Een blik op de mobiliteit van geiten en schapen in het antieke Sagalassos (Turkije) Ralf VANDAM
Het onderstaand artikel presenteert een mobiliteitsstudie die werd uigevoerd aan de hand van een strontiumisotopenanalyse in Sagalassos (Turkije). In de eerste fase werd de strontiumsignatuur van de Sagalassosregio bepaald. Hiervoor werden slakken uit verschillende geologische ondergronden geanalyseerd, waaruit besloten kon worden dat de regio een voldoende grote variatie in 87Sr/86Sr ratio kent. In totaal werden vier geografische groepen onderscheiden die een verschillend strontiumsignaal gaven. In de tweede fase van dit onderzoek werd er nagegaan of schapen‐en geitenstalen uit de antieke site van Sagalassos mobiliteit kenden tijdens hun leven en of hun strontiumwaarden al dan niet overeenkwamen met deze uit de regio. In het kader van dit onderzoek werden verscheidene stalen genomen uit het tandemail van één tand (M3, die wordt gevormd van het eerste levensjaar tot het tweede levensjaar) van drie verschillende schapen/geiten. Uit de analyse bleek dat de waarden van deze tanden binnen het bereik van de omgeving van Sagalassos vielen. Daarnaast suggereren de strontiumwaarden van de schapen/geiten ook dat twee van de drie dieren mobiel waren tijdens hun tweede levensjaar. Ondanks de kleine dataset werden er toch beloftevolle resultaten verkregen, wat de deur opent voor verder onderzoek. This article presents a mobility study of sheep/goat, based on the analysis of strontium isotopes at Sagalassos (Turkey). The starting point of this mobility study is to stipulate the strontium signals of the region of Sagalassos. Therefore, we analysed snails, which were collected at different geological units. The area proved to have a sufficiently large variation in strontium values, whereby we could distinguish four main geographical groups that showed another strontium signal. In the second stage of our research, we investigated whether sheep/goat‐samples of the ancient site did have mobility in their life and whether the strontium values of these animals corresponded with the values of the environment. For the sake of this research we analysed several samples of tooth enamel of a single tooth (M3) from three different sheep/goats. The results of this analysis show that the values of the sheep/goats fall within the range of the surroundings of Sagalassos. The strontium results of the sheep/goats also suggested that two of the three animals were mobile in the second year of their life. Despite the small dataset we obtained promising results in this study, which open the door for further research.
1
Inleiding
Het belang van het concept mobiliteit in de archeologie is groot, zeker als verklaringsmodel voor de
ruimtelijke spreiding van archeologische artefacten. Vanuit archeologisch perspectief is het echter 59
Ralf VANDAM
bijzonder moeilijk om bij zowel dieren als mensen mobiliteit op te sporen. Vele onderzoekers grijpen terug naar de materiële cultuur, zoals tradities in de productie, distributie en consumptie van keramiek (Gosselain 2000), de organisatie van sites (Hitchcock 1987), de reconstructie van de aanwezigheid van basisgrondstoffen, waaronder silex (Mellars 1996), om zo menselijke mobiliteit aan te tonen. Toch moet men besluiten dat deze methoden niet efficiënt zijn en ambigue resultaten opleveren. Het probleem is dat al deze methodes geen directe meting zijn van mobiliteit maar veeleer indicaties ervan. Bijgevolg kunnen chemische analyses en recent ook DNA-studies een belangrijke bijdrage leveren tot de archeo-logie. Van alle isotopen en spoorelementen die werden onderzocht in archeologisch skeletmateriaal bleken strontiumisotopen de beste resultaten te geven voor het bestuderen van menselijke en/of dierlijke mobiliteit (Bentley 2006). In deze bijdrage wordt getest of een mobiliteitsstudie aan de hand van strontiumisotopen mogelijk is in de regio van de antieke site van Sagalassos (Turkije). Er wordt nagegaan of het strontiumsignaal van de regio een voldoende grote variatie kent en welke gebieden van elkaar kunnen onderscheiden worden op basis van hun strontiumisotopensignaal. Indien er voldoende variatie in strontiumwaarden wordt waargenomen, kunnen er strontiumwaarden van schapen/ geiten aan gekoppeld worden. Vervolgens kan nagegaan worden of de onderzochte dieren graasden binnen de regio van Sagalassos, welke gebieden dienst 60
deden als graaszone, in welke mate deze dieren mobiel waren en of bepaalde mobiliteitspatronen en graaszones variatie kenden doorheen de tijd, etc.
