Hoe technologie archeologen hielp om dieper te graven

Max-o-matic

Bouwvakkers in de wijk Lower Manhattan in New York braken in 1991 de grond voor een nieuw federaal gebouw toen ze... honderden doodskisten opgegraven . Hoe meer ze groeven, hoe meer ze vonden - uiteindelijk werden bijna 500 individuen blootgelegd, velen begraven met persoonlijke spullen zoals knopen, schelpen en sieraden. Nader onderzoek wees uit dat de overblijfselen allemaal tussen de 200 en 300 jaar oud waren, en ze waren allemaal Afrikaans en Afro-Amerikaans .

Deze ontdekking kwam op een keerpunt in de wetenschappelijke geschiedenis. Door doorbraken in chemische en genetische analyse konden onderzoekers achterhalen waar veel van deze mensen waren geboren, met wat voor soort fysieke uitdagingen ze te maken hadden en zelfs welke route ze namen van Afrika om naar Noord-Amerika te gaan. De site, bekend als de Afrikaanse begraafplaats , werd een van de bekendste archeologische vondsten in het land en is nu een nationaal monument.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2021

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Joseph Jones, een antropoloog aan het College of William & Mary en een van de onderzoekers van de site, vertelde me dat de wetenschap volwassen werd terwijl zijn team nog aan het opgraven was. Aan het begin van hun opgraving analyseerden ze skeletresten met behulp van dezelfde technieken die archeologen al bijna een eeuw gebruikten, de grootte van botten meten en kijken naar schade aan hen om details van het leven van mensen af ​​te leiden. Maar vandaag gebruikt het team moderne technieken waar vorige generaties onderzoekers alleen maar van konden dromen: lasers gebruiken om microdunne stukjes tandglazuur te snijden, zodat de isotopen die erin gevangen zitten kunnen worden geanalyseerd; het sequencen van oud DNA om mensen die eeuwen geleden stierven te verbinden met hun nakomelingen.

De Afrikaanse begraafplaats werd ook ontdekt op een moment van culturele ontdekking. Historici onderzochten de rol die tot slaaf gemaakte mensen speelden bij het bouwen van noordelijke steden, terwijl zwarte geleerden zoals Henry Louis Gates Jr. en auteurs zoals Toni Morrison de rol van Afro-Amerikanen in de Amerikaanse geschiedenis centraal stelden.

Door remote sensing-technologieën zoals lidar te gebruiken, kunnen onderzoekers een heel stadsraster blootleggen, waardoor we een beter beeld krijgen van hoe het zou zijn om door buurten te lopen en in winkels te gluren.

Wetenschappelijke analyse op de site voegde overtuigende gegevens toe aan deze sociale bewegingen en veranderde de manier waarop veel Amerikanen de oprichting van hun land zagen. Het onthulde dat tot slaaf gemaakte mensen uit Afrika veel van de steden hebben gebouwd waar Amerikanen vandaag de dag nog steeds wonen - in het noorden en het zuiden. En het liet zien hoe we van een nomadische soort die in kleine groepen reisde, naar dicht opeengepakte habitats gingen delen met miljoenen andere mensen.

Het African Burial Ground-project was een van de eersten die een nieuwe constellatie van bioarcheologische hulpmiddelen gebruikte die veel verder gingen dan de traditionele pikhouwelen en borstels. Maar dit was gewoon de eerste fase van een veel bredere archeologische revolutie die wetenschappers en geesteswetenschappers bij elkaar bracht om gegevens over onze voorouders te genereren. Tegenwoordig vullen onderzoekers bioarcheologie aan met 3D-fotografie, lidar, satellietbeelden en meer.

Dit soort hightech-exploratie, ook wel data-archeologie genoemd, is zeer geschikt voor de studie van stadsgeschiedenis. Door remote sensing-technologieën zoals lidar te gebruiken, kunnen onderzoekers een heel stadsraster blootleggen, waardoor we een beter beeld krijgen van hoe het zou zijn om door buurten te lopen en in winkels te gluren. Dit soort gegevens maakt nauwkeurige digitale hercreaties mogelijk, wat betekent dat historici een afgelegen, ontoegankelijke site kunnen veranderen in iets dat iedereen online kan bezoeken.

