Geofysikaaliset menetelmät

Maatutkan käyttö historiallisen ajan hautojen paikantamisessa

FM Eva Gustavsson

Geofysikaalisia tutkimusmenetelmiä käytetään monissa maissa tärkeänä osana arkeologisia tutkimuksia, joko sellaisenaan tai muun tutkimuksen osana. Tekniikan ja tietotekniikan nopea kehitys viimeisten vuosikymmenten aikana on mahdollistanut yhä tarkempia ja informatiivisempia menetelmiä ja aineiston tulkintamahdollisuuksia, luoden arkeologisiin tutkimuksiin täysin uuden aspektin, jota ei voi saavuttaa pelkästään kaivauksin ja karttoja tutkimalla.

Historiallisen ajan hautauksia on perinteisesti paikannettu kirjallisiin ja suullisiin lähteisiin, paikannimistöön ja vanhoihin karttoihin nojaavilla inventoinneilla. Viime vuosina arkeologiassa on alettu hyödyntää yhä enemmän kajoamattomia sovelletun geofysiikan menetelmiä. Näillä menetelmillä voidaan mitata maan erilaisia geofysikaalisia ominaisuuksia ja saada näin tietoa maanpinnan alta rikkomatta sitä. Vaikka useissa maissa sovelletun geofysiikan menetelmiä on käytetty arkeologisen tutkimuksen osana jo melko pitkään, eivät nämä menetelmät ole vielä vakiinnuttaneet asemaansa arkeologisessa prospektoinnissa Suomessa.

Senaatintorin vanhan kirkkopihan maatutkamittausta. Kuva: Sixten Gustavsson.

Senaatintorin vanhan kirkkopihan maatutkamittausta. Maatutkan avulla saadaan tietoa kiveyksen alla sijaitsevasta vanhasta kirkkomaasta. Kuva: Sixten Gustavsson.

Sovelletun geofysiikan menetelmien käyttö arkeologisessa tutkimuksessa Suomessa on vielä melko vähäistä. Tätä kirjoittaessa viimeisin julkisuutta saanut Suomessa tehty tutkimus, jossa käytettiin geofysikaalisista menetelmistä mm. magnetometriä ja maavastusmittaria, on vuonna 2014 Janakkalan miekkamiehen löytöpaikkaa ympäröivällä alueella tehty Museoviraston tutkimus yhteistyössä Yorkin yliopiston kanssa. Historiallisen ajan hautojen paikantamisessa maatutkamenetelmää on tätä ennen käytetty ainoastaan Lappeenrannan Huhtiniemen joukkohautojen tapauksessa vuonna 2006. Tuolloin maatutkausta käytettiin kaivausalueiden rajaamisen apuna.

Tätä tutkimuksellista aukkoa halusin paikata Pro gradu -tutkielmallani. Työssäni muodostin seuraavat tutkimushypoteesit, joiden lisäksi pohdin lyhyesti myös menetelmän eettistä näkökulmaa:

  1. Maatutkamittaus on perusteltu ja suhteellisen helppo menetelmä hautausalueen tarkempaan tutkimiseen ja samalla tärkeä menetelmä tutkimuksen apuna tai lisänä.
  2. Maatutkamittaus soveltuu hyvin hautausalueen koon selvittämiseen ja helpottaa näin kaivausalueen rajaamista.
  3. Kolmiulotteisen aineiston analyysin avulla on mahdollista havaita myös monia muita hautausalueen yksityiskohtaisia tekijöitä, joita luotausprofiileista on vaikeampi tai jopa mahdotonta havaita.
  4. Maatutkamittausaineiston kerääminen useammalla kuin yhdellä antennitaajuudella helpottaa tulosten tulkintaa.

Menetelmänä käytin maatutkamittausta 900 MHz:n ja 500 MHz:n antennitaajuuksilla. Tutkimusaineiston keräsin Hattulan Pyhän Ristin kirkon vanhalta hautausmaalta, Tuuloksen Pyhän Birgitan kirkon vanhalta hautausmaalta, sekä Helsingin Senaatintorin vanhalta hautausmaalta. Aineiston tulkinnan tein sekä muokkaamistani maatutkaluotausprofiileista että luotausprofiilien pohjalta tekemistäni amplituditasokartoista.

Mittaustulosten ja aineiston tulkinnan perusteella maatutkamittaus osoittautui hyödylliseksi ja kohtuullisen helpoksi menetelmäksi hautausalueiden prospektoinnissa. Aineistossa oli nähtävissä selkeitä hautauksiksi tulkitsemiani anomalioita, sekä yksi selkeästi hautaholvimaiseen rakenteeseen viittaava anomalia Senaatintorin vanhalta kirkkopihalta.

Luotausprofiilissa näkyy voimakas anomalia 4-9 metrin välillä. Tässä voisi mahdollisesti sijaita hautaholvi.

Senaatintorin luotausprofiilissa näkyy voimakas anomalia, joka todennäköisesti ilmaisee paikalla sijaitsevan hautaholvin.

Myös anomalioiden rajat/keskittymät tulivat aineistossa hyvin ilmi, mikä puolestaan helpottaa tutkittavan alueen koon selvittämistä ja rajaamista. Luotausprofiileista tekemäni amplituditasokartat osoittautuivat hyödyllisiksi alueen tarkempaan tarkasteluun sekä luotausprofiileista vaikeammin tai ei ollenkaan erottuvien anomalioiden havainnointiin. 900 MHz:n ja 500 MHz:n antennitaajuuksien käyttö ja vertailu osoittautuivat hyödylliseksi etenkin tuloksien vahvistamisessa. Erityisesti hieman syvemmällä eli maanpinnasta kauempana olevat mahdolliset hautaukset näkyivät kummallakin antennitaajuudella hyvin. Tutkimukseni perusteella maatutkamittauksen käyttö historiallisen ajan hautojen prospektoinnissa on hyödyllistä ja perusteltua, ja tällaisilla kohteilla menetelmä olisikin syytä ottaa osaksi vakiintunutta tutkimuskäytäntöä.

Tuuloksen Pyhän Birgitan kirkon vanha hautausmaa linjoitettuna valmiina maatutkaluotaukseen. Kuva: Eva Gustavsson.

Tuuloksen Pyhän Birgitan kirkon vanha hautausmaa linjoitettuna valmiina maatutkaluotaukseen. Kuva: Eva Gustavsson.

Sanastoa:

Amplituditasokartta: : Yleinen 3D-maatutkaluotausaineiston esittämistapa.

Sovelletun geofysiikan menetelmät: Maa- ja kallioperän ylimpien osien tutkimusmenetelmiä, joita käytetään geologisen ja geoteknisen tutkimuksen apuna. Näitä ovat mm. sähkömagneettiset menetelmät, esim. maatutkaluotaus ja magneettiset menetelmät, esim. magnetometria.

Luotausprofiili: Maatutkaluotauksesta syntyvä käsittelemätön tai käsitelty data.

Maatutka: Laite, jolla mitataan maan sähkömagneettisia ominaisuuksia.

Magnetometri: Laite, jolla mitataan maan magneettikentän voimakkuutta ja siinä esiintyviä lyhytkestoisia häiriöitä.

Prospektointi: Kajoamaton menetelmä, jolla pyritään selvittämään tutkittavan kohteet rajoja, ominaisuuksia ja löytökeskittymiä.

Kirjallisuutta:

Buck, S.C. 2003. Searching for graves using geophysical technology: field tests with ground penetrating radar, magnetometry, and electrical resistivity. Journal of Forensic Sciences 48: 5-11.

Conyers, L.B. 2008. Ground-Penetrating Radar Techniques to Discover and Map Historic Graves. Judah, J.C. (ed.) Buzzards and Butterflies – Human Remains Detection Dogs: 231-247.

Conyers, L.B. 2012. Interpreting Ground-penetrating Radar for Archaeology.  Left Coast Press, Inc.

Conyers, L.B. 2013. Ground-Penetrating Radar for Archaeology. AltaMira Press.

Goodman, D. & Piro, S. 2013. GPR Remote Sensing in Archaeology. Springer.

Gustavsson, E.H. 2014. Maatutkamittaus arkeologisen tutkimuksen apuna – kohteena historiallisen ajan hautausmaat. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto.

Miller, P.S. 1996. Disturbances in the soil: finding buried bodies and other evidence using ground penetrating radar. Journal of Forensic Sciences 41: 648-652.

Vaara, R. 2011. Maatutkauksen mahdollisuudet. Uotila, K. (toim.) Avauksia Ala-Satakunnan esihistoriaan: 31-46.

1 reply »

Kommentoi

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s