2
Strontiumisotopen methode
Strontium is een natuurlijk voorkomend element met vier stabiele isotopen met de volgende relatieve hoeveelheden: 82.53% 88 Sr, 7.04% 87Sr, 9.87% 86Sr en 0.56% 84Sr (Faure 1986). Ondanks het feit dat alle strontium-isotopen stabiel zijn, wordt 87Sr afgeleid van de radioactieve 87Rb isotoop met een halftijd van 4,7×1010jaar (Faure & Powell 1972). De gemiddelde ratio van 87Sr/86Sr variëren tussen 0,700 en 0,750 (Hodell et al. 2005). Pionierswerk van Ericson (1985) bracht aan het licht dat de aanwezige strontiumisotopen (87Sr /86Sr) in archeologische beenderen de geologische achtergrond van het individu weergeven. De achterliggende idee van dit model is dat het strontiumisotopensignaal in het skelet door erosie van het geologisch materiaal via de bodem en vervolgens via de voedselketen terecht komt in het menselijk lichaam, waar strontium als vervanger dient van calcium in de mineralen van het skelet, zonder dat er een fractionering door een biologisch proces optreedt zoals bij strontium-concentraties. De variatie van de isotopische strontiumratio in de geologie wordt door-gegeven in het ecosysteem, waardoor een herkomststudie mogelijk wordt. De 87 Sr/86Sr ratio van een gesteente is afhankelijk van drie factoren: (1) de 87 Sr/86Sr ratio op het moment van kristallisatie van het gesteente, (2) de originele concentratie van 87Rb en
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
(3) de ouderdom van het gesteente (Bentley 2006). Toch blijkt uit onderzoek van Sillen et al. (1998) dat de lokale strontiumisotopenwaarden in de voedselketen niet rechtlijnig in verband staan met de waarden van de lokale ondergrond, wat verklaard kan worden door de invloed van atmosferische bronnen waaronder regen- en zeewater (Chadwick et al. 1999), landelijk stof (Probst et al. 2000), pollutie (Sanusi et al. 1995), etc. De isotopische ratio van de lokale omgeving is het gemiddelde strontium van deze factoren en de strontiumvariatie in de ondergrond. Het is deze strontiumratio die mens en dier tot zich nemen wat men de biologisch beschikbare strontium noemt. Het is van belang dat dit biologisch beschikbare strontium in een gebied als startpunt gebruikt wordt voor verder onderzoek omtrent mobiliteit en niet zozeer het strontiumgehalte van het geologisch substraat op zich (Price et al. 2002). Om de biologische beschikbare strontium te bepalen, wordt geopteerd voor kleine dieren. Het dierenweefsel stemt immers sterk overeen met de waarden van menselijk weefsel. Bovendien leven deze dieren in een kleine habitat waardoor de strontiumwaarde voor een lokaal gebied specifieker wordt weergegeven (Price et al. 2002).
3
Sagalassos en geologie
De site van Sagalassos is gelegen in de antieke regio Pisidië, in ZuidwestTurkije, ongeveer 110 km ten noorden van het huidige Antalya en bevindt zich in het westelijke gedeelte van het Taurusgebergte, zo'n 7 km ten noorden van het moderne dorpje Ağlasun. De ruïnes
zijn gelegen op een hoogte van 1500 tot 1600 m en omvatten ruim 4 km2 (Waelkens et al. 1993). Sagalassos kende een lange occupatiefase maar voor dit onderzoek is enkel de antieke periode van de stad van belang. Vanaf 133 v. Chr. werd Sagalassos aan het Romeinse Rijk toegevoegd en maakte het deel uit van Rome’s eerste provincie in Anatolië, namelijk Asia. Pas bij het begin van de keizertijd werd de stad het economische centrum van de regio en de hoofdstad van een territorium dat zich uitstrekte over 1800 km² (Waelkens 2002). Er heerste stabiliteit en vrede die resulteerde in de toename van nederzettingen op het platteland, een opbloei van de handel en economie, etc. Vanaf de derde eeuw raakte de stad echter steeds in de problemen: opstanden van naburige stammen en plundertochten van huurlingen volgden elkaar op. Desondanks kende de stad nog één grote bloeiperiode rond de vierde eeuw. In deze periode was de welvaart in de stad het grootst met onder meer een stijging van het inwonersaantal tot gevolg. In de zesde eeuw was het einde van de stad nabij, wanneer een aardbeving en een pestepidemie (541/542) kort na elkaar de bevolking decimeerden (Waelkens 2002). Geologisch gezien is de regio van Sagalassos gelegen in een complexe omgeving door het tektonisch karakter van het oostmediterrane gebied (fig. 1). Hierdoor kunnen de aanwezige gesteenten in de streek van Sagalassos onder-verdeeld worden in een allochtone en een autochtone groep (Degryse et al. 2008). Ten zuiden van Sagalassos bevindt zich het autochtone Bey 61
Ralf VANDAM
Dağlarımassief. Dit massief is opgebouwd uit een paleozoïsche basis die overlegd is met mesozoïsche kalksteen, cenozoïsche flysch en door tertiair en quartair vulkanische tuf (Degryse et al. 2008). In de Lycische nappe (allochtone groep) worden twee hoofdeenheden onderscheiden (Brunn et al. 1976): een ofiolitische mélange en een groep verschillende kalkstenen van uit het mesozoïcum tot de vroeg-tertiaire periode. Uit de korte beschrijving van de geologie van de omgeving van Sagalassos kan al besloten worden dat er waarschijnlijk een voldoende grote
variatie in de strontiumwaarden in deze regio bestaat omdat er zowel in de lithologie als in de ouderdom van gesteenten verschillen bestaan. Hierdoor is de kans groot dat er in deze streek een mobiliteitsstudie kan uitgevoerd worden en dat er verschillende gebieden op basis van het strontiumsignaal van elkaar onderscheiden kunnen worden. De biologische beschikbare strontiumwaarden per gebied, waarmee in deze studie gewerkt wordt (zie supra), laten logischerwijs toe dezelfde geologische verschillen te onderscheiden.
Figuur 1. Geologische kaart met bijhorende legende van de omgeving van Sagalassos. De rode cirkel duidt de locatie van de site aan. De rode punten zijn de locaties waar de stalen werden genomen.
4
Biologisch beschikbare strontium
4.1 STAALNAMESTRATEGIE Voor het bepalen van de strontiumwaarden in de omgeving van Sagalassos werd in deze studie gewerkt met huisjesslakken. Slakken zijn herbivoren die bij het consumeren van planten het lokale strontiumsignaal over-nemen. Aangezien slakken zeer gebonden zijn aan een lokaal gebied (Evans 1972) en weinig afstand afleggen in hun leven, zijn ze uitermate geschikt 62
om de biologische beschik-baarheid van strontium te bepalen (Paul 1987). Een gelijkaardig onderzoek is uitgevoerd op de site van Dillingen, een vroeg neolithische site in Duitsland (Price et al. 2002). Hieruit bleek dat het gebruik van slakken voor het bepalen van de lokale biologische beschik-baarheid van 87 Sr/86Sr homogene waarden oplevert. In totaal werden 24 stalen verzameld in functie van de geologische eenheden die de regio
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
van Sagalassos rijk is (tabel 1). Per ondergrond werden één of meerdere stalen genomen. In een poging om systematisch te werken werd
geopteerd om dezelfde soort slakken te verzamelen maar dit is niet gelukt voor elk gebied.
