Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Budapes A K. Ö. SZ. Tudományos-népszerűsítő füzetei 2

Átírás

1 A Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományi Laboratóriumában végzett természet- és környezettudományos vizsgálatok bemutatása Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Budapes 2010 A K. Ö. SZ. Tudományos-népszerűsítő füzetei 2

2 A K.Ö.SZ. Tudományos-népszerűsítő füzetei 2 F.S.C.H. Popular Science Booklets 2 MIKROSZKÓPPAL A RÉGÉSZET SZOLGÁLATÁBAN A Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományi Laboratóriumában végzett természet- és környezettudományos vizsgálatok bemutatása ARCHAEOLOGY UNDER THE MICROSCOPE Introduction to interdisciplinary research in the Laboratory of Applied Research of the Field Service for Cultural Heritage Szerkesztő: PETŐ ÁKOS, KREITER ATTILA Sorozatszerkesztő: ILON GÁBOR Kiadó: Felelős kiadó: DR. VIRÁGOS GÁBOR főigazgató Budapest, 2010 Címlapkép: Elkovásodott növényi szövet fénymikroszkópos képe (Fotó: PETŐ ÁKOS) Számítógépes grafika: GAÁL ERIKA Nyomdai előkészítés: GAÁL ERIKA, KREITER ESZTER, ROMANKOVICS NÓRA Példányszám: 1000 ISBN: ISSN:

3 Tartalom Előszó Bevezető/Introduction I. A természetes táji környezet kutatása I.1. A földtani és talajtani vizsgálatok (geo-pedológia) alkalmazása a régészeti kutatásban I.2. A malakológia szerepe a környezetrégészeti kutatásban I.3. A fitolitelemzés szerepe a palaeobotanikai kutatásban II. Az ember és környezetének kapcsolata II. 1. Az archaeozoológia és a régészet kapcsolata II.1.a. Archaeomalakológia, régészeti malakológia II.1.b. Archaezoológia II. 2. Archaeobotanikai vizsgálatok a régészeti interpretáció szolgálatában II.2.a. Növényi makromaradványok elemzésének szerepe a régészetben II.2.b. A fitolitelemzés szerepe a régészeti növénytani kutatásokban II. 3. Kerámiák, kőzetek és mesterséges építőanyagok vizsgálata II.3.a. Régészeti lelőhelyek leletanyagának kőzettani és geokémiai feldolgozása II.3.b. Kerámiavizsgálat III. Az ember vizsgálata III.1. Az embertani leletek értelmezése a régészet és az antropológia segítségével IV. Glosszárium V. Felhasznált irodalom Régészeti ásatások listája

4 ELŐSZÓ Előszó Bevezető gondolatok a K.Ö.SZ. Alkalmazott Természettudományi Laboratóriumát bemutató füzethez emlékszem arra, amikor az Archeocomp Egyesület az 1980-as évek vége felé pályázaton egy képelemző rendszert nyert. Ez svájci csúcstechnológia volt akkor szoftverrel, számítógéppel, mikroszkóppal. A Magyar Tudományos Akadémia Régészeti Intézetében ezzel kezdte tevékenységét Gyulai Ferenc archaeobotanikus. Ma ez az együttes eredeti formájában már nem működik. Emlékszem még az Iparrégészeti és Archeometriai Tájékoztató első számaira és T. Biró Katalin (régész-szakmuzeológus, Magyar Nemzeti Múzeum) intenzív archaeometriai szervező munkájára, az Archeometriai konferencia-kötetekre, nem utolsó sorban az 1998-as 31. Nemzetközi Archeometriai konferencia budapesti sikerére és a British Archaeological Reports sorozatban kiadott kötetére. Emlékszem még A régésztechnikus kézikönyve I. (Szombathely, 1998) két kiadást jelentő sikerére és nem csak a régészek körében óta pedig rendszeresen megjelenik elsősorban a világhálón és angol nyelven az Archeometriai Műhely című elektronikus folyóirat. Közel három évtizede nem titkolt szándéka az egyre gyarapodó számú régésznek és a velük együtt tevékenykedő szakembernek, az egymásra talált szakmáknak és intézményeknek, hogy a hazai régészet központi és lehetőség szerint minél több szakterületet átfogó kutató bázisát hozzák létre. A Tér Magyarországon is kitágult, a Lehetőségek megvannak. Ma már van egy olyan intézmény a Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat amely tudatosan vállalta és vállalja fel, hogy helyet, teret és lehetőséget adjon, teremtsen a fenti cél megvalósításához. A Szakszolgálat a kitűzött cél megvalósítása érdekében hozta létre és fejleszti a Laboratóriumot. Ez a füzet a Laboratórium által jelenleg elvégzendő vizsgálati témaköröket, illetve azok régészeti alkalmazásának lehetőségeit mutatja be. A vizsgálattípusok bemutatásán túl e kis füzet többet is jelent, más céljai is vannak. Ismereteket adni, tanítani akar, elsősorban Intézményünk régészeit és minden munkatársunkat. Miután szakmánk terepi része egyszeri és megismételhetetlen, nagy a régész és segítői felelőssége. A mintavételi hely kiválasztása, a mintavétel módja, a minta csomagolásának és dokumentálásának mikéntje. Legyen szó talajról, növényi magról, pollenről, csigáról, állat- vagy embercsont maradványairól, netán a környezet rekonstruálásáról, táplálkozásról, avagy a kovács vagy fazekas tevékenységéről és sorolhatnám a példákat. Mindezekről anno jómagam szinte semmit kivételt Bökönyi Sándor és Lipták Pál remek órái jelentettek nem hallottam az egyetemen, nem tanul eleget ma sem a leendő régész. A füzet tehát nem titkoltan arra tesz kísérletet, hogy a hajdani polihisztorok utódainak egy kis csoportja 13 szerző, 10 cikkben tevékenységi területének némely szeletét felvillantsa, abba bevezetést nyújtson. Természetesen minden egyes munkatárs a saját szakterületén, s többnyire már az intézményünkben végzett munkáján, eredményein keresztül teszi ezt. A füzet tehát egy szemlélet elsajátításának szükségességét sugallja, a terepen dolgozó régésznek kíván segítséget nyújtani. S ez esetben már nemcsak szűk körű intézményi érdeket szolgál, hanem a szakma egészét célozza meg. Sőt, a tanulmányok nyelvezete, azok szemléletes mellékletei lehetővé teszik, hogy ne csak régészek, de pedagógusok és érdeklődő felnőttek valamint diákok számára is befogadható legyen az írások tartalmi lényege, s nem utolsó sorban szellemisége. Úgy gondolom, hogy ez a kiadvány nem az elefántcsonttoronyba történő bezárkózás példája, mert a Szakszolgálat Laboratóriumában folyó interdiszciplináris kutatás az ország minden régészének szól és bízom abban, hogy támpontot és segítséget nyújt a régészeti kutatást segítő diszciplinák közötti eligazodásban. Kívánom és remélem, hogy a Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományi Laboratóriuma folyamatosan erősödni fog, vizsgálati profilját bővíti és nem csak számos szakma, de a tudományok, az ország és a nemzetközi tudományosság hasznára is lesz. Ilon Gábor régész a K.Ö.SZ. Nyugat-dunántúli Regionális irodájának vezetője sorozatszerkesztő Kőszeg, április 8. 1

