Investigador científico del CSIC y miembro del laboratorio de Arqueometría de Materiales del Instituto de Historia, institución puntera en España en la investigación arqueo-metalúrgica, en los últimos años han pasado por las manos de Ignacio Montero más de 2500 monedas de todas las épocas para ser sometidas a diferentes técnicas de análisis, entre ellas los novedosos análisis de isótopos de plomo.
Cada vez es más frecuente el estudio de monedas con técnicas de análisis, gracias a que poco a poco se va superando cierta reticencia inicial, tanto por parte de museos como de coleccionistas, para que puedan manipularse o extraerse muestras con las que realizar los análisis a las piezas monetarias. Y es que conforme poseamos más resultados, nuestra información sobre la composición y la procedencia de los metales con los que se han acuñado las monedas a lo largo de la historia es más completa.
Los laboratorios de I+D+I de Arqueología del Instituto de Historia (CSIC) son una institución puntera en España en la realización de análisis arqueo-metalúrgicos en general, entre los que se incluyen, con cada vez mayor peso, las monedas. En la portada de esta noticia, vemos a Ignacio Montero durante una sesión de análisis con un equipo portátil XRF en los laboratorios I+D+I de Arqueología del CSIC. De los materiales que manejan, los distintos tipos de análisis, la información que pueden proporcionar y otros muchos temas, hemos tenido la oportunidad de charlar largo y tendido con el Dr. Montero.
¿Qué materiales numismáticos han pasado por este laboratorio?
Como nosotros originalmente estábamos ubicados en el Museo Arqueológico Nacional, siempre hemos colaborado en el estudio de las colecciones del propio museo y el Gabinete Numismático no es una excepción. Se han hecho principalmente estudios de monedas celtibéricas, pero también algunos de piezas de época romana y medieval y hay otra serie de materiales que están analizados, aunque no publicados, porque se han estudiado para la propia documentación y catalogación del Museo. Por ejemplo, entre los últimos materiales analizados está el tesoro visigodo de Recopolis. Los datos no se han publicado pero figuran en la documentación que el museo tiene sobre las piezas a efectos de conservación o restauración, entre otros.
Entre los últimos trabajos de investigación publicados tenemos el conjunto de monedas recuperado en las excavaciones del Cristo de la Luz, en Toledo. Recientemente, dentro de un proyecto de investigación dirigido por María Cristo González Marrero, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, hemos analizados todas las monedas que salieron en las excavaciones de Cueva Pintada, en Gáldar, que van desde el siglo XIV hasta la actualidad. Y también está pendiente de estudio un pequeño tesoro del yacimiento de Los Vallejos, en la provincia de Cuenca, que ha salido en una campaña de excavaciones arqueológicas de urgencia, así como el estudio de un tesoro de denarios romanos de Castro Maior (Lugo).
Aunque la investigación es nuestra principal actividad también hemos colaborado con empresas de restauración y ofrecemos servicio de análisis a particulares que desean documentar con mayor detalle piezas metálicas de sus colecciones, ya sean monedas, armas o estatuaria.
¿Qué tipo de técnicas de análisis se realizan en el laboratorio?
Nosotros somos un grupo de investigación que nos dedicamos a la investigación arqueo-metalúrgica y dentro de esa investigación tratamos con distintos materiales de diferentes periodos y cronologías. Las monedas, como elemento metálico, entran dentro de nuestro campo de estudio. Las técnicas de análisis que aplicamos están orientadas a resolver problemas de la investigación, no tanto de la moneda en concreto como objeto, sino en el yacimiento o el periodo histórico al que corresponden; es decir, nuestro interés es un interés de investigación histórico y cultural. Para ello aplicamos técnicas de análisis que básicamente tienen dos orientaciones principales. Una es la caracterización tecnológica y la segunda es el análisis de la procedencia de la materia prima. Para la caracterización tecnológica utilizamos básicamente técnicas de análisis elemental, o análisis de composición, y análisis metalográficos, es decir, averiguamos cuál es el metal, las aleaciones y las impurezas presentes en esos metales y como se han manufacturado. Trabajamos con todos metales utilizados en la antigüedad: cobre, plomo, aleaciones de base cobre, plata y oro, y en menor medida el hierro. En cuanto a la investigación de procedencia del metal se realiza con la técnica de análisis de isótopos de plomo.
¿En qué consisten los análisis de composición y con qué equipos se realizan?
Los análisis de composición son los más comunes y generales y, aunque las técnicas que se utilizan pueden ser muy variadas, nosotros manejamos especialmente la espectrometría por fluorescencia de rayos X. A lo largo de la historia del grupo de investigación hemos contado con distintos equipos concretos de análisis y ahora mismo disponemos de un equipo portátil de fluorescencia de rayos X, que nos permite una mayor movilidad y capacidad analítica, y contamos con un microscopio electrónico de barrido con un microanalizador.
