Teste de radiação de arma nuclear pode combater caçadores ilegais; idade e legalidade do marfim reveladas por idade do carbono 14
ANN ARBOR—Um pesquisador da Universidade de Michigan trabalhou, em parceria com colaboradores da Universidade de Utah, para desenvolver uma nova arma para combater caçadores ilegais que matam elefantes, hipopótamos, rinocerontes e outros animais selvagens.
Medindo a radioatividade do carbono 14 depositada em presas e dentes após testes de bomba nuclear ao ar livre, o método revela o ano em que um animal morreu, e assim, se o dente foi retirado ilegalmente.
“Isso poderia ser usado em casos específicos de apreensões de marfim para determinar quando esse marfim foi obtido, e assim, se é legal,” disse o geoquímico da Universidade de Utah, Thure Cerling, autor sênior do estudo.
O paleontólogo da U-M Daniel Fisher trabalhou no projeto com Cerling e um antigo pesquisador da Universidade de Utah, Kevin Uno. Um relatório sobre o novo método foi publicado online no dia 1 de julho, no Proceedings of National Academy of Sciences.
Fisher estuda mamutes e mastodontes e, ao longo de várias décadas, tem desenvolvido técnicas para interpretar a história de vida desses paquidermes pré-históricos, analisando as camadas de crescimento das suas presas. Ele dividiu essas técnicas com Cerling e Uno, que, em seguida, as aplicaram aos dentes e às presas dos elefantes de hoje em dia.
“Este método não só pode ajudar na aquisição de evidências da vida selvagem no combate à caça ilegal, mas também fornece validação conclusiva de um trabalho anterior que tinha sugerido que as presas e muitos dentes são feitos de camadas que refletem os anos consecutivos da vida do animal que os desenvolveram, disse Fisher, co-autor do estudo e professor de Paleontologia, e de Ciências Ambientais e da Terra da U-M.
“Se estamos lidando com animais do ecossistema atual ou com fósseis de um passado distante, podemos estudar essas camadas e extrair informações sobre clima, dieta e condições de crescimento,” disse ele.
Uno, o primeiro autor do estudo, conduziu a pesquisa para sua tese de doutorado da Universidade de Utah e agora é pesquisador pós-doutorando no Observatório e Planetário Lamont-Doherty, na Universidade de Columbia.
“O método de datação está disponível e acessível ao governo e às autoridades policiais,” com o custo de cerca de 500 dolares por amostra, ele disse. “Ele tem aplicações imediatas no combate à venda ilegal e comércio de marfim que levou à maior taxa de caça em décadas.”
O método usa a “curva bomba”, que é um gráfico – mais ou menos no formato de um V invertido – mostrando alterações nos níveis de carbono 14 na atmosfera, de fácil acesso para ingestão por plantas e animais na cadeia alimentar. O carbono 14 foi formado na atmosfera pelos EUA e União Soviética, em testes de armas nucleares em Nevada e na Sibéria, de 1952 até 1962. Esses níveis atingiram o pico na década de 60 e estão em declínio desde então, mas ainda estão incorporados e são mensuráveis em tecidos animais e vegetais.
Acordos internacionais proibiram grande parte do comércio de marfim bruto de elefantes asiáticos depois de 1975 e de elefantes africanos após 1989. Nos Estados Unidos, o marfim africano cru e trabalhado (jóias, estatuetas, armas e cabos de faca) são legais, se foram importados antes de 1989. Se o marfim trabalhado foi importado depois de 1989, deve ter pelo menos 100 anos de idade.
Toneladas de marfim ilegal ainda são vendidos porque comerciantes afirmam que o marfim foi extraído antes da proibição e não havia nenhum teste para provar se eles estavam errados – até agora.
“Com a idade exata do marfim, podemos verificar se o comércio é legal ou não,” e quando a idade é combinada com as análises de DNA existentes para determinar se um elefante é da África ou da Ásia, disse Uno. “Atualmente 30.000 elefantes são abatidos por ano por causa de suas presas, por isso há uma enorme necessidade de fazer valer a proibição do comércio internacional e reduzir a demanda.”
