26.04.2021      731      0
 

РС 295 Почему сохраняются берестяные грамоты?


Андрей Долгих в «Родине слонов»

Почему берестяные грамоты сохранились в земле, тогда как каски времён Второй мировой уже проржавели? Что новгородская почва может рассказать о средневековом ремесленном производстве? И почему в Гнёздово не сохраняется органика?

Говорим о том, как разные материалы сохраняются в разных видах почв, с научным сотрудником и учёным секретарём Отдела географии и эволюции почв Института географии РАН, кандидатом географических наук Андреем Владимировичем Долгих.


Другие выпуски и статьи по теме:

РС 234 Почвоведение в археологии

РС 35 Донское побоище

Pr. 19 Новые исследования в Костёнках

РС 245 Кожаные изделия Древней Руси

Тысяча лет истории кожаных рукавиц Старой Руссы (статья)

Стенограмма эфира программы «Родина слонов» с научным сотрудником и учёным секретарём Отдела географии и эволюции почв Института географии РАН, кандидатом географических наук Андреем Владимировичем Долгих.

М. Родин: Сегодня мы будем говорить как раз о той теме, которая, как мне кажется, вполне очевидна для учёных, но по разным причинам прошла мимо разных людей. Можно сказать, что свою научно-популяризаторскую деятельность я начал со спора с одним из мракобесов, который утверждал, что берестяные грамоты в принципе не могут существовать, потому что береста не может столько времени храниться в земле. Это было очень много лет назад. Я с тех пор выпустил об этом статью в «Троицком варианте».

Потом, казалось бы, эта тема забылась. Но сейчас я опять постоянно наталкиваюсь на YouTube-ролики, где разные люди задаются вопросом, почему берестяная грамота сохраняется в земле в тот момент, когда железные каски времён Второй мировой войны уже проржавели.

Сегодня мы поговорим о разных особенностях почвы, о том, как разные материалы сохраняются в разных видах почв. Давайте начнём вот с чего: какое количество почв существует? Можем ли мы в принципе посчитать количество разных почв с разными химическими свойствами?

А. Долгих: Дело в том, что есть классификация почв. Есть классификация почв России. Есть официальная международная классификация WRB, международная база почв, которая появилась из классификации почв FAO ЮНЕСКО. Есть крупная классификация, например, в США, soil taxonomy. И очень много есть классификаций региональных и крупных государств. Задача – чтобы у нас был терминологический аппарат, который позволяет называть объекты, которые мы видим под ногами. Точное количество могу не сказать, но что не больше ста типов почв будет в нашей классификации и в других. Бывают подтипы, виды, но они уже пересекаются друг с другом.

Допустим, в Москве – дерново-подзолистые почвы исходно были до прихода человека. У них бывают подтипы в зависимости от того, насколько мощно срединные горизонты развиты, есть грунтовые воды, которые оказывают влияние, или нет. Это уже будут вариации, в том числе и их состава: это тяжёлый, лёгкий суглинок.

В целом всё сводится к тому, что у нас меньше ста. Есть специальные продукты, которые позволяют совмещать эти международные и региональные классификации.

М. Родин: Может возникнуть вопрос: какая связь между почвоведением и историей? Для тех людей, кто не сталкивался с нашими предыдущими программами на эту тему, я прикреплю в описание несколько наших программ, где очень ярко прописан этот метод (см. выше). Например, казалось бы, причём здесь почвоведение и Куликовская битва? На самом деле, почвоведы очень сильно помогли локализовать то самое место, тот самый плакор, где состоялась Куликовская битва. Плюс есть знаменитый палеолитический памятник Костёнки, где тоже почвоведы помогли восстановить палеоландшафт. И есть у нас ещё как минимум одна программа, которая целиком посвящена почвоведению в истории.

Давайте раскручивать историю с самого простого и понятного. Берестяные грамоты были впервые найдены в Великом Новгороде в знаменитом мокром слое. Давайте начнём с новгородского мокрого слоя и его характеристик. Почему там могут сохраниться берестяные вещи?

А. Долгих: Новгород – это ярчайшая звезда, которая открыла много всего как для археологии, так и для нашего археологического почвоведения. Новгородские объекты были в моей кандидатской диссертации в 2010 г.

Самая главная причина того, что всё, сделанное из органического вещества, сохраняется, в том, что их не успели съесть аэробные микроорганизмы. Аэробные микроорганизмы – это важнейший агент, который переводит углерод из одного состояния в другое, тем самым делая круговорот углерода круговоротом. А то, что попадает в условия влаги, например, в болото, из жизни самый яркий пример – древние болота мезозоя, которые превратились в итоге в нефть и каменный уголь. Нет кислорода, и углерод становится отчасти мёртвым и не вовлекается.

