Hvordan teknologi hjalp arkæologer med at grave dybere

Max-o-matic

Bygningsarbejdere i New Yorks Lower Manhattan-kvarter banede vejen for en ny føderal bygning tilbage i 1991, da de fundet hundredvis af kister . Jo mere de gravede, jo mere fandt de - til sidst afslørede de næsten 500 individer, mange begravet med personlige genstande såsom knapper, skaller og smykker. Yderligere undersøgelser afslørede, at resterne alle var mellem 200 og 300 år gamle, og de var alle afrikansk og afrikansk-amerikansk .

Denne opdagelse kom på et vendepunkt i den videnskabelige historie. Gennembrud inden for kemisk og genetisk analyse gjorde det muligt for forskere at finde ud af, hvor mange af disse mennesker var blevet født, hvilke slags fysiske udfordringer de stod over for, og endda hvilken vej de tog fra Afrika for at komme til Nordamerika. Siden, kendt som afrikansk gravplads , blev en af ​​de mest kendte arkæologiske opdagelser i landet og er nu et nationalt monument.

Denne historie var en del af vores maj 2021-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Joseph Jones, en antropolog ved College of William & Mary og en af ​​stedets efterforskere, fortalte mig, at videnskaben modnedes, selv mens hans hold stadig udgravede. I begyndelsen af ​​deres udgravning analyserede de skeletrester ved at bruge de samme teknikker, som arkæologer havde brugt i næsten et århundrede, og målte størrelsen af ​​knogler og så på skader på dem for at udlede detaljer om folks liv. I dag bruger holdet dog moderne teknikker som tidligere generationer af forskere kun drømte om: at bruge lasere til at skære mikrotynde stykker tandemalje i skiver, så isotoperne fanget indeni kan analyseres; sekventering af gammelt DNA for at forbinde mennesker, der døde for århundreder siden, til deres efterkommere.

Den afrikanske gravplads blev også afsløret i et øjeblik med kulturel opdagelse. Historikere undersøgte den rolle, slavegjorte mennesker spillede i at bygge nordlige byer, mens sorte lærde som Henry Louis Gates Jr. og forfattere som Toni Morrison centrerede afroamerikanernes roller i amerikansk historie.

Ved at bruge fjernmålingsteknologier som lidar kan forskere afdække et helt bynet, hvilket giver os et bedre billede af, hvordan det ville have været at gå gennem kvarterer og kigge ind i butikker.

Videnskabelig analyse på stedet tilføjede overbevisende data til disse sociale bevægelser og ændrede den måde, mange amerikanere så på deres nations grundlæggelse. Det afslørede, at slaver fra Afrika byggede mange af de byer, som amerikanerne stadig bor i i dag - i nord og syd. Og det viste, hvordan vi gik fra at være en nomadisk art, der rejste i små bånd til at dele tætpakkede levesteder med millioner af andre mennesker.

African Burial Ground-projektet var blandt de første til at bruge en ny konstellation af bioarkæologiske værktøjer, der gik langt ud over de traditionelle hakker og børster. Men dette var simpelthen den første fase af en meget bredere arkæologisk revolution, der bragte videnskabsmænd og humanistiske forskere sammen for at generere data om vores forfædre. I dag supplerer forskere bioarkæologi med 3D-fotografering, lidar, satellitbilleder og mere.

Nogle gange kaldet dataarkæologi, er denne form for højteknologisk udforskning velegnet til studiet af byhistorie. Ved at bruge fjernmålingsteknologier som lidar kan forskere afdække et helt bynet, hvilket giver os et bedre billede af, hvordan det ville have været at gå gennem kvarterer og kigge ind i butikker. Denne form for data gør nøjagtige digitale genskabelser mulige, hvilket betyder, at historikere kan forvandle et fjerntliggende, utilgængeligt websted til noget, som alle kan besøge online.

Disse data demokratiserer også historien: Forskere kan nu undersøge hundredvis, hvis ikke tusinder, af levn og behandle store datasæt for at få indsigt i almindelige menneskers oplevelser – ikke kun de heldige få, der ejede jord, udsmykkede deres navne på monumenter, eller havde offentlige hverv.

Tandsigende

Dataarkæologi er særligt godt for historikere, der studerer byer, fordi bysteder ofte rummer historier om immigranter, som ellers kunne være svære at spore. Bioarkæolog Michael Blakey, som har ledet African Burial Ground-projektet siden begyndelsen af ​​1990'erne, sagde, at hans team aldrig ville have vidst, hvor folk på kirkegården kom fra, hvis de ikke havde været i stand til at lave flere slags kemiske analyser på deres tandemalje. Fordi denne emalje er bygget op i lag, efterhånden som mennesker modnes, kan kemikere studere et tværsnit af tanden og lære, hvilke stoffer folk blev udsat for som børn. Det er lidt ligesom at analysere træringe, hvor hvert lag emalje repræsenterer en periode af personens liv.