Deze gegevens democratiseren ook de geschiedenis: wetenschappers kunnen nu honderden, zo niet duizenden overblijfselen onderzoeken en grote datasets verwerken om inzicht te krijgen in de ervaringen van gewone mensen - niet alleen de gelukkigen die land bezaten, hun namen op monumenten zetten, of openbaar ambt bekleedde.

tanden vertellen

Data-archeologie is vooral goed voor historici die steden bestuderen, omdat stedelijke plaatsen vaak de verhalen bevatten van immigranten die anders moeilijk te traceren zouden zijn. Bioarcheoloog Michael Blakey, die sinds het begin van de jaren negentig het African Burial Ground-project leidt, zei dat zijn team nooit zou hebben geweten waar de mensen op de begraafplaats vandaan kwamen als ze niet in staat waren geweest om verschillende soorten chemische analyses op hun tandglazuur uit te voeren. Omdat dit glazuur in lagen wordt opgebouwd naarmate mensen ouder worden, kunnen scheikundigen een dwarsdoorsnede van de tand bestuderen en leren aan welke stoffen mensen als kinderen werden blootgesteld. Het lijkt een beetje op het analyseren van boomringen, waarbij elke laag glazuur een periode uit het leven van de persoon vertegenwoordigt.

MAX-O-MATIC

Onmiddellijk vonden ze een scherpe scheidslijn tussen mensen die in Afrika zijn geboren en mensen die in Amerika zijn geboren: lood. Hoewel Afrikaanse beschavingen met een reeks metalen werkten, werd lood bijna uitsluitend door Europeanen gebruikt voor zaken als pijpen en tinnen schalen. Iedereen die lood in zijn kindertijd tandglazuur had, werd vrijwel zeker lokaal geboren.

Naarmate de wetenschap zich ontwikkelde, gebruikte de groep van Blakey ook een techniek die strontiumisotopenanalyse wordt genoemd om meer te weten te komen over waar mensen vandaan kwamen. Wanneer mensen gedurende lange tijd in een bepaald gebied eten en drinken, nemen hun tanden een kleine hoeveelheid strontium op, een element dat uit de rotsachtige grond uitloogt in voedsel en drinkwater. Strontium van oudere landmassa's heeft een iets andere chemische signatuur dan strontium van nieuwere, dus door naar de isotopen in het tandglazuur van mensen te kijken, kunnen onderzoekers ongeveer bepalen waar ze hun hele leven hebben gewoond.

Instrumenten van de handel

• Gronddoordringende radar

  maakt gebruik van hoogfrequente radiogolven die door het aardoppervlak gaan, tegen objecten en structuren eronder botsen en terugkaatsen naar een bovengrondse ontvanger die deze patronen opneemt. Archeologen zijn al gebruikelijk in de geologie en hebben het gebruik ervan de afgelopen jaren uitgebreid.

• DNA sequentie

  heeft een revolutie teweeggebracht in de archeologie door gedetailleerde analyse mogelijk te maken van overblijfselen die iemands familiegeschiedenis en migratiepatronen kunnen onthullen. Stelt u zich thuis genomische tests voor, maar dan voor botten.

• Fotogrammetrie

  omvat het vastleggen van 3D-informatie over een locatie of object met een reeks technieken, waaronder radar en sonar. Het kan ook lidar bevatten, een lasersysteem dat reflecties meet om afstand te beoordelen, en wordt overal gebruikt, van lasergeleiding tot sommige autonome auto's.

• Isotopenanalyse

  wordt in de archeologie gebruikt om de geschiedenis van een item te traceren. Door te zoeken naar chemische handtekeningen in gemaakte objecten en organisch materiaal, zoals de botten op de Afrikaanse begraafplaats, kan deze techniek hun leeftijd en herkomst bepalen.

Door dit te bestuderen, legde Blakey uit, kon zijn team ontdekken dat sommige mensen die in het hedendaagse New York begraven liggen, hun vroege kinderjaren in Afrika hadden doorgebracht, maar daarna enige tijd tijdens de adolescentie in het Caribisch gebied woonden, waar tot slaaf gemaakte mannen vaak werden gestuurd om kruiden of , zoals Blakey het uitdrukte, instorten. De vorm van een diaspora werd onthuld in een enkele tand.

