Indiana Jones i nowe technologie
Dowiemy się tego na każdych zajęciach ze „Wstępu do archeologii”: Indiana Jones był kiepskim archeologiem. Niszczył stanowiska, na których pracował, bicza używał zamiast szpachelki, nie sporządzał dokumentacji. Konkurentów prędzej by zabił, niż napisał z nimi publikację. Dzisiaj robi się to zupełnie inaczej.
12 czerwca film „Poszukiwacze zaginionej Arki” obchodził 30-lecie swojej premiery. Po obejrzeniu tego dzieła wiele osób postanowiło, że również chce zostać archeologami. Ale zwykła archeologiczna codzienność jest różna od tej filmowej – i coraz bardziej się od niej oddala.
Wszystko dzięki zdobyczom technologicznym i postępowi nauk matematyczno-przyrodniczych. Archeologia ma z nimi wiele do czynienia.
Zbadać bez kopania
Jak wygląda dzisiejsza archeologia?
Jej adepci nauczyli się na błędach Indiany. Zamiast niszczyć stanowiska, korzystają z satelitów, aby je obejrzeć, zanim w ogóle udadzą się na miejsce. Laserowa niwelacja terenu, badania geomagnetyczne, które zdradzą przebieg fundamentów bez rozkopywania okolicy, skanery, próbki w laboratoriach, medycyna sądowa... Archeologia staje się po prostu kompilacją nauk matematyczno-przyrodniczych w służbie wiedzy o historii człowieka.
Dzisiaj potrafimy z powietrza stworzyć trójwymiarową rekonstrukcję piramidy Majów czy zatopionego statku Rzymian – bez wyciągania go na powierzchnię. Archeolodzy znajdą również dowody na zawał serca u mumii sprzed 3000 lat. Jednym słowem, nie muszą łączyć się duchowo z kosmitami, aby dowiedzieć się wszystkiego i to w najmniejszych szczegółach. Wystarczy sztab specjalistów i umiejętnie zdobyte dane.
Największą bolączką archeologii zawsze było to, że, rozkopując stanowisko, po prostu się je niszczy. A nigdy nie wiadomo, czy nasze wnuki nie wyciągnęłyby z niego większej ilości danych... I po to jest technologia. - Jeśli rozpoczynamy wykopaliska, niszczymy stanowisko – potwierdza David Hurst Thomas z Muzeum Historii Naturalnej w Nowym Jorku. - Technologia pomaga nam dowiedzieć się więcej, zanim w ogóle ruszymy się w teren. To coś jak skan tomografii komputerowej przez operacją chirurgiczną.
W technologie warto inwestować, ponieważ dzięki nim badania stają się tańsze. - Anglicy wiedzą, że na archeologię są ograniczone środki (może i słusznie, bo lekarstwa na raka to raczej nie znajdziemy), więc lepiej jest użyć najnowszych technologii i oszczędzać pieniądze niż przekopywać hektary pustych pól – mówi Iza Romanowska, doktorantka na brytyjskim Uniwersytecie Southampton. Bez badań geomagnetycznych w ogóle nie wychodzi się tam w teren.
Dokładnie tak samo, jak w przypadku tomografii komputerowej, nowoczesne metody pozwalają archeologom pracować bardziej precyzyjnie, a zbytki wyciągać z ziemi z chirurgiczną precyzją. Mówiąc krótko, niszczy się mniej niż przedtem.
I mniej pieniędzy wydaje.
Rewolucja z satelity
Z powietrza często widać dużo więcej niż z ziemi. Niektóre zabytkowe budowle są tak zniszczone, że nie widać ich z powierzchni. Trzeba wznieść się w górę, aby zobaczyć ich zarysy np. w innym kolorze wegetacji lub po nietypowym kształcie wydm piasku. Jeszcze 10 lat temu trzeba było w tym celu wynająć samolot i fotografować ziemię z jego okna. Teraz wystarczy już Google Earth. W ostateczności prosi się o dane NASA, na przykład zdjęcia w podczerwieni. I właśnie tak odkryto ostatnio nowe piramidy w Sakkara (więcej >>>). Sarah Parcak z Uniwersytetu Alabamy odnalazła je 10 metrów pod powierzchnią piasku bez wbijania w ten piasek łopaty. Piramid jest aż 17, a oprócz tego około 1000 mniejszych grobów. Tradycyjnymi metodami taki wynik byłby nieosiągalny.
