Die Archäologie hat grosse Fortschritte gemacht, und erzählt uns immer genauer, wer wir sind. Dabei hilft modernste Technik und das gute alte Google Earth. Innerhalb der letzten zehn Jahre hat es eine stille Revolution in der Archäologie gegeben. Die hat es den Archäologen gewissermaßen erlaubt, den Boden untersuchen zu können, ohne Grabungen durchführen zu müssen. Fortschritte in der Geophysik, der Bodenchemie und der Fernerkundung helfen dabei, die Entdeckung von antiken Stätten voranzutreiben und den Archäologen diese auch auf weltweiter Ebene zu verstehen. Im Folgenden sind die für uns sechs besten dieser Techniken aufgeführt. Obwohl jede für sich allein nützlich ist, wird die Zukunft darin liegen, sie miteinander zu kombinieren und so möglicherweise eines Tages eine GPS-gekoppelte Darstellung zu kreieren, welche den Beobachter virtuell in und unter die Erde führt.

Obwohl man so keine tatsächlichen Funde tätigt und man das, was man sieht, auch nicht datieren kann, ist diese Herangehensweise bedeutend nachhaltiger, als tatsächlich Ausgrabungen durchzuführen und das Risiko einer Beschädigung der Objekte einzugehen. Stattdessen werden die vergrabenen Funde für zukünftige Generationen bewahrt, die mitunter dann bessere Ausgrabungstechniken beherrschen.

1. Google Earth

Satellitenbilder, wie sie etwa Google Earth, Bing und World Wind von der NASA liefern, machen es möglich, selbst die abgelegensten Winkel der Erde ganz nah heranzuzoomen, um archäologische Stätten zu orten. Dies kann dabei helfen, Siedlungshügel oder Einfriedungen zu entdecken und somit das Augenmerk auf Orte zu legen, an denen Funde möglich sind.

Bereits seit den 1930er Jahren wurden Luftaufnahmen dafür genutzt, jedoch war es meist schwierig an solche Aufnahmen zu kommen. Die universale Verfügbarkeit von Google Earth hat es daher zu einem fantastischen Hilfsmittel für professionelle und Hobby-Wissenschaftler gemacht. Allerdings birgt die Interpretation von Satellitenbildern auch ihre Tücken, so dass die endgültige Klärung der Lage auf dem Boden stattfinden muss.

2. LIDAR

Archäologische Stätten zeichnen sich oft durch oberflächliche Spuren ab, welche Hinweise darauf geben, was sich unter der Erde befindet. Wir haben lange daran gearbeitet per Hand undefinierbare Buckel und Bodenwellen zu kartografieren. Dabei wurden meist Schraffierungen erstellt, eine Darstellungsform die 1799 erfunden wurde. Heute erstellt die LIDAR-Technologie (Light Detection and Ranging) in einem Bruchteil der Zeit detaillierte dreidimensionale Karten der Erdoberfläche.

Grundsätzlich arbeitet LIDAR wie ein Tischscanner und wird von einem Flugzeug aus bedient. Es werden Laserstrahlen in Richtung Boden geschickt und durch die Verbindung mit einem präzisen GPS und einem speziellen Verfahren inertialer Messung ein Punktwolken-Bild der Bodenoberfläche erstellt. Ein Vorteil der LIDAR-Technik ist, dass es oft durch Vegetation hindurch sehen kann und so archäologische Stätten lokalisiert, die von Waldgebieten oder tropischen Wäldern verdeckt werden.

3. Drohnen

Seit einigen Jahren benutzen Archäologen Drohnen, um archäologische Stätten aus der Luft zu erfassen. Davor mussten wir auf selbstgebaute Drachen, Heißluftballons und Modellflugzeuge zurückgreifen, um die Lücke zwischen Luftaufnahmen und Fotos, die vom Dach eines Landrovers oder auf wackligen Leitern geschossen worden, zu füllen.

