Antracologia é o estudo dos restos de madeira carbonizados (carvões) provenientes de sítios arqueológicos, de solos ou de sedimentos naturais.
A antracologia é uma ciência transdisciplinar que tem por princípio a análise e identificação de carvões com base na anatomia da madeira. Os carvões podem ser provenientes de sítios arqueológicos ou de sedimentos, estando relacionados ao testemunho de paleoincêndios, naturais ou de origem antrópica, ou a diversos aspectos da atividade humana (como fogueiras domésticas, fornos, piras funerárias etc.). Estudos antracológicos podem abordar também material atual, caso em que se relacionam principalmente com a descrição anatômica de material de referência (anatomia do carvão) ou com a fiscalização de carvões vegetais para verificar sua procedência.
Determinações antracológicas consistem na identificação taxonômica do espécime analisado. Essa identificação é possível graças à anatomia da madeira, que é determinada geneticamente e difere de espécie a espécie, tendo caracteres diagnósticos.
A anatomia se conserva após a carbonização, com alterações mínimas que não afetam a identificação. A principal alteração é a perda de massa e consequente contração da amostra, que faz com que certos elementos fiquem menores. Porém, os caracteres morfométricos alterados permanecem dentro da faixa de variações intraespecíficas e ecológicas, de forma que até dados quantitativos ainda podem ser usados. A carbonização provoca também a fusão das paredes celulares, que pode resultar na fusão parcial ou total das câmaras de pontoação e consequentemente na alteração ou desaparecimento das pontoações, especialmente as intervasculares e as pontoações das fibras. Outra diferença significativa é a perda de conteúdo celular, como óleos e resinas. Apesar da presença desses elementos ter o potencial de auxiliar em uma identificação, sua ausência não a impede. Mais algumas pequenas alterações podem estar presentes, mas não atrapalham a identificação, especialmente quando se sabe que são possibilidades.
Em ambientes de baixa biodiversidade, como em regiões temperadas, a identificação taxonômica pode ser feita a nível de espécie. Porém, em áreas com alta diversidade, como nos trópicos, geralmente só se esperam determinações a nível de gênero ou superior. Dependendo de características anatômicas, é possível que só uma determinação a nível de família seja possível. Se estudos forem escassos para o tipo de vegetação estudado, a determinação é mais difícil e menos precisa, reforçando a necessidade de construção de coleções de referência e descrição de espécies.
A identificação de espécies a partir de material carbonizado, em si, é bastante antiga, datando do final do século XIX, mas o método de trabalho utilizado na época, por meio de lâminas finas, era lento e difícil. Além disso, as pesquisas não tinham ainda um caráter sistemático que permitisse interpretações completas, limitando-se à identificação de algumas espécies. A partir da década de 1970 foi difundida a utilização da microscopia de luz refletida, principalmente por Jean-Louis Vernet, pioneiro da disciplina na França. Isso permitiu a multiplicação das análises antracológicas, propiciando o surgimento de abordagens paleoecológicas. No Brasil, o desenvolvimento desta disciplina teve início na década de 1990 com os trabalhos de Rita Scheel-Ybert. Em Portugal, os primeiros trabalhos na disciplina foram desenvolvidos por Isabel Figueiral.
Hoje em dia a análise de carvão se faz com microscópios de luz refletida que tenham campo claro e campo escuro. Cada fragmento de carvão é quebrado manualmente nos três planos fundamentais da madeira: transversal, longitudinal tangencial e longitudinal radial, e cada plano é observado no microscópio em diferentes aumentos. Os caracteres anatômicos do carvão são então descritos. Se o objetivo for identificar um fragmento de espécie desconhecida, as características são comparadas à literatura e a carvões de referência para achar a identificação.
Coleções de referência são, portanto, essenciais para poder identificar carvões arqueológicos ou modernos de fonte desconhecida.
A antracologia é um método de estudo com diversas vantagens em contexto arqueológico. Os sedimentos arqueológicos são geralmente muito ricos em fragmentos de carvão, cuja identificação permite fazer interpretações sobre a paisagem, a paleovegetação, as relações entre o ser humano e seu meio ambiente e os usos que populações passadas fizeram dos produtos vegetais. Além da perspectiva paleoecológica, que permite a reconstituição do paleoambiente vegetal e, em consequência, do paleoclima, esta disciplina fornece importantes informações paleoetnobotânicas relacionadas à utilização da madeira em contextos cotidianos e rituais e, inclusive, à alimentação das populações passadas, pela conservação de restos alimentares carbonizados.