Zdjęcia z satelity pomogły również w ustaleniu planu starożytnego miasta Tanis. Ono pojawiło się w „Poszukiwaczach zaginionej Arki”. - Oczywiście, satelitą nie zrobimy zbliżenia na Studnię Zagubionych Dusz – żartuje Parcak. Satelita nie znajdzie także żadnego ukrytego przejścia ani tajnych map, ale, powiedzmy sobie szczerze, w starożytnych ruinach zwykle nie ma ich znowu tak wiele.
Samo Google Earth również bywa niezastąpione. Dzięki niemu odkryto wiele pustynnych budowli. Cegły z suszonej gliny, z której wznoszono kiedyś budowle, wietrzeją, a pył miesza się z piaskiem, zmieniając lokalnie jego kolor. Z satelity doskonale to widać. - Kiedyś wskoczyłbym do terenówki i pojechał na potencjalne stanowisko, żeby sprawdzić je osobiście – mówi Tony Pollard z Uniwersytetu w Glasgow. - Teraz otwieram Google Earth.
Satelity nie odczytają jednak napisów, które mogły przetrwać pod piaskiem. Nie sprawdzą, jakie dokładnie kryją się tam artefakty. Wtedy trzeba kopać – ale obecnie robi się to bardzo ostrożnie, tak, aby nic nie zniszczyć.
Najpierw na stanowisku może pojawić się georadar. Stosuje się je na przykład w Ameryce, kiedy badacze chcą zbadać groby Indian. - Wiele plemion rdzennych Amerykanów woli użycie metod nieinwazyjnych, ponieważ nie chcą, aby naruszano groby ich przodków – wyjaśnia Thomas. Badania geomagnetyczne wykryją, czy w danym miejscu pod ziemią w ogóle są jakieś metale, skały i inne materiały – tylko na podstawie różnicy pola magnetycznego.
Czasami jednak szpadla nie da się uniknąć. Ale wówczas każda grudka ziemi z warstwy kulturowej jest przesiewana, namierzana geodezyjnie do poziomu morza, a także na mapie w osiach północ-południe i wschód-zachód przy pomocy GPS. Wszystkie dane pomogą później w trójwymiarowej rekonstrukcji stanowiska.
Wszystko jest fotografowane. Rysowane już rzadziej. - Rzadko się rysuje plany, bo dużo szybciej można to zrobić GPSem – opowiada o brytyjskich wykopaliskach Iza Romanowska.
Każdy zabytek jest pakowany osobno, aby trafił do odpowiedniego specjalisty, który go wydatuje i np. przeanalizuje pod kątem chemicznym. Podobnie kości: one trafiają do antropologa lub specjalisty medycyny sądowej. Mumie przechodzą tomografię komputerową, robi się im zdjęcia rentgenowskie. Analiza izotopów pierwiastków w ich kościach czy zębach zdradzi nam, co jedli – czy byli tylko mięsożerni, czy też może hodowali już zboża. W przypadku masowych grobów, można sprawdzić, czy pochowane tam osoby jadły to samo i w tym samym rejonie – mówiąc krótko, czy pochodziły z tego samego miejsca. Zrobiono tak w przypadku pewnego XVII-wiecznego grobu żołnierzy w Niemczech. Okazało się, że część pochodziła ze Szkocji, a inni z Finlandii.
