es inevitable en los análisis composicionales. Hughes (1984, p. 3) sostiene que “la inclusión de un mayor número de variables […] no necesariamente resulta en una ‘mejor’ clasificación” y señala que deben eliminarse los elementos mal medidos, redundantes o poco informativos; de otra forma, se corre el riesgo de sesgar de forma engañosa el análisis y aumentar el número de clasificaciones erróneas (Shackley, 1988). Desafortunadamente, el criterio de selección de variables ha variado de una investigación a otra de acuerdo con el juicio personal de cada investigador. Por ejemplo, Shackley (1994) propone utilizar únicamente cuatro elementos (Ba, Rb, Sr, Zr) como los más diagnósticos en la obsidiana, mientras que Ferguson (2012) afirma que sólo seis elementos (Fe, Rb, Sr, Y, Zr y Nb) son los más relevantes. Sin embargo, en estas aproximaciones no se discute a detalle cuales son los criterios para llegar a tales afirmaciones, probablemente basándose solo en la experimentación personal y sin ningún soporte formal o tipo de validación.

Podemos concluir que ninguno de estos enfoques es totalmente correcto y, en los casos en donde se afirma que se han identificado con éxito las fuentes, habría que poner en duda los resultados ya que en ninguno de estos se lleva a cabo un criterio de validación. Esto deja en entredicho las posibilidades de reproducibilidad en otras investigaciones en donde se utilicen nuevos datos para responder a la misma pregunta científica. Por otro lado, además de considerar la inclusión o exclusión de variables en los estudios de procedencia, se debe tomar en cuenta el o los algoritmos de agrupación o clasificación. Los métodos multivariados más utilizados en los estudios de procedencia pueden ser de dos tipos: los supervisados y los no supervisados. Entre los métodos no supervisados preferidos están el análisis de componentes principales y el análisis de conglomerados, mientras que en los métodos supervisados se incluyen el análisis discriminante, los árboles de decisión, la máquina vectorial de soporte (support vector machine) o el algoritmo de KNN (K-Nearest Neighbor). Sin embargo, estos métodos poseen diversos inconvenientes.

Los métodos no supervisados implican que no se dispone de información a priori sobre la pertenencia a los grupos para ninguna de las observaciones. En este caso, el procedimiento de clasificación genera automáticamente las clases. El objetivo de los métodos no supervisados es dividir el conjunto de datos que conforman un grupo heterogéneo en subconjuntos homogéneos entre sí y diferentes de los pertenecientes a otros grupos. Estos métodos se consideran de tipo exploratorio y utilizan distancias como medida de similitud para conformar los grupos; debido a la gran cantidad de métricas utilizadas y a los diferentes métodos de agrupación, se ha podido comprobar que se puede llegar a resultados muy diferentes al aplicar distintas técnicas incluso utilizando el mismo conjunto de datos (Templ et al., 2008). Otro inconveniente de estas técnicas es que, aunque los datos no contengan una estructura de grupo, el algoritmo de conglomerados producirá grupos, además de ser incapaces de determinar el número de grupos en el conjunto de datos.

Obviamente, si los datos contienen variables redundantes o con ruido, el agrupamiento será diferente a si sólo se incluyen las variables relevantes. Además, se debe tener en cuenta que los resultados de un análisis de conglomerados “…nunca puede ser una prueba estadística de una cierta relación entre las variables u observaciones…” (Templ et al., 2008, p. 2). En el caso del ACP, se tiene el inconveniente de que es muy sensible a las unidades de medida, ya que las primeras componentes estarán dominadas por qué aquellas variables que tienen una varianza mayor. Por otro lado, si los datos están fuertemente correlacionados o si las variables no se distribuyen linealmente, el ACP resulta ser un método inadecuado. Por otro lado, el ACP es muy sensible ante la presencia de valores atípicos y, contrario a lo que se cree, a menudo incurre en una pérdida de información al eliminar los datos que no se encuentran en las primeras dos o tres.

Para el caso de la clasificación supervisada, se dispone de un conjunto de datos de entrenamiento cuya etiqueta es conocida. En la fase de entrenamiento se construye un modelo utilizando el etiquetado de los datos, el cual nos indica si una muestra está clasificada correcta o incorrectamente por el modelo. Una vez construido el modelo, este se puede utilizar para clasificar nuevos datos cuyas etiquetas se desconocen. Sin embargo, el aprendizaje supervisado adolece en muchos dominios de la falta de suficientes ejemplos de entrenamiento para generar un modelo eficaz. Además, si los grupos no están balanceados, aquellos con un mayor número de observaciones tendrán un impacto significativo en los resultados. En este caso, también aplica el manejo de información redundante, del ruido y de la información irrelevante, por lo que es necesario incluir sólo las características que están relacionadas o conducen a las clases de aprendizaje supervisado.

Por otro lado, si no se respetan los supuestos teóricos del modelo, como la normalidad de las variables u la homogeneidad de varianza de los grupos, estos métodos tienden a producir resultados poco fiables. Por lo que, para tener éxito y poder hacer una asignación correcta de las unidades experimentales a los grupos, deben considerarse varios factores sustanciales. Por ejemplo, en casos de alta dimensionalidad, se debe incluir un procedimiento de selección de variables relevantes con respaldo probabilístico para eliminar variables redundantes o con ruido que puedan afectar el análisis (López-García y Argote, 2023). Otros factores de suma importancia son la transformación aplicada a los datos composicionales, el diagnóstico de los datos para detectar la existencia de valores atípicos o outliers y el o los algoritmos utilizados para agrupar/clasificar las unidades experimentales.

En el caso de la selección de variables, actualmente existen métodos diseñados para identificar objetivamente las componentes más informativas y que más contribuyen a la agrupación o clasificación. Estos son los métodos de agrupamiento basados en modelos de mezcla finita, los cuales ubican la tarea de agrupamiento en un marco formal en donde la distribución empírica de datos se ajusta a través de una mezcla finita de distribuciones teóricas de probabilidad, típicamente la distribución gaussiana multivariante (Banfield y Raftery 1993; Fop y Murphy, 2018). En este artículo, abordamos el problema de la procedencia utilizando un algoritmo semi-supervisado, cuyo principio se basa en el cálculo de probabilidades derivados de la agrupación basada en modelos. Este tipo de aproximación hace uso del etiquetado parcial de datos, el cual es más flexible y robusto en comparación con los métodos supervisados y no supervisados, siendo capaz de resolver los problemas de traslapes totales o parciales en los datos composicionales observados frecuentemente en los gráficos bidimensionales o en las proyecciones obtenidas por métodos lineales. De esta forma, se pueden realizar inferencias sobre datos de interés arqueológico con un alto grado de certeza, como se demostrará más adelante.

Metodología

2.1. Datos que contienen información relativa

Los datos composicionales cuentan con una estructura geométrica algebraica diferente a la de los datos reales (R^D). Los datos composicionales son vectores que muestran la importancia relativa de las partes de un todo (Egozcue y Pawlowsky-Glahn, 2011). En general, los datos composicionales se pueden definir como un vector de D-partes x = (x₁,…, x_D) de valores estrictamente positivos, donde la información relevante está en las relaciones entre las partes (Egozcue y Pawlowsky-Glahn, 2016). Estos datos están contenidos en Simplex (S^D), que es un espacio acotado con una restricción de suma constante, en el que se aplica la geometría de Aitchison. Sin embargo, los métodos estadísticos estándar están diseñados para funcionar en geometría euclidiana clásica en (R^D) o espacios p-dimensionales no restringidos (Aitchinson, 1986; Palarea-Albaladejo y Martín-Fernández, 2020) y no en la geometría de Aitchison. Si no se toma en cuenta que los datos composicionales son datos cerrados y su espacio nativo es el Simplex se pueden producir resultados engañosos con su aplicación a datos de composición sin procesamiento adecuado (Egozcue et al., 2003; Egozcue y Pawlowsky-Glahn, 2011; Filzmoser et al., 2009; Hron et al., 2012; Korhonová et al., 2009; Pawlowsky-Glahn y Buccianti, 2011).

La geometría de Aitchison posee todas las propiedades habituales de la geometría euclidiana, respetando la naturaleza relativa de los datos y cumpliendo los requisitos para operaciones en un espacio vectorial (Aitchison, 1986; Egozcue y Pawlowsky-Glahn, 2005). La transformación de los datos composicionales al espacio real multivariante se basa en los logaritmos de los cocientes entre las partes de un dato composicional (Mateu-Figueras et al., 2003). Aitchison (1986) propone tres tipos de transformaciones de los datos basadas en los logaritmos de cocientes entre las partes de un dato composicional. Estas transformaciones incluyen el log-cociente aditiva (alr), log-cociente centrado (clr), y el log-cociente isomérico (ilr), como se explica en Pawlowsky-Glahn y Buccianti (2011). Usando las transformaciones de tipo log-cocientes (log-ratios) es posible convertir los datos composicionales del espacio de muestra del simplex en espacio de muestra real/euclidiano.

En este estudio, se utilizó el algoritmo del log-cociente centrado (clr), reescalando previamente los datos mediante el operador de clausura C (Mateu-Figueras et al., 2003). La transformación clr mapea isométricamente una composición de D-partes del Simplex a un sub-espacio vectorial euclidiano D-dimensional, manteniendo el número original de componentes. “Su imagen es el hiperplano de R^D que pasa por el origen y es ortogonal al vector de unidades, es decir, la suma de las componentes del vector transformado es igual a cero” (Mateu-Figueras et al., 2003, p. 6). La transformación clr es utilizada para definir una estructura métrica en S^D; de manera análoga, se puede definir a E{clr (x)} y cov{clr( x)}, donde E corresponde al valor esperado y cov corresponde a la matriz de covarianza de las componentes. En la geometría de Atchison, las diferencias relativas se utilizan para expresar distancias entre las observaciones.

2.2. Agrupamiento Basado en Modelos

El agrupamiento basado en modelos (MBC, acrónimo del inglés Model-based Clustering) permite llevar a cabo un planteamiento formal basado en modelos probabilísticos del aprendizaje de los diferentes sistemas de clasificación, como la clasificación no-supervisada, semi-supervisada y supervisada. El MBC se refiere a la práctica de ajustar un modelo de mezcla finita a los datos para determinar el número de componentes y estimar la membresía de pertenencia de cada unidad experimental a los grupos a partir del conjunto de datos (Dang, 2014). Cuando se trabaja con poblaciones finitas, como en el caso de los yacimientos de obsidiana, no es posible modelar el conjunto de muestras a partir de una única distribución, por lo que es más conveniente utilizar una combinación de ellas. En este sentido, se considera que tales datos provienen de distintos grupos; es decir, subpoblaciones asociadas a distintos procesos generadores que se corresponden con las componentes de la mezcla y cuya pertenencia a uno u otro grupo se desconoce.

La distribución (Dⁿ) paramétrica más popular es el modelo de mezclas Gaussianas finitas (GMM, acrónimo del inglés Gaussian Mixture Model), que representa la existencia de subpoblaciones (llamadas componentes) mediante una función de densidad de probabilidad dentro de la misma población. Empero, se debe considerar que las distribuciones empíricas de los datos composicionales están fuertemente sesgadas y con frecuencia no satisfacen el supuesto de la distribución subyacente del modelo de mezclas Gaussiano. Reimann y Filtzmoser (2000) han podido demostrar que la mayoría de los conjuntos de datos geoquímicos se desvían de la normal o logarítmica normal y que más del 70% de todas las componentes en cada conjunto de datos químicos se desvían de la Dⁿ normal. Esto se puede comprobar fácilmente en cualquier base de datos usando métodos gráficos, como los histogramas, los gráficos de comparación de cuantiles (Q-Q plots) o las pruebas de contraste de normalidad como la prueba de Kolmogorov-Smirnov o la de Shapiro-Wilk.

Con el fin de satisfacer el supuesto de normalidad, es común aplicar algún tipo de transformación a los datos. Baxter y Buck (2000) recomiendan la estandarización de los datos químicos, lo que equivale a una transformación lineal z = en donde es el valor original de la variable, es la media de la variable y es la desviación estándar. Esta transformación no resulta ser suficiente para modificar rasgos más complejos de una distribución como, por ejemplo, la asimetría. Reimann et al. (2002) afirman que la estandarización Z tiene poco sentido en geoquímica porque se sabe que las distribuciones empíricas de los datos están fuertemente sesgadas. Por otro lado, la transformación de datos a log₁₀ es la forma más utilizada por el laboratorio de la Missouri University Research Reactor o MURR (Glascock, 1992; Hodge et al., 1992), de la cual se afirma evitar que algunas de las componentes tengan un mayor peso y puedan tener un papel dominante en una clasificación; además, se asevera que la tendencia de los datos se aproxima más a la normalidad para el caso de los elementos traza. En lugar de forzar los datos a la simetría, es recomendable representar los datos composicionales en coordenadas reales antes de comenzar con un análisis estadístico.

Los GMM imponen la restricción de que las componentes de la muestra asociadas a un conglomerado se deban ajustar a la función de densidad de probabilidad (FDP) de una forma elíptica, tomando en cuenta solamente los parámetros de locación (μ) y de dispersión (Σ) que corresponden al vector de medias y a la matriz de covarianzas. En muchos casos, resulta adecuado modelar los datos como una mezcla de varias densidades simétricas como la gaussiana (Morris et al., 2019). No obstante, cuando las componentes no se ajustan al modelo Gaussiano y presentan un mayor grado de asimetría con distribuciones platicúrticas o leptocúrticas de conglomerados, se sabe que el modelo gaussiano puede dar como resultado una sobreestimación del número de componentes, lo que ocasiona un ajuste excesivo del modelo (Dang, 2014; Dang et al., 2023; Franczak et al., 2014). Otro factor que puede influir en un número excesivo de componentes es que los datos estén contaminados con valores atípicos o extremos, ya que estos siempre tienen un efecto negativo en la estimación de los parámetros (Morris et al., 2019).

Además de la Dⁿ Gaussiana, actualmente existen algunas variantes de los modelos de mezclas que consideran la asimetría en los grupos, usando distribuciones más flexibles para la agrupación. Estos modelos pueden manejar una combinación de distribuciones platicúrticas y leptocúrticas. Las distribuciones platicúrticas tienen colas más delgadas que la Dⁿ Gaussiana, es decir, presentan un reducido grado de concentración alrededor de los valores centrales de la variable. Las leptocúrticas se caracterizan por ser distribuciones con curtosis positiva mayor que la Dⁿ normal; éstas tienen colas más anchas o pesadas, por lo que pueden contener una mayor probabilidad de manejar los valores atípicos a diferencia de las distribuciones mesocúrticas o platicúrticas. En este tenor, Dang et al. (2023) proponen el uso de una familia de mezclas exponenciales que permite modelar mezclas de distribuciones sesgadas, tomando en cuenta la asimetría, el peso variable de las colas y el pico de los datos. Este tipo de distribuciones es más adecuado porque no sobreajustan los datos al incluir componentes adicionales para capturar la asimetría.

Dang et al. (2023) formulan el uso de la mezcla de distribuciones Multivariadas de Potencia Exponenciales (MPE). Es decir, se considera un modelo de mezclas basadas en una Dⁿ de potencia exponencial sesgada multivariante; esta Dⁿ es útil para modelar las desviaciones de la normalidad en los datos por medio de un parámetro escalar ( β ) de peso de cola que regula la no normalidad del modelo. Para la estimación de parámetros en los modelos de mezcla, es común utilizar el algoritmo de Expectation–Maximization (EM), el cual es un método iterativo para realizar una estimación de máxima verosimilitud de parámetros en situaciones en las que existen datos incompletos o que son tratados como incompletos. Sin embargo, el EM es muy sensible a la inicialización y, por tratarse de un método local, no garantiza encontrar la mejor solución global. Es por ello que Dang et al. (2023) utilizan en su lugar un algoritmo de maximización de expectativas generalizadas (GEM) con pasos de maximización condicional (Dempster et al., 1977; citado por Dang et al., 2023).

La ventaja del GEM es que “los pasos de maximización condicional aumentan, en lugar de maximizar, el valor condicional esperado del logaritmo de la verosimilitud de los datos completos en cada iteración del algoritmo” (Dang et al., 2023, p.5). Para optimizar la inicialización del algoritmo GEM, es necesario obtener un buen conjunto de parámetros de partida. Para ello, Dang et al. (2023) proponen el enfoque emEM desarrollado originalmente por Biernacki et al. (2003), el cual es un método de inicialización aleatoria que utiliza un algoritmo de clasificación EM y se compone de pasos EM cortos y EM largos. El paso EM corto implica comenzar desde varios puntos aleatorios y ejecutar el algoritmo EM hasta que se cumpla algún criterio de convergencia laxo. La solución que produce la probabilidad logarítmica más alta se elige como punto de partida para la segunda etapa llamada EM larga, la cual se ejecuta hasta que se cumplen los estrictos criterios de convergencia habituales (Melnykov, 2010).

Concluida la inicialización y para poder predecir los valores numéricos y las etiquetas de clase en las estimaciones de máxima verosimilitud de los parámetros del modelo, se calcula el paso-E del algoritmo GEM. En este, las estimaciones de las membresías de pertenencia al grupo _ig se actualizan para i = 1, …, n y g = 1,…, G, donde _ig = 1 si se encuentra en el grupo G y _ig = 0. Con el paso M se actualizan las proporciones de la mezcla. Bajo una variedad de estructuras de covarianza, el modelo es capaz de establecer una familia de 16 modelos de mezcla de MPE para usar tanto en el agrupamiento como en la clasificación semi-supervisada (Dang et al., 2023).

2.3. Selección de Modelos

En una distribución Multivariante Sesgada de Potencia Exponencial (MSPE), se utiliza el criterio de información bayesiano (BIC) para elegir el modelo de mejor ajuste de entre una familia de modelos (Schwarz, 1978). El BIC se puede obtener mediante el uso de factores de Bayes. Como en este caso se tienen modelos alternativos (M₁, M₂, … , el objetivo es elegir el modelo con el mejor ajuste para el conjunto de datos. El BIC es un criterio estadístico de evaluación de modelos en términos de sus probabilidades posteriores que permite identificar y seleccionar el óptimo de entre una familia de 16 modelos MSPE, así como estimar el número óptimo de componentes de la mezcla. La estimación de máxima verosimilitud y la estimación máxima a posteriori (MAP) de los parámetros de los modelos de la agrupación se realizan utilizando el algoritmo GEM para los problemas de datos incompletos. El algoritmo se ejecuta en varios modelos con restricciones en las matrices de covarianza de los grupos; el modelo que mejor ajusta a los datos se elegirá de la combinación del modelo y número de grupos que conduzcan al valor de BIC más alto. Kass y Raftery (1995), entre otros autores, definen al BIC como de signo opuesto al obtenido por el MSPE, en cuyo caso entre más pequeño sea el BIC, más fuerte será la evidencia a favor del modelo.

2.4 Descripción del paquete ‘mixSPE’ para R

El lenguaje de programación R (R Core Team, 2020) ofrece un conjunto de algoritmos para realizar el aprendizaje semi-supervisado y la agrupación basada en modelos, incluyendo el paquete ‘mixSPE’ versión 0.9.1 (Browne et al., 2022). Mediante la función ‘EMGr ()’, este paquete permite aplicar los métodos basados en mezclas de distribuciones multivariadas de potencia exponencial (MPE) y de potencia exponencial sesgada (MSPE) para clasificar los datos no etiquetados. Aquí, los parámetros que se deben establecer son los siguientes: G (2-n), que corresponde al número de componentes que se desean ajustar en la mezcla; iModel, que es el modelo de arranque utilizado para generar estimaciones de parámetros iniciales; label = (“), que corresponde al vector de las etiquetas de cada clase, incluyendo el 0 para aquellas observaciones no etiquetadas; y modelSet para establecer el ajuste de alguno de los 16 modelos. En el caso de este último, configurar modelSet = “all” va a ajustar todos los modelos automáticamente. De lo contrario, se puede proporcionar un vector de caracteres de un subconjunto de estos modelos: “EIIE”, “VIIE”, “EEIE”, “VVIE”, “EEEE”, “EEVE”, “VVEE”, “VVVE”, “EIIV”, “VIIV”, “EEIV”, “VVIV”, “EEEV”, “EEVV”, “VVEV”, “VVVV”.

Cada una de las letras anteriores corresponde a las restricciones impuestas en las matrices de covarianza e indican el tipo de volumen, forma y orientación de las componentes (E = equal, V = variable e I = orientation). Dang et al. (2014) denomina a esta familia de modelos como mezcla de potencias de decaimiento exponencial. Para el caso del parámetro Skewness, si se establece como ‘TRUE’, se va a ajustar a las mezclas de distribuciones de potencia exponenciales asimétricas multivariadas que pueden modelar la asimetría de los datos (Browne et al., 2022). Para comprobar la exactitud en la clasificación, los resultados de la asignación del modelo MSPE son comparados con los datos originales utilizando el índice de Rand ajustado (Hubert y Arabie, 1985). Este índice es un medio para comparar la similitud de resultados entre la etiqueta original de las muestras y la asignada por el método de clasificación. El índice Rand siempre toma un valor entre 0 y 1, donde 1 indica que se ha obtenido una clasificación perfecta y 0 indica una clasificación aleatoria (Dang et al., 2023).

Figura 1. Localización geográfica de los yacimientos de obsidiana analizados: 1) Ixtepeque, 2) SMJ, 3) El Chayal, 4) Zinapecuaro, 5) Ucareo, 6) Paredon, 7) Sierra de Pachuca, 8) Tulancingo, 9) Oyameles, 10) Otumba-Malpais, 11) Pico de Orizaba, 12) Otumba-Ixtepec, 13) Otumba-Soltepec, 14) Zacualtipan, 15) Ahuisculco, 16) Llano Grande.

Resultados

3.1 Yacimientos de Obsidiana de México y Guatemala

Para evaluar la eficiencia del método, se realizó una primera aproximación recurriendo a datos de concentraciones químicas de muestras cuyo origen fuera conocido, de manera que fungieron como pruebas controladas. Para ello, se utilizaron muestras geológicas recolectadas de 16 fuentes de obsidiana diferentes, 13 correspondían a yacimientos de diferentes regiones de México y 3 a fuentes en Guatemala (Tabla 1; Figura 1). Los datos composicionales, así como descripciones de cada una de las fuentes, pueden consultarse en García Gómez (2018), y López-García et al., (2019; 2021; 2023b). Debido a que el espacio geométrico de los datos composicionales es el Simplex (S^D), los datos fueron transformados al log-cociente centrado. Una amplia discusión sobre los diferentes tipos de transformaciones y los fundamentos teóricos del análisis log-ratio se pueden consultar en López-García et al. (2021) y López-García y Argote (2023). De cada yacimiento se utilizaron 20 muestras, excepto de Otumba_Ixtepec (con n = 14) y de Llano Grande (con n = 15). Cada subconjunto de 20 muestras por yacimiento fue subdividido a su vez en muestras con etiqueta (labeled) y muestras sin etiquetar (unlabeled), asumiendo que la procedencia de este segundo grupo era desconocida.

Tabla 1. Listado de muestras de 16 fuentes diferentes de obsidiana recolectadas en diversas regiones de México y Guatemala.

En la Tabla 1 puede verse resumida la información arriba descrita: la primeras dos columnas indica la letra y el número asignada para identificar a cada grupo, la tercera describe el nombre del yacimiento del cual se recolectaron las muestras, la cuarta señala el número total de muestras analizadas para cada yacimiento, la quinta columna indica el número de muestras cuya procedencia es conocida (muestras etiquetadas), y la sexta se refiere a las muestras cuyo origen se asume no ser conocido (muestras sin etiquetar). En este ejercicio, el 58% del total de las muestras se manejaron como desconocidas. Para que el algoritmo sea capaz de discriminar entre los datos etiquetados y los no etiquetados, en la matriz de datos debe incluirse un vector que indique la etiqueta numérica que identifica a cada yacimiento (ver Tabla 1 para examinar el identificador numérico de cada yacimiento); notar que el ‘0’ sólo es asignado a aquellas muestras con procedencia desconocida (Tabla 2).

Tabla 2. Etiqueta de las muestras con procedencia conocida y muestras con procedencia desconocida, las últimas identificadas con un 0 (la matriz se lee de izquierda a derecha y de arriba abajo).

