Tecnología LIBS Subacuática. Investigación, Desarrollo y Aplicación al Estudio de Materiales Arqueológicos Sumergidos

Resumen

Para estudiar, proteger y conservar los bienes sumergidos es necesario avanzar decididamente en la localización, identificación y evaluación del patrimonio arqueológico subacuático, manteniendo intacto, en la medida de lo posible, su estado original. De hecho, la UNESCO considera la conservación in-situ del Patrimonio Cultural como “la opción prioritaria antes de autorizar o emprender actividades dirigidas a ese patrimonio”. Además, es frecuente que este análisis in-situ se perfile como la única alternativa posible para obtener información sobre la composición química de un objeto. Por ello, es necesario mejorar los métodos, técnicas y herramientas para la investigación en el entorno subacuático, lo que supone un reto científico de gran alcance debido a las dificultades intrínsecas del medio marino y a la complejidad y precariedad de las tecnologías de inspección susceptibles de ser utilizadas bajo agua. Por el momento, LIBS o Espectroscopía de Plasmas Inducidos por Láser, es una de las pocas técnicas de análisis químico que permite obtener información sobre el patrimonio sumergido. La utilidad de LIBS en arqueología ha sido ampliamente demostrada, permitiendo el diseño de equipos remotos. Todo ello motivó la realización de esta Tesis Doctoral, donde se describen los siguientes logros: 1. Por primera vez, se ha demostrado la utilidad de LIBS para el reconocimiento e identificación in-situ de materiales sumergidos a decenas de metros de profundidad. Para ello se empleó un instrumento LIBS remoto basado en el guiado de radiación láser a través de un cable de fibra óptica, permitiendo analizar objetos situados hasta 30 m de profundidad. 2. Se han conseguido fusionar las ventajas de la excitación multi-pulso con las posibilidades que ofrece el guiado de la radiación láser a través de fibra óptica. Así es posible transportar altas dosis de energía a través de un cable de fibra óptica lo que permite analizar incluso aquellas muestras que ofrecen mayor dificultad. 3. Se ha diseñado, construido y patentado un analizador subacuático transportable con todas las ventajas que ofrece la excitación mediante multi-pulsos. Dicho analizador es capaz de analizar, de modo remoto, sólidos sumergidos hasta 50 m de profundidad. 4. Por primera vez se ha demostrado la capacidad de LIBS para llevar a cabo la identificación de material arqueológico en un yacimiento subacuático real: el pecio del “Bucentaure” hundido en el Océano Atlántico. 5. Se ha demostrado que es posible analizar cuantitativamente materiales de bronce sumergidos mediante curvas de calibración construidas previamente en el laboratorio en un entorno atmosférico, con independencia de la profundidad a la que se encuentren y minimizando el efecto de fraccionamiento. 6. Se ha demostrado, por primera vez, el potencial de stand-off LIBS para la caracterización química de sólidos sumergidos. Los resultados conseguidos sugieren la posibilidad de integrar esta tecnología en el interior de un ROV para caracterizar químicamente objetos situados hasta 4000 m de profundidad. Estos resultados, publicados en prestigiosas revistas especializadas, permiten ampliar el rango de aplicación de la técnica LIBS, abriendo nuevas vías de investigación relacionadas con el medido subacuático.