Tabel 1. Informatie omtrent de stalen voor het bepalen van de biologisch beschikbare strontium.
4.2 ANALYSEMETHODE De schelpen werden eerst volledig fijn gemalen met een mortier. Ongeveer 0,1 g per staal werd nauwkeurig afgewogen en overgebracht in een Teflon beker. Hieraan werden sterke zuren (in dit geval 500 µL 0,14 M HNO3) toegevoegd, waarna het mengsel werd verwarmd op een verwarmplaat tot het vaste monster volledig was opgelost. Hierna werd het mengsel ingedampt en het residu her-opgenomen in HNO3. Na het verkrijgen van een chemische oplossing was het noodzakelijk om het strontium te isoleren. Hierbij werd het opgeloste monster op een extractie-chromatografische kolom geladen. Deze scheidingsprocedure werd reeds eerder uit-gebreid geoptimaliseerd en gevalideerd en laat toe de strontiumfractie op kwantitatieve wijze en in zuivere vorm te bekomen. Na het laden van het monster werden alle begeleidende matrixelementen van
de kolom gespoeld met 7 M HNO3, terwijl de zuivere strontiumfractie werd bekomen door in een tweede stap de kolom te spoelen met 0.05 M HNO3. Na deze voorbereiding waren de stalen klaar voor de bepaling van de strontiumisotopenverhoudingen. De strontium isotopische samenstelling werd bepaald door middel van een multicollector inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie (MC-ICP-MS), een techniek die toelaat isotopenverhoudingen heel precies te bepalen door simultane detectie van de signaalintensiteiten voor alle te bepalen isotopen (zie supra). Het werkt op een zeer grote resolutie tot onder ppb en ppt: 10-9 en 10-12 en met een precisie van 0,1 tot 0,01%. Een belangrijk aspect bij het analyseren van de stalen is ook het nagaan van de validatie van het analytische protocol. Hierbij werd de analyse van een monster steeds gevolgd door analyse van een strontiumisotopische standaard 63
Ralf VANDAM
(NIST SRM 987 SrCO3), een standaard waarvan de strontiumisotopische samenstelling nauwkeurig gekend is. Aan de hand van de strontiumisotopen-verhoudingen tijdens de analyse gemeten voor deze standaard kan de accuratesse van de analyses worden geëvalueerd. Voor 24 analyses van NIST SRM 987 SrCO3 werd een gemiddelde 87Sr/86Sr verhouding met bijhorend 2s onzekerheidsinterval van 0,710254 ± 0,000051 bekomen, welke in zeer goede overeenstemming is met de referentiewaarde voor NIST SRM 987 SrCO3 ( 87 Sr/86Sr = 0,710248). Uit deze observatie kan besloten worden dat het meetprotocol leidde tot accurate 87 waarden voor de Sr/86Sr verhouding.
4.3 RESULTATEN EN INTERPRETATIE De 87Sr/86Sr verhoudingen van de verscheidene monsters uit het
bestudeerde gebied variëren tussen 0,70625 (Dereköy) en 0,70814 (Kiprit) (fig. 2). Dit bereik is relatief klein maar door goede analytische precisie van de strontiummeting kunnen er toch betekenisvolle verschillen tussen verscheidene regio's worden waargenomen. Bij het bestuderen van de verkregen strontiumwaarden blijkt dat sommige gebieden van elkaar kunnen onderscheiden worden, terwijl dit voor andere gebieden niet het geval is. Belangrijk hierbij is dat er rekening wordt gehouden met de analytische fout die hier 0,00005 bedraagt. De waarden van stalen die minder van elkaar verschillen dan de standaarddeviatie kunnen niet onderscheiden worden. In totaal zijn er vier groepen die voldoende van elkaar verschillen en hierdoor een heel ander strontiumsignaal geven.
Figuur 2. Staafdiagram van de strontiumwaarden van de verschillende stalen.
Groep 1 omvat de regio’s Dereköy en Ağlasun die waarden geven tussen 0,70625 en 0,70662. Deze twee gebieden worden gekenmerkt door een geologie van voornamelijk ofioliet en flysch afzettingen. De lage 87 waarden in Sr/86Sr worden 64
grotendeels verklaard door de aanwezigheid van ofioliet, wat een mantelgesteente (mafisch) is en waarin rubidium niet compatibel is. De tweede groep regio’s die een apart strontiumsignaal geeft zijn de gebieden van Çeltikçi en de Burdur
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
badlands. Deze groep kent waarden rond 0,70678 en 0,70722. Deze gebieden worden geologisch gekenmerkt door badlands en autochtone kalksteen. Hoewel deze gebieden wel een andere geologische ondergrond hebben zijn ze aan de hand van strontiumisotopen niet van elkaar te onderscheiden. Groep 3 omvat het grootst aantal gebieden die niet eenduidig van elkaar te onderscheiden zijn. De strontiumwaarden binnen deze groep kennen een zeer grote range van 0,070748 tot 0,70783. Hierin vallen de gebieden van Camlidere,
Beşpermak, Gökpinar, Yarıköy, Duğer, Taşkapı en Çanaklı. In deze gebieden worden voor-namelijk sedimentaire gesteenten (waaronder olistostroom, kalksteen en lacustrine) en magmatische gesteenten (ofioliet) aangetroffen. De laatste groep, rond Kiprit, kent een beduidend hogere strontiumratio (rond 0,70814). Aangezien er hier maar één staal van geanalyseerd is, kunnen we echter niet inschatten wat de intraregionale variatie zal zijn. Geologisch onderscheidt deze streek zich van alle anderen door haar flysch afzettingen.
