Esame del carbonio 14 sulla Sindone

Sacra Sindone fotografata da Giuseppe Enrie (1931). In alto l'immagine dorsale (capovolta), in basso quella frontale. Ai lati delle immagini si vedono le bruciature dell'incendio del 1532 e i relativi rattoppi (rimossi nel 2002)

Il più celebre studio condotto sulla Sindone di Torino, più che altro per la grande risonanza che ebbe all'epoca sui mezzi d'informazione, è la datazione del lenzuolo eseguita nel 1988 con la tecnica radiometrica del Carbonio 14.

Questa ha stabilito che il telo risalirebbe ad una data compresa tra il 1290 e il 1360, data compatibile con quelle che sono ritenute le prime testimonianze storiche documentate dell'esistenza della Sindone.

Preparazione dell'esame

L'idea di datare la Sindone con il metodo del Carbonio 14 fu avanzata fin dagli anni '60, ma all'epoca venne scartata a motivo dell'eccessiva quantità di tessuto richiesto (circa 500 cm²).

In seguito allo sviluppo di nuove tecniche sperimentali che richiedevano quantità molto inferiori, la Chiesa cattolica permise l'istituzione del Progetto di Ricerca sulla Sindone di Torino (in inglese Shroud of Turin Research Project, STURP), gruppo di lavoro composto da una quarantina di scienziati atei o di varia fede religiosa (tra cui ebrei, cattolici, protestanti, presbiteriani). Questo avvenne in occasione dell'ostensione straordinaria della reliquia avvenuta del 1978.

Fin dall'anno successivo lo STURP manifestò l'intenzione di sottoporre il lenzuolo a vari studi, tra cui la datazione radiometrica. A tal scopo, nel 1982 una commissione guidata dal chimico Robert H. Dinegar, in collaborazione con Harry E. Gove dell'Università di Rochester, si occupò di interpellare diversi laboratori specializzati in datazioni di piccoli campioni.

Sei laboratori diedero la disponibilità ad eseguire le datazioni. Questi usavano due diverse tecniche di datazione, con pregi e difetti differenti:

• Due laboratori usanti il metodo cosiddetto del contatore proporzionale:
  • Il Brookhaven National Laboratory di Brookhaven, presso Upton, New York, Stati Uniti;
  • L'Atomic Energy Research Establishment di Harwell, Oxfordshire, Gran Bretagna.

• Quattro laboratori usanti lo spettrometro di massa:
  • Il laboratorio di Rochester, New York, Stati Uniti;
  • L'Università di Oxford, in Gran Bretagna;
  • L'Università di Tucson, Arizona, Stati Uniti;
  • L'Istituto Federale di Tecnologia di Zurigo, Svizzera.

Nel 1984 lo STURP pubblicò un programma di ricerca nel quale si prevedeva, oltre alla radiodatazione, di sottoporre i campioni di tessuto sindonico ad un ampio spettro di esami fisici e chimici.

Questo programma venne però rifiutato dai sei laboratori interpellati (ai quali in seguito se ne aggiunse un settimo), i cui rappresentanti, riunitisi a congresso nel 1985 a Trondheim (Norvegia), decisero di interrompere la collaborazione con lo STURP e di procedere unicamente all'esame del Carbonio 14, ritenuto decisivo per la datazione e al quale veniva data priorità rispetto a tutti gli altri esami. La loro decisione fu accettata dalla Custodia della Sindone al successivo congresso di Torino del 1986: il "protocollo di Torino" affidava l'esecuzione dell'esame ai sette laboratori, che avrebbero ricevuto dei campioni di circa 28 mg ciascuno, da prelevare in diversi punti della Sindone, ed avrebbero eseguito l'esame con le modalità del cosiddetto blind test ("test cieco"): avrebbero datato, oltre ai campioni sindonici, anche dei campioni di controllo indistinguibili da essi e provenienti da altri tessuti, senza sapere quale dei campioni fosse quello sindonico; inoltre non avrebbero dovuto comunicare tra loro. Il British Museum e la Pontificia Accademia delle Scienze avrebbero coordinato l'intera operazione.

