5 teknikker, der har revolutioneret arkæologien

De seneste 10 år er der sket en stille revolution i arkæologien, som har gjort arkæologerne i stand til at se, hvad der ligger gemt i jorden uden at grave.

Fremskridt inden for geofysik, jordkemi og fjernregistrering har åbnet op for opdagelsen af fortidsminder og steder, og de har hjulpet arkæologerne til at forstå dem på en global skala.

Her følger vores liste over de fem vigtigste teknikker. Selvom de enkeltvis er værdifulde og brugbare, ligger fremtiden i en kombination af dem alle. Måske ser vi en dag en GPS-forbundet virtuel verden, som tager seeren en tur med ned under jorden.

Selvom man ikke finder artefakter på denne måde - og heller ikke kan datere, hvad man ser - er det en rigtig god måde at undgå at grave og muligvis komme til at beskadige genstande af arkæologisk interesse.

I stedet efterlades de arkæologiske genstande i jorden - parat til de fremtidige generationer, der sandsynligvis har endnu bedre udgravningsteknikker.

1. Google Earth

Satellitvisualisering - som Google Earth, Microsofts Bing og Nasas World Wind - har gjort det muligt at zoome ind på selv det mest fjerntliggende verdenshjørne og lokalisere steder af arkæologisk interesse.

Det hjælper os med at finde tegn efter eksempelvis beboelseshøje eller indhegninger. Siden 1930'erne har man benyttet luftfotografier, men de var typisk vanskeligt tilgængelige.

Google Earths universelle tilgængelighed har skabt et fantastisk redskab for både professionelle forskere og borgervidenskabsmænd.

Men der er mange faldgruber i fortolkningen af satellitbillederne, som kun kan undgås ved at gå i felten.

Ved steder af arkæologisk interesse kan man tit finde spor efter, hvad der ligger begravet i jorden. I lang tid sled vi med at kortlægge svært tilgængelige ujævnheder og knolde manuelt - ofte ved hjælp af en afbildningsmetode, der blev opfundet i 1799.

Nu kan LIDAR-teknologien (Light Detection and Ranging) producere detaljerede tredimensionelle kort af Jordens overflade. I princippet fungerer LIDAR som en scanner, der er tilsluttet en GPS og et inerti-målesystem, og som sender laserstråler fra et fly ned mod jorden.

LIDAR danner et 'point cloud' billede af jordoverfladen, der ofte kan se gennem beplantning og derved lokalisere steder af arkæologisk interesse, der ellers er skjult af træer eller tropiske skove.

2. Droner

Arkæologerne har længe brugt droner til at affotografere steder fra luften. Men før det brugte vi en række hjemmelavede drager, heliumballoner og modelfly, når et luftfoto ikke var tilgængeligt, og det simpelthen ikke var nok at stå på en vakkelvorn stige eller på taget af en Landrover.

Dronerne kan tage fotos ved lavt lys, og når det fryser eller sner, hvor de arkæologiske forhold bedre kan ses.

Man kan imitere LIDAR-teknologien ved at tage overlappende lodrette billeder, og det er muligt at fremstille tredimensionelle ‘point cloud' billeder ved hjælp af standard software.

Det varer nok ikke så længe før, LIDAR-teknologien kan monteres direkte på en drone.

3. Geofysik og geomagnetiske målinger

Man benytter i stigende grad geofysiske metoder ved forundersøgelser i forbindelse med arkæologiske udgravninger. De seneste års teknologiske landvindinger har gjort, at finere og finere detaljer med arkæologisk relevans har kunnet udskilles.

Derudover kan målingerne i dag foretages meget hurtigere og dermed spare både tid og penge. De geofysiske metoders er ikke-invasive .

Arkæologerne benytter transiente metoder til måling af ledningsevne og resistivitet, som kan fortælle om forskelle i jordbundsforholdene og afsløre bygningsrester begravet i en dybde af 1,5 meter.

Det er dog meget arbejdskrævende metoder, da sensoren gentagne gange og med jævne mellemrum skal kulegrave jorden. Plussiden er, at metoden leverer meget detaljerede informationer.

Magnetometri anvendes i en arkæologisk sammenhæng til at måle de små variationer i det geomagnetiske felt på en given lokalitet, som forårsages af forskelle i indholdet af mere eller mindre magnetiske mineraler.

Metoden måler Jordens magnetfelt og kan afsløre variationer skabt ved forhistoriske aktiviteter som brug af ild og stenbyggede anlæg, som forstyrrer magnetfeltet og efterlader magnetiske spor eller jordbakterier.

Man har for nylig benyttet følsomme magnetometriske detektorer med flere sensorer monteret på en GPS-forbundet vogn til at inspicere flere hektarer land i realtid og derved afsløre hele landskabets hemmelighed - for eksempel landskabet omkring Stonehenge. Det er en meget hurtig teknik, som har vist sig at være rigtig god i forbindelse med udgravninger i ørkenen for eksempel i Egypten.

4. Geokemisk jordanalyse

Spor efter ekskrementer og faeces fra dyr og mennesker ved forhistoriske bopladser kan findes i jorden i tusinde år. Man har længe vidst, at det er muligt at lokalisere forhistoriske bopladser ved at registrere tungmetallernes mønsterdannelse i jorden.

Det er særlig vigtigt, hvis der er efterladt få eller ingen artefakter. Man kan foretage målingerne ved at indsamle prøver og efterfølgende analysere dem i laboratoriet.

Men de seneste par år er en ny teknik blevet tilgængelig. Transportabel pXRF (røntgenfluorescensspektrometri, fællesbetegnelse for spektroskopiske metoder, som er baseret på stoffers interaktioner med røntgenstråling. Røntgenspektroskopiske metoder er baseret på måling af absorption, emission, fluorescens, spredning eller diffraktion af røntgenstråling og kan benyttes for at få information om materialers sammensætning og struktur, red.)

Transportabel pXRF muliggør en hurtig registrering af prøver i felten. Teknikken fungerer ved at udsende røntgenstråler, som atomerne i prøveemnet efterfølgende absorberer. Derved forstærkes atomernes energi, der som respons udsender sekundære røntgenstråler, der afslører hvad prøveeksemplaret består af.

5. Jord-gennemtrængende radar (GPR)

Da den jord-gennemtrængende radar (GPR), der sender elektromagnetisk energi i jorden, først blev brugt af arkæologerne troede man, at den ville være løsningen på alle arkæologiens problemer.

Men selvom teknikken gradvist er blevet forbedret, var arkæologerne ikke imponerede. GPR producerede sektioner gennem aflejringerne, men der var utallige tilfælde af falske positiver.

For nylig kom nyt software dog teknikken til undsætning, ved at gøre det muligt at skabe 3-dimensionel modellering, som gør visualiseringen meget mere pålidelig.

En af fordelene ved GPR er, at teknikken fungerer selv i trange og snævre forhold og gennem hårde eller sværtgennemtrængelige overflader.

Fortolkningen af resultaterne er dog stadig et problem. Så vær meget skeptisk over for skjulte egyptiske gravkamre og nazi-toge.

Volker Heyd modtager støtte fra Horizon 2020, National Science Foundation (SNF) og Czech Science Foundation (GA CR). Mark Horton hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark