Wyobraź sobie, Drogi Czytelniku, archeologa. Jednocześnie zapomnij jednak o wykopaliskach. Nie myśl o łopacie czy pędzelku. Ani o przykurzonej marynarce, koszuli w kratę oraz kapeluszu. Ani o pieczołowitości i powolnym, monotonnym odsłanianiu spod nagromadzonych warstw ziemi szczątków ludzkich i zwierzęcych, fragmentów naczyń oraz narzędzi, pozostałości budowli i osad. Wyrzuć z głowy hieroglify, monumentalną architekturę zamkową i kościelną, pełne przepychu przedmioty z najdroższych kruszców wybierane z grobów na całym świecie przez naukowe hieny cmentarne. Zapomnij także o medialnych doniesieniach w „sezonie ogórkowym”, prezentujących wyniki badań na krajowym podwórku, których lejtmotywem w roku 2013 były „Wampiry z Gliwic”.

Nie myśl także o archeologach, którzy zamiast prowadzić wykopaliska szukają rzeczy nie w gruncie, a na jego powierzchni. O tych, którzy przemierzają wiosną lub jesienią ziemie orne od Bałtyku po Tatry w poszukiwaniu przedmiotów (najczęściej fragmentów ceramiki bądź narzędzi krzemiennych) z minionych czasów. Dzięki brakowi roślinności, przy jednoczesnym prowadzeniu prac rolnych, podczas których pług wydobywa relikty przeszłości na wierzch, archeolodzy odnajdują je na polach. Obszar, na którym artefakty zostają znalezione, otrzymuje wówczas miano „stanowiska archeologicznego”. Jest ono nanoszone na mapę, inwentaryzowane i objęte ochroną konserwatorską. Rozpoznane, stanowi element naszego wspólnego dziedzictwa kulturowego.

Nie przywiązuj jednak, Czytelniku, szczególnej wagi do badań powierzchniowych, które pomimo iż przynoszą znaczące rezultaty, mają liczne wady. Ograniczone są tym, że taka prospekcja możliwa jest jedynie na ziemiach uprawnych, w krótkim czasie, jaki dzieli np. wiosenną orkę od rozpoczęcia wegetacji, podczas gdy warunki atmosferyczne mogą być niesprzyjające. Ponadto, w zależności od prowadzonych prac rolnych, w jednym roku artefakty mogą być „wydobywane” na powierzchnię, w kolejnym zaś nie, a charakter upraw może skutecznie utrudnić rozpoznanie.

Archeolodzy w przestworzach

Wyobraź sobie za to archeologa, którego podstawowym narzędziem pracy jest wysokiej klasy aparat fotograficzny i odbiornik GPS, zaś głównym środkiem lokomocji lekki górnopłatowy samolot pasażerski. Archeolog ten, wykonując rekonesans lotniczy, identyfikuje (dzięki zaistnieniu specyficznych warunków) i fotografuje z lotu ptaka stanowiska archeologiczne. Potrafi nawet czasem rozpoznać ich strukturę wewnętrzną oraz granice poszczególnych obiektów (np. pozostałości po chatach, jamach, drogach bądź fosach). Uzyskane w ten sposób informacje wykraczają znacznie poza możliwości poznawcze badań powierzchniowych. Ba, archeolog ten rozpoznaje takie struktury, które najczęściej nie mogą zostać zidentyfikowane na podstawie prospekcji naziemnej (Ryc. 1). Otrzymuje on także możliwość identyfikacji warunków paleośrodowiskowych.

Istnieją różnego rodzaju wyróżniki, np. glebowe czy wilgotnościowe, które pozwalają na identyfikację stanowisk archeologicznych z powietrza. Dla przykładu – zboża rosnące nad pozostałościami prahistorycznej ziemianki, czyli de facto nad jamą wykopaną w ziemi, są dłużej zielone i wyższe niż te, które wzrastają obok. Rośliny, które znajdują się zaś nad zniwelowanymi murami lub nasypami, z powodu innych warunków wilgotnościowych dojrzewają szybciej i są niższe. Na podstawie tych różnic możliwe jest nie tylko precyzyjne zaznaczenie stanowiska archeologicznego na mapie, ale również zidentyfikowanie struktury wewnętrznej osad, określenie lokalizacji poszczególnych grobów na cmentarzysku szkieletowym, wyznaczenie przebiegu historycznych dróg, a nawet rozpoznanie założeń opuszczonych miast średniowiecznych.

Narysowany zdjęciami lotniczymi obraz przeszłego osadnictwa i zarządzania krajobrazem w przeszłości jest dużo bardziej skomplikowany i wielowarstwowy niż mglista, uproszczona wizja pradziejów stworzona na podstawie badań powierzchniowych. Fundamenty metody rozpoznania z powietrza, dziś wykorzystującego nawet wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne (w tym multi- i hiperspektralne), zostały założone w początkach XX wieku. Interpretacji fotolotniczej dokonywano z powodzeniem między innymi podczas prowadzenia przedwojennych wykopalisk w Biskupinie.

Pustki i skupiska

Badania powierzchniowe oraz rekonesans lotniczy ograniczone są jednakże do ziem uprawnych. Ponadto wyróżniki, na podstawie których stanowiska archeologiczne są identyfikowane, zależą od wielu czynników i niekoniecznie pojawiają się każdego roku. Upraszczając, zarówno wyniki badań powierzchniowych, jak i rekonesansu lotniczego, są silnie związane ze sposobem zagospodarowania terenu. W konsekwencji, stosując te dwie najpowszechniejsze metody prospekcji archeolodzy mają podstawy do identyfikacji pozostałości po przeszłych społecznościach zlokalizowanych jedynie na około 55% powierzchni Polski.

Taki stan rzeczy sprowokował powstanie koncepcji pustek i koncentracji osadniczych. Patrząc na mapę rozkładu znanych stanowisk archeologicznych trudno oprzeć się wrażeniu, iż skupiska są wyraźnie oddzielone obszarami, na których nie zidentyfikowano pozostałości po działalności człowieka w przeszłości. Z jednej strony istnieją więc skupiska osadnicze, z drugiej zaś obszary „niezamieszkałe” (Ryc. 2).

Jednakże nawet oko nieprzyzwyczajone do czytania map z łatwością jest w stanie stwierdzić pewną zależność. Lokalizacja pustek osadniczych jest ściśle powiązana z obecnością lasów (stanowiących około 30% powierzchni Polski). Wynika to z faktu, iż tereny zalesione znajdują się poza możliwościami prospekcji naziemnej i lotniczej. W pierwszym wypadku warunki roślinne utrudniają bowiem poruszanie się, identyfikację oraz kartowanie obiektów archeologicznych, a brak prowadzonej orki nie powoduje występowania reliktów przeszłości na powierzchni ziemi. W drugim zaś korony drzew ograniczają widoczność i uniemożliwiają identyfikację wyróżników, jakie potencjalnie mogłyby zaistnieć. Niestety konsekwencją takiego stanu rzeczy nie było poszukiwanie metody pozwalającej wreszcie niejako „wejść” w las, lecz zapanowanie powszechnej opinii, że skupiska leśne „zawsze były tam, gdzie znajdują się obecnie”.

Ze skanerem ponad lasem

Wyobraź sobie teraz, Drogi Czytelniku, archeologa, który wycina wszystkie drzewa i krzewy w lasach na obszarze np. około 80 km2.

Zapomnij jednak o filcowej czapce, bawełnianej koszuli w kratę, dżinsach i siekierze. Zapomnij też o żywicznym zapachu ścinanych sosen. Wyobraź sobie, że stosując metodę wykorzystywaną w światowej archeologii od trzynastu lat (w Polsce użytą dotychczas kilkakrotnie) badacz ten jest w stanie wirtualnie wyciąć drzewa w owym lesie i dotrzeć – w celach analitycznych - do poziomu gruntu. Wyobraź sobie archeologa, który na ekranie swojego komputera po „wymazaniu” roślinności, słupów energetycznych i zabudowań dociera do źródeł przeszłości, nieosiągalnych w żaden inny sposób. Stanowią je poukrywane dotychczas w lasach grodziska otoczone wałami i fosami, połączone historycznymi drogami z cmentarzyskami kurhanowymi powstałymi w różnych epokach. Badacz ten dociera do „pól” kurhanowych ciągnących się kilometrami, poprzecinanymi pozostałościami umocnień z okresu drugiej wojny światowej. Wyobraź sobie archeologa widzącego krajobraz przeszłości, który jest ciągły i w którym nie ma arbitralnie wyznaczonych przez badaczy granic „stanowisk archeologicznych”. W tym krajobrazie widać przestrzenne relacje pomiędzy elementami antropogenicznymi a przetworzonym kulturowo tłem środowiskowym. Na ekranie komputera archeolog ten niejako jest w stanie obserwować „ruch” ludzi w przeszłości, docierać do znaczeń, które dotychczas leżały zupełnie poza możliwościami interpretacyjnymi dyscypliny.