Специфика новгородского переувлажнённого органического культурного слоя в том, что много материала из древесины: строились дома из древесины, плюс на не очень больших усадьбах до двух тысяч квадратных километров находится в том числе и мелкий, крупный рогатый скот.

Продукты жизнедеятельности всех этих живых организмов остаются на месте. По историческим свидетельствам, до XVI в. ничего не вывозилось. У нас большой поток органического вещества: навоз, щепа, которая остаётся после того, как обтесали брёвна. Этот мусор активно накапливается. Но мусор может разлагаться, скажете вы. Но дело в том, что скорость и объём большой, климат не такой жаркий, и он ещё и влажный, подстилающие исходные почвы глинистые, рельеф плоский. В результате дренаж затруднён. И одновременно с поступлением мусора влага после любого выпадающего дождя задерживается в этом мусоре. Плюс, поскольку скорость высокая, для Средневековья она оценивается в среднем около 100 см за 100 лет, грунтовые воды тоже начинают подниматься вслед за этим. Нижележащие грунтовые воды поднимаются вверх, атмосферное увлажнение никуда не уходит. Как природные торфа, культурный слой из навоза и щепы очень гигроскопичен и вмещает до 400% влаги по сравнению со своей массой. Т.е. это постоянно насыщено водой. Соответственно, аэробные микроорганизмы не успевают проникнуть, потому что в воде им некомфортно. И всё, что попадает в болото (а это антропогенный вариант болотных экосистем), остаётся там.

Ярус средневековой усадьбы живёт в среднем около 30-ти лет. Усадьба живёт, потом либо покосилось здание, либо случился пожар, что регулярно бывает в деревянных городах – два-три венца этого здания уже в культурном слое. Не дом уехал вниз, а слой успел накопиться. И всё, что в этот мусор попало, становится артефактами, которые археологи находят.

Т.е. есть много воды, нет аэробных микроорганизмов – значит, всё, даже органическое, что туда попало, имеет свойство сохраняться. Железо и любой металл будет очень окисляться. Соответственно, если мы будем находить предметы украшения, их облик будет существенно хуже, чем в других памятниках, где нет никакой органики. Зато предметы из органического вещества: деревянные ложки, берестяные грамоты, будут в большом количестве.

М. Родин: Интересно, что когда приезжаешь на раскоп в Новгород, ты видишь, что в дневниках археологи этот новгородский мокрый слой так и называют: «навоз и щепа».

Правильно ли я понимаю, что именно органика в таких условиях сохраняется лучше всего? Любая органика, или какие-то типы органики?

А. Долгих: По большой степени, любая органика. Дело в том, что находясь в окружении органического вещества, это органическое вещество будет сохраняться. Но какие важные факторы мешают сохранности? Это слабокислый pH, органические кислоты, которые будут постоянно воздействовать на это. Очень много фосфора, который переходит из органической формы в навозе в неорганическую. Часто фосфор токсичный. Т.е. если мы берём культурный слой из отвала новгородского раскопа и будем использовать его как почву для растений, то, к сожалению, у нас не всё вырастет. Его нужно смешивать. Концентрация фосфора может достигать в оксиде до 10%, что в принципе в какой-то момент является рудой.

Ещё повышенная концентрация тяжёлых металлов. Поскольку ремесло средневекового Новгорода состояло в том числе в производстве продуктов из металлов, украшений, которые использовались в торговле, в обмене на пушнину, которая потом уходила в Ганзу и на запад.

В общем, мне навскидку сложно сказать, что из органических предметов, которые попадают в культурный слой с деятельностью человека, успеет исчезнуть.

Участковый, есть такая позиция, или, если переведём на военный лад, «офицер», который курирует участок на раскопе, записывает всё, в том числе прослойки в культурном слое, сколько каких находок найдено. Есть массовый материал, т.е. количество костей (их все собирают тоже для дальнейших исследований), в т.ч. количество бересты. Всегда есть азарт найти берестяную грамоту. Если есть подозрение, что в ней есть надписи, никто не будет сразу её раскрывать. Минимум возьмут ведро с водой, и, если будут подозрения, стразу же отдают в камеральную лабораторию. И там уже будут специальным методом готовить бересту для раскрытия. И если там будут какие-то прорези, то уже дальше будут смотреть на наличие и соответствие с буквами.

Берестяная грамота №1117: раскрытие и прочтение. Фотографии Елены Александровны Рыбиной

Тут как раз самый главный фактор – современное воздействие человека на культурный слой, которое приводит к тому, что за последние сто лет активизировались процессы проникновения аэробных организмов. Это несколько столетий стояло, а сейчас в том числе и археологические раскопки скорее приносят негативный эффект на окружающий культурный слой, и там чуть хуже становится по сохранности в том числе и берестяным грамотам.

М. Родин: Вы упомянули аэробные организмы, которым нужен воздух для жизни и которые сжирают органику. Правильно ли я понимаю, что основной момент, почему разлагается органика в культурном слое – это то, что её съедают бактерии? Или это какие-то совокупные факторы?