Figuur 3. Invloed van de ondergrond op de variatie in strontiumgehalte. De sterren tonen de significante verschillen aan.
Op basis van een ANOVA-analyse blijkt dat deze variatie in strontium te verklaren (F = 21,496 ; p=0,000001) is door variatie in de ondergrond (fig. 3). Vervolgens werd een Fisher-LSD-test uitgevoerd om na te gaan welke types ondergrond significant van elkaar verschilden. Hieruit bleek dat strontiumwaarden gemeten in gebieden die de mengvorm van flysch en ofioliet
bevatten en gebieden die vallen onder badlands significant verschilden van alle andere ondergronden. Flysch daarentegen was enkel significant verschillend van de mengvorm en van badlands maar niet van de andere sedimentaire gesteenten en ofioliet.
65
Ralf VANDAM
4.4 CONCLUSIE
5.1 HYPOTHESE
Uit het onderzoek naar de biologische beschikbaarheid van strontium in de regio van Sagalassos, kunnen we besluiten dat deze regio geschikt is voor het uitvoeren van mobiliteitsstudies aan de hand van strontiumisotopenanalyses. Het gebied kent een voldoende grote variatie in strontiumwaarden, waarbij er vier geografische groepen kunnen onderscheiden worden die een ander strontiumsignaal geven. Aan de hand van statistische analyses werd aangetoond dat de variatie in ondergrond de voornaamste onderliggende factor is die de bestaande variatie in 87Sr/86Sr ratio in het gebied bepaalt.
In deze mobiliteitsstudie wordt verwacht dat de onderzochte dieren een variatie kennen in hun strontiumwaarden. Uit de studie van Beuls (2004) blijkt dat de herders in de streek van Sagalassos vandaag nog hun schapen- en geitenkudden managen volgens het “korte afstand seizoenaal transhumantie" principe, waarbij de meeste herders in deze regio met hun schapen en geiten in de winter naar lage gebieden trekken en in de zomer naar gebieden met zekere hoogte (De Planhol 1958; Halstead 1996). Er werd gehoopt dergelijke mobiliteit ook terug te vinden in de onderzochte schapen/geitenresten van de antieke site van Sagalassos. De historische, archeologische en archeobotanische bronnen geven ook een indicatie dat transhumantie tijdens de Romeinse periode voorkwam in deze streek, hoewel dit niet met zekerheid kan bevestigd worden en het niet duidelijk is in welke vorm dit zich afspeelde (Beuls 2004). Vervolgens wordt er ook verwacht dat de valleien van Ağlasun en Çeltikçi vaak dienst deden als belangrijke graasvlaktes, omdat deze valleien vruchtbaar waren en niet te ver van de site zijn gelegen. Deze gebieden kwamen uit de studie van Beuls (2004) ook naar voor als belangrijke hedendaagse graaszones. Een verschil in mobiliteit kan uit deze studie ook blijken door het feit dat gewerkt werd met tanden van schapen en/of geiten. Beide diersoorten worden namelijk normaal niet gehoed in dezelfde gebieden omwille van hun verschillende noden: geiten kunnen gemakkelijk gehoed worden in de bergen,
5
Mobiliteitsstudie van schapen/ geiten in Sagalassos
Het bepalen van de biologisch beschikbare strontium vormt slechts het startpunt van een mobiliteitsstudie. In het volgende deel van het onderzoek worden strontiumwaarden van schapen/ geiten gekoppeld aan de waarden van de omgeving. Van essentieel belang voor dit onderzoek is het nagaan of de strontiumwaarden van de geanalyseerde schapen/geiten in de strontiumrange vallen van de regio van Sagalassos (zie supra). Daarnaast wordt er onderzocht of deze dieren een mobiliteits-patroon kenden en indien mogelijk wordt ook nagegaan welke gebieden dienst deden als graaszones. Ten slotte wordt onderzocht of de mogelijk aanwezige mobiliteitspatronen en graaszones variatie kenden doorheen de tijd.
66
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
terwijl schapen bij voorkeur in de vlakte gehoed worden.
5.2 STAALNAMESTRATEGIE In dit onderzoek wordt getracht mobiliteit van schapen/geiten aan te duiden aan de hand van een analyse van strontiumisotopen in tand-email. Het voordeel om met tandemail te werken is dat het nauwelijks beïnvloed wordt door diagenese1 (LeGeros 1991 ; Budd et al. 2000 ; Lee-Thorp & Sponheimer 2003) en dat het geleidelijk aan wordt afgezet, waarna het niet meer geremodelleerd wordt (zoals beendermateriaal; Hillson 1996). Door de juiste staalnamestrategie toe te passen is het mogelijk strontiumwaarden te verkrijgen van verschillende tijdstippen tijdens het leven van het dier (Balasse 2002). De tandkroon groeit naar de wortel toe waarbij de tip van de tandkroon als eerste wordt gevormd (Arsenault & Robinson 1989). Dit is een belangrijk gegeven voor onze staalnamestrategie aangezien de start en het einde van dit mineralisatieproces verschillend is naargelang de tand. Bij schapen wordt de 1ste molaar (M1) gevormd vanaf de geboorte tot de eerste negen maanden. De tweede molaar (M2) wordt gevormd van de derde maand tot het eerste levensjaar en de derde molaar van het eerste levensjaar tot het tweede levensjaar (Weinreb & Sharav 1964; Hillson 1996).
