Nye detaljer fra vores fortid, som har ligget gemt i afkroge rundt omkring i verden, kommer frem i lyset i takt med, at vi forfiner teknikkerne, som kan afsløre dem.

Den nok mest berømte er rekonstruktionen af menneskehedens evolution siden vores oprindelse i Afrika for omkring 300.000 år siden. Rekonstruktionen blev foretaget ved at analysere både levende og fossil DNA.

Fortidens spøgelser fra afrikanske og eurasiske populationer har kun kunnet genoplives takket være forskningens evne til at nå ind i den biomolekylære verden.

Nu afslører digital analyse af klippeoverflader, hvordan andre 'spøgelser' fra den fjerne fortid - denne gang fra for næsten 2.000 år siden i Nordamerika - er blevet lokket ud i lyset.

Største kendte hulebilleder i Nordamerika

I en artikel i tidsskriftet Antiquity har professor Jan Simek fra University of Tennessee og kolleger publiceret billeder af gigantiske inskriptioner hugget ind i mudderoverfladen på det lave 'loft' i en grotte i Alabama.

Motiverne, som afbilleder menneskelige former og dyr, er nogle af de største kendte hulebilleder fundet i Nordamerika og repræsenterer muligvis ånder fra underverdenen.

På det første billede, som du kan se nedenfor, strækker en knap tre meter lang afbildning af en vestlig diamantklapperslange sig; et helligt dyr for oprindelige folk i det sydøstlige USA.

Slangefigur med rundt hoved og diamantformede kropsaftegninger. Bemærk, at bunden af den indgraverede glyf slutter sig til en naturlig sprække i grotteloftets kalksten (3,3 meter lang). (Foto: S. Alvarez; illustration: J. Simek / Antiquity Journal)

Den næste billede viser en menneskelignende figur, som er lidt over 1,8 meter lang:

En menneskelignende figur, som er lidt over 1,8 meter lang. (Foto: S. Alvarez; illustration: J. Simek/Antiquity journal)

Datering af hulekunsten

Med hensyn til dateringen af resultaterne tændte forhistoriske mennesker et lys i grotten (en flammende fakkel af amerikansk bambus) ved at støde den mod grottevæggen.

Det efterlod en rest, som forskerne var i stand til at datere ved hjælp af kulstof 14-datering til år 133-433 efter vor tidsregning. Det var også i overensstemmelse med alderen på keramikfragmenter, som forhistoriske kunstnere efterlod i grotten.

Problemet er at se malerierne. Der er blot 60 centimeter fra gulv til loft i grotten, og da kunstværkerne er hugget ind i loftet betyder det, at det er umuligt at træde tilbage for at se det store billede.

Billederne blev derfor kun afsløret gennem en teknik kaldet fotogrammetri, hvor tusindvis af overlappende fotografier af et objekt eller en lokation er taget fra forskellige vinkler og digitalt kombineret i 3D.

Fotogrammetri er en billig teknik, der i stigende grad bruges i arkæologi til at registrere artefakter, bygninger, landskaber og grotter. Det gjorde det muligt for professor Simeks hold at 'sænke' grottens gulv med helt op til 4 meter, hvilket var nok til, at de komplette motiver kom til syne for første gang.

Forhistorisk kunst andre steder

Hulekunst findes på næsten alle kontinenter, og den tidligste er mindst 64.000 år gammel.

Vi kender sandsynligvis kun til en lille procentdel af den klippekunst, der blev skabt i fortiden.

Pigmenter kan miste deres farve og forsvinde, tynde graveringer kan erodere til ingenting, og grottevægge kan smuldre eller blive dækket af skorper af karbonat-aflejringer eller mudder.

Selv hvis vi antager, at hulekunsten overlever, er der risiko for, at vi aldrig ser den, medmindre vi investerer i forskning og nye teknologier.

Digital manipulation afslørede hulekunst

Hulekunst i grotternes mørke zone, langt væk fra grotteåbningens naturlige lysindfald, blev først opdaget i Nordamerika i 1979, mere end et århundrede efter, at den samme opdagelse blev gjort i Europa (ved Altamira i det nordlige Spanien).

Omkring 500 europæiske grotter er kendt for hulekunst fra den Pleistocæne tidsperiode, der strækker sig fra 2,6 millioner år før nu til slutningen af sidste istid for cirka 11.700 år siden.

Et eksempel, der er afgørende for vores egen forskning, kom kun frem gennem digital manipulation af billeder, som vi tog.

Nedenfor er en hånd-stencil fra grotten Maltravieso (Estremadura, det vestlige Spanien), som ikke umiddelbart var synlig, da vi udforskede grotten på jagt efter passende prøver, der kunne hjælpe os med at datere grottens hulekunst.

Digitalt fotografi af håndstencil (GS3B) i Maltravieso-grotten. (Foto: S. Alvarez)

Stencilen var blevet tilsløret af opbygningen af aflejringer af calcium-karbonat. Vi fotograferede området og brugte derefter digital billedforbedrings-software, som afslørede håndstencilen meget tydeligt.

Indtil den dukkede op igen på vores computerskærm, forblev denne 64.000 år gamle håndstencil uopdaget - på trods af 70 års intensive studier i hulen.

Figur 2: Digitalt fotografi af GS3B efter billedredigering ved hjælp af DStretch-software. Håndstencilen er tydeligt synlig (midt for til højre). (Foto: S. Alvarez)

Lette graveringer - en meget almindelig Pleistocæn teknik - er notorisk svære at se. Vi kan afsløre dele af graveringerne ved hjælp af lys, der skinner i en skrå vinkel, hvilket vi kalder 'raking light'. Men med en teknik kaldet 'reflectance transformation imaging' (RTI), som ligner fotogrammetri, kan 3D-modeller belyses fra alle vinkler.

De kan afsløre langt mere komplette og komplekse billeder. Det er ikke nemt at vise det i stillbilleder, men forhåbentlig giver de to nedenstående billeder af en indgravering af en bison, fundet i en hule i El Castillo i det nordlige Spanien, en forsmag.

Digitalt fotografi af gravering, der afbilder hovedet af en bison, El Castillo Cave, Spanien. (Foto: S. Alvarez)

RTI-billede af det samme bisonhoved. (Foto: S. Alvarez)

Fremtidige arkæologiske udgravninger vil sandsynligvis drage fordel af den seneste udvikling inden for lufthavnssikkerhed.

Fuldkrops-scannere bruger allerede infrarødt frekvenslys, der sikkert 'ser' gennem tøjet for at afsløre skjulte våben eller smuglergods, og lignende teknikker er blevet brugt til at 'se gennem' lag af forhistorisk materiale på grottevæggen og ned til malerierner nedenunder.

Når disse scannere bliver små og billige nok til at tage med ind i grotterne, bliver det spændende at se, hvor mange spøgelser, vi kan mane frem i lyset.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.