Arheolozi su dosad uglavnom kopali „na slijepo” — sada su im LED diode omogućile da prije prvog udarca lopatom vide ono što ljudsko oko ne može.
Skupina istraživača sa Sveučilišta Aarhus i Muzeja Moesgaard u Danskoj razvila je multispektralni sustav koji osvjetljava tlo s 16 različitih valnih duljina — od bliskog ultraljubičastog preko vidljivog do bliskog infracrvenog spektra. Umjesto obične bijele svjetlosti, sustav nazvan LEDMSI fotografira isti presjek tla više puta, a statističke metode potom spajaju podatke i naglašavaju razlike među materijalima koje su golim okom nevidljive.
Iskapanje je nepovratan proces: svaki skinuti sloj tla zauvijek je izgubljen. Ako dva sloja izgledaju gotovo jednako, arheolog lako može previdjeti granicu koju više nikada neće moći ispitati. Upravo je to problem koji danski tim rješava.
Test na Bornholmu otkrio nevidljive slojeve
Prvi prototip testiran je na lokalitetu Sorte Muld — doslovno „Crno tlo” — na danskom otoku Bornholmu. Riječ je o bogatom željeznodobnom nalazištu s više od metar debelim slojem tamnih kulturnih naslaga nastalih stoljećima ljudske aktivnosti. No upravo to bogatstvo stvara problem: mnogi su slojevi tanki, nepravilni i gotovo iste boje, pa je teško odrediti gdje jedan završava, a drugi počinje.
Kada su istraživači analizirali snimke na računalu, pojavile su se razlike koje na običnim fotografijama nisu bile vidljive. „Slike su izgledale gotovo psihodelično dok smo ih snimali, a ono što smo imali vidjeli smo tek kada smo ih analizirali”, kaže izvanredni profesor Søren Munch Kristiansen s Odjela za geoznanosti Sveučilišta Aarhus. „Tada smo mogli vidjeti nove slojeve i promjene u nasipu koje golim okom jednostavno nismo mogli primijetiti.”
Jedna od otkrivenih struktura možda predstavlja staru površinu tla i time prekid aktivnosti na lokalitetu. Istraživači naglašavaju da interpretacija tek treba biti potvrđena, ali već sama mogućnost da se ukaže na razlike koje bi inače prošle nezapaženo mijenja pravila igre.
Kosti svijetle pod UV svjetlom
Eksperiment je otkrio i još jedan koristan trik: pod ultraljubičastim svjetlom mali fragmenti kostiju fluoresciraju i postaju jasno vidljivi u odnosu na okolno tlo. Inače fluorescencijska fotografija zahtijeva optičke filtre, no istraživači su pokazali da se korisne informacije mogu izvući i bez njih, što pojednostavljuje opremu na terenu.
To bi moglo pomoći arheolozima da lociraju materijal vrijedan uzorkovanja za znanstvene analize. Ranija istraživanja povezala su fluorescenciju u arheološkim kostima s očuvanošću kolagena, što je relevantno pri odabiru materijala za analize drevne DNA i proteina. Sustav je pritom oko 20 puta jeftiniji od hiperspektralnih sustava koji su se dosad koristili za slične svrhe.
Od Bornholma do vikinških grobova
Sustav je već nadograđen. Druga generacija prototipa s boljom kamerom i dvije LED jedinice testirana je u Fredbjergu u sjevernom Jutlandu, gdje arheolozi istražuju groblje iz kasnog vikinškog doba i ranokršćanskog razdoblja. Očuvanost je ondje loša — u nekim grobovima ostalo je vrlo malo skeletnog materijala, a tijela su vidljiva uglavnom kao blijede sjene u tlu.
„Pokušavamo vidjeti postoji li u grobovima informacija koja nije inače vidljiva”, kaže arheolog David Stott iz Muzeja Moesgaard, jedan od developera sustava. Nova verzija snima niz slika za oko 30 sekundi, u usporedbi s do pet minuta za prvi prototip. Istraživači rade na tome da se rezultati obrađuju gotovo odmah na terenu — na računalu, a naposljetku i na telefonu.
Sljedeći je korak strojno učenje koje bi prepoznalo spektralne potpise različitih materijala. „Teži dio je naučiti algoritam što je što. Trenutačno arheolog i ja kao geolog imamo dvije postavke: naočale na ili naočale off. Ovo nam daje mnogo više načina gledanja”, objašnjava Kristiansen. Ne očekuje da će algoritmi zamijeniti uvježbano arheološko oko — cilj je tome oku pomoći. „Nadam se da će za deset godina donošenje ovakvog sustava na iskopavanje biti uobičajeno kao i donošenje digitalnog fotoaparata.”
Pitanje koje se nameće: ako LED diode otkrivaju nevidljive slojeve prije kopanja, koliko će se arheoloških lokaliteta morati ponovno preispitati? I koliko je dosadašnjih zaključaka o kronologiji naselja doneseno na temelju pogrešnog čitanja gotovo identičnih slojeva tla? Sustav ne nudi odgovore na sva pitanja, ali prvi put omogućuje da se ona uopće postave prije nego što je prekasno.