Así, si contamos las asignaciones en la Tabla 2, podemos ver que en el grupo A hay 23 muestras de Ixtepeque, de las cuales sólo 11 tienen etiqueta (ID numérico “1”); en el grupo B hay 20 muestras de San Martín Jilotepeque con 8 muestras etiquetadas (ID numérico “2”); y así, lo mismo aplica para el resto de los yacimientos. Como puede apreciarse en la Tabla 1, se manejó un total de n = 180 muestras de origen desconocido. El conocimiento previo de la procedencia de todas las muestras permitió evaluar la exactitud de la clasificación semi-supervisada propuesta para calcular las membresías de pertenencia a los grupos. Usando el código presentado en el Apéndice al final de este artículo, se hizo el ajuste del modelo de mezclas de MSPE. El BIC seleccionó el modelo “EEEEV” con 16 componentes (Tabla 3), el cual implica que el volumen y la forma de los grupos son iguales, sólo variando su orientación.

Tabla 3. BIC calculado para la familia de 16 modelos de MSPE.

En la Tabla 4 puede apreciarse como el MSPE asignó correctamente todas las muestras a su yacimiento correspondiente. El valor del índice de Rand ajustado para el modelo MSPE seleccionado fue de 1, lo que indica una agrupación perfecta. La efectividad del método se vio comprobada incluso al correrse el algoritmo con sólo tres muestras etiquetadas en cada uno de los yacimientos. Esto demuestra que el tamaño de muestra no es un factor importante en el modelo MSPE para determinar la procedencia de las muestras, al contrario del caso de la Distancia de Mahalanobis en donde hay restricciones con el tamaño de muestra de los grupos. Con base en los resultados obtenidos, se procedió a aplicar el método a datos reales con muestras de obsidiana de origen desconocido recolectadas en un sitio arqueológico, como se muestra a continuación.

Tabla 4. Asignación de grupos realizada por la clasificación semi-supervisada con MSPE (la matriz se lee de izquierda a derecha y de arriba abajo).

3.2 Artefactos de obsidiana de la Zona Arqueológica de Izapa, Chiapas

La zona arqueológica de Izapa se encuentra localizada en la región del Soconusco, al sureste del estado de Chiapas, aproximadamente a 10 km de la ciudad de Tapachula y cerca de la frontera con Guatemala (Figura 2). Si bien las investigaciones arqueológicas en Izapa se remontan a la década de 1940, las intervenciones realizadas por la Fundación Arqueológica del Nuevo Mundo (New World Archaeological Foundation, NWAF) entre 1963 y 1965, permitieron caracterizar su patrón de asentamiento organizado en torno a conjuntos de plaza delimitados por arquitectura monumental sobre un área aproximada de 127 ha, y proponer una secuencia ocupacional que se extendió desde el Preclásico temprano (1800 a.C.) hasta el Postclásico temprano (1200 d.C.) (Lowe, et al., 1982). En la actualidad, la mayor parte del asentamiento está bajo el crecimiento urbano moderno, conservándose sólo 2.88 ha cómo áreas protegidas por el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) y abiertas al público (Uriarte y Pérez, 2018).

Figura 2. Localización de la zona arqueológica de Izapa y su posición con respecto a los tres yacimientos principales de abastecimiento de obsidiana (imagen de satélite obtenida de Google Earth © 2022 Google LLC).

Mendelsohn (2017) realizó un estudio para determinar los yacimientos de obsidiana aprovechados por los habitantes de Izapa, así como los cambios en los patrones de consumo en la transición del Preclásico terminal al Clásico temprano (del 100 a.C. al 400 d.C.), momento durante el cual existieron transformaciones en la organización del asentamiento que resultaron en un aparente abandono de amplios sectores del sitio que habían alcanzado su auge durante el Preclásico tardío (350-100 a.C.) (Lowe et al., 1982). Para su estudio, la autora utilizó materiales procedentes de la excavación de las Estructuras 255 y 260, construcciones de probable función doméstica localizadas al sur del sitio. Por medio de la técnica de fluorescencia de rayos X en su modo portátil, realizó el análisis de 390 navajas de obsidiana y 22 muestras de control de cinco yacimientos (n = 5 de San Martín Jilotepeque, n = 5 de Ixtepeque, n = 5 de El Chayal, n = 5 de Pachuca y n = 2 de Tajumulco). La tabla de concentraciones se puede encontrar en el Apéndice F de Mendelsohn (2017).

Mendelsohn (2017) utilizó un gráfico bivariable de log₁₀ (Sr) vs log₁₀ (Zr) para asociar las muestras de control con las muestras desconocidas. En sus conclusiones, la autora afirma que hay una clara ausencia de obsidiana de Ixtepeque, predominando la obsidiana de San Martín Jilotepeque (SMJ; 57.4% en promedio del total de navajas analizadas), seguida de la proveniente de El Chayal (17.9% en promedio) y del volcán Tajumulco (8.3% en promedio). Así mismo, hay una baja ocurrencia de obsidiana de Pachuca (5 navajas), junto a 3 muestras que no pudo asignar a ninguna de las fuentes conocidas. Haciendo una clasificación usando el modelo MSPE y transformando los datos al log-ratio isométrico, obtuvimos un resultado diferente al de Mendelsohn (2017), como puede apreciarse en la Tabla 5. Con estos resultados, se confirma que San Martín Jilotepeque era la principal fuente de suministro de Izapa, seguido del El Chayal; lo que sorprende aquí es que, a diferencia de lo afirmado por Mendelsohn (2018), sí se registra presencia de la obsidiana de Ixtepeque y no de Tajumulco.

Tabla 5. Reclasificación usando el modelo MSPE de las muestras de obsidiana analizadas por Mendelsohn (2018).

Lo anterior indicaría una mayor explotación y distribución del yacimiento de Ixtepeque de lo que anteriormente se consideraba para el periodo Preclásico terminal o Protoclásico. Por otro lado, la ausencia de obsidiana del volcán Tajumulco es lógica ya que, a pesar de su cercanía con el sitio (32 km en línea recta), la obsidiana de este volcán posee una baja calidad para la producción de navajas prismáticas, con una textura más granular y una matriz burda (Clark et al., 1989). De ahí la necesidad de los pobladores prehispánicos de importar este bien desde otras regiones un poco más lejanas, como El Chayal, Ixtepeque y San Martín Jilotepeque. Consideramos que la diferencia en los resultados de Mendelsohn (2017) con los nuestros se puede deber a que, tanto la transformación a log10 como el uso de gráficos bivariados, no son el procedimiento indicado para determinar la procedencia de materiales arqueológicos.

Para el presente estudio, se empleó una muestra de 88 artefactos de obsidiana, principalmente fragmentos de navajas prismáticas y lascas, recuperados de las intervenciones arqueológicas efectuadas entre 2017 y 2019 por el Proyecto Investigación y Conservación de Izapa del INAH en las Estructuras 125 y 130 del Grupo F de Izapa. El conjunto arquitectónico del Grupo F se sitúa al norte de la zona arqueológica de Izapa y se caracteriza por su organización en torno a una plaza rectangular con un área de 3.4 ha (Figura 3). Al interior de la plaza, se dispuso un grupo de edificaciones monumentales, entre las que se encuentran las Estructuras 125 y 130 (Lowe et al., 1982). Trabajos previos en el Grupo F permitieron proponer una ocupación que inició durante el periodo Protoclásico (50 a.C.-100 d.C.) y que se intensificó durante el Clásico temprano, alcanzando su mayor extensión durante el Clásico tardío y concluyendo durante el Posclásico temprano (900-1200 d.C.) (Lowe et al., 1982; Rosenswig y Mendelsohn, 2016). Durante estos periodos, el Grupo F se desempeñó como el principal centro cívico-ritual de Izapa, por lo que el análisis de procedencia de los artefactos estudiados proporcionaría información relevante para la comprensión de las redes de intercambio en las que participó el asentamiento entre el Clásico temprano y tardío (del 100 al 900 d.C.).

Figura 3. Ubicación del Grupo F dentro de la zona arqueológica de Izapa (modificado de Lowe et al., 1982).

En la Figura 4 puede apreciarse los puntos dentro de la zona arqueológica donde se realizaron las excavaciones controladas de donde proceden los artefactos. Por los contextos en que se recuperaron, correspondientes a los rellenos constructivos y material de derrumbe, los artefactos de la muestra corresponden al periodo Clásico (100-900 d.C.), momento de mayor actividad constructiva y ocupacional dentro de las Estructuras 125 y 130 del Grupo F (Clark y Lee, 2018; Lowe et al., 1982). Los artefactos fueron analizados mediante la técnica de fluorescencia de rayos X en su modo portátil empleando un equipo marca Bruker modelo Tracer III-IV+ que consta de un tubo de Rh, un detector de Si y una ventanilla del detector de Be. Los parámetros establecidos para la medición de las muestras fueron los siguientes: (1) voltaje de 40 kV, (2) corriente de 25 amp, (3) tiempo de exposición de 200 s, (4) ambiente normal. Se utilizó un filtro de 12 mil Al/1 mil Ti/6 mil Cu, diseñado por el fabricante específicamente para la medición de obsidianas. Se utilizó un coeficiente empírico de fábrica (GL1) para la conversión de energía a composición química, el cual permitió determinar las concentraciones de 10 elementos (Mn, Fe, Zn, Ga, Th, Rb, Sr, Y, Zr, Nb).

Figura 4. Áreas de excavación de donde proceden los artefactos de obsidiana analizados.

De acuerdo con el método aquí propuesto, se realizó una clasificación semi-supervisada usando el modelo de distribución MSPE de las n = 88 muestra de obsidiana recuperadas; como grupos de referencia se utilizaron los datos de los yacimientos de la Tabla 1. El resultado del modelo puede observarse en la Tabla 6, donde se apreciar que San Martín Jilotepeque es el yacimiento con mayor presencia, seguido de El Chayal y después de Ixtepeque, manteniendo un patrón de aprovisionamiento de materia prima similar al que venía dándose desde el periodo Preclásico terminal observado por el estudio de Mendelsohn (2017). Así mismo, se lograron detectar dos artefactos provenientes de Pachuca y dos de Ucareo. El BIC eligió el “EEEEV” (volumen igual, tamaño igual y orientación variable) con 5 componentes como el modelo que mejor se ajustaba a los datos. Con el resultado obtenido, puede observarse que los habitantes de Izapa tenían un acceso preferencial a los tres principales yacimientos de obsidiana de Guatemala, fuentes que aprovisionaron de materia prima a gran parte de los asentamientos del sureste mesoamericano desde el periodo Preclásico, incluyendo al Soconusco (Clark et al., 1989; Mendelsohn, 2018; Stark et al., 2016).

El Chayal, San Martín Jilotepeque e Ixtepeque fueron las tres fuentes de obsidiana más importantes de las tierras altas de Guatemala y cuya materia prima fue distribuida a través de largas redes comerciales de norte a oeste hacia la costa del Pacífico, Belice y las Tierras Bajas Mayas (Carr, 2015; Nazaroff et al., 2010), y hacia el sur hasta El Salvador, Honduras y Nicaragua (Sheets et al., 1990). El inicio de la explotación de las fuentes guatemaltecas comenzó en el período Preclásico medio (1000 a 400 a.C.), siendo San Martín Jilotepeque más representativo de este período (Brown et al., 2004). Desde el Preclásico tardío hasta el Clásico terminal (del 400 a.C. al 900 d.C.), El Chayal se convirtió en la fuente dominante, siendo eclipsado por Ixtepeque en el período posclásico (900-1500 d.C.) (Nazaroff et al., 2010). Los estudios de Mendelsohn (2017; 2018) coinciden con la presencia de artefactos procedentes de Jilotepeque y El Chayal; a diferencia de nuestros datos, la ausencia de materiales de Ixtepeque en el estudio de Mendelsohn (2017) probablemente se deba a que este yacimiento fue explotado mayormente durante el periodo Posclásico y la temporalidad de las piezas analizadas por ella se asociaba principalmente al período Preclásico terminal.

Tabla 6. Clasificación de los artefactos de obsidiana recolectados del sitio arqueológico de Izapa, Chiapas.

Por otro lado, aunque solamente con dos unidades de cada yacimiento, se ratifica la presencia de obsidiana del yacimiento de Sierra de Pachuca en Hidalgo y se adiciona la de Ucareo en Michoacán, lo que sugiere un cierto nivel de intercambio a larga distancia entre Izapa y el Centro de México para el periodo Clásico. Para este periodo, la explotación y/o distribución de materiales tanto de Sierra de Pachuca como de Ucareo están relacionados con el control e influencia teotihuacanas. En este sentido, cabe señalar las observaciones de Clark y Lee (2018), quienes describen una colección de joyería de obsidiana verde utilizada como parte del ajuar funerario de enterramientos localizados en el conjunto de la Estructura 125 durante las excavaciones de la NWAF en la década de 1960, esta presentó características de manufactura propias de Teotihuacán. Con base en lo anterior, estos autores propusieron que tales artefactos fueron elaborados en aquella urbe y adquiridos mediante intercambios entre miembros de las élites durante los periodos Clásico temprano y Clásico medio (200-600 d.C.), lo cual pudo ser también el caso de los materiales presentados en este trabajo.

Conclusiones

Durante décadas se ha tratado de resolver el problema de procedencia de materiales arqueológicos utilizando métodos de la estadística clásica o métodos exploratorios conocidos como métodos no-supervisados, como son los gráficos bidimensionales, el análisis de clústeres o el análisis de componentes principales. Sin embargo, se ha comprobado que estos métodos confunden los grupos, provocando traslapes y la dispersión de muestras que pertenecen a un mismo grupo pueden ser separados en varios grupos diferentes. Por otra parte, existen algunos estudios en donde se ha implementado la clasificación supervisada para determinar la procedencia, la cual implica el conocimiento a priori de las unidades experimentales. El inconveniente es que algunos de los modelos utilizados están restringidos por ciertos supuestos teóricos que no se satisfacen, como el de normalidad de las variables y la homogeneidad de varianzas en los grupos (para el caso del Análisis Discriminante) o el tamaño de muestra de los grupos de referencia (como es el caso de la Distancia de Mahalanobis). Si tales supuestos no son respetados, pueden ocasionar una asignación incorrecta de las unidades de muestra.

Por otro lado, la clasificación supervisada requiere de una gran cantidad de muestras etiquetadas para realizar el entrenamiento. No obstante, existen situaciones en donde es difícil disponer de un número suficiente de ejemplos para el entrenamiento. Los modelos mixtos gaussianos constituyen un método muy efectivo para agrupar y clasificar ciertos tipos de datos. Sin embargo, el modelo de mezcla gaussiana puede tener dificultades para acomodar grupos con colas pesadas o valores atípicos. Para evitar estos inconvenientes de los métodos tradicionales, en este artículo se propuso un método para determinar la procedencia de materiales arqueológicos usando un método de clasificación semi-supervisada, en la cual se predefine un conjunto de clases y se entrena al sistema mediante un conjunto de muestras etiquetadas cuyo origen se conoce con exactitud. Una vez entrenado el sistema, este es usado para clasificar automáticamente a un nuevo conjunto de datos cuyo origen se desconoce.

El modelo propuesto para hacer la asignación de las muestras a su clase (yacimiento) correspondiente es el de la distribución multivariante sesgada de potencia exponencial (MSPE). Este, al ser un modelo adaptado para manejar datos sesgados y simétricos, no se ve afectado por valores atípicos, ajustando el número óptimo de componentes de la mezcla. La ventaja de estos modelos es que pueden modelar simultáneamente una combinación de distribuciones platicúrticas, leptocúrticas y gaussianas (colas más delgadas, colas más anchas o colas más pesadas) con la asimetría. Como resultado, las distribuciones MSPE son más apropiadas para modelar datos heterogéneos con componentes de grupos no gaussianos. Para la estimación de los parámetros, se aplica un enfoque generalizado de maximización de expectativas (GEM) con pasos de maximización condicional. Además, el MSPE permite el ajuste simultáneo de una familia de 16 modelos de mezclas, reteniendo el modelo que mejor ajusta a los datos de un conjunto finito de modelos. Pare ello utiliza el Criterio de Información Bayesiano (BIC), cuya función es mitigar el riesgo de ajuste excesivo al introducir una penalización.

Para comprobar la efectividad del modelo, se realizó un experimento controlado utilizando una base de datos que contenía la concentración química de 16 yacimientos de obsidiana: 13 localizados en diversas regiones de México y 3 en Guatemala. En este ejercicio, se etiquetó sólo el 42% de las muestras y el resto se manejó como datos de procedencia desconocida. La asignación del método fue efectiva en el 100% de los casos. Como aplicación a datos arqueológicos, se tomó a los mismos 16 yacimientos como grupos de referencia para hacer la asignación de n = 88 muestras recuperadas del sitio arqueológico de Izapa, Chiapas. El método permitió asignar los materiales arqueológicos a cinco yacimientos, corroborando la importancia que desempeñaron las fuentes del altiplano guatemalteco en el aprovisionamiento de obsidiana para los habitantes de Izapa durante el periodo Clásico, pero también su participación en amplias redes de intercambio interregionales como se infiere de la identificación de fuentes del centro y occidente de México. A partir de los casos aquí presentados, puede concluirse que el método de clasificación semi-supervisada a través la familia MSPE demostró tener un rendimiento superior al de los métodos comúnmente utilizados en los estudios de procedencia.

Contribuciones de los autores

Conceptualización: López García, P. A., Argote Espino, D. L.; Análisis o adquisición de datos: López García, P. A., Argote Espino, D. L.; Desarrollo metodológico/técnico: López García, P. A., Cifuentes Nava, G.; Redacción del manuscrito original: López García, P. A., Argote Espino, D. L.; Redacción del manuscrito corregido y editado: López García, P. A., Argote Espino, D. L.; Diseño gráfico: Argote Espino, D. L., Uriarte Torres, A. J.; Trabajo de campo: Uriarte Torres, A. J., Pérez Alcántara, I. A.; Interpretación: Uriarte Torres, A. J., Pérez Alcántara, I. A., Argote Espino, D. L.

Financiamiento

Las excavaciones arqueológicas de las cuales provienen los materiales arqueológicos aquí analizados fueron realizadas mediante recursos financieros del Sistema Institucional de Proyectos del INAH procedentes del “Proyecto de Investigación y Conservación de Izapa”.

Agradecimientos

Agradecemos a Armando Macias y Carlos Andrés Hernández de la empresa RAISA (Radiación Aplicada a la Industria S.A. de C.V.) por proporcionarnos el espectrómetro de FRX. También agradecemos a los trabajadores técnico-manuales de las comunidades de Tuxtla Chico y Segunda Sección de Izapa que nos apoyaron en las actividades de excavación de la zona arqueológica.

Conflictos de interés

Los autores hacen constar que no existen conflictos de interés con otros autores, instituciones u otros terceros sobre el contenido (total o parcial) del artículo.

Editor a cargo

Avto Gogichaishvili

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APÉNDICE

Apéndice: Scripts para R

## script Model-based clustering and classification using mixtures

##of multivariate skewed power exponential distributions

library(mixSPE) ##Browne, R., Dang, U., Gallaugher, M and McNicholas, P. (2022)

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G=16, max.iter=500, epsilon=5e-3, label=label, modelSet=”all”,

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Peer Reviewing under the responsibility of Universidad Nacional Autónoma de México.

This is an open access article under the CC BY-NC-SA license(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)

Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 76, núm. 2, A111223, 2024

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a111223

Exploración geofísica para la identificación de elementos arquitectónicos enterrados en la zona arqueológica Izapa, Chiapas

Geophysical exploration for the identification of buried architectural elements in the archaeological zone of Izapa, Chiapas

Denisse L. Argote Espino^1,*, Gerardo Cifuentes Nava², Alejandro J. Uriarte Torres¹,

Ivonne A. Pérez Alcántara³, Pedro A. López García⁴

¹Dirección de Estudios Arqueológicos, Instituto Nacional de Antropología e Historia. Calle Tacuba 76 4to piso, Colonia Centro, 06000, Cuauhtémoc, CDMX, México.

² Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito de Investigación, Ciudad Universitaria, 04510 Coyoacán, CDMX, México.

³ Centro INAH San Luis Potosí. Arista No. 933, Colonia Tequisquiapan, 78230 San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.

⁴ Posgrado de Arqueología, Escuela Nacional de Antropología e Historia. Periférico Sur esq. Calle Zapote, Colonia Isidro Fabela, 14030 Tlalpan, CDMX, México.

* Autor para correspondencia:( (D.L. Argote Espino) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Cómo citar este artículo:

Argote Espino, D.L., Cifuentes Nava, G., Uriarte Torres, A.J., Pérez Alcántara, I.A., López García, P.A., 2024, Exploración geofísica para la identificación de elementos arquitectónicos enterrados en la zona arqueológica Izapa, Chiapas: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 76 (2), A111223. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a111223

Manuscrito recibido: 16 de Septiembre de 2023; manuscrito corregido: 15 de Noviembre de 2023; manuscrito aceptado: 25 de Noviembre de 2023.

RESUMEN

La zona arqueológica de Izapa fue un importante asentamiento prehispánico de probable filiación mixe-zoque en de la región del Soconusco, al sureste del actual estado de Chiapas, cuya secuencia ocupacional se extendió desde el Preclásico temprano (1800 a.C.) hasta el Postclásico temprano (1200 d.C.). A lo largo de su prolongada habitación, se realizaron diversos movimientos poblacionales al interior del asentamiento. Así, durante el periodo Clásico, en el conjunto conocido como Grupo F, del cual actualmente se encuentran protegidas sólo 2.88 ha, se construyeron estructuras monumentales que integraron un complejo cívico-ritual. Trabajos de investigación previos en este conjunto identificaron una prolongada secuencia constructiva, principalmente en el montículo mayor (Estructura 125-A). Con el objetivo de identificar posibles momentos constructivos anteriores, a los que actualmente se aprecian, y determinar el estado de conservación de algunas de sus estructuras monumentales, se realizó una prospección geofísica por medio de las técnicas de georradar y tomografía de resistividad eléctrica en diversas áreas del Grupo F. A través de estas, se lograron detectar diversas anomalías que pueden interpretarse como estructuras arqueológicas (como plataformas, canales y muros). Algunos de estos elementos pudieron comprobarse mediante excavaciones arqueológicas. Las diversas profundidades a las que se encuentran estas posibles estructuras hablan de una ocupación prolongada del Grupo F, con diversas modificaciones a su configuración arquitectónica.

Palabras clave: radar de Penetración Terrestre, tomografía de resistividad eléctrica, prospección arqueológica, zona arqueológica de Izapa, Chiapas.

ABSTRACT

The archaeological zone of Izapa was an important pre-Hispanic settlement of probable Mixe-Zoque affiliation in the Soconusco region, southeast of the current state of Chiapas, whose occupational sequence extended from the Early Preclassic (1800 BC) to the Early Postclassic (1200 AD). Throughout its long habitation, various population movements occurred within the settlement. During the Classic period, in the complex known as Group F, of which only 2.88 ha are currently protected, monumental structures were built that integrated a civic-ritual compound. Previous research identified a prolonged constructive sequence, specifically in the main pyramid (Structure 125-A). To identify possible construction moments prior to those currently appreciated and determine the state of conservation of some of its monumental structures, a geophysical survey was carried out by means of georadar and electrical resistivity tomography techniques in various areas of Group F. Through these, it was possible to detect several anomalies that can be interpreted as archaeological structures, including platforms, channels and walls. Some of these elements were verified by archaeological excavations. The different depths at which these possible structures are located speak of a prolonged occupation of Group F, with various modifications to its architectural configuration.

Keywords: ground penetrating radar, electric resistivity tomography, archaeological prospection, archaeological zone of Izapa, Chiapas.

Introducción

La zona arqueológica de Izapa se encuentra en el piedemonte aledaño a la costa del Pacífico chiapaneco, dentro del actual municipio de Tuxtla Chico (Figura 1). Este sitio se estableció como centro rector o asentamiento de primer rango de la región del Soconusco, con actividades cívicas y rituales y un diseño urbano complejo con estructuras arquitectónicas monumentales organizadas en torno a amplias plazas de planta rectangular (Lowe et al., 1982). Se estima que el asentamiento prehispánico se extendió sobre un área aproximada de 200 ha (Rosenswig et al., 2013), aunque solo 127 ha se encuentran incorporadas dentro de la zona arqueológica establecida en 2002, la cual incluye a los principales grupos arquitectónicos (Grupos A a la H). De estos grupos, solo tres (A, B y F) se encuentran parcialmente protegidos por el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) y abiertos al público; el resto se encuentra al interior de predios de propiedad privada (Uriarte y Pérez, 2018).

