Choć filmowy Indiana Jones, biegający w charakterystycznym kapeluszu i z rewolwerem za pasem po tajemniczych grobowcach archeolog, nigdy nie miał zbyt wiele wspólnego z rzeczywistą pracą naukowców, to jednak powszechne wyobrażenie pracy tych badaczy przeszłości wciąż budzi całkiem romantyczne skojarzenia. Palące słońce, wykopaliska, odkopywanie z ziemi czy piasku tajemniczych artefaktów, mozolne odsłanianie ich z użyciem pędzelka, poszukiwanie zaginionych skarbów i ukrytych wejść do egipskich grobowców czy pradawnych kurhanów, czasem jakaś wizyta w bibliotece, by wśród manuskryptów rozwikłać zagadkę sprzed wieków – właśnie tak większość z nas wyobraża sobie również dziś pracę archeologów. I chociaż tradycyjne wykopaliska są i pozostaną podstawą tej dziedziny badań, to wbrew tym wyobrażeniom współczesna archeologia jest jedną z najbardziej interdyscyplinarnych gałęzi humanistyki, obficie korzystającą z najnowocześniejszych osiągnięć wielu innych nauk: od fizyki, przez chemię, informatykę, botanikę, po aeronautykę. Te jak najbardziej ścisłe nauki stanowią dla archeologii dyscypliny pomocnicze, dostarczając narzędzi badawczych, jednak bez ich wykorzystania nie doszłoby do wielu spektakularnych współczesnych odkryć.

Starożytny grobowiec wykryty… mionami

Poszukiwanie dawnych śladów działalności człowieka na otwartej przestrzeni wydaje się stosunkowo proste, ale już badania w terenie gęsto zabudowanej, żywej tkanki miejskiej nastręcza sporo trudności, a czasami jest wręcz niemożliwe. Po pierwsze dlatego, że trudno wyobrazić sobie rozkopanie zabudowanych terenów. Po drugie prace w centrach miast są ograniczone dynamiką życia danego obszaru. Przez długie lata odkrycia w miastach były dokonywane najczęściej przypadkowo, na przykład przy okazji różnego rodzaju robót budowlanych, gdy koparka trafiała na znalezisko. Dziś, jeśli wiemy, gdzie szukać, możliwe jest zastosowanie nowoczesnych metod skanowania. Są one mało inwazyjne i nie naruszają współczesnej tkanki miejskiej.

Właśnie dzięki takiej technologii międzynarodowy zespół archeologów odkrył w tym roku dużą komorę grobową, znajdującą się głęboko pod gęsto zabudowanym Neapolem. Grobowiec położony kilkanaście metrów pod powierzchnią ziemi zbudowano jakieś 2,5 tys. lat temu, w czasach, gdy założone przez Greków miasto nosiło nazwę Partenope. Dotarcie do grobowca byłoby niemożliwe bez dewastacji współczesnej dzielnicy. Został odkryty dzięki zastosowaniu radiografii mionowej. To metoda polegająca na prześwietlaniu budynków, gruntu czy skał za pomocą wysokoenergetycznych cząstek elementarnych zwanych mionami. Co ważne, promieniowanie mionowe jest bezpieczne dla skanowanych obiektów i ich nie niszczy.

Jak wyglądało samo badanie? Zespół archeologów zainstalował detektory na głębokości 18 metrów pod ziemią. Prześwietlano w ten sposób przez kilka tygodni starożytną warstwę zabudowań. W efekcie uzyskano trójwymiarowy obraz ukrytego pod ziemią miasta, a poza znanymi wcześniej obiektami zidentyfikowano kilka dotąd nieznanych.

Drony, samoloty i kamery termowizyjne

Radiografia mionowa to jedna z najnowszych metod stosowanych we współczesnej archeologii. Ale w badaniu pradziejów człowieka wykorzystuje się narzędzia dostępne dzięki naukom ścisłym od dawna. To nie tylko znane od lat datowanie metodą węgla 14C (która pozwala ocenić dość dokładnie wiek znalezionych przedmiotów przez badanie zawartości izotopu promieniotwórczego węgla). To również szereg innych metod. W celu wprowadzenia i koordynowania ich zastosowania w polskiej archeologii powołano Centrum Ochrony Dziedzictwa Archeologicznego (CODA).