А. Долгих: Факторы совокупные. Но здесь, на мой взгляд, главенствующий фактор – это воздействие микробиоты. Когда в ХХ веке активно вовлекались торфяники Беларуси, например, в сельскохозяйственный оборот, появились большие территории с осушенными торфяниками. Прокладывают дренажную канаву, затем понижается уровень грунтовой воды, получается доступ воздуха. Микробиота сразу же активно увеличивается в объёме, и потихонечку объём органического вещества падает. Но для того, чтобы полностью не исчезла и была матрица, на которую будут насаждаться устойчивые органические соединения, добавляют песок или другой минеральный материал. Соответственно, часть продуктов, которая остаётся от контактов между микробиотой и органикой, не удаляется с дыханием микроорганизмов в атмосферу. Она остаётся. И если есть какие-то минеральные зёрна, то они сохраняют эти следы. В Средние века люди жили в деревянных домах, с деревянными покрытиями на усадьбах, очень много навоза. Но под печь клали большую прослойку песка или глины. Всё это потихонечку перемешивается, и мы эти продукты фиксируем и видим, что не всё удаляется, не всё пропадает. Просто превращается в то, что некоторые называют гумусом почвенным, некоторые – почвенным органическим веществом. В общем, тем, что обычно красит в тёмный цвет песок и глины под нашими ногами в обычных условиях. Т.е. микроорганизмы, на мой взгляд, самое главное здесь.

М. Родин: Береста – это кора дерева. Есть кожа, есть кость. Насколько по-разному реагируют эти разные элементы на новгородский мокрый слой?

А. Долгих: Береста быстрее будет разлагаться. Древесина – чуть медленнее, но не сильно. Древесина является важным источником климатической, а для археологов – хронологической информации (дендродаты). Есть такой термин: тлен. При переходе в тлен теряются кольца, и мы уже не можем использовать как объект реконструкции. Но кость в условиях новгородского культурного слоя дольше всего будет сохранной, поскольку в её основе апатит – фосфат кальция. Есть очень много примеров, например, гнёздовские курганы, где много чего есть, а почему-то в некоторых курганах кость плохо сохраняется. Мы беседовали с коллегами из Института археологии: вот есть ситуация, что тут нет кости, а там есть. Я говорю, что нужно выиграть грант, провести серьёзные исследования, чтобы найти ответ, что же больше всего на это влияет.

По прикидкам, когда мы стали думать о заделе, получается, что бывают условия, когда есть локальный застой влаги, концентрация микроорганизмов, агрессивная химическая среда с пониженным pH, это может активнее растворяться. Особенно в лесных ландшафтах, небогатых кальцием. А культурный слой очень богат кальцием, в них постоянно что-то горит. Известен процесс, когда оксалаты растений переходят в кальцит. Почему золой кислые почвы посыпаем, когда у нас нет возможности использовать известковую муку? Потому что там тоже карбонат. Если почва насыщенная, т.е. в поглощающем комплексе, в водном растворе есть много кальция, и кость будет дольше сохраняться и не будет активно переходить в систему, в раствор, и улетать.

Триада такая, что чем менее хрупкий материал из органических, тем он быстрее будет вовлекаться в процесс превращения в тлен и пропадать совсем.

М. Родин: Вы упомянули про золу и распространение разных элементов внутри почвы. Мы вскользь говорили об этом с Марией Бронниковой. Расскажите эту историю. Вы говорите, что в городе постоянно что-то горит. Соответственно, почва насыщена какими-то зольными остатками. Насколько сильно почва перемешивает элементы внутри себя? Насколько они широко распространяются? Насколько я понимаю, кусок золы начинает активно распространяться по всей почве вокруг.

А. Долгих: Есть механические движения, а есть движения в растворах. Мы ещё не говорили о том, какие опасности «сухого» слоя, где есть аэробные организмы. Мы живём в то время, когда мы постоянно прокладываем всё новые и новые инженерные конструкции: водопровод, канализацию, газопровод, дренажную систему, чтобы у нас не затапливались подземные переходы и мы могли ездить по сухому асфальту. И каждый раз, вторгаясь в культурный слой, мы понижаем уровень дренажа, уровень грунтовых вод. Есть много примеров, как это работает, и уменьшается толщина и мощность переувлажнённого слоя.

Если он стоит стабильно с грунтовой водой, то то, что находится в твёрдой фазе, органическое вещество и неорганическая зола контактирует с водой. Появляется почвенный раствор. Получается, что эти элементы попадают. Мы знаем, как активно использовался свинец, насколько много меди и цинка в средневековом культурном слое. Потому что прямо на месте работал ремесленник у боярина, купца, который выменивал на территории Архангельской области свои разные колечки в обмен на пушнину.

