Riassunto analitico
La finalità di questo studio riguarda la ricostruzione di un isoscape, ovvero una mappa predittiva della distribuzione isotopica dello “Sr biodisponibile”, tramite l’analisi isotopica di piante campionate presso la Penisola di Mani (Peloponneso, Grecia) e l’ausilio di dati pubblicati in letteratura, estendendo il lavoro su tutto il territorio ellenico. Un isoscape dello Sr risulta importante in quanto rappresenta una predizione esplicita dell’eterogeneità isotopica nello spazio effettuata tramite metodi geocomputazionali, che permette di valutare la distribuzione ambientale e la variabilità di tale elemento, con il fine poi di applicarlo a studi di provenienza e mobilità umana/animale, di manufatti e alimenti.
Lo stronzio è un elemento chimico comunemente presente nelle rocce che affiorano sulla superficie terrestre e conta quattro isotopi stabili: 88Sr, 87Sr, 86Sr, 84Sr. L’isotopo 87Sr è il risultato di 87Rb decaduto, e attraverso il processo di alterazione del substrato il primo viene ridistribuito nell’ambiente circostante dopo essere stato liberato, assumendo il nome di “Sr biodisponibile”. Questo viene assunto dall’uomo e dagli animali tramite acqua, alimenti e prodotti del terreno (e.g. piante e vegetali), andando così a sostituire il calcio (Ca) nella struttura dell’idrossiapatite in denti e ossa, e venendo fissato in altri tessuti biologici come i capelli. La geochimica considera il rapporto 87Sr/86Sr un potente tracciante della zona in cui individui umani e/o animali hanno vissuto, oppure un marker del luogo di provenienza delle componenti del suolo (e.g. piante e arbusti), mostrando una relazione con le caratteristiche geologiche. Tale rapporto non registra un valore fisso, ma varia nelle rocce e nei minerali presenti a seconda della concentrazione di Rb e Sr, e in base all’età della roccia.
I campioni di piante del Peloponneso sono stati pesati, inceneriti, e la loro polvere pulita e digerita in acido HNO3, lo Sr è stato estratto mediante la tecnica di separazione cromatografica ed infine è stato affrontato l’esame allo spettrometro di massa, ottenendo i valori dei rapporti isotopici. Il lavoro è proseguito con la realizzazione di un database nel quale sono stati caricati i valori di 87Sr/86Sr dei campioni analizzati e degli altri dati in letteratura, con l’aggiunta delle coordinate geografiche di riferimento per ogni sito di campionamento, e georeferenziazione in QGIS. Successivamente è stato elaborato il modello per delineare la mappa usufruendo differenti approcci geostatistici, come un algoritmo Random Forest di machine learning con variabili geo-ambientali come predittori esterni, e il metodo Kriging. I risultati finali sono stati discussi valutando la funzionalità dei modelli utilizzati, e alla fine è stato presentato l’isoscape con relativo errore predittivo, quest’ultimo ottenuto con una regressione quantile Random Forest. Questa mappa può essere utilizzata in differenti ambiti, quali geologia, idrogeologia, ecologia e paleoecologia, archeologia, e soprattutto in antropologia fisica, medicina legale e analisi forense per tracciare spostamenti e migrazioni di individui e origine di manufatti, ma trova una notevole applicazione anche in studi recenti legati alla tracciabilità alimentare.
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