Flotatiemethode in archeologie

Archeologische flotatie is een laboratoriumtechniek die wordt gebruikt om kleine artefacten en plantenresten uit grondmonsters te winnen. Uitgevonden in het begin van de 20e eeuw, flotatie is nog steeds een van de meest voorkomende manieren om verkoolde plantenresten uit archeologische contexten te halen.

In flotatie plaatst de technicus gedroogde grond op een scherm van gaasdoek en water wordt zachtjes door de grond geborreld. Minder dichte materialen zoals zaden, houtskool en ander licht materiaal (de lichte fractie genoemd) drijven omhoog, en kleine stukjes steen genaamd microlieten of micro-afval, botfragmenten en andere relatief zware materialen (de zware fractie genoemd) blijven achter achter op het gaas.

Geschiedenis van de methode

Het vroegste gepubliceerde gebruik van waterscheiding dateert van 1905, toen de Duitse Egyptoloog Ludwig Wittmack het gebruikte om plantenresten te herstellen uit oude adobe-baksteen. Het wijdverbreide gebruik van beursgang in de archeologie was het resultaat van een publicatie uit 1968 door archeoloog Stuart Struever die de techniek gebruikte op aanbeveling van botanicus Hugh Cutler. De eerste pomp-gegenereerde machine werd in 1969 ontwikkeld door David French voor gebruik op twee Anatolische locaties. De methode werd voor het eerst toegepast in Zuid-Azië bij Ali Kosh in 1969 door Hans Helbaek; machine-geassisteerde flotatie werd voor het eerst uitgevoerd in de Franchthi-grot in Griekenland, in de vroege jaren zeventig.

De Flote-Tech, de eerste zelfstandige machine die flotatie ondersteunt, is bedacht door R.J. Dausman eind jaren tachtig. Microflotation, dat glazen bekers en magnetische roerders gebruikt voor zachtere verwerking, werd in de jaren 1960 ontwikkeld voor gebruik door verschillende chemici, maar niet uitgebreid gebruikt door archeologen tot de 21e eeuw.

Voordelen en kosten

De reden voor de initiële ontwikkeling van archeologische flotatie was efficiëntie: de methode zorgt voor de snelle verwerking van veel grondmonsters en het herstel van kleine objecten die anders alleen zouden kunnen worden verzameld door omslachtig handmatig plukken. Verder gebruikt het standaardproces alleen goedkope en gemakkelijk verkrijgbare materialen: een container, kleine mazen (typisch 250 micron) en water.

Plantenresten zijn echter meestal vrij kwetsbaar en vanaf het begin van de jaren 1990 werden archeologen zich er steeds meer van bewust dat sommige planten open blijven tijdens waterflotatie. Sommige deeltjes kunnen volledig uiteenvallen tijdens waterterugwinning, met name uit bodems die worden teruggewonnen op droge of semi-droge locaties.

De tekortkomingen overwinnen

Het verlies van plantresten tijdens flotatie is vaak gekoppeld aan extreem droge grondmonsters, die kunnen voortvloeien uit het gebied waarin ze worden verzameld. Het effect is ook in verband gebracht met concentraties van zout, gips of calciumcoating van de overblijfselen. Bovendien zet het natuurlijke oxidatieproces dat zich binnen archeologische locaties voordoet, verkoolde materialen die oorspronkelijk hydrofoob zijn in hydrofiel - en dus gemakkelijker uiteenvallen bij blootstelling aan water.

Houtskool is een van de meest voorkomende macro-resten gevonden in archeologische vindplaatsen. Het ontbreken van zichtbare houtskool op een site wordt algemeen beschouwd als het resultaat van het gebrek aan behoud van de houtskool in plaats van het ontbreken van een brand. De breekbaarheid van houtresten wordt geassocieerd met de staat van het hout bij verbranding: gezonde, rotte en groene houtskool rotten met verschillende snelheden. Verder hebben ze verschillende sociale betekenissen: verbrand hout zou bouwmateriaal kunnen zijn, brandstof voor vuur, of het resultaat van borstelvrij maken. Houtskool is ook de belangrijkste bron voor koolstofdatering.

Het herstel van verbrande houtdeeltjes is dus een belangrijke bron van informatie over de bewoners van een archeologische vindplaats en de gebeurtenissen die daar plaatsvonden.

Hout en brandstofresten bestuderen

Rottend hout is met name ondervertegenwoordigd op archeologische vindplaatsen en net als vandaag werd dit hout in het verleden vaak de voorkeur gegeven aan haardvuren. In deze gevallen verergert standaard waterflotatie het probleem: houtskool van rot hout is extreem kwetsbaar. Archeoloog Amaia Arrang-Oaegui ontdekte dat bepaalde bossen van de site van Tell Qarassa North in het zuiden van Syrië meer vatbaar waren voor desintegratie tijdens waterverwerking, met name Salix. Salix (wilg of osier) is een belangrijke proxy voor klimaatstudies - de aanwezigheid ervan in een bodemmonster kan wijzen op riviermicro-omgevingen - en het verlies uit het record is pijnlijk.

Arrang-Oaegui suggereert een methode voor het terugwinnen van houtmonsters die begint met het met de hand plukken van een monster voordat het in water wordt geplaatst om te zien of hout of andere materialen uiteenvallen. Ze suggereert ook dat het gebruik van andere proxy's, zoals pollen of fytolieten als indicatoren voor de aanwezigheid van planten, of alomtegenwoordigheidsmetingen in plaats van ruwe metingen, meetelt als statistische indicatoren. Archeoloog Frederik Braadbaart heeft gepleit voor het waar mogelijk vermijden van zeven en flotatie bij het bestuderen van oude brandstofresten zoals haarden en veenbranden. Hij beveelt in plaats daarvan een protocol van geochemie aan op basis van elementaire analyse en reflectieve microscopie.

Microflotation

Het microflotatieproces is meer tijdrovend en duurder dan traditionele flotatie, maar het herstelt meer delicate plantresten en is minder duur dan geochemische methoden. Microflotation werd met succes gebruikt om grondmonsters te bestuderen van met kolen vervuilde afzettingen in Chaco Canyon.

Archeoloog K.B. Tankersley en collega's gebruikten een kleine (23,1 millimeter) magnetische roerder, bekers, pincet en een scalpel om monsters van grondkernen van 3 centimeter te onderzoeken. De roerstaaf werd op de bodem van een glazen beker geplaatst en vervolgens geroteerd met 45-60 rpm om de oppervlaktespanning te verbreken. De drijvende gecarboniseerde plantendelen stijgen en de steenkool valt uit, waardoor houtskool achterblijft die geschikt is voor AMS-radiokoolstofdatering.

bronnen: