Chapultepec ha sido lugar de descubrimientos arqueológicos desde el siglo XIX.
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El parque urbano más grande de la ciudad de México ha sido fuente de diversos vestigios prehispánicos desde el siglo XIX. En las tres secciones de este parque, existen espacios con vestigios: cerca de los baños y las albercas de Moctezuma, las fuentes y los andadores ubicados dentro de la primera sección, así como en las áreas verdes cercanas a la Feria de Chapultepec y los museos de la segunda.
Desde 2003 se han dado los hallazgos de alrededor de 14 piezas y cimientos de muros encontrados en una excavación en la falda sur del cerro, la cual mide 20 metros cuadrados. Aquellos restos fueron asentamientos mexicas, que se dieron tras los trabajos de iluminación que se realizan en los andadores del bosque, pero ya se tenían antecedentes de asentamientos teotihuacanos cuando en 1999 se encontraron vestigios de esta cultura con el proyecto de restauración del museo de Historia.
Chapultepec, fue un área con una fuerte carga ideológica y social, donde se se han encontrado vestigios domésticos como molcajetes, jarras y ollas. En esta zona aparecen alineamientos de piedras y restos que sugieren era un área de rituales, pues existen seis pares de vasijas colocadas una encima de la otra.
Más tarde, en 2004 se otorgó un gran presupuesto medio millón de pesos por el INAH, y cien mil pesos por el gobierno de aquella época, para contar con recursos para encontrar más vestigios. Más tarde se montaron exposiciones de las piezas encontradas en la periferia del Cerro de Chapultepec en el mismo Museo Nacional de Historia.
En múltiples recorridos por la superficie de las tres secciones del bosque desde 2009, se registraron diversas zonas con alto potencial arqueológico en el parque urbano. Así, y de acuerdo con la declaratoria instaurada en 2012 y ampliada en 2016 que establece a las dos primeras secciones y partes de la tercera como Zona Arqueológica de Chapultepec, fue posible emprender exploraciones en coordinación con la Conagua y localizar vestigios de una serie de viviendas prehispánicas, cuya temporalidad corresponde a las fases Tlamimilolpa (225 a 350 d.C.) y Xolalpan (350 a 550 d.C.) de la cultura Teotihuacana.
Pero quizá el mayor descubrimiento arqueológico en Chapultepec, se dio en 2018 cuando encontraron casi una hectárea que alojaba entierros, material cerámico y vestigios de antiguas estructuras habitacionales. Las labores de salvamento identifican dos ocupaciones del sitio, correspondientes al periodo Preclásico y a fases del Clásico. Hacía el año 1000, las casas que componían las aldeas se van alejado unas de otras, al principio unos 200 o 300 metros, y extendiéndose por las laderas y valles.
Fueron hallados los vestigios de un caserío de más de mil 500 años de antigüedad, cuyos elementos guardan semejanza con el estilo teotihuacano del Clásico, resurgen gracias al trabajo que los arqueólogos del Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH).
En esa época, los restos fueron inscritos dentro del proyecto "Bosque, Cerro y Castillo de Chapultepec", y coordinados por la arqueóloga Lourdes López Camacho, las labores de salvamento iniciaron a mediados de enero con el fin de supervisar áreas en las que la Comisión Nacional del Agua (Conagua) introduciría nuevos sistemas de riego automatizado, y así garantizar la debida investigación y protección de los objetos culturales que pudiesen encontrarse.
Si bien los trabajos en la segunda sección del Bosque se realizan en tres frentes, dos de éstos concentran la mayor cantidad de hallazgos. Se trata de un par de unidades en las que los arqueólogos ubicaron cuadros y rectángulos unidos por muros colindantes, las cuales habrían sido los cimientos de antiguas habitaciones.
Las dos fases de ocupación pueden inferirse por aspectos como un doble muro localizado bajo uno de los rectángulos al noroeste del asentamiento y diversas sobreposiciones de muros, así como por materiales de cerámica, obsidiana, pizarra, mica, piedra y 11 entierros humanos (nueve de adultos y dos de neonatos) descubiertos por los arqueólogos Ivonne Cruz Sosa, Blanca Copto Gutiérrez, Valeria Aguirre Aldana, Oswaldo Murillo Soto y Natalia Vázquez Cerón, a quienes asisten 16 ayudantes.
También se encontraron 17 objetos, junto con fragmentos de obsidiana, un pequeño hueso trabajado en forma circular, restos de láminas de pizarra y mica, que confluían alrededor de los restos de un individuo en posición sedente. Al norte de este entierro, bajo un molcajete, se extrajeron piezas óseas, por lo que se teoriza que el personaje de la ofrenda principal fue inhumado con un acompañante.
Otros restos humanos hallados corresponden a neonatos, ubicados al interior de un par de vasijas fragmentadas, y a los de un adulto masculino que se localizó incompleto y sin asociación a una estructura arquitectónica, además contaba con láminas de pizarra, hachas de riolita (o hachas verdes) y otros materiales del periodo Preclásico que tienen similitud con piezas de la tradición Guerrero.
Hoy en día, piezas completas y más de 40 costales de fragmentos prehispánicos son resguardados en el laboratorio del proyecto en el Castillo de Chapultepec, donde especialistas trabajan en su limpieza, estabilización y clasificación en cédulas, así como su incorporación a muestrarios. Desde el 2018, se ha establecido en acuerdo con la Conagua y la autoridad del Bosque de Chapultepec, para que el espacio ocupado por este caserío no pueda ser excavado o intervenido por ninguna obra.