La Patagonia meridional constituye una región importante en lo que refiere a manifestaciones rupestres. Estas son por lo general pinturas, realizadas en abrigos rocosos por las sociedades cazadoras-recolectoras que habitaron el área. Dichas manifestaciones han sido estudiadas sistemáticamente desde la década de 1950, en cuestiones vinculadas a los diversos estilos plasmados, su cronología, las superposiciones, las técnicas desarrolladas y su localización espacial (Gradin et al., 1979; Aschero, 1996; Paunero et al., 2005; Re, 2011, entre otros). Un aspecto que ha sido menos abordado refiere a las materias primas con las que fueron confeccionadas las pinturas (ver infra).

En este trabajo presentamos los primeros resultados de los análisis físico-químicos implementados en la localidad arqueológica La María, provincia de Santa Cruz (Figura 1). Realizamos estudios microestratigráficos de un conjunto de muestras de pinturas rupestres así como de rocas soporte, que fueron analizados por microscopía electrónica de barrido con análisis elemental por espectroscopia dispersiva de rayos X (SEM-EDS) y microespectroscopia Raman (ER). Así, describimos los primeros datos que permiten caracterizar, en términos elementales y moleculares, los principales conjuntos tonales registrados en la localidad (amarillos, rojos, blancos y negros), discutimos los resultados y presentamos algunas posibles líneas de trabajo futuras. Buscamos generar información de base que nos permita, con el tiempo, no solo comprender con qué recursos se realizaron las pinturas, sino también que constituya una vía de entrada para abordar las tecnologías pictóricas y otros aspectos ligados a la dinámica de las sociedades que habitaron el área.

Figura 1 Figura 1 Arriba: localización de La María y otros sitios con análisis composicional. 1: Cueva de las Manos; 2: Cerro de los Indios; 3: Alero Cárdenas; 4: Chorrillo Malo; 5: Cueva Maripe; 6: CCP5; 7: Viuda Quenzana; 8: Laguna Sarmiento 1; 9: Oosin Aike; 10: Cueva Leona; 11: Dos Herraduras, Laguna Sofía 1 y Cueva de Los Niños. Abajo. Panorámica de La María Quebrada. Se observa la boca de las cuevas. Foto: R. González Dubox.

Las investigaciones arqueológicas en La María se iniciaron a fines de la década de 1970, cuando Cardich recorrió la localidad y enumeró algunas cuevas pintadas (Cardich, 1979). Franchomme (1991) amplió el relevamiento, fotografió y describió las pinturas halladas, en especial en dos cañadones principales: La María Bajo y La María Quebrada (LMQ, Figura 1).

A mediados de la década de 1990, Paunero inicia sus investigaciones en La María. En el marco de dicho proyecto hemos realizado un relevamiento sistemático que nos permitió reconocer hasta el momento 77 abrigos pintados en distintos sectores de la localidad. De este modo, La María presenta la densidad de pinturas rupestres más elevada de la región (Paunero et al., 2005). La mayor concentración de cuevas pintadas se localiza en LMQ; identificamos 29 sitios con un total de 151 paneles y 1562 motivos pintados allí (R. González Dubox, comunicación personal, junio de 2019). Por su parte, La María Bajo tiene 11 abrigos pintados; la cuantificación de paneles y motivos está en proceso.

La mayor parte de las cuevas pintadas en La María se dan en afloramientos de ignimbritas riolíticas de edad jurásica de la formación Chon Aike (Panza, 1994). Su composición, según estudios por difracción de rayos X (DRX) y análisis de roca total realizados por SEM-EDS, consiste principalmente en cuarzo, sanidina y biotita dentro de una masa felsítica. Los minerales accesorios más comunes incluyen magnetitas titaníferas, ilmenita, calcita, rutilo y circón (Domínguez y Murray, 1997). Es importante resaltar que, como producto de la alteración de las ignimbritas y tobas, abundan en La María caolín y tierras de color que constituyen fuentes potenciales de excelente calidad para la obtención de pigmentos blancos, rojos y amarillos (Paunero et al., 2005).