Кольца и перстни, найденные на Троицком раскопе в Великом Новгороде в 2019 году

Соответственно, эти кольца были сделаны на месте, в Новгороде, у ремесленника. И это фиксируется. Благодаря сохранности культурного слоя в Новгороде мы видим весь технологический процесс. И в том числе концентрацию тяжёлых металлов.

А свинец уходит из раствора. И тут очень важна геохимия ландшафта, которую придумал академик Перельман. Если у нас есть кислая или щелочная среда, часть химических элементов в ней будет активно выходить из твёрдой фазы в раствор и выноситься раствором. Т.е., казалось бы, никаких вторжений нет, но на глубине идут изменения. Есть такой термин: диагенез. Т.е. та, которая на глубине, не имеет никакого отношения к современным процессам на поверхности. А если меняется обстановка: кальция мало, pH низкий, то наоборот, эти элементы будут оставаться, как, например, медь и цинк, а другие, наоборот, будут более подвижны. Есть специальные таблицы, которые показывают.  

Т.е. мы можем, узнав некоторые показатели, pH, содержание карбонатов, посмотреть водную вытяжку и сказать, было здесь что-то, или нет. Можем как-то попытаться реконструировать. Но даже если стоит грунтовая вода и берестяная грамота находится на месте, это ни в коем случае не свидетельство того, что система стабильна. Просто есть элементы, которые ещё остаются. Т.е. не только химически, но и в твёрдой фазе, физические артефакты которые есть.

В Москве последняя берестяная грамота, насколько я помню, была найдена в 2015 г. на раскопках Института археологии РАН в Зарядье, которыми руководил Беляев. Не помню, были у них чернила или нет, но предыдущая, 2007 г. из Тайницкого сада, именно с чернилами. Чернила сохранились.

Московская берестяная грамота №3

И вдобавок сохранилась в большом количестве кожа и кожаная обувь. Для меня большим открытием было, что основная обувь в средневековом Новгороде была не лапти. Огромное количество кожаной обуви.

Поршни – основной вид обуви средневековых новгородцев. Находки из коллекции Новгородского музея-заповедника

И она теряет цвет моментально. Она вся одинакового чёрного цвета. Думаешь: какая-то странная мода, неужели они не знали краску? Хотя краску они очень хорошо знали. 2011 г., раскопки Красной площади, раскапывало Столичное археологическое бюро. И там прямо при зачистке стены капельки ртути. Это прямо средние торговые ряды, где на месте продавали краски, пигменты. Красная краска – киноварь, оксид ртути. Прямо на месте её переплавляли и получали ртуть. Т.е. краски есть, всё использовалось, но цвет уходит, реконструировать его нельзя.

Современная коллаборация, междисциплинарность приводит к тому, что современный археолог уже знает, какой специалист может помочь решить какую задачу. В этом находятся ответы на вопросы и попытки прийти к истине.

М. Родин: У нас есть статья и выпуск про кожу в раскопах в Новгороде и в Старой Руссе. Павел Колосницын делал нам специальную статью про то, как выглядели и эволюционировали рукавицы. Очень много их найдено, и мы понимаем, как они изменились со временем. И то же самое про кожаную обувь там есть. (Ссылки вверху)

Вы упомянули, что свинец из мастерской как-то уходит в почву. Насколько широко это распространяется? Мы можем говорить, что под мастерской на десять метров вокруг будет свинец в почве? Как это работает?

А. Долгих: Он уходит, скорее всего, очень далеко. У нас есть как вертикальная миграция, так и латеральная, т.е. по уровню. Соответственно, если есть химический элемент, который может выйти из твёрдой фазы в раствор, он с этим раствором будет куда-то выноситься. Нужно быть гидрологом и понимать, как гидрогеология, почвенная гидрология работает. Этот свинец может оказаться в зоне, куда выходят грунтовые воды. Грубо говоря, в ближайшей реке. Это те элементы, которые в определённых условиях уходят.

Как мы находим эти тяжёлые металлы? Тут принципиально важно, откуда они попали. Мы берём выплеск, который попал из тигля. Мы определяем химический состав, смотрим удалённо, точечно отбираем. Буквально в одном сантиметре заканчивается зона коррозии, перехода этого металла в культурный слой. Чтобы мы могли именно в самой почве его найти. А по большей степени есть экспериментальные работы, я знаю одну, которую делали британские учёные в 2014 г., у которых living history деревня, которая реконструирует бронзовую эпоху. Они брали, восстанавливали жильё и использовали разные методологии, методики обработки металла для эпохи бронзы. Потом повторно отобрали образцы, получался у них выплеск.

Соответственно, прохладный климат, мы на улице или под крышей обрабатываем высокотемпературный металл. В Новгороде нет своего источника цветного металла. Есть болотные руды, но они для железа, и всё. Если мы очень грубо перейдём к схеме торговли: продаём пушнину, покупаем в том числе лом цветного металла. Проволоку, и т.п. Он попадает в Новгород, ремесленник переплавляет и оформляет в виде того украшения, которое нужно. И затем оно уходит в другое место, там обменивается на пушнину. На разнице в курсах мы получаем профит.