Laser i robot zamiast szpachelki
Archeolodzy mają teraz nowe narzędzia. Bicz nigdy nie był jednym z nich, ale zasłużona szpachelka ma mocną konkurencję. Nic nie namierzy obiektu tak precyzyjne jak laser. LIDAR, który w mig wykona dokumentację, z którą badacze męczyliby się długimi godzinami, to połączenie lasera z teleskopem. Laser wysyła poprzez specjalny układ optyczny bardzo krótkie i dokładnie odmierzone, ale silne impulsy światła . Światło to ulega po drodze rozproszeniu, a po odbiciu jest rejestrowane za pomocą czułego detektora . Otrzymane dane są następnie analizowane komputerowo, pokazując kształty i odległości przedmiotów. Otrzymany obraz obiektu jest doskonały. Nie zastąpią go tłumy studentów z niwelatorami i metrami w dłoniach.
- Ostatnio na seminarium jeden z naszych geomorfologów pokazywał nam swój laser 3D, który w kilka godzin skanuje kopalnię odkrywkową wielkości boiska do piłki nożnej z dokładnością do 2 milimetrów – opowiada Romanowska. Po co? - Używa tego jako narzędzia do monitoringu, czy nie pojawiają się jakieś narzędzia krzemienne – wyjaśnia.
Nikt nie musi już także wczołgiwać się do tajemniczych dziur czy ryzykować życiem w podwodnych wrakach. Zrobią to za nas roboty z kamerami i termowizjerami. Widzimy wszystko, niczego nie ryzykując.
Są już nawet okulary, które na bieżąco rekonstruują ruiny na stanowisku.
Czy to oznacza rozstanie z łopatą? Na razie nie. Ale technologia stopniowo zmniejsza wszelkie ryzyko i minimalizuje niepotrzebne wyprawy w teren. Badania stają się tańsze i bezpieczniejsze. Z czasem coraz rzadziej spotkamy archeologa z kredkami nad otwartym grobem i w landrowerze na pustyni. Czy to znaczy, że archeologia staje się nudna? Wielu tak uważa.
Iza Romanowska jest innego zdania: - Archeologia z użyciem nowych technologii nie jest ani nudniejsza ani mniej przygodowa, jest za to efektywna, to znaczy za tą samą ilość pieniędzy można przebadać więcej i skoncentrować się na ciekawszych rzeczach. To dobrze, bo, jeśli archeologia ma iść naprzód, to musi używać wszystkich dostępnych narzędzi, nie tylko przysłowiowej łopaty - mówi.
- Fajnie jest używać satelitów, ale dopóki nie wyjdziesz w teren, nie jesteś archeologiem – mówi Parcak, odkrywczyni piramid. - To w archeologii się nie zmieni: musisz opuścić biuro, kopać i eksplorować.
Marta Kwaśnicka
12 czerwca produkcja „Poszukiwacze zaginionej Arki” obchodziła 30-lecie swojej premiery. To film, który zmienił życie wielu nastolatków. Po jego obejrzeniu i oni postanowili zostać archeologami. Ale zwykła archeologiczna codzienność jest różna od tej filmowej – i coraz bardziej się od niej oddala. Wszystko dzięki zdobyczom technologicznym i postępowi nauk matematyczno-przyrodniczych. Archeologia ma z nimi wiele do czynienia.
Zbadać bez kopania
Jak wygląda dzisiejsza archeologia? Jej adepci nauczyli się na błędach Indiany. Zamiast niszczyć stanowiska, korzystają z satelitów, aby je obejrzeć, zanim w ogóle udadzą się na miejsce. Laserowa niwelacja terenu, badania geomagnetyczne, które zdradzą przebieg fundamentów bez rozkopywania okolicy, skanery, próbki w laboratoriach, medycyna sądowa... Archeologia staje się po prostu kompilacją nauk matematyczno-przyrodniczych w służbie wiedzy o historii człowieka.
Dzisiaj potrafimy z powietrza stworzyć trójwymiarową rekonstrukcję piramidy Majów czy zatopionego statku Rzymian – bez wyciągania go na powierzchnię. Archeolodzy znajdą również dowody na zawał serca u mumii sprzed 3000 lat. Wystarczy sztab specjalistów i umiejętnie zdobyte dane.