Paunero y colaboradores (2005) propusieron, para las pinturas de la localidad, una probable sucesión de tres grupos o momentos estilísticos con características y marcos temporales diferentes. El grupo 1 incluye negativos de manos, escenas naturalistas y motivos compuestos por puntos y líneas, pintados con rojos, amarillos y negros. Se lo asigna cronológicamente a la transición Pleistoceno/Holoceno, entre ca. 11.500 y 7500 años ¹⁴C AP. El grupo 2 presenta motivos abstractos y representativos, e incluye guanacos, círculos concéntricos, óvalos y negativos de manos, con gran desarrollo de la policromía. Se reconocieron para este grupo prácticas de mantenimiento de las pinturas, así como la resignificación e incorporación de manifestaciones anteriores para la elaboración de nuevos motivos. Cronológicamente está enmarcado entre los 7500 y 3500 años ¹⁴C AP. En el grupo 3, los motivos son geométricos esquemáticos, rectilíneos y en zigzag. Se mantienen los negativos de manos y se desarrolla el estilo de pisadas, con predominio de los colores claros. Este grupo sería del Holoceno tardío, desde 3500 años ¹⁴C AP en adelante (Paunero et al., 2005).

Por otra parte, las excavaciones muestran que la localidad estuvo habitada desde hace 11.000 años ¹⁴C AP (Paunero et al., 2005). A partir de ese momento se sucedieron ocupaciones cazadoras-recolectoras hasta épocas recientes. Estas sociedades emplearon recursos líticos locales para confeccionar su instrumental aprovechando las abundantes fuentes de rocas de excelente calidad (Skarbun, 2015). El proceso de manufactura incluyó el tratamiento térmico de estas litologías para modificar sus propiedades para la talla (Frank, 2012). También utilizaron, en baja proporción, obsidiana procedente de Pampa del Asador (fuente localizada a ca. 135 km al oeste). El uso de obsidiana aumenta a partir del Holoceno medio, lo cual indica una intensificación de los lazos con los grupos que habitaban el ecotono bosque-estepa, o bien una ampliación del rango de movilidad para incluir estos espacios de manera más frecuente (Cueto et al., 2018).

Los estudios sobre la composición físico-química de las pinturas rupestres para la Patagonia meridional (tanto argentina como chilena y considerando como límite norte el río Deseado) comenzaron en la década de 1970. Aunque existen varios trabajos sobre el tema, es escasa la cantidad de muestras analizadas en relación con el número de sitios y motivos relevados. En estos trabajos se aplicó principalmente DRX para analizar la fracción inorgánica cristalina de las pinturas; aunque en menor medida, también se emplearon otras técnicas como SEM-EDS, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), fluorescencia de rayos X y ER (Iníguez y Gradin, 1977; Barbosa y Rial, 1983-1985; Barbosa y Gradin, 1987; Belardi et al., 2000; Wainwright et al., 2002; Sepúlveda, 2011; Carde n et al., 2014; Brook et al., 2018). Así, para comprender mejor aspectos relativos a los procesos de producción de las pinturas, impera continuar con los análisis incorporando más muestras que incluyan diferentes colores y motivos, empleando distintas vías metodológicas y técnicas analíticas. El abordaje microestratigráfico y multianalítico que presentamos pretende avanzar en ese camino, que hasta el momento tiene un desarrollo relativo en la región.

Los estudios evidenciaron que los colores rojos y amarillos están compuestos por pigmentos ricos en hierro en distintos estados de oxidación. Según Iníguez y Gradin (1977), una figura de un antropomorfo y un guanaco amarillos de Cueva de las Manos (CM) fueron realizados con natrojarosita (un sulfato de sodio y hierro hidratado), mientras que Wainwright et al. (2002) sugieren que las pinturas amarillas de CM y de Cerro de los Indios (CI) están compuestas por goethita. Barbosa y Gradin (1987) afirman, en base al análisis de pigmentos recuperados en estratigrafía en Alero Cárdenas, que los colores ocres y amarillos están compuestos por jaroisita y goethita respectivamente. Estos tonos se corresponderían a compuestos con limonita en Chorrillo Malo (Belardi et al., 2000). En tanto, en un estarcido amarillo de Cueva Maripe se registró lepidocrocita y hematita (Carden et al., 2014).