Il 10 ottobre 1987 però, dopo aver consultato il Vaticano, il Custode della Sindone, cardinale Alberto Anastasio Ballestrero arcivescovo di Torino dell'epoca, impose delle variazioni al protocollo: sarebbe stato prelevato un solo campione da suddividere in tre parti, che sarebbero state consegnate ad altrettanti laboratori invece che a tutti i sette previsti, e il ruolo di coordinamento veniva affidato al solo British Museum. I laboratori, tutti e tre operanti con il metodo AMS (Accelerator Mass Spectrometry), erano quelli:

• dell'Università di Oxford;
• dell'Università dell'Arizona a Tucson;
• del Politecnico di Zurigo.

Questa decisione fu alquanto criticata: ad esempio il professor H. Gove (direttore del laboratorio di Rochester, uno dei quattro scartati) sostenne in una lettera alla rivista Nature che il prelievo dei campioni in un solo punto della Sindone avrebbe introdotto il rischio di contaminazioni impossibili da stimare, e che il risultato dell'esame sarebbe stato molto meno credibile di quello che sarebbe stato ottenuto con il protocollo originale: come si vedrà, le sue obiezioni si riveleranno esatte.

Prelievo del campione

Il prelievo del campione venne eseguito il 21 aprile 1988 nella sacrestia del Duomo di Torino da Franco Testore, professore di tecnologia dei tessuti, e da Giovanni Riggi di Numana, produttore di apparecchiature per biologia: Riggi effettuò materialmente il taglio del campione, a mani nude, mentre Testore si occupò delle operazioni di pesatura. Erano presenti circa trenta persone, tra cui il cardinale Ballestrero, il suo consigliere scientifico Luigi Gonella, i rappresentanti dei tre laboratori, e Michael Tite, incaricato del British Museum.

Mentre il protocollo prevedeva il taglio di un campione di circa 1x7 cm, su proposta di Testore si decise invece di prelevare un campione di dimensione circa doppia e di conservarne metà in un contenitore sigillato, in modo da far fronte ad eventuali successive richieste di tessuto. Venne quindi tagliato un lembo di tessuto di circa 81x21 mm, dal quale venne quindi scartata una striscia spessa circa 5 mm, in quanto conteneva fili colorati di incerta provenienza. Il rimanente campione di circa 81x16 mm, il cui peso fu misurato in 300.0 mg, fu dapprima diviso in due parti approssimativamente uguali, e infine una delle due fu ulteriormente divisa in tre parti (pesanti circa 50 mg l'una) che costituirono i campioni da consegnare ai laboratori.

Contestualmente vennero divisi anche i tre campioni di controllo:

• un frammento di tessuto proveniente da una sepoltura nubiana datata intorno al 1100 dopo Cristo;
• un pezzo del bendaggio di una mummia egiziana del II secolo d.C.;
• un frammento prelevato dal mantello da coro di San Luigi d'Angiò, conservato nella basilica di Saint-Maximin a Var (Francia) e datato al 1296 o 1317.

Michael Tite e il cardinale Anastasio Ballestrero si spostarono quindi da soli in un'altra stanza, dove Tite impacchettò i campioni e assegnò loro dei numeri di codice, in modo che i laboratori non potessero sapere quali erano i campioni della Sindone. Nove dei dodici campioni vennero chiusi e sigillati ciascuno in un cilindro metallico; gli altri tre, quelli provenienti dal mantello di San Luigi, vennero invece consegnati senza essere chiusi nei cilindri.

Effettuazione e risultati dell'esame

I tre laboratori, in aperta violazione del protocollo, effettuarono l'esame uno dopo l'altro: Tucson in maggio, Zurigo in giugno, Oxford in agosto. Ben prima dell'annuncio ufficiale cominciarono a filtrare le indiscrezioni: già il 27 luglio, prima ancora che Oxford eseguisse l'esame, la BBC trasmise un filmato girato nel laboratorio di Zurigo e annunciò che la Sindone risaliva al Medioevo.

Finalmente il 13 ottobre 1988 il cardinale Ballestrero annunciò in una conferenza stampa i risultati ufficiali: la datazione della Sindone risultava compresa tra gli anni 1260 e 1390 con livello di confidenza al 95% (vale a dire che l'età della Sindone ha il 95% di probabilità di essere compresa entro queste date).

