• No results found

Markens kemiska och fysikaliska informationskällor

Johan Linderholm

Bakgrund

Jordbruket har utgjort en av de svenska basnäringarna i årtusenden och studier av människans historia är intimt förknippade med brukandet av jorden. De tidigaste insla­

gen av odlade kulturväxter kan spåras till ca 6000 år före nutid och genom historien har odlandet ökat i betydelse för att försörja en växande befolkning. Med jordbrukets införande påbörjade den förhistoriska människan en mer omfattande markanvändning och följdaktligen en allt in­

tensivare markpåverkan med fysiska, kemiska och biolo­

giska förändringar som följd.

Av tradition har arkeologer (och då främst inventerare) och kulturgeografer arbetat med frågor rörande jordbru­

kets odlingssystem, arrondering och odlingsteknik från observationer av ovan mark synliga lämningar som t ex stensträngssystem, åkerterrasser m m, eller om man så vill indirekta lämningar av jordbruket (Widgren 1983).

Det finns två perspektiv, tid och rum, som man kan anlägga på förhistorisk markanvändning och kemiska­

fysikaliska markförändringar. När det gäller tidsaspekten kan kolluvier ge användbara material. Kolluvier som av­

sätts till följd av odlingsaktiviteter och erosion, är oftast stratigrafiska och ger därigenom kronologisk informa­

tion. Här kan frågeställningar användas som berör när odling förekommit, förändringar över tid, etc. De rums­

liga aspekterna behandlar åkerytor, arrondering osv, i ett synkront perspektiv. Från båda perspektiven kan man dis­

kutera markanvändningens art, omfattning och intensitet.

Hur kan man då studera markförändringar till följd av jordbruk som inte går att ockulärbesiktiga? Jordmåns- begreppet är ett centralt begrepp för diskussion kring jord­

bruk och marken som informationskälla. Jordmånen, dvs den del av marken som berörs av klimat och biosfär, ut­

bildas som en följd av en rad natur- och kulturbetingade

formationsprocesser och berättar om markens historia.

Provan (1973) noterade att jordmånsbildningen varierade över ett boplatsområde från järnåldern och antog att detta hängde samman med olikartad markanvändning. En re­

levant jordmånsklassificering och bedömning av mark­

profiler, ur vilka prov insamlas, är naturligtvis en förut­

sättning för att vidare kemiska analyser ska vara menings­

fulla och möjliga att tolka. Vidare har kemiska data en väsentligt skild karaktär jämfört med artefaktuella data och blir ej meningsfulla om man försöker studera dem som enskilda företeelser. Det är därför viktigt att ett rep­

resentativt urval av prover insamlas som reflekterar olika marktyper eller olika förhistoriska aktiviteter.

Jordbruksaktiviteter genererar specifika förändringar i marken som är kopplade till fysisk bearbetning och till­

försel av näringsämnen (stallgödsel), något som för Skan­

dinaviens del blir akuellt någon gång under yngre brons­

ålder (Engelmark 1992). Sedan 30-talet har man vetat att genom att under längre perioder bo och leva på ett ställe anrikas kemiska ämnen (bl a fosfat) i marken förknip­

pade med människors biogeokemiska kretslopp (Arrhe­

nius 1934). Fosfatkarteringar har sedan dess använts i varierande omfattning som arkeologisk prospekterings- metod, främst för att lokalisera förhistorisk bebyggelse.

Men denna analysmetod behandlar mer förändringar till följd av boende eller hushållsakti vi teter och används mer för att påvisa förekomst av boplatser än att förklara mark­

användning. För att studera jordbruk krävs andra metoder.

Odlingsexperiment med stallgödsling i podsolerad mark, vid arkeologiska institutionens vid Umeå universi­

tets försöksområde, har visat hur markens organiska subs­

tans ökar kraftigt när ca 20 - 25 ton/ha gödsel tillförs. Dessa mängder är nödvändiga för att kunna odla säd i jordmåner med låg omsättning och näringsstatus som t ex

podsol-Organisk

Tid efter odling (år) Odlingsfas

Fig 1. Förändring av markens organiska substans i en podsoljord, vid tillförsel av stallgödsel.