Voor dit onderzoeksdeel werd er gewerkt op derde molaren (M3) van schapen/geiten. Doordat enkel losse tanden ter beschikking waren, was het niet mogelijk om een onderscheid te maken tussen schapen- en/of geitentanden. Zoals aangehaald geeft een M3 van een schaap een strontiumsignaal van de 12de tot de 24ste maand van zijn leven (Weinreb & Sharav, 1964). In totaal werden drie tanden geanalyseerd vanuit drie verschillende perioden. De tanden werden gekozen vanuit contexten die goed zijn gedateerd. Tand 17 is afkomstig van de Lower Agora en vanuit een context daterend uit de eerste tot derde eeuw n. Chr. Tand 91 is afkomstig uit laag 6 van de Neonbibliotheek. Deze context wordt gedateerd rond de vierde eeuw n. Chr. De laatste tand (141) wordt gedateerd in de vijfde en zesde eeuw en is afkomstig uit het Nymphaeum.2 Een belangrijk criterium bij de keuze van de tanden was de aankauwingsgraad. Er werd geopteerd voor tanden die nauwelijks aan-gekauwd waren, dus tanden die nog een hoge kroon bezaten. Bij sterk aangekauwde tanden is een deel van de tand weggesleten dat informatie kon geven over de eerste maanden van de tandmineralisatie. Er werd geopteerd om tanden te analyseren met een min of meer gelijke graad van aankauwing, zodat een vergelijking tussen de tanden mogelijk was. Om de graad van aankauwing te bestuderen werd de indeling van Grant (1982) gebruikt. In dit
1
Diagenese wordt omschreven als alle fysisch‐ chemische tafonomische veranderingsprocessen die in archeologische beenderen en tanden plaatsvinden na de begraving (Lee‐Thorp & Sealy 2008 : 129‐135).
2
Opgravingen van de Lower Agora, de Neon‐ bibliotheek en het Nymphaeum: zie Waelkens & Poblome (1997). 67
Ralf VANDAM
systeem kunnen de tanden 17 en 91 ondergebracht worden in de klasse b/c, wat overeenkomt met licht aangekauwde tanden. Tand 141 is iets meer aangekauwd en behoort tot klasse d. De eerste stap in de staalname was het tand-oppervlak te ontdoen van aarde en verwerings-sporen met een Dremelboor. Vervolgens werd er een sequentie van tandemail stalen geboord met dezelfde Dremelboor. Er werd gewerkt vanaf de grens wortel/kroon naar de top van de tandkroon. De stalen werden ongeveer om de 0,5 cm genomen, dit in horizontale banden, zodat er een chronologische volgorde bewaard bleef en de tanden onderling konden vergeleken worden. Per tand werden er vier stalen genomen (fig. 4). Zodoende bevat de totale dataset van dit onderzoeksdeel twaalf stalen. Elk staal omvat tandemail van een horizontale band van ongeveer 0,5 cm hoog. Het gewicht van elk staal lag tussen 10 en 15 mg.
tijdstippen. Hierdoor worden stalen verkregen die een oncontroleerbare hoeveelheid “tijd” omvatten. Dit alles heeft te maken met het complexe proces van de mineralisatie van tandemail, die uit verschillende golven bestaat die worden afgezet boven op het dentine. Daarnaast zijn deze mineralisatiegolven verschillend in hun afzetrichting (Suga 1982) en is de minera-lisatiegraad in de beginfase van de tandmineralisatie groter dan die in de eindfase. Door deze discontinuïteiten in het mineralisatieproces is het quasi onmogelijk om de juiste hoeveelheid tijd te bepalen (Balasse et al. 2002). Doch door een sequentie van stalen op éénzelfde tand te nemen, is het mogelijk om de volledige tijdspanne gedurende dewelke deze tand gevormd werd te onderzoeken en zijn zodanig mobiliteitsstudies mogelijk. De gekozen staalnameprocedure is eenvoudig en werd in het verleden reeds met succes gebruikt (bijvoorbeeld Balasse et al. 2002 en Balasse et al. 2003)
5.3 ANALYSEMETHODE Dezelfde analysemethode voor het bepalen van de biologische beschikbare strontium werd toegepast bij de analysemethode van de tanden.
5.4 RESULTATEN Figuur 4. Staalnamemethode toegepast op tand 17. Pijltjes tonen aan waar de stalen zijn genomen.
Een belangrijke bedenking bij de staalname is dat geen enkel staal tandemail bevat van slechts één afzettingsperiode maar tandemail dat gevormd is op verschillende 68
De resultaten van de analyses zijn weer-gegeven in tabel 2 en figuur 5. Uit de resultaten blijkt dat er in twee geiten/ schapentanden (tand 17 en 91) een duidelijke variatie bestaat in 87 Sr/86Sr verhouding. Deze de variatie schommelt tussen een minimum van 0,70670 en een maximum van 0,70807. Het is belangrijk te beseffen dat tandkroon
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
naar de wortel toe groeit, waarbij de tip van de tandkroon als eerste wordt gevormd (Arsenault &
Robinson 1989). Daardoor bevindt het oudste strontiumsignaal zich bovenaan de tandkroon.
Tabel 2. Strontiumwaarden van de verschillende stalen van de geanalyseerde geiten/schapentanden.
Tand 17: De eerste twee stalen (174 en 17-3) van deze tand kennen in vergelijking met de andere stalen een hoog strontiumistopen-signaal, respectievelijk: 0,70800 en 0,70807. Het derde staal heeft een ietwat lagere waarde (17-2 ; 0,70783) terwijl het laatste staal, overeenkomstig met de laatste fase van het tweede levensjaar van het dier, de laagste strontiumwaarde van deze tand heeft (17-1 ; 0,70670). Tand 91: Het dier van tand 91 kent de grootste variatie in strontiumwaarden. Het oudste staal
van deze tand (91-4 ; 0,70679) toont een laag strontiumisotopensignaal. Stalen twee en drie geven echter een hoog strontiumisotopen-signaal (91-3; 070711 en 91-2; 070752) maar net als bij tand 17 kent het laatste staal van deze tand weer een lage waarde (0,70680). Tand 141: Deze tand kent geen significante variatie in zijn strontiumwaarden. De Sr-waarden schommelen allemaal min of meer rond 0,70703.
