Strontium: Naturens GPS omskriver historien
Analyser af grundstoffet strontium i tænder og hår har revolutioneret synet på bronzealderen. Strontium giver videnskaben mulighed for at zoome helt ind på enkelte menneskers livshistorie, og forskerne er kun lige begyndt.
Professor Karin Frei har ved hjælp af strontium-analyse tvunget forskerne til at skrive historiebøgerne om.
En sommerdag år 1370 f.Kr. bliver en ung kvinde på omkring 17 år begravet i det sydlige Jylland, hvor byen Egtved ligger i dag.
Her bor en af dansk bronzealders betydningsfulde slægter. Begravelsen er pompøs: Liget bliver stedt til hvile på et leje af koskind i en kiste hugget ud af en hel egestamme.
Pigens lig er klædt i et uldskørt, og om livet bærer hun et uldbælte med et bronzespænde, der skinner som solen.
Ved kvindens hoved sætter de efterladte en barkæske med brændte rester af et barn og ved hendes fødder en bark-spand med øl. Smykker og en kam følger hende også i graven.
De efterladte dækker liget med et klæde, og som en sidste gestus lægger de en røllike i blomst hos den døde. Herefter begynder arbejdet med at indkapsle kisten i en gravhøj af mosetørv. Højen er elitens privilegium – et symbol på magt, rigdom og status.
Da graven blev fundet i 1921, blev den såkaldte Egtvedpige ophævet til et nationalt klenodie. Alle antog, at hun måtte være dansk. De tog fejl.
Grundstof sladrer om levesteder
På Nationalmuseet sidder kvinden, som ved hjælp af en af arkæologiens nyeste teknikker vristede sandheden om Egtvedpigen ud af fortidens mørke.
Professor Karin Margarita Frei er en af Europas fremmeste eksperter i såkaldt strontium-analyse, som kan afsløre dyre- og menneskeskeletters forhistorie.
“Strontiumisotop-analyse anvendes som en udelukkelsesmetode, der kan bruges til at slå fast, hvor folk ikke har levet”, understreger Karin Frei, da HISTORIE møder hende på arbejdspladsen i Nationalmuseets laboratorier.
Frei er ekspert i såkaldt arkæometri, et tværfagligt forskningsfelt mellem arkæologi og naturvidenskab. På væggene i hendes kontor hænger plancher, der viser strontium-niveauerne i Danmark og England – de to lande, hvor forskerne er længst fremme med teknikken.
Ved hjælp af strontiumisotop-analyse kunne Karin Frei og hendes internationale forskerhold bevise, at Egtvedpigen ikke er vokset op i Danmark, fordi hendes såkaldte strontiumisotop-signatur ikke svarer til intervallet af strontium i Danmarks undergrund.
Analysen kan også bruges til at tegne en radius rundt om Egtved, der mod syd og vest skærer gennem Midttyskland og England, mod nord og øst gennem Østersøen og det sydlige Sverige.
Egtvedpigen stammer fra et sted uden for den radius, men præcis hvor kan analysen ikke svare på. Her må andre videnskaber i spil.
Hårets strontium-signatur kan give informationer om ejerens sidste livsmåneder.
Bronzealdermennesket var højmobilt
Arkæologien peger på en rig udveksling af varer mellem Norden og Central- og Sydeuropa, og det virker derfor sandsynligt, at Egtvedpigen er født i og har rejst fra Sydtyskland.
“Egtvedpigen er det første bevis på, at ét enkelt individ har bevæget sig så langt og så hurtigt i bronzealderen”, siger Karin Frei.
Videnskaben har længe vidst, at varer som rav og metaller bevægede sig på kryds og tværs af Europa. Nordisk rav er fundet så langt væk som i de mykenske kongegrave fra bronzealderens Grækenland.
Men forskerne har ikke vidst, hvor mange mellemmænd varerne gik igennem på vejen. Analyserne af Egtvedpigen beviser, at det enkelte bronzealdermenneske har haft internationalt udsyn og var i stand til at flytte sig langt.
Opdagelsen står i kontrast til den tidligere opfattelse af en langt mere statisk levevis i bronzealderen.
“Det er en fantastisk tid at arbejde med forhistorien i – vi får så meget ny viden, når vi blander arkæologi og naturvidenskab. Jeg er meget interesseret i at undersøge mennesker på individniveau – en person kan fortælle meget om hele bronzealdersamfundet”, forklarer Frei.
Hendes analyser viser også, at Egtvedpigen havde rejst frem og tilbage til Danmark flere gange, kort før noget ukendt – sandsynligvis sygdom – tog livet af hende.
Forskerne, der har undersøgt pigen, regner med, at hun allerede var svækket på rejsen, og at hun medbragte resterne af det brændte barn.
Rølliken vidner om, at hun blev begravet på en sommerdag.
Hår afslører rejser måned for måned
Strontiumisotop-analyser af tænder har været brugt i over 20 år, men Karin Frei har i de seneste år videreudviklet metoden til også at analysere hår, tekstiler og negle.
Og her har de danske gravhøje været afgørende, fordi det sure, vandmættede miljø under tørvene har bevaret store dele af de døde.
“Bronzealdergravene med egetræskister er helt unikke, fordi vi er så heldige at have adgang til hår, tænder og tekstiler”, forklarer Karin Frei.
Og netop håret er afgørende for at kunne følge et fortidsmenneske på nært hold.
For at forstå hårets store betydning er det nødvendigt at kende grundelementerne i strontiumisotop-analyse: Strontium (Sr) er et grundstof og minder fysisk om kalk, hvilket betyder, at strontium kan indtage den samme plads som kalk i jorden og i menneskets knogler.
Et lokalområdes særlige sammensætning af bjergarter betyder, at forskellige egne på jorden har særlige strontium-intervaller – en signatur.
Når grundfjeldet nedbrydes, vandrer strontium med op i de øvre jordlag – den del af jorden, vi kender, når vi tager et spadestik.
Alt, der lever i og af jorden eller omgiver sig med jorden, optager strontium. Grundvand, vandløb og søer optager strontium, og det samme gør planter.
Når dyr og mennesker spiser planterne eller drikker vand, optager de strontium.
Lokalområdets særlige strontiumisotop-signatur lagrer sig i de dele af menneskekroppen, der indeholder kalk: i knogler, tænder og i mindre grad i hår og negle.
Strontiumisotoperne sætter sig i seksårstandens emalje, når den dannes – det vil sige i alderen nul til tre år. Isotoperne lagres desuden i visdomstandens emalje, når den dannes – det vil sige i alderen seks til 16 år. Endelig samler strontiumisotoperne sig også i håret, efterhånden som det vokser.
At strontium lagres i håret, gør Egtvedpigens hår til en tidslinje over de sidste 23 måneder af hendes liv.
Da håret typisk vokser en centimeter hver måned, kan forskerne følge strontiumindholdet – og dermed eventuelle bevægelser fra område til område – måned for måned.
Håret afslører, at Egtvedpigen har rejst flere gange frem og tilbage over lange afstande med få måneders mellemrum inden for hendes sidste to leveår.
Hvem var Egtvedpigen?
Spørgsmålet er nu, hvad formålet med Egtvedpigens lange og hyppige rejser var. Måske var hun en del af de handelskaravaner, der fragtede luksusvarer på kryds og tværs af Europa.
Gyldent rav fra Nordens kyster var kostbart som guld i Sydeuropa. Rav kunne handles mod eksotiske glasperler eller vævede tekstiler af uld, der var et nyt og ligeledes kostbart materiale i bronzealderen.
Rav kunne også veksles til tidens mest anerkendte internationale valuta – et materiale, der i moderne tid har lagt navn til hele epoken: bronze.
Til forskel fra tidligere tiders materialer som flint og ben kunne bronze smedes til prægtige sværd – langt større end dolke af sten.
Bronze kunne forvandles til skinnende smykker, rituelle figurer eller rageknive, der alle tjente som elitens statussymboler.
“For første gang i historien ser vi, at folk gerne ville skille sig ud fra hinanden. Vi ser for første gang en elite”, fortæller Karin Frei.
Med smykker, tøj og statussymboler som kamme, rageknive eller sværd ville bronzealderens mennesker vise, at de havde magt og rigdom.
