De Leege Wier van Englum

Transcriptie

1 De Leege Wier van Englum Archeologisch onderzoek in het Reitdiepgebied Annet Nieuwhof (redactie) Met bijdragen van J. Nicolien Bottema-Mac Gillavry Steven Jongma Marcel J.L.T. Niekus Wietske Prummel Bert P. Tuin Caroline Tulp Peter C. Vos Henk Woldring JAARVERSLAGEN VAN DE VERENIGING VOOR TERPENONDERZOEK

2 COLOFON UITGEVER Vereniging voor Terpenonderzoek REDACTIE EN OPMAAK A. Nieuwhof DRUK Tienkamp en Verheij, Groningen ABONNEMENTEN Via lidmaatschap van de Vereniging ADRES Secetaris van de Vereniging voor Terpenonderzoek p/a Groninger Instituut voor Archeologie Poststraat ER Groningen ISSN ISBN Copyright 2008 Individual authors Afbeelding voorkant omslag: Het wierderestant met steilkant en het afgegraven terrein in Englum, voorafgaand aan de opgraving. Foto: J.Bosboom, Provincie Groningen. Afbeelding achterkant omslag: De wierde na de opgraving en de ophoging met slib in juni Foto A. Nieuwhof, Rijksuniversiteit Groningen, Groninger Instituut voor Archeologie. Beide foto s zijn vanaf ongeveer dezelfde plaats genomen, in noordwestelijke richting.

3 Inhoudsopgave VOORWOORD 6 1. INLEIDING Annet Nieuwhof 2. LANDSCHAP EN BEWONINGSGESCHIEDENIS Annet Nieuwhof en Peter C. Vos 3. SPOREN EN STRUCTUREN Steven Jongma 4. AARDEWERK Annet Nieuwhof 5. METAAL Caroline Tulp 6. NATUURSTEEN Annet Nieuwhof en Marcel J.L.T. Niekus 7. MENSELIJKE RESTEN Bert P. Tuin 8. DIEREN OP DE WIERDE ENGLUM Wietske Prummel 9. BOTANISCHE RESTEN Annet Nieuwhof en Henk Woldring 10. HOUT J. Nicolien Bottema-Mc Gillavry 11. RESTANTEN VAN RITUELEN Annet Nieuwhof C-DATERINGEN EN STABIELE ISOTOPEN Annet Nieuwhof 13. THE EXCAVATION AT ENGLUM, A WIERDE IN THE PROVINCE OF GRONINGEN, THE NETHERLANDS. SUMMARY OF THE EXCAVATION RESULTS Annet Nieuwhof

4

5 C-dateringen en stabiele isotopen Annet Nieuwhof 1 IN LE ID IN G Dateringen van sporen in Englum berusten op aardewerkdateringen, stratigrafie en op C-bepalingen. Deze 14 C-dateringen komen meestal overeen met de verwachting en lijken op het eerste gezicht zonder meer bruikbaar te zijn. Als we echter niet alleen naar de 14 C-waarden kijken, maar ook naar de gelijktijdig gemeten gehaltes aan de stabiele isotopen 13 C en 15 N, dan rijzen er toch vragen bij enkele dateringen. In dit hoofdstuk worden de dateringen en de gemeten waarden van de verschillende isotopen nader bekeken. Een waarschuwing is daarbij op zijn plaats: dit hoofdstuk kan niet meer zijn dan een sterk gesimplificeerde weergave van een uitgebreid onderzoeksgebied. Fig De 14 C-dateringen van materiaal uit Englum in 14 C-jaren (Before Present, BP) en kalenderjaren voor en na C. (horizontale as, calbc en calad). De zwarte blokjes geven de periode weer met waarschijnlijkheid 68,2%, de open hokjes daaromheen 95,4%. Bij nr. 11, een hondenbot, moet waarschijnlijk rekening worden gehouden met een reservoireffect van jaar. Dat reservoireffect is niet meegerekend in dit overzicht. Kalibraties zijn uitgevoerd met het programma OxCal Rijksuniversiteit Groningen, Groninger Instituut voor Archeologie, a.nieuwhof@rug.nl.

6 250 14C-dateringen en stabiele isotopen Bij 14 C-onderzoek wordt standaard ook de verhouding 13 C/ 12 C en (sinds kort) 15 N/ 14 N gemeten. De verschillende gehaltes (aangegeven met δ) en de contextgegevens van het onderzochte materiaal uit Englum zijn weergegeven in tabel Alle metingen werden uitgevoerd door het Centrum voor Isotopenonderzoek van de Rijksuniversiteit Groningen. De kalibratie (fig. 12.1) werd uitgevoerd met behulp van het programma OxCal Tabel De volledige gegevens van 14 C-dateringen van materiaal uit Englum, in chronologische volgorde. nr. lab. nr. 1 GrA GrA GrN GrN GrN GrN GrA GrN GrA GrN GrA GrA GrA gedateerd materiaal WP vlak spoor vnr. δ 13 C ( ) δ 15 N ( ) gemeten 14 C- ouderdom (BP) reservoireffect schelp 4 N wadzand 872-0, ± 50 correctie 400 jaar schelp 4 N wadzand , ± 50 correctie 400 jaar mest , ± 30 mest , ± 50 menselijk bot , ± 20 schelp 4 N , ± 20 correctie 400 jaar dierlijk bot (rund) ,70 8, ± 35 schelp 4 N , ± 30 correctie 400 jaar residu aardewerk adwnr. 225 dierlijk bot (rund) dierlijk bot (hond) vis (kabeljauw) menselijk bot , ± 40 4 N kwelder , ± ,35 11, ± 35 mogelijk jaar ,65 16, ± 35 correctie 400 jaar 4 2? ,40 9, ± 40 Gebruikte afkortingen: lab.nr.: laboratoriumnummer; WP: werkput; vnr.: vondstnummer. Grijs: afwijkende waarden. Stabiele isotopen, in dit geval 13 C en 15 N, behoren, samen met het instabiele 14 C, tot de zeldzame isotopen van koolstof (C) en stikstof (N). Ze hebben een iets zwaardere atoomkernmassa dan de algemene isotopen 12 C en 14 N. Daardoor reageren ze ook iets 2 University of Oxford, Radiocarbon Accelerator Unit.

7 Englum 251 anders op fysische, chemische en biologische processen, die meestal afhankelijk zijn van de massa van atomen. Hierdoor kan ook de onderlinge verhouding van isotopen veranderen. Dit verschijnsel wordt isotopenfractionering genoemd (Van der Plicht 2001, 3). Het zijn met name de biologische processen die in de archeologie interessant zijn; de isotopensamenstelling in organismen, bv. in botcollageen, is namelijk afhankelijk van het voedsel dat door een organisme is gegeten. De isotopenverhouding kan daarmee gebruikt worden om iets over voedselpatronen te weten te komen. Een tweede belangrijk gegeven is dat de isotopensamenstelling een reservoireffect aan het licht kan brengen; een reservoireffect ontstaat als gevolg van het eten van voedsel waarin koolstof met een lager 14 C-gehalte is opgenomen, waardoor 14 C-dateringen te oud uitvallen; dit is vooral het geval wanneer vis een belangrijk deel van het dieet uitmaakt (Lanting & Van der Plicht 1996; Van der Plicht 2001 en 2005). STAB IE LE IS O TO PEN Koolstof komt in de voedselketen terecht doordat het in de vorm van CO 2 door planten wordt opgenomen uit de lucht. Waterorganismen nemen koolstof in verschillende vorm op uit het water. In water opgeloste koolstof kan een hoge eigen ouderdom hebben; dat wil zeggen dat het gehalte 14 C daarvan laag is. Het gehalte aan 13 C geeft een indicatie van het aandeel van marien voedsel of zoetwatervoedsel (zeezoogdieren, vis of schelpdieren) in het dieet. Beiden geven een vertekening in het 14 C-gehalte waardoor gedateerde monsters ouder lijken dan ze zijn. Het zoetwatereffect kan zeer groot zijn, maar speelt in Englum waarschijnlijk geen rol. Dit geeft namelijk een verlaging van het gehalte aan 13 C ( 13 δ), die in deze monsters niet is waargenomen. Wel moet in dit kustgebied rekening worden gehouden met een schijnbare veroudering door het eten van voedsel uit zee, het marien reservoireffect. Voor marien voedsel uit de Noordzee is bekend dat deze vertekening 400 jaar bedraagt. In Englum zijn vijf dateringen gedaan aan mariene organismen, namelijk vier schelpen (nrs. 1, 2, 6 en 8) en een vis (nr. 12); deze hebben, vergeleken met de overige monsters, een veel minder negatieve, in één geval zelfs een positieve, 13 δ. In deze vijf dateringen is het reservoireffect van 400 jaar al verrekend. Mensen en dieren die op het land leven en die voedsel, afkomstig uit de zee, eten, krijgen daardoor een afwijkende, minder negatieve 13 δ in botcollageen. Bij de 14 C- datering aan hun botcollageen moet er rekening mee worden gehouden dat deze te oud uit zal vallen. Deze afwijking wordt groter naarmate meer vis of schelpdieren worden gegeten. Een complicerende factor is dat ook een dieet met veel vlees resulteert in een minder negatieve 13 δ, maar in dat geval hoeft geen rekening te worden gehouden met een reservoireffect. Om de beide effecten van elkaar te kunnen onderscheiden moet gekeken worden naar een tweede isotoop, namelijk 15 N. Bij een dieet met veel vlees zal de 15 δ niet zijn verhoogd, maar bij een dieet met veel marien voedsel wel (zie hierna). In tabel 12.2 wordt een overzicht gegeven van globale waarden van 13 δ in verschillende organismen. Voedsel gebaseerd op C4 planten, zoals gierst, maïs en suikerriet, is daarin niet opgenomen omdat het geen rol speelt in de pre- en protohistorie

8 252 14C-dateringen en stabiele isotopen van het Nederlandse kustgebied. Dat geldt ook voor zoetwatervis. Het gaat hier overigens om gehaltes in botcollageen, dat voornamelijk wordt opgebouwd uit eiwitten. Dit betekent dat de gehaltes alleen iets zeggen over de eiwitbestanddelen in het dieet, zoals vlees, granen en peulvruchten. Dat hoeft maar een klein deel van het werkelijke dieet te zijn (Lanting & Van der Plicht 1996, 500). Tabel Globale waarden van δ 13 C en δ 15 N in organismen, bij een gegeven voedselpakket. δ 13 C in δ 15 N in Bron Planten gemiddeld -26 (grote ca. +1 tot +3 Lanting & Van der Plicht 1996, 499 spreiding) Granen -25 tot -21 Mondelinge mededeling J.N. Lanting Herbivoren (botcollageen) -22,80 tot Lanting & Van der Plicht 1996, 497 Carnivoren (botcollageen) -18 ± Lanting & Van der Plicht 1996, 499 Mens prehistorie (botcollageen) -22,40 tot -18,60 +5 tot +8 Lanting & Van der Plicht 1996, 497 Zoogdier/mens, 100% marien voedsel (botcollageen) ± 2 Lanting & Van der Plicht 1996, 499 Stikstof komt in de voedselketen terecht doordat het door planten wordt opgenomen uit de bodem in de vorm van nitraten, of, bij enkele soorten die in symbiose leven met stikstofbindende bacteriën, uit de lucht. Bij elke stap in de voedselketen neemt het gehalte 15 N ( 15 δ) toe, en wel met gemiddeld 3,4 ± 1,1 (Minagawa & Wada 1984). Mariene voedselketens zijn veel langer dan voedselketens op het land, zodat de 15 δ daar ook hoger zal zijn. Landorganismen die zeevoedsel eten, krijgen daardoor een hogere 15 δ dan organismen die zich uitsluitend voeden met voedsel uit een korte voedselketen die is gebaseerd op landplanten. D ISC US S IE De 14 C-dateringen van materiaal uit Englum zijn over het algemeen eenduidig. Er zijn, zoals gezegd, vijf dateringen waarin rekening is gehouden met een reservoireffect van 400 jaar. Opvallend zijn twee mestmonsters met een zeer lage 13 δ (nrs. 3 en 4). Bij gebrek aan vergelijkbaar gedateerd materiaal kan niet goed beoordeeld worden of dit normale gehaltes zijn voor mest, maar de dateringen van deze monsters stemmen overeen met aardewerkdateringen en met andere 14 C-dateringen in combinatie met de stratigrafie. Er zijn twee bepalingen uitgevoerd aan menselijk bot (collageen), de nummers 5 en 13. De 13 δ van beide valt binnen de bekende marge; de 15 δ van nr. 13 is iets aan de hoge kant en zou kunnen wijzen op enige visconsumptie, maar noodzakelijk is dat niet. Er werden drie dierlijke botten gedateerd, twee van een rund ( de nrs. 7 en 10) en één van een hond. Hierbij werden enkele opvallende 15 N-gehaltes gemeten, namelijk 8,0 in een runderbot en 11,6 in een hondenbot. Opvallend is, dat alle gedateerde zoogdierbotten, zowel van herbivoren (rund) als omnivoren (mens en hond), een 13 δ hebben van ongeveer 20. Voor omnivoren is dat een gemiddelde waarde, voor herbivoren

9 Englum 253 valt deze waarde wel binnen de bekende marge, maar is aan de hoge kant. Mogelijk heeft het wonen in een kustgebied tot gevolg dat de marges voor het gehalte aan 13 C iets opschuiven naar boven, met andere woorden dat de gemiddelde 13 δ in het kustgebied iets minder negatief is dan in het binnenland. De 15 δ van 8,0 van één van de runderen, nr. 7, valt buiten het normale 15 N- gehalte van herbivoren. Voor een verklaring kan gedacht worden aan de stikstofhuishouding van de kweldervegetatie; het voedsel van het vee van Englum was waarschijnlijk geheel afkomstig van de kwelders. Planten nemen hun stikstof op uit de bodem. Op kwelders die regelmatig overstroomd worden, zoals in de omgeving van Englum het geval was (zie hoofdstuk 2), wordt bij iedere overstroming mineraalrijk slib afgezet. Dit slib bevat ook in zeewater opgeloste stikstofverbindingen, deels afkomstig van dode mariene organismen met een hoge 15 δ. Planten nemen deze mariene stikstof op en grazende dieren eten de planten, zodat runderen daardoor mogelijk een verhoogde 15 δ krijgen. Gericht onderzoek naar de stikstofisotopen-kringloop op kwelders zou hier duidelijkheid kunnen brengen. De tweede opvallende waarde is de 15 δ van de hond, nr. 11. Deze is 11,6, nog aanzienlijk hoger dan het normale gehalte voor carnivoren, terwijl honden alleseters zijn. De 15 δ zou daarom in de buurt van de 15 δ van mensen verwacht kunnen worden. Mogelijk maakte marien voedsel deel uit van het dieet van deze hond. Dat is des te opvallender omdat uit de dierlijke botresten uit Englum blijkt dat vis niet of nauwelijks een rol speelde in het voedselpakket van mensen (zie hoofdstuk 8). Honden liepen waarschijnlijk los en zochten hun voedsel zelf bij elkaar op en om de wierde. Aangespoelde visresten, schelp- en schaaldieren zijn voor veel honden aantrekkelijk en zullen regelmatig door honden zijn gegeten. Een andere mogelijkheid is dat de hond regelmatig vlees at van runderen met een hoge 15 δ. Het aandeel marien voedsel in het dieet van deze hond is van belang, omdat de datering van de hond (2085 ± 35 BP) een belangrijke rol speelt bij de datering van een bepaald type aardewerk 3, dat op grond van deze datering jaar ouder zou moeten worden gedateerd dan tot nu toe werd aangenomen (zie hoofdstuk 4). Het speelt ook een rol bij de datering van een bijzonder spoor (zie hoofdstuk 11, nr. 6, een kuil met de resten van deze hond in een omgekeerde pot). Als we aannemen dat een deel van het voedselpakket van de hond een mariene herkomst had, kan gerekend worden met een reservoireffect. De bekende datering van het aardewerk (ca. de eerste eeuw n.c.) doet dan vermoeden dat het reservoireffect jaar moet bedragen. De laatste datering in de lijst, nr. 9, is uitgevoerd op aanslag uit een pot. Waarschijnlijk gaat het om verkoolde voedselresten, met mogelijke ingrediënten als granen, melk en vet. De 13 δ daarvan (-25,52 ) valt net buiten de marges voor granen (zie tabel 12.2). Mogelijk wordt deze verlaging veroorzaakt door de aanwezigheid van vet, dat een nog negatievere 13 δ-waarde heeft (Lanting & Van der Plicht 1996, 496, fig. 2). 3 Type Midden-Groningen Gw5c, naar typologie Taayke 1996.

10 254 14C-dateringen en stabiele isotopen T ENS LO TTE Het onderzoek naar stabiele isotopen maakt het niet alleen mogelijk 14 C-dateringen te interpreteren en reservoireffecten op het spoor te komen, maar ook, binnen grenzen, het dieet van mensen en dieren te achterhalen. Bij het onderzoek van de hier besproken bepalingen van materiaal uit het Noord-Nederlandse kustgebied blijkt echter dat de kringloop van koolstof en stikstof en hun isotopen in een regelmatig overstroomd kweldergebied nog slecht bekend is. Zo zijn de, mogelijk afwijkende, 15 N-gehaltes van de kweldervegetatie niet bekend, zodat niet beoordeeld kan worden wat het normale gehalte daarvan is in herbivoren. Als basis van de voedselketen op de kwelders zouden afwijkende gehaltes ook invloed kunnen hebben op de normale 15 δ van mensen en dieren. Beïnvloeding van de koolstofcyclus door mariene invloed lijkt buiten de voedselketen niet waarschijnlijk, maar ook voor de 13 C-gehaltes geldt dat er nog veel onzekerheden zijn op het gebied van de voedselpakketten van mensen en dieren en producten van de stofwisseling zoals mest en zuivel. Onderzoek hiernaar zou kunnen beginnen met een inventarisatie van alle isotopengehaltes die tijdens 14 C-bepalingen zijn gemeten aan materiaal uit het kweldergebied. In het vergelijkende onderzoek dat daarmee zou kunnen worden uitgevoerd, kan ook het materiaal van Englum beter beoordeeld worden dan nu mogelijk is. D AN KWO ORD Met dank aan Jan Lanting, voor het opzoeken van de meetresultaten en zijn commentaar op een eerdere versie van dit artikel. L ITER ATUUR Lanting, J.N. & J. van der Plicht, 1996: Wat hebben Floris V, skelet Swifterbant S2 en visotters gemeen?, Palaeohistoria 37/38, Minagawa, M. & E. Wada, 1984: Stepwise enrichment of 15 N along food chains: further evidence and the relation between δ 15 N and animal age, Geochimica et Cosmochimica Acta 48, Plicht, J. van der, 2001: Isotopenonderzoek in de archeologie. You are what you eat, Archeobrief 5, 3-7. Plicht, J. van der, 2005: De 14 C-methode, Nationale Onderzoeksagenda Archeologie, Amersfoort, hoofdstuk 4. Taayke, E., 1996: Die einheimische Keramik der nördlichen Niederlande 600 v.chr. bis 300 n.chr. Teil III: Mittel-Groningen, Berichten van de Rijksdienst voor het Oudheidkundig Bodemonderzoek 42, 9-85.