Sindsdien hebben archeologen deze techniek gebruikt om te onderzoeken hoe steden zich over de hele wereld hebben ontwikkeld. Als gevolg hiervan weten we nu dat oude Rome zat vol met immigranten uit heel Europa en Noord-Afrika.

In Amerika kijken archeologen naar hoe inheemse steden zoals Cahokia in het huidige zuiden van Illinois werden gesticht door mensen die elders zijn geboren. Zelfs een 9.000 jaar oude stad als Çatalhöyük in centraal Turkije werd bevolkt door mensen die van ver kwamen.

Uit dit onderzoek begrijpen we nu dat immigranten al zo lang als steden bestaan, in steden bouwen en wonen. Sommigen, zoals de tot slaaf gemaakte mensen in New York, kwamen tegen hun wil. Anderen kwamen alleen, op zoek naar werk of een beter leven, net zoals hoopvolle immigranten dat tegenwoordig doen.

Schade ontwijken

Terwijl bioarcheologische gegevens veel kunnen onthullen over wie er in een stad woonde, kunnen geavanceerde sensorgegevens precies aangeven waar ze woonden en wat voor soort werk ze deden. Dat is waar gronddoordringende radar, of GPR, in het spel komt. Een van de grote tragedies op veel begraven locaties is dat graven vaak de lagen tussen het oppervlak en de diepste objecten vernietigt, ook al kunnen ze op zichzelf waardevol zijn. Net als traditionele radar zendt GPR radiogolven uit en meet hoe ze terugkaatsen om objecten te lokaliseren, en schiet ze op de grond om ongewenste vernietiging te helpen voorkomen.

In Pompeii gebruikten onderzoekers bijvoorbeeld onlangs dit soort radar om gebieden voor verkenning te helpen richten in een deel van de stad dat 2000 jaar lang onder de as ligt begraven. Slechts tweederde van Pompeii is de afgelopen drie eeuwen opgegraven en het grootste deel van die tijd werd het werk met pikhouwelen gedaan. Maar onderzoekers naderen het laatste derde deel van de stad met zoveel mogelijk hightech tools.

Begin 2021 wierp hun zorg zijn vruchten af: wetenschappers ontdekten een prachtig bewaard gebleven bar waar arbeiders zouden hebben genoten van een snelle maaltijd en wat wijn. Nog mooier was de ontdekking van een zeldzame, intacte ceremoniële strijdwagen dat zou zijn gebruikt in parades en hielp modelleren hoe het verkeer eruit zou hebben gezien op Romeinse straten.

Gronddoordringende radar kan ook meerdere niveaus van de geschiedenis onthullen. Een recent onderzoek van een vorstelijk huis in Pompeii toonde bijvoorbeeld aan dat het... gebouwd op de fundamenten van een veel ouder gebouw.

Dit suggereert dat de buurt een enclave was voor de rijken, zelfs voordat de Romeinen de stad bezetten, beginnend rond 89 vGT. Een kijkje onder de grond onthulde dat arbeiders het huis herbouwden en de tuinen aanzienlijk vergrootten na een enorme aardbeving in 62 CE. Volgens Cornell-classicist Caitlín Barrett en haar collega's beloven hun bevindingen de geschiedenis van een van de oudste en politiek meest prominente buurten in Pompeii te herschrijven.

Verwant verhaal

Is je brein een computer?

We vroegen experts naar hun beste argumenten in het al lang bestaande debat over de vraag of hersenen en computers informatie op dezelfde manier verwerken.

Helaas kan niet alle archeologie met remote sensing worden gedaan. Omdat de meeste steden in lagen zijn gebouwd, waarbij oudere structuren geleidelijk onder de nieuwe worden begraven, moeten graafmachines de bovenste lagen vernietigen om verder terug in de tijd te reiken. Dat is de reden waarom fotogrammetrie, de praktijk van het vastleggen van 3D-informatie met sonar, lidar en digitale camera's, nu de rigueur is op bijna elke grote opgravingslocatie.