Bronze er en legering af 90 procent kobber, som i bronzealderen typisk blev udvundet i Central- og Sydeuropa, og 10 procent tin, som indbyggerne i England var leveringsdygtige i. Selve fremstillingen af bronze krævede derfor international handel.
Ifølge forskerne kan Egtvedpigen derfor meget vel have været del af et rejsende handelsfolk. Men hendes klæder fortæller en særlig historie.
Snoreskørtet om livet er kendt fra bronzeskulpturer fundet i Danmark af rituelle dansere – kvinder, som under religiøse ritualer gik i bro og sprang badut til ære for universets mest guddommelige kraft: den livgivende sol.
Hvis hun har været rituel danser og samtidig har fået en begravelse, som er en dronning værdig, må hun have været en helt særlig en af slagsen. Muligvis en slags ypperstepræstinde.
Nogle arkæologer mener, at unge kvinder blev brugt til at befæste alliancer mellem høvdinge, men de mange rejser lige op til døden taler imod, at Egtvedpigen skulle være blevet bragt til Danmark som brud – for hvorfor skulle hun så rejse igen?
Forskerne ved det ikke, og det står derfor fortsat hen i det uvisse, præcis hvad pigen skulle i Danmark.
Strontium-analysen afslørede, at Egtvedpigen 24 måneder inden sin død gennemførte flere lange rejser, og at hun kan være kommet fra en række europæiske regioner. Egtvedpigen havde skulderlangt hår og var iklædt snoreskørt og en bluse i uld. Strontium-signaturen viser, at pigen kan være vokset op i Centraleuropa, England, Sverige eller på Bornholm. Arkæologerne mener, området omkring Schwarzwald i Tyskland er mest sandsynligt.
Skrydstruppigen var også udlænding
Få århundreder efter Egtvedpigens død ankom en anden ung kvinde i den giftemodne alder til egnen omkring Haderslev i Sønderjylland.
Skrydstruppigen, som hun efterfølgende er navngivet, blev stedt til hvile i en gravhøj blot få hundrede meter borte fra resterne af en mægtig bronzealdergård: et 500 kvadratmeter stort, treskibet langhus.
Graven blev åbnet i 1935, og hun er gennem tiden blevet undersøgt adskillige gange, men udviklingen inden for naturvidenskabens teknikker sendte rester af Skrydstruppigen i laboratoriet igen.
Blot to år efter at Karin Frei sammen med sit forskerhold havde afsløret, at Egtvedpigen ikke var lokal, kunne hun ved hjælp af strontium-analyser påvise, at også Skrydstruppigen var udlænding.
Karin Frei lavede en strontiumisotop-analyse af tænder og hår. I modsætning til Egtvedpigen var knogler og alle tænder bevaret.
En helt særlig gave blev serveret for forskerne i form af Skrydstruppigens 60 cm lange hår – kunstfærdigt flettet og anrettet i en høj frisure under et net af hestehår.
De lange lokker gav Karin Frei en sjælden mulighed for at følge Skrydstruppigens færden måned for måned i 60 måneder – hele fem år – før sin død.
En analyse af knoglerne viste, at kvinden var omkring 17 år, da hun døde, og strontiumisotop-analysen afslørede, at hun 45 måneder (knap fire år) inden sin død gennemførte en lang rejse.
Præcis hvorfra kan Karin Frei ikke pege på, men det kunne være det nordlige Tjekkiet, Midttyskland, det vestlige England, Sverige eller Bornholm.
Hun har kun gjort denne ene rejse, og hun er blevet boende ved rejsens mål – Skrydstrup.
“Hun var ikke lokal, men blev begravet som den lokale elite. Kulturmikset er spændende, og det er tankevækkende, hvor hurtigt hun ser ud til at være blevet integreret”, forklarer Karin Frei.
Vikingekonges mænd var fra Polen
Strontium-teknikken har også afsløret overraskelser om vikingekongen Harald Blåtands krigere. Analyser af 48 mandeskeletter fundet på ringborgen Trelleborgs gravplads viste, at strontiumisotop-
værdien i tandemaljen på 32 ud af skeletterne ikke stemte overens med undergrunden i Danmark. Hvor de præcis stammer fra, er uvist, men typen af gravenes keramik og våben tyder på enten Norge eller det nuværende Polen. Vikingekongen brugte altså udenlandske lejesoldater.
