Nedávná studie, při které se použily přenosné XRF analyzátory (pXRF) Vanta™ na vrstvy půdy, poukazuje na dávný vliv lidí na vývoj krajiny a klimatické/environmentální podmínky, který se datuje až do období mladšího paleolitu (pozdní doba kamenná) a středověku ve středním Rusku.
Abychom o tomto projektu zjistili více, popovídali jsme si s výzkumnicí Taťánou Romanis, která o této studii analýzy půdy napsala pojednání. Přidali se k ní výzkumníci Sergey Sedov, Sergey Lev, Marina Lebedeva, Kirill Kondrateve, Anna Yudina, Konstantin Abrosimov, Alexandra Golyeva a Dmitry Volkov.
Podělila se s námi o podrobnosti ohledně jejich cílů, výsledků a důvodů, proč si pro tento projekt zvolili pXRF analyzátor Vanta a další vybavení společnosti Olympus.
Výzkumník testuje půdu pomocí přenosného XRF analyzátoru Vanta
Proč jste si pro tuto studii vybrali XRF analyzátor Vanta a jak zapadal do vašeho výzkumného procesu?
Jen přenosný XRF analyzátor nám umožnil, abychom splnili cíle expedice bez laboratorních experimentů a přitom zachovali artefakty. Vybrali jsme si analyzátor Vanta kvůli jeho hlavním výhodám: nedestruktivní, přenosný a s vysoce kvalitními výsledky.
V tomto projektu jsme studovali fosilní půdy lokality z mladšího paleolitu v Zarajském kremlu. Při práci na archeologickém nalezišti je hlavní výzvou omezený objem vzorků pro laboratorní analýzu.
Zarajskou fosilní půdu je obtížné analyzovat, protože se vyvinula v archeologické a kulturní vrstvě, která obsahovala mnoho artefaktů. Například archeolog Sergej Lev popsal více než 1300 pazourkových artefaktů získaných z jedné kulturní vrstvy na malé ploše o 4 metrech čtverečních.
V tomto případě bylo prvním cílem vybrat vzorky pro studování nejtypičtějších znaků půdních horizontů. Druhým cílem bylo popsat ostré nebo rozptýlené hranice ve vrstvách na základě rozmístění chemických prvků. A nakonec třetím cílem bylo rozlišit dvě skupiny chemických prvků na základě jejich rozmístění v profilu studované půdy, aby se oddělil důkaz eluviálních–iluviálních půdních procesů a důkaz lidského působení.
Splnily údaje z pXRF vaše očekávání?
Použili jsme spektrometrii pro nedestruktivní průzkum pedogeneze v terénu. pXRF vykazuje vysoké výsledky v měření koncentrací mědi (Cu), zinku (Zn), fosforu (P), vápníku (Ca), síry (S), titanu (Ti), železa (Fe), hliníku (Al) a hořčíku (Mg). Jak se dalo očekávat, koncentrace těchto prvků se změnila vlivem pedogenních procesů nebo antropogenního působení.
Údaje výzkumníků pXRF analýzy chemického složení pro studii analýzy půdy
Co šlo při studii dobře a co už tak dobře nešlo?
Změřit koncentrace prvků zabralo mnohem více času, než jsme čekali. U tohoto typu výzkumu je potřeba počítat s dny navíc. Ale stojí to za to, pokud je nedostatek materiálu pro odběr vzorků.
Překvapily vás výsledky pXRF?
Nečekali jsme, že XRF výsledky z terénu pro některé prvky budou srovnatelné s laboratorními metodami. Výsledky předčily veškerá očekávání.
Použijete pXRF analýzu pro další projekty v budoucnu?
Chceme analyzátor Vanta systematicky používat při paleoekologickém průzkumu půd pohřbených na archeologických nalezištích. Můžeme získat více informací při průzkumu v terénu, aniž by se objekty zničily.
Jakým důležitým výzvám jste při výzkumu museli čelit?
Vysoké heterogenitě studovaných archeologických půd a kulturních vrstev a omezeným možnostem odebírání vzorků, které vyžadují, abychom si nezbytnou analytickou techniku přinesli do terénu.
Jaké další vybavení kromě pXRF jste použili k vyřešení těchto výzev?
Máme polarizační mikroskop Olympus BX51 s digitální mikroskopickou kamerou Olympus DP26 na analýzu tenkých sekcí pro výzkum a vizualizaci mikrostruktury půdy.
Jak naše mikroskopické zobrazovací systémy přispějí k vašemu výzkumu v budoucnu?
Morfometrická analýza obrázků pro kvantifikování mikroskopických antropogenních částic a znaků půdotvorných procesů pro generování záznamu o dávném vlivu lidí a environmentálních změnách v mikroskopickém měřítku.
Zjistěte více o Olympus pXRF a mikroskopech pro analýzu půdy
Chcete-li zjistit více o úloze našich pXRF nástrojů a mikroskopů v této studii analýzy půdy, přečtěte si pojednání zde.
Související obsah
Brožura: Vanta pro environmentální oblasti použití
Monumentální objev – XRF vrhá světlo na původ Stonehenge
Objev v oblasti půdní analýzy kombinuje údaje z příručního XRF analyzátoru s údaji z Vis-NIR