Импортные медные слитки X-XV вв. из коллекции Новгородского музея-заповедника

Мы переплавляем металл, в данном случае – бронзу. Вылетает цинк – один из самых тяжёлых металлов. И на контакте с холодным воздухом этот аэрозоль оседает. Он садится на частицы, которые есть в воздухе, и оседает на поверхность почвы. Получается, что мы можем на определённый хронологический этап создать картосхему, которая показывает, где локализовались мастерские. Но в Новгороде это не очень нужно, потому что там много свидетельств этих мастерских в виде основного набора артефактов. Поэтому Новгород как раз является скорее той опорной точкой, тем референсом, на котором мы продолжаем учиться, сравнивая с другими местами. Но когда у археологов нет находок артефактов, связанных с продукцией, есть пара инструментов, в т.ч. тигли, и непонятно, где помещение, мы можем сделать площадную сетку, отбираем образцы, находим локализацию. Я так работал по эпохе бронзы с Константином Ворониным.

В основном тяжёлый металл связан с поступлением из аэрозоля. И в редких случаях это связано с тем, что нечаянно потеряли целый тигль, в котором было 50 г. бронзы, редкость, и зона её небольшая. К примеру, если это свинец, мы знаем точно, что свинец менее долгоживущий, чем медь и цинк. Хотя тоже тяжёлый металл. И с тяжёлыми металлами у нас в просторечии ассоциация с плохой экологией. Но не всё так просто. К примеру, современная концентрация тяжёлых металлов, в частности цинка и меди, в верхних горизонтах всей городской толщи Новгорода ниже, чем в средневековых культурных слоях. Соответственно, этот фактор, один из многих, который показывает комфорт и здоровье экосистемы для человека, это тоже величина, которая требует дополнительного подхода и осмысления. При том, что ПДК у нас очень жёсткий, и вечно лимитирует. Т.е. если так говорить, то в новгородских средневековых усадьбах было не так комфортно в целом по санитарным условиям. При том, что в каждой усадьбе было предприятие по переработке цветной металлургии. Мини-Норильски, мини-Челябински.

М. Родин: Для меня это парадоксальная история: современные учёные могут, взяв образец почвы, понять, где локализовалось металлургическое производство, даже если от него никаких следов не осталось. Просто аэрозоль от производства осаждается на почву, и мы по её анализу можем понять, что здесь выплавляли свинец или какие-то штуки.

Как себя ведут металлы в новгородском мокром слое? Вы уже упомянули, что бронза и ещё какие-то цветные металлы ухудшаются. А остальные металлы?  

А. Долгих: Железо, насколько я видел своим глазом, часто коррозировано. Максимальной сохранности – оловянные сплавы.

Средневековые оловянные предметы из коллекции Новгородского музея-заповедника

Насколько золото – я мало видел. То, что я видел – тоже хорошо сохранилось. В целом требует дополнительной обработки, чистки. Есть большой пул специалистов, которые выводят металлические артефакты почти на прежний уровень, как они были. Там достаточно какими-то раствором обработать, снять какую-то патину. Но у железа, даже XV в., сохранность в этих условиях не такая хорошая, как для других памятников без мокрого слоя.

С другой стороны, у нас есть такие условия: большое количество органики, много воды. Соответственно, стоит дом, утопленный немножко в культурный слой. На это всё цепляются аэрозоли, везде концентрация достаточно высокая. Но тут ещё важный компонент: это сера и её соединение гидротроилит. Если есть локальные переувлажнённые условия, в том числе на одном скандинавском средневековом поселении был найден очень знаковый драккар, который никак не могли вытащить, поскольку сразу древесина разлагалась за счёт осаждений гидротроилита. В Старой Руссе и Старой Ладоге мы такое видели в больших количествах. Т.е. когда ты счищаешь светло-серое, появляется почти чёрное, и это начинает со временем сереть. И это уже не древесный уголёк, не марганец, железисто-марганцевая конкреция или примазка, а это гидротроилит. И если эту вещь вытащить на воздух, то она очень быстро будет разрушаться. Нужно подбирать специальный раствор. Это вечно загадка и проблема для реставраторов. Соответственно, есть условия, чтобы сера сидела, опять меняется кислотно-щелочная обстановка, опять может быть немножко по-другому.

Современная наука показывает, что сложно вывести среднюю температуру по больнице. По крайней мере вопрос по сохранности артефактов из органического вещества, берестяных грамот, кожи, деревянной посуды – это мы можем сказать, что в целом, если стоит вода и не уходит в течение года, то, скорее всего, сохранность будет оставаться. Хотя реставраторы говорят, что за последние 50 лет с момента Неревского раскопа всё чаще и чаще приходится использовать более жёсткие реактивы для реставрации и консервации. Т.е. мы не можем взять современный деревянный предмет и, не обработав его, оставить, даже просто в воде. Нужно его подготовить для хранения и перевести уже в сухую форму, чтобы он мог в музее показывать себя.

М. Родин: Я делаю вывод, что самое важное, когда мы достаём объекты из этого благодатного мокрого слоя – их правильно законсервировать. Потому что нужно сохранить те самые условия, в которых он хранился тысячу лет.

Но я хотел отметить ещё вот что. На разные объекты разные условия по-разному влияют. Вы упомянули, что для органики важно, чтобы туда не попадали аэробные бактерии, которые эту органику едят, а для металла наоборот плохо то, что эта жидкость окисляет.

Я правильно понимаю, что в мокром слое хуже будет металл сохраняться, чем в обычном чернозёме?

А. Долгих: Я своими глазами видел много находок из античных памятников в Причерноморье: Таманский полуостров, Фанагория. Всё, что я видел: и бронза, и железо, там очень много кальция, очень мало почвенных растворов. Они могут сверху получить слой патины, и всё. Самое главное свойство чернозёмов: там повышенная концентрация кальция в растворе. И в курганах в чернозёмах обычно прекрасной сохранности бронзовые предметы, и железные, если та эпоха. Зато кости могут быть в ужасной сохранности. Часто кость может вообще не быть: она полностью замещена кальцитом. Соответственно, кость потихоньку растворялась, замещалась новыми карбонатами, которые в том числе из этих почвенных горизонтов, и всё это мигрирует.

Но ещё очень важно, что даже на глубине 10 метров это не спасает от современных процессов. Мы всегда находим аналоги в природе, чтобы мы понимали механизм. И если находим что-то нетипичное для схожего природного объекта, мы начинаем думать, что именно здесь является необычным. Например, для мокрого культурного слоя аналог в природе – это болотные экосистемы, торфа. Если мы придём в тундру и начнём копать бугор пучения, у нас не будет кончаться, пока не пойдёт мерзлота, если она есть. Но в болоте и в той же самой торфяной почве тундры мы не увидим такое количество тяжёлых металлов. Если это будет тундра под Мончегорском или Норильском, к сожалению, будет. Но не будет такого количества фосфора. Но если мы приедем в Апатиты, там фосфора будет много из-за руды, которую там добывают, в целом насыщенности этим элементом природных ландшафтов через геохимию. Соответственно, мы подбираем эту мозаику, кубик Рубика, который находит нам аналоги. Мы смотрим, и можем предсказать, что будет дальше, выйти на этап прогноза.

С другой стороны, я вспоминаю историю моего учителя Александра Леонтьевича Александровского из нашего Института, доктора наук, который одним из первых был у истоков археологического почвоведения.

Александр Леонтьевич Александровский. Доктор географических наук, ведущий научный сотрудник ИГ РАН

10 метров насыпь Ипатовского большого кургана в Ставрополье, раскопки 1990 года. Выкопана почва на глубину больше двух метров. И на глубине 12 м камеры с живыми современными дождевыми червями, которые эти 12 м проходят вверх-вниз. Соответственно, они перемешивают и физически переносят твердофазный материал. Соответственно, они могут какой-то маленький фрагмент вынести на поверхность. Нет большого количества воды, казалось бы, всё хорошо для металла. Но появляется новый агент, который меняет археологическую картину и немного портит археологический контекст и его достоверность. Поэтому даже когда археологи уверены в том, что это полностью закрытый комплекс, надо всё равно посмотреть на зону турбации: а не было ли тут слепыша или сурка, который своим размером мог перенести. Тщательнее приходится учитывать эти факторы тоже.

Т.е. для определения сохранности в конкретном объекте конкретного материала, конкретного химического элемента мы берём матрицу, начинаем отмечать галочками: грунтовая вода есть\нет, кислотность такая-то. Всё это вместе собирая, мы можем сказать, что с вероятностью более 75% мы ожидаем что здесь, например, органика сохранилась.

М. Родин: Насколько я знаю, когда мы говорим про железную эпоху, металлы очень плохо сохраняются: ржавые мечи I тысячелетия до н.э., от них практически ничего не остаётся. А бронза II тысячелетия до н.э. сохраняется лучше. Правильно ли я понимаю, что цветные металлы в почве в среднем сохраняются лучше, чем железо?

А. Долгих: Да. Тут как раз проблема элемента, который активно вовлекается в круговорот. Мы говорили про круговорот углерода, так вот есть круговорот железа, и железо активнее вовлекается, и есть бактерии, завязанные на железо, которые любят с ним контактировать. И в среде, в которой повышенная концентрация железа, дают больше условий для коррозии. Вдобавок, коррозия железа более многогранна. Появляются и оксиды, и гидроксиды. А красящие свойства железа таковы, что, допустим, если в почве концентрация железа 1-2%, при прочих равных условиях цвет будет колоссально отличаться.