Metodę, którą wykorzystuję w prospekcji przeszłych krajobrazów Pomorza, określa się mianem lotniczego skaningu laserowego. Oparta na urządzeniach typu LiDAR (ang. Light Detection and Ranging) technika aktywnej teledetekcji polega na emisji w stronę powierzchni ziemi impulsów laserowych o określonej długości fali z nadajnika podwieszonego pod poruszającym się obiektem latającym, np. samolotem. Następnie mierzone są echa, które po odbiciu od napotkanych przeszkód wracają ku odbiornikowi. Dzięki znajomości pozycji urządzenia (na podstawie precyzyjnych pomiarów GPS) w momencie powrotu światła, wychyleń poruszającej się platformy nośnej, prędkości, z jaką porusza się impuls oraz kierunku, w którym został wysłany, możliwe jest stworzenie wirtualnej chmury punktów. Punkty w niej zapisane zawierają informacje między innymi o długości oraz szerokości geograficznej, a także wysokości nad poziom morza. Wtórnymi produktami skaningu są numeryczne modele terenu i jego pokrycia, których analizy i różnego rodzaju wizualizacje pozwalają dostrzec zupełnie inny świat. Generowana w tym wypadku wirtualna rzeczywistość pozwala bowiem zarówno obserwować badany obszar „z lotu ptaka”, jak też umożliwia interpretację w przestrzeni trójwymiarowej.

W jaki sposób jednak skaning może pomóc w identyfikacji obiektów archeologicznych zasypanych ziemią? Otóż mamy do czynienia z pewnym paradoksem. Wieloletnia niedostępność i brak orki prowadzonej na obszarach leśnych, stanowiąc ograniczenie dla dotychczasowych badań pozwoliły jednocześnie zachować formę krajobrazową obiektów archeologicznych. To właśnie różnice w wysokości ukrytych w lesie obiektów, będące niemalże niemożliwymi do rozpoznania na polach (wskutek niwelacyjnego charakteru orki) stanowią podstawę do identyfikacji pozostałości po przeszłej działalności człowieka. W ramach prowadzonych badań, dzięki skanowaniu, możliwe jest rozpoznanie wszelkich prac ziemnych (nasypów i wkopów), jeżeli ich wysokość lub głębokość jest większa niż 15 cm (Ryc. 3).

Rewolucja w myśleniu

Wyobraź sobie, Czytelniku, metodę, w której drzemie potencjał mogący zmienić wszystkie dostępne mapy osadnictwa w przeszłości. Rozwiązanie, które pozwala lepiej zmierzyć znane i zidentyfikować nowe obiekty znajdujące się dotychczas poza możliwościami prospekcji. Metodę, dzięki której rozpoznać można niezliczone zasoby dziedzictwa kulturowego i objąć je ochroną. Wyobraź sobie, że prawie 30% powierzchni kraju pokrytej lasami staje się nagle dostępne dla badań, a wcześniejsze ustalenia na temat przeszłości należy kategorycznie zweryfikować.

Wykorzystanie lotniczego skaningu laserowego nie prowadzi bezpośrednio do spektakularnych znalezisk bulli, biżuterii czy militariów. W zamian za to umożliwia dociekania nad sposobem wykorzystania przestrzeni w przeszłości na szeroką, nawet regionalną skalę. Metoda ta, ze względu na znaczne zainteresowanie wśród polskich archeologów, może jednocześnie zupełnie zmienić myślenie o przeszłej rzeczywistości. Może doprowadzić do uznania przeszłych krajobrazów za „ciągłe”, pełne niekończącej się plątaniny zróżnicowanych znaczeń, a nie punktowego, ściśle ograniczonego przestrzennie osadnictwa w tradycyjnym ujęciu (Ryc. 4). W wykorzystaniu skaningu laserowego drzemie potencjał mogący odmienić oblicze współczesnej polskiej archeologii. Nie tylko dostarczone zostają nowe źródła, ale i wymuszona zostaje konieczność alternatywnego ujęcia przeszłości, wymagającego jednocześnie nowych sposobów narracji. A stąd już niedaleko do konstruowania modeli wirtualnej rzeczywistości zawierających dane o dostępnej sytuacji osadniczej np. w średniowieczu. To zaś nie tylko pozwoli uatrakcyjnić ofertę edukacyjną archeologii, ale i może stać się podstawą do szerokiego wykorzystania społecznego, w tym np. jako tło dla historyzujących gier komputerowych.