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Fire-related contexts, especially large-scale ones such as wildfires, represent a challenging and increasingly important area of intervention for forensic anthropology. One of the main difficulties in these scenarios is the recovery of skeletal remains due to the heat-induced changes they present. Their recovery and analysis require specialised knowledge while also relying on the expert’s experience. Nonetheless, forensic anthropology expertise is not always readily available. In fact, field search efforts frequently include volunteers and non-experts, whose limited knowledge of thermally altered skeletal material may result in remains being overlooked, meanwhile, mistaking and recovering material of non-forensic relevance. Notwithstanding, thermally altered remains can still be difficult to recognise for forensic anthropologists. It is known that bone tissue exhibits intrinsic fluorescence, mostly attributed to collagen and its structure. Conversely, most of the debris materials do not display this property. Fluorescence emerges, therefore, as a differentiable aspect between the two. However, exposure to high temperatures induces significant structural and chemical alterations in bone, which may limit or alter its fluorescence response. This thesis aimed to further investigate bone fluorescence under experimental burning conditions, evaluating the potential of fluorescence-based techniques in distinguishing burnt skeletal remains from debris. Three complementary approaches were applied: fluorescence spectrometry and photographic documentation using a UV excitation light source, and fluorescence lifetime. Human bones (n=450), non-human bones (n=33), and non-osseous materials (n=13) were submitted to experimental burnings and analysed before and after burning. Burning conditions covered temperatures from 413ºC to 1100ºC, and exposure durations ranged from 42 minutes to 310 minutes. Overall, similar results were obtained across the three methods, where the non-osseous samples did not exhibit fluorescence, and the bones (human and non-human) displayed a varied range of fluorescence intensities. The non-human bones exhibited a stronger fluorescence response compared to the human bones, although not statistically significant. A general tendency was observed for fluorescence response to decrease in intensity as burning conditions increased. However, a few outliers were recorded, possibly reflecting differences in burning procedures and/or intrinsic factors. Low-burning conditions limited fluorescence detection due to the darkened surface of charred bones. Conversely, calcined remains showed moderate to high intensities, particularly up to 700ºC. Although weak, the persistence of fluorescence at long exposure durations and at very high temperatures (≥800ºC) suggests a contribution from the inorganic component of bone, as the organic component is severely destroyed at these conditions. All methods allowed the distinction between non-osseous materials and bones. Yet, further distinction between human and non-human bones based on fluorescence response was unsuccessful. This research demonstrates that fluorescence-based methods show promise as auxiliary tools for the detection and discrimination of burnt skeletal remains. Their application to fieldwork requires, however, further equipment adjustments and testing. Moreover, this work emphasises the broader forensic significance of improving recovery efforts, which play a critical role in identification, ultimately easing the social and psychological distress of bereaved relatives.

Os contextos que envolvem a ação do fogo, nomeadamente os que ocorrem em grande escala como os incêndios florestais, representam uma área de intervenção desafiante e de crescente relevância para a antropologia forense. Uma das principais dificuldades nestes cenários prende-se com a recuperação dos restos esqueléticos, devido às alterações que estes apresentam resultantes da ação do calor. A sua recuperação e análise requerem conhecimento especializado e dependem também, em certa medida, da experiência do perito. No entanto, a presença de antropólogos forenses no terreno nem sempre é imediatamente possível. De facto, as intervenções em campo incluem frequentemente voluntários e pessoal não-especializado, cujos conhecimentos limitados sobre material esquelético com alterações térmico-induzidas podem levar à sua negligência, e por outro lado, à recolha de materiais sem interesse forense. Ademais, o reconhecimento de material esquelético queimado é também, por vezes, difícil para os próprios peritos.Sabe-se que o tecido ósseo apresenta fluorescência intrínseca, geralmente atribuída ao colagénio e à sua estrutura. Em contraste, a maioria dos materiais que constituem os escombros não exibe esta propriedade. A fluorescência surge, assim, como um potencial factor diferenciador entre os dois. Contudo, a exposição a elevadas temperaturas induz alterações químicas e estruturais significativas nos ossos, podendo limitar ou modificar a sua resposta de fluorescência. Esta tese teve como objetivo aprofundar o estudo da fluorescência em material esquelético experimentalmente queimado, avaliando o potencial de técnicas baseadas em fluorescência para distinção entre restos esqueléticos queimados e escombros. Para tal, foram aplicadas três abordagens complementares: espectrometria de fluorescência e documentação fotográfica, utilizando luz UV, e tempo de vida de fluorescência. Ossos humanos (n=450), ossos não-humanos (n=33) e materiais não-ósseos (n=13) foram submetidos a queimas experimentais e analisados antes e depois de queimados. As condições de queima abrangeram temperaturas entre os 413ºC e os 1100ºC, com durações de exposição compreendidas entre os 42 e os 310 minutos. De modo geral, os três métodos produziram resultados coerentes, verificando-se que as amostras não-ósseas não exibiram fluorescência, enquanto os ossos (quer humanos, quer não-humanos) apresentaram uma ampla variação na intensidade de resposta de fluorescência. Os ossos não-humanos exibiram uma resposta mais intensa comparativamente aos ossos humanos, embora sem significância estatística. Observou-se uma tendência geral para a diminuição da intensidade de fluorescência com o aumento das condições de queima. No entanto, foram registadas algumas exceções, possivelmente associadas a diferenças nos procedimentos de queima e/ou a factores intrínsecos das amostras. Condições de queima menos intensas limitaram a deteção de fluorescência devido à coloração mais escura da superfície dos ossos carbonizados. Em contraste, ossos calcinados apresentaram intensidade de fluorescência moderada ou elevada, particularmente até aos 700°C. Embora fraca, a persistência de fluorescência em queimas de longa duração e de temperaturas mais elevadas (≥800°C) sugere uma contribuição da componente inorgânica do osso, uma vez que a componente orgânica se encontra destruída nestas condições.Todos os métodos permitiram a distinção entre materiais não-ósseos e material esquelético. Contudo, não foi possível distinguir ossos humanos de ossos não-humanos com base na sua resposta de fluorescência.Este trabalho demonstra que métodos baseados em fluorescência apresentam potencial como ferramentas auxiliares na deteção e discriminação de restos esqueléticos queimados. A sua aplicação em contexto de campo requer, no entanto, adaptações de equipamento e sua testagem. Para além da relevância metodológica, esta investigação sublinha a importância forense mais ampla da melhoria dos processos de recolha, os quais desempenham um papel fundamental para a identificação e contribuem, eventualmente, para a atenuação do sofrimento social e psicológico dos familiares em luto.