Uitleg: hoe ontdekken archeologen vergeten oude monumenten?

het populaire beeld van een archeoloog is iemand die het grootste deel van zijn tijd op zijn knieën besteedt aan het zorgvuldig opgraven van sites. Hoewel opgraving nog steeds een van de belangrijkste onderzoeksmethoden van de archeologie is, is het niet zonder problemen: het is traag, duur en kan slechts relatief kleine gebieden van een site bestrijken. Het meest problematische van alles, het vernietigt veel van het bewijs waar we op vertrouwen.

in werkelijkheid gebruiken archeologen een breed scala aan andere technieken om zowel individuele sites als hele landschappen te onderzoeken. Bijvoorbeeld, luchtfotografie van een gekweekt veld kan verborgen details onthullen omdat gewassen anders rijpen in gebieden boven begraven muren of sloten. Ondertussen kan de systematische verzameling van artefacten van het oppervlak van geploegde velden waardevol artefactueel bewijs leveren.

Hoe kunnen archeologen zien wat er ondergronds is?

een reeks technieken die archeologen ter beschikking staan is geofysisch onderzoek (of “geofizz” voor fans van het tv-programma Time Team). Van de vele geofysische technieken die er bestaan, maken archeologen meestal gebruik van vier: magnetische gradiometrie, aardweerstand, ground penetrating radar (GPR) en magnetische gevoeligheid. Elke techniek Meet een aspect van de grond onder het oppervlak. Door het nemen van veel lezingen op een regelmatig raster en het plotten van de resultaten, kan informatie over de archeologische site worden verkregen zonder het op te graven.

de basistechnieken werden grotendeels ontwikkeld in de late jaren 50-60, maar het gebruik ervan heeft een revolutie teweeggebracht door de kracht van de moderne Informatica, die ons in staat stelt om grote hoeveelheden gegevens snel te verzamelen en te verwerken, en door moderne landmeettechnieken.

differentiële GPS met hoge nauwkeurigheid kan coördinaten leveren die nauwkeurig zijn tot ongeveer 10 mm. hierdoor kunnen we nu gesleepte arrays bouwen die grote landschappen snel en nauwkeurig kunnen bekijken. Dit is wat archeologen onlangs in staat stelde om de enorme lijn stenen te ontdekken bij Durrington Walls in de buurt van Stonehenge, waaruit bleek dat ze deel uitmaken van het grootste overgebleven stenen monument onder een bank ooit ontdekt in Groot-Brittannië.

veel enquêtes worden echter nog steeds met handbediende machines uitgevoerd en leveren nog steeds interessante resultaten op, zoals die welke deze zomer in Verulamium, Hertfordshire, door de community Archaeology Geophysics Group zijn verkregen. Het onderzoek heeft rijke herenhuizen en meer bescheiden woningen, wegen, een tempel en mogelijk zelfs het aquaduct dat een deel van het water van de stad leverde blootgelegd.

welke technieken gebruiken zij?

magnetische gradiometrie meet lokale variaties in het aardmagnetisch veld. Er zijn twee bronnen van magnetisme van belang voor archeologen: thermoremanentie en magnetische gevoeligheid. In het eerste geval worden zwak magnetische materialen die zijn blootgesteld aan intense hitte permanent gemagnetiseerd als gevolg van de invloed van het magnetische veld van de aarde als ze afkoelen, en kunnen ze gemakkelijker worden gedetecteerd. Goede voorbeelden zijn functies zoals aardewerk ovens.

in het laatste geval kunnen archeologen de magnetische respons van een monster op het magnetische veld van de aarde meten. Met name bodems en sedimenten kunnen magnetisch worden versterkt door middel van bakken bij lage temperaturen, organische fermentatie en andere processen. Vaak bevatten negatieve eigenschappen zoals putten en sloten zulke magnetisch verbeterde bodems en zijn ze detecteerbaar met een magnetometer.

in een aardeweerstands onderzoek wordt een elektrische stroom door de grond geleid en de weerstand gemeten. Om een elektrische stroom te voeren, moet de bodem water en zout bevatten. In de praktijk stelt de techniek archeologen in staat om variaties in het water in de grond te meten. Kenmerken zoals massieve muren en geasfalteerde wegen hebben meestal een laag vochtgehalte en dus een hoge weerstand. Ondergrondkenmerken die vocht opvangen, zoals sloten en putten, hebben meestal een lage weerstand, hoewel deze minder gemakkelijk worden gedetecteerd.

GPR werkt door het uitzenden van een zeer hoge frequentie radiopuls in de grond. Een deel van de puls zal worden gereflecteerd terug van oppervlakken van verschillende lagen materiaal in de grond, zoals wandbladen of vloeren. Door het meten van de tijd die nodig is voor de puls om terug te keren, is het mogelijk om de diepte van de verandering en dus van de functie te schatten.

een deel van de puls zal dieper in de grond blijven en worden weerspiegeld door andere veranderingen. Door de antenne in een lineaire transect over het grondoppervlak te bewegen, is het mogelijk een radargram op te bouwen, in wezen een beeld van de reflecties langs de lijn van de transect. Door meerdere dicht op elkaar liggende transcten te nemen en ze in een kubus in de software te stapelen, kunnen we horizontale “tijdschijfjes” – beelden maken van het patroon van reflecties op verschillende dieptes.

magnetische gevoeligheidsonderzoek proefpersonen een relatief klein volume van de bodem aan een magnetisch veld en meet de geïnduceerde magnetische respons. Terwijl we in gradiometrie vertrouwen op het magnetisch veld van de aarde om de respons te induceren, creëert dit soort onderzoek actief de respons en levert het een absolute waarde voor de bemonsterde bodem. Het is nuttig bij het bepalen van gebieden met magnetisch versterkte bodems veroorzaakt door verbranding en intense bezetting en kan nuttige extra gegevens opleveren bij het interpreteren van brede zones van landgebruik.

als tijd en geld het toelaten, kan het gebruik van meerdere technieken een nog genuanceerdere beoordeling van de overlevende archeologische vindplaatsen opleveren. Bijvoorbeeld, stenen gebouwen kunnen duidelijk te zien zijn op een GPR-enquête, terwijl putten en greppels misschien helemaal niet verschijnen, maar duidelijk zijn in een magnetometrie-enquête.

de zwakte van deze technieken is dat de interpretatie van de resultaten vaak gebaseerd is op analogie met andere bekende locaties, en de technieken kunnen geen veilige data opleveren. Met behulp van de resultaten kunnen archeologen echter nauwkeurig hun opgravingsgraven plaatsen om specifieke vragen te beantwoorden, terwijl de vernietiging van de archeologische gegevens tot een minimum wordt beperkt.