Αρχαιομετρία

Η διαδικασία επαναφόρτισης και εκφόρτισης σήματος θερμοφωταύγειας, όπως εφαρμόζεται στην άμμο της παραλίας. (τροποποίηση από Aitken, 1998; Keizars, 2008a)

Η αρχαιομετρία (archaeometry) ή αρχαιολογική επιστήμη είναι διεπιστημονικός κλάδος που εφαρμόζει φυσικές, χημικές, γεωλογικές και βιολογικές μεθόδους στη μελέτη αρχαιολογικών ευρημάτων . Μέσα από ακριβείς μετρήσεις και εργαστηριακές αναλύσεις, συμπληρώνει τις παραδοσιακές αρχαιολογικές μεθόδους, παρέχοντας αντικειμενικά δεδομένα για την τεχνολογία, το περιβάλλον και τις κοινωνικές δομές του παρελθόντος.

Ανάλυση υλικών και τεχνολογίας

Οι τεχνικές XRF (X‑Ray Fluorescence) και SEM‑EDS (Scanning Electron Microscopy with Energy-Dispersive Spectroscopy) έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην Ελλάδα για τη μελέτη κεραμεικών από το Ακρωτήρι της Σαντορίνης, αποκαλύπτοντας τις πηγές αργίλου και τις μεθόδους καμίνευσης . Στη μεταλλουργία, αναλύσεις αρχαίου χαλκού από το Λαύριο έχουν δείξει τον ρόλο του Αιγαίου στη διακίνηση πρώτων υλών κατά την Εποχή του Χαλκού .

1. Φασματοσκοπία ICP-MS και XRF: Επιτρέπει ποσοτική ανάλυση μετάλλων και κεραμεικών .
2. Πετρογραφία: Μικροσκοπική εξέταση κεραμεικών και λίθων για τον προσδιορισμό της πηγής πρώτων υλών.
3. Ισοτοπική Ανάλυση: Χρησιμοποιείται για την προέλευση οργανικών υλικών, όπως κόκαλα και τρόφιμα .

Χρονολόγηση και στρωματογραφία

Η ακριβής χρονολόγηση των αρχαιολογικών αντικειμένων είναι καθοριστική για την ιστορική τους ένταξη. Κύριες τεχνικές περιλαμβάνουν:

• Τον ραδιοάνθρακα (C-14): Χρησιμοποιείται για οργανικά υλικά όπως ξύλο, κόκαλα και φυτικά υπολείμματα, καλύπτοντας χρονικά διαστήματα έως περίπου 50.000 έτη.
• την Οπτική Διέγερση Φωσφορισμού ή οπτοφωταύγεια (OSL): Επιτρέπει τη χρονολόγηση ορυκτών όπως χαλαζίας και είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε χώρους όπου απουσιάζουν οργανικά υπολείμματα.
• τη θερμοφωταύγεια: Χρησιμοποιείται κυρίως για κεραμεικά και πυριτικά αντικείμενα.

Για παράδειγμα, η ανάλυση OSL κεραμεικών από την Εποχή του Χαλκού στην Κρήτη έδειξε ότι η παραγωγή συγκεκριμένων τύπων πήλινων αγγείων ξεκίνησε περίπου το 1800 ΠΚΕ.

Η ραδιοχρονολόγηση άνθρακα-14 έχει συμβάλει στον καθορισμό της χρονολογίας του Μινωικού πολιτισμού, ενώ η θερμοφωταύγεια χρησιμοποιείται για την απόλυτη χρονολόγηση κεραμεικών από το Σέσκλο και το Διμήνι. Η οπτoφωταύγεια (OSL) επιτρέπει τον προσδιορισμό της τελευταίας έκθεσης ιζημάτων στο φως, κρίσιμη για την ανασύσταση παλαιοπεριβαλλοντικών συνθηκών.

Επίσης, η ανάλυση ισοτόπων στα ανθρώπινα και ζωικά οστά αποκαλύπτει διατροφικές συνήθειες και μετακινήσεις πληθυσμών. Επίσης, η μελέτη γυρεοκόκκων (Παλυνολογία) και ιζημάτων συμβάλλει στην κατανόηση παλαιοπεριβαλλοντικών συνθηκών.

Ανάλυση υλικών

Η σύσταση των υλικών αποκαλύπτει την τεχνολογία παραγωγής και την προέλευση των πρώτων υλών.