М. Родин: Давайте поговорим про архетипичный пример, который приводят всякие разные альтернативные не-историки: каски из Новгородской области времён Второй мировой войны, которые очень плохо сохранились. Правильно ли я понимаю, что все они происходят из других слоёв, более высоких и часто песчаных? Поэтому у них совершенно другая сохранность. И мы уже обсудили, что железо, даже если бы оно было в тех же самых условиях, хуже бы сохранилось, чем береста.

А. Долгих: Да. Нужно всегда смотреть, откуда они происходят. Для Новгородской области есть большой пласт территорий, связанных с песками, Валдай и т.п., где много песка. Это то, что древние ледники приносили, и, когда они таяли, крупные реки куда-то переносили. Соответственно, в этих песчаных условиях постоянно идёт активное промачивание атмосферным увлажнением. Соответственно, железо постоянно активно мигрирует.

М. Родин: То есть растекается по почве. Коррозия разрушает конкретную каску, например.

А. Долгих: Да. То количество железа, которое было в песке, само уже активно мигрирует. Появляются прослойки, богатые и небогатые железом. Это всё связано с небольшими изменениями гидрологического режима. А здесь, получается, пришёл новый источник с железом, достаточно ощутимый на локальном уровне. И поскольку железо активно мигрирует в этом растворе, то этот источник начинает быстро истончаться. Тем более, что он менее подвластен сохранению.

С другой стороны, если мы попадём либо в болотную экосистему, либо в почву, где много глин (для Новгорода типичны ленточные глины, это бывшие постледниковые озёра), там будет другая картина. Там будет больше скапливаться влаги. Но я не уверен, что там могут быть каски высокой сохранности.

Соответственно, в связи с каждой найденной каской нужно обязательно посмотреть, в каких условиях она находилась. Т.е. в целом, если проводить исследование, можно найти ответ для каждой каски, почему она плохо сохранилась. Универсального ответа нет.

М. Родин: А если смоделировать, какие идеальные условия могут быть для сохранности железной каски, и вообще для любого другого железного предмета в почве?

А. Долгих: Я не знаю. Наверное, немного каменистый, очень богатый карбонатами грунт, достаточно плотный. И чтобы в нём поменьше было влаги. В общем, возьмём сухую зону: Предкавказье, Ставрополье, ближе к Калмыкии. Наверное, там. Главное, чтобы не было сильно засолено. Там часть солей связана с древним этапом, когда Каспийское море было очень большим. Наверное, так.

М. Родин: Я хотел подвести к противоположной ситуации относительно Новгорода: я хотел поговорить про Гнёздово. Там песчаная, я так понимаю, достаточно сухая почва. Там вообще не сохраняется дерево. Там сейчас нашли кусочек мокрого слоя, но тем не менее в основном там песок. Что в таком песчаном слое, как Гнёздово, происходит с органикой? Почему она там вообще не сохраняется?

А. Долгих: Потому что песок ещё менее гигроскопичен, в нём очень активно протекают растворы, очень быстро мигрируют. Если у нас нет задержки воды, даже локальной (всё-таки в суглинке есть локальный застой влаги), у нас органическое вещество, которое готово вовлекаться, вовлекается очень быстро.

У нас как раз археология в том числе расширила границы, где и когда появился т.н. black carbon, или чёрный углерод, то, что не вовлекается и остаётся. И работа наша с Марией Бронниковой и коллеги Эли Зазовской как раз показывала, что в культурном слое Гнёздово есть часть углерода, которая никак не вовлекается. В том числе и пирогенный углерод, который остаётся. Не все угольки могут превратиться.

И типичная картина для Новгорода – когда у нас есть древесина, щепа и навоз, эти три объекта активно вовлекаются в круговорот, если есть доступ к аэробным микроорганизмам. А на песчаном субстрате ещё более активно будет проходить процесс превращения сначала в тлен, а потом и вообще в только лишь органо-минеральные соединения в озёрных песках.

М. Родин: Я правильно понимаю, что «вовлекается в оборот» – это значит, что этот элемент не разлагается?

А. Долгих: Наоборот, разлагается. Достаточно посмотреть на щепу, которая остаётся после какой-нибудь стройки или насыпана в декоративных целях: несколько лет – и её не будет. Её облик будет совсем другой. Она будет больше похожа на тлен.

М. Родин: Соответственно, если не вовлекается в оборот – значит, остаётся таким, как было изначально.

А. Долгих: Да.

М. Родин: И уголь, про который Эля Зазовская говорила – это вот так работает?

