REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DA INFLUÊNCIA AMBIENTAL NOS PROCESSOS TRANSFORMATIVOS POST MORTEM PARA IDENTIFICAÇÃO DE CONDIÇÕES PROPÍCIAS À CONSERVAÇÃO DE VESTÍGIOS ESQUELETAIS EM SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE PÓS-GRADUAÇÃO – ESPECIALIZAÇÃO EM ARQUEOLOGIA

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DA INFLUÊNCIA AMBIENTAL NOS PROCESSOS TRANSFORMATIVOS POST MORTEM PARA IDENTIFICAÇÃO DE CONDIÇÕES PROPÍCIAS À CONSERVAÇÃO DE VESTÍGIOS ESQUELETAIS EM SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS

GUILHERME CARVALHO DOS REIS LIMA

Joinville 2014

GUILHERME CARVALHO DOS REIS LIMA

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DA INFLUÊNCIA AMBIENTAL NOS PROCESSOS TRANSFORMATIVOS POST MORTEM PARA IDENTIFICAÇÃO DE CONDIÇÕES PROPÍCIAS À CONSERVAÇÃO DE VESTÍGIOS ESQUELETAIS EM SÍTIOS ARQUEOLÓGICOS

Pesquisa apresentada ao Curso de Especialização em Arqueologia da Universidade da Região de Joinville – UNIVILLE, como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em arqueologia. Orientadora - Profa. Me. Adriana Maria Pereira dos Santos

Joinville 2014

TERMO DE APROVAÇÃO

O aluno, GUILHERME CARVALHO DOS REIS LIMA regularmente matriculado no Curso de Pós-Graduação - Especialização em “Arqueologia”, apresentou a monografia

“Revisão

bibliográfica

da

influência

ambiental nos

processos

transformativos post mortem para identificação de condições propícias à conservação de vestígios esqueletais em sítios arqueológicos”, obtendo do Avaliador o conceito “______________________” (cf. Res. 1/01 – CNE/CES, Parecer nº 908/98 – CES, Res. 21/02 – CEPE/UNINILLE e Res. 001/01 – CEE, Art. 45, incisos I, II e III.).

Joinville, 17 de novembro de 2014

Professora Orientadora: Me. Adriana Maria Pereira dos Santos ___________________________________________________________ Professor Avaliador: __________________________________________ ___________________________________________________________

DEDICATÓRIA

A minha esposa, Valéria Barreira, por seu estímulo, apoio e paciência.

AGRADECIMENTOS

À minha orientadora, Profa Adriana Santos, pelo balizamento, sempre necessário nos trabalhos acadêmicos. À Profa. Dione Bandeira pela promoção desta oportunidade e incentivo constante. A todos os professores e colegas do curso, pelo convívio e experiências compartilhadas. Ao Google e à Fundação Wikipédia, que muito me ajudaram em momentos difíceis.

RESUMO

A arqueologia se propõe a descrever e interpretar o passado fundamentando suas afirmações em vestígios materiais da presença e atividade humana. Entretanto os vestígios arqueológicos são remanescentes das transformações a que os objetos são

submetidos.

O

entendimento

dos

processos

de

transformação

dos

remanescentes corporais subsidia a argumentação em bioarqueologia. No

presente

trabalho

busca-se

a

validação do modelo

geral das

transformações post mortem referido na literatura confrontando-o com uma revisão sistemática da literatura recente sobre o tema. Os trabalhos analisados compreendem aspectos específicos do modelo geral e, em regra, apresentam amostras pequenas, o que prejudica a generalização de suas conclusões. São listadas questões apontadas pelos trabalhos analisados em relação ao modelo proposto e discutida a aplicação da metodologia de revisão sistemática da literatura ao tema proposto.

Palavras-chave: arqueologia, diagênese, decomposição, degradação.

ABSTRACT

Archaeology aims at describing and interpreting the past by grounding its claims on material remains of human presence and activity. However, archaeological remains are what is left of the changes objects undergo. Understanding the transformative processes of body remains may provide support to claims in bioarchaeology. The present study attempts to validate the general framework of post mortem transformations reported in literature by comparing and contrasting it to a systematic review of recent literature. The studies analyzed cover particular aspects of the general framework and as a rule employ small samples, which prevents generalization of their conclusions. The arguments which are put forward by the studies analyzed regarding the proposed framework are reported in this study. Also, the employment of the methodology of a systematic review of the literature in the proposed theme is discussed.

Keywords: archeology, diagenesis, decomposition, degradation.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 01: Esquema da estrutura tridimensional da diáfise dos ossos longos.

13

FIGURA 02: Fenômenos transformativos post mortem iniciais

15

FIGURA 03: Alguns fenômenos transformativos post mortem e seus determinantes. FIGURA 04: Principais processos de intemperismo do solo.

16 19

FIGURA 05: Descrição geral sobre o processo de revisão sistemática da literatura

21

LISTA DE QUADROS

QUADRO 01 – Indicadores tafonômicos referidos nas publicações e métodos utilizados

29

QUADRO 02 – Fatores ambientais determinantes da decomposição de remanescentes orgânicos referidos nas publicações analisadas, agrupadas por aproximação

31

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ADD: dias e graus [de temperatura] acumulados (accumulated degree days). βHAP: Beta hidroxiapatita. CAPES: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. DDI: índice do grau de decomposição (degree of decomposition index). DNA: Ácido desoxirribonucleico. EBSCO: Elton B Stephens Company. EDX: espectroscopia de raio-X por dispersão de energia. EUA: Estados Unidos da América. FTIR: espectroscopia infravermelho com transformada de Fourier (Fourier-transform infrared spectrometry). FTIR-ATR: FTIR de reflexão total atenuada (FTIR attenuated total reflection). FTIR-KBr: FTIR de material pulverizado em brometo de potássio (KBr). RAAR: Ressepultamento e Análises de Remanescentes Arqueológicos (Reburial and Analyses of Archaeological Remains). RNA: Ácido ribonucleico. SR micro-FTIR: microscopia-FTIR por radiação sincrotrônica (synchrotron microFTIR spectroscopy). TBS: pontuação total do corpo (total body score). TSD: tempo decorrido desde a morte (time since death). TGMS: análise termogravimétrica de massa por espectrometria (thermogravimetric analysis-mass spectrometry).

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

1. PESQUISA EXPLORATÓRIA - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA . . . . . . . . . . . .

12

2.1. Show me the bones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

2.2. Ao pó retornarás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

2. METODOLOGIA E ASPECTOS ÉTICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

3. RESULTADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

3.1. Esqueletização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

3.2. Decomposição das fases inorgânicas e orgânicas do osso . . . . . . . . .

26

3.3. Condicionantes ambientais e decomposição química . . . . . . . . . . . . . .

30

4. CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39

APÊNDICE A - INSTRUMENTO DE FICHAMENTO E ANÁLISE DOS ABSTRACTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44

APÊNDICE B - INSTRUMENTO DE FICHAMENTO DAS PÚBLICAÇÕES SELECIONADAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

APÊNDICE C - ABSTRACTS E ANÁLISE DA PRIMEIRA SELEÇÃO DE PUBLICAÇÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

C1. Publicações também incluídas na segunda seleção . . . . . . . . . . . . . . .

46

C2. Publicações não incluídas na segunda seleção . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

APÊNDICE D - RESUMOS DAS PUBLICAÇÕES DA SEGUNDA SELEÇÃO .

94

10

INTRODUÇÃO

(...) confiamos para poder escrever o melhor relato sobre o passado um relato que é informado pelas provas obtidas e que procuramos que seja coerente e satisfatório. JOHNSON, 2000, p.38 [livre tradução]. (...) poucos diriam que os dados carecem de importância, já que no mínimo, tecem uma rede de resistência as interpretações que desejamos dar-lhes. IDEM, p.215 [livre tradução].

A

arqueologia,

enquanto

ramo

da

ciência,

busca

embasar

suas

argumentações nas evidências concretas dos vestígios da cultura material. Os remanescentes corporais, incluindo os esqueletais, tem relevo especial ao ‘dar um rosto’ aos autores da cultura, sendo fontes de informação quanto a idade, sexo, raça, presença de patologias, estado nutricional, stress postural e datações diretas (CAMPILLO E SUBIRÀ, 2004). Na interpretação dos vestígios arqueológicos devem-se considerar os processos transformativos a que foram submetidos desde sua deposição até a análise (RENFREW e BAHN, 2000; ARAÚJO, 1999). Imediatamente

após

a

morte,

processos

transformativos

destrutivos

convergem para a destruição do cadáver. Devido à mineralização dos ossos e dentes no organismo vivo, estas estruturas são mais resistentes à destruição inicial que os outros tecidos. Entretanto, a decomposição prossegue por meio de outros processos conduzindo à total desintegração dos remanescentes esqueletais. Quando estes processos destrutivos são atenuados, ‘processos conservadores’ podem suplantá-los (BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; FRANÇA, 1998), com maior preservação da estrutura histológica, composição química e isotópica e outros aspectos significativos para análise. Todos estes processos são influenciados e em parte determinados por agentes do ambiente em que se encontra o cadáver. Desta forma, a dinâmica do pacote sedimentar em que se encontra o remanescente corporal condiciona a sua preservação. O entendimento dos processos transformativos post mortem e sua interação com a dinâmica do pacote sedimentar corresponde a uma teoria formativa (ARAÚJO, 1999) de alcance médio (TRIGGER, 1992; JOHNSON, 2000). O desenvolvimento desta teoria subsidia as inferências a partir dos vestígios

11

remanescentes, a sua curadoria bem como a prospecção arqueológica (SANTOS e FARIAS, 2009). O objetivo da presente pesquisa é revisar o conhecimento atual das condições

ambientais

que

interferem

na

destruição

e

preservação

dos

remanescentes esqueletais em sítios arqueológicos, sistematizando as publicações científicas recentes.

12

1. PESQUISA EXPLORATÓRIA - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A preservação preferencial dos ossos nos leva a destacar as particularidades deste tecido no organismo vivo, que são responsáveis por suas qualidades mecânicas e maior resistência aos processos transformativos. Em seguida, buscamos resumir os principais processos transformativos post mortem e seu condicionamento ambiental, conforme referido na literatura.

1.1. Show me the bones

As qualidades mecânicas dos ossos derivam da sua composição química, do arranjo molecular e das estruturas compostas por estas no nível histológico e macroscópico. O principal componente orgânico da matriz óssea é o colágeno e a hidroxiapatita o principal componente mineral (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999). O colágeno é uma proteína alongada, semelhante a uma corda, com uma estrutura complexa em três níveis estruturais (cadeia molecular, arranjo em espiral da cadeia, organização de cada três moléculas num feixe espirado e cada três destes feixes em uma nova espiral em sentido contrário – FROHLICH, 1997). A hidroxiapatita é um fosfato de cálcio relacionado intimamente com as fibras de colágeno (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999). No osso compacto maduro, fibras de colágeno mineralizado paralelas formam camadas (lamelas) superpostas com direções alternadas, em torno de canais longitudinais (canais de Havers), por onde passam nervos e vasos sanguíneos, compondo a estrutura chamada ‘ósteon’. Vários ósteons se organizam em estruturas maiores entre o canal medular do osso e o periósteo, sendo os canais de Havers conectados com estes e entre si através de canais transversais (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999, FROHLICH, 1997 – figura 01). Estes canais e o canal medular central, são preenchidos no indivíduo vivo por tecido não mineralizado (vasos e nervos). O osso esponjoso se organiza em delgadas paredes (trabéculas) que delimitam espaços ocupados por tecido adiposo e células hematopoéticas da medula óssea amarela e vermelha.

13

Todas

estas

estruturas

estão

em

constante

renovação

durante

o

desenvolvimento do indivíduo (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999, WALDRON, 2009, FROHLICH, 1997). A interação entre o colágeno e os minerais na matriz óssea conferem resistência a compressão ao tecido ósseo (JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999) além de, após a morte, impedir a penetração de enzimas extracelulares de microrganismos (exclusão enzimática – COLLINS et al., 2002). FIGURA 01: Esquema da estrutura tridimensional da diáfise dos ossos longos

Na figura da direita, esquema de uma porção isolada de um ósteon, destacando-se (a) um vaso sanguíneo ocupando o canal de Havers; (b) osteócitos dispostos entre as lamelas do ósteon e conectados entre si e com o canal de Havers através de seus prolongamentos correspondentes aos canalículos. Nesta figura, na parede do canal de Havers observa-se a abertura de vários canalículos. Na parte superior da figura maior, prolongamento de ósteons com a remoção progressiva das lamelas, destacando-se (c1, c2 e c3) a sobreposição concêntrica das lamelas em torno do canal de Havers e (d1, d2 e d3) a alternância da direção das fibras de colágeno nas camadas superpostas. Sistemas intermediários não são apresentados na figura. Fonte: Adaptado de JUNQUEIRA e CARNEIRO, 1999, p.118.

14

1.2. Ao pó retornarás

(...) Independente de construções mentais como "sítio", "acampamento", "cemitério" ou o que fosse, o registro arqueológico é um pacote sedimentar. ARAÚJO. 1999. p.39b.

A decomposição dos organismos após a sua morte insere-se no fluxo de energia e na ciclagem dos elementos no ecossistema (ODUM, 1985) e sua decomposição total é o fenômeno esperado, enquanto a conservação é um fenômeno excepcional (CARVALHO, 2000). A decomposição dos remanescentes corporais compreende os ‘fenômenos transformativos destrutivos’ de necrofagia, autólise e putrefação, secundados pela dissolução mineral e hidrólise do colágeno. (BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; FRANÇA, 1998; COLLINS et al., 2002). Na figura 02 resume-se a relação dos fenômenos transformativos post mortem iniciais e eventos notáveis (BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; FRANÇA, 1998) enquanto na figura 03 busca-se sintetizar seu condicionamento pelo ambiente, junto com alguns fenômenos transformativos conservadores notáveis (BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; FRANÇA, 1998; COLLINS et al., 2002; MENDES, 1988; CARVALHO, 2000) discorrendo-se sucintamente a seguir, com referência aos itens numerados na figura 03.

15

FIGURA 02: Fenômenos transformativos post mortem iniciais. interrupção da circulação sanguínea

colabamento capilar/ transferência do sangue para vasos mais complacentes PALOR MORTIS

interrupção da respiração aeróbica (redução da produção de ATP)

NECROFAGIA

FLACIDEZ PRIMÁRIA

ataque por detritívoros (adultos e larvas de artrópodos) a partir das aberturas naturais

esfriamento ALGOR MORTIS

redução da reparação celular

extravasamento de Ca++ do sarcoplasama1

perda da estrutura celular

interação troponina-actina-miosina contração muscular RIGOR MORTIS

aumento da superfície de contato acidificação

acumulação gravitacional de hemácias (não oxigenado) nos capliares não comprimidos nas porções inferiores extravasamento para tecidos FIXAÇÃO

AUTÓLISE

extravasamento de enzimas para o estroma/ digestão tecidual

invasão tecidual por bactérias anaeróbias endógenas a partir das vísceras ocas

decomposição da cabeça da miosina FLACIDEZ

LIVOR MORTIS

destruição da estrutura e produção de ácidos orgânicos LIQUEFAÇÃO

acúmulo de gás nas cavidades naturais e vasos (aumento da pressão) INCHAÇO

ilha de decomposição cadavérica

divulsão e rutura dos tecidos

estravasamento de gases

DEGENERAÇÃO PUTREFAÇÃO exposição do esqueleto desarticulação dos ossos ESQUELETIZAÇÃO

acidez do solo

Fonte: Do autor, baseado em Bandarra e Sequeira (1999) e França (1998).

dissolução dos ossos

16

FIGURA 03: Alguns fenômenos transformativos post mortem e seus determinantes. deposição de cadáver a

frio extremo e constante? b

c S

crioconservação

congelamento

d

N

clima seco ? e

S

g

h

dessecação

N

imersão em turfa? f

mumificação

S

temperaturas altas z

clima tropical chuvas intensas aa

N

imersão em água? i

N

anóxica?

k

S

putrefação anaeróbica

S

putrefação n aeróbica e anaeróbica

j

l

maceração

N

protegido? m N

gelificação do colágeno p

esqueletização

N o

protegido?