Også andre steder i verden har strontiumisotop-analyser af tænder hjulpet med at sætte fortiden på plads.
På en stenaldergravplads fundet i 2005 ved Eulau i Tyskland kunne forskere med strontium-analyser slå fast, at også den sene stenalders kvinder blev hentet udefra.
Dna-analyser viste, at kvinder, børn og mænd på den 4.600 år gamle gravplads alle var i familie. Men kun mænd og børn var født lokalt.
Også historien om Sydamerikas inkaer er blevet klarere, efter at forskere har undersøgt den ved hjælp af strontiumisotop-analyse.
I 2004 gravede arkæologer syv skeletter af børn i alderen tre til syv år ud i Cuzco-dalen, som var centrum for inkaernes imperium.
Skriftlige kilder fortæller, at de smukkeste børn fra hele riget blev ofret til solguden, og via strontiumisotop-analyse kunne forskere konkludere, at to ud af de syv børn ganske rigtigt kom langt fra Cuzco-dalen.
Potentielt kan fremtidige strontiumisotop-analyser gøre forskerne klogere på alt fra egyptiske faraoer til oldgræske søfolk.
Det kræver dog, at forskerne har rester af knogler, tænder og hår samt tekstiler. Derudover skal de have tid og midler til at kortlægge kloden – på ny.
Den over 5.000 år gamle sten-aldermand Ötzi blev fundet i en gletsjer i 3.200 meters højde. Også den berømte stenaldermand Ötzi, som blev fundet i 1991 i Alperne, er blevet undersøgt ved hjælp af strontiumisotop-analyse. Resultaterne viste, at Ötzi efter al sandsynlighed var født og levede hele sit liv i en radius af blot 60 km fra det sted, han blev fundet.
Arbejder på strontium-europakort
For at finde ud af, hvor fortidens mennesker er født, har rejst fra og er ankommet til, har forskerne ikke kun brug for at analysere de jordiske rester.
Metoden kræver også viden om et givent områdes strontiumisotop-signatur og i et større perspektiv et kort over hele verdens signaturer, så forskerne kan udelukke eller sammenkoble sammenhængen mellem et skelets strontiumisotop-signatur og geografien.
Karin Frei kan fx udelukke, at Egtvedpigen og Skrydstruppigen kommer fra Danmark – undtaget Bornholm, som har en helt anderledes strontium-signatur end resten af landet – fordi Danmarks strontiumisotop-intervaller – som et af de første og få steder i verden – er blevet detaljeret kortlagt. Også i England har forskerne arbejdet med detaljeret kortlægning af de vigtige signaturer.
Men det meste af resten af verden figurerer stadigvæk som hvide pletter på landkortet i en strontiumisotop-sammenhæng.
For at få endnu flere brikker til at falde på plads i puslespillet af bronzealderens samfund må videnskaben i gang med en helt ny kortlægning af verden.
Et stort internationalt forskningsprojekt, som Karin Frei også er med i, arbejder derfor i disse år på at udvikle et strontiumkort over hele Europa.
Arbejdet med at indsamle prøver af jord, grundvand, overfladevand og planter er stort og tidskrævende. Ud over jordbunden skal forskerne samtidig tage højde for fx støvpartikler, der blæses med vinden.
I Norden modtager landskabet fx partikler af sand så langt væk fra som Sahara, der kan “forurene” de særlige strontium-signaturer.
Men kortlægningen rummer samtidig potentialet for endnu flere afsløringer om bronzealdersamfundet i fremtiden, påpeger Frei:
“Det er helt vildt. Man regnede slet ikke med, at bronzealdersamfundet var så komplekst. Videnskaben antager tit, at historieudviklingen er lineær – at det kun kan gå fremad. Men vores nye viden peger på, at den kulturelle udvikling kan gå op og ned. Bronzealdersamfundet var meget dynamisk og globalt, hvorimod den følgende jernalder sandsynligvis var mere lukket. De næste 10 år vil vi få et meget mere nuanceret billede af vores forhistorie”.