Analyse von (prä)historischen Funden mittels LA-ICP-DRC-MS
Analysis of (pre)historic findings by LA-ICP-DRC-MS
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (20%); Chemie (70%); Geschichte, Archäologie (10%)
Keywords
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LA-ICP-MS,
ELEMENTAL FINGERPRINT,
HUMAN BONE SAMPLES,
SR ISOTOPES
Immer häufiger wird versucht die "ungeschriebenen Bücher der Geschichte" durch interdisziplinäre Ansätze zu entziffern. Moderne Anthropologie und Archäologie bedient sich mehr und mehr chemischer Methoden, um verschiedene Theorien (wie zum Beispiel die Verbreitung von Kulturen oder Wanderungsverhalten vorzeitlicher Völker) zu untermauern oder besser zu verstehen. Dies führt zu einer Verdichtung unseres Wissens über vergangene Kulturen und liefert weitere Hinweise auf die Frage: Woher kommen wir, wohin gehen wir? Das Kernstück dieses Projektes ist die Optimierung und Implementierung einer innovativen analytischen Methode, die es ermöglicht, wertvolle (prä)historische Funde chemisch zu analysieren ohne sie dabei zu zerstören. Isotopen- und Spurenelementmuster werden dabei auf einer Fläche von nur ca. 50 m untersucht. Statistische Analysen von einzigartigen Funden (Knochen, Zähne, Grabbeigaben) erlauben die Lösung ungeklärter Fragen moderner Archäologie und Anthropologie (wie zum Beispiel Migrationsprozesse, soziale Struktur, Territorialverhalten, Migrationsprozesse und Ausbreitung von Kulturen). Der erste Schritt des Projektes ist die Optimierung der Methode und die Untersuchung der Variabilität von Sr- Isotopen- und Spurenelementverhältnissen in Zähnen und Knochen. Danach werden wir statistische Auswertungen von 5 ausgesuchten Funden von 5000 v.Chr. bis 1000 n.Chr. durchführen (Jungsteinzeit bis Mittelalter). Die Spurenelementverteilung in Metallgegenständen wird als "Fingerabdruck" zur Bestimmung der Herkunft herangezogen. Auch hier kann die nahezu zerstörungsfreie Analysenmethode wertvolle Daten liefern. Es werden ein Goldfund (Awaren) und Grabbeigaben aus Bronze untersucht. Die Kombination der so erhaltenen Informationen wird das Wissen über prähistorisches Leben signifikant erhöhen. Dieses interdisziplinäre Projekt ist eine Zusammenarbeit der Universität für Bodenkultur und dem Naturhistorischen Museum.
Interdisziplinäre Methoden sind mehr und mehr gefragt, um Informationen aus anthropologischen und archäologischen Funden zu ziehen, die helfen sollen, den ungelösten historischen Rätseln einen weiteren Puzzlestein hinzuzufügen. Moderne Anthropologie und Archäologie stützen sich dabei immer mehr auf neueste chemische Methoden, um die Hintergründe historischer Kulturen aus den gefundenen Überresten besser zu verstehen und einen weiteren Aspekt der Fragen zu beleuchten: Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Die chemische Zusammensetzung ist ein Teil dieser Information, die in den meisten Fällen eindeutig ist und von der Umgebung über die Nahrungskette in tierische und menschliche Gewebe weitergegeben wird. Diese Infomration kann nun beispielsweise dazu verwendet werden, Wanderungsbewegungen oder soziale Strukturen historischer Kulturen zu rekonstruieren. Darüber hinaus gibt die chemsiche Zusammensetzung archäologischer Fundstücke eine direkte Information über das Rohmaterial, aus denen sie geschaffen wurden und somit kann diese Infomration zur Identifizierung der Herkunft oder Echtheit herangezogen werden. Das Hauptziel dieses Projektes war die Etablierung einer neuen analytischen Methode, um diese Informationen überhaupt erst sichtbar werden zu lassen: dabei wird mit einem Laserstrahl von weniger als 100m Durchmesser Probenmaterial verdampft und mit Hilfe eines sehr empfindlichen Spektrometers auf die chemisce Zusammensetzung hin analysiert. Im Zuge unserer Arbeit lag ein Hauptaugenmerk darauf, daß diese Information im Laufe der Jahrtausende durch die Lagerung im Boden signifikant verändert werden kann. Dementsprechend ist es uns gelungen, in historischem Knochenmaterial diese Information durch z.B. die Anwendung einer sequentiellen Lösungstechnik zugänglich zu machen. Am Beispiel der Ausgrabung von Asparn/Schletz konnten somit Individuen hinsichtlich ihrer sozialen Herkunft identifiziert werden als auch Individuen, die nicht unmittelbar von der historischen Siedlung stammen sondern offensichtlich von einem Stamm, der diese Siedlung überfallen hatte. Die Analysenmehtode konnte auch erfolgreich zur Bestimmung historischer Artefakte verwendet werden. Am Beispiel keltischer Brionzefunde konnte über die chemische Zusammensetzung die Herkunft der Produkte nachvollzogen werden. Das Projekt ermöglichte uns die Etablierug einer sehr einzigartigen und universellen Methode, um neuartige Informationen möglichst zerstörungsfrei an diesen wertvollen historischen Exponaten sichtbar zu machen. Die Anwendung dieser Methode läuft zur Zeit in unseren Laboratorien und neue Daten werden in Kürze veröffentlicht werden.
Research Output
- 227 Zitationen
- 4 Publikationen
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2002
Titel Investigation of Sr isotope ratios in prehistoric human bones and teeth using laser ablation ICP-MS and ICP-MS after Rb/Sr separation DOI 10.1039/b203314c Typ Journal Article Autor Prohaska T Journal Journal of Analytical Atomic Spectrometry Seiten 887-891 -
2005
Titel Time-resolved monitoring of heavy-metal intoxication in single hair by laser ablation ICP–DRCMS DOI 10.1007/s00216-005-3283-4 Typ Journal Article Autor Stadlbauer C Journal Analytical and Bioanalytical Chemistry Seiten 500-508 -
2004
Titel Characterisation of ancient and art nouveau glass samples by Pb isotopic analysis using laser ablation coupled to a magnetic sector field inductively coupled plasma mass spectrometer (LA-ICP-SF-MS) DOI 10.1039/b403974b Typ Journal Article Autor Schultheis G Journal Journal of Analytical Atomic Spectrometry Seiten 838-843 -
2007
Titel History of individuals of the 18th/19th centuries stored in bones, teeth, and hair analyzed by LA–ICP–MS—a step in attempts to confirm the authenticity of Mozart’s skull DOI 10.1007/s00216-007-1266-3 Typ Journal Article Autor Stadlbauer C Journal Analytical and Bioanalytical Chemistry Seiten 593-602