Figura 1. Localización de la Zona Arqueológica de Izapa, Chiapas.

Esta antigua urbe tuvo un extenso periodo ocupacional que va desde el Preclásico temprano (1800 a.C.) hasta el Postclásico temprano (1200 d.C.), presentando su mayor crecimiento entre el Preclásico medio (700-300 a.C.) y el Preclásico tardío (300-50 a.C.) cuando se estableció como cabecera de una entidad política regional (Lowe et al., 1982; Rosenswig et al., 2018; Rosenswig, 2019). Al mismo tiempo, durante estos periodos se consolidó uno de sus elementos más reconocidos, el “estilo Izapa”: expresión iconográfica que se plasmó en monumentos pétreos (como estelas, altares y esculturas), distribuidos dentro de las plazas del sitio; en estos se representó a personajes humanos y seres mitológicos, así como escenas rituales relacionados con el ejercicio de la autoridad política (Guernsey, 2002; Lowe, et al., 1982; Quirarte, 2007; Rosenswig, 2019; Strauss, 2018). Hacia el periodo Protoclásico (50 a.C.-100 d.C.), Izapa atestiguó un proceso de cambio cuyas causas aún son objeto de discusión, pero que resultó en una reconfiguración del espacio público con el paulatino abandono de la mayor parte de los conjuntos arquitectónicos de plaza (Lowe et al., 1982). Así, durante el Clásico temprano (250-600 d.C.), el Grupo F se estableció como el centro cívico-ritual del asentamiento, alcanzando su mayor extensión en el Clásico tardío (600-900 d.C.) y concluyendo su ocupación durante el Postclásico temprano (900-1200 d.C.) (Lowe et al., 1982; Rosenswig y Mendelsohn, 2016).

En este intervalo de tiempo, se definió un patrón arquitectónico que fue compartido por otros asentamientos de la región del Soconusco, el cual constaba de espacios rectangulares delimitados por plataformas de baja altura, dentro de los que se levantaban estructuras monumentales como basamentos escalonados y juegos de pelota (Rosenswig y Mendelsohn, 2016). En términos generales, la arquitectura del Grupo F (Figura 2) se caracterizó por el predominio del empleo de materiales constructivos térreos para la elaboración de rellenos, argamasas, pisos y acabados, así como de cantos rodados de rocas ígneas, principalmente tobas y basaltos sin labrar, para la construcción de muros de mampostería (Lowe et al., 1982). Por sus dimensiones y ubicación, puede afirmarse que la principal construcción del Grupo F fue la Estructura 125, un conjunto arquitectónico sobre una amplia plataforma de hasta 1.5 m de altura, conformado por seis estructuras organizadas en torno a dos patios, destacando la Estructura 125-A, un basamento de 7 m de alto (Lowe et al., 1982); la localización de enterramientos humanos asociados a los edificios de este conjunto acompañados de ofrendas suntuarias con artefactos procedentes de regiones tan distantes entre sí, como Teotihuacán y las Tierras Bajas Mayas (Lowe et al., 1982; Clark y Lee, 2018), subrayan su importancia para los grupos de élite de Izapa durante sus fases tardías de ocupación.

Figura 2. Plano general del Grupo F (modificado de Lowe et al., 1982).

Las primeras intervenciones arqueológicas en el Grupo F fueron realizadas por la Fundación Arqueológica del Nuevo Mundo (New World Archaeological Foundation, NWAF), grupo de investigación arqueológica de la Universidad Brigham Young dedicado al estudio de los orígenes y desarrollo de las sociedades complejas en el nuevo mundo. Así, entre 1963 y 1965, el Grupo F fue explorado intensivamente y se restauraron parcialmente algunas estructuras (Lowe et al, 1982). Sobresale la intervención en el basamento de la Estructura 125-A (Figura 3), donde se realizaron pozos y calas que se adentraron hasta una profundidad de 10.5 m dentro del núcleo del edificio, aunque sin llegar al estrato estéril, identificando una compleja secuencia constructiva de 12 etapas que, en conjunto con las ofrendas cerámicas recuperadas y las fechas de radiocarbono obtenidas de los restos óseos analizados, permitieron establecer las bases de la cronología conocida hasta el momento para los periodos Clásico y Postclásico en Izapa (Lowe et al., 1982; Lee, 1973). Sin embargo, a pesar de los alcances de las investigaciones de la NWAF, no existe suficiente información disponible o publicada sobre las distintas etapas constructivas de sus edificaciones, incluyendo sus características arquitectónicas, formales y cronológicas, a excepción de la Estructura 125-A.

Figura 3. Fachada sur de la Estructura 125-A. Obsérvese la depresión en el área excavada por la NWAF (Lowe et al., 1982) ocasionada por el hundimiento de los materiales de relleno no compactados.

Es por ello que, como parte de los trabajos arqueológicos del Proyecto Arqueológico Investigación y Conservación de Izapa del INAH que se desarrolla en la zona desde 2015, se diseñó un estudio por medio de los métodos geofísicos de radar de penetración terrestre y tomografía de resistividad eléctrica, con el objetivo de detectar la presencia de rasgos en el subsuelo que contribuyan a la reconstrucción del proceso de desarrollo constructivo y de organización espacial del Grupo F. La caracterización de anomalías eléctricas y electromagnéticas proporcionaron información útil sobre la profundidad de estructuras bajo el subsuelo, su geometría y localización, lo que establecer áreas potenciales de excavación. La realización de pozos y calas estratigráficas en puntos indicados por los métodos geofísicos en el patio sur de la Estructura 125 permitieron revelar plataformas menores de etapas previas, perfilando una configuración arquitectónica diferente a la que actualmente se aprecia. Las exploraciones realizadas, así como futuras intervenciones, permitirán ir afinando el desarrollo constructivo y cronológico de las principales construcciones del Grupo F, aumentando nuestra comprensión sobre el desarrollo de Izapa posterior al apogeo Preclásico.

Metodología

Una amplia gama de tecnologías de exploración geofísica han sido utilizadas exitosamente en los últimos años para la exploración arqueológica y la identificación de estructuras arqueológicas y cavidades bajo tierra. En general, los métodos geofísicos proporcionan información sobre diferentes propiedades físicas de los materiales que componen el subsuelo de un área de interés. Tales propiedades dependen de procesos geológicos, pero también reflejan diferentes alteraciones producidas por la actividad antropogénica a lo largo del tiempo. Las técnicas geofísicas utilizadas fueron el radar de penetración terrestre y la tomografía de resistividad eléctrica; estos métodos tienen la ventaja de ser absolutamente no destructivos ni invasivos, por lo que no generan alteración alguna a los vestigios arqueológicos.

El Radar de Penetración Terrestre, comúnmente denominado georradar o GPR (por sus siglas en inglés, Ground Penetrating Radar), permite identificar anomalías en la estructura y composición del suelo hasta algunos metros de profundidad, donde las condiciones del terreno y la composición de los sedimentos lo permitan, sin necesidad de realizar excavaciones potencialmente destructivas. Este método utiliza ondas electromagnéticas que son transmitidas desde una antena (o dos antenas para modelos biestáticos) que es remolcada de manera estable y continua a lo largo de una línea recta. Los pulsos de energía electromagnética se envían hacia el interior del terreno desde el transmisor. Cuando el trazado de los rayos choca con la interface entre dos materiales con propiedades electromagnéticas contrastantes (en función de parámetros electromagnéticos gobernados por la conductividad, permitividad eléctrica, permeabilidad magnética y velocidad de propagación del medio), parte de ellas se reflejan siendo detectadas por la antena.

Los datos se despliegan en forma de “radargramas”, donde la escala de color seleccionada representará las variaciones de las propiedades electromagnéticas del suelo a profundidad. Cuando se realizan varias secciones paralelas, el conjunto de datos electromagnéticos puede ser interpolado simplemente al rellenar el vacío entre un perfil y su vecino con los datos generados para crear bloques tridimensionales que muestren la distribución de las estructuras subyacentes. El despliegue de datos en formato tridimensional tiene ventajas importantes para las aplicaciones que requieren el reconocimiento de características geométricas y/o lineales, sobre todo en áreas con múltiples objetivos que se cruzan, se entierran o se superponen y que pueden ser difíciles de identificar en perfiles de radar únicos, como sucede en la arqueología. De esta manera se pueden crear cortes horizontales o mapas de los datos de reflexión del radar a diferentes profundidades, conocidos como “rebanadas de tiempo”. Una secuencia de estas rebanadas nos permite visualizar las transformaciones en el “tiempo histórico” del paisaje arqueológico. La capacidad de esta técnica para investigar estratigrafías someras la convierte en una herramienta de gran interés para la investigación arqueológica, permitiendo planear estrategias de excavación a partir de la información recuperada y sugerir un seguimiento de elementos que por diversos motivos no puedan ser excavados.

En el caso de la presente investigación, se utilizó un sistema Utility Scan SIR-3000 (Geophysical Survey System, Inc.) con una antena de 400 MHz. Los datos se procesaron con el programa RADAN v.7 (Geophysical Survey System, Inc.), aplicando la corrección de tiempo cero, filtros de baja frecuencia (background removal), ajuste de la función de ganancias y el filtro FIR pasa-banda con una función de ventana rectangular (Boxcar). Se levantó un área total de 1,516 m², cubriendo diversos espacios sobre la plataforma basal de la Estructura 125, en la cancha del juego de pelota y en la plaza oriente del Grupo F (Figura 4). Las líneas se caminaron en direcciones perpendiculares (aproximadamente sur-norte y oeste-este, tal como se aprecia en el reticulado de la misma Figura 4), formando rejillas que permitieran la interpolación de los perfiles para formar cubos tridimensionales. La separación entre líneas fue de 1 m y la profundidad de investigación alcanzada fue de aproximadamente 3.40 m.

Figura 4. Áreas levantadas por medio de la técnica de georadar en el Grupo F de la Z.A. de Izapa.

La Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE) es un método geofísico que permite el estudio de las variaciones horizontales y verticales de la resistividad eléctrica de los materiales del subsuelo. Las imágenes producidas por este método se construyen sistemáticamente midiendo la resistencia de los materiales al paso de una corriente eléctrica, tanto en profundidad como lateralmente, revelando la escena constructiva (artificial y/o natural) encerrada en el subsuelo de un sitio. La idoneidad del método radica en el hecho de que los elementos enterrados pueden ser detectados como anomalías o contrastes de las propiedades eléctricas del medio. La caracterización geofísica de la TRE permite detectar diversos rasgos que pueden ser de interés tanto geológico como arqueológico; algunos de estos rasgos pueden incluir cavidades, fracturas (Arango-Galván et al., 2011), aguas subterráneas contaminadas (Rucker et al., 2009), topografía del lecho rocoso y objetivos arqueológicos como muros, pisos, plataformas y otros elementos arquitectónicos (Argote et al., 2020; Cardarelli y Di Filippo, 2009; Tejero-Andrade et al., 2018).

La TRE a menudo se emplea como secciones transversales bidimensionales medidas a lo largo de líneas en una dirección predeterminada. Físicamente hablando, la distribución de la resistividad eléctrica del terreno se obtiene transmitiendo una corriente eléctrica en el suelo a través de un par de electrodos y midiendo la diferencia del potencial en dos puntos específicos de la superficie. Los datos de resistividad aparente se representan a diferentes profundidades en función de la configuración electródica empleada (Edwards, 1977), donde X, Y y Z determinan las coordenadas de cada punto de observación. Los valores de resistividad aparente observados son posteriormente modelados aplicando técnicas numéricas o de inversión de los datos que permitan generar un modelo de resistividad real del subsuelo (Loke y Barker, 1996). El modelo final de resistividad se podrá entonces visualizar como la imagen de una sección o perfil geoeléctrico (TRE-2D) o un bloque tridimensional (TRE-3D), dependiendo de la modalidad empleada.

Para el caso de la zona arqueológica de Izapa, se levantaron un total de 14 líneas de medición en tres áreas del Grupo F (Figura 5). Los primeros 4 perfiles (E01 a E04) se ubicaron en el basamento mayor del sitio (Estructura 125-A). La separación entre perfiles fue de 4 m; cada línea contaba con 24 electrodos con una separación de 2 m entre cada electrodo, por lo que se alcanzaba una longitud de 46 m por cada línea. El objetivo específico de estos perfiles era determinar etapas constructivas de la pirámide. En esta estructura no se utilizó el georradar debido a que la agreste topografía local no permitió el paso del equipo. El segundo bloque de perfiles eléctricos se realizó en la plaza oriente (E05 a E12), colocando 8 líneas de 17.25 m de longitud cada una (24 electrodos separados a 0.75 m por línea) y con un espaciamiento entre líneas de 3 m (ver Figura 5, líneas amarillas). Los últimos dos perfiles (E13 y E14) se realizaron sobre la cancha del juego de pelota (ver Figura 5, líneas verdes). Al igual que el bloque anterior, estos perfiles medían 17.25 m de largo, con una separación de 3 m entre ambas líneas. Las coordenadas de inicio y final de las líneas del juego de pelota coincidían con las de los perfiles de la plaza.

Figura 5. Tendido de los perfiles eléctricos levantados en el Grupo F de la Z. A. de Izapa.

El equipo utilizado fue un resistivímetro Syscal Jr manufacturado por IRIS Instruments (Orleans, Francia) con 24 electrodos de acero de 30 cm de longitud y ¾ pulgadas de diámetro. Este equipo funcionó con una batería externa de 12V, utilizando cables multi-core para el control de electrodos conectados en una o dos líneas. El sistema está diseñado para realizar automáticamente conjuntos predefinidos de mediciones de resistividad con capacidad de despliegue longitudinal. Los arreglos electródicos aplicados fueron Wenner-Schlumberger y Dipolo-Dipolo, que fueron elegidos por su alta sensibilidad a los cambios horizontales en la resistividad y porque presentan una alta relación señal/ruido (Loke, 2002). El programa utilizado para el procesamiento de los datos fue EarthImager 2D y 3D (© 1999 Advanced Geosciences, Inc), utilizando la técnica de mínimos cuadrados con inversión suavizada con restricciones para producir un modelo del subsuelo a partir de los datos de resistividad. En el caso de los perfiles levantados en la pirámide principal, los puntos fueron corregidos por topografía.

Resultados

El objetivo de este estudio fue detectar la presencia de estructuras arqueológicas enterradas y posibles etapas constructivas en las áreas prospectadas por medios rápidos y no invasivos. Con base en la interpolación de los perfiles eléctricos y electromagnéticos en cada uno de los bloques, se creó una serie de imágenes tridimensionales a color con el fin de apreciar la distribución de los posibles restos arquitectónicos presentes. En el caso de los mapas electromagnéticos (Figuras 6, 7, 8, 9 y 14), los tonos de color rojo o amarillo son asignados a las amplitudes de onda con valores más altos; es decir, a reflexiones fuertes producidas por elementos con propiedades electromagnéticas más contrastantes con el medio. Los tonos oscuros indican bajas amplitudes y representan zonas sin mayores alteraciones; por ejemplo, capas de suelo homogéneas. Para el caso de las imágenes eléctricas (Figuras 11, 13 y 14), la escala de color va de tonos de color rojo (cuerpos más resistivos) a tonos azules oscuros (indicando zonas menos resistivas o con mayor humedad). De acuerdo con lo anterior, se interpretaron los dos espacios de forma separada, describiendo primero los resultados en el conjunto de la Estructura 125 y, posteriormente, los de la zona baja (plaza oriente y juego de pelota).

Figura 6. Planta del corte realizado a 60 cm de profundidad sobre la plataforma basal del conjunto de la Estructura 125.

Figura 7. Planta del corte realizado a 200 cm de profundidad sobre la plataforma basal del conjunto de la Estructura 125, cerca de la escalinata lateral.

Figura 8. Mapa de elementos arquitectónicos identificados en el patio sur de la Estructura 125 con relación a las anomalías detectadas a una profundidad estimada de 0.60 m.

3.1. Conjunto de la Estructura 125

La Estructura 125 (ver Figuras 2 y 4) es una amplia plataforma de 88 m de largo por 50 m de ancho y entre 1 y 1.5 m de altura. Su eje principal tiene una orientación noreste-sureste, con una desviación aproximada de 11° con respecto al norte magnético. Sobre esta plataforma se dispusieron otras cuatro edificaciones (Estructuras 125-B a E; ver Figura 4) distribuidas en torno a dos patios (patio norte y patio sur) y una estructura adicional rematando su límite norte (Estructura 125-F). La Estructura 125-A es la mayor construcción del conjunto arquitectónico del Grupo F, un basamento piramidal de aproximadamente 7 m de alto y 35 m de longitud por cada lado. De acuerdo con las exploraciones de la NWAF, esta estructura es la de mayor antigüedad en el Grupo F, iniciando su construcción en el periodo Protoclásico. El resto de las edificaciones (125-B a E) se fueron incorporando a lo largo del periodo Clásico (250 al 600 d.C.) (Lowe et al., 1982; Clark y Lee, 2018).

Figura 9. Elementos arquitectónicos identificados en el patio sur de la Estructura 125 con relación a las anomalías detectadas a una profundidad estimada de 0.40 m.

Como parte del trabajo de investigación en el conjunto de la Estructura 125, se llevó a cabo un trabajo de prospección geofísica por medio de georradar en los espacios abiertos de su plataforma basal, incluyendo los patios norte y sur, y la entrecalle situada al oriente de la Estructura 125-A. De acuerdo con los datos del radar, aproximadamente entre 40 y 60 cm de profundidad se observó un alineamiento de anomalías que sigue el perímetro del costado oriental de la plataforma basal (Figura 6, línea discontinua amarilla). Estos alineamientos se encuentran escalonados y podrían estar indicando un límite anterior de la plataforma. En esta misma zona, pero a profundidades mayores (aproximadamente a 2 m por debajo de la superficie actual), se detalla una fuerte anomalía asociada con la escalinata (Figura 7, cuadro amarillo), la cual podría estar indicando la base de la escalinata de acceso de la etapa constructiva previa de la plataforma. Cabe notar que esta escalinata anterior está desplazada aproximadamente 3 m al sur de la escalinata de la última etapa.

En el patio sur se obtuvieron una serie de anomalías con configuraciones geométricas bien definidas (lineales y rectangulares), principalmente en las porciones norte y este de la plaza (Figuras 8 y 9), lo que permitió establecer zonas potenciales para realizar excavaciones arqueológicas controladas (Figura 10). Para ello, se propuso un área de 67 m² con el objetivo de esclarecer la naturaleza de las anomalías detectadas y, en caso de identificarse rasgos arquitectónicos, definir sus características y probable cronología. El patio sur (Figura 4) es un espacio abierto de aproximadamente 340 m² que se encuentra delimitado al norte por la Estructura 125-E, un basamento escalonado de dos cuerpos y 3 m de altura, al oeste por la Estructura 125-D, que consta de una plataforma rectangular de dos cuerpos de 14.30 m de frente y 1.15 m de altura, al este por la Estructura 125-B y al sur por la Estructura 125-C, que son basamentos rectangulares de 22 m de frente y 1.30 m de altura. Al centro del patio se ubica un altar central, construcción con forma rectangular de 38 cm de altura que sirvió de soporte a la Estela 62 y al Altar 56.

Lowe et al. (1982) menciona que la NWAF excavó y restauró en la década de 1960 todas las estructuras que delimitan el patio. Sin embargo, no existen informes disponibles y son escasas las publicaciones con detalles de los resultados de dichas intervenciones (Clark y Lee, 2018), lo que dificulta comparar resultados. En las unidades excavadas, se registraron hiladas y rellenos de cantos rodados (de entre 0.10 m y 0.32 m de diámetro) colocados a manera de cimentación de tres construcciones situadas bajo la superficie actual del conjunto (Figuras 8, 9 y 10). Gracias a la excavación del patio sur, se logró identificar una secuencia al interior de la plataforma basal del conjunto de la Estructura 125 que constó de al menos tres momentos constructivos que dan cuenta del desarrollo de este espacio arquitectónico (Figura 10).

Figura 10. Vista desde el norte del área excavada en el patio sur del conjunto de la Estructura 125-B mostrando los rasgos arquitectónicos reconocidos.

Describiendo de los más antiguo (más profundo) a lo más moderno (más somero), el primer momento constructivo correspondió a la edificación de una plataforma baja (Estructura 1) de forma probablemente rectangular de 2.68 m de ancho en su eje norte-sur y por lo menos 2.52 m en su eje este-oeste, con una altura máxima de 0.49 m, cuyo techo se localizó a 0.30 m de profundidad bajo la superficie. La construcción se internó por debajo de la Estructura 125-B por lo que no fue posible determinar su extensión total hacia el este, en tanto que hacia el oeste y sur parece haber sido parcialmente desmantelada durante los subsecuentes momentos constructivos (Figura 10). Esta plataforma fue posteriormente cubierta por un relleno de tierra arcillo-limosa, con algunos cantos rodados dispersos, creando una nivelación para cimentar por encima de esta el segundo momento constructivo. Sobre la superficie preparada se desplantaron tres pequeñas estructuras, la primera constaba de una plataforma rectangular (Estructura 2, ver Figuras 9 y 10) de aproximadamente 4.34 m en su eje norte-sur, 3.32 m este-oeste y un grosor máximo de 0.20 m, localizada a 0.25 m de profundidad, asociada con un altar plano que se encontraba al suroeste de una pequeña plataforma, que probablemente funcionó como soporte del monumento pétreo, teniendo una aparente función ritual al interior del patio sur.

La segunda estructura, localizada hacia el límite norte del patio sur, corresponde a una sección del muro sur de una plataforma (Estructura 3) registrada a una profundidad de 0.40 m, la cual medía 6.08 m de largo y hasta 0.30 m de altura. El muro, que tenía hasta dos hiladas de cantos rodados de hasta 0.38 m de grosor, contenía un relleno de tierra limo-arcillosa con escasas rocas dispersas. Este elemento arquitectónico, aparentemente continuaba hacia el oeste fuera del área de excavación hasta alcanzar una longitud de al menos 15 m, como indica la distribución de las anomalías relacionadas (Figuras 8 y 10); en contraste, por el este no se apreció su prolongación más allá del área intervenida. La tercera estructura (Estructura 4), registrada a una profundidad de 0.30 m, consistía en una plataforma de planta rectangular que se adosó y cubrió parcialmente el muro sur de la segunda estructura. Sus dimensiones en excavación fueron de 2.60 m de norte a sur, 2.52 m de este a oeste y 0.25 m de altura; es probable que esta construcción fuera parcialmente desmantelada hacia el oeste (Figuras 8, 9 y 10). Este segundo momento constructivo fue finalmente rellenado con tierra limo-arcillosa, piso sobre el cual se desplantaron las estructuras que actualmente se observan en la superficie del conjunto.

Figura 11. Perfiles TRE-2D levantados sobre la estructura 125-A (montículo principal).

Siguiendo con el estudio geofísico de la plataforma basal, en el montículo principal (Estructura 125-A) se levantaron cuatro perfiles de TRE-2D (ver localización en Figura 5). En los modelos 2D de los datos invertidos (Figura 11) se puede observar el recubrimiento de piedra a base de cantos rodados (valores >210 Ohm.m) de la última etapa constructiva de la pirámide (fase Clásico tardío-Posclásico temprano), mismo que se encuentra mejor conservado en la cara nororiente y bastante más deteriorado en la cara surponiente. La pirámide fue construida sobre una plataforma artificial hecha de material más impermeable, probablemente roca o arcilla bien compactada o incluso quemada (como menciona Lowe et al. (1982) haber encontrado en otras zonas de la plataforma), que corresponde a la fase Izapa del 100 al 250 d.C. (Figura 12). El resto de las etapas constructivas intermedias identificadas por Lowe et al. (1982) se caracterizaban por contener sólo núcleo de tierra y arcilla poco compactada, las cuales suelen acumular mayor humedad (tonos azules). Debido a tener materiales con propiedades eléctricas muy similares, la TRE no puede diferenciar entre las etapas constructivas pertenecientes a dichas fases, por lo que solo se puede apreciar un núcleo con valores resistivos bajos (<150 Ohm.m).

