Håranalys
Strontiumanalys på hår gör det möjligt för arkeologerna att kartlägga en människas sista tid mer i detalj än som tidigare har varit möjligt. Kända gravfynd från bronsåldern i Danmark har fått omvärderas. Men metoden är ny och ännu svårarbetad.
Ifjol presenterades nyheten att den så kallade Skrydstrupkvinnan, som bevarats väl i en ekkista under en hög, inte kom från dagens Danmark, utan någon annanstans ifrån. Detta två år efter det att Danmark chockats av nyheten att den omhuldade Egtvedflickan – själva symbolen för dansk bronsålder – också kom från en plats utanför dagens Danmark.
Förutom att visa det vanskliga i att skapa nationalklenoder utifrån dagens gränser, så åskådliggör rönen också hur analys av strontiumisotoper i hår och naglar kan ge svar på frågor som arkeologerna tidigare inte ens har kunnat ställa.
Analys av strontium i tandemalj kan ge information om var en person levde i sin barndom, då de permanenta tänderna växer till. Andra isotoper, som kväve och kol, har gett svar på om en person ätit mest kött eller fisk, det vill säga om han eller hon övervägande har levt vid kust eller i inland. Men genom att analysera hår kan forskarna få reda på hur en person har rört sig under de sista månaderna av sitt liv – särskilt om personen hade långt hår.
– Varje gång jag ser långt hår blir jag upphetsad! Ju längre, desto bättre, längden avgör hur långt tillbaka man kan gå. Hår växer så fort att man kan få högupplöst information om en persons sista tid i livet. Strontiumet i tänder ger data om en mycket längre period, säger professor Karin Frei vid Nationalmuseet i Danmark, som leder forskargruppen bakom analyserna på strontium i hår.
Det är också hon som har tagit fram metoden att analysera strontium i hår. Hon började utveckla den 2010 i sin doktorsavhandling, där hon undersökte bland annat gravfynd av ull. Omvärderingen av Egtvedflickans ursprung gav eko i världspressen, och upptäckten om Skrydstrupkvinnan utsågs nyligen till ett av fjolåret viktigaste arkeologiska forskningsrön i världen.
Isotopanalyser har de senaste drygt tio åren blivit allt viktigare inom arkeologin. Det är ett av många verktyg som gjort arkeologin mer tvärvetenskaplig. Den klassiska kol-14-metoden är en isotopanalys, som under framför allt de senaste två årtiondena har fått sällskap av en rad andra.
Halterna av strontium-, bly- och svavelisotoper i en individ avspeglar halterna i den lokala geologin där han eller hon har bott, eftersom växter och djur upptar ämnena från marken. ”Avspeglar”, eftersom de inte är exakta, utan medelvärden över viss tid. Halterna av olika kväveisotoper visar hur högt upp i näringskedjan en organism befinner sig. Ställs halterna i relation till kolisotoperna 12C och 13C visar det om denna ätit mest fisk eller kött, det vill säga om den har hållit till vid kusten eller ej.
Syreisotoper kan indikera mängden nederbörd och därmed temperatur. Kalciumisotoper avspeglar intaget av mjölkprodukter. Blyisotoper kan ge fingervisning om metallföremåls ursprung, men är också på gång för att användas på mänskliga kvarlevor.
Tanken att analysera strontiumisotoperna 87Sr och 86Sr i hår föddes när Karin Frei analyserade äldre textilier. Hon har en bakgrund inom geologisk forskning, där isotopanalyser av bland annat strontium och bly använts länge. Men för tolv år sedan började hon ta fram en metod för att använda dem på textilier i bland annat gravfynd.
Det knepiga är att få bort alla föroreningar så att det strontium man undersöker bara kommer från provet och inte från omgivningen. Steg för steg tog hon fram en metod, som hon beskriver i sin avhandling.
– Föroreningarna är det stora problemet.
Det tog flera år innan jag hittade ett bra sätt att få bort kontamineringar från jord och vatten. Det krävs kemisk rening i flera steg med olika syror för att få bort bland annat damm, som kan bestå av kisel- och kolföreningar, innan man kan mäta strontiumisotoper i ull eller hår, säger Karin Frei.
Eftersom textilierna ofta var av ull började hon fundera på om det skulle gå att analysera inte bara fårens hår utan även människors. Hon har sedan dess förfinat metoden bit för bit och hittat sätt att rengöra proverna från föroreningar, som till stor del sitter i hårets fetter. De måste tvättas bort, så att bara hårfibrerna blir kvar.
För att göra en bra strontiumanalys på hår behövs minst 20 milligram material. Strontiumhalterna i kroppen är ganska små.
– Man kan bekräfta resultatet genom att ta prover på olika delar av individen. Med Egtvedflickan hade vi sådan tur att vi kunde analysera naglar som representerade samma levnadsperiod som håret, och de gav samma resultat. Hennes tandemalj visade att hon inte hade växt upp i trakten.