Existem apenas 423.000 elefantes africanos. Grupos de conservação dizem que 70 por cento do marfim é contrabandeado para a China. Os Estados Unidos é o próximo maior mercado ilegal. O aumento dos preços do marfim tem desenhado o crime organizado e estimulou as milícias em Darfur, Uganda, Sudão e Somália a matarem elefantes e venderem as presas, para que eles então possam comprar armas.
Os nêutrons dos testes nucleares bombardearam o nitrogênio – o gás mais comum da atmosfera – para transformar alguns deles em carbono 14. Raios cósmicos fazem isso naturalmente a um nível baixo, mas os testes nucleares ao ar livre da década de 1950 e 1960 aumentaram acentuadamente os níveis de carbono 14 na atmosfera, nas plantas e animais, seguidos por um constante declínio desde então.
O método deste estudo é um pouco como dizer a idade de uma árvore pelos anéis de seu tronco. Mas, em vez de contar os anéis, os pesquisadores mediram os níveis de carbono 14 em vários pontos, ao longo do comprimento dos dentes e das presas dos hipopótamos e dos elefantes.
A maneira convencional de medição do carbono 14 é esperar e contar quando o isótopo declina radioativamente. No estudo, os pesquisadores mediram a espectrometria de massa com aceleradores, ou AMS, que exige 1.000 vezes menos material para análise – uma grande vantagem quando estão fazendo amostragens de fósseis ou pequenos pedaços de marfim trabalhado, Cerling disse.
Em AMS, o material que está sendo analisado é bombardeado com átomos de césio, que pulveriza os átomos de carbono para fora, para que a relação de carbono 14 e carbono12 possa ser medida.
Os investigadores testaram a precisão da datação do carbono 14 em 29 tecidos vegetais e animais mortos e recolhidos em datas conhecidas de 1905 até 2008. As amostras incluíram presas e molares de elefantes, presas de hipopótamo e dentes caninos, chifres órixes da Arábia, cabelos de macacos e caudas de elefante, e alguns tipos de gramas coletadas no Quênia, em 1962.
As amostras vieram de museus da África e de alguns outros lugares, e de Amina, um elefante que morreu naturalmente no Quênia, em 2006, e de Misha, um elefante africano sacrificado em 2008 devido à saúde precária no zoológico Hogle, de Utah, em Salt Lake City.
A análise revelou que vários tecidos que se formaram ao mesmo tempo tem os mesmos níveis de carbono 14, e que as gramas e os animais que a comiam tinham os mesmos níveis. Determinando o carbono 14 nestas amostras com idades conhecidas, os pesquisadores podem agora medir os níveis de carbono 14 em outras amostras de marfim para determinar sua idade, dentro de cerca de um ano.
As quatro amostras mais antigas – de animais que morreram entre 1905 e 1953 – tinham nível mínimo de carbono 14 porque eles morreram antes dos testes nucleares atmosféricos. Então o teste pode identificar o marfim antes de 1955, anteriores aos testes nucleares, por seus baixos níveis de carbono 14.
Cerling disse que o método pode determinar o ano da morte de qualquer animal morto depois de 1955, identificando o momento da formação do tecido mais recente – baseado em uma presa ou em um dente, por exemplo. O método é menos preciso para animais mortos recentemente; pode se dizer se um animal morreu entre 2010 e 2013, mas não pode ser mais preciso, os testes atmosféricos se cessaram há muito tempo.
Em média, leva cerca de 5.700 anos para metade da quantidade inicial de carbono 14 declinar radioativamente. Mas a quantidade na atmosfera terrestre depois dos testes de bombas das décadas de 50 e 60 diminuiu muito mais rapidamente porque os oceanos e árvores absorvem o dióxido de carbono – incluindo o carbono 14 – da atmosfera. Assim, o método não vai funcionar para as presas ou outros tecidos que cresceram depois, em média 15 anos à partir de agora, quando o carbono 14 atmosférico retorna para níveis anteriores as bombas.
O estudo foi financiado pela Fundação de Ciência Nacional, pela Sociedade Nacional Geográfica e pela Universidade de Utah. Além de Uno, Fisher e Cerling, outros autores do estudo são Jay Quade, da Universidade do Arizona; George Wittemyer, da Universidade Estadual do Colorado; Iain Douglas-Hamilton, fundador da organização “Save the Elephants”; e Samuel Andanje, Patrick Omondi e Moses Litoroh, todos integrantes do “Kenya Wildlife Services.”