En la Figura 13 se puede observar el volumen de la pirámide visto en iso-superficies. En estas imágenes se puede apreciar la excavación realizada por la NWAF en la década de 1960 para explorar el interior de la pirámide (Lowe et al., 1982). Esta excavación en forma de trinchera longitudinal inicia en la cara sur del montículo y va hacia el centro de la estructura. Así mismo, se puede apreciar que desde el centro de la parte superior del montículo también realizaron un pozo de sondeo, del cual no se conoce si fueron reportados los hallazgos respectivos. Si bien las excavaciones de la NWAF fueron recubiertas al concluir su intervención, el material térreo reintegrado no fue compactado suficientemente, generando hundimientos que son evidentes en la superficie del montículo (Figura 3). El contraste entre este material disgregado y los núcleos de arcilla compactada, que caracterizan la arquitectura de Izapa permitió reconocer la extensión de las exploraciones arqueológicas al interior de la estructura.

Figura 12. Etapas constructivas identificadas por la NWAF en las excavaciones de la Estructura 125-A. Imagen basada en el original de Lowe et al. (1982:245).

3.2. Plaza Oriente y Juego de Pelota

El Grupo F se caracteriza por estar organizado en torno a un amplio espacio o plaza rectangular, de aproximadamente 3.4 ha, delimitada por una serie de plataformas bajas. En torno a la plaza principal se localizaba un área con montículos dispersos con probable función residencial (Rosenswig y Mendelsohn, 2016). Al interior de la plaza estaban distribuidas diversas edificaciones con probables funciones cívico-rituales, entre las que se incluyó una cancha de juego de pelota y la ya mencionada Estructura 125. El noreste de esta plataforma basal sirvió de límite a la cancha de juego de pelota, colocando el Trono 2 frente a su fachada. El juego de pelota consta de dos plataformas bajas de dos cuerpos escalonados de 27 m de largo por 6 m de ancho (Estructuras 126 y 127), colocadas de forma paralela con un espacio abierto de 6 m entre estas (Figuras 2 y 4). Estas plataformas se localizan en la parte baja del costado noreste de la Estructura 125, y la orientación de su eje longitudinal es perpendicular al de la plataforma principal. Al sur del juego de pelota se encuentra un amplio espacio abierto en forma de plaza, flanqueado al este por la Estructura 129 y al sur por la Estructura 130 (plataformas rectangulares de tres cuerpos escalonados con dos escalinatas exentas); al centro de la plaza se ubica un altar, estructura baja de planta cuadrangular de alrededor de 6 m por lado (Estructura 131). Tanto en los espacios abiertos al centro del juego de pelota como de la plaza se realizaron los levantamientos de GPR y TRE (Figuras 4 y 5).

Figura 13. Volumen del montículo principal desplegado en iso-superficies de los valores de resistividad eléctrica. Las zonas de calas excavadas en la década de 1960 están marcadas con flechas punteadas.

En la imagen superior de la Figura 14 se puede ver el modelo 3D de las observaciones eléctricas levantadas en esta área. En este volumen, presentado en iso-superficies, se puede apreciar una tendencia lineal con orientación norte sur en forma de canal que corta el estrato natural compuesto de material más consolidado (observado como valores de resistividad superiores a 200 Ohm.m). La profundidad a la que se encuentra el centro de dicho canal es de aproximadamente 1.20 m y llega a profundizar hasta aproximadamente los 2.40 m. Sobre esta zona de posibles canales, alrededor de los 75 cm de profundidad, aparentemente fue nivelado y aplanado el terreno para formar un piso sobre el cual se levantaron las estructuras que actualmente se encuentran en pie. Si comparamos con los resultados del estudio de georradar (imagen inferior de la Figura 14), podemos observar que los elementos coinciden, así como las profundidades estimadas. En este caso, el GPR también detectó un elemento de geometría rectangular bien delimitada que corría de sur a norte del bloque estudiado. Cabe mencionar que investigaciones previas (Gómez Rueda, 1995; Lowe et al., 1982) han identificado la existencia de sistemas hidráulicos en Izapa, teniendo evidencia de reservorios y canales, así como fuentes o pilas talladas en roca. Excavaciones arqueológicas en esta área se tienen proyectadas para futuras temporadas de campo.

Figura 14. Comparación de los datos eléctricos (imagen superior) y electromagnéticos (imagen inferior) del posible canal visto en planta.

Conclusiones

Los estudios geofísicos han comenzado a despertar gran interés e importancia en el campo de la arqueología, ya que representan métodos no invasivos y no destructivos que se adaptan a los diferentes objetivos que se investigan, como la detección de plataformas, pisos, muros, canales, túneles y otros elementos. La selección y aplicación de los diferentes métodos disponibles depende enteramente del objetivo a investigar y de las características del entorno del sitio en el que se aplica este tipo de estudio del subsuelo. Los métodos geofísicos aplicados en este estudio fueron complementarios, proporcionando una visualización adecuada de la distribución de estructuras y elementos subterráneos en la zona arqueológica de Izapa, delimitando áreas para realizar excavaciones arqueológicas exitosas.

En este artículo se mostraron los resultados más relevantes tanto de la prospección geofísica como de las excavaciones arqueológicas. Es importante destacar la precisión de los métodos, ya que los elementos arquitectónicos registrados en las unidades excavadas coincidieron con la geometría, orientación y profundidad relativa de las anomalías detectadas por el radar, revelando características prehispánicas como muros y cimientos de plataformas de base rectangular de momentos constructivos previos. Para el caso del montículo principal, se pudo determinar que de las etapas constructivas previas sólo se conservan los núcleos térreos y el recubrimiento de cantos rodados de la última etapa. En el área de la plaza oriente y el juego de pelota, se observan unos elementos arquitectónicos que probablemente se traten de canales. No obstante, es importante mencionar que, al representar observaciones indirectas, se requiere del examen arqueológico para confirmar materialmente su validez y extensión.

Contribuciones de los autores

Conceptualización: Argote Espino, D. L. y López García, P. A.; Análisis o adquisición de datos: Argote Espino, D. L. y Cifuentes Nava, G.; Desarrollo metodológico/técnico: Argote Espino, D. L. y Cifuentes Nava, G.; Redacción del manuscrito original: Argote Espino, D. L. y Uriarte Torres, A. J. en colaboración con Cifuentes Nava, G., Pérez Alcántara, I. A. y López García, P. A.; Redacción del manuscrito corregido y editado: Argote Espino, D. L. y Uriarte Torres, A. J.: Diseño gráfico: Argote Espino, D. L., Cifuentes Nava, G., Uriarte Torres, A. J., Pérez Alcántara, I. A. y López García, P. A.; Trabajo de campo: Argote Espino, D. L., Cifuentes Nava, G., Uriarte Torres, A. J. y Pérez Alcántara, I. A.; Interpretación: Argote Espino, D. L., Uriarte Torres, A. J. y Pérez Alcántara, I. A.

Financiamiento

Las excavaciones arqueológicas y las prospecciones geofísicas fueron realizadas mediante recursos financieros del Sistema Institucional de Proyectos del INAH procedentes del “Proyecto de Investigación y Conservación de Izapa”.

Agradecimientos

Agradecemos a los trabajadores técnico-manuales de las comunidades de Tuxtla Chico y Segunda Sección de Izapa que nos apoyaron en las actividades de excavación de la zona arqueológica. También agradecemos las facilidades otorgadas por Francisco Ortiz, custodio y propietario del área abierta al público en el Grupo F.

Conflictos de interés

Los autores hacen constar que no existen conflictos de interés con otros autores, instituciones u otros terceros sobre el contenido (total o parcial) del artículo.

Editor a cargo

Avto Gogichaishvili

Referencias

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Peer Reviewing under the responsibility of Universidad Nacional Autónoma de México.

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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 76, núm. 2, A170424, 2024

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a170424

Espectrometría infrarroja y datación arqueomagnética de un horno de cal en la periferia de Dzibilchaltún, Mérida, Yucatán

Infrared spectrometry and archaeomagnetic dating from limekiln in the Dzibilchaltún outskirts, Mérida, Yucatán

Soledad Ortiz-Ruiz¹, Rafael García-Ruiz^2,*, Avto Goguitchaichvili², Oscar G. de Lucio³^,

Jaziel Aldair Murguía Salazar², Eva Vernet Tarragó⁴, Ángel Góngora Salas⁵,

Francisco Bautista⁶, Juan Julio Morales-Contreras²

¹Instituto de Investigaciones Antropológicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito exterior, Ciudad Universitaria, 04510, Ciudad de México, México

²Servicio Arqueomagnético Nacional, Instituto de Geofísica, Unidad Michoacán, Universidad Nacional, Autónoma de México, Campus Morelia, Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de La Huerta, 58190, Morelia, Michoacán.

³ Laboratorio Nacional de Ciencias para la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural (LANCIC), Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 Ciudad de México, México.

⁴ Laboratorio Paleomagnético, Universidad de Burgos, Hospital del Rey s/n - 09001 Burgos, España.

⁵ Centro INAH-Yucatán, Instituto Nacional de Antropología e Historia, calle 10 310A, Col. Gonzalo Guerrero, Mérida, Yucatán, 97119.

⁶ Laboratorio Universitario de Geofísica Ambiental, Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Morelia, Michoacán, México

* Autor para correspondencia: (R. García Ruiz) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Cómo citar este artículo:

Ortiz-Ruiz, S., García-Ruiz, R., Goguitchaichvili, A., de Lucio, O.G., Murguía Salazar, A., Vernet Tarragó, E., Góngora Salas, Á., Bautista-Zuñiga, F., Morales-Contreras, J.J., 2024, Espectrometría infrarroja y datación arqueomagnética de un horno de cal en la periferia de Dzibilchaltún, Mérida, Yucatán: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 76 (2), A170424. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a170424

Manuscrito recibido: 19 de Octubre de 2023; manuscrito corregido: 2 de Abril de 2024; manuscrito aceptado: 16 de Abril de 2024.

RESUMEN

En años recientes la exploración de los hornos para cal en la península de Yucatán ha sido parte recurrente en los trabajos arqueológicos; durante el Salvamento Arqueológico, cerca de Chaactun, se halla un horno que presentaba abundante concreción de un material blanco que se denominó cal, durante las excavaciones se llevó a cabo el muestreo arqueométrico y arqueomagnético con la finalidad de corroborar los hallazgos arqueológicos. La conjunción de los resultados permitió estudiar desde todos los ángulos esta estructura y definir el momento de quema de cal, el momento de abandono y su afectación durante la reutilización del predio como rancho ganadero. Estos resultados nos indican la importancia de realizar ambos muestreos con la finalidad de integrar los resultados a la discusión teórica y metodológica del uso de estructuras de combustión en el área Maya.

Palabras clave: Horno de cal, Espectrometría de Infrarrojo, Arqueomagnetismo, área Maya.

ABSTRACT

In recent years, the exploration of lime kilns in the Yucatan Peninsula has been a recurring part of archaeological work. During the archaeological rescue at Chaactun locality, a kiln was found that presented abundant concretion of a white material presumably the lime. During the excavations, archaeometric and archaeomagnetic samplings were carried out in order to corroborate the archaeological findings. The combined investigation allowed us to study this structure from different perspective and to define the moment of lime burning, the moment of abandonment and its impact during the reuse of the property as a cattle ranch. These results indicate the importance of carrying out systematic samplings in order to integrate the results into the theorical and methodological framework of the use of combustion structures in the Mayan area.

Keywords: Lime kiln, Infrared Spectrometry, Archaeomagnetism, Maya area.

Introducción

El estudio de los hornos de cal en el área Maya inició en la década de los 70’s, sin embargo, la década pasada supuso un avance significativo en su caracterización, datación, estudio pirotecnológico, económico, así como su uso por los artesanos Mayas (Fauvet-Berthelot, 1986; Ortiz Ruiz et al., 2015, 2021, 2023; Seligson et al., 2019).

Previo al enfoque pirotecnológico, la producción de cal ha estado ligada al estudio de los materiales derivados, es decir, las mezclas de cal, los morteros, aplanados, lechadas, pisos entre otros; así como la caracterización de sus componentes (Barba Pingarrón, 2013; Guillot, 2014; Hansen, 2000; Hueda-Tanabe et al., 2004; Straulino, 2015; Thibodeau, 2013).

Los resultados y avances en la investigación de la producción de cal en el área Maya han llegado a propuestas sobre la composición y diferenciación tecnológica, las temperaturas de calcinación de la cal utilizada en la preparación de pisos y morteros, avances que permitieron desarrollar el estudio pirotecnológico de los hornos de cal (Ortiz Ruiz et al., 2023). En el caso de los hornos para cal, el estudio arqueométrico y la datación arqueomagnética han permitido establecer las temperaturas de calcinación alcanzadas al interior de los hornos y crear una curva de calibración de temperaturas de calcinación para materiales calizos (Ortiz Ruiz et al., 2021, 2023).

El arqueomagnetismo ha jugado un papel muy importante en los estudios de cal en el área Maya, donde se han desarrollado más de cuatro estudios en los últimos años como los de Ortiz Ruiz et al. (2015, 2021), Goguitchaishvili et al. (2020) y Pantoja et al. (2020). La obtención de las direcciones e intensidades termorremanentes del campo magnético en las muestras tomadas al interior de las estructuras de combustión ha permitido obtener la datación arqueomagnética del último uso del horno, lo cual permite definir los procesos de uso y función de las estructuras en los sitios del área Maya (Goguitchaishvili et al., 2020).

En este artículo presentamos los resultados de los análisis arqueométricos y arqueomagnéticos de un horno ubicado aproximadamente 2.5 km al noroeste en la periferia del sitio de Dzibilchaltún, que nos permite entender el uso de la cal en la región.

Área de investigación y contexto arqueológico

El horno estudiado se ubica en el tablaje 42161 al norte de Mérida, al noroeste del centro del sitio arqueológico de Dzibilchaltún. El complejo doméstico (Figura 1) estuvo compuesto por una plataforma rodeada de estructuras auxiliares en forma de montículos y cimientos, al norte de la plataforma se ubicó el complejo del horno y sus estructuras auxiliares (Góngora Salas et al., 2020).

Este complejo fue denominado grupo 7 en las investigaciones arqueológicas en el tablaje 42161 llamado Chaactun, al sur del grupo 7 se ubicó el área nuclear del tablaje, el cual corresponde a un complejo arquitectónico de rango 3 de la periferia de Dzibilchaltún. Las excavaciones realizadas en el grupo 7 y los diferentes grupos localizados en el tablaje 42161 permitieron recuperar artefactos de concha y piedra verde, así como vasijas cerámicas provenientes de enterramientos, algunas conchas talladas pertenecen a pectorales realizados en bivalvos del pacífico. La arquitectura del área nuclear del tablaje corresponde a mampostería abovedada, de una y dos crujías, así como cimientos absidales pertenecientes a casas, montículos de piedra pequeña correspondientes a las estructuras auxiliares y plataformas complejas con múltiples ocupaciones (Góngora Salas et al., 2020). El horno para producir cal se ubicó al sur del área nuclear, la hipótesis es que la estructura de combustión y el grupo 7 eran áreas productivas asociadas y controladas por los habitantes del área nuclear.

Figura 1. Ubicación del tablaje 42161 Chaactun, marcado con el polígono en color rojo, ubicado al norte de Mérida.

El horno de cal corresponde al tipo anular según Ortiz Ruiz (2019), durante los trabajos de limpieza y registro se identificaron evidencias de incendios forestales en la superficie, se exploró la estructura por medio de una retícula de control, después de retirar la capa superficial y las primeras dos capas, se registró la presencia de sedimentos de color grisáceo mezclado con sedimentos café claro-rojizo, su consistencia fue granulosa, al retirar el sedimento se ubicó un área de concreción que cubría toda la circunferencia del horno, al romper la concreción fue posible registrar que su grosor fue de 0.54 m, bajo la concreción blanca de cal se registró la presencia de sedimentos de color negro-gris oscuro y en la esquina sureste del horno un fragmento de leño carbonizado que midió 0.15-0.20 m de diámetro, al moverlo fue posible registrar que era carbón. En otras áreas del horno se localizaron fragmentos microscópicos de carbón y fue posible notar que el carbón había dejado una impresión en la concreción confirmando que el combustible se depositaba sobre el piso del horno y la roca se colocaba sobre el combustible de madera.

Al término de la exploración fue posible registrar la presencia de un canal tallado en el piso del horno con una dirección noreste-suroeste y un desnivel en el lado oeste siendo esta sección menos profunda (Figura 2). Los muros del horno fueron realizados con piedra caliza, el cual presentaba craquelaciones y desprendimientos debido a la repetida exposición a altas temperaturas; el piso del horno fue la roca madre donde se observaron áreas de exposición al fuego por los cambios de coloración de la roca y su fragmentación por el uso constante del fuego.

Figura 2. Horno planta y corte arquitectónico, indicando la posición de las muestras arqueomagnéticas y las dataciones obtenidas, redibujado a partir de Ortiz Ruiz, 2019 citado en Góngora Salas et al., 2020.

La estratigrafía de la excavación identificó nueve capas que corresponden a tres niveles relacionados a la formación del contexto. Las capas I-III se relacionan al derrumbe del muro interior y la deposición de sedimentos provenientes del abandono, al final de la capa III al retirar los escombros se ubicó un cambio en la coloración y consistencia de los sedimentos. En las capas IV-VI, se ubicó la concreción de sedimentos blancos que correspondían a lo que consideramos cal, lo cual se observó de manera parcial en la capa VII, por último las capas VIII-IX, corresponden a los depósitos formados por los restos de combustible que se localizaron antes del piso (Figura 2); este último fue tallado a partir de la roca madre que presenta un desnivel.

Materiales y Métodos

Los trabajos de excavación recuperaron 341 muestras de sedimentos, carbón, rocas calcinadas, concreciones y 13 muestras de los muros y el piso del horno para realizar la datación arqueomagnética. Las muestras para el estudio arqueométrico se realizaron mediante la subdivisión de la retícula de control para ubicar las muestras siguiendo los procedimientos descritos en Ortiz Ruiz (2019). El muestreo arqueomagnético necesitó del uso de yeso, acrílicos de plástico, un nivel circular y una brújula Brunton, para orientar las muestras dentro del horno (Figura 3). Las muestras fueron identificadas con números arábigos y en el caso de las muestras arqueomagnéticas se utilizaron las siguientes claves las cuales indican la profundidad de las muestras CH1 a 90 cm, CH5 a 96 cm, CH12 a 101 cm, CH2 a 113 cm, CH8 a 119 cm, CH7 a 126 cm, CH11 a 127 cm, CH6 a 145 cm, CH10 a 168 cm, CH3 a 173 cm, CH9 a 184 cm, CH13 a 210 cm, y CH4 a 229 cm.

Figura 3. Toma de muestras en campo de las paredes y el piso del horno después de la excavación e imágenes de las muestras en laboratorio, en cm se indica la profundidad de la muestra.

3.1. Estudio pirotecnológico por el método FTIR-ATR

La espectrometría de infrarroja es una técnica que nos permite identificar los materiales a partir de las señales de vibración de los enlaces moleculares de los materiales y nos proporciona información sobre el tipo de polimorfo de los minerales y su orden atómico (Gueta et al., 2007). La técnica se utilizó para realizar la caracterización mineral e identificar los cambios en los materiales debido a su exposición al fuego, siguiendo la propuesta de Toffolo et al. (2017, 2019), Regev et al. (2010), Ortiz Ruiz et al. (2023).

Los análisis fueron realizados con el módulo de Reflectancia Total Atenuada (ATR), la preparación de las muestras incluyó el molido de un fragmento de roca, concreción o sedimento proveniente de la exploración de los hornos, en un mortero y pistilo de ágata y cada polvo obtenido fue depositado en un contenedor de plástico, en espera de su análisis.

La muestra pulverizada se analizó utilizando un espectrómetro portátil Bruker Alpha Platinum en modo ATR con cristal de diamante, los espectros fueron adquiridos a una resolución de 4 cm-1 y 32 scans en el intervalo de 400-4000 cm-1 en números de onda. Estos análisis se llevaron a cabo en el Laboratorio Nacional de Ciencias para la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural (LANCIC) del Instituto de Física de la UNAM.

La identificación mineralógica de las muestras analizadas se realizó mediante la comparación de los espectros con los materiales de referencia certificados del National Institute of Standars and Technology, SMR88b y SMR1D y las bases de datos publicadas por Chukanov (2014) y el repositorio de espectros FTIR del Kimmel Center for Archaeological Science Infrared Standards Library del Weizmann Institute of Science.

3.2. Datación arqueomagnética

Los análisis arqueomagnéticos se desarrollaron en las instalaciones del Instituto de Geofísica, Unidad Michoacán de la UNAM, en el laboratorio del Servicio Arqueomagnético Nacional. Se realizó un análisis de magnetismo de rocas a los fragmentos de las 13 muestras orientadas provenientes del horno, pulverizando cada muestra dentro de un mortero de ágata de material diamagnético. Cada muestra en polvo fue sometida a un análisis de susceptibilidad vs temperatura, para posteriormente determinar las temperaturas de Curie, identificar sus portadores magnéticos y las diferentes fases que pueden tener. Dicho análisis se realizó utilizando un susceptibilímetro marca AGICO modelo MFK1.

Posteriormente de cada muestra se obtuvieron especímenes de 1cm³, teniendo entre 8 o 9 especímenes por muestra, para poder determinar las direcciones del campo magnético (declinación e inclinación) del sitio en cuestión mediante el protocolo de campos alternos haciendo uso de un desmagnetizador LDA-5 junto con un magnetómetro de giro AGICO JR-6.

Después de su desmagnetización, se promediaron las direcciones por muestra y se compararon entre ellas para determinar si corresponden a un mismo evento. Finalmente, al tener las medias direccionales definidas se hizo uso del programa de datación arqueomagnética en MatLab (Pavón-Carrasco et al., 2011) para determinar la edad del horno en cuestión con el uso de las curvas de variación paleosecular más confiables de México.

Resultados y discusión

El análisis de los espectros FTIR-ATR y su identificación mineralógica nos confirmó la presencia de calcita en el 99% de las muestras, asimismo, siguiendo la curva de calibración de temperaturas de calcinación para materiales calizos (Ortiz Ruiz et al., 2023) logramos identificar las temperaturas de quemado en los sedimentos recuperados al interior del horno, así como en las piedras colapsadas al interior, datos secuenciados estratigráficamente durante las excavaciones.

La evidencia de fuego natural causado por incendios forestales y agrícolas se corroboró en el caso de las muestras de la superficie las cuales alcanzaron temperaturas entre los 760℃-805℃. Previo a los análisis se había registrado la presencia de carbón y troncos a medio calcinar en la superficie, que formaban parte de los incendios recientes en el área, los resultados del análisis de los sedimentos superficiales nos confirmaron la presencia de fuego moderno en el contexto.

El análisis por FTIR-ATR de las muestras provenientes de la excavación nos indican que en las capas I-III las temperaturas entre los 765°C-809°C estas capas corresponden al derrumbe del muro interior y la deposición de sedimentos sobre la concreción encontrada al final de la capa III. La concreción formada por las capas IV, V, VI y parcialmente la VII presentan temperaturas entre los 750℃-820℃ por último las capas VIII y IX corresponden a los depósitos formados por los restos de combustible antes del piso y tuvieron temperaturas entre los 755℃-859℃ con dos muestras que presentan temperaturas bajas localizados en la parte central del horno dentro del canal localizado en la estructura.

El piso del horno, aunque presenta un desnivel natural siguiendo la formación de la roca madre, su exposición al fuego indica la presencia de alta temperatura. Las muestras analizadas del piso indican una exposición entre los 752℃-790℃. En las paredes del horno se recuperó pequeñas concreciones de cal adheridas a las piedras midiendo entre 760℃-770℃; finalmente las piedras que formaron las paredes del horno alcanzaron temperaturas entre los 750℃-780℃ con algunos puntos de baja temperatura o geogénicos entre los 0℃-580℃ distribuidos en todas las secciones superiores e inferiores del horno (Figura 4).

Figura 4. A) Gráfica en 3D de los puntos de muestreo siguiendo la retícula de excavación identificando las capas estratigráficas y la posición de las muestras y fechas arqueomagnéticas. B) Gráfica donde se presentan las temperaturas de calcinación, siguiendo la curva de calibración, por las muestras analizadas por FTIR-ATR de acuerdo con su posición estratigráfica con respecto a la excavación

El horno, en los sedimentos recuperados, presenta temperaturas altas de calentamiento a excepción de tres muestras, la primera localizada en la capa de superficie y dos en la capa VIII que exhiben temperaturas bajas de calentamiento. Esto contrasta con la información previamente reportada en Ortiz Ruiz et al. (2023) donde la distribución de bajas temperaturas era mayor al interior del horno. Sin embargo, en el caso del tablaje 42161 Chaactun es el primer horno donde logramos establecer la división entre el combustible y la cal, al ser marcada por la concreción lo cual permite diferenciar entre las bajas y altas temperaturas dentro de estas dos zonas. La diferenciación de temperaturas establece que el horno alcanzó al menos 859℃ en el área del combustible y 850℃ en el área de la concreción, temperaturas que son consistentes con las temperaturas alcanzadas en el proceso de calcinación y obtención de cal en Mesoamérica y el área Maya.

En cuanto a la distribución de las temperaturas en las paredes del horno la presencia de altas y bajas temperaturas es consistente con la quema y calcinación de roca donde no se logra una exposición homogénea en los muros, previamente Morales et al. (2011) han reportado estas variaciones para el caso de los hornos de cerámica. Sin embargo, el piso sí muestra una exposición a altas temperaturas consistente con su exposición directa al combustible utilizado en la elaboración de la cal.

Los resultados de las curvas de susceptibilidad vs temperatura (Figura 5) mostraron temperaturas de Curie entre los 524°C y los 560°C lo que habla de la presencia de titanomagnetitas con bajos contenidos de titanio. Algunas de las muestras tienen más de una temperatura de Curie (CH_9, CH_10 y CH_11), la mayoría de ellas presentan un comportamiento irreversible entre el calentamiento y el enfriamiento principalmente las que corresponden a la zona alta y media del horno en cuestión. Las muestras de la zona más profunda, es decir, el piso del horno tiene un comportamiento razonablemente reversible.

Figura 5. Curvas de susceptibilidad contra temperatura. a) Nivel superior con muestras entre los 90 cm a los 101 cm, b) Niveles intermedios 103 a 120 cm y c) Nivel inferior hasta los 230 cm.

Posteriormente, las muestras se desmagnetizaron y se lograron obtener 62 direcciones correspondientes a las 11 muestras estudiadas, donde es posible observar que las direcciones de cada muestra difieren con respecto a la profundidad (Figura 6), lo que es significativo y curioso al mismo tiempo ya que el horno debería registrar, en teoría, un solo evento. Dos muestras se descartaron del análisis que son las CH3 y CH4, por no mostrar una buena agrupación. Las direcciones medias para CH1 y CH5 tienen un número bajo de especímenes con n=3 y n=1, pero coinciden. Las direcciones de CH12 y CH2 tienen razonablemente un mayor número de especímenes con un a95<4.5°, k>220, de igual manera parecen la misma dirección media. Las direcciones medias de las muestras CH8, 7 y 11, aparentemente coinciden, pero el número de especímenes es bajo para CH8 y CH7 cuenta con únicamente dos especímenes. En cambio CH11 tiene un número mayor de especímenes y un a95<5°. Las direcciones medias del fondo del horno corresponden a las muestras CH6,10, 9 y 13, donde sus direcciones coinciden de muy buena manera, y parecen ser las direcciones mejor agrupadas con n>=5, a95<3° y k>270 (Tabla 1).

Tabla 1. Direcciones medias arqueomagnéticas.

Las diferencias direccionales se compararon con las temperaturas encontradas por el método de FTIR-ATR, por profundidad, donde los casos de mayor relevancia son en las profundidades donde las temperaturas que se encontraron son anómalas con respecto al resto. Los análisis FTIR-ATR indicaron que el horno alcanzó de manera uniforme temperaturas altas mayores a los 750°C, sólo en muestras al inicio y a ~206 cm, es donde las temperaturas encontradas en ciertas muestras analizadas son menores a los 550°C. Las direcciones de las muestras CH6 y CH10, son las que están cercanas a dicha profundidad, pero sus direcciones medias están bien agrupadas con 7 y 9 especímenes (respectivamente), y un a95<3°, con k>250. Se puede especular que las diferencias entre las direcciones medias de cada muestra son un indicador de que el horno se utilizó en diversos momentos, teniendo claro que el piso, que corresponde a la roca madre es, probablemente, el registro más antiguo y que posiblemente quedó sepultado, donde el horno reutilizó más adelante. Es posible que las muestras superiores se vieran afectadas por una quema natural como lo es la quema forestal mediana intensidad.

Figura 6. Variación de las direcciones medias de las muestras estudiadas con respecto a la profundidad y el estereograma de cada dirección media por muestra.

Debido a la diferencia entre las medias direccionales, se realizó un análisis por grupos o cluster, tomando en cuenta las distancias entre vecinos cercanos, donde los parámetros para diferenciar las medias con su profundidad, junto a la declinación e inclinación obtenidas utilizando los especímenes de cada grupo. Este análisis arroja la existencia de cuatro grupos direccionales. El grupo I consiste en las direcciones por espécimen de CH1 y 5, el grupo II consiste en las direcciones de los cinco especímenes de las muestras CH12 y 2. El grupo III consiste en las direcciones de las muestras CH8, 7 y 11 y el grupo IV consiste en las muestras CH6, 10, 9 y 13. Para cada grupo se sumaron los especímenes y se recalcularon las medias por grupos donde se observa que la mayoría de las a95<3°, solo el grupo uno que es el que está a una profundidad alrededor de los 90 cm tiene un a 95=6.23°, con un k=218.76, que nos indica una aceptable agrupación (Apéndice I).

Utilizando las medias direccionales obtenidas por grupos se obtuvieron las diferencias angulares entre las medias, para denotar que tan diferentes son entre ellas. Resultando en una mínima diferencia angular entre los grupos III y IV, con un valor de 10° y la mayor diferencia es superior a los 30° entre los grupos III y IV con respecto al grupo I, lo que indica que probablemente corresponden a diferentes eventos de calcinación (Tabla 2).

Tabla 2. Diferencia angular entre las medias direccionales obtenidas.

Basado en los resultados obtenidos se llevó a cabo la datación arqueomagnética utilizando la herramienta de datación desarrollada por Pavón-Carrasco et al. (2011) para determinar las edades de las direcciones obtenidas por grupos, haciendo uso de los modelos SHA.DIF.14k (Pavón-Carrasco et al., 2014), Shawqk (Campuzano et al., 2019), así como las CVPS direccional de Mahgoub et al. (2018) y la CVPS de García-Ruiz et al. (2022). Las dataciones arqueomagnéticas entre las diferentes CVPS presentaron resultados muy similares para el primer grupo de cuatro especímenes con edades alrededor de los 1800 d.C. Para el grupo II con 7 especímenes se obtuvieron dos edades, la primera datación alrededor de 1300 d.C. y otra inferior a los 548 d.C., siendo esta edad descartada por el rango temporal que ofrece. El tercer grupo con cinco especímenes muestra una edad similar entre los 960 y 1000 d.C., que junto con el grupo cuatro para 22 especímenes que tienen una edad entre los 956 y 1139 d.C. parecen coincidir entre ambos grupos.

Debido a que cada grupo tiene cuatro dataciones, se emplea el método de bootstrap para promediar las edades y evitar edades anómalas al remuestrear n=500, la edad obtenida y su dispersión. Lo que proporciona una edad 1820.7±83 d.C., para el grupo 1. En el grupo 2 su edad final es de 1349.5±99 d.C. El grupo 3 su edad es de 1001.4±61.1 d.C. El Grupo 4 su edad es de 1048.5±92.5 d. C.

Al observar las edades remuestreadas, es evidente que las edades del grupo 3 y el grupo 4 son muy similares, por lo cual se consideran como un mismo evento y se toma la edad del grupo 4 como la edad de la última quema de cal por artesanos del área maya, las muestras de los grupos 3 y 4 provienen de las piedras del muro y del piso del horno, las cuales corresponden a las capas estratigráficas IV-IX, donde se ubicó la sección de concreción de cal y combustible. La edad del grupo 2 (1349.5±99d.C.) corresponde al proceso de abandono o uso durante el Posclásico cuando la población alrededor de la periferia de Dzibilchaltún está activa y realizando actividades domésticas y rituales en las estructuras, los vestigios arqueológicos ubicados dentro del tablaje 42161 Chaactun nos indican una actividad desde la época prehispánica hasta alrededor de 1990. La edad del grupo 1 (1820.7±83 d.C.) se asocia a la vida del rancho localizado en el lado este del tablaje y a las actividades agrícolas ligadas a las siembra y mantenimiento del rancho, este evento de índole forestal se registra en la superficie del horno, espacio donde fueron recolectadas las muestras para la datación.

Consideraciones finales

La producción de cal en Mesoamérica y sobre todo en el área Maya es una actividad que perduró a lo largo de los siglos. Se utilizaron dos métodos de manufactura, uno el denominado método tradicional que consistió en el uso de las llamadas caleras o piras construidas sobre la superficie del terreno y en áreas cercanas a donde se utilizaba el material. El segundo método identificado recientemente, es el del uso de hornos excavados en el terreno para hacerlos subterráneos o semi subterráneos. Previamente, se han realizado excavaciones sistemáticas de distintos hornos a lo largo de la península de Yucatán (Ortiz Ruiz, 2014, 2019; Ortiz Ruiz et al. 2021, 2023; Seligson et al., 2017, 2017a, 2019); sin embargo, el horno localizado en el tablaje 42161 Chaactun es el primero muestreado de manera sistemática para realizar la datación arqueomagnética; en muestreos anteriores los hornos tenían en promedio 4 muestras y en el caso de Chaactun se contaron con 13 muestras tomadas in situ en campo para realizar el fechamiento.

Los resultados del análisis por FTIR-ATR permitió identificar la presencia del área de combustible, comprobando la hipótesis propuesta (Ortiz Ruiz et al., 2023) donde se sugiere que la ignición del horno se ubica en el centro y sobre el piso y que el acomodo del material tanto de la materia prima como el combustible se da construyendo una pira al interior del horno, este último aspecto Seligson et al. (2017) lo comprobó experimentalmente en la quema de cal dentro de un horno construido en el sitio de Kiuic.

El poder datar el proceso de abandono y colapso del horno con una fecha de 300 años de diferencia nos proporciona la hipótesis de una quema posterior o evento de exposición al fuego del contexto; al tener el horno la presencia de cal en su interior es posible que el evento de uso de fuego sea relacionado a un incendio natural o proceso de abandono de la estructura. La cal al interior de un horno nos indica que los artesanos que manufacturaron la cal ya no la requirieron y la dejaron como un contexto sellado para el futuro. Quinientos años después del abandono, el horno registra un evento en la época histórica en pleno momento de independencia nacional, que está ligado a las actividades del rancho que se ubicó en la sección este del terreno ya sea con la limpieza de áreas para pastoreo o a los procesos agrícolas de roza tumba y quema.

El muestreo sistemático para arqueomagnetismo, permitió corroborar los datos provenientes de las excavaciones que nos indicaron tres momentos de uso/ocupación de la estructura, reforzados por los resultados del análisis pirotecnológico del horno por medio de la espectrometría de infrarrojo. Al final, la ocupación del tablaje 42161 Chaactun ubicado en la periferia de Dzibilchaltún es corroborada por los métodos sistemáticos de análisis en conjunto con los datos arqueológicos; en la actualidad podemos ver la reocupación de un territorio que lleva siendo habitado desde el Preclásico medio (~700 a.C.) a la actualidad y los eventos del fuego naturales y culturales están en continuo movimiento en la región.

Contribuciones de los autores

Conceptualización: Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Goguitchaichvili, A., García-Ruiz, R.; Análisis o adquisición de datos: Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Goguitchaichvili, A., García-Ruiz, R.; Desarrollo metodológico/ técnico: Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Goguitchaichvili, A., García-Ruiz, R., Morales-Contreras, J.J., Murguía Salazar, J.A.; Redacción del manuscrito original: García-Ruiz, R., Ortiz-Ruiz, S.; Redacción del manuscrito corregido y editado: Ortiz-Ruiz, S.; Diseño gráfico: Ortiz-Ruiz, S., García-Ruiz, R.; Trabajo de Campo: Góngora Salas, Á., Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G, Vernet Tarragó, E.; Interpretación: Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Goguitchaichvili, A., García-Ruiz, R.; Financiamiento: Góngora Salas, Á., Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Bautista-Zuñiga, F., Goguitchaichvili, A.; Dirección del proyecto: Góngora Salas, Á., Ortiz-Ruiz, S., de Lucio, O.G., Goguitchaichvili, A.

Financiamiento

El trabajo de campo fue cubierto por el Salvamento Arqueológico Tablaje 42161 Chaactún del Centro INAH-Yucatán del Instituto de Antropología e Historia y por el proyecto CONAHCYT CF 2019 No. 731762; el trabajo de laboratorio fue posible gracias a los proyectos CONAHCYT LN293904, LN 299076, LN314846, LN315853 y CF731762 y al proyecto UNAM-DGAPA-PAPIIT IN100224.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Laboratorio Nacional de Ciencias para la Investigación y Conservación del Patrimonio Cultural (LANCIC-IF), y al Servicio Arqueomagnético Nacional el uso de las instalaciones. Al Instituto Nacional de Antropología e Historia los permisos para la toma y análisis de las muestras. S. Ortiz agradece al CONAHCyT el apoyo recibido durante la Estancia Posdoctoral.

Conflicto de interéses

Los autores hacen constar que no existen conflictos de interés con otros autores, instituciones u otros terceros sobre el contenido (total o parcial) del artículo.

Editor a cargo

José Luis Ruvalcaba Sil.

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Apéndice

Tabla 3. Direcciones arqueomagnéticas por espécimen y con respecto a la profundidad.

Peer Reviewing under the responsibility of Universidad Nacional Autónoma de México.

This is an open access article under the CC BY-NC-SA license(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)

Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 76, núm. 2, A230424, 2024

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a230424

La arquitectura de tierra en el Usumacinta medio: El caso del sitio arqueológico de Pomoca

Earth architecture in middle Usumacinta: The case of the Pomoca archaeological site

Keiko Teranishi-Castillo¹, Berenice Solís-Castillo², Gabriel Vázquez Castro^3,*

¹Instituto Nacional de Antropología e Historia, Zona Arqueológica de Palenque, Palenque, Chiapas, México.

²Investigadora independiente, Investigadores del Cuaternario y Antropoceno A.C., Morelia, México.

²Escuela Nacional de Estudios Superiores Morelia, Laboratorio de Estudios Paleoambientales y Paleoclimáticos Morelia, UNAM, Michoacán, México.

* Autor para correspondencia: (G. Vazquez Castro) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Cómo citar este artículo:

Teranishi-Castillo, K., Solís-Castillo, B., Vázquez Castro, G., 2024, La arquitectura de tierra en el Usumacinta medio: El caso del sitio arqueológico de Pomoca: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 76 (2), A230424. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a230424

Manuscrito recibido: 1 de Noviembre de 2023; manuscrito corregido: 15 de Abril de 2024; manuscrito aceptado: 22 de Abril de 2024.

RESUMEN

La Cuenca del Usumacinta es un paisaje habitado desde hace aproximadamente 3000 años, los vestigios arqueológicos encontrados y registrados hasta el momento en el área dan cuenta de las actividades que modificaron las planicies fluviales del propio río. La región del Usumacinta medio tiene una presencia ocupacional desde el periodo Formativo (1200 a.C.-150 d.C.) hasta la actualidad, incluyendo una presencia importante en el periodo Clásico tardío (600-900 d.C.). Las áreas habitacionales y cívicos ceremoniales, a lo largo del tiempo, se reacomodaron en grupos dentro de unidades cuyos componentes evidenciaron rangos, distinciones entre los espacios públicos, y centros cívicos incipientes. La crisis de los grandes centros rectores aledaños, Palenque y Pomona, no afectaron los paisajes ocupacionales de menor jerarquía, su patrón de ocupación humana se ordenó en comunidades aldeanas móviles, semipermanentes, sin territorializaciones, ni patrones arquitectónicos claramente diferenciados. Esta investigación dirige su atención hacia los procesos que actúan simultáneamente en el tiempo, la modificación de terrazas fluviales durante condiciones de estabilidad ambiental, que configuran el desarrollo óptimo de las sociedades, y cuando esta relación se interrumpe por eventos climáticos extraordinarios detonando crisis sociales como el colapso de los grandes centros urbanos. En este caso, las regiones aldeanas, como es el caso de los asentamientos de las planicies del río Usumacinta, muestran una relación que no fue interrumpida, existe una continuidad de ocupación, y reocupación de espacios, lo que sugiere que está área tiene un comportamiento local diferente a las tendencias climáticas regionales.

Palabras clave: datación por radiocarbono, patrón de asentamiento, elementos constructivos, geomorfología fluvial.

ABSTRACT

The Usumacinta Basin is a landscape inhabited for approximately 3000 years. The archaeological remains found and recorded to date in the area account for the activities that has been modified the river plains of the river itself. The Usumacinta middle region has an occupational presence from the Formative period (1200 BC-150 AD) to the present, including an important presence in the Late Classic period (600-900 AD). The residential and civic ceremonial areas, over time, were rearranged into groups within units whose components evidenced ranks, distinctions between public spaces, and incipient civic centers. The crisis of the large neighboring governing centers, Palenque and Pomona, did not affect the lower ranking occupational landscapes; their pattern of human occupation was organized into mobile, semi-permanent village communities, without territorialization or clearly differentiated architectural patterns. This research directs its attention towards the processes that act simultaneously over time, the modification of river terraces during conditions of environmental stability, which configure the optimal development of societies, and when this relationship is interrupted by extraordinary climatic events, triggering social crises such as the collapse of large urban centers. In this case, the village regions, as is the case of the settlements of the plains of the Usumacinta River, show a relationship that was not interrupted, there is a continuity of occupation, and re-occupation of spaces, which suggests that this area has a local behavior different from regional climatic trends.

Keywords: radiocarbon dating, settlement pattern, construction elements, fluvial geomorphology.

Introducción

La construcción del espacio es producto de las prácticas sociales, y las formas de representación del pensamiento concreto, arqueológicamente identificable, por lo que la reconstrucción arqueológica de los paisajes establece una correspondencia entre los mecanismos de representación de la realidad, las estrategias de construcción del espacio y las formas sociales concretas.

De esta manera es posible, primero, reconstruir los paisajes arqueológicos desde la materialidad del proceso de construcción y sus elementos arquitectónicos visibles que construyen y ordenan el espacio a distintos niveles (monumental o doméstico). En segundo lugar, nos permite reconocer los saberes conformados desde la relación naturaleza, espacio y tiempo.

Es así que el estudio de las construcciones arquitectónicas, su emplazamiento en el espacio, su configuración espacial, la articulación interna, la función social y la relación establecida con el medio (en términos de recursos), permite reconstruir, a través del tiempo, el proceso de construcción del espacio desde el registro arqueológico.

En las tierras bajas, en la planicie del río Usumacinta, la construcción de arquitectura de tierra, de uso cívico-ceremonial y doméstico, refleja un manejo del suelo para su uso en la construcción, lo que muestra el conocimiento sobre la manipulación de los materiales edáficos; como modificar sus propiedades, transformarlos y adecuarlos, dependiendo de la función y técnica constructiva. Manejar los recursos asociados a los suelos y sedimentos (disponibles para la agricultura, la arquitectura y la producción cerámica) y lograr su transformación y modelaje es un patrón que es posible reconocer en la configuración, el ordenamiento del territorio.

La relación existente entre los habitantes del Usumacinta medio con el suelo y los sedimentos fue clave en la selección de espacios apropiados para habitar, también su propia organización social interna definió y delimitó las múltiples funciones que se le dieron a estos sedimentos y suelos. La definición de los espacios compartidos, crearon las condiciones de apropiación y uso diferenciado de los suelos y sedimentos distinguiendo así a este paisaje fluvial por una larga historia de ocupación humana que ha modificado tanto el paisaje como el clima, ofreciendo una amplia variedad de recursos que motivaron la construcción de asentamientos arqueológicos en un ambiente altamente vulnerable y dinámico.

En este estudio se señala que la selección de espacios, la producción de cerámica, y el uso controlado de la extracción de sedimentos fueron utilizados para establecer una diferenciación social temprana, y son factores determinantes en la sostenibilidad de los patrones ocupacionales prehispánicos en la cuenca media del río Usumacinta. Estas relaciones son evidenciadas por el patrón de asentamiento que muestra la distribución espacial de los sitios arqueológicos sobre las distintas unidades geomorfológicas fluviales del río (Solís-Castillo et al., 2014).

La función social en la conformación del paisaje cultural de la arquitectura de tierra es el elemento conductor que nos permite reconocer las modelaciones del paisaje que nos llevarán a entender el contexto ambiental en el que las sociedades prehispánicas tomaron decisiones y seleccionaron diferencialmente el territorio. El presente texto muestra los resultados del análisis de los materiales arquitectónicos recuperados en el sitio arqueológico de Pomoca, localizado en las planicies del río Usumacinta, se presenta la configuración del territorio, en relación a la arquitectura y su función espacio-social, se presentan las características de los materiales, la estratigrafía que permite identificar los rangos temporales de construcción y la fuente de los materiales utilizados. Con lo anterior se espera contribuir con el conocimiento sobre la arquitectura de tierra y acercarnos hacia el paisaje construido en el bajo Usumacinta.

1.1. La arqueología del Medio Usumacinta

Desde las primeras exploraciones de Charnay (1881) se describe a la región como un corredor de gran dinamismo territorial y de extensas redes de relaciones (Mejía, 1992). Stirling y Stirling (1942) y Andrews (1943) proporcionan los primeros datos arqueológicos de la región, pero es hasta que Berlín y Navarrete (1939) recorren el río Usumacinta con el objetivo de establecer una cronología del Horizonte tardío (Clásico terminal - Posclásico temprano).

Esta investigación logra a través del análisis del complejo cerámico Naranja Fino establecer un orden cronológico. En sus reportes, la Carnegie Maya (1913-1957) registra los sitios el Arenal, Tierra Blanca y Corral Nuevo reportando evidencias de ocupación muy temprana, del periodo Arcaico.

Ochoa y Vargas (1979) realizan recorridos sistemáticos en la región. Plantean una ocupación temprana localizada en las riberas del Río San Pedro, y una serie de ocupaciones más tardías en el sector de San José del Río. Las riberas son el lugar de emplazamiento de sitios tempranos, y en especial en la zona este del río San Pedro, en contraste con su orientación norte-sur. En este sector se registraron sitios de gran tamaño y volumen constructivo como Tiradero, Mirador y Revancha presentando momentos de ocupación continua desde el Preclásico Temprano-Medio (2500-400 a.C.) hasta el Clásico tardío. La configuración de estos sitios cambia en ciertos momentos con respecto a la función de algunas áreas, llevando a cabo diversas obras constructivas, mostrando así que sus relaciones se intensifican en el Clásico tardío (600-900 d.C.) con otras regiones como el Petén en Guatemala.

Ochoa (1982) sostuvo que en esta región se asentaron enclaves de colonización olmeca. Él sostenía que una serie de oleadas migratorias, después de ciertos procesos, habían llegado a la región desde La Venta durante el Preclásico tardío (800-600 d.C.), y se habrían movilizado en dirección a Tierras Bajas Centrales. Esta premisa fue sostenida con una serie de correlaciones morfológicas y estilísticas en materiales como hachas, figurillas y además de la estela de Balancán o el monumento de Tenosique (García, 2013). Sin embargo, estos materiales pusieron de manifiesto que eran expresiones de una calidad diferente en su manufactura a la zona nuclear olmeca.

Figura 1. Sitios regionales de diferente orden. Localización de Tierra Blanca.