Met deze methoden kunnen onderzoekers details van een structuur tot op de millimeter vastleggen en software gebruiken om ze opnieuw te creëren.

Dit is vooral belangrijk op locaties zoals Çatalhöyük, waar onderzoekers door een bovenste laag van de stad moeten graven om oudere structuren eronder te bereiken. Door eerst die bovenste lagen te scannen, kunnen wetenschappers het mogelijk maken om alle structuren die vernietigd moesten worden virtueel opnieuw te bezoeken.

Virtuele bezoeken

Gegevens uit fotogrammetrie vormden ook de ruggengraat voor de bekroonde Virtueel Angkor-project , die de stad herschept die 500 jaar lang de hoofdstad was van het Khmer-rijk in Zuidoost-Azië totdat deze in 1431 CE werd geplunderd. Een samenwerking tussen het SensiLab van de Monash University, Flinders University en de University of Texas in Austin, Virtual Angkor maakt gebruik van 3D-scans uit gebieden rond de boeddhistische tempel van Angkor Wat om adembenemende visualisaties te creëren - sommige video's, sommige stilstaand - van wat gewone mensen zouden hebben gezien toen ze de stad in de jaren 1300 bezochten.

Virtual Angkor werd ook mogelijk gemaakt door een andere doorbraak in het verzamelen van archeologische gegevens. Honderden jaren lang bleef de lay-out van Angkor verborgen onder de jungle. Dat veranderde begin 2010 toen Damian Evans, een archeoloog aan de Franse School van het Verre Oosten, en zijn team op een helikopter gemonteerde lidar gebruikten om rond de tempelomheiningen in kaart te brengen. Wat ze vonden, veranderde het begrip van de wereld over deze tropische stad.

Als we uitkijken over de glimmende wolkenkrabbers en de enorme uitgestrektheid van de hedendaagse megasteden, is het gemakkelijk om de oude botten die eronder liggen te vergeten.

Lidar werkt door laserstralen van het oppervlak van de grond terug te kaatsen naar een ontvanger; de timing van die reflecties geeft aan hoe ver het licht reisde voordat het iets raakte. Het was het perfecte hulpmiddel om de wegen, funderingen van huizen en poelen te onthullen die ooit het landschap bedekten. Met lidar-kaarten konden archeologen eindelijk verifiëren dat Angkor op zijn hoogtepunt bijna een miljoen mensen had bewoond - een bewering die alom werd betwist.

Virtual Angkor gebruikte deze kaarten om een ​​gedetailleerd raster van het centrum van de stad te maken, compleet met afbeeldingen van bescheiden buurten waar handarbeiders en immigranten zouden hebben gewoond. Omdat deze mensen in houten huizen woonden die lang geleden ontbonden waren, was het voor vorige generaties archeologen moeilijk om te weten waar - of zelfs of - mensen in de gebieden rond het stenen paleis van Angkor woonden. Maar dankzij de lidar-onderzoeken kunnen de hedendaagse archeologen nu vele hectares nette funderingen langs wegen zien.

Fotogrammetrie kan ons vertellen over de kunst en architectuur van het Khmer-rijk, maar lidar vertelt ons over de levens van de mensen die deze legendarische metropool hebben gebouwd. Door geavanceerde technologieën te gebruiken om nieuwe soorten datasets te ontwikkelen, concentreerden archeologen van de African Burial Ground ook de levens van stadsbouwers. En de isotopenanalyse die het vergeten verleden van New York onthulde, heeft ons ook de immigranten laten zien die oude Romeinse steden bouwden.

Als we uitkijken over de glimmende wolkenkrabbers en de enorme uitgestrektheid van de hedendaagse megasteden, is het gemakkelijk om de oude botten die eronder liggen te vergeten. Maar hoe meer de wetenschap vordert, hoe dichter we bij het waarderen komen wie onze wereld heeft gebouwd en hoe hun leven er werkelijk uitzag.

Het nieuwste boek van Annalee Newitz is Vier steden: een geheime geschiedenis van het stedelijke tijdperk.

zich verstoppen