Największą bolączką archeologii zawsze było to, że, rozkopując stanowisko, po prostu się je niszczy. A nigdy nie wiadomo, czy nasze wnuki nie "wyciągnęłyby" z niego większej ilości danych... I po to jest technologia. - Jeśli rozpoczynamy wykopaliska, niszczymy stanowisko – potwierdza David Hurst Thomas z Muzeum Historii Naturalnej w Nowym Jorku. - Technologia pomaga nam dowiedzieć się więcej, zanim w ogóle ruszymy się w teren. To coś jak skan tomografii komputerowej przed operacją chirurgiczną.
W technologie warto inwestować, ponieważ dzięki nim badania stają się tańsze. - Anglicy wiedzą, że na archeologię są ograniczone środki (może i słusznie, bo lekarstwa na raka to raczej nie znajdziemy), więc lepiej jest użyć najnowszych technologii i oszczędzać pieniądze niż przekopywać hektary pustych pól – mówi Iza Romanowska, doktorantka na brytyjskim Uniwersytecie Southampton. Bez badań geomagnetycznych w ogóle nie wychodzi się tam w teren.
Sarah Parcak na tle piramid odkrytych przez satelitę. Źr. University of Alabama.
Dokładnie tak samo, jak w przypadku tomografii komputerowej, nowoczesne metody pozwalają archeologom pracować bardziej precyzyjnie, a zbytki wyciągać z ziemi z chirurgiczną precyzją. Mówiąc krótko, niszczy się mniej niż przedtem. I wydaje mniej pieniędzy.
Rewolucja z satelity
Z powietrza często widać dużo więcej niż z ziemi. Niektóre zabytkowe budowle są tak zniszczone, że w ogóle nie widać ich na powierzchni. Trzeba wznieść się w górę, aby zobaczyć ich zarysy np. w innym kolorze wegetacji lub piasku. Jeszcze 10 lat temu trzeba było w tym celu wynająć samolot. Teraz wystarczy już Google Earth. W ostateczności prosi się o dane NASA, na przykład zdjęcia w podczerwieni. I właśnie tak odkryto ostatnio nowe piramidy w Sakkara (więcej >>>). Dr Sarah Parcak z Uniwersytetu Alabamy odnalazła je 10 metrów pod powierzchnią piasku bez wbijania w ten piasek łopaty. Piramid jest aż 17, a oprócz tego około 1000 mniejszych grobów. Tradycyjnymi metodami taki wynik byłby nieosiągalny.
Zdjęcia z satelity pomogły również w ustaleniu planu starożytnego miasta Tanis. Ono pojawiło się w „Poszukiwaczach zaginionej Arki”. - Oczywiście, satelitą nie zrobimy zbliżenia na Studnię Dusz – żartuje Parcak. Satelita nie znajdzie także żadnego ukrytego przejścia ani tajnych map, ale, powiedzmy sobie szczerze, w starożytnych ruinach zwykle nie ma ich znowu tak wiele.
Samo Google Earth również bywa niezastąpione. Dzięki niemu odkryto wiele pustynnych budowli. Cegły z suszonej gliny, z której wznoszono kiedyś budowle, wietrzeją, a pył miesza się z piaskiem, zmieniając lokalnie jego kolor. Z satelity doskonale to widać. - Kiedyś wskoczyłbym do terenówki i pojechał na potencjalne stanowisko, żeby sprawdzić je osobiście – mówi Tony Pollard z Uniwersytetu w Glasgow. - Teraz otwieram Google Earth.
Satelity nie odczytają jednak napisów, które mogły przetrwać pod piaskiem. Nie sprawdzą, jakie dokładnie kryją się tam artefakty. Wtedy trzeba kopać – ale obecnie robi się to bardzo ostrożnie, tak, aby nic nie zniszczyć.
Georadar i GPS
Najpierw na stanowisku może pojawić się georadar. Stosuje się je na przykład w Ameryce, kiedy badacze chcą zbadać groby Indian. - Wiele plemion rdzennych Amerykanów wybiera użycie metod nieinwazyjnych, ponieważ nie chcą, aby naruszano groby ich przodków – wyjaśnia Thomas. Badania geomagnetyczne wykryją, czy w danym miejscu pod ziemią w ogóle są jakieś metale, skały i inne materiały – tylko na podstawie różnicy pola magnetycznego.