El proyecto Atlas Arqueológico en 1987 completa el acervo de sitios reportados, y sus condiciones de preservación (Figura 1). En recientes excavaciones del Proyecto Arqueológico Usumacinta se reconocieron materiales arqueológicos desde el periodo Formativo medio temprano al tardío (1200 a.C.-150 d.C.), con una interrupción clara en el periodo Clásico tardío-terminal (600-900 d.C.). Durante los recorridos se registra una ocupación desde el Formativo medio temprano (1200 a.C.) hasta el Posclásico (900-1500 d.C.) en todos estos sitios. Los sitios que son contemporáneos durante el Formativo medio temprano son Trinidad, Tierra Blanca, Pomoca, Carmelita, Pocvicuc y La Concepción (Figura 2).

Figura 2. Sitios del área de estudio. Usumacinta medio.

En Tierra Blanca, Montebello y La Carmelita se definieron las áreas habitacionales y cívicos ceremoniales espacialmente dispersas de los núcleos. En Tierra Blanca se registró una importante ocupación con materiales del Clásico tardío (600-900 d.C.), al parecer tiene la misma temporalidad de ocupación que el sitio de La Carmelita, en su última etapa ocupacional (Figura 2).

Hacia el este, a unos 4 km al noreste de Tierra Blanca, se encuentra la aldea Pomoca en la ribera norte, y otra más grande llamada Pocvicuc, ambas registradas por Rands (1967). En la ribera sur se registra el sitio de La Concepción, este asentamiento pertenece al igual que Pomoca al periodo Clásico tardío. Este último asentamiento se encuentra en una planicie rodeada por cuerpos de agua (Laguna Corozal, Joval, Cenote, Encantada).

Las equidistancias de 1 a 1.5 km entre estas unidades en un área menor a 30 km2, y con indicadores de rango hacia el Clásico tardío (600-900 d.C.) reflejan una segmentación o reacomodo de grupos dentro de estas unidades. Los componentes de rango como el juego de pelota, y por lo menos dos espacios públicos cerrados están presentes en el caso de Montebello y La Campana y centros cívicos con por lo menos dos plazas mayores cerradas en el caso de San Carlos y San Marcos. Los resultados de esta exploración dan algunos señalamientos generales que nos hablan de refuncionalización de ciertos espacios dentro de algunos sitios en particular.

En Tierra Blanca gran cantidad de material temprano es registrado por Ochoa (2013) y Rands (1992) en sus recorridos del Plan Chontalpa. Estos materiales con formas olmecoides ya habían sido referidos por Sisson (1976) y los materiales de Trinidad cerca de Tierra Blanca (adscritos al complejo Chihuaan) pusieron de manifiesto que la cerámica Xe (ca. 900 B.C.) estaba asociada a las primeras comunidades sedentarias en tierras bajas del Petén y Yucatán.

Rands (1967) identifica en un sentido tipológico y estilístico materiales tempranos olmecas del Istmo y Chalchuapas (Lowe, 1981). Sisson (1976) con base en los materiales arqueológicos recuperados en la zona confirma una ocupación inicial desde el complejo Chun (1100-800 a.C.), y tuvo relaciones con el área nuclear olmeca. Las recientes investigaciones arqueológicas en la zona proponen que el territorio estuvo ocupado desde el Preclásico medio-tardío (900 a.C.-150 d.C.) hasta el Posclásico temprano (1250 d.C.).

Área de estudio

El Río Usumacinta es uno de los ríos más caudalosos de México. Se origina en las tierras altas de Guatemala, atraviesa la Sierra Norte de Chiapas y fluye hacia el norte por las planicies de Tabasco hasta desembocar en el Golfo de México (Figura 3). El Río San Pedro y Chacamax son dos de sus afluentes más importantes que confluyen en el Usumacinta medio. La cuenca de drenaje cubre una extensión de 75,000 km². En su recorrido corta rocas graníticas, metamórficas y sedimentarias (rocas calcáreas) de la Sierra de Chiapas.

Figura 3. Localización del área de estudio. a) mapa de distribución de los sitios arqueológicos, b) paleosuelos localizados en la planicie fluvial del río Usumacinta, c) sedimentos aluviales de composición volcánica, d) suelos registrados en la Sierra de Chiapas, e) suelos desarrollados sobre calizas en la Sierra de Chiapas, f) Gleysoles desarrollados en las planicies del río Usumacinta, g) paleosuelos de las terrazas fluviales más antiguas, Pleistoceno, del río Usumacinta, h) suelos desarrollados en Boca del Cerro. Fuente: elaborada por los autores.

El río se caracteriza por un ambiente fluvial de corriente alóctona con procesos de erosión y acumulación desde el Plio-Pleistoceno hasta el Reciente. Su cauce ha experimentado una migración lateral producto, entre otros factores, del cambio en las condiciones ambientales en las Tierras Bajas Mayas Noroccidentales. En las terrazas aluviales se localizan suelos y sedimentos expuestos por la incisión actual del río, Gleysoles, suelos arcillosos, Vertisoles, también suelos arcillosos pero obscuros con carbonatos pedogénicos y materiales arqueológicos (cerámica, lítica, etc.), Fluvisoles, suelos arenosos, menos desarrollados, con materiales cerámicos. También, en las terrazas se han registrado sedimentos limosos (composición de vidrio volcánico) y arenosos (Figura 3; Solís-Castillo et al., 2014; Sedov et al., 2023).

2.1. El sitio arqueológico de Pomoca

En el sitio de Pomoca se han llevado a cabo estudios arqueológicos-arquitectónicos, a partir del registro de la arquitectura relacionada con su contexto estratigráfico, y el análisis de elementos constructivos (Teranishi-Castillo, 2012a). En el sitio se encontraron elementos constructivos de tierra quemados (bajareques y ladrillos) con una extensión de 0.4 ha, su ocupación va desde el formativo medio temprano (1200 a.C.) hasta el posclásico (1250 d.C.), se localiza en la planicie inundable de la cuenca media del río Usumacinta (Teranishi-Castillo, 2012b).

En el sistema constructivo es común el uso de bajareques y ornamentos de ladrillos con molduras decorativas de arcilla. Investigaciones recientes sugieren el uso de cajones y matrices limoarcillosas (predominando la montmorilonita) de la materia prima disponible en el sitio. El mortero de lodo para el bajareque contiene fibras que se parecen a paja picada, cuya función es proporcionar estabilidad y evitar la disgregación del material. También se sugiere que, durante la última ocupación, en el clásico tardío-postclásico los recubrimientos con enlucido y ladrillos responden a un desarrollo estilístico de tradiciones constructivas locales cercanos a la cuenca baja del Usumacinta y del bajo Grijalva (Figura 4; Teranishi-Castillo, 2012a).

Figura 4. Sitio arqueológico Pomoca. a) Croquis de la distribución espacial de las estructuras que conforman el sitio arqueológico, elaborado por Keiko Teranishi b) Vista panorámica de una estructura arquitectónica en Pomoca, c) Vista general de los sedimentos y paleosuelos del río Usumacinta.

Materiales y métodos

3.1. Herramientas metodológicas para el análisis territorial

Las herramientas utilizadas para el análisis espacial de los asentamientos arqueológicos en el Usumacinta medio se enfocan en tres aspectos: 1) la arquitectura, 2) lo cultural, en donde la arquitectura es una unidad de organización socioeconómica y 3) lo funcional que examina la arquitectura como un artefacto, con una carga de significado social. La definición, clasificación y categorización se utiliza para entender la interacción socio-política. En este sentido, para el Usumacinta medio se han sugerido categorías y rangos de sitios, a partir de la distribución y combinación de diferentes elementos arquitectónicos, que facilitan la comparación entre sitios y regiones.

La información obtenida del recorrido de superficie fue compilada en un Sistema de Información Geográfica. La base topográfica incluida está conformada por los modelos vectoriales escala 1:50 000 editados por INEGI E15D24 Emiliano Zapata y E15D35 Tenosique. Este mosaico de vectores es la base del modelo digital de elevación (MDE) y la imagen de sombreado digital (ISD), ambas en formato raster, y con una resolución de 20 metros por pixel.

Los aspectos medioambientales son un factor imprescindible para el análisis del patrón de asentamiento. El SIG de la región del Usumacinta medio cuenta con diversas capas temáticas de distintos rangos temporales (geomorfología y paleopedología) en formato vectorial, a escala 1: 50 000 a partir de los estudios elaborados por Solís-Castillo et al. (2014).

3.2. Análisis de suelos y sedimentos

Los materiales recuperados se localizaron en la parte norte del sitio, debido a la afectación ocasionada por la erosión del río, lo que nos permitió recuperar muestras del centro de los espacios arquitectónicos designados como Unidad 15 y Unidad 16.

El estudio detallado de los materiales constructivos se realizó mediante el análisis de suelos y sedimentos. La descripción de los suelos se hizo de acuerdo a la Base Referencial Mundial del Recurso Suelo (IUSS Working Group WRB, 2015). La descripción morfológica fue realizada con base en la identificación de pedo-sedimentos que forman la arquitectura cívico-ceremonial. También se recuperaron muestras de carbón para establecer la edad de las etapas constructivas de los edificios a partir de fechamientos de C14.

Resultados y Discusión

4.1. El patrón de asentamiento en el Usumacinta Medio

Las recientes investigaciones arqueológicas en la zona proponen que el territorio estuvo ocupado desde el Preclásico medio-tardío (900 a.C.-150 d.C.) hasta el Posclásico temprano (1250 d.C.). El registro de una estabilidad y larga duración en la ocupación de las planicies del río Usumacinta, que al parecer no fue mayormente afectada por la crisis de los grandes centros cívicos inmediatos Palenque y Pomoná, permitió explorar los paisajes ocupacionales de bajos y menor jerarquía, poco abordados.

Los habitantes de esta área en el pasado ubicaron a sus sitios cada 2.5 km², presentaron en su material de superficie variaciones temporales que van desde el Preclásico medio temprano con una interrupción hasta el periodo Clásico medio-tardío, pero en general se mostraron contemporáneos a sus vecinos inmediatos, en al menos una de sus estructuras principales. Los criterios de jerarquización en rangos de los sitios fueron retomados de los análisis regionales de otras áreas (Liendo, 2006) resultando dos categorías que se ordenaron según sus composiciones (elementos que integran la arquitectura), espacios ocupacionales (m²) y posicionamiento de estos en las distintas geoformas fluviales:

a) Agrupaciones con estructuras arquitectónicas con un área de ocupación mayor a los 5000 m²con la presencia de elementos categorizados como cívicos ceremoniales para la región (presencia de estructuras piramidales y un espacio de plaza), además de su localización en las terrazas fluviales ocupacionales que se diferenciaron por temporalidad.
b) Agrupaciones en espacios ocupacionales menores desde 100 a 4000 m²sin elementos de rango o presencia de componentes cívico ceremoniales. Estas estructuras (unidades habitacionales) se ubican en una de las terrazas fluviales más jóvenes cuya estabilidad es media.

En general, el área presenta escasos elementos constructivos de mayor jerarquía. Solo en el sitio de Pomoca se encontró evidencia de material constructivo de ladrillos (Figura 5). Gran parte de las estructuras registradas son plataformas de tierra, que, en algunos casos, presentaron firmes de cantos de río o sedimentos de otro tipo (ceniza) para lograr estabilizar la construcción. Al parecer la selección de materiales constructivos, y su combinación es lo que califica el mayor o menor rango de los conjuntos. Otra variable que al parecer determinó la jerarquización de los sitios registrados en esta área es su posicionamiento sobre las distintas geoformas fluviales halladas sobre la terraza que el río Usumacinta abandonó desde hace 5000 años aproximadamente. Por último, es importante la posición de los sitios con respecto a los accesos al río.

Las tipologías de conjuntos encontrados dentro de las categorías antes expuestas corresponden a un grupo orientado a patio (gop): grupo en donde las estructuras están orientadas a un sector central común, estos espacios alcanzan dimensiones menores a 60 km², y el número mínimo de estructuras asociadas en este tipo de conjunto son tres; grupo informal (gi), grupo con estructuras sin ningún ordenamiento formal que los aglutina a un sector común o patio; grupo orientado a plaza (goP) o lo que en otras zonas se les ha llamado plazuelas (400 a 1200 m²). Las plataformas habitacionales, que configuran estos grupos, no se presentan de forma aislada tampoco en forma de estructuras anexas.

El patrón de ocupación humana muestra una serie de comunidades aldeanas móviles, semipermanentes, cada una de ellas en un desarrollo lineal este-oeste sin interrupciones claras, ni territorializaciones que se puedan identificar entre los materiales cerámicos o patrones arquitectónicos. Estas comunidades modificaron el paisaje fluvial modelando en leves acondicionamientos o camellones que unían diversos asentamientos aldeanos para construir sus centros cívicos emergentes como espacios públicos amplios.

Extraer grandes volúmenes de tierra, seleccionar ciertos sedimentos, mezclarlos y usarlos como material constructivo impactó las planicies fluviales del río Usumacinta de una manera planificada y especializada. Por ejemplo, la selección de los bancos de materiales arcillosos para construir habitaciones (casas) muestran proporciones muy acotadas para cada sedimento.

En todos los niveles de las unidades excavadas de la aldea de Pomoca se recuperó gran cantidad de cerámica, resalta también la abundante cantidad de pisos, bajareque y pedazos de ladrillos, lo que muestra que ininterrumpidamente se ocupó esta estructura y al parecer muchas de las sucesivas ocupaciones reintegraron al conglomerado de tierra apisonada nuevos sedimentos arcillosos (Figura 5).

Figura 5. Fragmentos de ladrillo y adobe de Pomoca, y fotografía de referencia.

La producción cerámica de los pozos de sondeos (Figura 6), confirmaron un continuum del horizonte preclásico, además de evidenciar un reordenamiento espacial que interrumpió en algunos casos como Tierra Blanca, y Pomoca la secuencia ocupacional detectada hasta el Posclásico (1250-1500 d.C.). Los fechamientos (Tabla 1) arrojaron claramente 2 ocupaciones desde el Preclásico medio temprano (900-150 a.C.) y otro horizonte de ocupación Clásico tardío-terminal- Posclásico (900-1250 d.C.). La unidad doméstica explorada 2 arrojó una serie de tipos cerámicos conocidos para esta área: Grupo Arenoso (Cajete Inciso, Cajetes con decoración excavada, Aguatepec grueso (Comlejo Chun), Rojo sin engobe (Complejo Xot), Calzadas (San Lorenzo), Calzadas esculpido (Casasola & Ochoa); Grupo Ceroso (Sierra rojo, Café rojizo); Grupo Pasta Fina (Gris fino, Naranja fino); Grupo Arenoso Gruesos (Plato trípodes tipo Pizarra, cerámica con pintura naranja). Las formas cerámicas de estos grupos refieren en esta unidad a un 68% de ollas domésticas, un 12% de cajetes y ollas de menor tamaño y un 19% de cajetes de mayor tamaño, además de un 1% de fragmentos de incensarios y misceláneas. Las unidades abordadas evidenciaron claras concentraciones de material tardío desde el Clásico tardío (600-900 d.C.) al Posclásico (1250-1500 d.C.) con tipos característicos de esta área en concentraciones altas y con una variabilidad media.

Figura 6. Mapa de distribución de los tipos cerámicos de mayor frecuencia de producción en el área de estudio. Fuente: elaborado por Rodríguez (2023).

La unidad doméstica 2 además registró en los niveles más bajos una ocupación del Preclásico medio (900-150 a.C.) con evidencias de cajetes y fragmentos de paredes de ollas arenosas y de superficie cerosa, aun cuando no es una concentración alta (6%) los tipos Carved, cerámica relacionada al Complejo Nacaste y a la Fase San Lorenzo pusieron de manifiesto una replicación estilística de otras esferas cerámicas. Por lo mismo se llevaron a cabo análisis con microscopio electrónico para identificar los componentes de estas cerámicas ya que la presencia de vidrio volcánico como un material no plástico para la producción de la cerámica durante el Clásico Tardío Maya (600-900 d.C.) ha sido una temática de múltiples investigaciones, particularmente su origen y distribución y se propuso que los sedimentos de vidrio volcánico encontrados en las secuencias aluviales de las terrazas del Usumacinta, pueden ser los materiales utilizados para la producción cerámica.

4.2. Modelaciones del paisaje fluvial en el sitio arqueológico Pomoca

La historia fluvial evidencia una clara relación entre la morfología aluvial y los asentamientos humanos en la región. Los sitios arqueológicos del Formativo preferentemente se localizan en la terraza más baja del río, en donde la planicie se inunda ocasionalmente, son asentamientos de menor escala que los registrados para el Clásico, son numerosos y se han asociado con aldeas agrícolas cercanas al cauce para un mejor aprovechamiento del medio. En contraste, los asentamientos del Clásico como los grandes sitios urbanos de Palenque, Piedras Negras Yaxchilán, Pomoná, Santa Elena, Reforma Moral y Chinikihá se encuentran situados en las terrazas más antiguas alejados del cauce actual del río, en donde la estabilidad del paisaje permitió la construcción de estructuras monumentales.

En el sitio de Pomoca se han llevado a cabo estudios arqueológicos-arquitectónicos, a partir del registro de la arquitectura relacionada con su contexto estratigráfico y el análisis de elementos constructivos. También se llevó a cabo un estudio detallado en la sección norte del sitio, debido a la afectación ocasionada por la erosión del río, lo que nos permitió recuperar muestras del centro de los espacios arquitectónicos designados como Unidad 15 y Unidad 16.

En el sistema constructivo del Usumacinta medio es común el uso de bajareques y ornamentos de ladrillos con molduras decorativas de arcilla. Investigaciones recientes sugieren el uso de matrices limoarcillosas como la materia prima, disponible en el sitio. El mortero de lodo para el bajareque contiene fibras que se parecen a paja picada, cuya función es proporcionar estabilidad y evitar la disgregación del material.

Pomocá fue emplazado en un gran meandro de la planicie estructural del área modificado y rellenado en un área claramente identificable, con un formato arquitectónico bastante formal Clásico temprano en donde los sitios se estructuran con un centro eje, y el resto de las estructuras se emplazan alrededor de este en nuestro caso la estructura 6 es la que aglutina al resto. Se detectó material constructivo de ladrillo en el sitio de alrededor de 25 x 10 cm aproximadamente disperso alrededor de la estructura 10 y 11. El sitio está compuesto de 3 grupos orientados a patio orientados paralelamente a la ribera del río en dirección noroeste - sureste. El primer conjunto de oeste a este es un grupo orientado a patio (gop) de 2 estructuras, ambas de dimensiones medias 20 x 10 en promedio con una abertura al oeste. Al centro se ubicaron 2 grupos orientados a patio (gop) de 4 y 3 estructuras respectivamente. De norte a sur uniendo estos conjuntos se encuentra una plataforma de desplante rectangular de mayores dimensiones, montículo 8 (Figura 7), esta se encuentra alineada con el conjunto sur y el núcleo principal del sitio, este último ubicado al sureste con 5 estructuras emplazados alrededor de una plazuela o gran patio. Este elemento está hundido unos 30 cm del nivel del desplante de las estructuras de este conjunto. Es difícil determinar si la plataforma 3 se unió en algún momento con la estructura 5 dada la afectación del conjunto. El área de patio es de unos 200 m². En este grupo también se registró material constructivo tanto ladrillo (25 x 10 cm) como circunferencias ornamentales al parecer para fachadas dispersas alrededor de la estructura 10 y 11. Un área de alrededor de 1.3 x 1 km², fue modificado elevando el nivel base de piso actual en una elevación de alrededor de 80 m.

Figura 7. Montículo 8. Grupo Oeste. Vista Sur.

En cuanto a la afectación del sitio se señala que ha tenido un gran impacto desde hace unos 10 años para acá, en primer lugar, el uso ganadero (desde corrales, bodega de maquinaria), además de obras de terracería en el área que divide el sitio principalmente para el transporte y recolección de leche de la zona. Esta terracería divide al sitio en sector norte y sur, la parte norte muestra varios grupos habitacionales que se localizan paralelamente a orilla de río, en dirección sureste estas fueron reutilizadas en el cementerio actual de la comunidad.

Los materiales cerámicos muestran un sustrato de ocupación Formativo medio temprano a una profundidad de 120-140 cm en el desplante de la estructura 4, y en el resto de las estructuras se detectó una ocupación bastante homogénea sin presencia de tipos foráneos ni tampoco materiales cerámicos tardíos en los niveles más superficiales. Los materiales Sierra Rojo y algunos tipos tempranos están localizados al parecer en el eje de estructuras principales.

El análisis de la secuencia cerámica de la unidad 15 (Rodríguez, 2023) identificó claramente una especialización intensiva de producción de vajilla doméstica que combinó gamas de sedimentos arcillosos con variantes tonales que se cree que pudieron mantener a largo plazo los bancos de materiales, además se notó una combinación de estas pastas con otros sedimentos y agregados de origen fluvial como calcitas, micáceas, pómez molida y otros. Esta habilidad y conocimiento de combinación de bancos de materiales y diversificación en la producción cerámica fueron elementos claves en la larga duración de este oficio.

Por último, durante la última ocupación, en el Clásico tardío-postclásico (600-1250 d.C.) los recubrimientos con enlucido y ladrillos responden a un desarrollo estilístico de tradiciones constructivas locales cercanos a la cuenca baja del Usumacinta, y del bajo Grijalva.

4.3. Estratigrafía en la arquitectura de tierra

La unidad 15 (Figura 8), consta de 6 etapas constructivas diferenciadas por la deposición de pedo-sedimentos y sedimentos aluviales. En la base se registraron los suelos 9Bg/9C, 8Bg y 6C. El horizonte 6C se correlaciona con el sedimento limoso, caracterizado por el color blanco y su composición de vidrio volcánico, hallado en Tierra Blanca I y II. Es sobre este sedimento que desplanta este edificio, en el horizonte 6A inician los hallazgos de cerámica del Formativo temprano. El suelo 5A/5C con abundancia de materiales arqueológicos se fecha en 810-740 años Cal. AC correspondiendo con el Formativo medio-temprano (Tabla 1). Posteriormente se deposita un nuevo sedimento arenoso sobre el que se desarrolla un suelo 4C2/4C1/4B. Entre el suelo 5 y 4 se tiene un límite ondulado. El suelo 3C/3A tiene una fecha de radiocarbono entre los 790-480 años calibrados AC (Tabla 1). El suelo 2C/2A es un suelo con abundante material cerámico, así como el suelo reciente A/B.

Tabla 1. Fechamientos AMS de paleosuelos dentro de las estructuras arquitectónicas denominadas Unidad 15 y Unidad 16.

La Unidad 16 (Figura 9), se conforma por siete unidades de suelo. En el suelo 7A no se registraron materiales arqueológicos, es un suelo arcilloso con estructura prismática, huellas de raíces y rasgos vérticos. A partir del suelo 6AC inicia la presencia de materiales arqueológicos, cerámica y hueso, y carbones. En el suelo 5Bss/5Ass es el suelo más desarrollado con una edad de 540-660 años calibrados DC (Tabla 1), con cerámica perteneciente al periodo Clásico medio. El suelo 4A con textura arcillosa y abundantes fragmentos de carbón se caracteriza por su coloración pardo-oscura. El suelo 3C/3AC/3A es un suelo arenoso, de poco desarrollo que se caracteriza por un horizonte A orgánico con mayor cantidad de arcillas. Finalmente, los suelos 2C/2A/C/A son suelos arenosos con horizontes A muy orgánicos.

Figura 8. Detalle del interior de la Unidad 15 y su columna estratigráfica con las edades de radiocarbono en el horizonte 5Ass.

Estos hallazgos han redirigido las interpretaciones sobre los suelos observados en anteriores investigaciones, ya que los suelos que se hallaron dentro de las estructuras de la Unidad 15 (Figura 8) y 16 (Figura 9), son similares a los hallazgos en el sitio arqueológico de Tierra Blanca, esto nos hablan de una larga temporalidad en las transformaciones de los paisajes fluviales del río Usumacinta desde periodos de ocupación tempranos. Los suelos con edades formativas son utilizados como rellenos de los centros ceremoniales, la cerámica que acompaña el suelo nos sugiere contextos de ofrenda y de rangos de élite emergentes.

Figura 9. Fotografías de los perfiles y columna pedoestratigráfica de la Unidad 15.

También fue posible registrar una continuidad de etapas constructivas en cada periodo. Es notable destacar que en la Unidad 15 fue posible documentar un evento climático que modificó la terraza de ocupación por lo cual tuvieron que hacer reparaciones a la estructura de la unidad 15, se tiene un límite ondulado entre el suelo 4 y 5 y las edades del suelo 3A y 5A son similares.