La relazione scientifica ufficiale fu pubblicata alcuni mesi dopo sulla rivista Nature. Nel dettaglio, il laboratorio di Tucson calcolò una data di 646±31 anni BP; quello di Oxford, 750±30; quello di Zurigo, 676±24. Combinando insieme questi tre risultati si ottenne una media pesata pari a 689±16. Applicando la necessaria calibrazione (per i dettagli si veda l'articolo originale), questa data fu convertita negli intervalli 1273-1288 con livello di confidenza 68% (una deviazione standard) e 1262-1384 con livello di confidenza 95% (due deviazioni standard). Quest'ultimo dato, arrotondato ai 10 anni più vicini, costituì il risultato annunciato dal cardinale Ballestrero.

Eventi successivi

Il risultato ottenuto fece un grandissimo clamore in tutto il mondo e fu frettolosamente preso come dimostrazione della falsità del lenzuolo. In realtà la datazione radiometrica è forse l'esame che più contrasta con i risultati della stragrande maggioranza degli altri esami effettuati sul lenzuolo prima e dopo il 1988.

Fin da subito si aprì un acceso dibattito tra chi sostiene che la prova del Carbonio accerti la falsità della Sindone e chi invece sostiene che la stessa non sia da considerare attendibile.

A questi ultimi si sono aggiunti le tesi dei complottisti, mai avvallate dalla Chiesa cattolica, che nello strano comportamento di Tite, nella confusione delle operazioni di prelievo e nelle dichiarazioni discordanti dei testimoni, vedono una frode intenzionale atta a dimostrare la falsità del lenzuolo.

Il 4 giugno 1989, in circostanze misteriose, si suicida Timothy W. Linick, 24enne ricercatore dell'Università dell'Arizona, uno dei firmatari dell'articolo di Nature del febbraio '89, scrupoloso studioso del metodo dello spettrometro di massa. All'epoca si rumoreggiò che il suo fosse in realtà un omicidio.

Critiche alle modalità di esecuzione dell'esame

Segue ora un riassunto delle critiche fatte agli esecutori dell'esame, con l'aggiunta delle obiezioni fatte in seguito all'operazione, e le relative controrisposte.

Violazione dei protocolli e delle prassi da seguire

Inizialmente era stato previsto che partecipassero sette laboratori diversi utilizzanti due tecniche diverse, mentre poi vennero scelti tre soli laboratori che usavano la stessa tecnica. Inoltre Zurigo, Oxford e Tucson non giunsero alla stessa conclusione autonomamente, ma comunicando tra loro scambiandosi risultati e opinioni, contravvenendo con questo al protocollo d'esame che era stato concordato con l'Arcidiocesi di Torino e alla prassi standard per questo tipo di indagini.

È stato criticato anche il fatto che l'esame non fu condotto "alla cieca" perché i campioni sindonici, a causa della particolare trama del tessuto, erano riconoscibili. Questo era comunque inevitabile, in quanto fu impossibile trovare altri tessuti antichi dello stesso tipo. Inoltre ai laboratori fu comunicata preventivamente l'età dei campioni di confronto, scelta invece che si sarebbe potuto evitare.

Analisi statistica dei risultati

Alcuni autori hanno rilevato degli errori nei calcoli statistici pubblicati nell'articolo di Nature: la deviazione standard che si ottiene dalle misurazioni del laboratorio di Tucson è di 17 anni e non 31 come pubblicato(portando quindi l'età stimata del telo da 646±31 anni ad un più ristretto 646±17 anni), e conseguentemente il valore del chi quadro per il risultato combinato dei tre laboratori è di 9.8 invece che 6.4, e il corrispondente significance level (un valore statistico che misura l'attendibilità del risultato) risulta dell'1% circa, invece che del già basso 5% pubblicato nell'articolo; per confronto, i significance levels dei tre campioni di controllo furono rispettivamente del 30%, 50% e 90%.

Dato che un significance level del 5% è comunemente ritenuto il minimo perché un risultato sia considerato statisticamente accettabile, diversi studiosi sostengono che il risultato dell'esame del C14 si deve considerare privo di valore e che l'esame deve essere ripetuto. Altri ribattono che, pur tenendo conto di questi errori, le datazioni rilevate dai tre laboratori sono comunque tutte basso medievali.