Respecto de los rojos, se ha informado la presencia de hematita en pinturas de CM (Iñíguez y Gradin, 1977; Wainwright et al., 2002). Un antropomorfo de dicho sitio contendría hematita y maghemita como cromóforos (Iñíguez y Gradin, 1977). Esta combinación se ha reportado para manchas y guanacos rojos de CCP5 (Barbosa y Rial, 1983-1985; Aschero, 1985), así como en pigmentos recuperados en las excavaciones de Alero Cárdenas y Chorrillo Malo (Barbosa y Gradin, 1987; Belardi et al., 2000). Por su parte, una pintura roja no descripta de CI contenía únicamente maghemita (Wainwright et al., 2002). Carde n et al. (2014) analizan líneas de puntos y fondos pintados rojos de Cueva Maripe que estarían compuestos por hematita, que también constituye el cromóforo de un motivo de puntos y un negativo de mano de Viuda Quenzana (Brook et al., 2018). En sitios de la Patagonia chilena (Dos Herraduras, Laguna Sofía 1, Laguna Sarmiento 1, Cueva de Los Niños y Oosin Aike), las pinturas rojas fueron producidas por aluminosilicatos asociados a óxidos de hierro (Sepúlveda, 2011). También se ha propuesto que los tonos rojos fueron obtenidos mediante el tratamiento térmico de pigmentos ocres o amarillos (Aschero, 1985; Barbosa y Gradin, 1987; Belardi et al., 2000).

Los análisis de pinturas blancas y negras son aún más restringidos. En CM, un negativo de mano blanco habría sido confeccionado con illita, mientras que en un negativo de mano negro, el cromóforo no fue detectado (Iñíguez y Gradin, 1977). Tanto para CM como para CI, Wainwright et al. (2002) afirman que las pinturas negras fueron confeccionadas con óxido de manganeso (pirolusita). Los análisis realizados para pinturas blancas por Sepúlveda (2011) indican el uso de una arcilla blanca (Laguna Sarmiento 1), o bien una mezcla de un aluminosilicato con hueso calcinado (Oosin Aike). Por su parte, un trazo negro de Cueva Leona estaría compuesto por aluminosilicatos mezclados con un componente a base de carbón que, según la autora, correspondería a algún tipo de elemento quemado –quizás hueso– (Sepúlveda, 2011).

En estos análisis, además de los elementos y compuestos químicos que pueden asociarse con los cromóforos, también se detectaron otros componentes. Muchos fueron interpretados como minerales accesorios del pigmento y/o como componentes de la roca soporte. Entre ellos destacan el cuarzo, los feldespatos, la caolinita y la mica. Asimismo, en muchas pinturas se identificó yeso, que en ocasiones fue interpretado como un aditivo o carga (Iñíguez y Gradin, 1977; Aschero, 1985; Barbosa y Gradin, 1987; Belardi et al., 2000). Se propuso que el yeso habría sido tratado térmicamente en forma previa a su incorporación a la mezcla pigmentaria (Iñíguez y Gradin, 1977; Barbosa y Gradin, 1987), hecho que estaría corroborado por la presencia de basanita (yeso hemidrato) (Barbosa y Gradin, 1987). Sin embargo, también se ha discutido si la presencia de yeso puede deberse a causas naturales como, por ejemplo, la formación de productos depositados por la acción del agua (Sepúlveda, 2011; Carden et al., 2014).

Finalmente, algunos análisis evidenciaron la presencia de oxalatos de calcio. Estos habrían sido generados por la acción de microorganismos –hongos o líquenes–, o bien podrían ser componentes originales de la pintura (Barbosa y Gradin, 1987; Wainwright et al., 2002; Brook et al., 2018).

