Thorium-Uran datering av de første kjemikere

Tverrfaglig samarbeid
Professor Stein-Erik Lauritzen ved Institutt for geovitenskap (GEO), UiB har de siste 5 år samarbeidet med professor Christopher Henshilwood, Institutt for arkeologi  (AHKR), også UiB, i arkeologisk arbeid i grotter i Sør-Afrika. Som speleologer og geokronologer er GEO også involvert i Henshilwoods ERC- prosjektet, ”TRACSYMBOLS”, et samarbeid mellom UiB og Universitetet i Bordeaux. Professor Henshillwood innehar Det europeiske forskningsrådets (ERC) Advanced Grant.

Blombos-grotten
Funnen er gjort i Blombos-grotten, som ligger i klippekysten langs kapplandet i Sør-Afrika. Professor Chris Henshilwood og medarbeidere har her igjennom de siste 20 år drevet utgravninger i denne grotta. Mange studenter i arkeologi ved UiB har deltatt i arbeidet og gjort hovedfagsoppgaver på materiale herfra.

Grotten ligger over en mektig abrasjonsplattform dannet i kvartsitt. Plattfromen strekker seg kilometere ut under dagens havnivå og har vært tørt land i perioder med lavt havnivå. Selve grotten er dannet i forteinede sanddyner (calcarenitt) av mio-pliocen alder. Åpningen ligger 35 m over dages havnivå og ca 100 m fra strandklippene.  Rester av det nedraste taket i skråningen nedenfor grotta viser at den har vært betydelig større i tidligere tider.

To meter ned på 15 år
Utgravningene har nådd mer enn 2 m ned (det har tatt 15 år, og illustrerer den nitide dokumentasjon som arkeologisk arbeid krever!) og dekker de siste 100 000 år. Det er gjort mange og betydelige funn i Blombosgrotta, blant annat stykker av ”oker” (røde, krittaktige jernoksider) med inngraveringer som viser symbolbruk. Viktigst er kanskje restene av et perlekjede av gjennomborede sneglehus. Disse artefaktene er datert til 75 000 år ved hjelp av OSL (optisk stimulert luminescens) datering. Teknikken måler hvor lenge et sandkorn har ligget i mørke og mottatt radioaktiv stråling fra omgivelsene.

Funn av redskaper
Under feltsesongen i 2008 nådde man ned til et lag flyvesand som inneholdt flere ”beholdere” av store Abelone skjell (øremusling, Haliotis midae) sammen med redskaper som gjør at en kan kalle dette for enslags redskaps-sett (”toolkit”). Skjellene inneholdt en pigmentblanding som i sin tid har vært en viskøs pasta. Den besto av røde jernoksider (oker) fosfat (fra knokler og beinmarg), trekull og kvarts. Det er tegn på at en har brukt fett (beinmarg?) som bindemiddel. Beholderne inneholdt også runde steiner som har tjent som pistiller i en morter og tynne beinspatler med pigmentbelegg som kan ha vært brukt som pensel eller til å smøre fargepasta på noe.

100 000 år gammelt malingsverksted
En mener her å ha påvist at mennesker (”moderne” mennesker homo sapiens) for 100 000 år siden bevisst har blandet sammen ingredienser (etter en resept) for å oppnå et resultat (maling). Pastaen kan ha vært brukt som dekorasjon og/eller beskyttelse.  En kan mede en viss rett si at dette er de aller tidligst kjente spor etter de første kjemikere!

Avansert datering
GEO (S.E. Lauritzen) har vært involvert i aldersbestemmelsen av lagene i Blombos-grotta. Flyvesanden, som dekket objektene, er datert ved hjelp av både  OSL og Thorium-Uran (Th/U) teknikk. OSL daterer det tidspunkt flyvesanden sist var utastt for lys, dvs da den ble transportert med vind inn i grotta. Noe senere ble sandkornene sementert sammen av utfelt kalk. Denne utfellingen (diagenesen) dannes etter avsetningen og gir en komplementær, minimumsalder for avsetningen. Utfelt kalk kan dateres ved hjelp av Th/U metoden. Det ble tatt en rekke prøver av sementert sand rundt beholderne og i det samme laget som ble analysert. Det er problematisk å datere kalk som inneholder så mye luftbåret støv, - en får mye bedre resultat på rene dryppstein som er dannet dypt inne i ei grotte. Materiale fra grotteinnganger som her må dateres igjennom mange prøver og korrigeres for forurensning fra luftbåret støv. Dessuten kan jo diagenesen ha foregått i flere episoder som er overprintet hverandre. Alle prepareringene er gjort ved U-serie laboratoriet ved GEO, målingene er gjort ved UiB og ved UiO. En kan vise at diagenesen i hovedsak foregikk for 70 – 80 000 år siden, men at den eldste komponenten kan være noe mer enn 90 000 år gammel.  Dette støtter opp under OSL aldrene som viser at sandkornene sist ble utsatt for lys for ca 105 000 år siden. De to dateringsresultatene støtter opp under hverandre og viser at beholderne ble satt in i grotta for 100 000 år siden.

Klimaforskning i andre grotter
For tiden gjøres også et prosjekt med stalagmitter fra kvartsittgrottene rundt Blombos og i deHoop reservatet som ligger noe lenger øst.  Jane Noah er PhD student ved Witwatersrand- universitetet og i Bergen, hun skal kartlegge klimaendringer fra dryppstein igjennom samme perioden som de arkeologiske avsetningene gjort i Blombos og i grottene i nærheten.  Vi har funnet gode prøver som sannsynligvis dekker det ønskede tidsintervallet. Men som det alltid er med feltarbeid, så finner en også som regel noe annet også. I veggen på mange av kvartsittgrottene sitter forsteinet strandgrus og gamle grottegulv fra den gang havnivået var høyere. Mange av disse er rike på skjell og kvartsfragmenter, blant annet oppdaget vi en stor diskosformet håndøks innesluttet i stalagmittmasse. Denne redskapstypen er mye eldre enn avsetningen fra Blombos og representerer en tidligere mennesketype enn de som er representert i Blombos.  Nå er Lauritzen og samarbeidspartnere spente på om stalagmittmassen lar seg datere.