MAX-O-MATIC

Straks fandt de en skarp skillelinje mellem mennesker født i Afrika og mennesker født i Amerika: bly. Selvom afrikanske civilisationer arbejdede med en række metaller, blev bly næsten udelukkende brugt af europæere til ting som rør og tinfade. Enhver, der havde bly i barndommens tandemalje, var næsten sikkert født lokalt.

Efterhånden som videnskaben udviklede sig, brugte Blakeys gruppe også en teknik kaldet strontiumisotopanalyse for at lære mere om, hvor folk var kommet fra. Når mennesker spiser og drikker i et bestemt område i lang tid, absorberer deres tænder en lille mængde strontium, et grundstof, der siver ud af den stenede jord til mad og drikkevand. Strontium fra ældre landmasser har en lidt anderledes kemisk signatur end strontium fra nyere, så at se på isotoperne i folks tandemalje lader forskerne bestemme nogenlunde, hvor de boede i hele deres levetid.

Handelens værktøj

• Jordgennemtrængende radar

  bruger højfrekvente radiobølger, der passerer gennem jordens overflade, støder ind i objekter og strukturer nedenunder og hopper tilbage til en modtager over jorden, der registrerer disse mønstre. Allerede almindelig i geologien har arkæologer udvidet deres brug af det i de senere år.

• DNA-sekventering

  har revolutioneret arkæologien ved at give mulighed for detaljeret analyse af rester, der kan afsløre en persons familiehistorie og migrationsmønstre. Forestil dig at-home genomiske tests, men for knogler.

• Fotogrammetri

  involverer indfangning af 3D-information om et sted eller et objekt med en række teknikker, herunder radar og sonar. Det kan også omfatte lidar, et lasersystem, der måler refleksioner for at bedømme afstand, og bruges i alt fra laservejledning til nogle autonome biler.

• Isotopanalyse

  bruges i arkæologi til at spore en genstands historie. Ved at lede efter kemiske signaturer i fremstillede genstande og organisk materiale, såsom knoglerne på den afrikanske gravplads, kan denne teknik bestemme deres alder og herkomst.

Ved at studere dette, forklarede Blakey, gjorde det muligt for hans team at opdage, at nogle af de mennesker, der blev begravet i det moderne New York, havde tilbragt deres tidlige barndom i Afrika, men derefter levet i nogen tid i ungdomsårene i Caribien, hvor slaverede mænd ofte blev sendt til krydderier eller , som Blakey udtrykte det, bryder sammen. Formen af ​​en diaspora blev afsløret i en enkelt tand.

Arkæologer har siden brugt denne teknik til at udforske, hvordan byer har udviklet sig over hele verden. Som et resultat ved vi nu, at det gamle Rom var fyldt med immigranter fra hele Europa og Nordafrika.

I Amerika ser arkæologer på, hvordan indfødte byer som Cahokia i nutidens sydlige Illinois blev bosat af mennesker født andre steder. Selv en 9.000 år gammel by som Çatalhöyük i det centrale Tyrkiet var befolket af folk, der kom langvejs fra.

Fra denne forskning forstår vi nu, at immigranter har bygget og boet i byer, så længe byer har eksisteret. Nogle, som de slavegjorte mennesker i New York, kom mod deres vilje. Andre kom på egen hånd og søgte arbejde eller et bedre liv, på samme måde som håbefulde immigranter gør i dag.

Undgå skader

Mens bioarkæologiske data kan afsløre meget om, hvem der boede i en by, kan sofistikerede sensordata belyse præcis, hvor de boede, og hvilken slags arbejde de udførte. Det er her jordgennemtrængende radar, eller GPR, kommer i spil. En af de store tragedier på mange begravede steder er, at gravning ofte ødelægger lagene mellem overfladen og de dybeste genstande - selvom de kan være værdifulde i sig selv. Som traditionel radar udsender GPR radiobølger og måler, hvordan de hopper tilbage for at lokalisere genstande, skyder dem mod jorden for at hjælpe med at undgå uønsket ødelæggelse.

I Pompeji brugte forskere for nylig denne type radar til at hjælpe med at målrette områder til udforskning i en del af byen, der har ligget begravet under aske i 2.000 år. Kun to tredjedele af Pompeji er blevet gravet op i løbet af de sidste tre århundreder, og i det meste af den tid blev arbejdet udført med hakker. Men forskere nærmer sig den sidste tredjedel af byen med så mange højteknologiske værktøjer som muligt.

I begyndelsen af ​​2021 gav deres omsorg frugt: Forskere afslørede en smukt bevaret bar, hvor arbejderne ville have nydt et hurtigt måltid og lidt vin. Endnu mere betagende var opdagelse af en sjælden, intakt ceremoniel vogn som ville have været brugt i parader og hjulpet med at modellere, hvordan trafikken ville have set ud på romerske gader.