Växternas upptagning

av P Gödsel

Nedbruten/omsatt organisk substans

Svårnedbruten Biomassa

mikrobiellt P

organisk substans Tillgängligt P

Svårnedbruten organisk substans Tillgängligt

oorganiskt P

Stabil organisk P Minerogent P

Fixerat oorganiskt P

Gammal organisk substans Stabil organisk P

Fig 2. Fosfatkretsloppet i en podsoljord i samband med tillförsel av stallgödsel.

jordar. Eftersom omsättningen av den organiska substan­

sen är långsam (Bohn et al 1985) kommer det, efter att odlingen upphör, bli kvar rester av svårnedbrutna organiska föreningar i marken (från gödseln) som mycket sakta bryts ned (se fig 1). I detta mark-kretslopp kommer även fosfat­

föreningar att ingå. Övergivna gödslade åkrar bibehåller och binder en gödselrelaterad fosfat i en svårnedbruten humus (se fig 2). Genom att analysera denna komponent kan man se var och eventuellt i vilken omfattning göds­

ling bedrivits (Engelmark och Linderholm 1996, Liversage et al 1987, Ottaway 1984).

Det finns en rad sätt att analysera olika fosfatfraktioner i ett markkemiskt system. Att direkt analysera organiskt bunden fosfat är svårt, så vanligen analyserar man en total mängd P04 3 samt en oorganisk fraktion. För att erhålla den organiska fraktionen subtraheras oorganisk del från total mängd. Oorganisk fosfat i jord kan analyseras genom citronsyra extraktion, följt av komplexbildning mellan fos­

fat och molybdat i sur lösning (Bethell & Maté 1989, Engelmark & Linderholm 1996). Genom att oxidera det organiska materialet i jordprovet, genom behandling med starka oxiderande syror eller förbränning, frigörs även organiskt bunden fosfat och på så sätt erhålls en relativ totalhalt (Bock 1979; Stevenson 1986).

Fallstudien från Vässingstugan

Vid en medeltida gård, Vässingstugan i Östergötland, på Sydsvenska höglandet (fig 4) genomfördes en markun­

dersökning inom ramen för projektet ”Kan man leva på en ödegård?”. Boplatsen övergavs sannolikt vid 1300-ta- lets mitt (Berg 1993; Engelmark & Linderholm 1993).

Här fanns också ett större röjningsröseområde med terras­

ser, hak samt röjda ytor.

Här insamlades jordmaterial från olika ytor så att olika markanvändning skulle bli representerad, (boplats, åker och naturlig opåverkad jordmån). Även material från ett närliggande 1800-tals torp insamlades. Från 18 ytor som var ca 25 m2 stora togs jordprov från fem provpunkter som sedan slogs ihop, för att minska risken för slump­

mässig naturlig variation. Material insamlades huvudsak­

ligen från B-horisonten, men i fall med oklar jordmåns- bildning insamlades även prov från A- samt C-horisonter.

Resultaten från de kemiska analyserna visas i figur 3, där kvoten mellan den totala P-halten och den oorganiska P-fraktionen är satt i relation till glödförlusten. Proven från det medeltida boplatsområdet bildar en grupp i ned­

re högra delen av diagrammet, karaktäriserade av hög halt oorganisk P, låg P-kvot samt hög organisk halt. I den övre delen av diagrammet återfinns prov med hög P-kvot, dvs relativt stor andel organiskt bun­

den fosfat som kombinerat med hög glödförlust antas indikera odling/göds­

ling. Proven med denna karaktär åter­

finns i de stenrensade ytorna i det s k röjningsröseområdet samt i åkerjor­

darna kring det historiska torpet. För den medeltida gårdens del innebär detta att det med stor sannolikhet be­

drivits odling med ensäde och stall­

gödsling.

Undersökningen har primärt fokuse­

rats på att klassificera olika jordar.

Detta kan sammanfattas med en en­

kel modell (fig 5) där man kan klas­

sificera jordprov efter varierande mark­

användning i podsoljordar. Nivåerna är inte absoluta eller statiska utan va­

rierar med jordmån, marktyp m m.

10

Fig 3. Relationen mellan kvoten Ptot och Poorg mot glödförlusten över proven från lokalen Vässingstugan (se även fig 4).

O o o o

100 M

Höjdkurva

Terrasskant

Stenmurar kring inäga till 1800 - tals torp

Provpunkter

Medeltida bosättning Byggnad

Husgrund Röjningsröse

Fig 4. Lokalen Vässingstugan. Provpunkter och symboler är samma som i fig 3.

Modellen är alltså inget färdigt recept som skall följas utan ett hjälpmedel att tolka olika markanvändning inom ett undersökningsområde på basis av kemisk information.