А. Долгих: Да. Уголь – это один из примеров, что очень долго задерживается на месте. И как раз уголь может маркировать. Но, с другой стороны, уголь в песчаных грунтах, особенно с высокой текучестью, микроуголь может мигрировать.

М. Родин: Т.е. как-бы растекаться и проникать в слои вокруг? И это, условно, пятно пожара будет расширяться.

А. Долгих: Да. За счёт того, что часть вещей может окрашивать окружающий культурный слой, окружающий грунт за счёт мелких микроскопических угольков, которые могут иметь мажущие, скажем, свойства.

Но с другой стороны, у нас ещё в добавок есть пойма реки, где периодически за тысячу лет гидрологические условия менялись. Поднимался, опускался уровень грунтовых вод. Соответственно, и на железные артефакты это будет сильно влиять. Т.е. у нас может получиться так, что крайне неблагоприятные условия для сохранности разных основных материалов, из которых состоят артефакты. Неудачное комбо для археологов, когда что-то было, а остался либо тлен, либо какие-то очертания, следы на культурном слое.  

М. Родин: Я правильно понимаю, что в гнёздовском слое более удобные условия: органика там не сохраняется, но металл сохраняется хорошо, и это для археологов неплохо? Грубо говоря, в песчаном слое нет воды, которая окисляет, а бактерии не так уж сильно влияют на металл.

А. Долгих: Да. Но, с другой стороны, если его достаточно много, и мы видим следы природных процессов перераспределения исходного железа в окружающих почвах, то тоже это железо может активно растворяться и корродироваться. Уже на глубине, в самом культурном слое. Т.е. в целом, возможно, есть какие-то места на этом памятнике (потому что он тоже немножко сложен по своей структуре), где даже более благоприятные условия по сравнению с Новгородом. Но я, к сожалению, до него так и не доехал, хотя меня приглашали много раз.

М. Родин: Оно, конечно, корродируется. Я там был и видел, что доставали из земли. Там очень сильная коррозия, но так или иначе сохраняется.

Давайте про последний экстремальный вариант почвы поговорим. Это суперпустыни типа Такла-Макана, где, казалось бы, всё сохраняется: и органика, и металл. Что там происходит вообще?

А. Долгих: Здесь очень важно, не было ли это случайно дном какого-либо водоёма, который априори в таких местах будет солёным? Соли тоже мигрируют, тоже нам дают исправленную геохимическую картину, которая тоже вызывает разрушения. Второй момент: а нет ли там в поглощающем комплексе натрия? Есть такие почвы, скорее характерные для разных природных ландшафтных зон: солонцы, солоди. Это как раз те объекты, где есть натрий, и он тоже мигрирует. Это щелочной металл, его соли тоже активно участвуют в поглощающем комплексе. Если у нас есть повышенная концентрация в субстрате, это тоже будет нарушать картину.

Но если экстремально сухо, то может сохраниться часть органических объектов большого размера, древесина. За счёт того, что они успели быть погребены различными другими геологическими осадками, поэтому там нет такого обилия воды, и соль на органическое вещество не будет так сильно влиять, потому что там нет влаги. В экстремально сухих условиях сохранность всего будет выше. Но даже лёгкое попадание влаги на картине с солями, в том числе с солями натрия, может сильно поменять и разрушить этот предмет. Но по нашей триаде, о которой мы разговаривали, скорее всего, будут максимально удобные по сохранности условия для артефактов, предметов в этой почве.

М. Родин: Я просто вспомнил про таримские мумии, многие из которых лежат практически на поверхности. Такое ощущение, что там может ветром сдуть песок, и она вылезает. Т.е. они явно не были погребены, как принцесса Укока: не было водяной линзы, ничего такого. Просто они хранились в максимально сухом климате. Как это работает?

А. Долгих: Скорее всего, да. Экстремальная засушливость ведёт к тому, что это всё спокойно находится без доступа воды. Плюс, если там есть соли (я не помню, были ли в том случае соли, или нет), они не только разрушают металлические предметы, но и делают блок для многих аэробных микроорганизмов, которые не могут в солёной среде жить. Т.е. количество этих видов и скорость размножения этой популяции тоже зависит от засолённости ландшафта.  

М. Родин: Понятно, что мы не можем описать все конкретные материалы, все виды почв (которых около сотни, как вы сказали), но основные моменты мы прошли. Получилась очень интересная беседа.

Поддержите «Родину слонов»:
https://www.patreon.com/rodinaslonov

Кнопка «Поддержать проект». Она находится под аватаркой группы. https://vk.com/rodinaslonov?w=app5727453_-98395516

Яндекс.Деньги https://money.yandex.ru/to/410018169879380

QIWI qiwi.com/p/79269876303

PayPal https://paypal.me/rodinaslonov


Об авторе: Михаил Родин

Ваш комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Для отправки комментария, поставьте отметку, что разрешаете сбор и обработку ваших персональных данных . Политика конфиденциальности