5 Bevezető BEVEZETŐ A régészet komplexebb kezelésére, a geológiai, geomorfológiai és őslénytani módszerek régészeti kutatásokban történő használatára már a 18. században is mutatkoztak bizonyos törekvések, de igazi áttörés és szemléletváltás csak a 19. században következett be. A geoarchaeológia tudománya Lyell 1863-ban megjelent könyvével (Geological Evidences of the Antiquity of Man) vette kezdetét, amelyben a szerző arra a következtetésre jutott, hogy a földtani, az őslénytani és a régészeti tudományos megközelítési módok összekapcsolódnak. Lyell munkájának úttörő jellegét mutatja, hogy talán elsőként tett kísérletet arra, hogy földtani megfigyeléseit integrálja a korszak paleolitikumról, neolitikumról és a bronzkorról rendelkezésre álló régészeti tudásanyagával. Ugyanebben az időszakban ismerték fel az archeometriai elemzéseknek vagyis az ember által készített tárgyak geológiai és őslénytani vizsgálatának jelentőségét is. A tudományközi (interdiszciplináris), illetve a több tudományterület módszereit ötvöző (multidiszciplináris) kutatási irányzatok terjedésével egyre mélyrehatóbban tudjuk értékelni a múltban lezajlott változásokat. Mára a földtani (palaeo- és archaeobotanikai), illetve az őslénytani, (palaeo- és archaeozoológiai) vizsgálatok mellett egyre nagyobb szerephez jutnak a komplex történeti-ökológiai és paleotalajtani vizsgálatok is az egykori környezet rekonstruálásában. Az ásatásokon és azok közvetlen környezetében végzett környezetrekonstrukció elkészítésére vonatkozó felmérések céljai alapvetően két kutatási irányt szolgálnak ki. Metodológiai szempontból rendkívül fontos kettéválasztani a régészeti lelőhely természeti környezetének rekonstruálására irányuló mintavételi metodikát az ember és környezetének interakcióit közvetlenül rekonstruáló módszertani megfontolásoktól. Az első esetben döntően a bolygatatlan metszetfalakból, illetve az ásatási helyszín környezetének üledékgyűjtőiből vett minták alapján üledéktani, paleotalajtani, paleobotanikai és malakológiai elemzésekkel jutunk információhoz egy adott idősík természeti környezetét illetően, továbbá rekonstruálhatjuk egy szűkebb terület környezeti fejlődését is. Ennek érdekében komplexen alkalmazhatóak mind az egykori biotikus, mind az abiotikus faktorok környezeti indikátorai. A második esetben az ásatás fizikai határain belül, az előkerülő objektumok betöltései elsősorban az ember és környezetének kapcsolatára világíthatnak rá. Ekkor az említett tudományterületek (üledéktani, paleotalajtani, paleobotanikai és malakológiai elemzések) mellett már jelentősebb szerephez jutnak az ember és a korabeli állat-, valamint növényvilág kapcsolatát feltáró archaeozoológiai és archaeobotanikai feldolgozások. A környezetre vonatkozó régészeti kérdések megfogalmazásakor ezt az alapvető kettős szempontot kell figyelembe venni, hogy a mintagyűjtés szisztematikus, jól ellenőrzött és reprezentatív legyen. A régészeti és természettudományos munkát egyaránt nagyban segíti a 14 C izotóp bomlási sebességének mérésén alapuló radiokarbon kormeghatározás, amellyel nem csak a feltáráson előkerülő csontanyag kollagénjén keresztül, de a régészeti lelőhely környezetében mélyített sekélyföldtani fúrás anyagában előforduló csigahéjak, növényi makro- és mikromaradványok bevizsgálásával is abszolút kormeghatározást végezhetünk. A régészeti interpretációt jelentős módon elősegíti, ha egy ismert korú (és működési intervallummal jellemezhető) telepet, temetőt stb. képesek vagyunk minél pontosabban az adott korhoz köthető természeti környezetben elhelyezni. Egy statikus környezeti pillanatkép rögzítésén túl lehetőség adódik, hogy egy lelőhely környezeti fejlődésének szemüvegén keresztül nézve megértsünk nagyobb, akár regionális viszonylatban is kimutatható társadalmi, gazdasági változásokat, kultúrák megjelenésének és eltűnésének környezeti okait. Nemcsak az elmúlt korok embereinek élőhelyéről, környezetükhöz való viszonyáról szerezhetünk összetett ismereteket a Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományi Laboratóriumában elvégezhető vizsgálatokkal, hanem az állattenyésztés módozatairól, annak korabeli ismereteiről és esetleges kiterjedéséről, az emberek étkezési szokásairól, vagyis a korabeli életmód jellemzőiről is. Az embertani vizsgálatokkal az egykor élt emberek demográfiai története rekonstruálható, a patológiai vizsgálatok pedig az életmódról adnak információt. Ennek fényében megismerhetővé válnak a rendszeres fizikai tevékenységből adódó élettani elváltozások, fogazat használata, táplálkozási szokások, betegségek és sérülések. A környezet, az állat- és növényvilág, az ember környezetalakító szerepének és életmódjának megismerése után az ember által használt vagy készített tárgyak megismerésével foglalkoznak a 2

6 Bevezető kőeszköz- és kerámialeleteken végzett vizsgálatok. A kőeszközök nyersanyagának vizsgálata bepillantást nyújt a kor embereinek technológiai ismereteibe, de a kereskedelmi hálózat kiterjedtségéről is kaphatunk információt. A kerámiavizsgálattal a kerámiatárgyak nyersanyagait, készítésmódját ismerhetjük meg, meghatározhatjuk az edények funkcióját, technológiai jegyek alapján fazekasműhelyeket különíthetünk el, importtermékek vizsgálatával pedig kereskedelmi kapcsolatokat határozhatunk meg. Az interdiszciplináris vizsgálatokkal tehát összetett ismereteket szerezhetünk az egykor élt emberek és környezetük viszonyáról, a korszak társadalmainak életmódjáról, társadalmi szervezettségéről és kereskedelmi kapcsolatairól. A régészetben egyre nagyobb teret kapnak a több tudományt, szakterületet érintő interdiszciplináris vizsgálatok. Ennek az oka, hogy az interdiszciplinaritás nemcsak teljesítménynövekedést okoz az alkalmazott tudományterületeken belül és a régészetben, hanem többrétegűséget is, amely alapvető minőségi változást eredményez a régészeti feldolgozásban. Ez nagymértékű lökést, gyors információáramlást, valamint közzétételt is ad a régészeti kutatásoknak. A tudományos verseny és lépéstartás felgyorsulása következtében a régészeti kutatásokban alkalmazott interdiszciplináris vizsgálatok révén a témához kapcsolódó, eltérő érdeklődésű és érdekeltségű szakmai közösségek között egy teljesen új minőségű párbeszéd alapjai teremtődnek meg. A tudományos kiválóság eléréséhez elengedhetetlen ennek a párbeszédnek az állandósítása. A régészeti kutatások tudományos kiválóságának szempontjából meghatározó, hogy a nemzetközi tudományos életbe jelentősen növekvő tudásintenzitású tevékenységekkel kapcsolódjunk be, amelylyel a magyarországi régészetben folyó tudományos kutatás tartós versenyképessége fenntartható. Jelen ismeretterjesztő anyag célja, hogy a Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományi Laboratóriumában rutinszerűen végzett, a régészet szolgálatába állított vizsgálatokat, azok módszereit, illetve a segítségükkel megválaszolható régészeti kérdéseket gyakorlati példákon keresztül is bemutassa azzal a céllal, hogy fokozza a már kialakult párbeszédet a régészek és az interdiszciplinák művelői között. A kötet három egymástól részben elkülönülő, de komplex kutatásokban szerves egységet képező logikai lépcsőre épül. A környezet régészeti munka első lépéseként a természetes környezet, azaz egy kultúrát befogadó, annak életteret és a fennmaradáshoz szükséges erőforrásokat biztosító természeti táj tájalkotó tényezőinek megismerése a cél. Az ehhez kapcsolódó módszerek kerülnek bemutatásra az I. fejezetben. A vizsgálat tárgyát képező lelőhely, telep vagy kultúra természetes környezetben való elhelyezése után tudunk az ember és környezete közötti kapcsolatok után nyomozni. Az ember és az őt körülvevő élettelen és élő környezet közötti kapcsolatok feltárásának lehetséges kutatási irányzatait öleli fel a II. fejezet. Miután elhelyeztük vizsgálatunk tárgyát egy adott természeti tájban, megismertük az egyes populációk növényekkel, állatokkal és nyersanyagokkal tehát a legszembetűnőbb és legfontosabb tájalkotókkal való viszonyát, meg kell ismernünk magát az embert is. Erre ad útmutatást a III. fejezet. A természettudományos és régészeti módszerekkel nyert eredmények és tudásanyag együttes felhasználásával jutunk el tehát az inter- és multidiszciplinaritás mezejére. Ahhoz azonban, hogy a rendelkezésre álló tudományos-technikai vívmányokat a létező leghatékonyabban használjuk fel, a két tudományterület képviselőinek türelmes, elfogadó és nyitott párbeszédére van szükség. Jelen kötetet azzal a nem titkolt céllal hívtuk életre, hogy megszólítsa a régészeket, és ráirányítsa a figyelmet a Kulturális Örökségvédelmi Szakszolgálat Alkalmazott Természettudományos Laboratóriumában folyó munkára, amelynek egyértelmű célja, hogy teljesebbé tegye a régészeti feldolgozó munkát. Pető Ákos és Kreiter Attila Budapest, március 9. 3

