En realidade non parece difícil. Normalmente os sedimentos colócanse sobre capas horizontais, una sobre outra, sendo máis nova que o inferior da capa superior. Concretamente denomínanse lei de horizontalidad e principio de superposición de capas, respectivamente. Foron expostos en 1669 por un naturalista chamado Steno e, aínda que son simples, son moi útiles paira ordenar cronoloxicamente as capas.
Con todo, hai fenómenos que rompen o principio de Steno: terremotos, erupciones, pliegues... Si é así, sempre quedan pegadas, que son as que buscan os geólogos. Estas pistas son criterios de polaridad que permiten coñecer si houbo cambios.
Por exemplo, observando as pisadas saben que capa había na época na que se pisou sobre ela, xa que é imposible pisar o fondo. As pingas de auga ou as marcas de greta están sempre en superficie. Outra forma de basearse nos recheos de ocos. Cando hai un oco e non se enche na súa totalidade, o recheo sempre se atopa na parte inferior, de forma que, una vez formada a roca, a posición do recheo indica a parte inferior. Son os chamados geopetales con betas.
Con todo, como todas as leis, o principio de superposición tamén ten excepcións. Murelaga fálanos das terrazas e covas dos ríos. De feito, nas beiras dos ríos as capas máis novas son as inferiores, xa que os ríos sempre van meténdose no chan. Nas covas, pola contra, pódese encher o oco con sedimentos e, una vez cheo, crear un arroio por baixo. Se logo a auga desaparece, o buraco inferior tamén se enche e, aínda que estea debaixo, é máis novo que o de arriba.
Salvo excepcións, o principio de superposición de capas é moi útil paira ordenar as capas por tempo. Con todo, non indica a idade das capas. Por iso, é un método de datación relativo, non absoluto.
Os fósiles tamén serven paira dataciones relativas, xa que cada época contén fósiles propios. Os arqueólogos, por exemplo, utilizan a industria, é dicir, os utensilios elaborados polo home, paira diferenciar os tempos: Magdaleniense, Solutrense... Estas culturas defínense cunha industria propia.
Con todo, hai que ter en conta que a industria non é sincrónica, non se crea e desenvolve simultaneamente en toda Europa. Pola contra, paira cando xorde nun lugar e expándese a outros, pasa o tempo. Isto xera problemas na elaboración de dataciones e correlacións.
A pesar dos problemas, despois de ordenar cronoloxicamente as capas mediante a estratigrafía, pódese situar cada una no seu momento a partir dos fósiles. Pero con isto non se pode especificar a idade, paira iso hai que utilizar a datación absoluta.
Canto máis novos sexan as rocas, máis fácil é a datación absoluta. Si é máis novo que fai 50.000 anos e ten materia orgánica, é posible utilizar o método do 14 de carbono. É o método máis sinxelo e utilizado. Ademais, ten un pequeno erro, próximo aos cen anos ou mesmo inferior.
O certo é que os seres vivos absorben o 14 de carbono que hai ao redor mentres viven. Con todo, desde o momento da súa morte, o 14 de carbono empeza a desaparecer. O ritmo de desaparición é coñecido, polo que a pegada pódese coñecer comparando o 14 de carbono restante co existente na atmosfera.
Os isótopos do carbono non serven unicamente paira calcular a idade. Por exemplo, Murelaga fíxase nos isótopos de carbono e nitróxeno dos fósiles dos cervos paira saber que comeron estes animais. Grazas á dieta, Murelaga deduce o clima daquela época.
Con todo, o carbono 14 ten un límite: non serve paira datar rocas anteriores aos 50.000 anos, xa que nese período de tempo a práctica totalidade do carbono 14 que contiñan trázalas está desintegrada.
Tamén se poden realizar dataciones baseadas en isótopos en rocas. Nas rocas traballan con isótopos de uranio, rubidio, potasio, etc. A súa vida media é moito maior que a do 14 de carbono, polo que son aptas paira datar rocas de fai máis de 50.000 anos.