S r

desmineralização w óssea biodegradação x do composito decomposição óssea

necrofagia

exposição ou enterramento q S superficial em solo maturado ?

v

putrefação s aeróbica e anaeróbica

desintegração total y

u

esqueletização

N t N

necrofagia

enterramento profundo ou em solo argiloso

putrefação anaeróbica

ac

sem troca mineralógica ad

S

destilação

incarbonação ae

af

ab

preservação sem alteração mineral 33

N

troca mineral incipiente ag

ah S

permineralização fossilização

N

troca mineral intensa ai

aj S

al

substituição

Fonte: Do autor, baseado em Bandarra e Sequeira (1999); França (1998); Collins et al. (2002); Payne (1965); Mendes (1988); Carvalho (2000).

O fenômeno da autólise (figura 02) é a dissolução da estrutura celular por suas próprias enzimas (ROBBINS e COTRAN, 1983) sustada apenas em condições extremas como no congelamento (figura 03.b, c e d - MENDES, 1988; CARVALHO, 2000). A deposição do cadáver na superfície e ou a pouca profundidade (figura 03.q) faculta o acesso de animais carniceiros (figura 02 e 03.t) responsáveis por seu desmembramento e consumo (PAYNE, 1965; MENDES, 1988; CARVALHO, 2000). Quando protegidos desta fauna, os insetos, principalmente através de suas larvas,

17

são os principais responsáveis pela redução rápida da massa cadavérica (PAYNE, 1965) sendo o estágio de maturação das larvas e a sucessão das espécies um marcador forense importante do tempo decorrido desde a morte (FRANÇA, 1998). A decomposição microbiana (putrefação) é promovida por bactérias já hospedeiras no organismo vivo, tanto aeróbica quanto anaeróbica (figura 02 e 03.s) e ocorre concorrentemente a necrofagia e autólise (figura 02 – FRANÇA, 1998; BANDARRA e SEQUEIRA, 1999). Vários estadiamentos da decomposição cadavérica são sugeridos na literatura (PAYNE, 1965) destacando-se entre seus marcadores o acúmulo de gases decorrente da putrefação, sua resolução e a exposição óssea (figura 02 e 03.u), devido a necrofagia e a própria putrefação (FRANÇA, 1998; BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; PAYNE, 1965). Em função das características do tecido, a decomposição óssea apresenta dinâmica própria, sendo determinada principalmente pela desmineralização da matriz óssea (figura 03.w), que expõe o colágeno à decomposição microbiana (figura 03.x), além da decomposição química do colágeno (figura 03.v) (COLLINS et al., 2002). A desmineralização envolve o deslocamento de íons da matriz óssea, propiciado pela presença de água pouco saturada e meio ácido, o que é, particularmente, a condição da água da chuva (figura 03.aa - COLLINS et al., 2002). A decomposição microbiana ocorre de forma secundária à desmineralização (COLLINS et al., 2002) como também primariamente por fungos, bactérias, algas e protozoários (TRUEMAN e MARTILL, 2002, Apud SANTOS e FARIAS, 2009) formando destruições microscópicas focais (IDEM e HACKETT 1981, Apud COLLINS et al., 2002; SANTOS e FARIAS, 2009). A decomposição do colágeno se dá também sem a mediação de enzimas (decomposição química) sendo proporcional à temperatura a que foi cumulativamente exposto (história térmica) sendo também intensificada em meio alcalino (COLLINS et al., 2002). A decomposição química do colágeno implica na perda de estrutura da molécula e sua e solubilização, formando poros (COLLINS et al., 2002). A desmineralização é favorecida em meios ácidos (SANTOS e FARIAS, 2009) enquanto a decomposição química do colágeno ocorre tanto em meios ácidos como alcalinos (COLLINS et al., 2002) e a decomposição microbiana é propiciada pelo pH neutro (COLLINS et al., 2002).

18

A imersão em água (figura 03.i) pode resultar em fenômenos e resultados equivalentes ao sepultamento à superfície (figura 03.n, o e p). Entretanto, quando protegida da fauna em condições de anóxia (figura 03.j) a putrefação anaeróbia exclusiva (figura 03.k), menos eficiente que a aeróbica, conduz em meio líquido à maceração (figura 03.l – FRANÇA, 1998; BANDARRA e SEQUEIRA, 1999) com a preservação do tegumento, ossos e articulações. Desta forma, em ambientes com umidade e temperatura adequadas e acesso de detritívoros é esperada a desintegração total dos remanescentes esqueletais (figura 03.y). Entretanto os fenômenos destrutivos descritos (autólise, necrofagia, putrefação, desmineralização óssea e decomposição química) podem ser em parte sustados como exemplificado quanto ao frio extremo e a anóxia, conduzindo à maior conservação da estrutura e composição existente in vivo. Alguns outros fenômenos conservadores supervenientes a estes podem também ser esclarecidos. A dessecação do cadáver (figura 03.g) em ambiente seco (figura 03.e) ou por imersão em solução hipertônica (figura 03.f) torna-o menos susceptível à putrefação e menos atraente ao ataque de detritívoros, desenvolvendo a mumificação (figura 03.h – FRANÇA, 1998; BANDARRA e SEQUEIRA, 1999; MENDES, 1988; CARVALHO, 2000). O enterramento profundo (figura 03.ab) protege da ação de detritívoros, de influência da chuva além de promover condições anóxicas, permitindo apenas a putrefação anaeróbica (figura 03.ac). O sepultamento profundo primário do cadáver, seja acidental ou uma prática funerária intencional, contribuiria para a preservação óssea já que os tecidos moles seriam uma barreira para as trocas com o solo (COLLINS et al., 2002). A intensidade e especificidade das trocas minerais entre o sedimento e os remanescentes corporais conduzem a diferentes resultados. Quando há uma menor troca mineral (figura 03.ad) há a preservação sem maior alteração dos remanescentes minerais (figura 03.ag – MENDES, 1988; CARVALHO, 2000) ou, sob intenso calor e pressão, a destilação dos elementos voláteis conduz à formação de uma película de carbono com vestígios da estrutura do organismo (incarbonação – figura 03.ae e af – CARVALHO, 2000). Trocas mais intensas (figura 03.ah e aj) conduzem à permineralização (figura 03.ai), com preenchimento dos poros por minerais exógenos, e mesmo a substituição dos minerais originais (metassomatismo – figura 03.al), promovendo ambas a fossilização propriamente dita (figura 03.am – MENDES, 1988; CARVALHO, 2000).

19

As transformações dos remanescentes corporais são, assim, determinados em grande medida pela dinâmica dos sedimentos circundantes, também responsáveis pela transformação do solo. Esta dinâmica é precipitada pelos processos de intemperismo (LEINZ, 1989), descritos simplificadamente na figura 04, abstraindo as relações entre os fatores determinantes. Nestes processos a profundidade do depósito tem especial relevância ao afastar da oxigenação atmosférica e da hidratação pluvial, condicionando também a variação da temperatura. As variações da temperatura atmosférica repercutem no solo até cerca de 20 centímetros de profundidade em ciclos diários e até cerca de 20 metros em ciclos anuais, sendo desprezíveis em profundidades maiores (LEINZ, 1989). Enquanto a temperatura acumulada determina a decomposição química do colágeno (COLLINS et al., 2002) a pluviosidade intensa em solos bem drenados é condicionante significativo para desmineralização óssea (COLLINS et al., 2002). FIGURA 04: Principais processos de intemperismo do solo.

variação da temperatura

dilatação diferenciada dos sólidos

umidade

cristalização de sais e o congelamento de água em poros e fendas

cobertura vegetal

pressão osmótica de raízes e efeito de alavanca

porosidade e proximidade da superfície

oxidação

decomposição orgânica

dissolução, hidratação e hidrólise

desintegração física-

transporte seletivo de partículas menores e reação de compostos solúveis

transformações químicas dos compostos

decomposição pelo ácido carbônico

chuva

decomposição química_ Fonte: Do autor, baseado em Leinz, 1989, capt.3.