Figuur 5. De strontiumwaarden van de onderzochte tanden. 69
Ralf VANDAM
6
Discussie
De verkregen strontiumwaarden van het tandemail kunnen in relatie worden gebracht met de strontiumwaarden van de omgeving van Sagalassos. Hierbij valt op te merken dat de tandwaarden binnen het bereik van de regio van Sagalassos vallen. Hierdoor is het mogelijk om deze mobiliteitsstudie uit te voeren en te achterhalen in welke gebieden deze dieren graasden in hun tweede levensjaar (fig. 6). Uit de waarden van tand 17 kan afgeleid worden dat het dier in de laatste maanden van zijn tweede levensjaar verhuisd is naar een streek met een laag strontiumgehalte (zie grafiek 3). Als deze waarden gekoppeld worden aan de waarden van Sagalassos verkrijgen we geen eenduidig signaal, omdat elk staal met meerdere gebieden in verband kan gebracht worden. De hoge waarden van de eerste twee stalen van tand 17 (17-4 ; 0,70800 en 17-3 ; 0,70807) vallen tussen groep 3 en 4 van de biologisch beschikbare strontium in de regio (zie supra). Het signaal bij deze stalen kan worden teruggebracht naar de streek rond Kiprit of Çanaklı.
70
Het derde staal (17-2 ; 0,70783) wijst meer in de richting van Çanaklı of Camlidere. Het laatste staal van deze tand (17-1 ; 0,70670) valt qua waarden tussen de streek van Ağlasun, Çeltikçi en Burdur badlands. De Burdur badlands kunnen echter van dit lijstje geschrapt worden doordat uit geomorfologische studies is gebleken dat zowel vandaag als toen de ondergrond niet geschikt is om te grazen. Tand 91 geeft een duidelijker beeld dan tand 17. De eerste waarden van deze tand (91-4 ; 0,70679 en 91-3; 0,70711) kunnen teruggebracht worden naar waarden rond de streek van Çeltikçi. Het derde staal heeft een duidelijk hogere waarde (0,70753) dan de andere stalen in deze tand. Dit signaal komt overeen met de streek van Gökpinar en Beşparmak. Het laatste staal kent dan weer een beduidend lagere waarde in strontium (0,70680) en valt terug samen met de streek van Çeltikçi. De vier strontiumratio gemeten voor tand 141 (tussen 0,70683 tot 0,70709) komen overeen met deze voor de regio van Çeltikçi.
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
Figuur 6. Mogelijke mobiliteitspatronen van de onderzochte schapen/geiten.
Uit de resultaten van de kleine dataset blijkt dat de Çeltikçi-vallei een belangrijke graas-zone was in de regio van Sagalassos. Vandaag de dag maken herders nog steeds gebruik van deze vallei. Wat ook opvalt is dat de drie onderzochte dieren op het einde van hun tweede levensjaar steeds in een gebied voorkwamen met een laag strontiumgehalte, namelijk de Çeltikçivallei. Een mogelijke verklaring hiervoor zou het seizoenaal verplaatsen van dieren zijn. Dit kan echter niet uit onze dataset achterhaald worden doordat de gebruikte stalen niet met zekerheid aan schapen, dan wel geiten kunnen worden toegewezen. Deze lacune in het onderzoek heeft invloed op de interpretatie van de resultaten, omdat deze dieren in een verschillende periode lammeren (Beuls, 2004). Schapen werpen hun jongen in november, terwijl geiten
dit pas doen in februari. Hierdoor is het onmogelijk vast te stellen in welk seizoen de mobiliteitspatronen zich afspeelden. Een bijkomend probleem betreft de gehanteerde analysemethode (zie supra) die een onvoldoende grote resolutie kent. Om specifiek onderzoek te doen naar seizoenaal gedrag bij dieren kan er beter gewerkt worden met nog meer stalen per tand. Deze kunnen dan “fijner” worden uitgeboord en dit op zowel een M1, M2 en M3 van hetzelfde dier. Hierbij kan een beeld geabstraheerd worden over de volledige eerste twee levensjaren van het dier (Weinreb & Sharav 1964) waardoor een wederkerend patroon zoals seizoenaal gedrag, kan worden opgespoord (Balasse, 2002). De gebruikte analysestrategie en de bijhorende (beperkte) stalen laten enkel toe om een relatief 71
Ralf VANDAM
chronologisch record te verkrijgen. Hierbij kan besloten worden dat twee van de drie onderzochte dieren mobiliteit kenden. We merken ook op dat onze resultaten aantonen dat de schapen/geiten op verschillende manieren mobiel waren naargelang de onderzochte periode. Daar de gebruikte dataset te gering is om hieruit significante conclusies te trekken, kunnen omtrent dit aspect van mobiliteit geen interpretaties gegeven worden. Nochtans zou het interessant zijn om dit te onderzoeken. De studie van Degryse et al. (2004) toonde aan de hand van spoorelementanalyses aan dat de vervuilingsgraad in dierlijk slachtafval verschillend was naargelang de drie onderzochte periodes (1ste-3de eeuw, 4de eeuw en 5de6de eeuw) van Sagalassos. Hieruit bleek dat de dieren uit de vierde eeuw een beduidend minder grote vervuilings-concentratie kenden dan deze uit de andere eeuwen. Men zou hier-uit kunnen opmaken dat dieren uit de vierde eeuw verder van de site graasden maar aan-gezien één tand niet representatief kan zijn voor een hele periode, zijn de interpretaties uit het hier besproken onderzoek eerder beperkt.
7
Conclusie
In dit onderzoek werd aangetoond dat een mobiliteitsstudie aan de hand van strontiumisotopen in de streek van Sagalassos mogelijk is en dat de waarden van de onderzochte schapen/geitentanden binnen het bereik van de regio vallen. Twee van de drie schapen/geiten kenden doorheen hun tweede levensjaar een duidelijke variatie in hun strontiumwaarden. Er kan dus besloten wor72
den dat deze dieren mobiel waren in de streek rond Sagalassos. Ondanks de beperkingen in de interpretaties, vormt dit onderzoek een goede basis voor verder onderzoek. Een eerste suggestie voor toekomstig onderzoek is dat de dataset van het onderzoek naar de biologische beschikbaarheid van strontium wordt vergroot. Hierdoor kunnen duidelijke grenzen binnen het strontiumsignaal verkregen worden per gebied en kunnen er mogelijk nieuwe gebieden onderscheiden worden. Doordat er duidelijk afgebakende grenzen komen in strontiumwaarde per gebied kan er ook nauwkeuriger gewerkt worden binnenin de mobiliteitsstudies. Vervolgens zou ook de dataset van de mobiliteitsstudie moeten worden uitgebreid, zowel wat betreft het aantal onderzochte tanden, als het aantal stalen per tand. Door meer stalen per tand te nemen kan een duidelijker beeld gevormd worden van de variatie binnenin de tand waardoor de mobiliteit van het dier beter geïllustreerd wordt. Door het aantal tanden te vergroten kunnen dan eventueel bepaalde mobiliteitspatronen herkend worden en kunnen verschillen doorheen de tijd bestudeerd worden. In deze verdere studie zou het ook wenselijk zijn om stalen te selecteren die duidelijk aan één diersoort (schaap of geit) zijn toegewezen waardoor de invloed van de seizoenen op het mobiliteitspatroon van schapen en geiten kan achterhaald worden. In een verder onderzoek zou er idealiter ook voor een andere analysestrategie geopteerd worden, waarbij er telkens op een M1, M2 en M3 van hetzelfde individu wordt
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
gewerkt. Hierdoor krijgen we een beeld van de variatie van strontium tijdens de eerste twee levens-jaren van het dier en niet slechts van het tweede levensjaar. Tot slot hoeft deze studie niet beperkt te blijven tot het analyseren van strontiumisotopen, maar kunnen koolstof-, stikstof- en zelfs zuurstofisotopen evenzeer bijdragen tot dit onderzoek.3 Deze isotopen zijn indirect in staat om informatie te geven over de invloed van de seizoenen op de mobiliteit van de dieren. Deze piste wordt momenteel onderzocht. Een interessante verandering in isotopenwaarden doorheen de tijd is op te merken bij schapen. In de vroeg Romeinse periode vallen deze waarden voor schapen samen met de waarden voor runderen maar tijdens de laat Romeinse en de vroeg Byzantijnse periode verschuiven ze naar de waarden voor geiten. Deze verandering van de isotopenverhoudingen bij schapen kan waarschijnlijk verklaard worden door een verandering van graasgebied. Het is mogelijk dat de schapen tijdens de vroeg Romeinse periode op hetzelfde graasland gehouden werden als de runderen maar tijdens de vroeg Byzantijnse periode eerder samen met de geiten gehoed werden. Meer analyses zullen in de toekomst uitgevoerd moeten worden.
van dit zeer interessante masterproefonderzoek en zijn uitstekende begeleiding in alle aspecten van dit werkstuk. Voor het beschikbaar stellen van het te analyseren materiaal vanuit Sagalassos dank ik prof. M. Waelkens, prof. W. Van Neer en mijn co-promotor dr. B. De Cupere alsook voor haar goede hulp bij de interpretatie van de mobiliteitsstudie en om mij in te leiden in de wondere wereld van schapen en geiten. Voor de begeleiding bij het laboratoriumwerk zou ik graag dr. De Muynck en prof. Degryse bedanken.
