Te metody zmieniły archeologię. „Odkrycia posypały się jak z rękawa”

Katarzyna Świerczyńska, „Wprost”: Czym są nieinwazyjne metody badań archeologicznych?

Dr hab. Krzysztof Misiewicz, prof. UW*: Generalnie można powiedzieć, że są narzędziem do rozwiązywania problemów, z którymi stykamy się podczas badań archeologicznych. I przede wszystkim mają ogromne zalety, bo możemy dzięki nim prowadzić badania na dużo szerszą skalę. Nie tylko rozkopywać pojedyncze stanowiska archeologiczne, ale także zajmować się większymi obszarami. To działania nieinwazyjne zmieniły między innymi metodykę badań nad osadnictwem. Dzięki nim możemy zadawać sobie nowe pytania i przede wszystkim nie musimy bezpośrednio ingerować w zachowaną substancję archeologiczną.

Bo jeśli zaczynamy kopać, to jednocześnie niszczymy to, co badamy?

Nie określiłbym tego tak kategorycznie, bo właśnie dzięki zastosowaniu metod nieinwazyjnych nie musi to być do końca prawda. Jeśli na przykład tworzymy na bieżąco dokumentację z zastosowaniem skanowania laserowego czy modelowania za pomocą fotogrametrii w mikroskali, to nawet jeśli same warstwy, które odsłaniamy i badamy, zostają zniszczone, to mamy ich bardzo dokładny obraz i możemy je odtworzyć. Pozwala to na pełniejszą prezentację tego, co odkryliśmy. Daje nam także możliwość pełniejszej interpretacji badań. Co więcej – możemy wracać do tego, co odsłoniliśmy i dokonywać ponownych interpretacji.

Jak długo jest pan archeologiem?

Od 1974. Postęp technologiczny od tego czasu jest ogromny, ale same metody nieinwazyjne wcale nie są taką nowością. Ja, już będąc studentem, zainteresowałem się nieinwazyjnymi metodami. Miałem wtedy stypendium w centralnej Grecji. Ekspedycja kanadyjska prowadziła tam inwentaryzację i odsłanianie pozostałości z epoki brązu. Okazało się, że w tym samym miejscu bardzo dobrze zachowały się warstwy z epoki klasycznej, czyli IV-V wieku przed naszą erą. I dlatego nie zdecydowano się na ich zniszczenie po to, aby dotrzeć do tych niewielkich fundamentów, które zachowały się ze starszych okresów. Przeprowadzono tam wówczas badania geofizyczne, to znaczy pomiary rozkładu oporności gruntu z powierzchni, co pozwoliło uzyskać obraz tego, co znajdowało się w kolejnych warstwach ziemi.

Dla mnie było to fascynujące i po powrocie z Grecji zainteresowałem się, czy coś podobnego stosuje się w Polsce. Okazało się, że w Instytucie Historii Kultury Materialnej Polskiej Akademii Nauk działała pracownia nazywająca się „Stanowisko do spraw zastosowania metod geofizycznych w archeologii”, którą kierował dr Jacek Przeniosło. Skontaktowałam się z dr. Przeniosłą i w zasadzie od roku 1976 zacząłem współpracę z tą pracownią, a po zrobieniu doktoratu zostałem tam zatrudniony na ponad 20 lat. Można powiedzieć też, że przez te lata przeszedłem wiele etapów rozwoju nowoczesnych technologii, udoskonalania urządzeń i metod.

Ma pan swoją ulubioną metodę nieinwazyjną?

Im więcej stosujemy metod, tym pewniejsze są interpretacje wyników. Ja sam specjalizowałem się przez wiele lat w metodzie elektrooporowej, usiłując znaleźć sposób na precyzyjne określenie głębokości zalegania obiektów archeologicznych wywołujących rejestrowane zmiany obserwowanych parametrów. Następnie przeszedłem do metody magnetycznej i opanowałem praktycznie cały arsenał możliwości zastosowania tej metody od działań z zastosowaniem prostych magnetometrów po wprowadzane dziś skomplikowane zestawy np. instrumenty cezowe z precyzyjną lokalizacją pomiarów z użyciem systemów nawigacji satelitarnej.

Czy jest jakaś konkretna metoda, która pana zdaniem zmieniła archeologię?

Na pewno metoda magnetyczna, która pozwala na dosyć szybkie rozpoznanie bardzo dużych obszarów. Podam przykład. Realizując badania Ptolemais, mieliśmy ok. 160 ha zamkniętych w dawnych murach miasta…

Mowa o jednej ze stolic Świata Antycznego, której ruiny znajdują się obecnie w Libii ?

