S tehnologijo prihodnosti do izgubljenih civilizacij

Priljubljeni domišljijski arheolog Indiana Jones je v filmu Raiders of the Lost Ark vdrl v nacistične izkopanine pri Kairu in se spustil v sobo, kjer naj bi bila skrita lokacija skrinje zaveze. Nato je dvignil palico boga Raja nad svojo glavo. Ta je ujela žarke sonca in jih v obliki žarka usmerila na točko, kjer je bila skrita skrinja. Kljub temu da je ta film delo fikcije, današnji arheologi uporabljajo podobno metodo za odkrivanje izgubljenih civilizacij.

Prejšnji teden je avstralska arheološka ekspedicija pod vodstvom Damiena Evansa v kamboški džungli odkrila ruševine 1.200 let starega mesta Mahendraparvata. To osupljivo odkritje je omogočila uporaba sistema Lidar. Gre za tehnologijo laserskih senzorjev, nameščeno na helikopter, s pomočjo katere je Evans pregledal 230 kvadratnih kilometrov veliko območje. Tako je odkril naselbine, ki jih satelitsko slikanje in zemeljski pregledi ne bi našli zaradi goste rasti džungle. V članku, ki ga je Evans objavil v Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), je izjavil, da bo to odkritje skupaj z Lidar podatki zahtevalo „celovito ponovno ocenitev narave urbanega prostora“ v študiji jugovzhodnih azijskih vzorcev naselbin. „S tem instrumentom smo takoj videli sliko celotnega mesta, za katerega ni nihče vedel, da obstaja,« je Evans izjavil za revijo The Age.

Lidar je kratica za Laser Imaging, Detection and Ranging oziroma lasersko slikanje, odkrivanje in merjenje. Sistem deluje z osvetljevanjem določene cone z laserji, nameščenimi na zračno plovilo. Svetloba se nato odbije od predmetov, kot so rastline, zgradbe in oblaki. Sprejemnik na plovilu izmeri trajanje potovanja vsakega pulza do tarče. Podatki se uporabijo skupaj s podatki GPS za izdelavo digitalnega tridimenzionalnega zemljevida. Lidar tehnologijo so prvotno razvili leta 1960 za atmosferske raziskave, meteorologijo in geološke raziskave državnih agencij. NASA je s to tehnologijo od leta 1994 eksperimentirala v orbitnih sistemih za raziskovanje vremenskih vzorcev. Nedavno je mesto New York to tehnologijo uporabilo za izdelavo 3D-zemljevida območja Manhattan, namenjenega posodobitvi načrtov proti poplavam.

Zanimanje za uporabo Lidarja v arheoloških raziskavah se je začelo leta 2010, ko sta ga mož in žena Arlen in Diana Chase z Univerze v Centralni Floridi uporabila za odkritje velike količine ruševin antičnega majskega mesta Caracol. Chasova sta tako v desetih urah zbrala več topografskih podatkov kot številne arheološke ekspedicije v obdobju treh desetletij. Arheologi so med leti 1983 in 2000 označili 12,5 kvadratnega kilometra mesta Caracol, medtem ko sta Chasova s pomočjo Lidarja označila 125 km².

Lidar ne prikazuje le zaraščenih stavb, temveč tudi nudi namige, kako so bila mesta strukturirana, saj odkriva tržnice, arene in druga javna mesta. V članku, objavljenem v Journal of Archaeological Sciences leta 2011, sta Chasova s kolegi predvidela, da bo Lidar zamenjal tradicionalne metode arheološkega označevanja. Leta 2012 sta v PNAS v članku zapisala: „Ta tehnologija omogoča arheologom označevati pokrajino na enak način, kot jo doživljamo ljudje – v več dimenzijah. Arheologi v tropskih krajih niso več omejeni na jemanje vzorcev iz neznanih krajev, ki so preraščeni z rastlinami.“

Odkritje mesta Caracol je omogočil National Center for Airborne Laser Mapping (NCALM), ki ga je leta 2003 ustanovil National Science Foundation. To je edina nekomercialna organizacija, ki nudi Lidar storitve znanstveni skupnosti. Poleg zgoraj omenjenega odkritja je NCALM omogočil še lansko odkritje ruševin v Hondurasu, za katere verjamejo, da so ostanki legendarnega belega mesta Cuidad Blanca. NCALM predstavniki pravijo, da so po teh dveh odkritjih opazili naval zanimanja s strani arheologov. „Nihče ne želi več videti fotografije. Videti hočejo Lidar sliko,“ je za The Verge izjavil raziskovalni profesor Univerze Houston in raziskovalec v NCALM William Carter. „Narava ne ustvarja rednih geometričnih vzorcev na tleh. To počnejo ljudje, ko zgradijo zgradbe, plaze ali piramide. Iz Lidar posnetkov te stvari kar skočijo.“

Arheologi so navdušeni nad Lidarjevim potencialom, toda nekaj ovir preprečuje razširitev te tehnologije. Predvsem je zelo draga. Carter pravi, da tipični Lidar pregled stane okoli 100.000 EUR. Ker NCALM prejme le 570.000 EUR letno, lahko financirajo le nekaj arheoloških predlogov naenkrat. Njihov dolgoročni načrt je znižanje stroškov z namestitvijo sistema na brezpilotna zračna vozila, ki bi lahko delovala več dni in tako pokrila večja območja.

Lidar ima tudi tehnološke izzive. V raziskavah zbere ogromne količine podatkov, za katere večina arheologov nima primerne opreme za procesiranje. Chase pravi, da so potrebni algoritmi, ki bodo iskali posebne vzorce v podatkih. Chasov sin, ki je na Univerzi Arizona študiral računalništvo in arheologijo, je spisal algoritem, ki prepozna vodne sisteme. Skupaj z drugimi algoritmi je lahko Caracol ekipa ustvarila portret starodavnega mesta.

Vloga Lidarja v arheologiji je šele v začetni fazi. Raziskovalci trenutno razvijajo nove in bolj dodelane algoritme. NCALM vodstvo pa upa na pridobitev bolj natančnega Lidar sistema, ki bi bil tako natančen, da bi ločeval tudi tipe trav in zemlje. Chase predvideva, da bo nekoč Lidar spremenil ne le, kako arheologi izvajajo raziskave, temveč tudi kaj lahko iz njih izvejo. „Lidar prikaže celotno velikost. Radiokarbonski podatki so arheologom omogočili nadzor časa. Lidar jim daje nadzor prostora,“ je še izjavil Chase.