Najnowsze badanie warstw gleby przeprowadzone w środkowej części Rosji z wykorzystaniem przenośnych analizatorów XRF Vanta™ (pXRF) ujawnia wpływ człowieka pierwotnego na proces kształtowania się krajobrazu i warunków klimatycznych/środowiskowych w okresie paleolitu górnego (późna epoka kamienia).
Aby dowiedzieć się więcej na temat realizowanego projektu, porozmawialiśmy z badaczką Tatianą Romanis, autorką artykułu na temat wspomnianego badania gleby. Współpracowało z nią grono następujących badaczy: Siergiej Sedow, Siergiej Lew, Marina Lebiediewa, Kirył Kondratiew, Anna Judina, Konstantyn Abrosimow, Aleksandra Goliewa i Dmitrij Wołkow.
Opowiada o celach i wynikach badania oraz powodach, dla których na potrzeby projektu wybrano analizator Vanta pXRF i inne sprzęty firmy Olympus.
Naukowiec przeprowadza badanie składu gleby przy użyciu przenośnego analizatora XRF Vanta
Dlaczego na potrzeby tego badania wybraliście analizator XRF Vanta? Co sprawiło, że tak świetnie wpisał się w realizowany proces badawczy?
Przenośny analizator XRF to jedyne urządzenie, które pozwalało osiągnąć cele ekspedycji bez przeprowadzania eksperymentów laboratoryjnych i przy zachowaniu artefaktów w nienaruszonym stanie. Wybraliśmy analizator Vanta z powodu jego największych zalet: możliwości wykonywania badań nieniszczących, kompaktowych rozmiarów i wysokiej dokładności uzyskiwanych rezultatów.
W ramach projektu przeprowadziliśmy badanie gleb kopalnych z okresu paleolitu górnego w kremlu w Zarajsku. Największe wyzwanie podczas prac na terenach archeologicznych to ograniczona liczba próbek, które mogą trafić do analizy laboratoryjnej.
Badanie gleb kopalnych w Zarajsku wiąże się z trudnościami, ponieważ znajdują się one w bogatej w artefakty warstwie archeologiczno-kulturowej. Przykładowo, archeolog Siergiej Lew opisał ponad 1300 artefaktów krzemiennych, które wydobyto z jednej, liczącej zaledwie cztery metry kwadratowe warstwy kulturowej.
W tym wypadku należało przede wszystkim wyselekcjonować próbki do zbadania typowych cech poziomów glebowych. Drugie zadanie polegało na opisie ostrych lub stopniowych granic między warstwami na podstawie rozkładu pierwiastków chemicznych. Trzecim zadaniem było wyodrębnienie dwóch grup pierwiastków chemicznych w oparciu o ich rozkład w badanym profilu gleby, tak by oddzielić oznaki procesów eluwialnych i iluwialnych od dowodów świadczących o roli człowieka.
Czy dane pozyskiwane z pomocą analizatorów pXRF spełniły pokładane w nim oczekiwania?
Proces pedogenezy badaliśmy w terenie nieniszczącą metodą spektrometryczną. Analizatory pXRF wykazały duże skupienie miedzi (Cu), cynku (Zu), fosforu (P), wapna (Ca), siarki (S), tytanu (Ti), żelaza (Fe), glinu (Al) i magnezu (Mg). Zgodnie z oczekiwaniami nagromadzenie tych pierwiastków zmieniało się w zależności od procesu glebotwórczego lub wpływu antropogenicznego.
Dane z analizy pierwiastkowej przeprowadzonej przy użyciu urządzeń pXRF na potrzeby badania gleby
Co poszło dobrze, a co mogło pójść lepiej?
Pomiar skupienia pierwiastków zajął znacznie więcej czasu, niż zakładaliśmy. W przypadku tego typu badań należy mieć kilka dni w zapasie. Warto o nie zadbać — opłaci się to zwłaszcza w sytuacji niedoboru materiału na potrzeby próbek.
Czy wyniki uzyskane z pomocą analizatorów pXRF czymś was zaskoczyły?
Nie spodziewaliśmy się, że wyniki otrzymane w terenie dzięki analizatorom XRF będą porównywalne z metodami laboratoryjnymi. Uzyskane rezultaty przeszły najśmielsze oczekiwania.
Czy wykorzystacie analizatory pXRF w przyszłych projektach?
Planujemy systematycznie używać analizatorów Vanta do badań paleoekologicznych gleb na terenach archeologicznych. Dzięki nim uzyskujemy więcej informacji w terenie, nie niszcząc badanych obiektów.
Z jakimi wyzwaniami mierzyliście się podczas pracy?
To przede wszystkim wysoka heterogeniczność gleb i warstw kulturowych, a także ograniczone możliwości pobierania próbek, wymagające stosowania niezbędnych technik analitycznych w terenie.
Oprócz analizatorów pXRF, z jakiego jeszcze sprzętu korzystaliście, aby sprostać tym wyzwaniom?
Dysponujemy mikroskopem polaryzacyjnym Olympus BX51 z mikroskopową kamerą cyfrową Olympus DP26 przeznaczonym do analizowania i wizualizowania mikrostruktur gleby w cienkim przekroju.
Jaką rolę odegrają mikroskopowe systemy obrazowania firmy Olympus w waszych przyszłych badaniach?
Będziemy je wykorzystywać do analizy morfometrycznej obrazów w celu określania ilości mikroskopowych cząstek pochodzenia antropogenicznego i charakteryzowania procesów glebotwórczych. W ten sposób możemy dokumentować działalność człowieka pierwotnego i jego wpływ na zmiany środowiskowe w skali mikroskopowej.
Więcej informacji o analizatorach pXRF i mikroskopach Olympus do badania gleby
Aby dowiedzieć się więcej o roli naszych analizatorów pXRF i mikroskopów w omawianym badaniu gleby, zapoznaj się z tym artykułem.
Powiązane treści
Broszura: Produkty Vanta przeznaczone do badań środowiskowych
Niezwykłe odkrycie — technika XRF pomaga rozwikłać tajemnice Stonehenge