Tak, to hellenistyczne miasto, prawdopodobnie założone w III w. p.n.e. według tak zwanego planu hippodamejskiego z ulicami przecinającymi się pod kątem prostym… Od razu wiadomo było, że nie da się odsłonić pozostałości na tak dużym obszarze. Dlatego problemem i wyzwaniem było odtworzenie topografii tego miasta bez badań wykopaliskowych. To właśnie tam zastosowaliśmy metodę magnetyczną z różnymi typami magnetometrów i gradientometrów. Pozwoliło nam to odtworzyć całą siatkę ulic i nie tylko prześledzić układ urbanistyczny miasta, ale także zarejestrować jego zmiany w kolejnych okresach dziejów. Jako uzupełniającą stosowaliśmy tam metodę elektrooporową, która dawała nam informację o głębokości zalegania poszczególnych warstw. Tam też po raz pierwszy na tak szeroką skalę użyliśmy zdjęć z powietrza połączonych z pomiarami topograficznymi na powierzchni gruntu.

To też ciekawa historia, bo nie mogliście wtedy użyć drona…

Tak, nie było na to zgody. Dlatego młodszy kolega – Miron Bogacki skonstruował specjalny latawiec, pod którym był podwieszony aparat fotograficzny i po raz pierwszy zastosował skutecznie metodę przesyłania na bieżąco obrazu, który był widoczny w obiektywie. To oznaczało, że mogliśmy wykonywać zdjęcia nie przypadkowe, a intencjonalne, przygotowując obrazy wertykalne i szczegółowe panoramy całego badanego obszaru. Dziś każde zdjęcie może mieć szczegółową lokalizację dzięki GPS, to dla archeologa kluczowe, bo bez odniesienia do konkretnego miejsca to będzie po prostu jedynie ładna pocztówka.

Trudno nie odnieść wrażenia, że fotografia lotnicza jest dziś niezwykle ważnym aspektem badań archeologicznych.

My w Polsce mamy to ogromne szczęście, że stosunkowo wcześnie zaczęliśmy stosować fotografię lotniczą w archeologii. Zdjęcia z powietrza z zastosowaniem balonu czy samolotu wykonywano już w latach 30-tych XX wieku między innymi podczas badań w Biskupinie. W drugiej połowie lat 90. zastępcą głównego konserwatora zabytków przy Ministerstwie Kultury został profesor Zbigniew Kobyliński i on przeznaczył wtedy bardzo duże środki na tę gałąź badawczą. Były nawet specjalne szkolenia dla konserwatorów wojewódzkich. I wtedy nowe odkrycia posypały się jak z rękawa. Mamy też prof. Włodzimierza Rączkowskiego, który specjalizuje się w fotografii lotniczej i ma przy tym ogromne szczęście, które tu też jest potrzebne. To prof. Rączkowski dzięki fotografii lotniczej odkrył nieznane wcześniej w Polsce okrągłe konstrukcje neolityczne z rowami i palisadą…

Nazywane rondelami…

Tak, ale to nie wszystko. To przecież prof. Rączkowski odkrył miasto średniowieczne w Szamotułach. I tu wrócę do tego szczęścia – to miasto było widoczne jedynie w stosunkowo krótkim okresie i po wyjątkowo suchym lecie. Profesor latał nad tym terenem wiele razy i tylko wtedy udało się to zrobić. Oczywiście sama fotografia lotnicza nie wystarczy. W Szamotułach zrobiono też szereg badań geofizycznych i potwierdzono, że źródłem obserwowanych zmian jest obecność obiektów archeologicznych. My podobne badania robiliśmy z kolei w Dzwonowie, to jest na granicy województw wielkopolskiego i lubuskiego. Tam też zachowały się podobne pozostałości średniowiecznych domów. Ale tu też muszę powiedzieć, że największym przełomem dla archeologów była nie fotografia lotnicza, ale skanowanie z powietrza zastosowaniem systemów laserowych potocznie zwanych Lidar – od angielskiego akronimu Light Detection and Ranging – które na początku było wykonywane między innymi na potrzeby kartografii.

W czym Lidar jest lepszy od fotografii z powietrza?

