Archeolog z laserem. Co może zobaczyć i do czego dotrzeć?

Szymon Spandowski

Na ukryte w Borach Tucholskich ślady osady z czasów rzymskich archeolodzy trafili za pomocą lasera. Pozostałości neolitycznych budowli pod Toruniem znaleźli m.in. za pomocą zdjęć satelitarnych.

Heinrich Schliemann się w swoim ateńskim mauzoleum przewraca! Tyle się musiał napracować, gdy niczym buldożer przekopywał się przez kolejne warstwy osadnicze ku wymarzonej Troi. A wykopaliska w Mykenach? Droga do skarbu Agamemnona, podobnie jak wcześniej droga do skarbu Priama, również nie była łatwa. Trzeba się było namachać łopatą w piekącym słońcu.

Tymczasem współcześni archeolodzy coraz częściej po łopaty i pędzelki sięgają dopiero wtedy, gdy chcą zdobyć ostateczne potwierdzenie odkryć dokonanych za pomocą coraz bardziej wyspecjalizowanych urządzeń elektronicznych. To ma sporo zalet. Archeolog, który kopie, nawet jeśli robi to ostrożnie i z większym poszanowaniem dla historii niż pionierzy z XIX wieku, przecina ziemię i wycina to, co się pod jej powierzchnią znajduje. Może odsłonić zabytki, dotknąć ich, zbadać, ale zrobi to tylko raz. Kolejne pokolenia badaczy nie znajdą już tam zabytków, ale ślad po wykopie. Archeolog uzbrojony w georadar bądź wpatrzony w lidarowy obraz powierzchni ziemi może odkryć wiele, niczego nie burząc.

Zaraz, zaraz - ktoś powie. A gdzie tu emocje? Nie każdy ma tyle szczęścia (albo i nie) co Howard Carter i Georg Carnarvon, którzy odkryli grobowiec Tutanchamona, ale... skarbem może być również gliniana skorupka, jeśli pozwoli odpowiedzieć na od dawna zadawane pytanie, albo przeciwnie - nie będzie pasowała do układanki, zmuszając do kolejnych dociekań. Szukanie, odkrywanie i historia na wyciągnięcie ręki. To w tej nauce jest chyba najbardziej ekscytujące. Gdzie tu jest miejsce na ekran komputera?!

Jest go coraz więcej. Chociażby dlatego, że za pomocą lasera archeolog może dotrzeć tam, gdzie wzrok nie sięga.

- Obszary leśne na przykład do tej pory były dla klasycznych badań archeologicznych praktycznie niedostępne - mówi Mateusz Sosnowski z Instytutu Archeologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. On oraz Jerzy Czerniec z Instytutu Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk dokonali jednego z najciekawszych odkryć archeologicznych ostatnich lat - w Borach Tucholskich trafili na pozostałości osady sprzed niemal dwóch tysięcy lat. Pola, drogi... Cały układ doskonale zachowany, ponieważ nikt się później na tych terenach nie osiedlał i nie kopał. Miejsce ludzi zajęły drzewa.

- W momencie, gdy dostrzegliśmy to na obrazie ze skanowania laserowego, zupełnie nie spodziewaliśmy się, że będziemy mieli do czynienia z tak ciekawym i ważnym stanowiskiem - mówi Mateusz Sosnowski.

Skanowanie laserowe pozwala zobaczyć obraz powierzchni ziemi. Dzięki temu badacze (korzystając z materiałów na ogólnodostępnym geoportalu szukali w Borach Tucholskich czegoś zupełnie innego) dostrzegli struktury przypominające pola uprawne.

- Bardzo niepozorne - mówi Mateusz Sosnowski. - Na miejscu, na całym ponad 200-hektarowym obszarze stanowiska jest tylko jedno miejsce, gdzie gołym okiem można je dostrzec. Bez zastosowania nowoczesnych technologii tego stanowiska w takim obszarze nigdy nie udałoby się nam zarejestrować.

Współczesnym archeologom przydają się również zdjęcia satelitarne i lotnicze. Człowiek, który stanie na środku pola, będzie widział bruzdy ziemi bądź falujące zboże. W zależności od warunków rośliny mogą być jednak wyższe, bardziej zielone. Patrząc z góry, można zobaczyć, że te różnice układają się w konkretne kształty. Na przykład dlatego, że rosną w miejscu, w którym kiedyś był rów. Wpadały do niego różne rzeczy, ziemia stała się żyźniejsza. Ci sami badacze, analizując takie zdjęcia, znaleźli w Tylicach oraz Łysomicach koło Torunia pozostałości dwóch rondeli, czyli budowli sprzed siedmiu tysięcy lat. Co ciekawe, na wschód od Wisły nikt jeszcze czegoś takiego nie znalazł.

- Są to widoczne na powierzchni pola trzy kręgi o różnych średnicach, ale wspólnym środku - tłumaczy Mateusz Sosnowski. - W przypadku obiektu w Tylicach na zdjęciach satelitarnych widać najprawdopodobniej dwa ułożone w osi wejścia. Jedno skierowane jest na północny-zachód, drugie na południowy-wschód.

Z Mateuszem Sosnowskim z Instytutu Archeologii UMK rozmawiamy o nowym obliczu archeologii.

Zamienił archeolog szpachelkę na laser i dzięki temu, m.in., może badać niedostępne przy zastosowaniu tradycyjnych metod obszary leśne. Na czym to polega?

Za pomocą wiązki lasera skanuje się powierzchnię ziemi. Każde odbicie lasera jest rejestrowane. Dzięki temu uzyskujemy tak zwaną chmurę punktów, nad którą możemy pracować. Mamy obraz całości: drzew, samochodów, budynków, jakie zostały zarejestrowane, jednak dzięki różnym algorytmom możemy to poklasyfikować, czyli na przykład oddzielić od reszty punkty związane z roślinnością. Pousuwać to, co nas nie interesuje, zostawiając punkty dotyczące ukształtowania gruntu. Na ich podstawie jesteśmy w stanie zbudować bardzo dokładny model, który pozwala obserwować obiekty, jakich gołym okiem nie bylibyśmy w stanie dostrzec.

Z jakiej wysokości takie badania są prowadzone?

Sposoby są różne, zaczynając od skanera stacjonarnego, który postawimy na statywie i będzie nam skanował niewielką przestrzeń, przez urządzenia podczepione pod drona, po skanery zamontowane na pokładzie samolotów, które podczas jednego przelotu mogą zeskanować, dajmy na to, obszar połowy Polski. NASA w podobny sposób przeskanowała np. powierzchnię Marsa.