Travailler avec des isotopes de plomb prélevés sur l'émail des dents d'animaux préhistoriques, des chercheurs de l'Université de l'Arkansas ont développé une nouvelle méthode pour évaluer les origines géographiques des anciens humains.

John Samuelsen, doctorant en anthropologie et assistant de recherche à l'Arkansas Archeological Survey, ont analysé la structuration linéaire des isotopes du plomb sur les dents d'un cimetière de crânes et de mandibules vieux de 600 à 800 ans sur le site de Crenshaw dans le sud-ouest de l'Arkansas. La nouvelle méthode a permis aux chercheurs de comparer les anciennes dents humaines à celles d'animaux préhistoriques, ainsi que des échantillons de roches et de sols, pris dans la même région.

La recherche, parrainé en partie par la National Science Foundation, a été publié dans le Journal des sciences archéologiques .

Le site de Crenshaw, le long de la rivière Rouge, est un centre cérémoniel à plusieurs monticules d'importance culturelle pour les Indiens Caddo. Des études antérieures ont donné des interprétations contradictoires de ce que reflètent les crânes et les mandibules humains. Certaines recherches suggèrent que les restes appartenaient à des victimes de violences venues de l'extérieur de la région, tandis que d'autres recherches suggèrent que les restes représentent une pratique funéraire locale des Indiens Caddo de leurs propres ancêtres.

Samuelsen a souligné qu'une évaluation complète des restes humains sera abordée dans une future étude, mais lui et Potra ont découvert que les dents de cinq des 352 individus testés avec la nouvelle méthode contenaient des signatures isotopiques cohérentes avec celles trouvées dans les dents d'animaux préhistoriques de plusieurs sites de la région. De plus, leurs signatures isotopiques étaient incompatibles avec les isotopes des humains et des animaux d'autres régions.

"Bien que notre objectif dans cet article soit d'établir une méthode d'utilisation des isotopes du plomb pour évaluer les origines géographiques humaines anciennes, " Samuelsen a dit, "Cela suggère qu'au moins ces cinq individus venaient du sud-ouest de l'Arkansas."

Le plomb est un métal trace toxique qui affecte la santé des organismes biologiques, mais il est utile pour déterminer les origines géographiques. Son contenu isotopique dans l'émail dentaire humain et animal, via les voies de la chaîne alimentaire, reflète la géologie de la région dans laquelle un organisme a grandi. Alors que les isotopes du plomb provenant des dents d'animaux ont réussi à identifier des restes humains locaux, par rapport à ceux d'autres zones géographiques, ces isotopes prélevés sur les roches voisines étaient beaucoup trop variables pour être utiles dans le même but, dit Samuelsen. L'analyse des roches a été effectuée par Adriana Potra, professeur agrégé de géosciences, qui a co-écrit le document.

Une préoccupation majeure de la recherche concernant les études sur les isotopes du plomb est la modernité, contamination par le plomb d'origine humaine trouvée sur le sol, roches et restes humains et animaux. Si le plomb moderne du gaz, des mines ou des sources industrielles ont contaminé les restes, alors les isotopes du plomb ne refléteront pas leurs emplacements d'origine. Même s'ils ne sont pas contaminés par le plomb moderne, le sol naturel contient du plomb qui peut affecter les résultats de la même manière. Pour ces raisons, l'étude des chercheurs a utilisé trois méthodes différentes pour évaluer la contamination et a fourni des recommandations pour les recherches futures.

Compte tenu de ces préoccupations, les chercheurs ont effectué des travaux isotopiques dans le sans métal, Laboratoire modulaire d'isotopes radiogéniques, un laboratoire propre « pièce à l'intérieur d'une pièce » à l'Université de l'Arkansas. Les données isotopiques et oligo-éléments ont été collectées au Laboratoire des éléments traces et des isotopes radiogéniques, avec l'aide d'Erik Pollock, technicien de recherche scientifique au Département des sciences biologiques, et Barry Shaulis, attaché de recherche au département de géosciences. Des données isotopiques de haute précision ont été collectées sur un multi-collecteur, spectromètre de masse à plasma à couplage inductif. Le forage des dents a été réalisé avec un microscope binoculaire Leica M80, hébergé par Celina Suarez, professeur agrégé de géosciences.

Le projet de recherche est supervisé par George Sabo, directeur de l'Arkansas Archeological Survey. Sabo est le conseiller diplômé de Samuelsen. La recherche a été financée par le Département d'anthropologie et l'Arkansas Archeological Society, en plus de la National Science Foundation. L'étude est menée en collaboration avec la nation Caddo de l'Oklahoma pour aider à répondre aux questions de la tribu sur l'affiliation culturelle et l'origine des restes.