Vaahdotusmenetelmä arkeologiassa

Arkeologinen vaahdotus on laboratoriotekniikka, jota käytetään pienten esineiden ja kasvien jäännösten keräämiseen maanäytteistä. 1900-luvun alkupuolella keksitty flotaatio on nykyään yhä yleisimpiä tapoja hakea hiilihapollisten kasvien jäänteiden noutamiseksi arkeologisissa olosuhteissa.

Vaahdotuksessa teknikko asettaa kuivatun maaperän verkkoviirakankaalle ja vettä kuplitaan varovasti maan läpi. Vähemmän tiheät materiaalit, kuten siemenet, puuhiili ja muu kevyt materiaali (nimeltään kevyt fraktio), kelluvat ylöspäin, ja pienet kivipalat, nimeltään mikrolitit tai mikro-debitage, luufragmentit ja muut suhteellisen raskaat materiaalit (joita kutsutaan raskaiksi fraktioiksi) jäävät verkon taakse.

Varhaisin julkaistu vesierotuksen käyttö tapahtui vuonna 1905, kun saksalainen egyptiläinen Ludwig Wittmack käytti sitä kasvien jäännösten keräämiseen muinaisesta Adobe-tiilistä. Vaahdotuksen laaja käyttö arkeologiassa johtui arkeologin julkaisusta 1968 Stuart Struever joka käytti tekniikkaa kasvitieteilijä Hugh Cutlerin suositusten perusteella. Ensimmäisen pumpun tuottaman koneen kehitti David French vuonna 1969 kahdessa Anatolian tehtaassa käytettäväksi. Menetelmää käytti ensimmäisen kerran Lounais-Aasiassa Ali Koshissa vuonna 1969 Hans Helbaek; koneavusteinen vaahdotus suoritettiin ensin

Flote-Tech, ensimmäinen itsenäinen kone, joka tukee vaahdotusta, keksi R.J. Dausman 1980-luvun lopulla. Mikroflotaatio, jossa käytetään lasillisia dekantterilaseja ja magneettisekoittimia pehmeämpään käsittelyyn, kehitettiin vuonna 2003 1960-luku useiden kemistien käyttöön, mutta arkeologit eivät käyttäneet sitä laajasti 2000-luvulle saakka.

Syy arkeologisen vaahdotuksen alkuperäiseen kehitykseen oli tehokkuus: menetelmä sallii nopean monien maaperänäytteiden käsittely ja pienten esineiden talteenotto, joita muuten vain työvoima voi kerätä Käsinpoiminta. Lisäksi standardimenetelmässä käytetään vain edullisia ja helposti saatavissa olevia materiaaleja: säiliö, pienikokoiset silmät (tyypillisesti 250 mikronia) ja vesi.

Kasvien jäännökset ovat kuitenkin tyypillisesti melko hauraita, ja jo 1990-luvulta lähtien arkeologit saivat yhä enemmän tietoon siitä, että jotkut kasvit ovat halkaistuina auki veden vaahdotuksen aikana. Jotkut hiukkaset voivat hajota kokonaan veden talteenoton aikana, etenkin kuivilta tai puoliksi kuivilta alueilta talteen otetuista maaperäistä.

Kasvien jäännösten menetys vaahdotuksen aikana liittyy usein erittäin kuiviin maaperänäytteisiin, jotka voivat johtua alueesta, jolla ne kerätään. Vaikutus on liitetty myös jäännösten suola-, kipsi- tai kalsiumpinnoitteisiin. Lisäksi arkeologisissa kohteissa tapahtuva luonnollinen hapetusprosessi muuntaa hiilen materiaalit, jotka ovat alun perin hydrofobisia - hydrofiilisiä - ja siten helpommin hajoavia altistettaessa vettä.

Puuhiili on yksi arkeologisissa kohteissa yleisimmistä makrojäännöksistä. Näkyvän puuhiilen puuttumisen tietyllä alueella katsotaan yleensä johtuvan hiilen säilymättömyydestä eikä tulipalon puutteesta. Puujäännösten hauraus liittyy puun tilaan palaessa: terveet, rappeutuneet ja vihreät puuhiilet rappeutuvat eri nopeudella. Lisäksi heillä on erilaiset sosiaaliset merkitykset: palanut puu on saattanut olla rakennusmateriaalia, polttoaine tuleentai harjan puhdistuksen tulos. Puuhiili on myös pääasiallinen lähde radiohiiliajoitus.

Palaneiden puuhiukkasten talteenotto on siis tärkeä tietolähde arkeologisen alueen asukkaiden asukkaista ja siellä tapahtuneista tapahtumista.