Dankwoord Eerst en vooral gaat mijn dank uit naar mijn promotor, prof. P. Degryse, voor het mogelijk maken
3
Zie Balasse et al. (2003) voor een uitgewerkt voorbeeld. 73
Ralf VANDAM
Bibliografie ARSENAULT A. L. & ROBINSON B. W. 1989: The dentino-enamel junction: a structural and micro-analytical study of early mineralization, Calcified Tissue International 45, 111-121. BALASSE M. 2002: Reconstructing dietary and environmental history from enamel isotopic analysis: Time resolution of intra-tooth sequential sampling, International Journal of Osteaoarchaeology 12, 155-165. BALASSE M., AMBROSE S. H., SMITH A. B. & PRICE T. D. 2002: The seasonal mobility model for prehistoric herders in the south-western Cape of South Africa assessed by isotopic analysis of sheep tooth enamel, Journal of Archaeological Science 29, 917-932. BALASSE M., SMITH A. B., AMBROSE S. H. & LEIGH S. R. 2003: Determining sheep birth seasonality by analysis of tooth enamel oxygen isotope ratios: The Late Stone Age site of Kasteelberg (South Africa), Journal of Archaeological Science 30, 205-215. BENTLEY R. A. 2006: Strontium isotopes from the earth to the archaeological skeleton. A review, Journal of Archaeological Method and Theory 13, 135-187. BENTLEY R. A., KRAUSE R., PRICE T. D. & KAUFMANN B. 2003: Human mobility at the early Neolithic settlement of Vaihingen, Germany: Evidence from strontium isotope analysis, Archaeometry 45, 471-480. BEULS I. 2004: Design of Odontological Tools to Elucidate Small Ruminant Herd Management at Sagalassos (SW-Turkey) in the Roman-Byzantine Period (0-650 AD) (PhD, Katholieke Universiteit Leuven), Leuven. BRUNN J. H., ARGYRIADIS I., RICOU L. E., POISSON A., MARCOUX J. & DE GRACIANSKY P. C. 1976: Eléments majeurs de liaisons entre Taurides et Héllenides, Bulletin de la Société Géologique de France 18, 481-497. BUDD P., MONTGOMERY J., BARREIRO B. & THOMAS R.G. 2000: Differential diagenesis of strontium in archaeological human dental tissues, Applied Geochemisrty 15, 687-694. CHADWICK O. A., DERRY L. A., VITOUSEK P. M., HEUBERT B. J. & HEDIN L. O. 1999: Changing sources of nutrients during four million years of ecosystem development, Nature 397, 491-497. DEGRYSE P., MUCHEZ P., DE CUPERE B., VAN NEER W. & WAELKENS M. 2004: Statistical treatment of trace element data from modern and ancient animal bone 74
Terra Incognita 5 (2012): 59-76
Evaluation of Roman and Byzantine environmental pollution, Analytical Letters 13, 2819–2834. DEGRYSE P., MUCHEZ P., SINTUBIN M., CLIJSTERS A., VIAENE W., DEDEREN M., SCHROOTEN P. & WAELKENS M. 2008: The geology of the area around the ancient city of Sagalassos. In: DEGRYSE P. & WAELKENS M. (eds.) Sagalassos VI: Geo- and Bio-Archaeology at Sagalassos and in its territory, Leuven, 17-24. DE PLANHOL X. 1958: De la Pamphyllienne aux lacs Pisidiens. Nomadisme et vie paysanne, Bibliothèque archéologique et historique de l’Institut Français d’Archéologie d’Istanbul III, Parijs. ERICSON J. E. (1985). Strontium isotope characterization in the study of prehistoric human ecology, Journal of Human Evolution 14, 503-514. EVANS J. G. 1972: Land snails in archaeology, Londen. FAURE G. 1986: Principles of Isotope Geology, New York. FAURE G. & POWELL T. 1972: Strontium Isotope Geology, New York. GRANT A. 1982: The use of tooth wear as a guide to age of domestic ungulates. In: WILSON B., GRIGSON C. & PAYNE S. (eds.) Ageing and sexing animal bones from archaeological sites, BAR British Series 109, Londen, 91-108. GOSSELAIN O. P. 2000: Materialising identities: An African perspective, Journal of Archaeological Method and Theory 7, 186-217. HALSTEAD P. 1996: Pastoralism or household herding? Problems of scale and specialization in early Greek animals husbandry, World Archaeology 28, 20-42. HILLSON S. 1996: Dental Anthropology, Cambridge. HITCHCOCK R. K. 1987: Sedentism and the site structure: Organizational change in Kalahari Basarwa residential locations. In: Kent S. (ed.) Method and Theory for Activity Area Research, New York, 374-423. HODELL D. A., QUINN R. L., BENNER M. & KAMENOV G. 2004: Spatial variation of strontium isotopes (87Sr/86Sr) in the Maya region: A tool for tracking ancient human migration, Journal of Archaeological Science 31, 585-601. LEE-THORP J.A. & SEALY J. 2008: Bone diagenesis: Progress and prospects, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 266, 129-148. LEE-THORP J. A. & M. SPONHEIMER M. 2003: Three case studies used to reassess the reliability of fossil bone and enamel isotope signals for palaeodietary studies, Journal of Anthropological Archaeology 22, 208-216. LEGREROS R. Z. 1991: Calcium Phosphates in Oral Biology and Medicine, Paris.
75
Ralf VANDAM
MELLARS P. 1996: The Neanderthal Legacy: An Archaeological Perspective from Europe, Princeton. PAUL C. 1987: Land-snail assemblages from the shell-midden sites. In: MELLARS P. (ed.) Excavations on Oronsay: Prehistoric Human Ecology on a Small Island, Edinburgh, 91-107. PRICE T. D., BURTON J. H. & BENTLEY R. A. 2002: The characterization of biologically available strontium isotope ratios for the study of prehistoric migration, Archaeometry 44, 117-135. PROBST A., EL GH’MARI A., AUBERT D., FRITZ B. & MCNUTT R. 2000: Strontium as a tracer of weathering processes in a silicate catchment polluted by acid atmospheric inputs, Strengbach, France, Chemical Geology 170, 203-219. SANUSI A., WORHAM H., MILLET M. & MIRABEL P. 1995: Chemical composition of rainwater in eastern France, Atmospheric Environment 30, 59-71. SILLEN A., HALL G., RICHARDSON S. & AMSTRONG R. 1998: 87Sr/86Sr ratios in modern and fossil food-weds of the Sterkfontein Valley. Implications for early hominid habit preference, Geochimica et Cosmochimica Acta 62, 2463-2478. SUGA S. 1982: Progressive mineralization pattern of developing enamel during the maturation stage, Journal of Dental Research 58, 1025-1026. WAELKENS M. 1993: Introduction. In: M. WAELKENS (ed.) Sagalassos I: first general report on the survey (1986-1989) and excavations (1990-1991), Acta Archaeologica Lovaniensia Monographiae 5, Leuven, 9-13. WAELKENS M. & POBLOME J. 1997: Report on the survey and excavations campaigns of 1994 and 1995, Acta Archaeologica Lovaniensia Monographiae 9, Leuven. WAELKENS M. 2002: Ontdekking van het verloren Sagalassos, Leuven. WEINREB M. M. & SHARAV Y. 1964: Tooth development in sheep, American Journal of Veterinary Research 107, 891-908.
76