Finalmente, se tienen indicios de que los suelos que se pueden hallar en las secciones erosionadas por el río Usumacinta dan cuenta de la transformación del paisaje, ya que numerosos suelos orgánicos y arcillosos con presencia de materiales arqueológicos son, probablemente, resultado del uso de los sedimentos arcillosos del río incorporados dentro de las estructuras arquitectónicas, que intencionalmente fueron colectados para diseñar y construir sus aldeas.

Conclusiones

Tanto las condiciones ambientales como los asentamientos humanos incidieron directamente en los procesos de formación de los suelos, arrojando un desarrollo óptimo en condiciones de estabilidad ambiental, y un máximo en la modificación de terrazas fluviales, ambos procesos actúan simultáneamente en el tiempo. Esta relación se interrumpe cuando el ambiente sufre cambios por eventos climáticos extraordinarios y su impacto resalta las problemáticas sociales que detonan las crisis sociales como el colapso de los grandes centros urbanos durante el Clásico.

Finalmente, es importante señalar que las interrupciones en la continuidad histórica de las ocupaciones prehispánicas del río Usumacinta reflejan las decisiones de los grupos sociales como respuesta a los cambios en el ambiente, los cuales no alteraron la morfología de las terrazas fluviales ocupadas permitiendo que el aprovechamiento de los recursos naturales como el agua, el suelo y las especies vegetales fuese paulatino sin grandes modificaciones al paisaje pero con una amplia repercusión por el uso continúo del suelo para la construcción de los centros político-administrativos, y la creación de suelos con características particulares para un uso en contextos ceremoniales y de producción agrícola.

Contribuciones de los autores

Conceptualización: KTC, BSC; análisis y adquisición de datos: KTC, BSC; desarrollo metodológico/técnico: KTC, BSC; redacción del manuscrito original: KTC, BSC, GVC; redacción del manuscrito corregido y editado: BSC, GVC; diseño gráfico: BSC, GVC; trabajo de campo: KTC, BSC; interpretación: KTC, BSC; KTC: Keiko Teranishi-Castillo; BSC: Berenice Solís-Castillo; GVC: Gabriel Vázquez Castro.

Financiamiento

Parte de este estudio fue financiado por los proyectos FONCICYT 290792, y UNAM PAPIME-PE102024.

Agradecimientos

Al Dr. Mario Arturo Ortíz del Instituto de Geografía, UNAM, por su ayuda en la interpretación de imágenes y el reconocimiento en campo de las geoformas fluviales. Al Dr. Rodrigo Liendo Stuardo del Instituto de Investigaciones Antropológicas, UNAM, y Dra. Ximena Navarro Harris, Universidad Católica de Temuco, por su apoyo y colaboración durante el trabajo de campo. A los proyectos FONCICYT 290792, y UNAM PAPIME-PE102024. Al CONAHCYT por la beca postdoctoral otorgada a Berenice Solís Castillo de noviembre 2021 a octubre 2022. Al Dr. Rubén Cejudo por la ayuda en el Laboratorio Universitario de Geofísica Ambiental, Instituto de Geofísica, Unidad Michoacán. A Neftalí Razo Perez por su apoyo en el laboratorio de Química de la ENES Morelia. A Laura J. Gordillo Rodríguez por su apoyo técnico en la elaboración del presente trabajo. Agradecemos a todos los estudiantes que han colaborado en el trabajo de campo y asistencia técnica. Apreciamos los comentarios de los revisores anónimos que permitieron el mejoramiento del presente trabajo.

Conflicto de interéses

Los autores declaran que no tienen intereses financieros o relaciones personales conocidos que pudieran influir en el trabajo descrito en este artículo.

Editor a cargo

Ana M. Soler Arechalde.

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Peer Reviewing under the responsibility of Universidad Nacional Autónoma de México.

This is an open access article under the CC BY-NC-SA license(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)

Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana

Volumen 76, núm. 2, A210324, 2024

http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a210324

¿Qué contenían las vasijas Capacha? Un análisis exploratorio por medio de residuos químicos

What did the Capacha vessels contain? An exploratory analysis of chemical residue

Héctor Mizraim Zacarías Salcedo^1,*, Agustín Ortiz Butrón², Meztli Hernández Grajales³,

Eliseo Francisco Padilla Gutiérrez⁴

¹ Escuela Nacional de Antropología e Historia (ENAH). Periférico Sur y Zapote s/n. Colonia Isidro Fabela, C.P. 14030, Tlalpan, CDMX, México.

²Instituto de Investigaciones Antropológicas (IIA), Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510 Coyoacán, CDMX, México.

³ Equip de Recerca Arqueològica i Arqueomètrica (ERAAUB), Facultat de Geografia i Història, Universitat de Barcelona. Carrer Montalegre, 6 08001 Barcelona, España.

⁴Museo Nacional de Antropología (MNA). Avenida Paseo de la Reforma y Calzada Gandhi s/n, Chapultepec, Polanco, C.P. 11560, Miguel Hidalgo, CDMX, México.

* Autor para correspondencia:(H.M. Zacarías Salcedo) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Cómo citar este artículo:

Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A., Hernández Grajales, M., Padilla Gutiérrez, E.F., 2024, ¿Qué contenían las vasijas Capacha? Un análisis exploratorio por medio de residuos químicos: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 76 (2), A210324. http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2024v76n2a210324

Manuscrito recibido: 2 de Noviembre de 2023; manuscrito corregido: 12 de Marzo de 2024; manuscrito aceptado: 21 de Marzo de 2024.

RESUMEN

El desarrollo cultural Capacha se ubicó en el Valle de Colima a finales del Preclásico Temprano y principios del Preclásico Medio. Este es uno de los grupos humanos más enigmáticos del Occidente de México a consecuencia de que no conocemos contextos más allá de sus ofrendas funerarias, ricas en materiales cerámicos. Es por ello que para este trabajo se realizó el análisis de residuos químicos mediante spot tests de 50 vasijas Capacha de 11 formas distintas, todas ellas recuperadas por Kelly en las décadas de 1960 y 1970, y resguardadas en el Museo Nacional de Antropología de la Ciudad de México. Los resultados mostraron que posiblemente en gran parte de los recipientes se ofrendaron alimentos ricos en proteínas correspondientes a una variedad de caldos, bebidas y guisos. La forma, tamaño y residuos en algunas vasijas indicaron que pudieron servir para ofrendar sangre.

Palabras clave: Capacha, residuos químicos, Spot tests, cerámica arqueológica, Occidente de México, Preclásico, Colima.

ABSTRACT

The Capacha culture developed in the Colima Valley at the end of the Early Preclassic and beginning of the Middle Preclassic. This is one of the most enigmatic human groups of Western Mexico, because there are not known contexts beyond their funerary offerings, which are rich in ceramic materials. We conducted spot-test chemical residue analysis of 50 Capacha vessels of 11 different shapes, all of them recovered by Kelly in the 1960s and 1970s and kept in the National Museum of Anthropology in Mexico City. Results might be associated with diverse preparations of foodstuff rich in protein, according to the presence of protein residues. The archaeological context from where the vessels were obtained, the size, and the chemical residues suggested that some pieces might have been used to offer blood.

Keywords: Capacha, chemical residues, Spot tests, archeological pottery, Western Mexico, Preclassic, Colima.

Introducción

El desarrollo cultural Capacha (1500-800 a.C.) es uno de los más enigmáticos del Occidente de México debido a que se conocen pocos aspectos sobre el. Fue identificado por primera vez por Isabel Kelly (1980) en las décadas de 1960 y 1970 en el Valle de Colima, donde registró 12 sitios (Figura 1). Posteriormente, diversos salvamentos y rescates del Centro INAH Colima reconocieron sitios arqueológicos con material Capacha dentro del mismo valle (Alcántara, 2005; Almendros et al., 2014; Almendros López et al., 2013; Morales et al., 2013; Olay, 2012; Olay et al., 2010; Román et al., 2012). Tanto los contextos identificados por Kelly (1980), como los registrados posteriormente fueron exclusivamente de carácter funerario, por lo que no se tienen registros de contextos domésticos o de otra índole que brinden más información de estos grupos humanos.

Figura 1. Mapa con la ubicación de los sitios Capacha registrados por Kelly (1980).

La aplicación de técnicas arqueométricas, como son los análisis de residuos químicos en cerámica, permiten conocer distintos aspectos de sociedades pretéritas, que ante la falta de contextos, pueden ser una herramienta sólida para aproximarnos a su estudio y entendimiento. Con los análisis de residuos químicos podemos inferir posibles alimentos utilizados y preparaciones que se consumieron en los grupos Capacha, los recursos que aprovecharon, las sustancias que ofrendaban, así como la función de los recipientes cerámicos.

Para el presente estudio, que deriva de la tesis de licenciatura de Héctor Zacarías (2023), se realizó un análisis de residuos químicos mediante spot tests de 50 vasijas Capacha de 11 formas distintas (con previa autorización del Consejo de Arqueología, No. de Oficio 401.1S.3-2020/1461). Todas las muestras provinieron de la colección cerámica recuperada por Kelly (1980) en el Valle de Colima y que hoy se resguardan en la Curaduría del Occidente de México y Guerrero del Museo Nacional de Antropología (MNA). El objetivo principal de esta investigación es responder a la pregunta ¿qué contenían las vasijas Capacha?

El análisis de residuos químicos en cerámica se suele complementar con los datos de fuentes históricas y etnográficas, así como datos del contexto arqueológico y estudios paleoambientales. Para el caso del estudio de los contenedores Capacha desafortunadamente por la temporalidad y las pocas investigaciones en la región no se contó con estos elementos. Sin embargo, la colección cerámica del MNA proporciona la oportunidad de realizar una primera aproximación a la cerámica Capacha.

Descripciones del área y materiales de trabajo

2.1. Capacha

El término Capacha se entiende como un estilo cerámico, una fase cronológica y un desarrollo cultural que se estableció en la región mesoamericana del Occidente de México, en la subregión del Valle de Colima, a los pies del Volcán de Fuego (Alcántara, 2005; Almendros et al., 2014; Kelly, 1980), durante finales del periodo Preclásico Temprano (2500-1200 a.C.) y principios del Preclásico Medio (1200-400 a.C.), específicamente entre los años 1500 y 800 a.C. (Kelly, 1980; Mountjoy, 1994).

Como se mencionó anteriormente, la primera investigadora que realizó estudios sobre la cultura Capacha, fue la arqueóloga norteamericana Isabel Kelly (1980), quien arribó a Colima en 1939. Sin embargo, fue hasta 1966 que tuvo el primer acercamiento con materiales cerámicos Capacha, cuando un trabajador del hotel donde se hospedaba le mostró e intentó venderle algunos tiestos de pasta monocroma, decorados con incisiones y punzonados, los cuales distaban completamente de la secuencia cerámica que ella había registrado anteriormente en Colima.

Posteriormente en 1969 la investigadora detectaría fragmentos de esta cerámica en un saqueo en el yacimiento El Barrigón, así como en el sitio de La Capacha, nombre con el que bautizaría la cerámica y el desarrollo cultural (Kelly, 1980). Desde entonces y hasta 1973, registró un total de 12 sitios con presencia de cerámica Capacha, no obstante, sólo recolectó material de manera controlada, en 10 de ellos.

En todos los yacimientos Capacha, Kelly (1980) registró importantes alteraciones como consecuencia del saqueo intensivo por parte de los “moneros”, mote con el que se conoce en Colima a los saqueadores. Durante los trabajos de campo, la investigadora no registró evidencias de aldeas o elementos constructivos Capacha, limitándose los hallazgos a la recolección de cerámica producto del descarte de los saqueadores y a la localización de 17 entierros humanos con ofrendas distribuidos en seis de los sitios.

Los restos humanos registrados se localizaron en fosas simples de planta oval sobre el tepetate, en un estado de deterioro avanzado y en algunos casos de desintegración (Kelly, 1980), esto posiblemente ocasionado por la acidez del suelo (Román et al., 2015). La mayoría de los entierros fueron de tipo primario individual, aunque también se registraron secundarios y múltiples (Kelly, 1980).

En años recientes se realizaron algunos salvamentos arqueológicos en la región del Valle de Colima donde se registró presencia de materiales cerámicos Capacha (Alcántara, 2005; Almendros et al., 2014; Almendros et al., 2013; Morales et al., 2013; Olay, 2012; Olay et al., 2010; Román et al., 2012). Al igual que en las investigaciones de Kelly, sólo se identificaron contextos funerarios. La colección cerámica del MNA analizada para el presente artículo, proviene solamente de los trabajos arqueológicos de Kelly.

2.2. La cerámica Capacha

El sello distintivo de las sociedades Capacha es su cerámica, de la que sólo se conoce un tipo denominado Capacha Monocromo (Kelly, 1980). Este tipo cerámico se describe de paredes gruesas, pasta burda y arenosa, casi siempre en tonos monocromos que suelen variar entre el café claro y el negro (Kelly, 1980). El enrollado parece ser la técnica de manufactura predominante (Kelly, 1980; Salgado et al., 2021), mientras que las incisiones, punzonados, pintados y perforaciones son las técnicas decorativas más abundantes (Kelly, 1980). Entre las formas destaca la presencia de bules u ollas acinturadas, vasijas de asa-estribo y trífidos, así como vasijas múltiples y vasijas efigies, aunque también se registran otras formas como cántaros, ollas, tecomates, apaxtles, cazuelas, cajetes, platos, botellones y vasijas miniatura (Kelly, 1980; Zacarías, 2023; Figura 2).

Figura 2. Formas cerámicas Capacha. Fotografía del inciso g tomado del Archivo Digital MNA, INAH-Canon.

Como se mencionó con anterioridad, toda la cerámica Capacha de la que se tiene registro está asociada a contextos de índole funeraria. Es por esto que se desconoce si esta cerámica tuvo como función exclusiva formar parte del mobiliario funerario, o si bien pudo tener una función utilitaria antes de ser depositadas en las tumbas, aunque algunos recipientes parecen presentar evidencia de un posible uso previo a su depósito en los contextos funerarios.

Sobre algunas de las formas cerámicas se habían planteado con anterioridad algunas hipótesis acerca de su función, no obstante, no se realizaron estudios específicos para corroborarlas. Por mencionar algunos ejemplos, Kelly (1980) sugirió que los bules pudieron ser aptos para la preparación de infusiones; Mountjoy (1994) hipotetizó que en general la vajilla Capacha debió contener ofrendas de alimentos para los difuntos. Una de las propuestas más llamativas fue la establecida por Zizumbo et al. (2009), quienes realizaron una serie de experimentos con los que sugirieron que los bules, las vasijas de asa estribo, los trífidos y las vasijas miniatura pudieron servir como componentes de destiladores destinados a la producción de mezcal. Para esta propuesta se inspiraron en una idea difusionista del bioquímico inglés Joseph Needham que alegaba una supueSin embargo, es importante mencionar que la evidencia arqueológica indica que la destilación es probablemente un proceso introducido por los europeos y no una técnica prehispánica (Coe, 1994).

2.3. Muestra/Corpus

Durante su estancia en Colima, Kelly (1980) recolectó un total de 120 objetos cerámicos que procedieron de 10 sitios diferentes: La Cañada, La Parranda, Terreno de Jesús Gutiérrez, Parcela de Luis Salazar, Terreno de Fidel Valladares, Quintero, Mesa del Salate y Potrero el Terrero.

Debido a que Kelly (1980) no excavó la totalidad de las piezas recolectadas, estableció cinco tipos de asociación según su fiabilidad, a las que les asignó una letra de la “A” a la “E”:

Lotes de entierros: Es la asociación más confiable. Los objetos fueron excavados por Kelly y se encontraron asociados a restos humanos.
Asociados a cementerios: Son materiales que procedieron de excavación o del descarte de los saqueadores. Se recuperaron cerca de los entierros, pero no estaban asociados directamente.
Presunta asociación a entierros: Son piezas que los moneros le donaron o vendieron a Kelly. Ellos afirmaron que las piezas las encontraron asociadas directamente a los entierros.
En pozos de moneros: Son piezas que Kelly compró o recogió en superficie tras el descarte de los saqueadores o moneros, pero no se sabe si estaban asociadas a uno o más entierros.
Presunta asociación a cementerios: Son piezas que Kelly compró a los saqueadores. Ellos le afirmaron que las sustrajeron de cementerios Capacha, no obstante, no pudieron recordar la ubicación ni las características de los contextos de procedencia.

Si bien, Kelly (1980) señala que donó la totalidad de las piezas Capacha recuperadas en Colima al MNA, 86 de las 120 vasijas se mantienen bajo resguardo de la curaduría de las culturas del Occidente de México de dicho recinto, se desconoce el paradero del resto de la colección.

Para la presente investigación, se determinó muestrear 50 de los 86 recipientes del MNA, por lo que se aplicaron tres criterios de selección: El primero consistió en muestrear al menos un ejemplar de cada forma cerámica dentro del corpus Capacha; sin embargo, esto no pudo ser posible en el caso de los cajetes y los platos, debido a que se determinó que el análisis podría afectar la integridad de las piezas. El segundo criterio aplicado fue dar preferencia a los objetos que presentaran una procedencia y tipo de adquisición con mayor fiabilidad; se privilegió el análisis de aquellas piezas que procedieron de los entierros excavados por la Dra. Kelly. Por último, el tercer criterio estableció que dentro del análisis se debería incluir al menos una pieza de cada uno de los 10 sitios de donde se recuperó material, aunque esto no pudo ser posible para los ejemplares que procedían del Terreno de Jesús Gutiérrez, Mesa del Salate y Potrero el Terrero, a consecuencia de que no se identificaron ejemplares de dichos sitios dentro de la colección resguardada en el MNA.

Después de la aplicación de los criterios, la muestra quedó conformada por 21 bules, 8 ollas, 4 cántaros, 4 tecomates, 3 apaxtles, 2 vasijas compuestas, 2 cazuelas, 2 trífidos, 1 vasija de asa-estribo, 1 botellón, 1 vasija efigie y 1 vasija miniatura. En lo que respecta al contexto de procedencia, se analizaron 28 recipientes que pertenecieron a lotes de entierro, 8 asociados a cementerios, 4 que presuntamente se asociaron a entierros, 4 recuperados en pozos de moneros y 6 que tuvieron una presunta asociación a cementerios.

Por sitio de procedencia, se analizaron 13 vasijas de La Cañada, 12 de Quintero, 11 de La Capacha, 10 de La Parranda, 2 de El Barrigón, 1 de La Parcela de Luis Salazar y 1 del Terreno de Fidel Valladares (Tabla 1).

Tabla 1. Sitio y tipo de procedencia de las vasijas analizadas.

2.3. Análisis de residuos químicos mediante spot tests

El análisis de residuos químicos tiene como fundamento que las actividades realizadas por los seres humanos producen un enriquecimiento químico en mayor o menor medida en las superficies donde son realizadas; el empleo de sustancias líquidas o semi-líquidas suele ser la principal fuente de enriquecimiento químico en materiales arqueológicos, esto a consecuencia de que estas sustancias suelen impregnar las superficies porosas como los pisos de cal y la cerámica (Barba, 2007; Barba et al., 2014; Ortiz et al., 2019; Jiménez et al., 2021, Ortiz, 2021; Ceballos et al., 2023).

Las moléculas que se impregnan en los poros tienen como característica que son intangibles, invisibles y tienden a permanecer en el mismo lugar (Barba, 2008; Barba et al., 2015; Ortiz, 2021). Una de las maneras de aproximarnos a conocer los residuos químicos es a través de spot tests, los cuales son pruebas rápidas, sencillas, económicas y semicuantitativas que determinan la presencia relativa de sustancias orgánicas e inorgánicas como los ácidos grasos, residuos proteicos, carbohidratos, fosfatos y carbonatos, así como el pH (Barba et al., 1991; Barba, 2008; Barba et al., 2012; Barba et al., 2014; Barba et al., 2015; Ortiz et al., 2017).

Las actividades y productos asociados a cada uno de los residuos se exponen a detalle en la Tabla 2.

Tabla 2. Productos y/o actividades posiblemente relacionadas con los residuos químicos. Información retomada de Hernández-Grajales y Ortiz (2021).

Metodología

3.1. Muestra/Corpus

Una vez seleccionadas las vasijas a analizar se procedió a la obtención de las muestras. Estas se adquirieron al raspar el fondo de los recipientes -aunque en el caso de algunos ejemplares de cuellos estrechos se optó por raspar el cuello- con ayuda de una herramienta de mano rotativa mecánica (DREMEL) con punta de óxido de aluminio (a-911). En promedio se obtuvieron 4 gramos de muestra de cada vasija y se procuró que el raspado no afectara la integridad de las piezas, además, que no se realizará el muestreo próximo a un área intervenida por algún proceso de restauración y que no perturbara o borrara huellas de manufactura evidentes.

3.2. Spot tests

Las 50 muestras fueron trasladadas al Laboratorio de Prospección Arqueológica del Instituto de Investigaciones Antropológicas (IIA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), donde se les realizó una batería de seis pruebas de spot tests para determinar la presencia relativa de ácidos grasos, residuos proteicos, carbohidratos, fosfatos, carbonatos y pH (Barba et al., 1991; Barba et al., 2012). Los procedimientos fueron realizados a partir de la metodología planteada por Barba (2007), se describen brevemente a continuación:

Residuos proteicos. La presencia de residuos de proteínas en la muestra se determina con el calentamiento de la muestra con una adición de óxido de calcio, lo que produce la liberación de amoníaco, el cual es detectable con papel indicador de pH húmedo. Los valores superiores a 8 refieren a que la muestra es positiva a la presencia de proteínas, mientras que los inferiores a 8 señalan una ausencia de este residuo (Barba et al., 2012; Barba et al., 2014).
Ácidos grasos. La presencia de estos residuos lípidicos se establece después de agregar cloroformo a la muestra, para posteriormente calentarla y concentrarla, así como hacerla reaccionar con hidróxido de amonio, lo que produce la formación de jabón, el cual al agregarle peróxido de hidrógeno reacciona produciendo espuma. Se asigna un valor de 0 a 3 a las muestras para describir la presencia de ácidos grasos, esto según la cantidad de espuma producida (Barba et al., 2012; Barba et al.2014).
En esta prueba la presencia de carbohidratos se determina observando los compuestos en tonalidades rojas que se producen al reaccionar la muestra con fenoles de un medio ácido a los que se les asigna un valor de 0 a 4. Estas reacciones se producen al hidrolizar a furfural los carbohidratos por la acción deshidratante del ácido sulfúrico concentrado, así como a la reacción de condensación con Resorcinol, lo que genera compuestos coloridos (Barba et al., 2012; Barba et al., 2014).
Es una prueba colorimétrica semicuantitativa que consiste en provocar reacciones químicas que produzcan la formación de azul de molibdeno sobre un papel filtro. La cantidad de fosfatos en la muestra se asocia a la intensidad del color azul presente en el papel, aplicando una escala entre 0 y 6 (Barba et al., 2012; Barba et al., 2014).
La efervescencia generada como producto de la reacción de los carbonatos en la muestra al agregar ácido clorhídrico permite determinar la presencia o ausencia de carbonatos de calcio en la muestra. Los valores de efervescencias se establecen en una escala de 0 a 6 (Barba et al.2014).
Potencial de hidrógeno (pH). Los valores de pH se obtienen al disolver la muestra con agua destilada en un tubo de ensayo al cual se le introduce un electrodo combinado que se conecta a un pH-metro. La escala de pH oscila entre el 1 y el 14, siendo los valores menores a 7 indicadores de un pH ácido, los valores superiores a 7 un pH básico, mientras que el pH con valor de 7 indica que la sustancia es neutra (Barba et al., 2012; Barba et al., 2014).

Para una mayor comprensión de los resultados, en la Tabla 3 se presentan los parámetros de frecuencia de cada una de las pruebas realizadas.

Tabla 3. Escala de valores de enriquecimiento para la descripción de los resultados de los spot tests (Núñez y Barba, 2023).