Drohnen können auch noch unter schlechten Lichtverhältnissen oder bei Eis und Schnee Aufnahmen machen, auf denen die Funde besser sichtbar sind. Eine spezielle Anwendung ist das Nachahmen der LIDAR-Technik, indem überlappende vertikale Bilder gemacht werden. Zusammen mit einer Bodenkontrolle – hier werden üblicherweise Pappteller als Referenzpunkte benutzt – ist es möglich mit einer Standardsoftware ein dreidimensionales Punktwolken-Bild zu erstellen. In nicht allzu ferner Zukunft wird es auch möglich sein, LIDAR direkt auf Drohnen zu montieren.

4. Geophysik an der Oberfläche

Geophysikalische Techniken können dabei helfen, Untersuchungsziele zu lokalisieren. Der Bodenwiderstand beispielsweise ist ein Maß für die elektrische Widerstandsfähigkeit des Erdreichs und kann dazu benutzt werden, Unterschiede im Feuchtigkeitsgehalt des Bodens zu erkennen und somit vergrabene Strukturen zuverlässig bis in etwa 1,5 Meter in der Tiefe zu erkennen. Allerdings dauert das sehr lange, da Sonden in bestimmten Abständen in den Boden eingebracht werden müssen, die Ergebnisse sind dafür aber sehr detailliert.

Magnetometrie misst die Stärke des Erdmagnetfeldes. Dies kann Muster archäologischer Merkmale, die beispielsweise durch einen Brand oder Bodenbakterien entstanden sind und magnetische Spuren in der Erde hinterließen, reflektieren. Es ist eine sehr schnell arbeitende Technik, die sich besonders in wüstenähnlichen Gegenden bewährt hat, wie dem Gebiet des alten Ägyptens. Heutzutage werden sensible Magnetometer mit vielen Sensoren auf Wagen montiert und mit GPS verbunden, was es möglich macht, viele Hektar und ganze Landschaften in Echtzeit an nur einem Tag zu untersuchen, wie beispielsweise die Gegend um Stonehenge.

5. Geochemie am Boden

Spuren von menschlichen und tierischen Exkrementen rund um alte Siedlungen können über tausende Jahre erhalten bleiben. Es ist schon seit langem bekannt, dass es möglich ist, diese alten Plätze anhand von Mustern von Schwermetallen im Boden zu lokalisieren, was vor allem wichtig ist, wenn es wenig bis keine Überreste gibt. Ein Weg solche Messungen durchzuführen ist es, Proben zu sammeln und sie im Labor zu untersuchen.

In den letzten paar Jahren kamen tragbare Röntgen-Fluoreszenz-Spektrometer (pXRF) auf den Markt, die es möglich machten, die Proben direkt vor Ort zu untersuchen. Dabei werden Röntgenstrahlen ausgesendet, welche von den Atomen der Probe absorbiert werden und diese dadurch dazu anregen selbst sekundäre Röntgenstrahlen von einer bestimmten Energie abzuschicken. Die unterschiedlichen Energielevel erlauben Rückschlüsse auf das Material der Probe.

6. Bodenradar

Als das Bodenradar, welches Radarwellen benutzt, um den Boden abzubilden, zum ersten Mal in den frühen 1980er Jahren in der Archäologie angewendet wurde, dachte man, die Antwort auf viele Probleme in der Archäologie gefunden zu haben. Doch obwohl sich die Technologie weiterentwickelte, waren Archäologen nicht besonders beeindruckt. Anfangs benutzte man das Radar, um Schnitte durch Ablagerungen zu machen, jedoch gab es zahlreiche Fälle von falsch Positiven Ergebnissen.

Nun kommt eine Software der Technologie zu Hilfe, indem sie die Visualisierung durch dreidimensionale Darstellung zuverlässiger machte. Ein Vorteil des Bodenradars ist, dass es auch auf engem Raum und durch harte Oberflächen funktioniert. Jedoch bleibt die Interpretation der Ergebnisse ein Problem, so dass man bei versteckten ägyptischen Gräbern oder Nazi-Zügen duchaus skeptisch bleiben sollte.

Dieser Artikel erschien zuerst auf “The Conversation” unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.

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Image “Athina Pronaia Sanctuary at Delphi” by Luarvick (CC BY-SA 3.0)

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Schlagwörter: Archäologie, Ausgrabung, Boden, Drohnen, Geophysik, Google Earth, LIDAR, Wissenschaft