Para determinar a origem de um metal como a prata (Ag), os arqueólogos baseiam-se na análise dos isótopos de chumbo que contém. Na verdade, a prata raramente aparece na sua forma nativa e, nos tempos antigos, era geralmente produzida a partir de minérios de chumbo ricos em prata, como a galena (PbS) e a cerussita (PbCO3). A produção ocorria em duas etapas: a fundição, durante a qual o minério era reduzido a uma liga metálica chumbo-prata, depois a cupelação, ou seja, a oxidação dessa liga em uma taça, para separar a prata dos demais metais.
O chumbo tem quatro isótopos estáveis (204Pb, 206Pb, 207Pb e 208Pb), mas apenas os três últimos, provenientes da desintegração progressiva do urânio e do tório, podem ser utilizados para estabelecer a idade geológica do minério. “Além disso, as proporções de isótopos de chumbo normalmente variam significativamente dependendo da origem geológica do metal e, portanto, constituem uma assinatura única para um depósito específico.especifique os autores no Revista de Ciência Arqueológica. Isto implica que é possível distinguir entre diferentes depósitos medindo as proporções isotópicas de chumbo contidas em artefatos feitos de prata.
Locais dos tesouros de prata fenícios de Tel Dor, ʿAkko, ʿEin Hofez e ʿArad. Créditos: Yoav Borenstein/Shnyr et al., 2026
Uma estimativa visual para identificar a origem do minério
Para determinar a origem do metal constituinte de um objeto, contamos então com bancos de dados que listam as proporções isotópicas do chumbo para minérios conhecidos, mas, geralmente, “usa representações gráficas avaliadas por distâncias oculares ou matemáticas” para estimar a proximidade entre o objeto e o minério. Método que os autores, assim como outras equipes de pesquisadores, estão tentando substituir por algoritmos para melhorar o processo de determinação do minério fonte.
Determinar o minério de origem enfrenta dois grandes obstáculos
Desenvolveram, portanto, um programa de aprendizagem automática supervisionado para o efeito, sabendo que a determinação do minério fonte enfrenta dois grandes obstáculos: a subjetividade inerente ao método visual, mas também a hesitação no caso de um objeto feito de vários minérios. Nos tempos antigos, era comum reciclar metais e misturá-los. Como então podemos determinar sua origem? Especialmente porque “Quando metais de duas fontes separadas são combinados, as proporções de isótopos de chumbo resultantes desviam daquelas das fontes originais.”adicione os autores.
Sendo sua metodologia construída essencialmente para resolver este problema, eles ensinam seu algoritmo a restringir os dados por grupos cada vez mais homogêneos, até que três grupos sejam distinguidos em uma linha de mistura. “Nos casos em que dois minérios de origem primária estão envolvidos numa mistura metálica, esta abordagem permite distinguir claramente três grupos distintos: dois grupos extremos, que correspondem aos materiais originais não misturados, e um terceiro grupo representando as amostras resultantes da mistura dos dois.eles detalham.
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O algoritmo é testado com quatro tesouros de prata fenícios
Uma vez estabelecidas estas premissas, o algoritmo é testado com artefactos arqueológicos, neste caso quatro tesouros de prata datados da Idade do Ferro, encontrados num contexto fenício. Os três primeiros, descobertos em Tel Dor, ʿAkko (Acre) e ʿEin Hofez, vem do sul da região fenícia (atual Israel). Isso deʿArade foi descoberta no que já foi o reino de Judá, uma região que dependia dos fenícios para o fornecimento de prata. Os quatro depósitos datam dos séculos X a VIII aC e, portanto, são anteriores ou contemporâneos aos primeiros assentamentos fenícios conhecidos na Europa Ocidental.
Tesouros de prata de Tel Dor (A) e Acre (B). Créditos: Ardon Bar-Hama / Museu de Israel / Coleção da Autoridade de Antiguidades de Israel / Michael Eisenberg / Shnyr et al., 2026
Os resultados obtidos pelo método tradicional foram inconsistentes
Várias equipas já analisaram estes tesouros, tentando determinar a origem do seu metal através de análises isotópicas, mas as suas conclusões nem sempre se sobrepuseram”, afirmou.o que reflete a inconsistência dos resultados obtidos com este método”sublinham os autores.
