Forklarer: hvordan opdager arkæologer glemte gamle monumenter?

det populære billede af en arkæolog er en person, der tilbringer det meste af deres tid på deres knæ omhyggeligt med at udgrave steder. Selvom udgravning stadig er en af arkæologiens vigtigste forskningsmetoder, det er ikke uden problemer: det er langsomt, dyrt og kan kun dække relativt små områder på et sted. Mest problematisk af alt ødelægger det meget af de beviser, vi stoler på.

i virkeligheden bruger arkæologer en lang række andre teknikker til at undersøge både individuelle steder og hele landskaber. For eksempel kan luftfotografering af et opdrættet felt afsløre skjulte detaljer, fordi afgrøder modnes forskelligt i områder over nedgravede vægge eller grøfter. I mellemtiden kan den systematiske indsamling af genstande fra overfladen af pløjede marker give værdifulde artefaktiske beviser.

Hvordan kan arkæologer se, hvad der er under jorden?

en række teknikker til rådighed for arkæologer er geofysisk undersøgelse (eller “geofyse” til fans af tv-programmet Time Team). Af de mange geofysiske teknikker, der findes, gør arkæologer generelt brug af fire: magnetisk gradiometri, jordmodstand, jordgennemtrængende radar (GPR) og magnetisk modtagelighed. Hver teknik måler et eller andet aspekt af jorden under overfladen. Ved at tage mange aflæsninger på et regelmæssigt gitter og plotte resultaterne, information om det arkæologiske sted kan opnås uden at skulle grave det op.

de grundlæggende teknikker blev stort set udviklet i slutningen af 1950 ‘erne–60’ erne, men deres anvendelse er blevet revolutioneret af kraften i moderne computing, som gør det muligt for os at indsamle og behandle enorme mængder data hurtigt og ved moderne landmålingsteknikker.

høj nøjagtighed differential GPS er i stand til at give koordinater nøjagtige til omkring 10mm. som et resultat, er vi nu i stand til at bygge slæbte arrays, der kan kortlægge store landskaber hurtigt og præcist. Dette gjorde det for nylig muligt for arkæologer at opdage den enorme stenlinje ved Durrington-væggene nær Stonehenge, afslører dem for at være en del af det største overlevende stenmonument under en bank, der nogensinde er opdaget i Storbritannien.

men mange undersøgelser udføres stadig ved hjælp af håndbetjente maskiner og giver stadig spændende resultater som dem, der blev opnået i sommer i Verulamium, Hertfordshire, af Community Archaeology Geophysics Group. Undersøgelsen har afsløret rige byhuse og mere beskedne boliger, veje, et tempel og muligvis endda akvædukten, der leverede noget af byens vand.

hvad er de teknikker, de bruger?

magnetisk gradiometri måler lokale variationer i Jordens magnetfelt. Der er to kilder til magnetisme af interesse for arkæologer: termoremanens og magnetisk modtagelighed. I det førstnævnte tilfælde bliver svagt magnetiske materialer, der har været udsat for intens varme, permanent magnetiseret på grund af indflydelsen fra Jordens magnetfelt, når de afkøles, og kan derefter lettere detekteres. Gode eksempler inkluderer funktioner såsom keramikovne.

i sidstnævnte tilfælde kan arkæologer måle en prøves magnetiske respons på jordens magnetfelt. Især jord og sedimenter kan forstærkes magnetisk gennem fyring ved lav temperatur, organisk gæring og andre processer. Ofte indeholder negative træk som Gruber og grøfter sådanne magnetisk forbedrede jordarter og kan påvises med et magnetometer.

i en jordmodstandsundersøgelse ledes en elektrisk strøm gennem jorden, og modstanden måles. For at lede en elektrisk strøm skal jorden indeholde vand og salt. I praksis tillader teknikken arkæologer at måle variationer i vandet i jorden. Funktioner som faste vægge og overfladeveje vil normalt have lavt fugtindhold og dermed en høj modstand. Undergrundsfunktioner, der fanger fugt, såsom grøfter og grober, vil normalt have lav modstand, selvom disse er mindre let detekterede.

GPR fungerer ved at transmittere en meget højfrekvent radiopuls i jorden. Noget af pulsen reflekteres tilbage fra overflader af forskellige lag af materiale i jorden, såsom vægplader eller gulve. Ved at måle den tid, det tager for pulsen at vende tilbage, er det muligt at estimere dybden af ændringen og så af funktionen.

nogle af pulsen fortsætter dybere ned i jorden og reflekteres af andre ændringer. Ved at flytte antennen hen over jordoverfladen i en lineær transekt er det muligt at opbygge et radargram, i det væsentlige et billede af refleksionerne langs transektlinjen. Ved at tage flere tæt adskilte transekter og stable dem i en terning i programmet, kan vi skabe vandrette “tidsskiver” billeder af refleksionsmønsteret på forskellige dybder.

magnetisk følsomhedsundersøgelse udsætter et relativt lille volumen jord til et magnetfelt og måler det inducerede magnetiske respons. Mens vi i gradiometri er afhængige af Jordens magnetfelt for at inducere responsen, skaber denne type undersøgelse aktivt responsen og giver en absolut værdi for den samplede jord. Det er nyttigt til bestemmelse af områder med magnetisk forbedret jord forårsaget af forbrænding og intens besættelse og kan give nyttige ekstra data til fortolkning af brede arealanvendelsesområder.

hvis tid og penge tillader det, kan brug af flere teknikker skabe en endnu mere nuanceret vurdering af de overlevende arkæologiske aflejringer. For eksempel kan stenbygninger vises tydeligt på en GPR-undersøgelse, mens gruber og grøfter muligvis slet ikke vises, men er tydelige i en magnetometriundersøgelse.

svagheden ved disse teknikker er, at fortolkningen af resultaterne ofte er afhængig af analogi med andre kendte steder, og teknikkerne kan ikke give sikre datoer. Brug af resultaterne, imidlertid, gør det muligt for arkæologer nøjagtigt at placere deres udgravningsgrave for at besvare specifikke spørgsmål, samtidig med at ødelæggelsen af den arkæologiske optegnelse minimeres.