Finalizando a revisão bibliográfica, sublinhou-se a interação dos fenômenos transformativos (necrofagia, autólise, putrefação, dissolução mineral, decomposição

20

química e a desintegração física), sua determinação por fatores ambientais (temperatura, umidade, oxigenação, saturação mineral) por sua vez influenciados pela profundidade, clima regional, drenagem do solo e imersão em água, convergindo para a desintegração total dos vestígios corporais. Outros fenômenos conservativos específicos podem ser vistos como variações dos acima expostos (adipocera, corificação, imersão em lama asfáltica, petrificação em âmbar, incrustação, nódulos calcários – FRANÇA, 1998; MENDES, 1988; CARVALHO, 2000). A mineralização precoce parcial dos tecidos moles, principalmente do adiposo (adipocera - FRANÇA, 1998; BANDARRA e SEQUEIRA, 1999), da mesma forma que a mumificação, prejudica a putrefação e o consumo por detritívoros. A cimentação de minerais em torno dos remanescentes corporais seja por

fenômeno

exógeno

(incrustação

–

FRANÇA,

1998;

MENDES,

1988;

CARVALHO, 2000) ou por reação dos sedimentos aos produtos da decomposição (nódulos calcários – MENDES, 1988; CARVALHO, 2000) isola-os do ambiente favorecendo a putrefação anaeróbica. O modelo aqui sintetizado a partir da Pesquisa Exploratória é entendido como uma síntese ou, ao menos, uma referência estruturante da compreensão atual dos vários processos transformativos post mortem revistos, seu sequenciamento e interação. Nos capítulos seguintes este modelo é confrontado com a literatura mais recente, visando a sua validação e detalhamento, com ênfase à influência ambiental nestes processos.

21

2. METODOLOGIA E ASPECTOS ÉTICOS

O presente trabalho é uma revisão da literatura recente visando aperfeiçoar o modelo geral de determinação ambiental da decomposição de remanescentes corporais apresentado na revisão bibliográfica. A revisão sistemática "é uma revisão planejada para responder uma pergunta específica e que utiliza métodos explícitos e sistemáticos para identificar, selecionar e avaliar criticamente os estudos, e para coletar e analisar os dados destes estudos incluídos na revisão" (ROTHER, 2007, SAMPAIO e MANCINI, 2007) adotado na área biomédica na consolidação e avaliação de evidências utilizando etapas predefinidas (SAMPAIO e MANCINI, 2007) apresentadas na figura 05 e referidas a seguir: FIGURA 05: Descrição geral sobre o processo de revisão sistemática da literatura.

FONTE: SAMPAIO e MANCINI (2007).

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A questão desta pesquisa é o processo de decomposição e transformação de remanescentes corporais humanos e sua correlação com condições ambientais onde se deu o sepultamento, não se fazendo restrições adicionais. Definiu-se a consulta à base de dados EBSCO - Academic Search Complete e a estratégia de busca contemplando as publicações dos últimos cinco (05) anos (desde 01 de janeiro de 2009 disponibilizadas até 13 de julho de 2014, data da conclusão da busca) em português, inglês ou espanhol, com texto integral disponível gratuitamente, contendo as palavras chaves ‘arqueologia’ (obrigatoriamente) e também ‘diagênese’ ou ‘decomposição’ ou ‘degradação’ ou suas equivalentes nas outras línguas. A base de dados do Portal Periódicos da CAPES não foi incluída devido a dificuldades encontradas na operação da plataforma. Apesar de pertinentes, os termos ‘solo’ e ‘pedologia’ foram considerados restritivos e não exigidos nesta etapa de busca. Foi feito download das publicações assim selecionadas, suas referências e abstracts foram transcritos para uma planilha eletrônica e analisados conforme as questões do formulário de fichamento apresentado no apêndice A. Como critérios de seleção identificaram-se as publicações cujos abstracts referissem explicitamente ao processo de decomposição de organismos ou a sua determinação ambiental (questões 3 e 4 do formulário do apêndice A). Os artigos selecionados foram estudados e resumidos, respondendo-se as questões do formulário apresentado no apêndice B, registrados em arquivos eletrônicos individuais no formato texto. Quando a publicação não dispunha de abstract (ex. resenhas) analisaram-se com os mesmos critérios o primeiro e último parágrafo. A coleção das publicações identificadas pela estratégia de busca na base de dados EBSCO é referida como ‘primeira seleção’. A coleção das publicações que atenderam aos critérios de seleção é referida como ‘segunda seleção’. Os abstracts da primeira seleção e sua análise são apresentados no apêndice C enquanto os resumos das publicações identificadas na segunda seleção são apresentados no apêndice D. No apêndice C apenas é padronizada a citação bibliográfica das publicações identificadas na segunda seleção, sendo as demais transcrições da referência no EBSCO com a inclusão do título do artigo quando este foi apresentado em campo separado.

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Na seção ‘resultados’ as publicações são constrastadas em relação ao modelo geral de determinação ambiental da decomposição de remanescentes corporais descrito na revisão bibliográfica. O estudo é uma pesquisa de fontes secundárias dispensando termo de consentimento informado e submissão à avaliação do Comitê de Ética em Pesquisa.

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3. RESULTADOS

Oitenta e duas (82) publicações foram identificadas na primeira seleção, (ver apêndice C) e, destas, vinte e um (21) atenderam aos critérios de seleção. A estas foram acrescidas outras nove (09) consideradas de interesse por analisarem a decomposição de madeira (GELBRICH et al., 2012; MORTENSEN e MATTHIESEN, 2013; CAVALLARO et al., 2011), o comportamento da microbiota do solo (DINAKARAN e KRISHNAYYA, 2010; LILLIE et al., 2012), o monitoramento da preservação in situ (OS et al., 2012; BEER et al., 2012; GODFREY et al., 2012), o desenvolvimento de pátina em material lítico submerso (CRISCI et al., 2010) e a preservação de RNA (FORDYCE, 2013), totalizando trinta (30) publicações na segunda seleção (ver apêndice D). Revisa-se a seguir, à luz das publicações analisadas, o modelo geral de determinação ambiental da decomposição de remanescentes corporais descrito na revisão bibliográfica

3.1. Esqueletização

As pesquisas analisadas envolvendo a decomposição cadavérica são experimentais, se utilizando de substitutos não humanos, principalmente porcos (Sus scrofa - ABALLAY et al., 2011; DESROSIERS et al., 2012; FITZGERALD e OXENHAM, 2009; GARCIA et al., 2014; WILSON et al., 2010) mas também outros animais, conforme oportunidade e interesse de comparação (ABALLAY et al., 2011; BACHMANN e SIMMONS, 2010; SIMMONS et al., 2010). Apenas Parks (2011) teve a oportunidade de analisar a decomposição de um corpo humano. A estimativa forense do tempo decorrido desde a morte (TSD) é o principal interesse das

pesquisas,

sendo almejada

a

sua modelagem

matemática

(BACHMANN e SIMMONS, 2010; SIMMONS et al., 2010; FITZGERALD e OXENHAM, 2009). Entretanto, indica-se a necessidade de ajustes regionais do algoritmo devido às condições climáticas (FITZGERALD e OXENHAM, 2009) e

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especificidades da entomofauna (ABALLAY et al., 2011). Os modelos desenvolvidos apresentam baixa precisão. Variações do avanço da decomposição por segmento corporal são apontadas por Garcia et al. (2014) e Fitzgerald e Oxenham (2009). Procurando contornar esse evento Fitzgerald e Oxenham (2009), Bachmann e Simmons (2010) e Simmons et al. (2010) ponderam o estágio de decomposição em segmentos corporais obtendo uma pontuação total do corpo (TBS) ou equivalente. Destaca-se nestas pesquisas a estimativa do TSD ser influenciada pela temperatura ambiente acumulada (ADD), interferindo na maturação das larvas de insetos (BACHMANN e SIMMONS, 2010; SIMMONS et al., 2010). Entretanto, enquanto são disponíveis medidas regionais da temperatura, Fitzgerald e Oxenham (2009) apontam estimar a partir destas as variações no microclima local, prejudicando a aplicação do ADD. Simmons et al. (2010) observam temperaturas intra-abdominais das carcaças 5 e 10ºC superiores à temperatura ambiente, o que atribuem à atividade larval, que, por sua vez, indicaria certa independência da atividade larval em relação à temperatura ambiente. As pesquisas se concentram na decomposição de cadáveres dispostos à superfície, protegidos da fauna detritívora de pequeno e médio porte mas expostos à infestação por insetos (ABALLAY et al., 2011; BACHMANN e SIMMONS, 2010; FITZGERALD e OXENHAM, 2009; PARKS, 2011). Simmons et al. (2010) verificam o enterramento a 35cm de profundidade como fator protetor da infestação e retardatário da decomposição. Os mesmos autores relatam outro trabalho seu em que não foram identificadas diferenças significativas na velocidade de decomposição quando o acesso de insetos a carcaça é impedido, independente desta estar submersa, enterrada ou protegida num prédio. Citando também outro trabalho do grupo, os autores também referem que a perturbação do sepultamento prejudica a atividade dos insetos, retardando a decomposição. Com interesses específicos na toxicologia forense, Desrosiers et al. (2012) identificam impregnação diferenciada de fármacos nos ossos de animais sepultados, a qual atribuem parcialmente a uma transferência post mortem entre as vísceras e os ossos do tronco. Este efeito da topografia corporal é convergente com a observação de Garcia et al. (2014) da mumificação localizada nas porções superiores do corpo o que atribuem a redistribuição post mortem dos líquidos corporais devido à gravidade. Garcia et al. (2014) apontam a promoção da

