Come la tecnologia ha aiutato gli archeologi a scavare più a fondo

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I lavoratori edili nel quartiere di Lower Manhattan di New York stavano aprendo il terreno per un nuovo edificio federale nel 1991, quando loro portato alla luce centinaia di bare . Più scavavano, più trovavano, scoprendo alla fine quasi 500 individui, molti dei quali sepolti con oggetti personali come bottoni, conchiglie e gioielli. Ulteriori indagini hanno rivelato che i resti avevano tutti un'età compresa tra 200 e 300 anni, ed erano tutti africano e afroamericano .

Questa scoperta è arrivata a un punto di svolta nella storia scientifica. Le scoperte nell'analisi chimica e genetica hanno permesso ai ricercatori di capire dove erano nate molte di queste persone, che tipo di sfide fisiche hanno dovuto affrontare e persino quale strada hanno preso dall'Africa per raggiungere il Nord America. Il sito, noto come il Cimitero africano , divenne una delle scoperte archeologiche più note del paese ed è oggi monumento nazionale.

Questa storia faceva parte del nostro numero di maggio 2021

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Joseph Jones, un antropologo del College of William & Mary e uno degli investigatori del sito, mi ha detto che la scienza è maturata anche mentre il suo team stava ancora scavando. All'inizio degli scavi, hanno analizzato i resti scheletrici utilizzando le stesse tecniche che gli archeologi avevano utilizzato per quasi un secolo, misurando le dimensioni delle ossa e osservando i danni per dedurre i dettagli della vita delle persone. Oggi, però, la squadra sta usando tecniche moderne che le generazioni precedenti di ricercatori sognavano solo: usare i laser per tagliare pezzi microsottili di smalto dei denti in modo da poter analizzare gli isotopi intrappolati all'interno; sequenziando il DNA antico per collegare le persone morte secoli fa ai loro discendenti.

Anche l'African Burial Ground è stato scoperto in un momento di scoperta culturale. Gli storici stavano indagando sul ruolo svolto dagli schiavi nella costruzione delle città del nord, mentre studiosi neri come Henry Louis Gates Jr. e autori come Toni Morrison stavano centrando i ruoli degli afroamericani nella storia degli Stati Uniti.

Utilizzando tecnologie di telerilevamento come il lidar, i ricercatori possono scoprire un'intera griglia cittadina, fornendoci un quadro migliore di come sarebbe stato camminare per i quartieri e sbirciare nei negozi.

L'analisi scientifica del sito ha aggiunto dati persuasivi a questi movimenti sociali e ha cambiato il modo in cui molti americani hanno visto la fondazione della loro nazione. Ha rivelato che le persone schiavizzate dall'Africa hanno costruito molte delle città in cui gli americani vivono ancora oggi, nel nord e nel sud. E ha mostrato come siamo passati dall'essere una specie nomade che viaggiava in piccoli gruppi alla condivisione di habitat fitti con milioni di altre persone.

Il progetto African Burial Ground è stato tra i primi a utilizzare una nuova costellazione di strumenti di bioarcheologia che andava ben oltre i tradizionali picconi e pennelli. Ma questa è stata semplicemente la prima fase di una rivoluzione archeologica molto più ampia che ha riunito scienziati e studiosi di scienze umane per generare dati sui nostri antenati. Oggi, i ricercatori integrano la bioarcheologia con fotografia 3D, lidar, immagini satellitari e altro ancora.

A volte chiamata archeologia dei dati, questo tipo di esplorazione ad alta tecnologia si adatta bene allo studio della storia urbana. Utilizzando tecnologie di telerilevamento come il lidar, i ricercatori possono scoprire un'intera griglia cittadina, fornendoci un quadro migliore di come sarebbe stato camminare per i quartieri e sbirciare nei negozi. Questo tipo di dati rende possibili riproduzioni digitali accurate, il che significa che gli storici possono trasformare un sito remoto e inaccessibile in qualcosa che chiunque può visitare online.

Questi dati democratizzano anche la storia: gli studiosi ora possono esaminare centinaia, se non migliaia, di resti ed elaborare grandi set di dati per ottenere informazioni sulle esperienze della gente comune, non solo dei pochi fortunati che possedevano terreni, blasonava i loro nomi sui monumenti o ricoperto cariche pubbliche.

Raccontare i denti

L'archeologia dei dati è particolarmente utile per gli storici che studiano le città perché i luoghi urbani spesso contengono storie di immigrati che potrebbero essere altrimenti difficili da rintracciare. Il bioarcheologo Michael Blakey, che ha guidato il progetto African Burial Ground dall'inizio degli anni '90, ha affermato che il suo team non avrebbe mai saputo da dove provenissero le persone nel cimitero se non fossero state in grado di eseguire diversi tipi di analisi chimiche sullo smalto dei denti. Poiché questo smalto si accumula a strati man mano che gli esseri umani maturano, i chimici possono studiare una sezione trasversale del dente e imparare a quali sostanze le persone sono state esposte da bambini. È un po' come analizzare gli anelli degli alberi, dove ogni strato di smalto rappresenta un periodo della vita di una persona.