W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że Lidar pozwala nam wykryć niewielkie zmiany rzeźby powierzchni związane z zaleganiem poszukiwanych obiektów archeologicznych nawet na obszarach porośniętych lasem. To, czego nie zobaczymy na najlepszej fotografii zrobionej z powietrza, zarejestrujemy na „mapie lidarowej”. Kiedy rezultaty tych działań udostępniono dla badań naukowych praktycznie bezpłatnie, pojawiło się wiele nowych odkryć na terenach mocno zalesionych, na przykład na styku Mazowsza oraz Warmii i Mazur. Wcześniej, badając osadnictwo na terenach dzisiejszej Polski, mieliśmy takie puste plamy. Pustki osadnicze – tak to się nazywa. Lidar pozwolił te plamy zapełnić, bo okazało się, że nie wynikały one z tego, że tam osadnictwa nie było, ale po prostu nie byliśmy w stanie przy użyciu innych metod go odkryć.

Stare metody odejdą w zapomnienie?

W żadnym wypadku! Nie jesteśmy w stanie dać odpowiedzi na wiele pytań, stosując tylko metody nieinwazyjne. Nowe metody dają nowe, nieznane dotąd możliwości, ale tak naprawdę wykorzystywane razem i odpowiednio dobrane pozwalają na właściwą interpretację.

Można się pomylić?

Oczywiście! Wiele miejsc, które na podstawie map lidarowych wzięto za dawne grodziska, na Warmii i Mazurach było tego sporo, okazało się anomaliami wynikającymi z budowy geologicznej, a nie skutkiem tego, że wznoszono tam jakiekolwiek konstrukcje. Są opracowane metody weryfikacji tego typu odkryć. I proszę pamiętać, że postęp technologii, ale też innych gałęzi nauki daje nam też możliwość wracania do starych badań i reinterpretacji ich rezultatów, czy postawienia nowych pytań. Takie możliwości daje przede wszystkim genetyka w tym badanie DNA ze starych kości. Z kolei nieinwazyjne metody dają nam dziś na przykład większe możliwości działań na stanowiskach podwodnych, co jeszcze do niedawna było niemożliwe lub bardzo trudne, ale wymienię tu też archeologię wirtualną, którą również zaliczamy do metod nieinwazyjnych.

Chodzi o możliwość graficznego odtworzenia tego, co jest badane?

Tak, dokładnie tak samo, jak w grze komputerowej. Symulacje i rekonstrukcje 3D pozwalają na własne oczy zobaczyć to, jak np. mogła wyglądać osada sprzed tysięcy lat. Chociaż tu też rodzi się wiele niebezpieczeństw…

Bo nigdy dokładnie wszystkiego nie wiemy?

Tak, a odtwarzamy całe środowisko, więc uzupełniamy luki, aby mógł powstać pełny obraz. I czasem może kogoś za bardzo ponieść fantazja. Dlatego ja zawsze mówię moim studentom, że nowoczesne technologie są wspaniałe i dają niezwykłe możliwości, ale one same nie wystarczą. Pytała pani wcześniej, czy tradycyjne metody odejdą w zapomnienie. To ja tu jeszcze dam porównanie do biblioteki. Czy jeśli zamknie pani bibliotekę, będzie pani w stanie powiedzieć wszystko o znajdujących się w niej książkach, przeczytać je? Aby to zrobić, musi pani wziąć książkę do ręki. To zapewne sprawi, że może ją pani zniszczyć. Dlatego zawsze ważymy korzyści. I lubię powtarzać tu zasadę moich niemieckich kolegów, bez której nie ma archeologii: „immer denken”, czyli „zawsze myśleć”.

*Dr hab. prof. Uniwersytetu Warszawskiego Krzysztof Misiewicz od 1974 roku zajmuje się wykorzystaniem metod technicznych w archeologii. W latach 1980-2012 zatrudniony w Pracowni Geofizycznej Laboratorium Bio- i Archeometrii Instytutu Archeologii i Etnologii PAN (dawniej Instytut Historii Kultury Materialnej), a od 2006 w Instytucie Archeologii Uniwersytetu Warszawskiego (od 2015 roku kieruje Zakładem Badań Nieinwazyjnych). Brał udział w badaniach ponad 250 stanowisk archeologicznych w Polsce i za granicą. Jest autorem i współautorem ponad 130 opracowań z zakresu geofizyki archeologicznej, systemów GIS oraz integracji danych z badań nieinwazyjnych – w tym 3 pozycji książkowych: Metody geofizyczne w planowaniu badań wykopaliskowych, Warszawa 1998; Geofizyka Archeologiczna, Warszawa 2006; Ptolemais in Cyrenaica, Results of non-invasive surveys, Warszawa 2015.

Nauka to polska specjalność
Wielkie postacie polskiej nauki

Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce



Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”