No Brasil, estes estudos têm sido marcados por uma forte preocupação com a definição de metodologias apropriadas, buscando simultaneamente informações paleoambientais e paleoetnobotânicas comprometidas com a problemática arqueológica.
A análise antracológica tem se revelado uma importante ferramenta de apoio à interpretação arqueológica, contribuindo para a compreensão dos processos de formação e funcionalidade dos sítios. Análises antracológicas têm sido fundamentais para ampliar nosso conhecimento sobre os tipos de vegetação existentes nas áreas de implantação de diversos assentamentos no Brasil e no mundo, áreas de captação de recursos, economia do combustível, confecção de artefatos, materiais de construção e aspectos simbólicos e rituais do uso de madeira.
Além disso, a conservação de frutos, sementes e restos de raízes e tubérculos carbonizados tem permitido a abordagem de questões sobre dieta e produção de alimentos.
A análise antracológica de carvões arqueológicos já é largamente reconhecida como uma ferramenta fiável para a reconstituição paleoecológica. O fato de fogueiras arqueológicas serem construídas por pessoas que coletaram madeiras diversas e as transportaram para fazer fogo é às vezes apontado como uma falha quando se quer estudar o paleoambiente, pela possibilidade de haver seleção. Entretanto, essa mesma coleta permite obter em um mesmo local uma variedade muito maior de espécies do que se encontra em uma pequena parcela de um paleoincêndio, permitindo uma melhor visão da vegetação. Essa diversidade é especialmente observada quando se coleta carvões dispersos (fragmentos de carvões dispersos no sedimento, que constituem restos de diversas fogueiras feitas ao longo do tempo) e não carvões concentrados (fogueiras, estacas queimadas etc.).
A seleção de espécies de fato existe em diversos casos, principalmente para usos específicos (confecção de artefatos, materiais de construção), fogos ritualísticos e especiais (cremação, defumação, comunicação etc.) e para fins tecnológicos (produção de cerâmica, metalurgia etc.). Porém, com o estudo de diversas arqueofácies é geralmente possível identificar quando há seleção e em que contexto, informação valiosa arqueologicamente. Dados ecológicos também podem ajudar a identificar seleção, principalmente positiva.
Estudos de dendrologia associados à análise antracológica permitem obter estimativas do diâmetro mínimo dos lenhos carbonizados, com base na angulação dos raios. Esses estudos servem para entender melhor práticas de coleta de madeira, escolha, manejo da vegetação e estrutura da formação vegetal ao longo do tempo.
Os primeiros estudos desta linha de pesquisa foram feitos na Floresta Negra, na Alemanha, onde eles permitiram reconhecer os efeitos de atividades antrópicas na estrutura e composição florestal. Ferramentas trigonométricas são as mais confiáveis para essas medições, mas até agora elas só foram testadas em ambientes temperados.
O estudo de carvões de origem sedimentar (solos, paleosolos ou depósitos sedimentares) fornece essencialmente dados paleoecológicos, permitindo a reconstituição da vegetação passada e do paleoclima. Importantes informações sobre a relação entre a vegetação passada, incêndios florestais e mudanças climáticas vêm sendo obtidas a partir de diversos estudos realizados na Europa e na América do Norte. No Brasil, análises antracológicas associadas a análises de composição isotópica dos solos no Estado de São Paulo permitiram demonstrar que o clima da região era mais seco durante o início do Holoceno e em seguida mais úmido, semelhante ao atual, a partir de ca. 3000 anos BP.
Apesar de ser comum o estudo de carvão de solo fora de contexto arqueológico, há um argumento contrário a esse estudo quando feito de forma não crítica. Quando se amostra uma extensão pequena de solo, se pega o carvão de uma ou poucas árvores, as que queimaram lá, e por isso a amostra não é representativa da vegetação real. O carvão arqueológico, em contrapartida, é mais diversificado e por isso pode representar melhor a diversidade vegetal.
Os estudos antracológicos também podem ser aplicados em uma abordagem conservacionista e tecnológica, como a identificação de espécies de procedência irregular. O direcionamento do uso da antracologia como ferramenta para identificação e consequentemente fiscalização e controle de carvão vegetal no Brasil se reveste de um importante caráter conservacionista, pois o país é o maior produtor mundial de carvão vegetal. Este carvão (destinado principalmente para a indústria siderúrgica) é considerado como energia limpa e renovável quando obtido através de florestas plantadas, pois o saldo de carbono acaba sendo positivo. Porém apresenta forte impacto ambiental porque grande parte dele ainda é produzido através da extração ilegal a partir de florestas nativas, caso em que o saldo de carbono é negativo, além do impacto aos ecossistemas locais.