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Immediatamente trovarono una netta linea di demarcazione tra le persone nate in Africa e le persone nate nelle Americhe: il piombo. Sebbene le civiltà africane lavorassero con una vasta gamma di metalli, il piombo era usato quasi esclusivamente dagli europei, per cose come pipe e piatti di peltro. Chiunque abbia avuto piombo nello smalto dei denti durante l'infanzia era quasi certamente nato localmente.

Con lo sviluppo della scienza, il gruppo di Blakey ha anche utilizzato una tecnica chiamata analisi degli isotopi di stronzio per saperne di più sulla provenienza delle persone. Quando le persone mangiano e bevono in un'area specifica per lungo tempo, i loro denti assorbono una piccola quantità di stronzio, un elemento che filtra dal terreno roccioso nel cibo e nell'acqua potabile. Lo stronzio delle masse continentali più vecchie ha una firma chimica leggermente diversa rispetto allo stronzio di quelle più recenti, quindi guardare gli isotopi nello smalto dei denti delle persone consente ai ricercatori di determinare all'incirca dove hanno vissuto per tutta la vita.

Strumenti del mestiere

• Radar penetrante nel terreno

  utilizza onde radio ad alta frequenza che passano attraverso la superficie terrestre, urtano oggetti e strutture sottostanti e rimbalzano su un ricevitore in superficie che registra questi schemi. Già comune in geologia, negli ultimi anni gli archeologi ne hanno ampliato l'uso.

• Sequenziamento del DNA

  ha rivoluzionato l'archeologia consentendo un'analisi dettagliata dei resti che possono svelare la storia familiare e i modelli migratori di una persona. Immagina test genomici a casa, ma per le ossa.

• Fotogrammetria

  implica l'acquisizione di informazioni 3D su una posizione o un oggetto con una gamma di tecniche, inclusi radar e sonar. Può anche includere lidar, un sistema laser che misura i riflessi per giudicare la distanza e viene utilizzato in tutto, dalla guida laser ad alcune auto a guida autonoma.

• Analisi isotopica

  è usato in archeologia per tracciare la storia di un oggetto. Cercando firme chimiche negli oggetti realizzati e nel materiale organico, come le ossa dell'African Burial Ground, questa tecnica può determinarne l'età e la provenienza.

Lo studio di questo, ha spiegato Blakey, ha permesso al suo team di scoprire che alcune delle persone sepolte nella moderna New York avevano trascorso la prima infanzia in Africa, ma poi hanno vissuto per qualche tempo durante l'adolescenza nei Caraibi, dove gli uomini ridotti in schiavitù venivano spesso mandati a condire o , come ha detto Blakey, crollando. La forma di una diaspora è stata rivelata in un singolo dente.

Da allora gli archeologi hanno utilizzato questa tecnica per esplorare come si sono sviluppate le città in tutto il mondo. Di conseguenza, ora sappiamo che antico Roma era piena di immigrati da tutta Europa e Nord Africa.

Nelle Americhe, gli archeologi stanno osservando come le città indigene come Cahokia nell'odierno Illinois meridionale siano state colonizzate da persone nate altrove. Anche una città di 9.000 anni come Çatalhöyük nella Turchia centrale era popolata da persone che venivano da lontano.

Da questa ricerca, ora comprendiamo che gli immigrati hanno costruito e vissuto nelle città da quando le città sono esistite. Alcuni, come gli schiavi di New York, sono venuti contro la loro volontà. Altri sono venuti da soli, in cerca di lavoro o di una vita migliore, come fanno oggi gli immigrati speranzosi.

Schivare i danni

Mentre i dati bioarcheologici possono rivelare molto su chi viveva in una città, i sofisticati dati dei sensori possono illuminare esattamente dove vivevano e che tipo di lavoro svolgevano. È qui che entra in gioco il radar a penetrazione del suolo, o GPR. Una delle grandi tragedie in molti siti sepolti è che scavare spesso distrugge gli strati tra la superficie e gli oggetti più profondi, anche se possono essere preziosi di per sé. Come i radar tradizionali, il GPR emette onde radio e misura il modo in cui rimbalzano per individuare gli oggetti, sparandoli a terra per evitare distruzioni indesiderate.

A Pompei, ad esempio, i ricercatori hanno recentemente utilizzato questo tipo di radar per aiutare le aree di destinazione per l'esplorazione in una parte della città rimasta sepolta sotto la cenere per 2000 anni. Solo due terzi di Pompei sono stati dissotterrati negli ultimi tre secoli e per la maggior parte del tempo il lavoro è stato svolto con i picconi. Ma i ricercatori si stanno avvicinando all'ultimo terzo della città con quanti più strumenti high-tech possibili.

All'inizio del 2021, le loro cure hanno dato i loro frutti: gli studiosi hanno scoperto un bar ben conservato dove i lavoratori si sarebbero gustati un pasto veloce e del vino. Ancora più sorprendente è stato il ritrovamento di un raro carro cerimoniale intatto che sarebbe stato utilizzato nelle parate e avrebbe aiutato a modellare come sarebbe stato il traffico nelle strade romane.