Sekundär markanvändning samt jordmånsbildande processer kan naturligtvis komma att förvränga resultat vid markundersökningar. Vissa av dessa faktorer kan dock i viss mån identifieras både pedologiskt i fält och kemiskt/

analytiskt på laboratorium. Det är naturligtvis inte alltid möjligt att isolera enstaka företeelser eftersom markan­

vändning varierat över tid i ett område, men som regel lämnar den mest intensiva fasen kraftigast spår.

Brunjordar

odlad/gödslad jord Påverkad

icke odlad jord

Naturliga opåverkade

jordar /

Boplats jordar Organisk halt

Fig 5. Modell för jordbrukets markanvändning i podsoljordmån.

Diskussion

Spåren efter förändringar till följd av markanvändning återfinns i marken och jordmånsbildningen och är olika beroende på vilka aktiviteter man bedrivit. Sett från mark­

perspektivet har jordbruket sedan lång tid varit en cent­

ral del i människans markanvändning och kanske den mest omfattande faktorn när det gäller markförändring, men är inte på något sätt en isolerad företeelse när det gäller markpåverkan.

Vi kan alltså inte bara lyfta ut jordbruket som ett iso­

lerat fenomen och lägga det under luppen utan att se till det system, ekonomiskt eller socialt som ligger bakom.

Mycket av den nödvändiga informationen ligger kvar på själva boplatsen. Vi står inför obesvarade frågor. Vad vill

vi egentligen veta om jordbruket genom historien och hur tar vi fram informationen som kan svara på våra frågor?

Vilka frågor man än väljer att arbeta med som berör för­

historiskt jordbruk är ett holistiskt synsätt nödvändigt.

Vi har en rad informationskällor till vårt förfogande och om man vill kunna ge en fullödig bild av odlingshistorien måste dessa användas på ett icke hierarkiskt sätt.

Referenser

Arrhenius, O., 1934. Fosfathalten i skånska jordar. Sve­

riges Geologiska Undersökningar. Ser C, no 383. Års­

bok 28, no 3.

Berg, J., 1993. Överexploatering och ödeläggelse? En re­

konstruktion av en medeltida ödegård ur ett ekolo­

giskt perspektiv. Opublicerad rapport från Inst. f. Kul­

turgeografi, Stockholms universitet.

Bethell, P. H. & Mate, I., 1989. The use of soil phosphate analysis in archaeology: A critique. I: J. Henderson (Red.). Scientific Analysis in Archaeology. Oxford Uni­

versity Committee, monograph No. 19.

Bock, R., 1979. A handbook of decomposition methods in analytical chemistry. (Translated by I. L. Marr).

Glasgow.

Bohn, H., McNeal, B. & O’Connor, G., 1985. Soil Che­

mistry. New York.

Engelmark, R., 1992. A review of the farming economy in South Scania based on botanical evidence. I: Lars­

son, L., Callmer, J. & Stjernquist, B. (Red.). The Archaeo­

logy of the cultural landscape. Field work and research in a South Swedish rural region. Acta Archaeologica Lundensia. Series in 4°. No 19.

Engelmark, R. & Linderholm, J., 1993. ”Kan man leva på en ödegård?. Opublicerad rapport från Miljöarkeo­

logiska Laboratoriet, inst. f. Arkeologi, Umeå Univer­

sitet.

Engelmark, R. & Linderholm, J., 1996. Prehistoric land management and cultivation. A soil chemical study.

Proceedings from the sixth Nordic Conferens on the Application of Scientific Methods in Archaeology, Es­

bjerg 19-23 September 1993. AREM 1. Esbjerg.

Liversage, D., Munro, M.A.R., Courty, M.A. & Norn- berg, R, 1987. Studies of a buried Iron Age Field. Acta Archaeologica 1987. Vol 1.

Ottaway, J. H., 1984. Persistence of organic phosphate in buried soils. Nature 307, s 257 - 259).

Provan, D. M., 1973. The Soils of an Iron Age Farm Site- Bjellandsøynæ, SW Norway. Norwegian Archaeolo­

gical Review vol 6, s 30 - 41.

Stevenson, F. J., 1986. Cycles of Soil. C, N, P and Mic­

ronutrients. London.

Widgren, M., 1983. Settlement and farming systems in the Early Iron Age. A study of fossil agrarian land­

scapes in Östergötland. Stockholm Studies in Human Geography 3. Stockholm.

Om uppteckningar och ortnamn som källor