Hajoavaa puuta on erityisen aliedustettu arkeologisissa kohteissa, ja kuten nykyään, tällaista puuta suositeltiin aikaisemmin usein tulisijapaloissa. Näissä tapauksissa tavanomainen veden vaahdotus pahentaa ongelmaa: rappeutuneesta puusta saatava puuhiili on erittäin herkkä. Arkeologi Amaia Arrang-Oaegi havaitsi, että eräät Pohjois-Tell Qarassa -alueen metsät Etelä-Syyriassa olivat alttiimpia hajoamaan vedenkäsittelyn aikana - etenkin Salix. Salix (paju tai osier) on tärkeä välityskoe ilmastotutkimuksille - sen esiintyminen maanäytteessä voi osoittaa joen mikroympäristöjä - ja sen menetys ennätysmäärästä on tuskallinen.

Arrang-Oaegi ehdottaa puunäytteiden talteenottomenetelmää, joka alkaa näytteen poiminnalla käsin ennen sen sijoittamista veteen, jotta voidaan tarkistaa, hajistuvatko puu tai muut materiaalit. Hän ehdottaa myös, että käytettäessä muita valtakirjoja, kuten siitepöly tai kasvipitoisuudet indikaattoreina kasvien esiintymiselle, tai yleisyysmittaukset raakamäärien sijasta tilastollisina indikaattoreina. Arkeologi Frederik Braadbaart on kannattanut seulonnan ja vaahdotuksen välttämistä mahdollisuuksien mukaan tutkiessaan muinaisia ​​polttoainejäännöksiä, kuten tulisijoja ja turvepalot. Hän suosittelee sen sijaan geokemian protokollaa, joka perustuu alkuaineanalyysiin ja heijastavaan mikroskopiaan.

Mikroflotaatioprosessi on aikaavievämpi ja kalliimpi kuin perinteinen vaahdotus, mutta se herää herkempiä kasvinjäännöksiä ja on halvempaa kuin geokemialliset menetelmät. Mikroflotaatiota käytettiin onnistuneesti kivihiilellä saastuneiden esiintymien maaperänäytteiden tutkimiseen Chaco Canyon.

Arkeologi K.B. Tankersley ja hänen kollegansa käyttivät pientä (23,1 millimetriä) magneettisekoitinta, dekantterilaseja, pinsettejä ja skalpelia tutkiakseen näytteitä 3 senttimetrin maaperän ytimistä. Sekoituspalkki asetettiin lasin dekantterilasiin pohjaan ja pyöritettiin sitten nopeudella 45 - 60 rpm pintajännityksen katkaisemiseksi. Kelluvat hiilenneet kasvinosat nousevat ja hiili putoaa pois, jolloin puuhiili sopii AMS-radiohiilivetylle.

Lähteet:

• Arranz-Otaegui A. 2016. Veden vaahdotuksen ja puun tilan arviointi arkeologisissa puuhiilihiileissä: vaikutukset aiemman kasvillisuuden jälleenrakentaminen ja polttopuun keräysstrategioiden tunnistaminen Pohjois-Tell Qarassaan (eteläinen Syyria). Kvaternäärinen kansainvälinen Lehdistössä
• Braadbaart F, van Brussel T, van Os B ja Eijskoot Y. 2017. Polttoainejäännökset arkeologisissa olosuhteissa: Kokeelliset ja arkeologiset todisteet jäännösten tunnistamiseksi tulipesässä, joita turvealueilla asuneet rautakauden viljelijät käyttivät. Holoseeni:095968361770223.
• Hunter AA ja Gassner BR. 1998. Flote-Tech koneavusteisen vaahdotusjärjestelmän arviointi. Amerikan antiikki 63(1):143-156.
• Marekovic S ja Šoštaric R. 2016. Vertailu vaahdotuksen ja märkäseulonnan vaikutuksista tiettyihin hiilihapollisiin palkokasvien ja viljajäännöksiin.Acta Botanica Croatica 75(1):144-148.
• Rossen J. 1999. Flote-Tech-flotaatiokone: Messias tai sekoitettu siunaus? Amerikan antiikki 64(2):370-372.
• Tankersley KB, Owen LA, Dunning NP, Fladd SG, Bishop KJ, Lentz DL ja Slotten V. 2017. Kivihiilen epäpuhtauksien mikroflotaation poisto arkeologisista radiohiilinäytteistä Chaco Canyonista, New Mexico, USA.Arkeologisen tieteen lehti: Reports 12 (lisäys C): 66 - 73.