Il radar che penetra nel terreno può anche rivelare più livelli di storia. Un recente sondaggio di una casa sontuosa a Pompei, ad esempio, ha mostrato che lo era costruito sulle fondamenta di un edificio molto più antico.

Ciò suggerisce che il quartiere fosse un'enclave per i ricchi anche prima che i romani occupassero la città a partire dall'89 a.C. circa. Uno sguardo sotterraneo ha rivelato che i lavoratori ricostruirono la casa, ampliando considerevolmente i suoi giardini dopo un violento terremoto nel 62 d.C. Secondo la classicista della Cornell Caitlín Barrett e i suoi colleghi, le loro scoperte promettono di riscrivere la storia di uno dei quartieri più antichi e politicamente importanti di Pompei.

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Sfortunatamente, non tutta l'archeologia può essere fatta con il telerilevamento. Poiché la maggior parte delle città sono costruite a strati, con le strutture più vecchie gradualmente sepolte sotto le nuove, gli escavatori devono distruggere gli strati superiori per tornare più indietro nel tempo. Ecco perché la fotogrammetria, la pratica di acquisire informazioni 3D con sonar, lidar e fotocamere digitali, è ora d'obbligo in quasi tutti i principali siti di scavo.

Utilizzando questi metodi, i ricercatori possono registrare i dettagli di una struttura fino al millimetro e utilizzare il software per ricrearli.

Ciò è particolarmente importante in siti come Çatalhöyük, dove i ricercatori devono scavare attraverso uno strato superiore della città per raggiungere le strutture più antiche sottostanti. Scansionando prima quegli strati superiori, gli studiosi possono rendere possibile la rivisitazione virtuale di tutte le strutture che dovevano essere distrutte.

Visite virtuali

I dati della fotogrammetria hanno anche fornito la spina dorsale per il vincitore del premio Progetto Angkor virtuale , che ricrea la città che fu la capitale dell'Impero Khmer del sud-est asiatico per 500 anni fino a quando fu saccheggiata nel 1431 d.C. Una collaborazione tra il SensiLab della Monash University, la Flinders University e l'Università del Texas ad Austin, Virtual Angkor utilizza scansioni 3D dalle aree intorno al tempio buddista di Angkor Wat per creare visualizzazioni mozzafiato - alcuni video, altri ancora - di ciò che la gente comune avrebbe visto quando visitarono la città nel 1300.

Virtual Angkor è stato reso possibile anche da un'altra svolta nella raccolta di dati archeologici. Per centinaia di anni, la disposizione di Angkor è rimasta nascosta sotto la giungla. La situazione è cambiata all'inizio degli anni 2010 quando Damian Evans, un archeologo della Scuola francese dell'Estremo Oriente, e il suo team hanno utilizzato un lidar montato su un elicottero per mappare i recinti del tempio. Ciò che hanno scoperto ha cambiato la comprensione del mondo di questa città tropicale.

Quando osserviamo gli scintillanti grattacieli e la vasta espansione delle megalopoli di oggi, è facile dimenticare le vecchie ossa che si trovano sotto.

Lidar funziona facendo rimbalzare i raggi laser dalla superficie del terreno e tornando a un ricevitore; la tempistica di quelle riflessioni indica quanto lontano ha viaggiato la luce prima di colpire qualcosa. Era lo strumento perfetto per rivelare le strade, le fondamenta delle case e le piscine che un tempo coprivano il paesaggio. Con le mappe lidar, gli archeologi potevano finalmente verificare che Angkor fosse stata la casa di quasi un milione di persone al suo apice, un'affermazione che era stata ampiamente contestata.

Virtual Angkor ha utilizzato queste mappe per creare una griglia dettagliata del centro della città, completa di immagini di quartieri modesti in cui avrebbero vissuto lavoratori manuali e immigrati. Poiché queste persone vivevano in case di legno che si sono decomposte molto tempo fa, era difficile per le generazioni passate di archeologi sapere dove, o anche se, le persone vivevano nelle aree circostanti il ​​palazzo di pietra di Angkor. Ma grazie ai rilievi lidar, gli archeologi di oggi possono ora vedere molti ettari di fondamenta ordinate allineate lungo le strade.

La fotogrammetria può parlarci dell'arte e dell'architettura dell'Impero Khmer, ma lidar ci racconta della vita delle persone che hanno costruito questa leggendaria metropoli. Utilizzando tecnologie avanzate per sviluppare nuovi tipi di set di dati, gli archeologi dell'African Burial Ground hanno anche centrato la vita dei costruttori di città. E l'analisi isotopica che ha rivelato il passato dimenticato di New York ci ha mostrato anche gli immigrati che costruirono antiche città romane.

Quando osserviamo gli scintillanti grattacieli e la vasta espansione delle megalopoli di oggi, è facile dimenticare le vecchie ossa che si trovano sotto. Ma più la scienza avanza, più ci avviciniamo ad apprezzare chi ha costruito il nostro mondo e come erano veramente le loro vite.

L'ultimo libro di Annalee Newitz è Quattro città: una storia segreta dell'era urbana.

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