Sediment som arkiv
På bottnen av sjöar ansamlas hela tiden material, så kallat sediment. Sedimentet består av mineralkorn och växtrester från sjöns omgivning, som blandas med rester av allt som lever i själva sjön, till exempel alger, växter och fiskar. I sjöns djupaste delar, där sedimentet inte rörs om av vind och vågor, byggs med tiden upp ett tjockt skikt av sediment; de djupaste lagren är äldst och det översta yngst. Ett orört sediment är därför ett arkiv över allt som hänt under sjöns historia. Genom att analysera sedimentets sammansättning kan vi lära oss om både naturliga förändringar och förändringar orsakade av människor. Rester från de växter som levt i eller vid sjön bevaras i sedimentet, och kan berätta om hur vegetationen har förändrats. Likaså berättar de rester av alger som levt i sjön bland annat om hur sjöns näringsstatus och ph-värde har förändrats över tid. Om skogen kring sjön huggs ner leder detta till en ökad halt mineralkorn i sedimentet, och om marken börjar användas för jordbruk börjar det dyka upp spår av odlingsväxter, som pollenkorn från råg och korn.
Gruvdrift lämnar ofta mycket tydliga spår i sedimentet; dammar och vattenkraft påverkar transporten av mineralkorn till sjön, läckage från gruvvarp och slagg ger ökade halter av malmrelaterade metaller som koppar, bly och järn, och tillverkning och användning av träkol kan spåras i mängden mikroskopiska kolpartiklar i sedimentet. Med andra ord är konsten att läsa sedimentet ett ovärderligt redskap för att studera både hur landskapet förändras genom årtusendena och hur vi människor påverkar vår miljö.
förändring i sedimentets sammansättning före mitten av 1200-talet. Därmed finns inte längre några belägg för att det förekommit någon kopparbrytning i Falun före andra hälften av 1200-talet. Det är först då som torvlagret vid gruvan täcks av varpsten, kopparhalten i Runns sediment kraftigt stiger och skriftliga källor berättar om gruvans existens.
Om kopparn i det gotländska svärdet inte kom från Falun – som varit Sveriges mest betydande koppargruva under nästan hela vår moderna historia – varifrån kommer den då? Vi beslutade oss för att leta i Garpenberg, ungefär fem mil sydöst om Falun. Här har både järn och koppar brutits under flera århundraden, och malmen i Garpenberg har en likartad sammansättning som den i Falun. En stor fördel med Garpenberg jämfört med Falun är att sjön Gruvsjön är mindre än Runn, och att den ligger alldeles intill malmkroppen. Sedimenten i Gruvsjön är därför bättre lämpade för att spåra de allra tidigaste tecknen på gruvdrift än vad sedimenten i Runn är. Sedimentprofilen från Gruvsjön visar – som förväntat – tydliga spår av gruvbrytningen. Det förvånande är att halten av koppar och andra malmrelaterade metaller ökade betydligt redan 375 f.kr., det vill säga nästan 1 200 år innan det gotländska svärdet tillverkades och 1 600 år före de första tecknen på kopparbrytning i Falun. Halterna av koppar i sedimentet ökar sedan gradvis i tre etapper. Den första fasen pågår fram till 175 f.kr., den andra från år 115 till 275 och den tredje, som startar på 400-talet, sträcker sig hela vägen fram till i dag.
Så i stället för att ”bara” verifiera att kopparbrytningen i Falun började på 800-talet visar våra nya studier att betydande kopparbrytning började mer än 1 200 år tidigare än vad vi tidigare har trott. Denna tidiga brytning sker dock inte i Falun, utan i Garpenberg. Att halterna i Gruvsjöns sediment ökar stegvis kan troligen förklaras av att metoderna för både brytning och förädling av kopparmalmen förfinas med tiden. Med de tidigaste metoderna kunde bara den lättillgängliga malmen nära markytan brytas, men med tiden utvecklades metoder för att bryta även den underjordiska delen av malmkroppen. I Falun berättar sedimenten en helt annan historia. När kopparhanteringen väl startade i mitten av 1200-talet sker utvecklingen otroligt snabbt, och halten koppar i Runns sediment ökar med 34 gånger över en tioårsperiod. Detta tyder på att den som började bryta koppar i Falun hade kunskap och teknologi med sig från någon annan plats, kanske från Garpenberg. När Falu koppargruva sedan växer i storlek blir den snabbt större – och viktigare – än gruvan i Garpenberg, och med tiden kommer den historiska kopparbrytningen i Sverige att helt förknippas med Falun.