Anhand einer aktuellen Studie mit Vanta RFA-Handanalysatoren von Bodenschichten konnte eine Beeinflussung von Landschaft und Klima durch den Menschen in Zentralrussland gezeigt werden, die sich auf das Jungpaläolithikum (späte Altsteinzeit) datieren lässt und bis ins Mittelalter anhielt.
Wir sprachen mit der Wissenschaftlerin Tatiana Romanis, der Autorin eines Artikels über eine Studie zu Bodenanalysen, um mehr über das Projekt zu erfahren. Zur Arbeitgruppe um Tatiana Romanis gehörtne auchSergey Sedov, Sergey Lev, Marina Lebedeva, Kirill Kondrateve, Anna Yudina, Konstantin Abrosimov, Alexandra Golyeva und Dmitry Volkov.
Sie berichtet über Details zu ihren Zielen und Ergebnissen und erklärt, warum man sich für den Vanta RFA-Handanalysator und andere Geräte von Olympus zur Umsetzung des Projekts entschieden hat.
Forscher mit einem Vanta RFA-Handanalysator bei der Bodenanalyse
Warum haben Sie sich bei der Durchführung dieser Studie für einen Vanta RFA-Analysator entschieden und wie passte er in den Forschungsprozess?
Erst mit einem portablen RFA-Analysator konnten wir die gewünschten Ziele der Expedition erreichen, ganz ohne Laboranalysen, um die Artefakte zu erhalten. Wir haben uns für den Vanta Analysator entschieden, weil der folgende entscheidende Vorteile bietet: zerstörungsfreie, standortunabhängige und qualitativ hochwertige Ergebnisse.
In diesem Projekt untersuchten wir die Paläoböden einer jungpaläolithischen Fundstelle im Zaraysk Kremlin. Bei der Arbeit an archäologischen Fundstätten ist die größte Herausforderung die begrenzte Menge Proben für die Laboranalyse.
Der Paläoboden von Zaraysk ist schwer zu analysieren, da er sich in einer archäologischen und kulturellen Bodenschicht entwickelt hat, die viele Artefakte enthielt. So beschrieb der Archäologe Sergey Lev beispielsweise mehr als 1300 Feuersteinartefakte, die in einer Kulturschicht auf einer kleinen Fläche von 4 Quadratmetern gefunden wurden.
In diesem Fall war das erste Ziel, Proben zur Untersuchung auf typische Merkmale der Bodenhorizonte auszuwählen. Das zweite Ziel war die Beschreibung deutlicher oder diffuser Grenzen in Schichten basierend auf der Verteilung chemischer Elemente. Das dritte Ziel lautete, zwei Gruppen chemischer Elemente anhand ihrer Verteilung im untersuchten Bodenprofil zu unterscheiden, um Anzeichen für eluvial-illuviale Bodenprozesse und Anzeichen für menschliche Einflüsse zu erkennen.
Entsprachen die RFA-Daten Ihren Erwartungen?
Wir haben die Spektrometrie für die zerstörungsfreie Untersuchung der Bodenbildung vor Ort verwendet. Der RFA-Handanalysator zeigt hohe Werte bei den gemessenen Konzentrationen von Kupfer (Cu), Zink (Zn), Phosphor (P), Calcium (Ca), Schwefel (S), Titan (Ti), Eisen (Fe), Aluminium (Al) und Magnesium (Mg). Die Konzentration dieser Elemente veränderte sich erwartungsgemäß unter dem Einfluss der Bodenbildung oder des anthropogenen Einflusses.
Daten der chemischen Elementanalyse des RFA-Handanalysators bei der Bodenanalyse
Was lief gut und nicht gut bei der Durchführung der Studie?
Es dauerte viel länger, die Konzentrationen der Elemente zu messen, als wir erwartet hatten. Für diese Art der Forschung müssen zusätzliche Tage einkalkuliert werden. Es lohnt sich aber, wenn Probenmaterial knapp wird.
Waren Sie von den RFA-Ergebnissen überrascht?
Wir haben nicht erwartet, dass die RFA-Ergebnisse vor Ort zu einigen Elementen mit Labormethoden vergleichbar sind. Die Ergebnisse übertrafen alle Erwartungen.
Werden Sie den RFA-Handanalysator zukünftig auch für andere Projekte einsetzen?
Wir wollen einen Vanta Analysator systematisch in paläoökologischen Untersuchungen von Böden einsetzen, die sich an archäologischen Fundstätten befinden. Wir können mehr Informationen während der Feldforschung erhalten, ohne dabei das Objekt zu zerstören.
Vor welchen großen Herausforderungen standen Sie während Ihrer Forschungsarbeiten?
Die große Heterogenität der untersuchten archäologischen Böden und Kulturschichten und die begrenzten Möglichkeiten der Probenentnahme erfordern entsprechende Analysetechniken vor Ort.
Welche anderen Geräte haben Sie zusätzlich zum RFA-Handanalysator verwendet, um diese Herausforderungen zu bewältigen?
Wir besitzen ein BX51 Polarisationsmikroskop von Olympus mit einer digitalen DP26 Mikroskopkamera von Olympus für Dünnschliffanalysen zur Untersuchung und Visualisierung der Bodenmikrostruktur.
Wie werden unsere Mikroskop-Bildgebungssysteme in Zukunft zu Ihren wissenschaftlichen Forschungsarbeiten beitragen?
Sie werden uns bei der morphometrischen Bildanalyse zur Quantifizierung mikroskopischer anthropogener Partikel und der Merkmale von Bodenbildungsprozessen unterstützen, um eine Aufzeichnung historischer menschlicher Auswirkungen und Umweltveränderungen im mikroskopischen Maßstab zu erstellen.
Erfahren Sie mehr über RFA-Handanalysatoren und Mikroskope von Olympus zur Bodenanalyse
Mehr über den Einsatz unserer RFA-Handanalysatoren und Mikroskope in dieser Studie zur Bodenanalyse erfahren Sie in diesem Paper.
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