Czasami jednak łopaty nie da się uniknąć. Ale wówczas każdy zabytek jest namierzany metodami geodezyjnymi do poziomu morza, a także na mapie w osiach północ-południe i wschód-zachód przy pomocy GPS. Wszystkie dane pomogą później w trójwymiarowej rekonstrukcji stanowiska. Wszystko jest fotografowane. Rysowane już rzadziej. - Rzadko się rysuje plany, bo dużo szybciej można to zrobić GPSem – opowiada o brytyjskich wykopaliskach Iza Romanowska.
Każdy zabytek jest odpowiednio pakowany, aby trafić do właściwego specjalisty, który go wydatuje i np. przeanalizuje pod kątem chemicznym. Podobnie kości: one trafiają do antropologa lub specjalisty medycyny sądowej. Mumie bada się tomografem komputerowym, robi się im zdjęcia rentgenowskie. Analiza izotopów pierwiastków w kościach czy zębach zmarłych zdradzi nam, co jedli – czy byli tylko mięsożerni, czy też może hodowali już zboża. W przypadku masowych grobów, można sprawdzić, czy pochowane tam osoby jadły to samo i w tym samym rejonie – mówiąc krótko, czy pochodziły z tego samego miejsca.
Laser i robot zamiast szpachelki
Archeolodzy mają teraz nowe narzędzia. Bicz nigdy nie był jednym z nich, ale zasłużona szpachelka ma mocną konkurencję. Nic nie namierzy obiektu tak precyzyjne jak laser. LIDAR, który w mig wykona dokumentację, z którą badacze męczyliby się długimi godzinami, to połączenie lasera z teleskopem. Laser wysyła poprzez specjalny układ optyczny bardzo krótkie i dokładnie odmierzone, ale silne impulsy światła. Światło to ulega po drodze rozproszeniu, a po odbiciu jest rejestrowane za pomocą czułego detektora . Otrzymane dane są następnie analizowane komputerowo, pokazując kształty i odległości przedmiotów. Otrzymany obraz obiektu jest doskonały. Nie zastąpią go tłumy studentów z niwelatorami i metrami w dłoniach.
- Ostatnio na seminarium jeden z naszych geomorfologów pokazywał nam swój laser 3D, który w kilka godzin skanuje kopalnię odkrywkową wielkości boiska do piłki nożnej z dokładnością do 2 milimetrów – opowiada Romanowska. Po co? - Używa tego jako narzędzia do monitoringu, czy nie pojawiają się tam jakieś narzędzia krzemienne – wyjaśnia.
Nikt nie musi już także wczołgiwać się do tajemniczych dziur czy ryzykować życiem w podwodnych wrakach. Zrobią to za nas roboty z kamerami i termowizjerami. Widzimy wszystko, niczego nie ryzykując. Są już nawet okulary, które na bieżąco rekonstruują ruiny na stanowisku.
Czy to oznacza rozstanie z łopatą? Na razie nie. Ale technologia stopniowo zmniejsza wszelkie ryzyko i minimalizuje niepotrzebne wyprawy w teren. Badania stają się tańsze i bezpieczniejsze. Z czasem coraz rzadziej spotkamy archeologa z kredkami nad otwartym grobem i w landrowerze na pustyni. Czy to znaczy, że archeologia staje się nudna? Wielu tak uważa.
Iza Romanowska jest innego zdania: - Archeologia z użyciem nowych technologii nie jest ani nudniejsza ani mniej przygodowa, jest za to efektywna, to znaczy za tą samą ilość pieniędzy można przebadać więcej i skoncentrować się na ciekawszych rzeczach - mówi.
- Fajnie jest używać satelitów, ale dopóki nie wyjdziesz w teren, nie jesteś archeologiem – mówi Parcak, odkrywczyni piramid. - To w archeologii się nie zmieni: musisz opuścić biuro, kopać i eksplorować.
Marta Kwaśnicka
Zobacz, jak działa LIDAR:
