Być jak Indiana Jones? Archeologiczna misja naukowców z PW

Prof. Robert Głębocki i mgr inż. Paweł Waligóra z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa z Ośrodka Badań Lotniczych i Kosmicznych (OBLot) PW wzięli udział w międzynarodowej ekspedycji archeologicznej na wyspach Rab i Lukovac w Chorwacji. Wykorzystywali tam wiedzę i umiejętności dotyczące dronów i technologii LIDAR.

Badania przeprowadzono we współpracy z Instytutem Archeologii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego oraz Instytutem Archeologii w Zagrzebiu oraz Centrum Badania Ryzyka Systemowego UW .

W ramach tego przedsięwzięcia kluczową rolę odgrywała archeologia lotnicza – nowoczesna interdyscyplinarna dziedzina nauki, która zyskuje coraz większe znaczenie w badaniach archeologicznych na całym świecie. Archeologia lotnicza polega na wykorzystywaniu technologii lotniczych takich jak drony, samoloty i satelity do detekcji różnego rodzajów wyróżników manifestujących stanowiska archeologiczne. W przypadku tej ekspedycji zespół OBLot skupił się na zastosowaniu bezzałogowych systemów powietrznych (dronów) wyposażonych w sensory LIDAR (Light Detection and Ranging). LIDAR to technologia, która umożliwia precyzyjne skanowanie terenu i tworzenie trójwymiarowych modeli powierzchni. Jest szczególnie przydatna w archeologii, ponieważ pozwala na wykrywanie struktur ukrytych pod roślinnością które są niewidoczne dla oka.

– Archeologiem zostałem dzięki dronom – mówi mgr inż. Paweł Waligóra, młodszy badacz z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa. – Właściwie od czasu, kiedy pojawiły się drony konsumenckie, jeździłem z różnymi archeologami na ich ekspedycje i wspierałem ich w zakresie zdjęć lotniczych. 

Początkowo obserwował pracę, później zaczął wychodzić z inicjatywą usprawniającą i przyspieszającą działania. 

– W końcu, po latach, prof. Fabian Welc powiedział, że w zasadzie już wszystko umiem i dla formalności powinienem zrobić dyplom archeologa – opowiada mgr inż. Paweł Waligóra. Jednak dopiero na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa, w Ośrodku Badań Lotniczych i Kosmicznych, otworzyły się przede mną nieograniczone możliwości w zakresie archeologii lotniczej, których nie jest w stanie zapewnić żadna inna instytucja w Polsce. Tutaj, na Politechnice Warszawskiej, łączę obie swoje pasje: lotnictwo i archeologię. 

Zastosowanie dronów z LIDAR-em w archeologii lotniczej ma ogromne zalety w porównaniu z tradycyjnymi metodami badawczymi. Dzięki tej technologii możliwe jest przeprowadzanie nieinwazyjnych badań na dużą skalę w krótkim czasie, bez konieczności naruszania terenu. To narzędzie pozwala na szybkie i dokładne odwzorowanie terenu, co nie tylko pomaga w identyfikacji potencjalnych stanowisk archeologicznych, lecz także umożliwia ich dokładną dokumentację. Jest to szczególnie przydatne w miejscach trudno dostępnych, takich jak górzyste tereny czy obszary gęsto porośnięte roślinnością.

Poznawanie terenu

Podczas ekspedycji zeskanowano całą wyspę Lukovac, gdzie odkryto ufortyfikowaną osadę z późnego antyku (VI–VII wiek n.e.). Jej pozostałości były trudne do wykrycia bez wsparcia lotniczego. Zbadano również wiele innych stanowisk na wyspie Rab, w tym dolinę Podšilo, pełną śladów rzymskiego osadnictwa. Dzięki zastosowaniu LIDAR-u udało się precyzyjnie odwzorować ukształtowanie terenu oraz odkryć struktury takie jak mury, fundamenty budynków oraz dawne drogi, które były całkowicie ukryte pod roślinnością.

– Celem naszej tegorocznej ekspedycji była kontynuacja eksploracji wyspy Lukovac, na której w 2020 roku stwierdziliśmy o wiele więcej śladów zabudowań niż te, o których było dotychczas wiadomo i były widoczne gołym okiem – mówi mgr inż. Paweł Waligóra. 

– Dodatkowo zbadaliśmy niedostępne okolice wielu stanowisk eksplorowanych w trakcie poprzednich ekspedycji, jak również dokonaliśmy rekonesansu potencjalnych nowych stanowisk na sezony przyszłe –  dodaje. – Dzięki pozyskanym zdjęciom lotniczym i zobrazowaniom LIDAR możliwe było nie tylko precyzyjne udokumentowanie stanowisk, lecz także rozpoznanie nieprzebadanych do tej pory obszarów wyspy, dzięki czemu w przyszłych sezonach precyzyjnie umieścimy miejsca eksploracji w postaci tradycyjnych wykopów archeologicznych. 

Badawcze sukcesy między drzewami a przepaścią

Jednym z najważniejszych celów dla archeologii lotniczej w tym sezonie była twierdza św. Kosmy i Damiana, datowana na VI wiek n.e., położona w górzystych rejonach wyspy Rab. Struktura ta, ze względu na swoje trudno dostępne położenie, była wcześniej jedynie częściowo zbadana. Dzięki precyzyjnym pomiarom z powietrza możliwe będzie stworzenie dokładnych planów tego miejsca oraz odkrycie nowych elementów, które mogły zostać przeoczone podczas tradycyjnych badań powierzchniowych. 

– Szczególnie trudnym wyzwaniem było dokumentowanie ruin twierdzy św. Kosmy i Damiana, położonej wysoko w górach – wyjaśnia mgr inż. Paweł Waligóra. – Już samo dotarcie na miejsce z dużym dronem i osprzętem było nie lada wyczynem, a na miejscu czekał na mnie nieco ponad metr kwadratowy w miarę równej przestrzeni do startu i lądowania, pomiędzy drzewami a przepaścią. Sytuację dodatkowo komplikował silny wiatr na tej wysokości.

Mimo że głównym celem ekspedycji były badania z wykorzystaniem dronów, zespół OBLot nie ograniczał się wyłącznie do lotów. W dni, kiedy silne wiatry uniemożliwiały pracę bezzałogowych statków powietrznych, prowadzone były tradycyjne wykopaliska na wyspie Lukovac.

– Tegoroczne badania, prowadzone wspólnie z kolegami z innych zespołów, obfitowały nie tylko w sensacyjne artefakty takie jak kamienny relikwiarz czy bizantyjska klamra pasa z VII w. n.e. – opowiada mgr inż. Paweł Waligóra. – Również pozyskane dane lotnicze, mimo że ich przetwarzanie i analiza wciąż trwają, już na tym etapie wskazują na obiecujące wyniki i ciekawe stanowiska do dalszych badań w przyszłych sezonach. 

Ekspedycja na wyspy Rab i Lukovac pokazała ogromny potencjał archeologii lotniczej w odkrywaniu i dokumentowaniu miejsc o znaczeniu historycznym. Połączenie innowacyjnych technologii takich jak LIDAR i drony z tradycyjnymi wykopaliskami dostarcza kluczowych informacji, które pozwolą lepiej poznać rolę wysp Adriatyku w późnym antyku. Pozwolą też poznać codzienne życie mieszkańców postrzymskiego świata. VI–VIII wiek był okresem wielkich przemian, które miały wpływ na kształt dzisiejszej Europy. Z uwagi na brak źródeł pisanych i skąpe dane archeologiczne wiedza o tej epoce jest wciąż bardzo skromna.