7 Introduction Introduction Efforts for the integration of methods applied by geology, geomorphology and palaeontology have already appeared in the XVIIIth century, although the real breakthrough and significant change in approaches began in the XIXth century. The first milestone in geoarchaeology was Lyell s book (Geological Evidences of the Antiquity of Man) published in In his work, Lyell expressed that methods and approaches of geology, palaeontology and archaeology are closely linked to each other. Probably he was the first, who made an attempt to integrate geological observations with archaeological knowledge of the Palaeolithic, Neolithic and the Bronze Age. At the same time, the importance of archaeometrical analysis such as the geological and palaeontological analysis of man-made artefacts was discovered. The integrated use of inter- and multidisciplinary approaches, permited changes in the past to be evaluated more accurately. Recently, beside the geological and palaeontological (such as palaeoand archaeobotany and palaeo- and archaeozoology) analysis, complex surveys of historical ecology and palaeopedology play an ever increasing role in the reconstruction of past environments. Palaeoecological reconstruction accomplished through the sampling and survey of the archaeological sites and their surroundings serves two basic and fundamental research trends. From the methodological point of view, it is essential to separate methodological aspects aiming to reconstruct the natural environment of the studied site, and methodological considerations that are applicable to reveal human interactions in the environment of a given timescale and culture. In the first case the subjected media for sampling are undisturbed (soil) profiles and regional/local river or lake basins. To gain information on the natural environment and landscape evolution of a given time period methods of sedimentology, palaeopedology, palaeobotany and malacology are applied. In general, the holistic use of the biotic and abiotic factors of past environments serve the goal of the detailed palaeoecological reconstruction. In the second case, examinations aiming at revealing human-environment interactions focus on the soil material recovered from the unearthed archaeological features within the physical boundaries of the archaeological site. In these cases, the previously mentioned disciplines play a secondary role beside archaeobotany and archaeozoology, which play a stronger focus on revealing the connection between ancient societies and plant, animal populations. This duality should be considered when the field sampling protocol aiming to answer the archaeological question is designed. In this way, it can be assured that sampling is carried out systematically, representatively and most importantly according to the archaeological questions. The use of radiocarbon dating plays an important role both in the archaeological and natural scientific research. The complex and integrated use of dates received from bone collagen excavated at the archaeological site, and dates received through the examination of microcharcoal, mollusc shells, macroor microremains of plants recovered from the geological drillings help to find a direct relationship between the examined time period and the environmental factors that determined the scenery where the subjected culture existed. Archaeological interpretation can be significantly refined if the time interval of the examined archaeological site is set in a precise natural setting. Not only it is possible to capture a static scenery of a landscape, but by setting-up a landscape evolution model the possibility is also provided to understand regionally possible social, economical changes, the disappearance or appearance of cultures. The focus of the research carried out in the Applied Research Laboratory of the Field Service for Cultural Heritage is not only environment-related, but the nature and extent of ancient animal husbandry; consumption habits are another segments of former daily life, which can also be examined, whilst physical anthropology answers questions related to demographic changes, burial habits. Palaeopathological examination provides information on the former ways of living. In the light of these, any anatomical and physiological anomalies deriving from regular physical work, such as the use of the teeth, consumption habits, diseases and injuries may all be understood. Apart from understanding the role of how humans and their habits changed their surrounding natural environment, examinations dealing with stone artefacts and ceramics focus on the subject itself. Petrographic analysis of stone tools gives an insight in the technological knowledge and exchange relations of ancient societies. Based on the analysis of ceramics, we may deepen our knowledge regarding the use of various raw materials, the technology and the function of these artefacts. Identification of pottery 4

8 Introduction workshops may be accomplished by the evaluation of technological characteristics, whilst the identification of imported ceramics helps to refine exchange routes and social relations. On the whole, interdisciplinary research provides complex information on the relation between humans and their environment, the life and exchange networks of ancient societies. The reason for the strength of inter- and multidisciplinary research in archaeology lies within the increased efficiency and multifaceted nature of scientific out-put that results in an extended quality of archaeological research. The increased information flow and the extended publishing opportunities giave a significant impulse to archaeological research. Beside the previously mentioned facts, the highly competitive scientific medium and the willingness to keep in line with new ways of scientific research resulted in a novel discussion between archaeologists and representatives of environmental disciplines. The way to sustain the competitiveness and scientific excellence of the research in Hungarian archaeology leads to the accession into the international mainstream of scientific life, however, this can successfully be accomplished by the means of continuously increasing our knowledge base. On the one hand, the present volume aims to demonstrate the routinely practiced methods in the Applied Research Laboratory of the Field Service for Cultural Heritage, on the other hand it disseminates case studies demonstrating the usefulness of applied scientific methods in archaeological interpretation. In the end, the goal is to intensify the already existing discussion between archaeologists and interdisciplinary re - searchers. The volume is organised around three, partly distinct issues, which towards the end of a complex survey form a unified and integrated approach. As the first step of an environmental archaeological work the main aim is to understand and reconstruct landscape forming factors of the natural landscape that provides home and supplies resources for the inhabitants. The research methods linked to this first step are presented in Chapter I. After locating a site, settlement or culture in a natural environmental setting it is possible to thoroughly investigate interrelations between humans and their surrounding environment. Chapter II. deals with the methods that are suitable to reveal the relationship between human populations and the biotic and abiotic landscape forming factors. After we have located our research subject in the former natural landscape and assessed the interaction between humans and plants, animals and natural resources, which are the most important landscape forming factors, we must understand humans themselves. Chapter III. gives guidelines to this work. To make inter- and multidisciplinary work successful the mutual utilisation of results gained trough various scientific approaches is required. However, patient, open and recipient dialogue from all sides of the participating disciplines are indispensably necessary to retrieve the best results from the applicable scientific and technological innovations. The present volume was brought to life with the unhidden aim to address archaeologists and to shed light on the work of the Applied Research Laboratory of the Field Service for Cultural Heritage, which has the unambiguous goal to make archaeological research and interpretation more complex Ákos Pető and Attila Kreiter Budapest, 9th of March

9 . I A TERMÉSZETES TÁJI KÖRNYEZET KUTATÁSA I.1. A FÖLDTANI ÉS TALAJTANI VIZSGÁLATOK (GEO-PEDOLÓGIA) ALKALMAZÁSA A RÉGÉSZETI KUTATÁSBAN Horváth Zoltán 1. Bevezetés A geo-pedológia vagy geo-archaeopedológia a talajtan határterületén működő tudományág, amely a régészeti leleteket tartalmazó geológiai képződmények (üledékek, őstalajok) és a jelenkori talajok környezet- és korjelző szerepével foglalkozik. Az geo-archaeopedológia elnevezés Roger Langohr professzortól (Genti Egyetem, Belgium) származik, és napjainkban egy rendkívül szerteágazó, interdiszciplináris kutatásterületté vált (Mindszenty és Horváth 2003, Sümegi 2003 és Horváth 2009). A geo-pedológia jelentősége elsősorban abban rejlik, hogy független természettudományos módszerekkel szerzett információkat nyújt az egykori természeti környezet részleteiről, ezáltal segíti a régészeti leletanyag természeti keretbe illesztését, ugyanakkor lehetőséget kínál az ember és természet közötti kölcsönhatás elemzésére. Ezeket példákkal illusztrálom és bemutatom, hogy az ilyen jellegű vizsgálatok az ásatási munkák tervezését is könnyebbé teszik az ásatások előtt (megelőző kutatás), illetve menet közben is. 2. Fogalmak Az üledékföldtani és talajtani vizsgálatok tárgyalásához szükséges néhány gyakran használt alapfogalmat tisztázni. Az üledék üledékföldtani és rétegtani alapegység, amely lényegében állandó környezeti feltételek mellett, természetes folyamatok eredményeként lerakódott anyagot jelöl. Az egymásra települő rétegeket réteglapok választják el egymástól. A réteglap jelentheti az üledékképződés csekély szünetét, a lerakódási körülmények hirtelen változását és lehet egykori eróziós felszín is. Terepen vizsgáljuk a rétegek függőleges és oldalirányú kiterjedését, a rétegzést (párhuzamos vagy keresztrétegzés), a szemcseméret rétegen belüli változását, ami az üledékszállító közeg energiájával arányos. A szemcseméret jellemzésére gyakran használt fogalmak a kavics (2 mm felett), homok (2 mm-0,03 mm), kőzetliszt (0,03-0,0063 mm), agyag (< 0,0063 mm). A lösz nem szemcseméret, hanem a jégkorszaki hulló por neve. A talaj a Föld legkülső szilárd burka, mely a növények termőhelyéül szolgál, és termékenység jellemzi (Stefanovits 1975). A talaj úgy is értelmezhető, hogy a mállás és a talajképződési folyamatok eredményeként a kőzetöv, a vízöv, a légkör és az élőlények kölcsönhatásaként, valamint az antropogén hatások eredményeként kialakult képződmény. A talaj talajszintekre tagolódik. A humuszos felső szintet nevezzük A-szintnek, a felhalmozódási vagy átmeneti szintet a B-szintnek, a C-szint a talajképző kőzet, amely az ásatásokon leggyakrabban üledék (szubsztrátum) formájában jelentkezik. Ez utóbbi a régészetben a sárga altalaj néven ismert. 3. Alkalmazott geo-pedológia és környezetrekonstrukció Az ásatási munkálatok tervezését, a kivitelezést és a régészeti dokumentációt segítő geo-pedológiai megfigyelésekkel, esetleg sekélyfúrásokkal, szükség esetén egy-egy egyszerű és gyors vizsgálattal fontos döntéseket készíthetünk elő. Gyakori kérdések a következők: - Van-e értékelhető régészeti réteg még a feltárt képződmények alatt? (Perkáta: Horváth 2010) - Mennyit kell még humuszolni? - Milyen típusú üledékrétegek és talajszintek vannak a területen, s mekkora a területhasználatra alkalmas vagy a régészeti leleteket tartalmazó talajréteg vastagsága? Ezek a kérdések az ásatáson található talaj-, üledék- és elfedett talajszintek azonosítását és értékelését igénylik. Ezek a geo-pedológiai vizsgálati eredmények nemcsak a régészeti feltárást segítik, hanem felhasználhatók a beruházóval való tárgyalás és a hivatali dokumentáció során is. A fejlődéstörténetet részletesebben tárgyaló jelentések és környezetrekonstrukció is készíthető a szelvény- és metszetfalakban végzett, terepi üledékföldtani, talajtani vizsgálatok alapján, gyakran malakológiai, archaeobotanikai, archaeozoológiai és más tudományterületek eredményeinek felhasználásával. 6