Tomando como exemplo o tesouro de Tel Dor (cerca de 950 a.C.), que pesa cerca de 8,5 kg e é um dos mais antigos e importantes da Fenícia, um estudo liderado pelo último autor da presente publicação concluiu que a prata provinha principalmente da Anatólia e da Sardenha; uma segunda equipa determinou que, além da Anatólia, também estavam presentes minerais da Grécia, até mesmo de Chipre, e da Península Ibérica, enquanto um terceiro grupo encontrou assinaturas isotópicas da região de Cévennes, na Gália.
Minas de chumbo associadas à produção de prata (na Península Ibérica, Sardenha, Grécia e Anatólia) e povoações fenícias. Créditos: Svetlana Matskevich/Eshel et al., 2019/PNAS
O algoritmo consegue classificar as amostras com mais precisão
O desenvolvimento do algoritmo oferece a oportunidade de comparar essas múltiplas opções com os resultados obtidos pelo aprendizado de máquina e testar a validade do processo. Os pesquisadores selecionaram assim um certo número de amostras dentro de cada tesouro. O algoritmo, que aprendeu a atribuir uma origem geográfica a partir de proporções isotópicas e a determinar grupos extremos em uma linha em caso de mistura, consegue classificar essas amostras com mais precisão do que os humanos.
Os seus resultados concordam em grande parte com o estudo anterior liderado pelo último autor, que foi aparentemente o mais confiável, mas com mais especificações dos minerais de origem. Para o tesouro de Tel Dor, apenas são retidas as regiões do vale Bolkardağ nas montanhas Taurus, na Anatólia, e a região de Iglesiente, na Sardenha, sendo invalidadas as outras fontes potenciais (em Chipre, Grécia, Península Ibérica ou Gália). Este resultado é importante porque confirma “as primeiras incursões ou comércio dos fenícios na Anatólia e na Sardenha em meados do século 10 aC”observem os autores.
Tesouro de prata de Arad. Créditos: Sasha Flit/Instituto de Arqueologia da Universidade de Tel Aviv/Shnyr et al., 2026
O algoritmo também revela fontes anteriormente desconhecidas
O algoritmo também comprova a sua eficácia ao identificar uma fonte ainda não identificada do tesouro do Acre (datado entre os séculos XI e IX): a jazida de Thera, na Grécia. “A identificação de Thera como uma possível fonte primária destaca a capacidade de métodos analíticos avançados para revelar locais de proveniência anteriormente desconhecidos.”alegrem-se os autores.
É também mais preciso ao determinar uma região específica (o vale de Alcudia, em Espanha), como origem do tesouro deʿEin Hofez (século IX a.C.), enquanto aquele descoberto em ʿDiz-se que Arad (século VIII aC) é originário de Menorca e da mina de Gador, na região de Almeria.
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O algoritmo fornece novos dados sobre a história do comércio fenício
Para os autores, esse desempenho é valioso, pois “permitiu esclarecer as diferenças de opinião entre os pesquisadores”. E quanto aos fenícios, o algoritmo contribui significativamente para a história do seu comércio. Então “A Sardenha e a Anatólia são confirmadas como as origens da prata fornecida ao Levante por volta de 950 aC, a Península Ibérica como a origem da prata nos séculos IX e VIII aC, com mudanças internas nas fontes de minério dentro da própria península. O tesouro do Acre, aproximadamente datado, indica que em algum momento durante a Idade do Ferro, Thera pode ter fornecido prata ao Levante, ao lado da Sardenha.o que sugere ligações com uma região que ainda não tinha sido considerada neste período.
Embora alguns ajustes manuais tenham sido necessários para este estudo de teste, os investigadores estão, portanto, confiantes na utilidade da aprendizagem automática para o progresso na arqueometalurgia, uma vez que permite identificar fontes minerais mais fiáveis do que até agora.