Nosotros llamamos análisis metalográfico a la realización de una metalografía para ver la estructura interna del metal. Esta información nos permite reconstruir la técnica de manufactura del objeto. Para ello, al igual que para los isótopos de plomo, no queda más remedio que pulir la zona que se quiere estudiar, y conseguir una zona perfectamente plana, lisa, que luego hay que atacar con un ácido para que revele su estructura.
En los metales de base cobre, es decir, todas las aleaciones de bronce o latones, los objetos con el paso del tiempo normalmente generan una pátina superficial que es reflejo del contenido real, pero la composición de la patina no es el contenido real del metal, porque se producen efectos de pérdidas y enriquecimientos de distintos elementos. Por tanto, si a nosotros nos interesa conocer la composición del metal original, no nos queda más remedio que eliminar parcialmente esa pátina. Aunque la técnica de análisis como la fluorescencia de rayos X no es destructiva en sí misma, la necesidad de obtener información sobre la composición original obliga a una manipulación de la moneda o del objeto. Esto en piezas que tienen un valor añadido a su valor arqueológico y contextual nos ocasiona muchas veces ciertos problemas para decidir la mejor opción, pero el equilibrio tiene que estar entre el “daño” de esta pequeña modificación que podemos hacer a la superficie del metal y la información que se obtiene.
La plata y el oro muy puros no tienen estos problemas de patinación al ser metales nobles, pero todos sabemos que en determinados momentos a esos metales nobles se les alea otros menos nobles; en el caso de la plata normalmente suele ser cobre y en el caso del oro, hay plata y cobre. Entonces, dependiendo de las proporciones que tenga esa aleación, el efecto distorsionador de la patina en la superficie será mayor o menor. En cualquier caso, hay estudios que demuestran que si los contenidos de cobre de una plata superan el 20%, el análisis de la superficie de la pátina te va a dar un valor muy diferente al del núcleo metálico.
Supongo que uno de los principales escollos con los que se encuentran a la hora de realizar estos análisis es la reticencia de los poseedores de las monedas a que sean “manipuladas”.
Efectivamente, nuestro principal problema es esa lucha entre la necesaria manipulación de la moneda y la obtención de la información. En el análisis elemental la superficie que necesita ser limpiada es pequeña y normalmente el paso del tiempo regenera de forma natural esa patina. Para los análisis de isótopos de plomo también es necesario hacer un pequeño raspado con el que obtener una pequeña cantidad de muestra. La cantidad necesaria es de 0,05 gramos, es decir 50 miligramos como mucho, cantidades muy pequeñas. Aunque quizás dentro de cuatro o cinco años estén disponibles técnicas de análisis que permitan hacer una evaporación directa de la cantidad mínima necesaria para el análisis, ahora mismo es necesario proceder de esta manera.
(En la foto imagen SEM obtenida empleando una señal de electrones secundarios (SE), a un voltaje de 15 KeV, de un denarius serratus de L. Papius. Se distingue claramente el detalle del dentado irregular del canto).
En las monedas el principal problema es en dónde limpiar o extraer la muestra. Evidentemente en la parte del tipo siempre es más complicado, porque sin querer puedes alterarlo. Nosotros tendemos a hacerlo en el canto de la moneda, ya que nos ofrece una superficie suficiente para poder trabajar, pero también es verdad que, a lo mejor, distorsionas ligeramente la curvatura, porque al pulir estás creando una zona más aplanada. Esta manipulación no altera sustancialmente el peso y, cuando hablamos de objetos arqueológicos de 500, 1000 ó 2000 años, hay que recordar que durante ese periodo de tiempo ya han sufrido alteraciones: la formación de la patina incorpora oxígeno o cloro y se produce perdida de otros elementos del metal de base, es decir la materia se transforma, por no hablar del margen de precisión de las balanzas; así que este aspecto del peso hay que considerarlo en su justa medida.
Otra cuestión que se nos ha planteado en alguna ocasión es que muchas personas examinan el canto de las piezas para ver si está limado y detectar así una posible falsificación. Sin embargo nosotros no limamos todo el canto, sino que hacemos una pequeña limadura y siempre va a constar documentalmente que sobre esa pieza se ha hecho un análisis elemental o de isótopos de plomo. Los análisis aunque se realicen en las zonas menos visibles no son información oculta para que alguien en el futuro pueda decir “me está llevando a un error interpretativo de la moneda”. Lo importante es no borrar una letra o alterar algún elemento del tipo que pueda inducir a error.