Un inconveniente a la hora de interpretar los resultados de los estudios físico-químicos realizados sobre pinturas rupestres refiere a la correcta diferenciación entre los compuestos correspondientes a las pinturas propiamente dichas, a la roca soporte y a posibles depósitos naturales y/o antrópicos previos y/o posteriores a aquellas. A veces esta tarea no es factible dado que la misma técnica de análisis, por ejemplo DRX, requiere pulverizar las muestras para su estudio. No obstante, en otras ocasiones, el análisis de muestras molidas o en bulk responde a una decisión de carácter metodológico y no técnico. Más allá de lo valioso de estas aproximaciones, es necesaria una alternativa metodológica que permita identificar la complejidad de capas y compuestos que conforman y se vinculan a las pinturas. Por ello, en este trabajo empleamos una metodología microestratigráfica combinada con análisis químicos elementales y moleculares mediante dos técnicas: mapeos por SEM-EDS y análisis puntuales por ER. Esta aproximación permite observar y caracterizar en detalle cada una de las capas que componen las estratigrafías, y brinda datos útiles para comprender los materiales utilizados en la confección de las figuras, posibles eventos de repintado y procesos naturales que afectan a los motivos (como formaciones de yeso o de oxalatos de calcio), entre otros aspectos (Gomes et al., 2013; Chalmin et al., 2017).

Para realizar dichos estudios, las muestras fueron tomadas de los paneles siguiendo un protocolo específico, descripto en detalle en otros trabajos (Marte et al., 2014; Tascon et al., 2016). De manera resumida, las muestras –de una superficie aproximada de 1 mm.– fueron extraídas utilizando bisturí y lupa, y posteriormente almacenadas en tubos plásticos Eppendorf de 1,5 ml. En laboratorio, fueron fotografiadas (anverso y reverso) y luego incluidas en una resina acrílica (Subiton.). Después fueron pulidas con lijas de diferentes granulometrías hasta dejar expuesto un corte transversal que exhibe, mediante la observación en el microscopio óptico, las distintas capas desde la roca base hasta las pinturas o las capas posdepositacionales. Para el registro fotográfico se empleó un microscopio trinocular de polarización, con óptica corregida a infinito de la marca Leica modelo MC 170 HD (full high definition 1080P), para trabajos en luz transmitida y luz incidente con un sistema de iluminación de 35 watios halógenos, revólver para cuatro objetivos e índice de campo visual de 20 mm.

Para el análisis mediante ER se utilizó un espectrómetro Lab RAM HR UV-Vis-NIR (Horiba Jobin Yvon) equipado con doble monocromador y detector CCD (charge coupled device) de resolución espectral de 1,2 cm^-1. Se utilizaron las líneas 514,5 nm de un láser de argón y de 632,8 nm de un láser de He-Ne como fuentes excitadoras. La potencia del láser sobre la muestra se mantuvo por debajo de 0,2 mW para evitar el calentamiento y/o deterioro de la muestra. El microscopio acoplado al espectrómetro (objetivos x10, x50, x100) permite concentrar el haz en una región de estudio de aproximadamente 50 µm2 para un aumento x100. El tiempo de adquisición y el número de espectros promediados fue ajustado en cada punto; en general fue del orden de 120 segundos de adquisición y cuatro promedios para cada espectro.

La composición elemental fue analizada mediante un microscopio de barrido electrónico SEM-EDS FEI QUANTA 200 (FEI, Oregón, EE.UU.). Para la imagen elemental fue empleado un detector BSD con acelerador de voltaje de 20 kV y corriente de 1,1 nA; la distancia de trabajo fue de 10 mm. Las muestras fueron metalizadas con oro (muestras #21, #24, #29, #47 y #87) o grafito (muestras #1, #3, #03, #83 y #50).

Una de las dificultades en el caso de La María fue la selección de pinturas que se habrían de muestrear, dada la cantidad de motivos, superposiciones y colores involucrados. Se diseñó un plan de muestreo que intentó abordar la mayor diversidad posible contemplando las siguientes variables: color, superposición, grupo estilístico, motivo, técnica de pintado, estado de conservación, tipo de soporte y localización intrasitio de la pintura. Se extrajeron 130 muestras de pinturas y roca soporte. En este artículo presentamos los primeros resultados alcanzados a partir del estudio de 17 muestras. Se analizaron 17 motivos (algunos de los cuales fueron analizados en más de una muestra) y tres soportes próximos a los motivos pero sin evidencias de pinturas. Las muestras proceden de los sectores LMQ (sitios A, H, J/Del Felino, Cueva Larga, La Mesada, Cueva Túnel y La Cocina) y La María Bajo (sitio II). Para este trabajo inicial, se seleccionaron muestras que cubrieran los grandes conjuntos tonales reconocidos en los motivos de la localidad: amarillos, rojos, blancos y negros, procurando incluir muestras con una sola capa de pintura y otras en las que se observaran superposiciones. Debido a la naturaleza microestratigráfica de nuestra metodología, el muestreo de superposiciones permite contar con más de un motivo por muestra (por ejemplo, una mano blanca superpuesta con un motivo de puntos rojos en la muestra #24). Por ello, la cantidad de estratos sobre la que obtuvimos resultados composicionales (n = 24) es superior a la cantidad de muestras analizada (n = 17). Todas las muestras fueron fotografiadas en microscopio óptico y analizadas por Raman. Diez de ellas también fueron estudiadas por SEM-EDS.