Así, con isótopos cun ritmo de desintegración lento pódense retroceder millóns de anos. O isótopo do carbono 14 ten una vida media de 5.730 anos, é dicir, no ano 5.730 perde a metade do carbono 14 que ten o fósil. Pola contra, o proceso de conversión de uranio-235 en picado -207 ten una vida media de 700 millóns de anos, mentres que o proceso de xeración de chumbo de 238 a uranio-206 é de 4.500 millóns de anos. O erro tamén é desta medida, é dicir, en dataciones de 3.000 millóns de anos pode haber un erro dun ou outro millón.
Os detectives do pasado elixen en función da idade da roca en que isótopos basean a datación. Canto máis antiga é a roca, máis longa é a súa vida media. Ademais dos xa mencionados, utilizan extroncio de rubidio, argón potásico, torio uranio e outros sistemas.
No entanto, os investigadores adoitan empregar varios métodos nunha mesma roca para que o cálculo sexa o máis preciso posible. Murelaga, por exemplo, ás veces utiliza paleomagnetismo. O método baséase nos cambios de polaridad do campo magnético terrestre e, segundo el, é una mestura de datación relativa e absoluta.
Na actualidade, o polo negativo atópase próximo ao polo xeográfico norte, pero en períodos de entre 10.000 e 25.000 anos esta polaridad intercámbiase. O cambio de polaridad ocorre simultaneamente en todo o planeta, polo que é xeral. Así, se a roca contén ferro ou outro mineral magnético e está sobre un material fundido, o mineral oriéntase sempre cara ao polo magnético.
Por tanto, a orientación do mineral suxire polaridad e é fácil ver si coincide ou non coa actual. Isto non significa en si mesmo que a roca é noica, xa que os cambios de polaridad son cíclicos, pero os paleontólogos, medindo a polaridad en varias capas superpuestas, forman una columna paleomagnética. Trátase dunha especie de barra de código, na que se representan en negro e branco os tramos con polaridad actual e en contra.
No seguinte paso, a columna paleomagnética asimílase á das rocas volcánicas que emerxen dos fondos oceánicos. De feito, nas rocas volcánicas das dorsais oceánicas, a datación exacta cos isótopos é utilizada como referencia. Ademais, utilízanse fósiles paira "ancorar" os cambios de polaridad, é dicir, paira coñecer máis ou menos onde se sitúa a columna paleomagnética que se desexa datar na referencia das dorsais.
É un método complexo, pero Murelaga, por exemplo, datou os xacementos das Bardenas. Con todo, ás veces hai problemas, por exemplo cando un río arrastrou parte, ou cando orienta os fluxos de auga os minerais e non os magnetismos. Salvo nestes casos, o paleomagnetismo é un método válido que permite viaxar moi atrás no tempo, xa que serve tamén paira datar rocas de máis de 100 millóns de anos de antigüidade.
Os troncos das árbores tamén teñen un código de barras: aneis ou liñas de crecemento. Tamén serven paira realizar dataciones. A técnica de aneis, chamada dendrocronología, consiste en relacionar as liñas de crecemento co clima e o tempo.
De feito, ás árbores de aquí créaselles un anel ao ano. Noutros lugares, con todo, non é así. Por exemplo, nas selvas tropicais as plantas crecen constantemente, mentres que nas zonas de verán moi seco pode haber máis dun anel no mesmo ano. Por iso, non serven paira utilizar a dendrocronología.
Con todo, nestas latitudes as árbores crecen máis no verán que no inverno. Dado que a madeira inicial e final do período de crecemento é diferente, é posible separar os aneis. Así mesmo, os aneis presentan una anchura diferente debido aos factores que afectan o crecemento (temperatura, contaminantes, etc.). De aí obteñen información adicional, por exemplo, como foi cambiando o tempo.
Do mesmo xeito que coas columnas paleomagnéticas, é necesario comparar a secuencia de aneis cun modelo. Desta forma se fonda, colócase en cronoloxía. Por outra banda, comezando polas árbores vivas e superponiéndolos con anacos de madeira morta, pódese conseguir una cronoloxía longa. Así, o tronco máis antigo, datado con dendrocronología, ten 7.000 anos.
A unha dama non hai que preguntarlle cantos anos ten, pero os detectives do tempo utilizan todos os trucos ao seu alcance paira inventar a idade da Terra.