Bryan J. Walsh ha esaminato i dati delle singole misurazioni con diversi metodi statistici, ottenendo una probabilità superiore al 95% che le popolazioni misurate dai tre laboratori non fossero omogenee. Inoltre ha rilevato una correlazione lineare (con grado di probabilità superiore al 98%) tra le date medie calcolate dai tre laboratori e la distanza dei rispettivi campioni di tessuto dal bordo della Sindone. Questi risultati indicano che la concentrazione del C14 nei campioni non era uniforme e supportano quindi la tesi che i campioni fossero "inquinati", il che invaliderebbe il risultato dell'esame. Alcune possibili cause di inquinamento sono presentate di seguito.

Arricchimento della percentuale di C14 sul lino dovuto a fattori esterni

Il lenzuolo è stato conservato per secoli in condizioni tutt'altro che ottimali, esposto al fumo delle candele, ricco di anidride carbonica, e addirittura usato come tovaglia per celebrare messa; il lenzuolo inoltre ha rischiato per almeno due volte di essere bruciato: la prima volta in data ignota, la seconda nella notte fra il 3 e il 4 dicembre 1532, quando un incendio distrusse la Sainte-Chapelle di Chambéry ove la Sindone era conservata, e il lenzuolo stesso, conservato in un reliquiario d'argento, fu raggiunto dalle fiamme e bruciato in diversi punti. Le temperature molto elevate in cui si trovò la Sindone durante i due incendi poterono facilitare interazioni fra la struttura molecolare del lino ed il carbonio presente nell'aria circostante; gli ioni d'argento della teca parzialmente fusa e/o la presenza di acqua di spegnimento dell'incendio, inoltre, possono avere agito da catalizzatori; tutto questo potrebbe aver prodotto un arricchimento di carbonio nella struttura del lino. Allo stato attuale la teoria dell'arricchimento non è comunque ancora stata confermata da alcun esperimento.

Il caso Kouznetsov

Nel 1994 lo scienziato russo Dmitri Kouznetsov, un biologo, specializzato in neurotossicologia e sucessivamente chimica archeologica, annunciò di aver verificato sperimentalmente l'arricchimento di carbonio 14 in tessuti antichi in condizioni simili a quelle dell'incendio del 1532 e tra il 1994 e il 1996 pubblicò diversi articoli a riguardo. Una delle riviste in cui pubblicò questi lavori tuttavia pubblicò nello stesso numero anche un articolo di ricercatori che mettevano in dubbio l'operato di Kouznetsov.

Nonostante questi dubbi le teorie dello studioso russo vennero divulgate e considerate da molti sindonologi come prova dell'inattendibilità della datazione radiometrica del 1988. Le sue presunte scoperte, tuttavia, non ebbero lo stesso clamore mediatico di quest'ultima; in particolare fu soprattutto il settimanale cattolico italiano Famiglia Cristiana a dare risalto alla notizia. Lo scienziato iniziò quindi una lunga serie di conferenze, molte delle quali anche in Italia, per parlare di queste sue scoperte, questa volta attirando anche l'interesse dei media generalisti.

Diversi scienziati negli anni seguenti provarono a ripetere gli esperimenti di Kouznetsov, senza ottenere risultati analoghi (ovvero un'alterazione significativa nella datazione al C14 di campioni di tessuto sottoposti ad effetti simili a quelli di un incendio) e aumentò quindi il numero di studiosi che inizavano a nutrire seri dubbi sulle sue conclusioni. Il fatto che articoli per gli stessi lavori fossero stati sottomessi a più riviste, comportamento lecito ma mal visto dalla comunità scientifica, attirò ulteriori critiche sul suo lavoro. Oltre a questa impossibilità nel replicare i suoi risultati alcuni comportamenti di Kouznetsov relativi alla ricerca di finanziamenti per la traduzione di libri sulla Sindone nel mercato russo (finanziamenti elargiti, ma senza che poi il progetto fosse portato a termine), portarono anche alcuni sindonologi a dubitare della sua serità e Ian Wilson, direttore della rivista dell’associazione dei sindonologi britannici (British Society for The Turin Shroud Newsletter) ed autore di uno dei libri in oggetto, pubblicò due note in proposito nel 1996 in cui metteva in guardia i membri dell'associazione dal considerare troppo ottimisticamente i lavori di Kouznetsov.

Successivamente, a partire dal 2000, il professor Gian Marco Rinaldi, facendo verifiche sui lavori di Kouznetsov, scoprì che questi non aveva condotto alcun esperimento, ma aveva inventato i dati e citato fonti e istituzioni scientifiche inesistenti (per es. non esistono molti dei musei ed istituti da cui, nei suoi articoli, Kouznetsov sostiene di aver ricevuto i campioni su cui avrebbe effettuato gli esperimenti, e quelli esistenti ad una verifica hanno negato di avere a disposizione simili campioni e di aver collaborato con lui, così come risultano inesistenti i coautori di alcuni suoi articoli e buona parte delle bibliografie citate negli stessi) a sostegno delle sue ricerche. Rinaldi e altri studiosi, estendendo le verifiche, scoprirono anche che Kouznetsov aveva falsificato altre sue precedenti ricerche, tra cui alcune nelle quali sosteneva tesi creazioniste e con cui era divenuto molto noto negli ambienti cristiani statunitensi e tra gli studiosi sostenitori di queste tesi prima di dedicarsi allo studio della Sindone. Rinaldi ritiene che questa notorietà gli possa essere servita per pubblicare articoli che altrimenti sarebbero risultati dubbi ad un'analisi più approfondita.

Nel 1997 Kouznetsov venne incriminato ed arrestato negli Stati Uniti per aver ricevuto pagamenti da alcune riviste scientifiche in cambio di articoli sulle sue scoperte, che poi non scrisse e successivamente venne condannato anche per furto e falsificazione di assegni bancari.

Prelievo di una porzione di tessuto non originale

Nel 2000, Joseph G. Marino e M. Sue Benford hanno avanzato l'ipotesi che il campione utilizzato per l'esame radiocarbonico contenesse una parte (circa il 60%) di tessuto non originale: Margherita d'Austria, duchessa di Savoia, zia dell'imperatore Carlo V, dispose per testamento che un lembo della Sindone fosse donato ad una chiesa da lei fondata. Margherita morì nel 1531 e, secondo Marino e Benford, la sua volontà venne eseguita e la Sindone fu affidata ad un maestro tessitore che sostituì il lembo mancante intrecciando le fibre dei nuovi fili con quelle del tessuto originale. Marino e Benford hanno consultato un esperto tessile, Robert Buden, il quale ha confermato che i maestri del XVI secolo erano in grado di eseguire rammendi invisibili ad occhio nudo. L'inomogeneità nei risultati del C14 rilevata da Walsh (vedi sopra) si spiegherebbe quindi con una diversa quantità di rammendo presente in ciascuno dei campioni.

In un articolo pubblicato nel 2005, Raymond Rogers asserisce che le analisi chimiche da lui compiute confermano questa tesi: il campione usato per l'esame del C14 presenta infatti evidenti tracce di tintura, presumibilmente applicata per dare al rammendo lo stesso colore del telo originale, e la quantità di vanillina misurata in esso è molto diversa da quella presente in altri campioni di tessuto sindonico. Anche le analisi compiute da Alan Adler nel 1996 hanno mostrato significative differenze tra la composizione chimica del campione del C14 e quella dei campioni prelevati dallo STURP nel 1978.

Se questa affermazione fosse confermata, significherebbe che Testore e Riggi di Numana, i due esperti di campo tessile garanti delle operazioni di taglio, incapparono all'epoca in un errore all'apparenza grossolano, oppure agirono in malafede, e questo senza che nessuno degli altri studiosi presenti se ne rendesse conto, ipotesi entrambe difficili da verificare. Essendo i campioni utilizzati per la radiodatazione stati ridotti in cenere nel corso dell'esame stesso, l'eventuale presenza o assenza di rammendi non può comunque essere provata a posteriori.

Inoltre monsignor Giuseppe Gilberti, docente di Esegesi biblica e presidente della Commissione diocesiana per la Sindone, ha dichiarato al quotidiano Avvenire che durante il restauro del 2002 il tessuto fu esaminato dalla dottoressa Mechtilde Flury-Lemberg e che questa non trovò traccia di aggiunte tessili, né sul fronte del tessuto, né sul retro finalmente visibile dopo 500 anni.

Gli studi della Lemberg hanno provocato le reazioni della comunità scientifica in quanto non coinvolta nelle operazioni.

Contaminazione del tessuto con materiale organico

Leoncio Garza Valdés, microbiologo dell'Università di San Antonio, in Texas, affermò di aver individuato, su un campione di tessuto sindonico fornitogli ufficiosamente da Giovanni Riggi, una patina di materiale organico che rivestiva le fibre: si trattava di Lichenotelia, un complesso biologico composto da funghi e batteri. Secondo Garza Valdés addirittura il 60% delle fibre sarebbe stato ormai costituito da questa patina, accresciutasi lentamente nel corso dei secoli: ovviamente ciò falserebbe sostanzialmente la misura.
A questo proposito Garza Valdés cita il caso di una mummia egiziana, conservata nel Museo di Manchester, le cui bende risultavano nei test al C14 di 800-1000 anni più giovani delle ossa della mummia stessa a causa di questa contaminazione. Ripulite le bende dal contenuto batterico tramite un preparato enzimatico la datazione rilevata è divenuta coerente con quella del resto del corpo.

Inadeguatezza del metodo rispetto al reperto da esaminare

Va ricordato infine che già molti anni prima Willard Frank Libby, il chimico americano ideatore dell'esame al Carbonio-14, dichiarò pubblicamente che il metodo da lui inventato non poteva essere utilizzato per datare la Sindone, proprio in quanto manufatto troppo contaminato da agenti esterni. Nella prassi normale infatti i risultati di un test del C14 non vengono presi in considerazione se non coincidono con i risultati ottenuti da altri esami: è capitato infatti in passato che il test abbia dato risultati palesemente errati o senza senso come datazioni future.

Analisi della mappa di Vinland

Quando la mappa di Vinland (un altro reperto archeologico famoso e contestato) fu radiodatata, il primo campione misurato, che era stato sottoposto al pretrattamento standard per ripulirlo da possibili contaminazioni, produsse un quantitativo di C14 corrispondente ad una data futura (fine XXI secolo). Evidentemente il campione conteneva una contaminazione che il trattamento standard non aveva eliminato. Successivi campioni furono sottoposti a trattamenti più aggressivi che comprendevano il lavaggio in acetone (un solvente) e produssero date molto più antiche: il valore medio corrispondeva alla prima meta' del XV secolo. La causa della contaminazione non fu individuata.

Questo porta a riflettere sulla validità dell'esame della Sindone:

• nessuno dei campioni della Sindone e' stato lavato in acetone, quindi un'eventuale contaminazione di questo tipo non sarebbe stata eliminata;
• la differenza nella concentrazione di C14 tra il primo campione e gli altri e' circa il 55% di quella occorrente per spostare la datazione della Sindone dal I al XIV secolo;
• il trattamento con l'acetone sulla mappa ha "invecchiato" i campioni di quasi 700 anni rimuovendo solo il 20-30% della loro massa. Questo falsifica l'opinione che per spostare di 13 secoli la datazione della Sindone occorrerebbe una quantità di contaminante doppia del tessuto originale
• ci si accorse della contaminazione del primo campione perché la datazione ottenuta era evidentemente sbagliata. Se fosse venuto un risultato credibile (per esempio fine XIX secolo, che sarebbe stato compatibile con l'ipotesi che la mappa fosse un falso realizzato dopo il 1920), con ogni probabilità l'avrebbero creduto giusto. E se qualcuno avesse criticato la datazione, con ogni probabilità avrebbero risposto che non c'era nessun motivo per metterla in dubbio, che l'esame era stato eseguito con la massima cura da uno dei migliori laboratori del mondo, che il pretrattamento aveva sicuramente eliminato ogni contaminazione, che chi criticava era un fanatico dell'autenticità.

Note
Voci correlate
Mandylion Museo della Sindone di Torino Personalità legate alla Sindone Sacra Sindone Sindonologia Storia della Sacra Sindone Studi scientifici sulla Sindone Uomo della Sindone
Collegamenti esterni
André Cherpillod, La sindone di Torino - L'oggetto impossibile Voce Esame del carbonio 14 sulla Sindone di it.wiki: il materiale ivi presente è stato rielaborato in senso cattolico e integrato