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‘mumificação natural’ em ambientes áridos (deserto do Sonora, Arizona, EUA), destacando a proteção da necrofagia como requisito para mumificação, facilitada pelas características das vestimentas fúnebres, que criariam o ‘efeito pavio de vela’ (‘wicking effect’), e da sepultura. O efeito pavio de vela refere-se a uma desidratação mais rápida dos remanescentes corporais devido ao aumento da superfície do seu exsudato, na medida em que é penetra numa vestimenta fúnebre permeável e se nela se espalha por capilaridade1. Em relação à decomposição de fios de cabelos humanos, Wilson et al. (2010) propõem uma escala de estadiamento e, após dois anos de sepultamento, identificaram menos alterações em amostras posicionadas abaixo de carcaças do que as acima e em covas perturbadas. Amostras de controle, não sepultadas, não apresentaram qualquer alteração. Bucheli et al. (2010) relatam o hábito necrofágico da traça de roupa cosmopolita (Tineola pellionella) sua capacidade de digerir a queratina e colágeno, bem como a incorporação de cabelo humano no seu casulo. De todos estes estudos um ponto de destaque em comum é analisarem amostras

pequenas

em

contextos

bem

específicos,

prejudicando

a

sua

generalização. As publicações relataram assim oito (08) amostras de cabelo em Wilson (2010), três (03) carcaças em Aballay (2011), duas (02) carcaças em Fitzgerald (2009), uma única em Garcia (2011) e em Desrosiers (2012), um único cadáver em Parks (2011) e o estudo de caso de Bucheli (2010). Exceção notável são os experimentos de Bachmann e Simmons (2010) e Simmons et al. (2010) envolvendo cerca de 84 carcaças de coelhos distribuídos em quatro grupos de estudo.

1

O mesmo efeito se observa quando se um pano se encharca totalmente mesmo que apenas uma ponta esteja mergulhada num balde com água. Da mesma forma, numa vela acesa, a parafina derretida pelo calor da chama, é aspirada pelo pavio e vaporizada em torno dele antes de queimar, alimentando a chama, sem queimar na mesma velocidade o pavio de algodão, derivando daí o nome do efeito.

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3.2. Decomposição das fases inorgânicas e orgânicas do osso

Numa análise dos remanescentes ósseos de 155 crianças e jovens de um cemitério sérvio, ativo do século II ao IX, Djuric et al. (2011) identificam uma preservação diferenciada de ossos segundo a topografia e a idade dos indivíduos. Os autores atribuem a pior conservação dos ossos infantis a aspectos intrínsecos como a maior porosidade dos ossos, menor tamanho dos cristais de hidroxiapatita e uma maior superfície em relação ao volume de osso, determinando maior interação com o solo envolvente. Os autores destacam ainda a determinação aspectos geométricos dos ossos específicos (ex. pequena espessura da fossa subescapular, variação da espessura do córtex ao longo da diáfise) mais que a tipologia do osso (longo, chato, irregular) e sua densidade. Mesmo com suas conclusões, Djuric et al. (2011) não estima uma correção da sub-representação dos indivíduos mais jovens nos vestígios esqueletais. No nível microscópico, Reiche et al. (2010), utilizando microscopia associada a espectrometria infravermelha (SR micro-FTIR) indentificam que a incorporação de carbonato extrassomático em ossos, com cerca de 5.000 anos de idade, se concentrou em torno do canal de Havers, que teriam servido como dutos para as trocas hídricas com o ambiente. Destaca-se que as alterações dos diferentes indicadores da diagênese óssea e decomposição do colágeno serem focais dentro de um mesmo ósteon e não apresentarem uma exata sobreposição. Beckett et al. (2011) destacam o fato de que a hidroxiapatita óssea não dispor de uma fórmula homogênea, sendo a fórmula da beta-hidroxiapatita (β-HAP) apenas uma aproximação teórica. Substituições parciais do cálcio por outros minerais não apenas afastariam da formulação teórica como modificam a estrutura cristalina criando ‘defeitos’ (BECKETT et al., 2011; HOLLUND et al., 2013). Diferenças na hidroxiapatita são encontradas entre espécies animais (BECKETT et al., 2011), o que nos indica cautela no uso de substitutos não humanos no estudo da transformação óssea. A quantificação das alterações diagênicas da hidroxiapatita e decomposição do colágeno são objetos das pesquisas de Szostek et al. (2012), Hollund et al. (2013), Reiche et al. (2010) e Devièse et al. (2010) a fim de estimar a confiabilidade dos marcadores químicos e isotópicos, não se aprofundando sobre o processo

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transformativo nos trabalhos analisados. Os indicadores tafonômicos utilizados por esses autores são resumidos no quadro 01. O principal destaque destas pesquisas é a padronização e aperfeiçoamento metodológico, compreendendo amostras pequenas em sua análise. As publicações relataram assim amostras de cinco (05) esqueletos em Devièse et al. (2010), três (03) em Szostek (2011) e única lâmina em Reiche et al. (2010). Hollund et al. (2010) analisam noventa e cinco (95) ossos arqueológicos de procedências variadas mas não especificadas na publicação. Ainda assim são relevantes as diferenças encontradas em seus resultados nos indicadores tafonômicos entre sepultamentos e segmentos de um mesmo esqueleto (SZOSTEK et al., 2011) e, como já referido, dentro de um mesmo ósteon (REICHE et al., 2010). Szostek et al. (2012) atribuem as diferenças à variações da mineralização em vida, associadas à idade dos indivíduos, e a diferenças imperceptíveis nos depósitos do sítio. Granite e Bauerochse (2014) deduzem, a partir da análise não destrutiva de duas múmias, haver a incorporação de metais pesados e manganês ao osso durante o processo de mumificação em pântanos. Penkman (2011) e Maspero et al. (2011) também tem a fase orgânica do osso como objeto de estudo, indiretamente esclarecendo sobre o processo da sua decomposição. Maspero et al. (2011) propõem um aperfeiçoamento da técnica de extração de colágeno ósseo substituindo o ácido clorídrico (HCl), ácido forte, pelo ácido fluorídrico (HF), ácido fraco. O uso de um ácido fraco conduz a maior seletividade na decomposição da fase mineral da matriz óssea, preservando a estrutura secundária e primária do colágeno, além de obter maior eficiência na sua extração. Sendo o ácido carbônico (H2CO3) mais fraco que o ácido fluorídrico (BOSQUILHA, 1999) infere-se ser ainda mais seletiva a desmineralização induzida pela chuva. Por sua vez, Penkman (2011), aponta que a conversão entre isômeros ópticos de aminoácidos e a tendência a sua homogeneização (racemização) é dependente da história térmica do vestígio e apresenta diferentes velocidades segundo o aminoácido, derivando daí seu uso como método de datação. Com a conversão isomérica há uma mudança na conformação tridimensional do aminoácido (BOSQUILHA, 1999; LIMA, 2014) implicando na deterioração estrutural da proteína da qual faz parte. Penkman (2011) observa que a conversão entre

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isômeros ópticos dos aminoácidos ocorre mais rapidamente nas moléculas desmineralizadas (aminoácidos livres). Mesmo Penkman (2011) indicando um processo específico de degradação, o seu estudo e os de Maspero et al., (2011), Mundorf et al. (2009) e Fordyce et al. (2013) convergem com Collins et al. (2002), apontando a preservação da fase mineral como fator condicionante da preservação da fase orgânica. Conforme Collins et al. (2002) em condições desfavoráveis a desmineralização a degeneração química do colágeno propiciariam a fossilização, através da sua solubilização, formação de microporos, permineralização e substituição mineral, com a preservação da estrutura histológica. A preservação da fase orgânica, por outro lado, não é sempre associada à preservação histológica (Devièse et al., 2010).