Jordgennemtrængende radar kan også afsløre flere niveauer af historien. En nylig undersøgelse af et paladsagtigt hus i Pompeji viste for eksempel, at det var det bygget på fundamentet af en meget ældre bygning.

Dette tyder på, at kvarteret var en enklave for de velhavende, selv før romerne besatte byen fra omkring 89 fvt. Et kig under jorden afslørede, at arbejdere genopbyggede huset og udvidede dets haver betydeligt efter et massivt jordskælv i 62 e.Kr. Ifølge Cornell-klassicisten Caitlín Barrett og hendes kolleger lover deres resultater at omskrive historien om et af de ældste og mest politisk fremtrædende kvarterer i Pompeji.

Relateret historie

Er din hjerne en computer?

Vi spurgte eksperter om deres bedste argumenter i den mangeårige debat om, hvorvidt hjerner og computere behandler information på samme måde.

Desværre kan ikke al arkæologi udføres med fjernmåling. Fordi de fleste byer er bygget i lag, med ældre strukturer gradvist begravet under de nye, skal gravemaskiner ødelægge de øverste lag for at nå længere tilbage i tiden. Derfor er fotogrammetri, praksis med at fange 3D-information med ekkolod, lidar og digitale kameraer, nu de rigueur på næsten alle større udgravningssteder.

Ved hjælp af disse metoder kan forskere registrere detaljer om en struktur ned til millimeter og bruge software til at genskabe dem.

Dette er især vigtigt på steder som Çatalhöyük, hvor forskere skal grave gennem et øvre lag af byen for at nå ældre strukturer nedenunder. Ved først at scanne de øverste lag, kan forskere gøre det muligt stort set at gense alle strukturer, der skulle ødelægges.

Virtuelle besøg

Data fra fotogrammetri udgjorde også rygraden for den prisvindende Virtuelt Angkor-projekt , som genskaber byen, der var hovedstaden i Sydøstasiens Khmer-imperium i 500 år, indtil den blev plyndret i 1431 e.Kr. Et samarbejde mellem Monash Universitys SensiLab, Flinders University og University of Texas i Austin, Virtual Angkor bruger 3D-scanninger fra områder omkring det buddhistiske tempel Angkor Wat til at skabe betagende visualiseringer – nogle videoer, nogle stillbilleder – af hvad almindelige mennesker ville have set da de besøgte byen i 1300-tallet.

Virtual Angkor blev også muliggjort af endnu et gennembrud inden for arkæologisk dataindsamling. I hundreder af år forblev Angkors layout skjult under junglen. Det ændrede sig i begyndelsen af ​​2010'erne, da Damian Evans, en arkæolog ved den franske skole i Fjernøsten, og hans team brugte helikoptermonteret lidar til at kortlægge rundt om templets indhegninger. Det, de fandt, ændrede verdens forståelse af denne tropiske by.

Når vi ser ud over de skinnende skyskrabere og det store udbredelse af nutidens megabyer, er det let at glemme de gamle knogler, der ligger under.

Lidar fungerer ved at kaste laserstråler fra jordens overflade og tilbage til en modtager; tidspunktet for disse refleksioner indikerer, hvor langt lyset rejste, før det ramte noget. Det var det perfekte værktøj til at afsløre de veje, husfundamenter og bassiner, der engang dækkede landskabet. Med lidar-kort kunne arkæologer omsider bekræfte, at Angkor havde været hjemsted for næsten en million mennesker på sit højeste - en påstand, der var blevet meget omstridt.

Virtual Angkor brugte disse kort til at skabe et detaljeret gitter over byens centrum, komplet med billeder af beskedne kvarterer, hvor håndarbejdere og immigranter ville have boet. Fordi disse mennesker boede i træhuse, der gik i opløsning for længe siden, var det svært for tidligere generationer af arkæologer at vide, hvor - eller endda om - folk boede i områderne omkring Angkors stenpalads. Men takket være lidar-undersøgelserne kan nutidens arkæologer nu se mange hektar pæne fundamenter opstillet langs veje.

Fotogrammetri kan fortælle os om Khmer-imperiets kunst og arkitektur, men lidar fortæller os om livet for de mennesker, der byggede denne legendariske metropol. Ved at bruge avancerede teknologier til at udvikle nye slags datasæt, centrerede arkæologer på African Burial Ground også bybyggernes liv. Og isotopanalysen, der afslørede New Yorks glemte fortid, har også vist os de immigranter, der byggede gamle romerske byer.

Når vi ser ud over de skinnende skyskrabere og det store udbredelse af nutidens megabyer, er det let at glemme de gamle knogler, der ligger under. Men jo mere videnskaben skrider frem, jo ​​tættere kommer vi på at værdsætte, hvem der byggede vores verden, og hvordan deres liv virkelig var.

Annalee Newitzs seneste bog er Four Cities: A Secret History of the Urban Age.

skjule