Comprensione dei processi pedogenetici di Necrosol in post

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 10619 (2022) Citare questo articolo

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In Archeologia molta enfasi è dedicata alla conservazione delle ossa, ma viene prestata meno attenzione al terreno sepolcrale (cioè al Necrosolo), nonostante il suo ruolo cruciale nel governare l'ambiente geochimico. L'interazione tra resti umani e sedimenti inizia dopo l'inumazione, portando a cambiamenti fisico-chimici bidirezionali. Per avvicinarsi a questi processi complessi e bidirezionali, abbiamo campionato ad alta risoluzione (n = 46) due sepolture a sarcofago post-romane (una singola e un'altra doppia) e il paleosuolo coevo (n = 20; sequenza pedo-sedimentaria vicina). I campioni sono stati analizzati per le proprietà fisiche (dimensione dei grani, colore) e chimiche (pH; LOI; composizione elementare: FTIR-ATR, XRF, C, N). L'analisi delle componenti principali ha permesso di identificare cinque principali processi pedogenetici: decalcificazione, melanizzazione, acidificazione, neoformazione di minerali secondari (cioè argille) e arricchimento in fosforo. La melanizzazione, l'acidificazione e l'arricchimento di fosforo sembrano essere processi convergenti nei Necrosoli, indipendentemente dal materiale originario. La decalcificazione può essere limitata al terreno/sedimenti contenenti carbonato. Nonostante non sia stato menzionato nelle ricerche precedenti, la formazione dell’argilla potrebbe anche essere un processo globale. Rispetto al paleosuolo locale coevo, la pedogenesi nei terreni di sepoltura studiati è risultata da bassa (doppia sepoltura) a moderata (singola sepoltura). I nostri risultati sottolineano anche la necessità di studiare le frazioni più fini del suolo, poiché forniscono indizi sia sulla formazione del suolo che sulla diagenesi delle ossa.

Necrosol è un prezioso archivio di informazioni pre e post mortem. Con questo termine coniato da Graf1 nel 1986 si intendono i terreni cimiteriali e sepolcrali. Nella seconda metà del XX secolo iniziarono a svilupparsi gli studi sul Necrosol, ma solo nel 2004 venne descritto per la prima volta come: Suoli formati da attività umane speciali in cimiteri e sepolcreti con specifici orizzonti pedologici, specifiche condizioni fisiche, chimiche e proprietà biologiche (p. 110)2. La formazione di necrosolo deriva dall'interazione del suolo con resti umani e altri materiali associati alla sepoltura, la presenza di un corpo umano e resti scheletrici che si decompongono/alterano in situ essendo la chiave per dare un nome a questo suolo. I cambiamenti che avvengono nel sedimento avvengono sia su scala a breve che a lungo termine, in concomitanza con i processi tafonomici del corpo3, trasformandolo, nella maggior parte dei casi, in un terreno di rapida formazione. Dopo la sepoltura, la decomposizione della carne produce composti chimici e reazioni fisico-chimiche che modificano il terreno/sedimenti circostante. Una volta scheletrato il corpo l'alterazione persiste per il contatto diretto tra scheletro e terreno/sedimento, comportando la diagenesi delle ossa e la pedogenesi del Necrosol. Mentre la diagenesi ossea è un argomento ben consolidato nell’agenda di ricerca, soprattutto nelle scienze archeologiche4,5,6,7,8, il Necrosol è stato difficilmente affrontato.

Poiché le ossa incorporano elementi per assorbimento e li rilasciano attraverso alterazione chimica, l'ambiente pedogenetico/geochimico del suolo/sedimento locale influenza la conservazione delle ossa7. L'importanza di identificare l'acquisizione pre-mortem dal cambiamento post-mortem ha promosso i primi studi sui suoli delle sepolture archeologiche. Nel 1988, Pate e Hutton9 analizzarono lo scambio di elementi chimici tra le ossa inumate e i sedimenti associati. Un anno dopo, Pate et al.10 hanno sottolineato l'importanza delle proprietà geochimiche dei siti di sepoltura e hanno proposto un protocollo per il campionamento del suolo durante lo scavo. Hanno inoltre raccomandato di prelevare campioni dai profili di scavo per confrontare la chimica generale del suolo del sito con le condizioni localizzate nelle aree più adiacenti agli scheletri. Dagli anni '90 in poi sono stati pubblicati ulteriori studi sulle proprietà fisico-chimiche del Necrosol, focalizzati principalmente sulle proprietà chimiche11,12,13,14 e sul contenuto organico15,16. Gli studi sulla composizione chimica inorganica riguardano solo pochi elementi (vedi 17). In Archeologia, l'aumento del contenuto di fosforo nel suolo veniva tradizionalmente studiato come segnale di resti scheletrici o per identificare un luogo di sepoltura18,19,20,21,22,23.

0.7) loadings for kaolinite (3694, 3651, 3619, 1029, 1005, 911, 693, 647, 606, 585, 531, 423 cm-1) and OH (3424 and 3215 cm−1) vibrations, chromaticity and colour components (a* and b*), total SOM indicators (LOI, N), organically-bound elements (Br), and metal elements (Fe, Pb, Th, Ti) (SI_Table 1). Moderate (0.3–0.7) positive loadings were also shown by the silt + clay fraction, silicate IR absorbances (431 cm−1), SOM absorbances (aliphatic SOM: 2922, 2879, 2853, and 2842 cm−1), and some major (Al) and metallic (Rb, Y, Ga, Cu, and Zn) elements (SI_Table 1). Variables with large (< − 0.7) negative loadings include carbonates’ absorbances (1478, 1448, 1411, 874, 859, 712 cm−1), biogenic silica absorbances (1247, 1204, 1165, 1142, 1114 cm−1), hue (h) and luminosity (L*), soil reaction (pHw, pHk), total C, Ca, S and Sr, and medium and fine sands (SI_Table 1). Moderate (-0.43 to -0.65) negative loadings were also found for quartz absorbances (1081 and 1094 cm−1) and U./p> 60 years), affected by age-related osteoporosis, which may have resulted in enhanced bone chemical weathering./p> 60 years-old), while L06 was a male adolescent (13–20 years-old) and L07 a mature male (40–60 years-old). The three skeletons were buried in dune sands and a clear brownish colour, rectangular shape pattern was observed embedding them (Fig. 1). This fact, together with the presence of iron-made nails and slight displacements at join articulations, have been archaeologically interpreted as they were buried in wooden coffins. As it can be seen in Fig. 1, the skeletons were in supine position with stretched legs. L001 is West–East oriented with arms stretched along the body. L006 was also West–East oriented with arms stretched and hands over the pelvic area. L007 was East–West oriented, and his arms were crossed over the abdomen. Open space decomposition is noticeable in L001 and L007 due to the rotation of the innominate bones and the head of the femurs. L006 skeleton is more confined against the lateral of the coffin and most of his joins did not rotate./p>