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As pegadas são provenientes de um grupo de pessoas de diferentes idades. Crédito: Serviço de Parques Nacionais

Quando e como os humanos se estabeleceram nas Américas é um assunto de considerável controvérsia. No século XX, os arqueólogos acreditavam que os humanos chegaram ao interior da América do Norte não antes de cerca de 14.000 anos atrás.

Mas nossa nova pesquisa encontrou algo diferente. Nosso estudo mais recente apoia a visão de que as pessoas estavam na América cerca de 23.000 anos atrás.

Os especialistas do século XX pensavam que o surgimento dos humanos havia coincidido com a formação de um corredor livre de gelo entre duas imensas camadas de gelo que atravessavam o que agora é o Canadá e o norte dos Estados Unidos. De acordo com essa ideia, o corredor, causado pelo derretimento no final da última Era do Gelo, permitiu que os humanos viajassem do Alasca até o coração da América do Norte.

Gradualmente, essa ortodoxia desmoronou. Nas últimas décadas, as datas para as primeiras evidências de pessoas recuaram de 14.000 anos atrás para 16.000 anos atrás. Isso ainda é consistente com os humanos chegando às Américas apenas quando a última Era do Gelo estava terminando.

Em setembro de 2021, publicamos um artigo na Science que datava pegadas fossilizadas descobertas no Novo México há cerca de 23.000 anos - o auge da última Era do Gelo. Elas foram feitas por um grupo de pessoas que passavam por um lago antigo perto do que agora é White Sands. A descoberta adicionou 7.000 anos ao registro de presença humana no continente, reescrevendo a pré-história americana.

Se os humanos estavam na América no auge da última Era do Gelo, ou o gelo representava poucas barreiras para a passagem deles, ou os humanos já estavam lá há muito mais tempo. Talvez eles tenham chegado ao continente durante um período anterior de degelo.

Nossas conclusões foram criticadas, no entanto, agora publicamos evidências que confirmam as datas iniciais.

Datando o pólen

Para muitas pessoas, a palavra pólen evoca um verão de alergias, espirros e miséria. Mas o pólen fossilizado pode ser uma ferramenta científica poderosa.

Em nosso estudo de 2021, realizamos datação por radiocarbono em sementes de capim comum encontradas em camadas de sedimentos acima e abaixo das pegadas. A datação por radiocarbono é baseada em como uma forma específica - chamada de isótopo - de carbono (carbono-14) sofre decaimento radioativo em organismos que morreram nos últimos 50.000 anos.

Alguns pesquisadores afirmaram que as datas de radiocarbono em nossa pesquisa de 2021 eram muito antigas porque estavam sujeitas a algo chamado de efeito de "água dura". A água contém sais de carbonato e, portanto, carbono. A água dura é água subterrânea que foi isolada da atmosfera por algum período de tempo, o que significa que parte do seu carbono-14 já sofreu decaimento radioativo.

O capim comum é uma planta aquática e os críticos disseram que sementes dessa planta poderiam ter consumido água antiga, embaralhando as datas de uma maneira que as tornava mais antigas do que realmente eram.

Eles estão certos em levantar essa questão. É assim que a ciência deve proceder, com afirmação e contra-afirmação.

Como testamos nossa afirmação?

A datação por radiocarbono é robusta e bem compreendida. Você pode datar qualquer tipo de matéria orgânica dessa maneira, desde que tenha o suficiente. Então, dois membros de nossa equipe, Kathleen Springer e Jeff Pigati do Serviço Geológico dos Estados Unidos, se propuseram a datar os grãos de pólen. No entanto, os grãos de pólen são muito pequenos, geralmente com cerca de 0,005 milímetros de diâmetro, então você precisa de muitos deles.

Isso apresentou um desafio formidável: você precisa de milhares deles para obter carbono suficiente para datar algo. Na verdade, você precisa de 70.000 grãos ou mais.

A ciência médica forneceu uma solução notável para nosso enigma. Usamos uma técnica chamada citometria de fluxo, que é mais comumente usada para contar e amostrar células humanas individuais, para contar e isolar o pólen fossilizado para datação por radiocarbono.

A citometria de fluxo usa as propriedades fluorescentes das células, estimuladas por um laser. Essas células se movem através de um fluxo de líquido. A fluorescência faz com que uma porta se abra, permitindo que as células individuais no fluxo de líquido sejam desviadas, amostradas e concentradas.

Temos grãos de pólen em todas as camadas de sedimentos entre as pegadas em White Sands, o que nos permite datá-los. A principal vantagem de ter tanto pólen é que você pode escolher plantas como pinheiros que não são afetadas por água antiga. Nossas amostras foram processadas para concentrar o pólen dentro delas usando citometria de fluxo.

Depois de um ano ou mais de trabalho de laboratório intensivo e caro, fomos recompensados com datas com base em pólen de pinheiro que validaram a cronologia original das pegadas. Eles também mostraram que os efeitos da água antiga estavam ausentes neste local.

O pólen também nos permitiu reconstruir a vegetação que estava crescendo quando as pessoas fizeram as pegadas. Obtemos exatamente os tipos de plantas que esperaríamos que estivessem lá durante a Era do Gelo no Novo México.

Também usamos uma técnica de datação diferente chamada luminescência estimulada opticamente (OSL) como uma verificação independente. OSL depende da acumulação de energia em grãos enterrados de quartzo ao longo do tempo. Essa energia vem da radiação de fundo que está ao nosso redor.

Quanto mais energia encontramos, mais antigos podemos presumir que sejam os grãos de quartzo. Essa energia é liberada quando o quartzo é exposto à luz, então o que você está datando é a última vez que os grãos de quartzo viram a luz do sol.

Para amostrar o quartzo enterrado, você insere tubos de metal no sedimento e os remove cuidadosamente para evitar que sejam expostos à luz. Retirando grãos de quartzo do centro do tubo, você os expõe à luz no laboratório e mede a luz emitida pelos grãos. Isso revela sua idade. As datas do OSL apoiaram aquelas que obtivemos usando outras técnicas.

O humilde grão de pólen e alguma tecnologia médica maravilhosa nos ajudaram a confirmar as datas em que as pegadas foram feitas e quando as pessoas chegaram às Américas.

Este artigo é republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.