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QUADRO 01 – Indicadores tafonômicos referidos nas publicações e métodos utilizados indicador

Desmineralização do osso

índice Proporção de cálcio na massa (wt% Ca) Proporção de fósforo na massa (wt% P)

Szostek et al. (2012)

Hollund et al. (2013)

Reiche et al. (2010)

Devièse et al. (2010)

Maspero et al. (2011)

Análise química Análise química

Substituição do cálcio na apatita

Razão cálcio/ fósforo (Ca/P)

EDX

Destruição dos radicais de fosfatoa

índice de cristalinidade (CI)a ou ‘splitting factor’ (SF)b cristalinidade da apatitac

FTIR-KBr

FTIR-ATR

SR micro-FTIR

Incorporação de carbonato extrassomático

Razão carbonato/ fosfato (C/P)

FTIR-KBr

FTIR-ATR

SR micro-FTIR

Proporção de massa da fase orgânica (‘Organic phase/w%’) TGMS inorgânica e água Proporção de massa de colágeno Análise química (‘wt% collagen’) Preservação do componente Razão entre as massas de FTIR-ATR orgânico do osso carbono e nitrogênio Proporção dos isótopos de Análise isotópica carbono Proporção dos isótopos de Análise isotópica nitrogênio Preservação relativa dos Razão orgânico/ inorgânicoa ou FTIR-KBr FTIR-ATR SR micro-FTIR componentes orgânico e conteúdo de colágeno (Am/P)b inorgânico do osso Integridade do colágeno SR micro-FTIR Preservação estrutural do colágeno Razão das espirais aleatórias SR micro-FTIR SIGLAS: %w e %wt: fração de massa seca por peso; EDX: espectroscopia de raio-X por dispersão de energia; FTIR: espectroscopia Infravermelho com transformada de Fourier; FTIR-KBr: FTIR de material pulverizado em brometo de potássio (KBr); FTIR-ATR: FTIR de reflexão total atenuada; SR micro-FTIR: microscopia-FTIR por radiação sincrotrônica; TGMS: análise termogravimétrica de massa por espectrometria NOTAS: (a) SZOSTEK et al., 2012; (b) HOLLUND et al., 2013; (c) REICHE et al., 2010

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Da mesma forma que o colágeno, Mundorff et al. (2009) observam a associação da preservação do DNA com a mineralização do tecido, convergente com o exposto por Collins et al. (2002) e sua associação com a preservação histológica. Por sua vez o RNA, segundo Fordyce et al. (2013), é melhor preservado em tecidos dessecados, fato atribuído à degradação intracelular por hidrólise enzimática. Depreende-se, portanto, que a dessecação celular comprometeria a autólise, preservando a matéria orgânica.

3.3. Condicionantes ambientais e decomposição química

Cerca de sessenta e três (63) fatores ambientas são apontados nas publicações analisadas como determinantes da decomposição dos remanescentes orgânicos. Quarenta e dois (42) destes fatores são objeto de análise empírica em pelo menos um dos trabalhos analisados, sendo que dois trabalhos, voltados para o monitoramento da preservação in situ, (HUISMAN e MAURO, 2012; BEER et al., 2012) são responsáveis pela inclusão de vinte e três (23) destes fatores. Observa-se também que alguns dos fatores indicados podem englobar ou condicionar outros (quadro 02) e que algumas publicações os apresentam de forma breve enquanto nove (09) não os listam. A modelagem matemática da determinação ambiental da degradação de vestígios arqueológico é um interesse apontado no trabalho de Beer et al. (2012) com vistas ao prognóstico da preservação in situ. Entretanto os autores apontam que vários parâmetros do modelo não são diretamente verificáveis sendo inferidos e sujeitos a ajustes para melhor correlação com os resultados do monitoramento ambiental. Huisman e Mauro (2012), relatando a experiência de treze anos da preservação in situ da área de Schokland na Holanda, apontam a necessidade de se rever os elencos de indicadores a serem monitorados selecionando os mais relevantes e confiáveis. Por sua vez, Os et al. (2012) defendem a competência para o monitoramento de sítios e previsão das condições de preservação da avaliação em campo, com menor exigência de análise laboratorial com maior custo financeiro.

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QUADRO 02 – Fatores ambientais determinantes da decomposição de remanescentes orgânicos referidos nas publicações analisadas condições meteorológicas estação do ano temperatura atmosférica umidade do ar precipitação pluviométrica insolação/ radiação ultravioleta fogo localização geográfica vestimenta tipo de sepultamento estrutura funerária perturbação do sepultamento condições anaeróbicas composição faunística local atividade de roedores e carnívoros atividade dos insetos composição da flora local presença de mofo micro-organismos atividade de enzimas extracelulares assimilação do amino-ácido leucina uso do solo e revolvimento agrícola ambiente geológico e características do terreno características texturais do solo propiedades térmicas do solo profundidade do sepultamento

difusão de gases [no solo] umidade do solo composição do solo matéria orgânica do solo nitrogênio [concentração no solo] nitratos [concentração no solo] amônia [concentração no solo] fósforo e fosfato [concentração no solo] enxofre e sulfatos [concentração no solo] cloretos [concentração no solo] carbonatos [concentração no solo] acidez do solo potencial de óxi-redução taxas de sedimentação matéria seca do solo condutividade elétrica pH da água composição da água subterrânea oxigênio [na água subterrânea] circulação vertical [da água subterrânea] nível [da água subterrânea] carga hidráulica (altura piezométrica) temperature da água acidez da água subterrânea cations metálicos [concentração na água] cloreto de cálcio e cálcio [concentração na água] sódio [concentração na água] potássio [concentração na água] magnésio [concentração na água] ferro [concentração na água] manganês [concentração na água] cloreto [concentração na água] amônia [concentração na água] sulfatos e sulfetos [concentração na água] nitratos [concentração na água] fosfatos [concentração na água] metano [concentração na água]

Em sua argumentação, Os et al. (2012) destacam a ação de agentes oxidantes, o oxigênio molecular entre eles, na degradação de vestígios. Assim, condições anóxicas são mais propícias a preservação (OS et al., 2012; BEER et al., 2012; GODFREY et al., 2012; HUISMAN e MAURO, 2012) e a matéria orgânica no solo age como fator protetor dos vestígios ao reagir com os agentes oxidantes.

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Huisman e Mauro (2012) identificam a umidade do solo como um fator protetor mais significativo do que o nível do lençol freático, entendendo-se aqui serem ambos indutores das condições anóxicas. Características texturais do solo e barreiras no curso de águas subterrâneas (OS et al., 2012) condicionam a umidade do solo. Entre os agentes oxidantes no solo, Os et al. (2012) destacam ainda os sulfatos e os óxidos de ferro e manganês. A pirita (sulfeto de ferro – FeS2) é apontada nos trabalhos de Beer et al. (2012) e Huisman e Mauro (2012) por, ao oxidar-se, formar ácido sulfúrico que acidifica o ambiente além de formar novos cristais ao reagir com carbonatos presentes no solo (Huisman e Mauro, 2012). Beer et al. (2012) apontam a importância da metanogênese, que ocorre em condições anaeróbicas, no processo degradativo, sendo esta intensamente influenciada pelo fluxo da água subterrânea. Lilie et al. (2012) e Dinakaran e Krishnayya (2010) estudam o papel da microbiota na decomposição da matéria orgânica em camadas profundas. Dinakaran e Krishnayya (2010) identificaram a decomposição rápida da matéria vegetal introduzida até 1,25 metros de profundidade no solo da floresta tropical seca, no noroeste da Índia, sujeita a monções. Em menos de um ano as proporções da fração lábil (partículas maiores e de origem mais recente) e recalcitrante do carbono orgânico do solo (SOC) retornam aos níveis anteriores ao experimento, sugerindo uma grande capacidade de decompor novos aportes. Dinakaran e Krishnayya (2010) observam apenas nos primeiros meses a influência da cobertura vegetal na decomposição. Por sua vez, Lilie et al. (2012) identificam o aumento da atividade microbiana até três (3,0) metros de profundidade no período imediatamente posterior à inundação na região de Newington na Inglaterra. Comportamentos anômalos identificados, como maior atividade microbiana em camadas mais profundas (LILIE et al., 2012), são em parte explicados por especificidades da hidrologia local (‘lençol empoleirado’, extração excessiva do aquífero, contaminação com fertilizantes e efluentes). Enquanto Beer et al. (2012) se propõem a estimar a velocidade de decomposição da matéria orgânica no sítio arqueológico de Bryggen com uma grande margem de incerteza, na Noruega, Lilie et al. (2012) entendem ser duvidosa a capacidade de se estimar a preservação in situ no longo prazo.