10 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában Az ilyen munkák hozzájárulhatnak egy-egy népcsoport életmódjának, a területhasználat részleteinek jobb megértéséhez és alapot jelentenek más területek vagy korszakok összehasonlításához is. A két feladatkör megvalósításának folyamatát az 1. ábra mutatja. Geotechnikai kérdés: alkalmazott geo-pedológia Fúrási pontok közös kijelölése (térkép, terepbejárás) Régészeti kérdés, ami a természetes környezetet érinti 1. kulcsok Régészeti kérdés, ami a természetes környezettel vagy annak megváltozásával kapcsolatos Rétegsor(ok) közös kijelölése (helyszíni szemle a kutatóárkokban) Adatgyûjtés terepen (fúrások elvégzése, rétegsorok leírása, fotó) 2. Adatgyûjtés terepen (metszetfalakban üledékföldtani és talajtani adatok, fotó) Mintagyûjtés terepen (fúrómagból üledék-, talajminták, régészeti szintekbõl, egyéb) 3. Mintagyûjtés terepen (metszetfalakban üledék-, talajminták, régészeti szintekbõl, egyéb) Laboratóriumi vizsgálatok (iszapolás, szemcseméret, ph, mésztartalom, szervesanyag) 4. Laboratóriumi vizsgálatok (iszapolás, szemcseméret, ph, mésztartalom, szervesanyag, talaj-mikromorfológia stb.) Részfeladatok megoldása (adatok az üledékes-, talaj környezetre, domborzatra, vízföldtanra, stb., szelvényrajzok, 2-3 D modell, egyéb) 5. Részfeladatok megoldása (adatok az üledékes-, talaj környeztre, domborzatra, vízföldtanra, éghajlatra, stb. szelvényrajzok, 2-3 D modell) 6. Adatok összevetése a társtudományok (malakológia, archeobotanika stb.) és a régészet eredményeivel válaszadás a régészeti kérdésre 1. ábra Az alkalmazott geo-pedológiai- és a környezetrekonstrukcióhoz adatokat szolgáltató feladatok menete a megvalósítási kulcsok szerint 7

11 Természetes táji környezet kutatása 4. A kérdések A régészek által feltett kérdések legtöbbször a régészeti korszakokhoz kapcsolódó környezeti elemekre, illetve a területhasználatot befolyásoló környezetváltozásokra vonatkoznak. Így a régészeti adatok és a környezeti elemek (domborzat, üledékek, talajok, növényzet, állatvilág, felszíni és felszínalatti vizek, éghajlat és az idő) ismeretében a következő témakörök javasolhatók: - A felső-palaeolit lelőhelyek környezeti viszonyainak elemzése. - Átrendeződött vízterek és a telepek/kultúrák kapcsolata a mezolitikumtól kezdve. Vizsgálható többek között a vízfolyások medereltolódás következtében megváltozó alkörnyezet elrendeződése, ami a használatra alkalmassá vagy alkalmatlanná tehetett egy területet, továbbá a klimatikusan vezérelt vízszintváltozás miatti területhasználat térbeli átrendeződése is. - A talajváltások szerepe a helyválasztásban és az élettér kialakításában a mezolitikumtól kezdődően. Vizsgálhatók többek között a domesztikáció, a neolit, a rézkori földművelés, a bronzkori erdőirtások, vagy a későbbi földhasználat (növénytermesztés, állattartás), vagy az ismert éghajlatváltozások miatt bekövetkező talajváltások, talajerózió nyomai, illetve visszahatása az adott korszak vagy a későbbi területhasználatra. - A tartósabb megtelepedés környezeti feltételei (domborzat, talaj, vizek, stb.) a neolitikumtól. Vizsgálhatók többek között a populációk, centrumok/perifériák fejlődésének a környezeti hátterét jelentő domborzati, vízrajzi, talajtani viszonyai és a megnövekedett népesség területhasználatának a tájra, környezetre gyakorolt hatásai. - A tellek kulturálisan elkülöníthető rétegeinek üledékföldtani és talajtani vizsgálata támpontot adhat a régésznek arra vonatkozóan, hogy egyes rétegek természetesek vagy mesterségesek, folyamatos-e a tell használata vagy vannak megszakítások, finomíthatók-e az egyes szakaszok. - Gazdasági és politikai centrumok funkciójának földtani és talajtani vizsgálata, ezen belül a telepek, települések környezetének (pl. neolit települések, bronzkori tellek vagy bronzkori földvárak, római vagy középkori városrészek) értékelése: kimutatható-e korábbi vízfolyás, mezőgazdasági tevékenység, az milyen hatással volt a talajra, a tájra, ennek mik a következményei a későbbi területhasználtra, regenerálódott-e a környezet, illetve lehetett-e természetes oka is a terület elhagyásának. - Milyen hatással volt a területhasználat a felszínfejlődésre, illetve a megváltozott domborzati viszonyok kihatottak-e a későbbi területhasználat stratégiájára? Vizsgálhatók többek között a kelta közösségek nyomai az alluviumon, a holtágak lerakódásaiban, a megnövekedett növény- és állattartás miatti talajbemosódás, a mesterséges felszínalakítás (pl. római planírozás). - A populációk, a centrumok növekedésének hatása a környezetre. Vizsgálható többek között a neolitizáció, a bronzkori, vaskori fémművesség környezetátalakító hatása, a szkíta kori életmód és a településkörnyezet kapcsolata, értékelni lehet a környezeti terhelést, anomáliákat. - A kiterjedt és szisztematikus római területhasználat üledékeken és az elfedett talajokon megőrződött nyomainak értékelése a helyválasztások stratégiájának jobb megértése céljából. Vizsgálható többek között, hogy hogyan befolyásolták a római kori környezeti viszonyok a limes kiépítését; milyen hatással voltak a környezetre a római kori forrásfoglalások és a kiépítések pusztulása; adatok szolgáltathatók a Csörsz-árok funkciójához. - A megváltozott klíma, így a környezet hatással volt-e adott kultúra vagy népcsoport életére, s ha igen, hogyan? Vizsgálható többek között az ismert klímaszakaszok (RWP: római optimum; DACP: középkori hideg periódus; MWP: középkori meleg periódus; LIA: kis jégkorszak) hatásainak nyoma a régészeti leleteket magukba foglaló üledékeken és talajokon. Különböző korszakok (pl. rézkori, kora bronzkori) objektumainak elrendeződése kapcsolatban van-e az éghajlat, ezen keresztül a környezet változásaival és ez igazolható-e földtani és talajtani módszerekkel? - Régészetileg kimutatható anomáliáknak földtani-talajtani módszerekkel való vizsgálata, az értelmezés elősegítése. Vizsgálható többek között a településsűrűség hirtelen megváltozása (pl. csökkenése, térbeli átrendeződése, pl. rézkor végén (Baden kultúra), kora bronzkorban (Makó kultúra), illetve bizonyos kultúrák (pl. Baden kultúra) átalakulásának milyen környezeti okai lehettek? 5. A geo-pedológia módszere A fenti és minden környezetet érintő régészeti kérdés megválaszolásához a földtani és a talajtani környezet jelenkori állapotának rögzítésére van szükség, amit a régészeti ásatás területén, szelvény- és metszetfalakban, üledék- és talajtani rétegsorok felvételével végzünk el. A régészeti kérdés környezeti 8

12 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában elemeire vonatkozó üledékföldtani és talajtani tulajdonságok, továbbá az üledékrétegek és talajszintek szerves részét képező pollenanalitikai és malakológiai anyag megőrződhet az üledékrétegekben és talajszintekben. A bolygatatlan rétegek a természetes folyamatok értékelése szempontjából fontosak, az antropogén hatást őrző rétegek pedig fontos rétegtani információt hordoznak a folyamatok időbeli értelmezéséhez. Bizonyos esetekben sekélyfúrások is szükségesek lehetnek a régészeti kérdés megválaszolásához az ásatás területén vagy a közelében jelenlevő, természetes üledékgyűjtő, térszíni mélyedésben, ahol a nagyfelbontású környezetváltozások kimutatása érdekében gyűjtünk mintákat és végzünk különböző üledékföldtani, talajtani, malakológiai és palaeobotanikai vizsgálatokat. Döntő többségében a régészeti ásatások területén végezzük az üledékföldtani és talajtani munkát, ritka esetben azonban előfordulhat, hogy egy üledékgyűjtő éppen az ásatás területére esik (pl. Alsópáhok Hévízdomb). A terepi megfigyeléseket és a laboratóriumi vizsgálatokat az ásatáson, a szelvényfalakban feltárt üledékrétegeken és talajszinteken végezzük el. A régészeti kérdést az üledékföldtani és talajtani vizsgálatokkal 6 kulcsfontosságú feladat (kulcsok) elvégzésével válaszolhatjuk meg (1. ábra): 1. rétegsor kijelölés, 2. terepi adatgyűjtés, 3. mintavételezés, 4. laboratóriumi vizsgálatok, 5. részfeladatok megoldása, 6. az adatok összevetése a régészeti és a kapcsolódó tudományterületek eredményeivel, válaszadás. 1. kulcs: terepi adatrögzítés A rétegsor kijelölése minden esetben a régész és geo-szakember közös terepbejárása során történik meg. A helyszíni szemlén a geo-szakember egyeztet a régésszel a rétegoszlopok leírásának a helyéről, a mintavételi pontokról és a mintamennyiségről. Gyakori, hogy az ásatás több pontján veszünk fel, elsősorban az ásatást határoló szelvényfalakban rétegoszlopokat és gyűjtünk mintákat, hogy a domborzat változékonyságát és a korszakok közötti felszínfejlődést értelmezhessük. A legfontosabb rétegsor típusok, ahol adat és mintagyűjtést végzünk a Geo-Pedológiai Protokollal (2008) (innentől GPP) összhangban: - REP: reprezentatív rétegsor, ahol a régészeti kutatás fókuszában levő régészeti réteg is jelen van és a régész a terület- vagy a telep fejlődése szempontjából jellemzőnek értékeli a rétegsort (pl. több régészeti korszak jelen van). - LV: az ásatás területén található legvastagabb rétegsor, amiben vizsgálhatók a leleteket magukba foglaló régészeti rétegek, az üledékrétegek, talajszintek a talajképző üledéktől ( sárga altalaj ) a jelenkori felszínig. - OK: objektum betöltés, aminek a részletes környezettörténeti vizsgálata csak kivételes esetben lehetséges (pl. bélelt kút betöltése), a betöltés gyakori másodlagos jellege miatt. - F: sekélyfúrással (általában legfeljebb 5 m) a régészetileg fontos rétegek nyomozása és a rétegek környezetjelző szerepének tisztázása mellett, az üledékes alkörnyezetek változását követhetjük, amivel a telep- vagy település kialakításának stratégiája is értelmezhető. - ELV: az elvi rétegoszlopot úgy hozzuk létre, hogy az ásatás területén megtalálható összes vagy a területre jellemző régészeti és üledékrétegeket akár több rétegsorban dokumentáljuk, majd egy rétegoszlopban összevonjuk időrendben. 2. kulcs: terepi adatrögzítés A geo-pedológiai munkák legfontosabb alaplépései az egyszerű, de pontos üledékföldtani és talajtani terepi megfigyelések elvégzése elsősorban az ásatást határoló szelvényfalakban, az írásos-, a fotó- és a rajzdokumentáció. A kiválasztott szelvényfalban vagy több szelvényfalban az egyezményes üledékföldtani és (paleo)talajtani adatrögzítés szabályai szerint a következő üledék- és talajbélyegeket rögzítjük a rétegszám (SNR vagy tetszőleges, pl. római, arab számozás, betű) után: - mélység cm-ben; - szín: Munsell Soil Color Charts (2000) szerint; - összetétel: kavics, homok, kőzetliszt, agyag vagy átmenetek; - réteghatár: alsó, felső, éles vagy fokozatos; - állag: puha, laza, kötött vagy kemény; - kavicsanyag: 2 mm feletti szemcsék mérete, színe, anyaga, kerekítettsége, koptatottsága; - ősmaradvány: mérete, megtartása, eloszlása, csiga, kagyló stb.; 9

13 Természetes táji környezet kutatása - szerkezet: üledékes (a rétegzés típusa, gradáció, stb.) és talajszerkezet (morzsás, lemezes, prizmás stb.); - redox-bélyeg: rozsdabarna, fekete-szürke színű Fe-Mn kiválások mérete, alakja, elrendeződése; - életnyomok: az üledékrétegekben, talajszintekben és régészeti rétegekben előforduló állatjáratok és gyökérnyomok méretének, anyagának (betöltés vagy ásványcementáció: pl. mész), eloszlásának leírása; - mésztartalom: a képződmény alapanyagának és a másodlagos mészkiválások alakja, mérete, eloszlása; - bevonatok: humusz, mész, vas-oxid és egyéb koncentrálódások leírása; - talajszint: értékeljük a talajszintet A,B,C, az átmenetek és tulajdonságaik szerint (pl. szántás, mész- és agyagdúsulás, elfedettség stb.) - egyéb megjegyzést tehetünk (pl. lágy-üledék deformációs szerkezet) és felírjuk a mintaszámot. Az eredményeket függőleges, üledékföldtani és talajtani rétegoszlopon ábrázoljuk, amelyek a környezetváltozások időbeli egymásutániságának értékelését teszik lehetővé és a régészeti kérdésre adandó válasz alapját adják. A geo-pedológiai rétegoszlop függőleges skáláján a mélységközöket és a régésszel egyeztetett régészeti korokat, a vízszintes skálán pedig a szemcseméret változékonyságot jelöljük (balról jobbra: agyag, kőzetliszt, homok, kavics). 2. ábra A környezetváltozások értékelése miatt az üledékrétegekből és talajszintekből a helyes mintavételt a zöld négyszögek mutatják. Az objektumban a lehetséges és gyakori keveredés látható, ami lehet homogén (betöltés bal oldala) és inhomogén (betöltés jobb oldala), ezért innen kerüljük a földminta -vételt. 3. kulcs: mintagyűjtés Az ásóval vagy horolóval megtisztított, leggyakrabban az ásatást határoló szelvényfalakban jelölünk ki a régésszel közösen függőleges rétegoszlopokat, ahol minden elkülönített üledékrétegből, talajszintből és a régészeti rétegekből is gyűjtünk mintát. A geo-pedológiai vizsgálathoz szükséges mintamennyiség az egyeztetett vizsgálatok függvénye (4 ajánlott anyagvizsgálati programcsomag) a GPP-ban, de a tapasztalat szerint 6-8 kg mennyiség elegendő, amihez megfelel egy 40 x 30 cm méretű, simítózáras zacskó. Ebből elvégezhető az iszapolás (feladattól függően 0,5-2 mm-es szitán való átmosás), ami a malakológiai értékeléshez is elég mintát szolgáltat, valamint a rutin üledékföldtani és talajtani vizsgálatok, a talaj-mikromorfológia (ide irányított minta kell) és egyéb vizsgálatokra is marad minta. Ha egy nagyobb vastagságú réteg viszonylag homogén (színben, szemcseméretében hasonló), akkor az alsó-, középső és felső szakaszból is külön mintát kell venni. Ezekben az esetekben a 20 cm-ként mintázás is irányadó lehet, ami a malakológiai vizsgálatokhoz is megfelel. A geológus nélküli mintázást kerüljük, mert a laboratóriumba érkező mintákban eredeti üledék és talajszerkezet nem látható, illetve nincs lehetőség az üledékrétegek és a talajszintek térbeli kapcsolatának tisztázására sem. Amikor a természetes folyamatokat vizsgáljuk a környezetváltozások értékelése céljából, akkor az objektumok betöltési anyagának földtani és talajtani vizsgálata nem célravezető, mert az objektum falából és a nyitott objektumok melletti vagy távolabbi területekről a behordódás (bemosódás, szél általi szállítás, emberi közreműködés stb.) keveredést okozhat (2. ábra). Az objektumok betöltései ugyanakkor megőrizhetik az erózió vagy a területhasználat miatt megsemmisült üledék- és talajanyagot, amire a környezetrekonstrukció szintéziséhez szükség lehet. Ehhez kellenek a korrekt terepi geo-pedológiai megfigyelések és az adatgyűjtés. Az archaeobotanikai (elsősorban magok) és archeaozoológiai vizsgálatokhoz az objektumokból történő mintavétel-korlátozás nem vonatkozik. Ezekről külön protokollok rendelkeznek. 4. kulcs: laboratóriumi vizsgálatok A terepen begyűjtött mintákat a leggyakrabban a következő vizsgálatoknak vetjük alá: - Az iszapolás során 0,5-1-2 mm-es szitán mossuk át az üledék-, talaj- vagy régészeti réteg anyagát, azért, 10

14 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában hogy jobban megismerjük a törmelékes elegyrészek mellett a környezetjelző ásványkiválásokat, ősmaradványokat vagy antropogén elegyrészeket (leletanyag, faszén, csont stb.). - A szemcseméret meghatározást a terepi megfigyelések pontosítására használjuk, ezáltal a finom változások kimutathatók, jellemezni tudjuk az üledékszállítás közegének energiaviszonyait és a talajképződési folyamatokat. - méréssel határozzuk meg a talaj kémhatását, ami megmutatja, hogy a talaj folyékony fázisa savas, semleges vagy lúgos-e. - A mésztartalom pontos meghatározásával együtt ezek a talajtulajdonságok környezetjelző szerepűek. A szervesanyag-meghatározást a környezetet jól jelző, talajképződési és üledékképződési folyamatok értelmezéséhez és a talajosztályozás elősegítése céljából alkalmazzuk. - A talaj humuszanyagának mennyiségi értékelése mellett minőségi elemzésre is lehetőség van, ami a humusz fejlettségén keresztül információt ad a környezetről. A talaj-mikromorfológiát, azaz a talajokból, üledékekből készült, mintegy 0,03 mm vastag metszet mikroszkópi vizsgálatát akkor alkalmazzuk, amikor a réteget alkotó elegyrészek pontosabb megismerése mellett a talajképződési folyamatok és a környezetváltozások sorrendjére is kíváncsiak vagyunk. Mivel a régészeti kultúrrétegek, padlók mesterséges talajokként is felfoghatók, a mikromorfológiai elemzés itt is alkalmazható. Ekkor a régészetileg jól meghatározott szinteket ért későbbi környezetváltozások nyomai is megfoghatók (pl. talajvíz-hatás ásványkiválásokkal) (Gebhardt és Langohr 1999, Horváth 2009). Ha az üledék és talajminták iszapolásakor csiga, mag vagy egyéb fosszília kerül elő, azokat szükség esetén az ezzel foglalkozó szakemberek értékelik. A régészeti kérdések és a rendelkezésre álló üledékek vagy talajok vizsgálatra alkalmasságának függvényében a csigák, magok és fitolitok elemzéséhez a mintázást a malakológus és az archaeobotanikus kollégák külön végzik el terepen. 5. kulcs: részfeladatok A geo-szakember a régészeti kérdés megválaszolása érdekében, a régészeti korokat érintő környezetváltozások minél pontosabb értelmezéséhez a következő részfeladatokat tudja elvégezni: - üledékes alkörnyezetek (fáciesek) értékelése: a megtelepedés helyszíne vagy környezete gyakran folyóvizekhez, szélfútta homokbuckákhoz vagy hegységelőtéri törmeléklejtőkhöz kapcsolódik. Az üledékföldtani megfigyelésekkel nyomon követhetjük a part, a meder, az alacsonyabb vagy magasabb árterek, a lefűződött medrek, holtágak vagy a teraszok térbeli helyzetét és időbeli változásait. A homokbuckák mozgását, a lösz alluviális üledékekre települését is vizsgálhatjuk. Egy telep hegyhez közeli (proximális), illetve hegytől távolabbi (disztális) helyzetének azonosítására is sok esetben lehetőség nyílik. Ezek ismerete alapvető a helyválasztás stratégiájának és a területhasználat időbeli változásának vagy megszűnésének értékelésében. A talajképző üledék fontos rétegtani információt adhat. Ha a sárga altalaj valóban lösz vagy löszjellegű üledék, akkor ez alatt neolit réteg sem lehet, de ha egy római talajréteg alatt a sárga altalaj ártéri üledék, akkor mélyebben még őskori talajszint települhet. Ezt fúrással kell ellenőrizni. A talajképző üledék azonosítása azért is fontos, mert kerámiakészítési alapanyag is lehet. - Az elfedett jégkorszaki paleotalaj vizsgálatával megállapítható, hogy az az adott szelvény a régészeti korokban képződött-e. A maitól eltérő talajképződési folyamatok (kétszakaszú), más éghajlati viszonyok között (másodlagos talaj) vagy ősi málladék (áthalmozott talajanyag) jöhetnek létre (Polynov 1928). A területhasználatot meghatározó talajminőség (pl. humusztartalom, talajszerkezet, vízgazdálkodás) értékelése mellett előzetesen az egykori növényzetre is következtethetünk. A talajtanilag is bizonyítható agyagdúsulási szintek egykori erdőtalajok alatt fejlődhettek, ugyanakkor a viszonylag vastag, jó humuszanyaggal bíró, morzsás talajszerkezetű mezőségi talajok fűnemű vegetációval kedvező feltételeket biztosítottak a megtelepedés mellet a földművelésre is. A részletesebb vegetációtörténethez palaeo- és archaeobotanikai vizsgálatra van szükség. Jó megtartású csontok maradhatnak meg a karbonátos (mésztartalmú) talajokban, ugyanakkor csontanyag hiányára a savanyú talaj lehet magyarázat. A talajtípusok oldalirányban változékonyságot mutatnak a különböző domborzati helyzetű területeken. - Az üledék vagy talajképződés idejét nehéz megbecsülni, de van néhány fogódzkodó, ami segíthet. Nem azt mondjuk, hogy ez a talaj 1256 éves, hanem azt, hogy egy gyengén fejlett humuszos homoktalaj kialakulása sok tíz évben, esetleg 100 évben mérhető, ugyanakkor egy jól fejlett erdőtalaj agyagdúsulási szintje sok száz, inkább ezer év alatt fejlődhetett ki (Retallack 1990). Ezeknek az információknak gyakran van szerepük a teljes környezetrekonstrukcióban. A kormeghatározási módszerek alkalmazásával pontosabb adatokhoz juthatunk (Horváth 1993). - A felszíni vízrajzi és felszínalatti, ún. vízföldtani viszonyok értelmezéséhez is szolgáltathatunk adatokat. A felszíni vizek változásait az üledékes fáciesek nyomozásával (feljebb 1. pont) végezzük, a fel- 11

15 Természetes táji környezet kutatása színalatti vizek területhasználatot befolyásoló szerepét ásványkiválások vizsgálatával értelmezzük. Ilyen ásványfázisok a rozsdabarna vagy vörös színű vas-oxid/oxihidroxidok, a fekete mangán-oxidok, amelyek a talajvíz ingadozásának zónájában alakulnak ki. A mangántartalom ellenőrizhető terepen (H 2 O 2 -teszt). Vízhatás talajvíztől vagy egy agyagosabb rétegen pangó víztől is kialakulhat (talajvízglej, pangóvíz-glej). Az ásványkiválások elrendeződéséből az egykori vízáramlási irányokra is következtethetünk. A talajvízből vagy forrásvízből gyakran mészanyag is kiválik (pl. mészkéreg), ami korlátozhatja a területhasználat mélységét. - Térszíni magaslatok és térszíni mélyedések természetes vagy mesterséges eredetéről kell gyakran dönteni. A mélyedések alakjának, méretének és betöltésének geo-pedológiai vizsgálatával ez a részfe - ladat is elvégezhető, ugyanakkor lényeges adatokhoz juthatunk a terület felszínfejlődésének értelmezéséhez. Megállapítható, hogy rövid vagy hosszú ideig volt a talajképződésnek kitéve a mélyedés (meddig volt nyitva az objektum), s hogy lassan vagy gyorsan töltődött-e fel, végig természetes úton avagy mesterséges töltéssel is számolni kell. Magaslatok esetében a geo-pedológiai elemzéssel a régészeti leleteket tartalmazó, üledék- és talajanyag lepusztulása rekonstruálható. - Éghajlatra vonatkozó információt közvetlen és közvetett módon kaphatunk. Közvetlenül csak pleisz - tocén rétegekből kaphatunk erre korrekt információt. Az erős fagyhatás nyomai (régészetileg nem értelmezhető rétegzavarok) legfeljebb palaeolit képződmények esetén lehetnek régészetileg fontosak, de azonosításuk más ásatásokon is sok esetben segítették a régészeti dokumentációt és a rétegtant (fagyékek, jég általi deformációs szerkezetek). Az elmúlt tízezer év éghajlatváltozásairól talajtani módszerekkel közvetve kaphatunk információt. Számos talajtani jelenség hordoz közvetett klímainformációt. Poligonális repedéshálózatok meszes kitöltéssel a jégkori száraz és hideg glaciális periódusban alakultak ki. Régészeti rétegekhez kapcsolódóan az agyagdúsulások felismerése lehet fontos, ami elég csapadékot jelent. A talajlakó élőlények talajanyag átkeverő tevékenysége, a bioturbáció kedvező éghajlati viszonyokat jelent. Bizonyos talajképződéssel összefüggésbe hozható, ún. pedogén mészkiválások szárazabb környezetet, szárazabb éghajlatot jelezhetnek. - Régészetileg nem értelmezhető üledékföldtani és talajtani szerkezetek azonosításával a környezeti viszonyok részleteit ismerhetjük meg, de fontos információt szolgáltathatunk a területhasználatra is (pl. lágy-üledékdeformációk jelezhetnek fagyhatást, földrengést, taposást; omlások kútban: vízhiány, pl. idegenek rossz terepismerete). 6. kulcs: adatok összevetése és válaszadás A környezet elemeire vonatkozó részfeladatok elvégzése után a geo-pedológiai eredményeket összevetjük ásatáson belül vagy nagyobb területen több ásatás földtani és talajtani eredményeivel. A geo-pedológiai adatok összevetésénél lényeges a társtudományok eredményeivel (pl. malakológia, archaeobotanika, archaeozoológia) és a régészeti adatokkal való megfeleltetés, hogy minél pontosabb és megbízhatóbb választ adhassunk a feltett régészeti kérdés(ek)re. 6. Az ásatásvezető régész lehetséges feladatai Az ásatásvezető régész legfontosabb feladata a jó kérdésfelvetés. Fontos régészeti feladat már az ásatás elején is a feltáró munkálatok során előkerülő, az üledékföldtan és talajtan témakörébe tartozó jelenségek figyelése (lásd terepi adatrögzítés). Ezeknek a megfigyeléseknek a kérdésfeltevésben, majd a környezetrekonstrukcióban jelentőségük lehet. Néhány figyelemre érdemes jelenség az alábbi: - Ha különböző színű, anyagú, vastagságú vagy egyéb tulajdonságaiban változatos (pl. üledékes és talajszerkezet) üledékrétegeket vagy talajszinteket észlel az ásatásvezető régész. A részletes üledékföldtani megfigyelésekkel amibe az üledékes szerkezetek, mint pl. a különböző sík- és keresztrétegzési formák értékelése is beletartozik a geológus meg tudja mondani, hogy a vízfolyás vagy homokbucka melyik részén volt a régészeti kutatás fókuszában álló terület (part, alacsonyabb vagy magasabb ártér, hordaléklebeny sziget), vagy hogy újabb elöntés, esetleg szél által mozgatott homok lerakódásával változtak-e meg a környezeti viszonyok. - Régészeti szempontból nem értékelhető vagy bizonytalan eredetű üledékes szerkezetek és az üledék-, talajdarabok szintén nehezen értelmezhető elrendeződésével találkozik a régész. A fakidőlések igen erős szelek, hó- vagy jégteher, illetve egy másik fa kidőlése eredményeként alakulhatnak ki (Langohr 1993; Goldberg és Macphail 2006). Számos esetben sikerült azonosítani fakidőléses szerkezeteket többek között Nagytarcsa, Enese, Bezi és Ófehértó mellett is (Horváth 2008). 12

16 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában - Amennyiben szokatlanul kemény, vagy színében a talajképző üledéktől, a talajtól vagy régészeti rétegektől elütő képződménnyel találkozik a régész, annyiban az talaj- vagy forrásvíz eredetű, fehér színű mészcementáció is lehet. A talajvíz közelsége meghatározó lehet a területhasználat alakulásában. Mészkiválások vizsgálatával adott esetben adatokat szolgáltathatunk pl. a római forrásfoglalásokhoz (Horváth et al. 2009), ugyanakkor szárazabb éghajlat nyomaira is bukkanhatunk (Becze-Deák et al. 1997). A rozsdabarna elszíneződések leggyakrabban vas/mangán kiválások, az időszakos vízhatás nyomai, amelyek szintén őskörnyezeti információt hordoznak. Így egyértelművé válik, hogy régészeti vagy hidrogeológiai jelenséggel állunk szemben, ennél fogva a részletes megfigyelésekkel a vízáramlás iránya és az ásványkiválás relatív kora is tisztázható. Nagyon ritkán előfordulhat, hogy nem tud kimenni geo-szakember akkor, amikor megfigyelésekre, adat- és mintagyűjtésre szükség van (pl. a munkagépek haladása miatt megsemmisülnek a kérdéses rétegek). Az ilyen kivételes esetekben a régész is be tudja gyűjteni a szükséges mintákat (lásd a mintavételt feljebb) az erre az esetre kidolgozott GPP mellékletben (2. A. és 2. B.) foglaltak szerint: - rétegszám: SNR szám vagy ennek hiányában római számok fentről lefelé növekvő sorrendben; - mintavételi mélység: a jelenkori felszíntől vagy ismert magasságú ponttól lefelé cm-ben; - szín: a fő színek vagy jelzős változataik röviden (pl. szürkésbarna); - összetétel: kavics, homok, kőzetliszt, agyag vagy ezek átmenetei (pl. kőzetlisztes agyag); - valószínűsíthető régészeti kor: akár csak hozzávetőlegesen (pl. római); - a leletanyag rövid leírása: néhány jellemző lelet, ha volt (pl. kerámia, tégla, csont stb.); - mintavétel: a minta kódja, ami az ásatás rövid nevéből (1) és lehetőség szerint dátumból és fentről lefelé növekvő sorszámból áll (2), legfelső minta január 15-én: /1. A szelvényfalból a megadott szempontok szerint, régész vagy technikus által gyűjtött minták a fotómelléklettel együtt arra lehetnek alkalmasak, hogy jellemezzük az üledéket és a talajtípust, de többre nem, vagy csak erős korlátozással használhatók. 7. Néhány esettanulmány a geo-pedológia tárgyköréből 7.1. Paks Cseresznyés Régészeti tájékoztatás és a geo-pedológiát érintő kérdések: a Paks Cseresznyés mellett egy római kori katonai tábor és egy középkori településrész került elő. Az egyik kérdés az volt, hogy a kezdeti ásatási munkálatok során feltárt üledék alatt várhatók-e olyan talaj- és üledékrétegek, amelyek régészetileg fontosak lehetnek, s ha igen azoknak mi a környezetjelző szerepük. A másik kérdés az volt, hogy hogyan változtak a domborzati és környezeti viszonyok elsősorban a római kortól napjainkig és ez közrejátszhatott-e a területhasználatban és annak megszűnésében. Eredmények: a geo-pedológiai munkálatok során a 3. ábra szerint megrajzolt, különböző korú és eredetű üledék, illetve talajrétegeket sikerült azonosítani és egy általános környezetrekonstrukcióba illeszteni. A jégkorszaki finomabb szemcsés, löszjellegű üledéken, egy jól fejlett, agyagdúsulás jeleit mutató, őskori és egyben a római területhasználat nyomait is viselő, a mai erdőtalajokhoz hasonló réteg biztosította a területhasználat alapjait. Ez viszonylag stabil környezeti viszonyokat jelentett. Már a római korban is megindult a futóhomokmozgás, de nagy vastagságú erózió után kialakult homokdűnéket csak a római kort követően, de biztosan a 14. század előtt formázott a szélfútta homok. A homokmozgás oka lehet a területhasználat (pl. fakivágás), de a növényzet gyérülését a környezet szárazabbá válása, az éghajlat középkorban kedvezőtlenné fordulása is kiválthatta. Erre volt lehetőség a népvándorlás kori vagy ún. középkori hideg periódusban (Desprat et al. 2003) kb között. A futóhomokon a késő Árpád-kori településnek egy másik, a mai humuszos homoktalajokhoz hasonlító talaj biztosított alapot, aminek a tápanyag-szolgáltató képessége gyenge. A 14. és 15. század között még egy futóhomokmozgást sikerült kimutatni, amihez a kis jégkorszak elején, a klímaromlás miatti vegetáció gyérülés is hozzájárulhatott Bátaszék Körtvélyes-dűlő Régészeti tájékoztatás és a geo-pedológiát érintő kérdések: a kutatási területen kora rézkori, badeni, bronzkori, késő vaskori és Árpád-kori megtelepedésről tanúskodó objektumok és leletek kerültek elő. A feladatok között szerepelt az ásatáson előkerült, szervesanyagban gazdag mélyedések eredetének tisztázása 13

17 Természetes táji környezet kutatása 6 pusztulási réteg század után - futóhomok és pusztulási réteg (régészet) képzõdés után: - humuszos homok talaj képzõdés, - uralkodóan homoki gyep vegetáció 5 humuszos homok kút század - humuszos homok talaj képzõdése, - uralkodóan homoki gyep vegetáció, - középkor: templom, temetõ, mészégetõ, kút, stb. (régészet) 4 4. század század - szélerózió, majd futóhomok lerakódás, - idõrõl-idõre füves vegetáció, legfeljebb erdõs sztyepp foltok 3 4. század - kezdõdõ futóhomokképzõdés, területhasználat: római (keréknyomok a homokban) 2 erdõtalaj római kor 3. sz-ig tábor - erdõs vegetáció alatt talajképzõdés - római kori terület használat: katonai tábor, árkok (régészet) 1 lösz mészkiválás jégkorszak vége (15-13 ezer éve) - löszképzõdés - füves sztyepp - meredek oldalú mart völgyek 3. ábra A Paks Cseresznyés régészeti ásatáson rekonstruált környezetváltozások a földtani talajtani megfigyelések alapján zása (1), a különböző térszíni helyzetben települő talajtípusok értékelése (2) és a geo-pedológiai, malakológiai és laborvizsgálatokkal (mikromorfológia is) adatszolgáltatás a környezet, ezen belül többek között a domborzati viszonyok változására (3), megalapozva ezzel a településstruktúra, a területhasználat és a környezetváltozások pontosabb értelmezésének lehetőségét. Eredmények: a területen a Lajvér-patak mentén a jégkorszakból öröklött és a mainál jóval tagoltabb felszínű környezetben, lefűződött, majd fokozatosan feltöltődő meder ágak, térszíni mélyedések kerültek elő. A magasabban fekvő dombok az ártérre települő löszből épülnek fel. A csapadékban és hőmérsékletben is kiegyenlítettebb éghajlati viszonyok között a holocénben intenzívebbé váló talajképződés eredményeként a különböző domborzati helyzeteknek megfelelően különböző, legalább kétféle talajtípus fejlődött ki. A mélyebb fekvésű területen, az agyagos altalajon a rézkorban a mai réti talajokhoz hasonlító képződmény fejlődött, miközben időről-időre elöntések is történtek. A magasabb térszíni helyzetű dombokon, a löszön mezőségi jellegű talaj alakult ki. A rézkorban a mélyebb fekvésű területeken a szervesanyagban gazdag üledék és réti jellegű talajok is kedvező körülményeket biztosítottak. A huzamosabb idejű területhasználat úgy is teljesülhetett, hogy az év jelentősebb részében vízhatás alatt álló talajban a klíma átmeneti szárazabbá válásának eredményeként csökkent a vízhatás. Az üledék és talajrétegekből vett minták malakológiai eredményei (Krolopp, 2008) tükrében megerősítést nyert, hogy a régészeti korok előtt a területen nagyrészt vízi környezet volt a térszíni mélyedésben (holtág) (4. ábra). A lefűződött mederág fokozatosan üledékkel töltődött fel, amin a talajképződés is megindulhatott. A rézkorra már egy olyan felszín rekonstruálható, ahol a magasabb részeken mezőségi jellegű talaj, a mélyebb részeken a mai rétihez hasonlító talaj fejlődött. A mélyedésekben a feltöltődés eredményeként folyamatosan javul a területhasználat lehetősége, időről-időre azonban megállhatott itt a víz. A löszdombokon 14

18 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában 4. ábra A földtani és talajtani adatokból rajzolt rétegoszlop a malakológiai eredményekkel. A földtani-talajtani eredmények, a malakológiai adatok haszna a környezetváltozások értelmezésében, illetve a területen található korszakok helye a klímagörbén viszonylag folyamatosan kedvező területhasználati feltételekkel lehet számolni (nincs nyoma elöntésnek). A mélyedésben a római korig fokozatosan emelkedik a szárazföldi csigák aránya, majd a római kor előtti rétegben megjelenik a kórócsiga (Helicella obvia), ami bronzkor utáni bevándorló. A római korban a legmagasabb a szárazföldi csigák aránya. Az Árpád-korra ismét emelkedik a vízi fajok aránya, mutatva ezzel, hogy az időszakos vízborítás gyakorisága növekedhetett akár csak átmenetileg is. A löszdombokon fejlődő mezőségi talajnak jó, morzsás talajszerkezete van, jó a vízgazdálkodása, míg az agyagosabb réti talaj csak a túlnedvesedő évszakokat kivéve kedvező vízgazdálkodású. A római kori meleg periódusban a mélyebbre kerülő talajvíz eredményeként növekedhetett a talajbiológiai tevékenység, javult a talajszerkezet, egyre nagyobb terület vált földművelésre alkalmassá. Ezen felül a 19. és 20. század ármentesítési intézkedései is hozzájárultak az elöntések ritkulásához, így a kedvezőbb földhasználati viszonyokhoz. A terület fejlődéstörténetét a földtani, talajtani és malakológiai vizsgálatok alapján az 5. ábra mutatja. 15

19 Természetes táji környezet kutatása D) Árpád-kor - Jelenkor B) Őskor árkok C) Római kori kelta A) Jégkorszak vége agyagnyerő gödrök mészbetétes gödör mezőségi jellegű talaj gödör Szekszárdi-dombság Az ásatás területének térbeli helyzete gazdasági épület lakóházak kemence réti jellegű talaj Sárvíz és Duna Az újabb és újabb elöntések, majd ismételt talajképződése eredményeként fokozatosan feltöltődő térszíni mélyedés meghatározó a Sárvíz közelsége (K fele) kutak sírok Jelkulcs Pleisztocén/holocén szervesanyagban gazdag agyagos üledék, amely talajosodik Pleisztocén infúziós lösz Pleisztocén patakhordalék Pleisztocén ártéri üledék Tengerszint feletti magasság m 5. ábra Bátaszék Körtvélyes-dűlő fejlődéstörténete a földtani, talajtani és malakológiai vizsgálatok alapján É Alul a talajképző üledék ( altalaj ) felszíne látható geodéziai mérési pontok alapján. A fejlődéstörténet alulról felfelé: A: A felszín viszonylag meredek oldalú völgyekkel tagolt. Az ártéri üledékre lösz rakódott le, ami a térszínileg magasabb dombokon marad meg. A mélyedésekben gyakori a vízzel borítás, a dombokról lösz mosódik be a mélyedésekbe. B: Intenzívebb talajosodás zajlik a térszíni mélyedésekben gyakoribb elöntésekkel és vízhatással. A mélyedésekben szervesanyag tartalmú üledék halmozódik fel és réti jellegű talaj, a dombokon mezőségi talaj képződik. A domborzat enyhén hullámossá simul kia talajosodás és a feltöltődés eredményeként. Területhasználat: rézés bronzkori településnyomok (sírok, gödrök, kutak, leletek stb.) a régészeti tájékoztatás alapján. C: Folytatódik a felszíni egyenetlenségek kiegyenlítődése a talaj-üledék rendszer fejlődése eredményeként. A gyakori elöntéseket folyamatosan talajképződés kíséri. Területhasználat: bennszülött lakóházak, gazdasági épület, agyagnyerő gödrök, kemencék, kutak, gödrök. D: Kiterjedtebb vizenyős területen időről-időre vízborítás jelenik meg, majd azt szárazulati időszak váltja. A felszín lassan kiegyenlítődik és eléri a mai lapos, enyhén hullámos domborzati jelleget (a felszín kiegyenlítődéséhez a földművelés is hozzájárult) Fertőd, Esterházy-kastély Hercegi- és Hercegnői Kamarakertek Eredmények: ez a projekt azért példaértékű, mert a régész még a régészeti feltárásokat megelőzően kézhez kapta a sekélyfúrások adatait, amiben jelölve volt, hogy a Kamarakertekben milyen típusú és milyen vastag üledék-, illetve talajrétegekre számíthat. Az eredmények és a korábbi térképek birtokában könnyebben meg tudta tervezni a leendő szondák helyét és mélységét. Már a fúrásokkal is térképezhetővé vált az Ős-Ikva vízfolyás hordaléka, az alluvium egykori hullámos felszíne, ami a Hercegi kert alatt mélyebb, a Hercegnői kert alatt pedig magasabb helyzetben levő üledéket jelentett. Ez az építkezés megkezdése előtti változatos, hullámos domborzatra hívja fel a figyelmet (6. ábra). A hordalékon egy olyan talaj alakult ki, aminek agyagdúsulási szintje kovárványcsíkok és összefüggő barna színű agyagosabb szint formájában már terepen is látható volt, tehát a geo-pedológiai adatok alapján erdős vegetációval borított talajt lehet a területhasználat előtti időkre valószínűsíteni. A több ponton végzett terepi meg- 16

20 Mikroszkóppal a régészet szolgálatában figyelések közül, az egyik 9-es számmal jelzett árokban referenciaszelvényt jelöltem ki az ásatásvezető régésszel, amelynek a rétegeit részletesebb vizsgálatoknak vetettük alá kollégáimmal. A malakológiai vizsgálatok (Gulyás-Kis 2009) szerint a nedvességkedvelő és vízi csigák jelenléte a szárazföldiekkel együtt azt mutatta, hogy a talajképződés időről-időre átnedvesedett területen zajlott és a kerti rétegekben kevert talajanyag is jelen lehet. A Hercegnői Kamarakert talajrétegéből erdőket kedvelő faj, az Ena montana került elő. A kastélyépítés és a kert kialakítása jelentős bolygatással jártak, az eredeti talaj felső szintjeinek felét is érintették a Barokk Kert kialakításával és karbantartásával járó kerti munkálatok. Noha a keresett narancsfák maradványai nem kerültek elő a palaeo és az archaeobotanikai vizsgálatok során, érdekes és hasznos eredmények születtek a talajtani eredmények kiegészítéseként a kerten belüli és a közeli növényzetre vonatkozóan. A pollenelemzés szerint jelentős a fenyők pl. erdei fenyő (Pinus sylvestris) aránya a mintákban, de ezek származhatnak távolabbi behordásból. A gyakran előforduló lucfenyő (Picea abies), és a néhány esetben megfigyelhető jegenyefenyő (Abies alba) viszont már a mintavételi hely közvetlen környezetében növő fákról árulkodnak. Lombhullató fák közül a tölgy (Quercus sp.) és a szil (Ulmus sp.) a legjelentősebb a mintákban. Ezeknek a polleneknek az aránya parkszerűen ültetett fás területre utal és valószínűleg a terület közvetlen közeléből származhatnak. Néhány mintában a zöldalga is előfordult, ami vizes környezetre, sekély vízzel, tocsogóval borított területre utal. A terület erős bolygatottságát a parlagfű (Artemisia sp.) virágporának gyakori jelenléte mutatta, de azok a laza talajszerkezeten belül is bemosódhattak (Medzihradszky 2009). A pollenelemzéssel tehát a természetes erdőt követő parkerdő-fejlődését lehetett követni. A fitolitelemzések is megerősítették, hogy a barokk építkezés előtt kevert, időszakosan nedvesedő és fás szárúakkal is tarkított vegetációval lehet számolni (Pető 2009). 8. Példák a talaj-mikromorfológia alkalmazására A környezetváltozások megértéséhez szükség van az üledékek, talajok szabad szemmel nem látható vázszemcséinek, az alapanyagnak, a biogén elegyrészek és a másodlagos kiválások azonosítására. A talaj-mikromorfológia alkalmas különböző ásványkiválások környezetjelző szerepének tisztázására (Wright és Tucker 1991). A biztosan talajvíz eredetű mészkiválások gyakran tömött, mésziszapos (mikrites) szövetűek vagy bevonatként jelentkeznek, ugyanakkor a szárazabb környezetek gyökérszövethez Képtár É Téli kert Hercegi kert Hercegn ői kert cm 0 F4 (2009/NY/04) Régészeti kutatóárkok F4 F5 Udvar Kastély épület F cm F3 (2009/NY/07) cm F3 F8 (2009/NY/ 15) F6 F8 F2 F2 F6 F1 6 Régészeti bázis F5 (2009/NY/0 ) (2009/NY/09) Út vagy járószintek F7 F1 Hercegi lakosztály 100 cm F7 (2009/NY/ 17) Kb. 10 m Leletes humuszos talajszintek Talaj-üledék átmeneti szint 100 cm Folyóvízi üledékek (kavics, homok, kőzetliszt) F9 K 2 (2009/ /0 ) Tiszafák fúrások: F1-9 régészeti árkok: (2009/Ny-K/01-17) 6. ábra A különböző típusú és vastagságú üledék, illetve talajrétegek a Hercegi (balra) és Hercegnői (jobbra) Kamarakertekben, ami a barokk építkezés előtti változatos, hullámos domborzatot mutatja 17