Dlaczego to tak istotne? Ponieważ przeprowadzenie wykopalisk bezpowrotnie niszczy stanowisko archeologiczne. Nie da się ponownie zasypać rozkopanego kurhanu czy grobowca. Nowoczesne metody pozwalają część prac wykonać bezinwazyjnie oraz precyzyjnie udokumentować kontekst, w jakim znaleziono dany obiekt. Dzięki nim można ograniczyć niszczące i kosztowne wykopaliska do niezbędnego minimum.

Jakie techniki są wykorzystywane obecnie i do czego się przydają? Już na etapie poszukiwania stanowisk badawczych bardzo przydatne są wszelkiego rodzaju zdjęcia z powietrza – robione z samolotów, balonów, dronów, za pomocą aparatów, kamer termowizyjnych, a przede wszystkim nowoczesnych urządzeń do laserowego skanowania lotniczego. Ta ostatnia metoda pozwala zlokalizować np. kurhany czy grodziska nawet w gęsto porośniętym lasem terenie.

Innym świetnym narzędziem są techniki badań geofizycznych, które pozwalają na wykrycie zarysu dawnych murów, cmentarzysk czy palenisk, nawet gdy na powierzchni ziemi nie widać już żadnych ich śladów.

Zmieniają się też sposoby wykonywania podstawowych pomiarów geodezyjnych stanowisk archeologicznych. Coraz częściej wykorzystuje się do tego nowoczesne elektroniczne tachimetry, które mierzą odległość i określają współrzędne, jednocześnie wykonując większość obliczeń automatycznie. Dzięki temu bardzo szybko można stworzyć precyzyjne mapy stanowiska.

Sztuczna inteligencja pomoże

Na ciekawy pomysł wpadli polscy badacze z Uniwersytetu Warszawskiego. Postanowili wykorzystać sztuczną inteligencję do masowego wyszukiwania nieodkrytych dotąd śladów po dawnych konstrukcjach wzniesionych przez człowieka. W zespole odpowiedzialnym za ten projekt znaleźli się nie tylko archeolodzy, ale również przedstawiciele takich dziedzin jak historia, geografia czy informatyka. W jaki sposób ma działać ten system? Podobnie jak dziś działają ludzie przeglądający i analizujący tysiące zdjęć lotniczych i satelitarnych, tyle tylko, że znacznie szybciej i skuteczniej. AI pozwala na błyskawiczną analizę porównawczą takich fotografii i obiektywizuje cały proces, zmniejszając ryzyko, że jakiś istotny szczegół nie zostanie dostrzeżony. Co charakterystycznego można dostrzec na takich zdjęciach? Otóż rośliny wyrastające w miejscach, gdzie kiedyś stały ludzkie siedziby, mają odmienny kolor od tych rosnących poza obrębem budowli. Chociaż z bliska tego nie widać, na dobrej jakości zdjęciach z lotu ptaka można zauważyć obrys dawnych konstrukcji po ciemniejszym i bardziej intensywnym odcieniu liści.

Badać przeszłość, patrzeć w przyszłość

Stosowanie wielu nowoczesnych metod badawczych w archeologii jest już faktem i z każdym kolejnym rokiem przybywa nowych pomysłów na to, jak wykorzystać odkrycia dziedzin ścisłych w badaniu przeszłości. Dziś jednak równie ważnym wyzwaniem jest zintegrowanie efektów tego, co daje archeologii nowoczesna technika, w spójne, duże zbiory informacji. Takie, które pozwolą maksymalnie wykorzystać potencjał dostępnych dziś narzędzi w dalszych badaniach historycznych.

I chociaż nowoczesne metody, takie jak skanowanie, nigdy nie zastąpią wykopalisk, to mogą znacznie obniżyć koszty i poprawić efektywność tradycyjnych metod badawczych. Oraz – jak w przypadku odkrytego niedawno grobowca z Neapolu – pomóc zlokalizować obiekty, których dziś jeszcze nie jesteśmy w stanie zbadać stosowanymi powszechnie metodami. Być może kiedyś, dzięki nowym technikom, eksploracja takich miejsc będzie możliwa. •