Analyserna av Egtvedflickans hår 2015 var det verkliga eldprovet för hennes metod. De bekräftade tidigare rön om att bronsålderns människor förflyttade sig långt, vilket även fjolårets analyser på Skrydstrupkvinnan gjorde. Rönen har hon publicerat tillsammans med en av bronsåldersarkeologins förgrundsfigurer, Kristian Kristiansen vid Göteborgs universitet. Det finns ett antal likheter mellan de två kvinnorna vars liv nu har fått omvärderas. De var båda högst 20 år gamla när de dog och de har begravts i hög, vilket var förbehållet en elit under bronsåldern. De låg i ekkistor vilket medfört att kroppen har bevarats mycket väl, nästan lika väl som de mer sentida mossliken.
Skrydstrupkvinnan kom troligen till en centralbygd på Jylland från ett fjärran område som man bedrev handel med, för att bilda eller stärka en allians med den lokala eliten där. Egtvedflickan kan däremot ha varit på resa och inte kommit i syfte att stanna, spekulerar Karin Frei.
Just nu undersöker Karin Frei och hennes forskarlag ett annat uppmärksammat fynd, Borum Eshöj-kvinnan, för att se om även hon kan ha kommit långt bortifrån. I samma hög fanns ytterligare två ekkistor, med män – en av dem med hår, som också ska undersökas.
Skillnaden mellan att analysera hår och naglar snarare än ben är att benets kollagen förnyas kontinuerligt under ett antal år, så det strontium man undersöker ger ett värde från en längre tid. Men håret och naglarna består av keratin, som förnyas mycket snabbare. Håret växer en centimeter per månad, medan en hel fingernagel växer ut på ett halvår.
Keratinet omsätts inte som benvävnad; det är död vävnad men bevarar isotopprofilen från när keratinet bildades. Man kan även strontiumanalysera hud, men där försvinner det yttersta lagret i den sura miljön i till exempel ekkistor och mossar.
Karin Frei har även analyserat mosslik, som Danmark har gott om. De människorna levde under järnåldern, i ett helt annat sammanhang, och en del av dem har offrats.
Metoden att strontiumanalysera hår och naglar är relativt ny. Den har börjat användas rättsmedicinskt i USA, men det bruket är bara i sin linda. Inom arkeologin är det inte heller många som ännu använder metoden, bland annat för att den är tidskrävande och därmed dyr samt att den kräver fackkunskaper som få har.
Arkeologiska forskningslaboratoriet vid Stockholms universitet, Arklab, som är det största i Norden för kemiska och biologiska analyser av arkeologiskt material, gör bland mycket annat strontiumanalyser på tänder och ben, men inte på hår eller naglar.
– Jag ska inte säga att metoden är fel, men det är inte så enkelt som man kanske tror. Jag har just tagit in en doktorand som ska titta på föroreningar. Hon har undersökt kontamination i samband med kol-14-analyser på museer i Storbritannien och ska nu göra det här på olika material i samband med strontiumanalys, säger Kerstin Lidén, chef för Arklab.
Labbet har bland annat analyserat isotoper av kol, kväve och svavel på Bockstensmannen, vår närmsta motsvarighet till de danska mossliken, även om det handlar om 1300-tal och inte brons- eller järnålder.
Anders Götherström, som gjorde analyserna, försökte också få fram dna, men Bockstensmannens röda hårsvall visade sig vara av för dålig kvalitet, så nu ska nya tester göras i hopp om att testmetodiken har förfinats tillräckligt på de fem år som gått sedan senaste analysen.
– Vi har även funderat på att leta efter pestbakterier. Det är ju den period då digerdöden härjade, säger Christina Andersson Wiking, forskningschef vid Hallands museum, som inbegriper Varbergs fästning, där Bockstensmannen är utställd.
Karin Frei håller med om att det inte är enkelt; strontiumisotopsystemet är komplext men användbart för att visa hur individer förflyttat sig olika långt. Hon nämner bland annat de förbehåll som Kerstin Lidén har – hon var opponent på Karin Freis avhandling – om bland annat lokala referensvärden och felkällor som marin kost kan ge. Halterna av strontium i en människas kropp avspeglar halterna i marken där personen har levt.
– Vi använder referensmaterial som till exempel naglar. Resultatet jämförs även med strontiumvärden i berggrunden i området runt fyndet, framhåller Karin Frei.
Därför stämmer hon också av resultatet mot analysen av kväve- och kolisotoper, eftersom kost med stort marint inslag kan påverka strontiumvärdena.
Karin Freis expertis är efterfrågad världen över, och hon håller på med ett antal analyser som hon i nuläget inte kan berätta om. En dröm vore att undersöka ytterst välbevarade inkamumier i Anderna, som begravts på mycket hög höjd.
– De många nya metoderna är ett helt nytt område för arkeologin. När jag gick från textilier till människor blev jag verkligen berörd! Och när jag håller föredrag blir människor berörda. Detta skapar intresse för förhistoriens människor. Vi kommer så nära inpå. De blir ambassadörer för sin tid.
”Det tog flera år innan jag hittade ett bra sätt att få bort kontamineringar från jord och vatten”