• Φασματοσκοπία ICP-MS και XRF: Επιτρέπει ποσοτική ανάλυση μετάλλων και κεραμεικών. Για παράδειγμα, η ανάλυση χαλκού από τα μεσογειακά μεταλλεία έδειξε διαφοροποίηση ανά περιοχή.
• Πετρογραφία: Μικροσκοπική εξέταση κεραμεικών και λίθων για τον προσδιορισμό της πηγής πρώτων υλών.
• Ισοτοπική Ανάλυση: Χρησιμοποιείται για να εντοπίσει την προέλευση οργανικών υλικών, όπως κόκαλα και τρόφιμα.

Γεωφυσικές και τηλεπισκοπικές μέθοδοι

Μαγνητόμετρο πρωτονίου, 1967

Οι μη καταστροφικές τεχνικές επιτρέπουν τον εντοπισμό υπογείων ευρημάτων:

• Μαγνητομετρία: Ανιχνεύει μεταβολές στο μαγνητικό πεδίο λόγω υπόγειων δομών.
• Ραντάρ διείσδυσης εδάφους (GPR): Παράγει εικόνες της υπόγειας στρωματογραφίας.
• Ηλεκτρική αντίσταση: Εντοπίζει αντικείμενα ή δομές που διαφέρουν ηλεκτρικά από το περιβάλλον.

Εφαρμογές

Η αρχαιομετρία έχει συμβάλλει στην επίλυση ιστορικών ερωτημάτων, όπως:

• Προέλευση και Δίκτυα Εμπορίου: Αναλύσεις ισοτόπων έχουν εντοπίσει πηγές μετάλλων και εμπορικές διαδρομές στην Εποχή του Χαλκού.
• Τεχνολογία Κατασκευής: Η μικροσκοπική και φασματοσκοπική ανάλυση κεραμεικών και μετάλλων έχει αποκαλύψει εξελιγμένες τεχνικές παραγωγής.
• Συντήρηση και Αναστήλωση: Η ανάλυση υλικών καθοδηγεί τις μεθόδους συντήρησης, προστατεύοντας την αυθεντικότητα των ευρημάτων. Η αρχαιομετρία συμβάλλει επίσης στη συντήρηση μνημείων. Η ανάλυση μαρμάρων από την Ακρόπολη με ισοτοπική φασματοσκοπία έχει ταυτοποιήσει λατομεία προέλευσης, βοηθώντας στην επιλογή κατάλληλων υλικών για επεμβάσεις συντήρησης.

Προκλήσεις και μελλοντικές κατευθύνσεις Παρά τα σημαντικά επιτεύγματα, η αρχαιομετρία αντιμετωπίζει προκλήσεις:

• Διαχείριση δεδομένων: Η πολυπλοκότητα των αναλύσεων απαιτεί εξελιγμένα στατιστικά μοντέλα.
• Ακρίβεια χρονολόγησης: Ορισμένες μέθοδοι επηρεάζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες.
• Διασύνδεση με αρχαιολογία: Απαιτείται στενότερη συνεργασία επιστημόνων και αρχαιολόγων για ορθή ερμηνεία των αποτελεσμάτων.

Μελλοντικά, η συνδυαστική χρήση ψηφιακής ανάλυσης, τρισδιάστατης απεικόνισης και νέων φασματοσκοπικών τεχνικών αναμένεται να βελτιώσει την ακρίβεια και την πληρότητα των μελετών.

Βιβλιογραφία

• Aitken, M. J. (1998). An Introduction to Optical Dating: The Dating of Quaternary Sediments by the Use of Photon-stimulated Luminescence. Oxford University Press.
• Budd, P., Montgomery, J., Barreiro, B., & Thomas, R. G. (2000). Differential Diagenesis of Strontium in Archaeological Human Teeth and Bones. Applied Geochemistry, 15(6), 687–694.
• Conyers, L. B. (2013). Ground-Penetrating Radar for Archaeology. Rowman & Littlefield.
• Kassianidou, V., & Papasavvas, G. (2012). “The Exploitation of Copper Resources in Cyprus and the Aegean During the Bronze Age.” Journal of Mediterranean Archaeology, 25(1), 63–82.
• Kristiansen, K. (1998). Europe Before History. Cambridge University Press.
• Lazzarini, L. (2004). Marble in Ancient Greece and Rome: Geology, Quarries, Trade. L’Erma di Bretschneider.
• Pollard, A. M., Batt, C. M., Stern, B., & Young, S. M. M. (2007). Analytical Chemistry in Archaeology. Cambridge University Press.
• Rehren, T., Henderson, J., & Pernicka, E. (2015). “Archaeometallurgy: The Study of Prehistoric and Historic Metals.” In: Archaeometry, 57(S1), 1–6.
• Rice, P. M. (2015). Pottery Analysis: A Sourcebook. University of Chicago Press.
• Taylor, R. E., & Bar-Yosef, O. (2014). Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective. Routledge.