Además, los análisis de composición pueden ayudar a la conservación de la pieza.
Evidentemente, el “daño” en la moneda de la que se extrae la muestra es muy relativo y por el contrario nos proporciona información. Muchas veces es preferible tener el máximo de información de esa pieza mientras sea posible, evidentemente no destrozándola, pero el nivel de manipulación que se hace aquí es muy escaso, y la información que se obtiene proporcionalmente tiene mucho más valor que la propia moneda, pues nos da información histórica que también hay que proteger, conservar, y cuidar para el fututo.
El proceso de los metales no-nobles es que, por su tendencia natural, se acaben degradando, y los problemas de conservación son muy elevados. A lo mejor con las monedas de oro o de plata no sucede, pero con las monedas de bronce o de latón es probable que una vez alteradas las condiciones ambientales tras su descubrimiento, con el paso del tiempo la moneda se vaya degradando mucho más y quede totalmente mineralizada. En ese momento ya no podre obtener la información sobre su composición real.
Pero ¿existe en la actualidad algún análisis no-destructivo?
Sí existen técnicas, pero su utilización no compensa. Desde hace apenas una década se está aplicando en arqueometría la Difracción de Neutrones: con un análisis de este tipo lo que se consigue es analizar toda la pieza —–la pátina, el núcleo metálico, todo- sin modificar o tocar nada del objeto. El problema es que para conseguir esa información cada análisis necesita de varias horas (de 6 a 12) y la inversión de tiempo es enorme, cuando un análisis de fluorescencia me proporciona la composición de ese metal en 40 segundos; sin contar el gasto de mantenimiento de una infraestructura compleja, una gran instalación de investigación, en la que se podrían realizar en una semana solo una docena de análisis. Estas técnicas de análisis tan costosas como la Difracción de Neutrones deben emplearse para piezas singulares o para resolver problemas de investigación muy específicos.
Otra de las técnicas que se están aplicando recientemente a las monedas es la de los análisis de isótopos de plomo ¿en qué consiste?
Los análisis de isótopos de plomo están orientados a buscar la procedencia o el origen del metal; conociendo esa procedencia es más fácil poder investigar cuestiones comerciales, de rutas de transporte, intercambios, etc. Para ello hace falta una pequeña muestra del objeto y comparar la información con una base de datos geológica, puesto que las referencias son las mineralizaciones que existen en la naturaleza. Los análisis de isótopos de plomo necesitan una instrumentación y una preparación más compleja que para el análisis elemental, ya que requieren instalaciones limpias y seguras para evitar contaminaciones. Nosotros no contamos con esos laboratorios, sino que contratamos los servicios de laboratorios especializados que nos dan los resultados y nosotros los interpretamos. Mantenemos un contacto frecuente con el servicio de Geocronología y Geoquímica isotópica de la Universidad del País Vasco, que ofrece resultados de alta precisión que son indispensables para nuestra investigación.
De nuevo supongo que se intenta que el análisis sea lo menos destructivo posible
La ventaja de un estudio combinado de composición elemental y de isotopos de plomo es que puedo aprovechar la limpieza de la patina para recuperar muestra que pueda ser analizada por isótopos. Es decir, no son dos manipulaciones, sino solo una. Sabiéndolo y previéndolo, si interesa hacer el análisis de isótopos de una serie de monedas, tengo que muestrear y seleccionar la manipulación que voy a hacer. Salvo la capa más superficial, que pueda contener tierra u otros elementos, la parte mineralizada de la pátina sí se puede utilizar para isótopos de plomo, con lo cual se realiza una manipulación única.
Y una vez conocida la procedencia del metal ¿se ha encontrado alguna vez con un resultado “divergente”? Por ejemplo, que salga plata de América en una moneda romana, un indicio claro de que estaríamos ante una falsificación.
En principio no, porque en los materiales que nosotros analizamos buscamos que tengan el mayor contexto arqueológico posible, por ejemplo que procedan de excavaciones arqueológicas. Lo que sí se detecta en las monedas de plata, que son las que estamos estudiando principalmente con isótopos de plomo, es que desde época romana es muy difícil determinar la procedencia concreta ya que hay un reciclado o reutilización o mezcla de platas de diferentes sitios. Se acuña moneda con metal que previamente había sido utilizado en otra moneda u objeto y se están generando muchas mezclas de procedencias.
(En la imagen gráfico con análisis de isótopos de distintas monedas hispánicas comparadas con otras piezas)
El porcentaje de detectar con éxito la procedencia concreta (distrito minero) de la plata en una moneda puede estar entre un 20 y un 25%. Luego tenemos otra serie de monedas que, aunque no podamos concretar el origen, sí que podemos saber que es mezcla de una zona concreta con otra, por determinar, y finalmente hay otras monedas en las que no podemos concretar ninguna cosa, simplemente suponer que en algunos casos pueden ser mezcla de procedencias diversas o en otros que carecemos de información geológica de referencia de algunas minas.