Resultados e interpretación

Los resultados mostraron que los fosfatos estuvieron presentes en todas las muestras con valores de enriquecimiento altos. En lo que respecta a los residuos proteicos, estos mostraron valores de enriquecimiento medios en poco menos del 90% de los ejemplares muestreados. Los ácidos grasos generalmente se encontraron ausentes en los recipientes, aunque en seis piezas se identificaron enriquecimientos medios y en uno altos. Por otra parte, los carbohidratos estuvieron presentes en la mayoría de las vasijas analizadas; sin embargo, poco menos del 80% de las muestras mostraron valores por encima de 2.5. Los carbonatos estuvieron ausentes en más de la mitad de las muestras; 13 vasijas arrojaron valores de 1, cinco de 2 y solo dos de 3. Por último, el pH fue generalmente ácido, con excepción de cinco vasijas que mostraron un pH básico (Tabla 4; Figura 3).

Figura 3. Promedio de residuos químicos por clase formal. Escalas: Ácidos Grasos (0-3), Residuos proteicos (7-12), Carbohidratos (0-), Fosfatos (0-6), Carbonatos (0-6), pH (1-14).

A continuación, se presenta el desglose de los resultados de cada una de las formas cerámicas analizadas, así como una posible interpretación de los contenidos y la función de los recipientes. Es necesario remarcar que las interpretaciones están apoyadas, además de en los resultados, en aspectos de la relación forma-función, siguiendo los parámetros establecidos por Rice (1987), Howard (1981) y Zacarías (2023).

Tabla 4. Resultados de los análisis de residuos químicos en las Vasijas Capacha analizadas. Información retomada de Zacarías (2023).

4.1. Bules

Los bules mostraron en general valores medios de enriquecimiento de residuos proteicos, valores medios a altos de fosfatos, medios a bajos de carbohidratos, así como valores bajos o ausentes de ácidos grasos y carbonatos. Los valores de pH oscilaron entre 5.87 a 7.21. Estos resultados se pueden asociar a la preparación de caldos en estos recipientes, principalmente elaborados con alimentos ricos en proteínas y bajos en ácidos grasos, como lo pueden ser leguminosas como frijoles, guamúchil, mezquite, entre otros (Córdova, 2017; Hernández-Grajales, 2017; Padilla, 2021; Villegas y Patterson, 2003). No se descarta la posibilidad que se estuvieran aprovechando carnes de animales ricas en proteínas y bajas en ácidos grasos, como reptiles, anfibios, roedores, pescados o mariscos (Núñez, 2020). Otra opción en los bules, que presentaron mayores enriquecimientos de carbohidratos, es la posible preparación de bebidas elaboradas con maíz como pinole, atole o tesgüino.

En este caso, a pesar de la posibilidad de que algunos bules contuvieran algún tipo de bebida fermentada, como puede ser el tesgüino, la presencia de residuos proteicos en valores altos no sería concordante a la preparación, consumo o almacenamiento de alguna bebida fermentada a base de agave, las cuales no contienen estos residuos (Pecci et al., 2017).

Las Muestras 18 y 29 se diferenciaron del resultado general debido a que presentaron residuos de ácidos grasos con valores medios de enriquecimiento, lo que podría referir el consumo de carnes ricas en ácidos grasos para la preparación de caldos (por ejemplo, carne de pecaríes, guajolote, perro, etc.), así como de vegetales con esta misma característica (aguacate, cacao).

Figura 4. Posición del bule de donde se obtuvo la Muestra 5 (Objeto 6). Entierro 2 de La Cañada. Nomenclatura 1 a-c: rocas grandes; 2-5: restos óseos; 6-8: cerámica; 9: caliza. Dibujo tomado de Kelly (1980).

Las Muestras 4, 5 y 15 también presentaron diferencias con el resto de los bules, debido a que solo presentaron enriquecimientos altos de fosfatos y medios de residuos proteicos. Estos valores podrían indicar que contenían algún alimento rico en proteína; no obstante, existe la posibilidad de que pudieran haberse enriquecido por los residuos generados por la descomposición de cuerpos dentro de las tumbas (Barba et al., 2015). Si bien, no se conoce la ubicación exacta dentro de la ofrenda funeraria de la Muestra 4, en el caso de la Muestra 5 (Figura 4), se tiene registro de que esta se localizó entre dos huesos largos y los fragmentos de una pelvis que conformaron el Entierro 2 de La Cañada (Figura 5), mientras que la Muestra 15 formó parte de la ofrenda del Entierro 4 de La Parranda, en asociación a fragmentos de cráneos dispersos.

Figura 5. Posición del bule de donde se obtuvo la Muestra 15 (Objeto 3). Entierros 4 y 5 de La Parranda. Nomenclatura: 2-8, 11-13, 15-16: cerámica; 9, 14, 17: rocas; 1,10, 10a: restos óseos; 18: fosa en el subsuelo. Dibujo tomado de Kelly (1980).

4.2. Ollas

Los enriquecimientos en las ollas mostraron valores altos de fosfatos y medios de residuos proteicos, carbonatos y carbohidratos bajos, ácidos grasos ausentes y un pH que varió entre 6.51 y 7.72. La ausencia de ácidos grasos, así como la presencia de residuos proteicos y carbohidratos podrían referir a un consumo de vegetales como leguminosas, aunque no se descarta la posibilidad de la preparación de carnes con bajo contenido de grasas en estos recipientes (Córdova, 2017). Si bien, el consumo de maíz en las ollas también es probable, los bajos valores de carbohidratos y los valores medios de residuos proteicos podrían referir el posible consumo de leguminosas o vegetales ricos en proteína. En algunas ollas se detectó la presencia de carbonatos, los cuales no parecen estar asociados a las pastas cerámicas (Harbottle, 1975; Kelly, 1980; Salgado et al., 2021), lo que podría reforzar la posibilidad de la preparación de leguminosas, en especial del frijol; esto es inferido debido a que desde época prehispánica y hasta la actualidad en algunas comunidades se suele agregar cal a los frijoles para evitar que se agrien o para detener el proceso de fermentación (Hernández-Grajales, 2023; Zizumbo y Colunga, 2016).

Si bien, la presencia de carbonatos en ollas puede ser un indicador de nixtamalización, debido a la temporalidad de la cerámica Capacha, es poco probable que estos grupos conocieran esta técnica durante el Preclásico mesoamericano (Fournier, 1998).

A diferencia del resto de las ollas, el ejemplar de donde se obtuvo la Muestra 28 mostró los valores más bajos de residuos proteicos de todas las vasijas muestreadas, así como carbohidratos moderados, lo cual podría ser un indicio del cocimiento de cereales o pseudocereales, caldos con tubérculos, así como la preparación de pinoles, atoles o bebidas fermentadas (Núñez y Barba 2023; Pecci et al., 2017).

4.3. Asas estribo y trífidos

Se realizó el análisis de una vasija de asa-estribo de 28.4 cm de alto por 16.5 cm de ancho (Muestra 49), un trífido de gran formato, de 30.7 cm por 15.1 cm (Muestra 50, Figura 2g) y un trífido de formato pequeño de 16.6 cm de alto por 9.9 cm de ancho (Muestras 36, Figura 6). Las Muestras 49 y 50 presentaron resultados de valores de enriquecimiento altos para la presencia de fosfatos, moderados en carbonatos y carbohidratos, bajos en residuos proteicos, así como ausentes en ácidos grasos, con un pH que varió entre 7.7 y 8.43. Estos valores de enriquecimiento podrían indicar que estos recipientes probablemente fueron contenedores de algún tipo de bebida fermentada, y sus resultados pueden ser comparables con los obtenidos en el análisis de otros recipientes mesoamericanos -principalmente ollas-, que se asociaron con el almacenamiento y preparación de tesgüino (Tabla 5; Chacón, 2010; Novillo y Esparza, 2016).

Tabla 5. Comparativa de los resultados obtenidos en las Muestras 49 y 50 con resultados de vasijas procedentes de Chihuahua y Jalisco (Chacón, 2010; Novillo y Esparza, 2016).

Otro elemento comparable a la función de las vasijas de asa-estribo para contener bebidas fermentadas de maíz son los resultados del análisis de almidones realizado a un ejemplar de esta forma cerámica procedente del sitio de La Florida en la Amazonía ecuatoriana. Dicho estudio indicó la posibilidad de que ese recipiente haya contenido “chicha” (Valdez, 2019:54), una bebida fermentada de maíz de origen sudamericano que es muy similar en ingredientes y preparación al tesgüino (Fernández-Diaz, 2015). Por esta razón se propone a futuro realizar análisis de almidones a las muestras Capacha para poder corroborar o descartar la preparación y consumo de tesgüino.

Figura 6. Trífido de donde se obtuvo la Muestra 36.

Se debe señalar que, si bien los resultados podrían sugerir el consumo de algún tipo de bebida fermentada, al igual que en el caso de los bules, los valores de residuos proteicos no corresponden con el de las bebidas elaboradas a base de agave (Pecci et al., 2017).

En lo que respecta a la Muestra 36 (Figura 6), esta solo mostró enriquecimiento con valores altos de fosfatos y residuos proteicos, con un pH de 7.05. Los resultados podrían compararse con los obtenidos en cajetes miniatura procedentes de la Plaza Gamio y Churubusco en la Cuenca de México, que están claramente asociadas a ofrendas de sangre durante el Posclásico Tardío (Ortiz et al., 2019; Villegas y Patterson, 2003; Tabla 6). Sin embargo, para mayor corroboración sería necesario realizar pruebas más específicas para confirmar esta suposición T.

4.4. Tecomates

Los tecomates mostraron una presencia de residuos proteicos con valores de enriquecimiento altos, fosfatos medios a altos, carbonatos medios a bajos, carbohidratos bajos o ausentes y ácidos grasos nulos, con un pH que osciló entre 6.21 y 7.35. Estos resultados se podrían asociar a la preparación de alimentos ricos en proteínas, no obstante, tres de cuatro tecomates presentaron perforaciones cerca del borde, las cuales pudieron servir hipotéticamente para que los recipientes se suspendieran en las paredes o los techos de las chozas, permitiendo la conservación y el almacenamiento de alimentos, en un uso previo a su colocación en el contexto funerario en que fueron encontrados. Dentro de la muestra analizada, los tecomates fueron la única forma que mostró indicios de un potencial uso cotidiano antes de ser depositados como ofrenda dentro de las tumbas.

Las vasijas que se usan para almacenar alimentos sólidos no suelen enriquecer químicamente los recipientes cerámicos, no obstante, no se puede descartar que los tecomates contuvieran granos o semillas ricas en proteínas que se ofrendaron como parte del mobiliario funerario y que durante el proceso de descomposición natural soltaran sustancias líquidas que enriquecieran químicamente los recipientes.

El recipiente de donde se obtuvo la Muestra 43, a diferencia del resto de los tecomates, mostró valores de enriquecimiento altos de ácidos grasos, así como presencia moderada de carbohidratos. Con base en los resultados, se sugiere que este tecomate pudo haber servido para la preparación y servicio de alimentos elaborados con productos ricos en proteínas y ácidos grasos, aunque no se descarta que se almacenaron otros productos como miel (de Alcalá, 2008), aunque ésta tendría altos valores de carbohidratos. Anteriormente se ha observado la presencia de este tipo de residuos en tecomates asociados al servicio de alimentos (Hernández-Grajales, 2023).

4.5. Vasijas múltiples

Se analizaron dos vasijas múltiples, nombradas así por Kelly (1980), la primera correspondió a un posible cántaro doble con dimensiones de 10.8 cm de alto por 11.7 cm de ancho, el cual mostró valores altos de enriquecimiento de fosfatos, y de residuos proteicos, bajos en ácidos grasos y nulos en carbohidratos y carbonatos, con un pH de 6.9. Los resultados, debido a la forma del recipiente y los valores de enriquecimiento obtenidos se podrían proponer posiblemente para la realización de rituales con sangre. No obstante, para corroborar lo anterior es necesario aplicar otras técnicas de análisis específicas.

La segunda vasija múltiple analizada fue un cajete doble que midió 25 cm de largo por 12.9 cm de ancho (Figura 2k), el cual presentó valores de enriquecimiento altos de fosfatos, medios de residuos proteicos, bajos de carbohidratos y nulos en ácidos grasos y carbonatos. Al igual que en el caso del cántaro doble, es probable que el cajete doble sirviera para ofrendar sangre. Los resultados de ambos recipientes pueden compararse con los obtenidos en otras vasijas mesoamericanas que se asocian a rituales de oblación de sangre (Ortiz et al., 2019; Villegas y Patterson, 2003; Tabla 6).

4.6. Vasijas miniatura

El ejemplar de olla miniatura (Figura 2l, Tabla 6) arrojó valores altos de enriquecimiento de fosfatos, valores moderados de residuos proteicos, bajos de carbohidratos y nulos de ácidos grasos y carbonatos, con un pH de 6.7. Del mismo modo que las vasijas múltiples y el trífido, este recipiente, que no pudo contener más de 62 mililitros (Zacarías, 2023), podría haber sido utilizado posiblemente para ofrendar sangre.

Tabla 6. Comparativa de los resultados obtenidos en las Muestras 36 y 38 con resultados de vasijas procedentes de Churubusco (Villegas y Patterson, 2003:105) y Plaza Manuel Gamio (Ortiz et al. 2019:101).

La presencia de residuos proteicos y el tamaño de las vasijas serían un indicador para refutar la hipótesis del destilado en recipientes cerámicos Capacha propuesta por Zizumbo et al. (2009), la cual plantea que las vasijas miniaturas habrían servido para captar destilados de agave, bebidas que son neutras, por lo que no enriquecen la cerámica con residuos químicos detectables con spot tests. Además de que, como se mencionó anteriormente, la destilación es una técnica posiblemente introducida en América por los europeos (Coe, 1994).

4.7. Vasija efigie

El ejemplar de vasija efigie, el cual representa a un ave (Figura 2h), mostró valores medios de enriquecimiento de residuos proteicos y carbohidratos, valores medios a bajos de ácidos grasos y de fosfatos, así como la ausencia de carbonatos y un pH de 6.97. Los residuos identificados en estas muestras podrían estar señalando que este recipiente pudo contener alguna bebida preparada con ingredientes ricos en proteínas, carbohidratos y ácidos grasos, como puede ser el cacao (Kaplan et al., 2017; Pecci, 2003), aunque es necesario realizar pruebas como el análisis de almidones o cromatografía de líquidos acoplada con espectrometría de masas para confirmarlo.Este enriquecimiento ha sido detectado anteriormente mediante experimentación y spot tests (Pecci, 2003). En el continente americano los indicadores de consumo de cacao (Theobroma cacao) más tempranos datan del 2500 a.C. en la Amazonía ecuatoriana, identificados en contenedores de asa-estribo del sitio de Santa Ana-La Florida, en la provincia de Zamora Chinchipe (Valdez, 2013). En Mesoamérica el consumo del fruto de este árbol tomó relevancia desde épocas muy tempranas (Zarrillo et al., 2018), principalmente en el sur y sureste de la región (Cyphers et al., 2013; Powis et al., 2011), aunque su presencia se ha comprobado hasta la zona del actual sur de Estados Unidos (Crown y Hurst, 2009; Mathiowetz, 2019). En el caso del Occidente de México, estudios recientes realizados por Mathiowetz (2019) y Lieto et al. (2019) han confirmado por cromatografía de líquidos acoplada con espectrometría de masas, trazas de consumo y preparación de cacao en recipientes cerámicos arqueológicos provenientes de Nayarit.

4.8. Otros resultados

En lo que respecta al resto de formas muestreadas, los resultados del análisis de residuos químicos parecen indicar que los cántaros (Figura 2c) pudieron almacenar distintas bebidas a base de vegetales ricos en proteínas como podrían ser las vainas del mezquite (Prosopis juliflora; Figura 7a) y el guamúchil (Pithecellobium dulce; Figura 7b; INCMNSZ, 2015), así como el fruto del árbol ramón (Brosimum alicastrum; Figura 7c; Sarmiento et al., 2022; CONABIO 2016). Los apaxtles (Figura 2e) potencialmente pudieron ser utilizados para la preparación y el servicio de guisos ricos en ácidos grasos, sin descartar la posibilidad de que estos residuos pudieran referir el tostado de semillas, insectos y pescados (Barba et al., 2014, Terreros, 2013), esto a consecuencia de que, junto con las cazuelas, los apaxtles son las únicas formas abiertas para la preparación de alimentos que permitirían esta actividad en una época donde los comales no existían. Por otra parte, los resultados de las cazuelas (Figura 2f), indicaron que en ellas se pudieron preparar o servir alimentos ricos en proteínas. Por último, el ejemplar de botellón muestreado (Figura 2i) arrojó valores de enriquecimientos medios de residuos y fosfatos, bajos en carbohidratos y nulos en ácidos grasos y carbonatos, los cuales se pueden asociar a la preparación de bebidas ricas en proteínas con pocos carbohidratos como podría ser algún tipo de pinole elaborado a base de vainas o leguminosas (Lozano-Aguilar, 2008; Sánchez et al., 2022). A pesar de que el botellón presentó enriquecimientos químicos, debido a su forma no se descarta la posibilidad de que algunos ejemplares también hubieran servido para contener agua.

Figura 7. a) Vaina de mezquite (wikipedia.org), b) Vaina de guamúchil (wikipedia.org), c) Fruto del ramón (cicy.mx).

Discusión

Los resultados mostraron que los bules, ollas, cántaros, tecomates, vasijas de asa-estribo y trífidos, apaxtles, cazuelas y vasijas efigies de la cultura Capacha pudieron contener caldos, bebidas y guisos preparados principalmente con diversidad de alimentos ricos en proteínas. A grosso modo, se podría mencionar que los residuos proteicos pudieron derivar de dos fuentes: por un lado, del consumo de diversos animales como mamíferos, pescados, mariscos, aves, reptiles, anfibios e insectos; por otro lado, también pudieron derivar de plantas como leguminosas -entre ellas frijol, mezquite, guamúchil-, pseudo cereales como el amaranto y otros alimentos vegetales como el fruto del ramón, por mencionar algunos ejemplos.

Además de alimentos ricos en proteínas, poco más del 80% de los recipientes analizados mostraron presencia de residuos de carbohidratos, principalmente con valores de enriquecimientos medios a bajos, que podrían señalar el consumo generalizado de diversos vegetales, como leguminosas, frutas, verduras y semillas, entre otros.

La presencia de residuos proteicos, ácidos grasos y carbohidratos en una vasija efigie podría sugerir el consumo del fruto del árbol Theobroma cacao, cuyo aprovechamiento es muy temprano en Mesoamérica (Kaplan et al., 2017; Pecci, 2003; Zarrillo et al., 2018) y del cual, evidencias recientes, demuestran su aprovechamiento en el Occidente de México durante la época prehispánica (Mathiowetz, 2019).

En contraste, los resultados de los residuos en las vasijas múltiples, una vasija miniatura y un ejemplar de trífido podrían sugerir que estos recipientes pudieron servir para realizar ofrendas de sangre.

Los resultados mostraron una presencia generalizada de residuos proteicos, los cuales parecen ser un elemento central en la cerámica de los grupos Capacha, algo que podría contrastar con el patrón observado en recipientes del Preclásico Medio en sitos de la Costa del Golfo de México (Seinfeld, 2007; VanDerwarker y Kruger, 2012), el Soconusco (Rosenwig et al., 2015), así como asentamientos del Occidente de México, como el caso de El Opeño (Schmitz, 2018) y los sitios registrados por Mountjoy (2012) en el Valle de Mascota, en donde el maíz se comienza a convertir en el ingrediente base de la dieta y cosmovisión Mesoamericana, destacando en los contextos rituales posteriores, como en este caso el centro de México (Mazzetto, 2013, 2014). Sin embargo, son necesarias más investigaciones para confirmar este postulado.

Los residuos identificados en los recipientes como los bules, las vasijas miniatura, las asas estribo y los trífidos, no indica que hubiesen sido utilizados como destiladores rudimentarios para la elaboración de mezcal, como lo propusieron Zizumbo et al., (2009). Este resultado se complementa con el estudio de cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas realizado por McGovern et al. (2019) a fragmentos cerámicos Capacha del Diezmo Adonaí, donde no se identificaron biomarcadores de agave o evidencias de destilación prehispánica.

Consideraciones finales

Para responder a la pregunta ¿qué contenían las vasijas Capacha?, se realizó el análisis exploratorio de residuos químicos mediante spot tests de 50 vasijas recuperadas por Kelly (1980) en el Valle de Colima, actualmente en los acervos del MNA. El análisis permitió inferir que todas las formas cerámicas analizadas, con excepción de las vasijas múltiples, una vasija miniatura y un ejemplar de trífido, fueron utilizadas para almacenamiento, servicio, preparación y ofrenda de diversos alimentos y bebidas (Tabla 7). En general los resultados mostraron que los recipientes contuvieron alimentos ricos en proteínas que pudieron tener un origen animal y/o vegetal. Para el caso de las vasijas múltiples, un trífido de formato pequeño y una vasija miniatura se propone que estos recipientes potencialmente fueron utilizados únicamente como elementos rituales para contener ofrendas de sangre, aunque no se descarta que pudieran haber contenido ofrendas de alimentos que no son identificables mediante spot test.

Tabla 7. Síntesis de la interpretación de los posibles contenidos y función de las formas cerámicas.

Con base en los enriquecimientos químicos identificados, se puede sugerir que, si bien hay un probable consumo de preparaciones alimentarias a base de maíz en las vasijas Capacha, parece ser más constante el aprovechamiento de alimentos ricos en proteínas, lo que contrasta con el patrón observado por otros investigadores en distintos sitios mesoamericanos del Preclásico Medio (Mountjoy, 2012; Rosenwig et al., 2015; Schmitz, 2018; Seinfeld, 2007; VanDerwarkey y Kruger, 2012). De igual manera, en los resultados destacó la ausencia de indicadores químicos de posibles destilados, algo que otros investigadores -sin el suficiente sustento arqueológico- habían sugerido para las poblaciones Capacha.

Con todo lo anterior, se evidencia que los estudios arqueométricos y en específico los análisis de residuos químicos mediante spot tests, a pesar de sus limitantes, son una herramienta que nos permite aproximarnos a conocer diversos aspectos de sociedades pretéritas a partir del estudio de sus materiales y residuos, abriendo un nuevo horizonte de estudio particularmente para el conocimiento de la forma de vida de la sociedad Capacha. En este trabajo se remarca que, para fortalecer las interpretaciones y poder determinar con mayor especificidad las sustancias que enriquecieron los recipientes Capacha, los resultados necesitan complementarse en un futuro con otras técnicas de análisis como lo son los análisis de gránulos de almidones y la cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas. Sin embargo, esta primera aproximación provee un interesante acercamiento de los alimentos rituales y al posible reúso de los recipientes cerámicos domésticos en las poblaciones Capacha de Colima durante los inicios del Preclásico Medio.

Contribuciones de los autores

Conceptualización: Zacarías Salcedo, H.M., Padilla Gutierrez, E.F.; Análisis o adquisición de datos: Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A., Hernández Grajales, M.; Desarrollo metodológico/técnico: Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A.; Redacción del manuscrito original: Zacarías Salcedo, H.M., Redacción del manuscrito corregido y editado: Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A., Hernández Grajales, M., Padilla Gutierrez, E.F.; Diseño gráfico: Zacarías Salcedo, H.M., Padilla Gutierrez, E.F.; Trabajo de campo/laboratorio: Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A., Interpretación: Zacarías Salcedo, H.M., Ortiz Butrón, A., Hernández Grajales, M., Padilla Gutierrez, E.F.; Financiamiento: Zacarías Salcedo, H.M.

Financiamiento

Parte de este trabajo fue financiado con recurso de la beca INAH apoyo a la titulación, folio de apoyo ENAHAT22020901.

Agradecimientos

Agradecimiento a la Dra. Laura del Olmo Fresse, subdirectora de arqueología del MNA, quien brindó su apoyo para obtener los permisos del Consejo de Arqueología del INAH, así como al Laboratorio de Prospección Arqueológica del IIA, UNAM, por las facilidades prestadas para el análisis de las muestras.

Conflicto de interéses

Los autores declaran que no existen conflictos de interés.

Editor a cargo

Luis Alberto Barba Pingarrón.

Referencias

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Barba, L., 2007, Chemical Residues in Lime-Plastered Archeological Floors: Geoarchaeology, 22(4), 439-452. https://doi.org/10.1002/gea.20160

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