Erklärer: Wie entdecken Archäologen vergessene antike Denkmäler?

Das populäre Bild eines Archäologen ist jemand, der die meiste Zeit auf den Knien verbringt und sorgfältig Ausgrabungsstätten ausgräbt. Obwohl die Ausgrabung immer noch eine der wichtigsten Forschungsmethoden der Archäologie ist, ist sie nicht ohne Probleme: Sie ist langsam, teuer und kann nur relativ kleine Bereiche eines Geländes abdecken. Am problematischsten ist, dass es einen Großteil der Beweise zerstört, auf die wir uns verlassen.

In Wirklichkeit verwenden Archäologen eine Vielzahl anderer Techniken, um sowohl einzelne Stätten als auch ganze Landschaften zu untersuchen. Beispielsweise kann die Luftaufnahme eines bewirtschafteten Feldes verborgene Details aufdecken, da die Pflanzen in Bereichen über vergrabenen Wänden oder Gräben unterschiedlich reifen. Inzwischen kann die systematische Sammlung von Artefakten von der Oberfläche gepflügter Felder wertvolle Artefakte liefern.

Wie können Archäologen sehen, was sich unter der Erde befindet?

Eine Reihe von Techniken, die Archäologen zur Verfügung stehen, ist die geophysikalische Vermessung (oder „Geofizz“ für Fans des TV-Show-Time-Teams). Von den vielen vorhandenen geophysikalischen Techniken verwenden Archäologen im Allgemeinen vier: magnetische Gradiometrie, Erdwiderstand, Bodenradar (GPR) und magnetische Suszeptibilität. Jede Technik misst einen Aspekt des Bodens unter der Oberfläche. Durch viele Messwerte in einem regelmäßigen Raster und das Aufzeichnen der Ergebnisse, Informationen über die archäologische Stätte können gewonnen werden, ohne sie ausgraben zu müssen.

Die grundlegenden Techniken wurden größtenteils in den späten 1950er–60er Jahren entwickelt, aber ihre Verwendung wurde durch die Leistung moderner Computer, die es uns ermöglichen, riesige Datenmengen schnell zu sammeln und zu verarbeiten, und durch moderne Vermessungstechniken revolutioniert.

Differenzielles GPS mit hoher Genauigkeit kann Koordinaten mit einer Genauigkeit von etwa 10 mm liefern. Dadurch sind wir jetzt in der Lage, gezogene Arrays zu bauen, mit denen große Landschaften schnell und genau vermessen werden können. Dies ermöglichte es Archäologen kürzlich, die riesige Steinlinie an den Durrington Walls in der Nähe von Stonehenge zu entdecken, enthüllt sie als Teil des größten erhaltenen Steindenkmals unter einer Bank, die jemals in Großbritannien entdeckt wurde.

Aber viele Untersuchungen werden immer noch mit handbetriebenen Maschinen durchgeführt und liefern immer noch aufregende Ergebnisse, wie sie in diesem Sommer in Verulamium, Hertfordshire, von der Community Archaeology Geophysics Group erzielt wurden. Die Umfrage ergab reiche Stadthäuser und bescheidenere Wohnungen, Straßen, ein Tempel und möglicherweise sogar das Aquädukt, das einen Teil des Wassers der Stadt lieferte.

Welche Techniken werden verwendet?

Die magnetische Gradiometrie misst lokale Schwankungen im Erdmagnetfeld. Es gibt zwei Quellen des Magnetismus, die für Archäologen von Interesse sind: Thermoremanenz und magnetische Suszeptibilität. Im ersteren Fall werden schwach magnetische Materialien, die intensiver Hitze ausgesetzt waren, aufgrund des Einflusses des Erdmagnetfeldes beim Abkühlen permanent magnetisiert und können dann leichter erkannt werden. Gute Beispiele sind Merkmale wie Töpferöfen.

Im letzteren Fall können Archäologen die magnetische Reaktion einer Probe auf das Erdmagnetfeld messen. Insbesondere Böden und Sedimente können durch Niedertemperaturbrand, organische Fermentation und andere Prozesse magnetisch aufgewertet werden. Oft enthalten negative Merkmale wie Gruben und Gräben solche magnetisch verstärkten Böden und sind mit einem Magnetometer nachweisbar.

Bei einer Erdungswiderstandserhebung wird ein elektrischer Strom durch den Boden geleitet und der Widerstand gemessen. Um einen elektrischen Strom zu leiten, muss der Boden Wasser und Salz enthalten. In der Praxis ermöglicht die Technik Archäologen, Variationen des im Boden vorhandenen Wassers zu messen. Merkmale wie feste Wände und asphaltierte Straßen weisen in der Regel einen geringen Feuchtigkeitsgehalt und damit eine hohe Beständigkeit auf. Unterirdische Merkmale, die Feuchtigkeit einfangen, wie Gräben und Gruben, weisen normalerweise einen geringen Widerstand auf, obwohl diese weniger leicht zu erkennen sind.

GPR sendet einen hochfrequenten Funkimpuls in den Boden. Ein Teil des Pulses wird von Oberflächen verschiedener Materialschichten im Boden wie Wandoberflächen oder Böden reflektiert. Durch Messen der Zeit, die für die Rückkehr des Impulses benötigt wird, ist es möglich, die Tiefe der Änderung und damit des Merkmals abzuschätzen.

Ein Teil des Pulses wird tiefer in den Boden eindringen und sich in anderen Veränderungen widerspiegeln. Durch Bewegen der Antenne über die Bodenoberfläche in einem linearen Transekt ist es möglich, ein Radargramm aufzubauen, im Wesentlichen ein Bild der Reflexionen entlang der Linie des Transekts. Indem wir mehrere eng beieinander liegende Transekte nehmen und sie in der Software zu einem Würfel stapeln, können wir horizontale „Zeitscheiben“ -Bilder des Reflexionsmusters in verschiedenen Tiefen erstellen.

Magnetic susceptibility Survey unterzieht ein relativ kleines Bodenvolumen einem Magnetfeld und misst die induzierte magnetische Reaktion. Während wir uns bei der Gradiometrie auf das Erdmagnetfeld verlassen, um die Antwort zu induzieren, erzeugt diese Art der Vermessung aktiv die Antwort und liefert einen absoluten Wert für den beprobten Boden. Es ist nützlich bei der Bestimmung von Gebieten mit magnetisch verstärkten Böden, die durch Verbrennung und intensive Besetzung verursacht werden, und kann nützliche zusätzliche Daten bei der Interpretation breiter Landnutzungszonen liefern.

Wenn es Zeit und Geld erlauben, kann die Verwendung mehrerer Techniken eine noch differenziertere Bewertung der überlebenden archäologischen Ablagerungen ermöglichen. Zum Beispiel können Steingebäude auf einer GPR-Vermessung deutlich sichtbar sein, während Gruben und Gräben überhaupt nicht erscheinen, aber in einer magnetometrischen Vermessung offensichtlich sind.

Die Schwäche dieser Techniken besteht darin, dass die Interpretation der Ergebnisse häufig auf Analogien zu anderen bekannten Standorten beruht und die Techniken keine sicheren Daten liefern können. Mit den Ergebnissen, jedoch, ermöglicht Archäologen, ihre Ausgrabungsgräben genau zu platzieren, um spezifische Fragen zu beantworten und gleichzeitig die Zerstörung der archäologischen Aufzeichnungen zu minimieren.