En monedas de bronce o de cobre, la tasa de éxito, paradójicamente, es mayor. Eso no quiere decir que se reciclara menos que la plata, sino que determinadas circunstancias, como la abundancia de monedas o de metal, hace que haya menos piezas que se reciclen y que haya más aporte de metal nuevo, salvo en época tardorromana.
Este laboratorio del CSIC es pionero en España en la utilización de los análisis de isótopos. ¿Qué resultados se han obtenido hasta el momento?
Los estudios de isótopos de plomo son relativamente recientes en España y en la última década se han empezado a generalizar. En la Península nadie lo había aplicado hasta ahora a monedas. Sí existen trabajos en el extranjero, pero aquí, antes de que nosotros empezáramos con nuestros proyectos de investigación, nadie se había planteado hacer análisis isotópicos a monedas. Los datos que se van teniendo, aunque sean todavía escasos, van planteando un panorama cada vez más complejo, pero que nos ayuda a ir entendiendo mejor resultados anteriores que no sabíamos explicar. Todo es un proceso acumulativo: a más información, vas llegando a más resultados.
En nuestro caso, junto con las monedas de plata prerromanas, el estudio también incluye objetos de plata para comparar si las producciones numismáticas siguen un patrón diferente o no de la producción de plata para otra serie de elementos: vajilla, elementos ornamentales, joyería… nuestro interés es comparativo.
Una de las cosas que sí ha quedado constatada de manera clara es que hay un cambio en el suministro de plata a partir de la II Guerra Púnica. La acuñación de plata anterior, principalmente la de Emporion, tiene un carácter más internacional y poco peninsular, mientras que a partir de la II Guerra Púnica la acuñación tiene un uso de plata peninsular. Pero esa plata prerromana extra-peninsular no la vemos en los objetos de plata contemporáneos, sino solamente en las monedas. Aún no sabemos si esto se debe a que Emporion como gran enclave comercial, está accediendo a distintos recursos, ya que los objetos de plata por ejemplo del periodo orientalizante o los ibéricos, sí se fabrican con plata peninsular. Por el contrario, las acuñaciones de Emporion del siglo V, del siglo IV, e incluso del siglo III, utilizan una parte de plata peninsular, pero la mayor parte es plata mezclada foránea.
Por último, la gran pregunta que se estarán haciendo muchos coleccionistas numismáticos ¿qué papel juegan realmente los análisis en la detección de monedas falsas?
Para empezar, el análisis de composición no te da una certeza de la autenticidad de una pieza, te da una información. Para identificar una falsificación debe tenerse en cuenta tanto el análisis como la expertización del entendido en temas iconográficos, de representación, de rasgos formales, de marcas, etc.
(En la imagen, detalle del reverso del conocido denario de L. Papius)
En el tema de la falsificación hay dos aspectos a tener en cuenta: el primero la propia composición o aleación, aunque en principio, ese aspecto es fácilmente solventable por el falsificador, porque el tipo de aleación es conocido y normalmente las impurezas que pueden presentar los metales también pueden ser comunes en los metales actuales; también es verdad que si se está trabajando de una manera genérica y no se cuida la fabricación puedes encontrar elementos sospechosos que te hagan albergar dudas sobre la originalidad de la moneda.
Más importante que la composición es el análisis de esa patinación o de esa superficie del metal, así como los aspectos tecnológicos de la propia acuñación, que proporcionan unos rasgos físicos diferentes. Digamos que la técnica de acuñación no es la misma en época romana que en el siglo XVI o en época moderna, y depende del grado de artesanía que aplique el falsificador. Si es una falsificación a gran escala, probablemente se estarán utilizando elementos modernos que dejan una serie de huellas que no son las que cabría esperar, o, por el contrario, una ausencia de huellas que sí están presentes en una moneda de esa época. Para estudiar estos aspectos la microscopia óptica y la electrónica son las herramientas necesarias para el diagnóstico. Otro tema es el de la falsificación de época, que a veces nos interfiere en la percepción de la realidad tecnológica y de composición de las monedas pero, evidentemente, son dos fenómenos distintos.
Desde Panorama Numismático queremos agradecer al Dr. Montero el tiempo que nos ha dedicado, las fotografías procedentes de sus últimos trabajos, así como todas sus explicaciones sobre un tema que está tomando cada vez mayor peso en el mundo de la numismática.
Isabel Rguez. Casanova