Para facilitar la interpretación de los datos, exponemos los resultados de acuerdo con el color analizado. En primera instancia, se describen los datos resultantes del estudio de muestras de roca soporte, como línea de base para interpretar los resultados.

Este trabajo constituye el primer abordaje arqueométrico de las pinturas de La María. Los estudios microestratigráficos implementados son una vía novedosa para el estudio de los pigmentos en el arte rupestre de Patagonia meridional. Su combinación con los análisis por ER y SEM-EDS ha permitido caracterizar químicamente los estratos pictóricos individuales de cada motivo, sin destruir la muestra y diferenciándolos de la roca soporte.

Los resultados preliminares muestran que la composición de las pinturas es bastante heterogénea, lo cual indicaría que existieron distintas recetas o modos de lograr cada tonalidad. Probablemente se emplearon diferentes variedades de pigmentos para cada color, en ocasiones junto con otros compuestos como sulfatos de calcio (yeso o anhidrita), arcillas (caolinitas) y cuarzo. En el caso de las pinturas de tonalidades rojizas, los estudios ejecutados nos permiten advertir que existen mezclas realizadas con dos tipos de pigmentos basados en óxidos de hierro, hematita y burnt sienna, combinados en algunos casos con yeso o anhidrita. Para los tonos negros se empleó óxido de manganeso; este en algunas ocasiones probablemente fuera mezclado con carbón. Al igual que con los motivos rojos, solo en algunas pinturas negras se detectó yeso. En referencia a los blancos, los resultados parecen indicar la utilización de sulfatos de calcio y, quizás, caolinita como cromóforos. Finalmente, las pinturas amarillas exhiben un único patrón composicional, con el empleo de un hidróxido de hierro (goethita) sin la adición de yeso. Sin embargo, la cantidad de muestras analizada es limitada.

Esta variabilidad de mezclas pigmentarias es consistente con la gran variedad de motivos, colores, técnicas y extensión cronológica del proceso de pintado en La María. La diversidad composicional puede obedecer a diferentes factores. Es probable que se hayan dado distintos eventos de pintado sucedidos en el tiempo. Esto se condice con las hipótesis sobre la gran extensión temporal del proceso de pintado de la localidad. También es posible que existan diferentes formas de preparación relacionadas con distintos tipos de pinturas o técnicas de confección, o incluso que en La María hayan pintado distintas comunidades con diferentes materias primas y formas de preparar las pinturas. Aunque la extensión del artículo y la cantidad de muestras analizada nos impiden profundizar sobre el tema, interesa remarcar que no hemos observado patrones composicionales claros en función del grupo estilístico al que fueron asignados los motivos. Por ejemplo, las pinturas de los grupos 2 y 3 muestran el uso de hematita y el empleo de mezclas con y sin sulfatos de calcio (no se analizaron motivos del grupo 1). En tanto, el burnt sienna fue registrado solo en motivos en los que la asignación a un determinado grupo estilístico es aún dudosa. Estas observaciones son preliminares y realizaremos estudios específicos para abordar estas cuestiones.