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Gelbrich et al. (2012) identificam a alcalinidade e a concentração de oxigênio como condicionantes da decomposição bacteriana da madeira submersa, a circulação hídrica contribuindo para a difusão do oxigênio e a homogeneização do processo. Por sua vez, Mortensen e Matthiesen (2013), observam o progresso da decomposição de madeira arqueológica em museus, mensurando o consumo de oxigênio. A relação não linear do consumo do oxigênio com o tempo, identificada em algumas amostras, é explicada pelos autores pela concomitância de diferentes reações químicas de auto-oxidação dos polímeros da madeira. Também analisando a decomposição da madeira, Cavallaro et al. (2011) identificam que a energia de ativação (mínimo energético necessário para iniciar a decomposição química) é maior em madeira arqueológica do que em madeira fresca. Observando, entretanto, o mesmo padrão termogravimétrico de degradação da holocelulose em ambas os tipos de madeira os autores atribuem a impregnação mineral do material arqueológico como a mais provável causa deste comportamento. Mesmo com os trabalhos de Dinakaran e Krishnayya (2010), Gelbrich et al. (2012), Mortensen e Matthiesen (2013) e Cavallaro et al. (2011) referindo-se a decomposição de material vegetal, entende-se que suas conclusões são extensíveis, em princípio, à decomposição do colágeno e outros polímeros orgânicos de origem animal. Destaca-se assim, a influência da oxigenação e da circulação hídrica na decomposição microbiológica e a persistência da decomposição química por auto-oxidação. Por sua vez, Crisci et al. (2012) observam a formação de pátina biológica sobre material lítico e cerâmico experimentalmente submerso em ambiente marinho no litoral de Crotone na Itália, bem como sobre material arqueológico. Mesmo não sendo um substrato biológico admitem-se aqui os seus resultados para as peças de mármore (predominantemente carbonato de cálcio e de cálcio e magnésio – CaCO3 e (Ca,Mg)(CO3)2) como referência para o possível comportamento do osso submerso. No experimento de Crisci et al. (2012) a pátina não se forma nos primeiros quatro (04) meses de submersão, sendo observado, após um (01) ano pátinas descontínuas com espessura entre 20 e 150 µm e percolação de até 1,5 mm de profundidade no substrato. Por sua vez, artefatos arqueológicos de mesma natureza e procedência, datados da ‘era grega’, apresentavam uma camada única e homogênea de pátina, com espessura de 20 µm a 5 mm, firmemente aderida à

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rocha percolada em até 0,1 mm de profundidade e com desagregação da rocha em vários pontos. A pátina biológica, assim, teria tanto um papel desagregador do osso submerso como poderia agir como uma barreira ao equilíbrio químico entre a fase mineral do osso e a água do mar, atenuando a sua desmineralização. A efetividade destes efeitos dependeria da velocidade desta desmineralização e do efeito destrutivo da penetração da pátina no osso. Godfrey et al. (2012), discorrem sobre o contexto institucional do ressepultamento de vestígios arqueológicos como estratégia de preservação. Apontam para a explicitação dos horizontes de tempo em que se prevê o resgate e realização de estudos sobre o acervo, condicionando a estes à expectativa de sucesso da conservação do material. Neste contexto apontam a necessidade de decisão sobre o descarte de remanescentes que se identifiquem com pouco ou nenhum uso científico, tecnológico, educacional ou estético. Extrapolando seu posicionamento para intervenções em subsolo não prospectado quanto ao seu potencial arqueológico, temos aqui a demanda pelo desenvolvimento de modelos preditivos de conservação in situ (SANTOS e FARIAS, 2009; BEER et al., 2012). Por fim, quanto aos esforços de preservação in situ, Huisman e Mauro (2012) observam uma dissociação encontrada entre a qualidade de preservação de vestígios e as condições presentes do ambiente. Os autores atribuem esta dissociação ao processo de degradação ocorrido desde a deposição do vestígio (caráter cumulativo da degradação) nas condições ambientais anteriores. Esta situação prejudicaria os modelos preditivos que não incluíssem a estimativa das condições pretéritas. De qualquer forma, a mensuração do impacto do controle ambiental é também difícil devido ao pequeno período que estes estudos abarcam (HUISMAN e MAURO, 2012).

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CONCLUSÕES

As trinta (30) publicações analisadas podem ser referenciadas ao modelo geral de determinação ambiental da decomposição de remanescentes corporais descrito na revisão bibliográfica focando cada qual em aspectos e períodos específicos do processo. Três (03) áreas de interesse principais são identificáveis nos trabalhos: (a) a estimativa do tempo decorrido desde a morte (TSD) para fins forenses analisando a decomposição inicial até a esqueletização (ABALLAY et al., 2011; BACHMANN e SIMMONS, 2010; FITZGERALD e OXENHAM, 2009; GARCIA et al., 2014: PARKS, 2011; SIMMONS et al., 2010); (b) a identificação de vestígios mais adequados para análise química e isotópica para avaliação arqueológica a partir da mensuração da diagênese óssea (DEVIÈSE et al., 2010; FORDYCE et al., 2013; HOLLUND et al., 2013; 2009; REICHE et al., 2010; SZOSTEK et al., 2011); e (c) o monitoramento ambiental de preservação in situ (OS et al., 2012; BEER et al., 2012; GODFREY et al., 2012; HUISMAN e MAURO, 2012; LILLIE et al., 2012). A modelagem determinística da decomposição é objetivo almejado, tanto para a estimativa do tempo decorrido desde a morte (FITZGERALD e OXENHAM, 2009; BACHMANN e SIMMONS, 2010; SIMMONS et al., 2010) como para o monitoramento ambiental (BEER et al., 2012) , entretanto, outros autores entendem que há ainda muitas incertezas quanto ao processo de decomposição, considerando inviável a curto prazo a descrição de um modelo tão abrangente e preciso (PARKS, 2011; LILLIE et al., 2012). Os trabalhos analisados não se propõem a uma revisão sintética como a pretendida no presente trabalho, indicando questões ainda abertas em suas áreas e etapas do modelo. São questões ainda por esclarecer, algumas delas sendo a própria linha de pesquisa dos autores citados: (a) além da temperatura acumulada (ADD), quais os determinantes da atividade decompositora da entomofauna e como mutuamente se interferem, visando com isto reduzir os intervalos de confiança das

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estimativas do TSD (BACHMANN e SIMMONS, 2010; FITZGERALD e OXENHAM, 2009; SIMMONS et al., 2010)? (b) como as variações regionais da composição da entomofauna afetam a velocidade da decomposição (ABALLAY et al., 2011) ou se seus resultados podem ser adequadamente previstos a partir da ADD? (c) na ausência da necrofagia entomológica, quais variáveis condicionam a autólise e a putrefação e como estas se relacionam entre si e com a necrofagia, visto que estes processos, não abordados nas publicações analisadas, poderem interferir na estimativa do TSD e da decomposição diferenciada por segmento (GARCIA et al., 2014; FITZGERALD e OXENHAM, 2009)? (d) como a postura do cadáver e a distribuição post mortem de fluidos da decomposição condicionam a decomposição diferenciada por segmento (GARCIA et al., 2014; DESROSIERS et al., 2012) em diferentes ambientes de sepultamento? (e) como a preservação dos tecidos moles afeta a substituição de íons e desmineralização do osso (GARCIA et al., 2014; GRANITE e BAUEROCHSE, 2014)? (f) qual a equivalência da decomposição do colágeno não mineralizado dos fios de cabelo (WILSON et al., 2010), pele e outros tecidos moles em relação à decomposição química e microbiana do osso? (g) como extrapolar a interferência dos fatores intrínsecos da decomposição do osso para a correção da sub-representação dos indivíduos mais jovens nos vestígios esqueletais (DJURIC et al., 2011) e se e como esta correção

deveria

ser

ajustada

para

diferentes

ambientes

de

sepultamento? (h) como se comporta o modelo de decomposição óssea proposto por Collins et al. (2002) no nível microscópico, considerando a dissociação entre as alterações químicas encontradas (REICHE et al., 2010) como entre a preservação do colágeno e a preservação histológica (DEVIÈSE et al., 2010)? (i) quais indicadores tafonômicos (SZOSTEK et al., 2012; HOLLUND et al., 2013; REICHE et al., 2010; DEVIÈSE et al., 2010) são melhor associados com a preservação dos diferentes constituintes do osso?

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(j) além da história térmica, que outros determinantes da decomposição química do colágeno mineralizado são significativos (PENKMAN, 2011; COLLINS

et

al.,

2002;

MORTENSEN

e

MATTHIESEN,

2013;

CAVALLARO et al., 2011)? (k) como as diferenças interespecíficas do cristal de hidroxiapatita (BECKETT et al., 2011) devem ser consideradas na analogia da decomposição em humanos com outras espécies? (l) qual a velocidade de desmineralização do osso em diferentes regimes hídricos (MASPERO et al., 2011; BEER et al., 2012; HUISMAN e MAURO, 2012; OS et al., 2012; LILLIE et al., 2012)? (m) quais indicadores ambientais são melhor associados com a preservação dos diferentes materiais (GODFREY et al., 2012)? (n) como os diferentes fatores ambientais se condicionam mutuamente (BEER et al., 2012; LILIE et al., 2012; DINAKARAN e KRISHNAYYA, 2010)? (o) como se dá a decomposição óssea em ambientes submersos (CRISCI et al., 2012) e em sepultamentos encharcados (LILIE et al., 2012; BEER et al., 2012; MORTENSEN e MATTHIESEN, 2013)? A identificação de condições propícias à conservação de vestígios esqueletais em sítios arqueológicos é assim, muito pouco exata. Considerando o modelo geral sistematizado e os apontamentos dos trabalhos analisados, é mais provável encontrarem-se vestígios esqueletais em ambientes anaeróbicos e sem influência pluvial, idealmente em sepultamentos protegidos da necrofagia. Entretanto, esta indicação genérica é ainda pouco operacional para uma prospecção em campo para se localizar tais ambientes nos diferentes relevos e tipos de solo. A metodologia aplicada, de revisão sistemática da bibliografia, seria melhor aproveitada com a delimitação mais precisa da questão da pesquisa como um dos itens apontados acima, uma base de dados e períodos mais amplos. Aspectos como ‘análise hidrológica’ e ‘composição mineralógica do solo’, mostram-se agora específicos para a questão inicialmente levantada. A revisão sistemática da bibliografia recente referencia implicitamente o modelo geral descrito, indicando, entretanto, o seu caráter genérico. O processo de decomposição de remanescentes corporais apresenta-se como um complexo emaranhado de processos ainda pouco quantificados. Desta forma, no momento, as

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deduções decorrentes deste modelo, devem ser vistas com cautela, tanto quanto no direcionamento da prospecção arqueológica ao estimar a potencialidade de se encontrar remanescentes num local. Da mesma forma, o modelo atual é também incipiente para a curadoria da preservação in situ, quando se estima a velocidade da decomposição futura dos vestígios presentes. O aperfeiçoamento do modelo dependerá de pesquisas que esclareçam separadamente os diferentes processos envolvidos na decomposição como também modelem a interação entre eles.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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APÊNDICE A – INSTRUMENTO DE FICHAMENTO E ANÁLISE DOS ABSTRACTS

1. Citação bibliográfica do artigo 2. Transcrição do abstract 3. Abstract relata a discussão do processo bioquímico de decomposição óssea? (_) SIM (_) NÃO 4. Abstract relata a discussão de determinantes ambientais da decomposição óssea? (_) SIM (_) NÃO 5. Abstract relata dados primários da análise da decomposição óssea? (_) SIM (_) NÃO 6. Em caso afirmativo da última questão, trata-se de estudo experimental ou observacional? (_) EXPERIMENTAL (_) OBSERVACIONAL 7. Em caso de tratar-se de estudo observacional, especificar o período e região geográfica a que se referem os dados primários. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................................. .................................................................

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APÊNDICE B – INSTRUMENTO DE FICHAMENTO DAS PUBLICAÇÕES SELECIONADAS

1. Citação bibliográfica do artigo. 2. Arquivo. 3. Resumo meu. 4. Comentários e/ou diagrama do conteúdo do artigo. 5. Transcrição de passagens significativas e texto anotado. 6. Referências bibliográficas dos pontos destacados. 7. Em que aspecto e qual nível de contribuição o artigo merece destaque na revisão bibliográfica? (marcar com X) dados primários PROCESSO BIOQUÍMICO DETERMINANTES AMBIENTAIS PROGRAMA FUNERÁRIO

dados secundários

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APÊNDICE C – ABSTRACTS E ANÁLISE DA PRIMEIRA SELEÇÃO DE PUBLICAÇÕES

C1. Publicações também incluídas na segunda seleção

1. Sarcophagidae (Diptera) de importancia forense en la puna de Catamarca, Argentina: la ovoviviparidad como ventaja en condiciones de extrema aridez. 1. Citação bibliográfica da publicação: ABALLAY, Femando H.; FERNÁNDEZ CAMPÓN, Florencia; MULIERI, Pablo R.; URQUIZA, Silvana V.. Sarcophagidae (Diptera) de importancia forense en la puna de Catamarca, Argentina: la ovoviviparidad como ventaja en condiciones de extrema aridez. Revista de la Sociedad Entomológica Argentina, v.70, n.3-4, p.255-266, 2011. 2. Transcrição do abstract: Despite their prevalence in human corpses during decomposition, Sarcophagidae are not frequently used in forensic studies due to the difficulty in their identification and to the lack of information on their biology. In this paper, we identified the species of Sarcophagidae associated to corpses and studied their relationship to decomposition stages. We analyzed preferences for different cadaveric substrates (pig and lama) and microenvironmental conditions (shade, sun) at a site located at 3600 m.a.s.l. during the spring. Two pig carcasses, one located in the shade and the other in the sun, and a third carcass of a lama located in the sun, were used. We collected 597 individuals belonging to five Sarcophagidae species: Microcerella antofagastensis Mu\\er\, Mariluis & Aballay (n=347), M. quimaliensis (lopes) (n=117), M. rusca (Hall) (n=32), M. penai(lopes) (n=5) and M. aulacophyto Pape (n=96). Both M. antofagastensisand M. quimaliensis were the effective colonizers and represented 78% ofthe total adults collected. Microcerella antofagastensis was the primary colonizer. Both species had a similar response against microenvironmental conditions and both preferred the pig carcass. We discuss the importance of these two species as forensic indicators and the advantages of ovoviviparity against other oviparous species under extreme arid conditions.

3. Abstract relata a discussão do processo bioquímico de decomposição óssea? NÃO. 4. Abstract relata a discussão de determinantes ambientais da decomposição óssea? SIM. 5. Abstract relata dados primários da análise da decomposição óssea? SIM. 6. Em caso afirmativo da última questão, trata-se de estudo experimental ou observacional? Experimental. 7. Em caso de tratar-se de estudo observacional, especificar o período e região geográfica a que se referem os dados primários? Argentina 2. The Influence of Preburial Insect Access on the Decomposition Rate. 1. Citação bibliográfica da publicação: BACHMANN, Jutta; SIMMONS, Tal. The Influence of Preburial Insect Access on the Decomposition Rate. Journal of Forensic Sciences, v.55, n.4, jul., 2010. 2. Transcrição do abstract: This study compared total body score (TBS) in buried remains (35 cm depth) with and without insect access prior to burial. Sixty rabbit carcasses were exhumed at 50 accumulated degree day (ADD) intervals. Weight loss, TBS, intra-abdominal decomposition, carcass⁄soil interface temperature, and below-carcass soil pH were recorded and analyzed. Results showed significant differences (p