Selvittäjä: miten arkeologit löytävät unohdettuja muinaismuistoja?

suosittu kuva arkeologista on henkilö, joka viettää suurimman osan ajastaan polvillaan kaivaten huolellisesti paikkoja. Vaikka kaivaus on edelleen yksi arkeologian tärkeimmistä tutkimusmenetelmistä, se ei ole ongelmatonta: se on hidasta, kallista ja voi kattaa vain suhteellisen pieniä alueita kohteesta. Kaikkein ongelmallisinta on, että se tuhoaa suuren osan todisteista, joihin luotamme.

todellisuudessa arkeologit käyttävät monenlaisia muita tekniikoita tutkiessaan sekä yksittäisiä kohteita että kokonaisia maisemia. Esimerkiksi viljellyn pellon ilmakuvaus voi paljastaa piileviä yksityiskohtia, koska sadot kypsyvät eri tavoin hautautuneiden muurien tai ojien yläpuolella olevilla alueilla. Samaan aikaan systemaattinen esineiden kerääminen kynnettyjen peltojen pinnalta voi tarjota arvokasta artefaktista todistusaineistoa.

miten arkeologit voivat nähdä, mitä maan alla on?

yksi arkeologien käytettävissä oleva tekniikkasarja on geofysikaalinen tutkimus (tai” geofizz ” TV-ohjelma Time Teamin faneille). Monista olemassa olevista geofysikaalisista tekniikoista arkeologit käyttävät yleensä neljää: magneettikentän gradiometriaa, maanvastusta, maahan tunkeutuvaa tutkaa (GPR) ja magneettista alttiutta. Jokainen tekniikka mittaa jotain osa maanpinnan alapuolella. Ottamalla useita lukemia säännölliseen ruudukkoon ja piirtämällä tulokset, tietoa arkeologisesta kohteesta voidaan saada tarvitsematta kaivaa sitä ylös.

perustekniikat kehitettiin suurelta osin 1950-60–lukujen vaihteessa, mutta niiden käytön ovat mullistaneet nykyaikaisen tietojenkäsittelyn voima, jonka ansiosta voimme kerätä ja käsitellä valtavia määriä dataa nopeasti, sekä nykyaikaiset maanmittaustekniikat.

korkean tarkkuuden differentiaali-GPS pystyy tarjoamaan noin 10 mm: n tarkkuudella tarkkoja koordinaatteja. Juuri tämän ansiosta arkeologit löysivät äskettäin Durrington Wallsin suunnattoman kivijonon lähellä Stonehengeä ja paljastivat niiden olevan osa suurinta säilynyttä kivimonumenttia, joka on koskaan löydetty Britanniasta erään pankin alta.

mutta monet tutkimukset tehdään edelleen Käsikäyttöisillä koneilla, ja ne antavat edelleen jännittäviä tuloksia, kuten tänä kesänä Verulamiumissa Hertfordshiressä saatu Community Archaeology Geophysics Group. Tutkimus on paljastanut rikkaita kaupunkitaloja ja vaatimattomampia asumuksia, teitä, temppelin ja mahdollisesti jopa akveduktin, joka toimitti osan kaupungin vedestä.

mitä tekniikoita he käyttävät?

magneettikentän gradiometria mittaa paikallisia vaihteluita maan magneettikentässä. Arkeologeja kiinnostavia magnetismin lähteitä on kaksi: termoresistenssi ja magneettiherkkyys. Edellisessä tapauksessa voimakkaan lämmön kohteeksi joutuneet heikosti magneettiset materiaalit magnetisoituvat pysyvästi maan magneettikentän vaikutuksesta jäähtyessään, minkä jälkeen ne voidaan helpommin havaita. Hyviä esimerkkejä ovat esimerkiksi saviuunit.

jälkimmäisessä tapauksessa arkeologit voivat mitata näytteen magneettista reaktiota maan magneettikenttään. Erityisesti maaperää ja sedimenttejä voidaan parantaa magneettisesti matalassa lämpötilassa tapahtuvan polttamisen, orgaanisen käymisen ja muiden prosessien avulla. Usein negatiiviset piirteet, kuten kuopat ja ojat, sisältävät tällaista magneettisesti tehostettua maaperää ja ovat havaittavissa magnetometrillä.

maavastuskartoituksessa sähkövirta johdetaan maan läpi ja vastus mitataan. Sähkövirran johtamiseksi maaperässä on oltava vettä ja suolaa. Käytännössä tekniikan avulla arkeologit voivat mitata maassa olevan veden vaihteluita. Ominaisuudet, kuten kiinteät seinät ja pinnoitettu tiet on yleensä alhainen kosteuspitoisuus ja siten korkea vastus. Kosteutta sitovilla pinnanalaisilla ominaisuuksilla, kuten ojilla ja kuoppilla, on yleensä alhainen vastustuskyky, vaikka niitä ei ole yhtä helppo havaita.

GPR toimii lähettämällä maahan erittäin korkean taajuuden radiopulssin. Osa pulssista heijastuu takaisin maanpinnan eri materiaalikerrosten pinnoilta, kuten seinistä tai lattioista. Mittaamalla pulssin palautumiseen kuluvaa aikaa on mahdollista arvioida muutoksen syvyys ja siten ominaisuus.

osa pulssista jatkaa syvemmälle maahan ja heijastuu muista muutoksista. Siirtämällä antennia maanpinnan yli lineaarisessa transektissa on mahdollista rakentaa radargram, joka on lähinnä kuva transektin suuntaisista heijastuksista. Ottamalla useita lähekkäin transektejä ja pinoamalla ne ohjelmistoon kuutioksi, voimme luoda horisontaalisia ”aikaviipaleita” kuvia heijastusten kuvioista eri syvyyksissä.

Magneettiherkkyystutkimus altistaa suhteellisen pienen maa-aineksen magneettikentälle ja mittaa sen aiheuttamaa magneettista vastetta. Siinä missä gradiometriassa luotamme siihen, että maan magneettikenttä indusoi vasteen, tämäntyyppinen tutkimus luo vasteen aktiivisesti ja antaa itseisarvon otetulle maaperälle. Se on hyödyllinen määritettäessä palamisen ja voimakkaan miehityksen aiheuttamia magneettisesti parannettuja maa-alueita, ja se voi tarjota hyödyllistä lisädataa laajojen maankäyttöalueiden tulkinnassa.

jos aika ja raha sen sallii, useiden tekniikoiden avulla voidaan luoda vielä vivahteikkaampi arvio säilyneistä arkeologisista kerrostumista. Esimerkiksi kivirakennukset voivat näkyä selvästi GPR-tutkimuksessa, kun taas kuoppia ja ojia ei välttämättä näy lainkaan, mutta ne ovat ilmeisiä magnetometrisessä tutkimuksessa.

näiden tekniikoiden heikkous on se, että tulosten tulkinta perustuu usein analogiaan muiden tunnettujen kohteiden kanssa, eikä tekniikoilla voida tarjota varmoja päivämääriä. Tulosten avulla arkeologit voivat kuitenkin sijoittaa kaivaushautansa täsmällisesti vastaamaan erityisiin kysymyksiin ja samalla minimoida arkeologisen aineiston tuhoutumisen.