Un aspecto necesario de evaluar es la procedencia de las materias primas empleadas. Las características composicionales relevadas en pinturas rojas, amarillas y blancas son, en principio, coherentes con los afloramientos y tierras disponibles localmente. Esto sería análogo al uso de rocas locales que se registró para la manufactura lítica (Skarbun, 2015). Sin embargo, son necesarios estudios más precisos de estos afloramientos a nivel local y regional. En este sentido, el hecho de que el origen geológico de los pigmentos potencialmente empleados sea el mismo que el de la roca soporte plantea un problema de equifinalidad. Por ello, aunque somos cautos en las apreciaciones, deseamos poner en valor la aproximación microestratigráfica, dado que permite deslindar los resultados de los análisis químicos por capa y no en bulk. Por otra parte, es interesante mencionar que no se han registrado aún potenciales fuentes de óxido de manganeso cerca de La María, por lo cual este pigmento sería alóctono. Planteamos como hipótesis preliminar que este tipo de pigmento provendría del sector occidental, dado el vector de movilidad E-W reconocido a partir del análisis de obsidiana (Cueto et al., 2018) y considerando que las pinturas negras en CM y CI también contenían óxidos de manganeso (Wainwright et al., 2002).

Una comparación inicial de los resultados obtenidos con aquellos disponibles a nivel regional también nos permite delinear algunas conclusiones preliminares. Aunque la presencia de óxidos de hierro en pinturas rojas es acorde con lo registrado en el resto de la región (Iñíguez y Gradin, 1977; Barbosa y Rial, 1983-1985; Wainwright et al., 2002; Sepúlveda, 2011; Carden et al., 2014; Brook et al., 2018), observamos que en algunos de los análisis previos los compuestos identificados difieren de los aquí registrados. Esto también indicaría el uso de materias primas distintas en diferentes sitios, aunque surge aquí la incógnita de si las diversas metodologías y técnicas analíticas empleadas afectan el tipo de resultados obtenidos como consecuencia de la alta sensibilidad de algunos equipos para la detección de determinados compuestos y las dificultades para obtener señales de otros. Para obtener los colores blancos, se ha propuesto el empleo de la illita o, incluso, la mezcla de una arcilla blanca con hueso calcinado (Iníguez y Gradin, 1977; Sepúlveda, 2011), compuestos que no hemos hallado en La María. En el caso de los amarillos, si bien el compuesto suele ser la goethita, también se han mencionado otros como la natrojaroisita, la jaroisita, la lepidocrocita y la limonita (Iñíguez y Gradin, 1977; Barbosa y Gradin, 1987; Belardi et al., 2000; Carden et al., 2014). Finalmente, los escasos estudios previos que reportaron análisis de pinturas negras propusieron el uso del óxido de manganeso o de un componente a base de carbón (Wainwright et al., 2002; Sepúlveda, 2011), pero esta es la primera ocasión en la que se propone una potencial mezcla entre ambos. Es decir, la heterogeneidad en la composición de las pinturas se daría tanto a escala local como regional. Entonces, se hace menester implementar un abordaje regional, que amplíe la cantidad de muestras analizadas para los distintos colores y contemple la realización de estudios con técnicas similares y complementarias que brinden información factible de ser comparada de forma segura.

Un último aspecto a reseñar se vincula con el posible tratamiento térmico de algunas mezclas pigmentarias, hipótesis planteada previamente para el arte rupestre patagónico. Recordemos que esta técnica ya fue corroborada para la manufactura de artefactos líticos en La María, lo cual evidencia un manejo controlado del fuego y el conocimiento de sus propiedades tecnológicas (Frank, 2012). Los resultados obtenidos plantean indicios pasibles de ser atribuidos a este procedimiento, aunque también advierten respecto de los límites de dichas interpretaciones. Así, el hallazgo de burnt sienna en pinturas rojas podría ser producto del tratamiento térmico de tierras ricas en óxido de hierro. Sin embargo, su detección en la roca soporte sin pinturas abre interrogantes sobre el origen de este compuesto. De igual modo, resulta llamativo que en las muestras de pinturas en donde detectamos este compuesto también hallamos señales de anhidrita (sulfato de calcio deshidratado), a diferencia de lo que ocurre cuando el pigmento es hematita, siempre asociada al yeso (sulfato de calcio dihidrato). La anhidrita puede obtenerse a partir del calentamiento del yeso o la basanita (sulfato de calcio hemihidratado) a temperaturas mayores a 110°C (Prieto-Taboada et al., 2014), aunque también puede presentarse naturalmente. La ausencia de anhidrita en los análisis realizados sobre rocas soporte –donde hallamos yeso–, y su recurrente asociación con burnt sienna podrían ser indicios del tratamiento térmico de las mezclas pigmentarias. Estos aspectos serán profundizados en el futuro.