Lidar: Mit Lasertechnologie verlorene Städte entdecken

Archäologen haben mehrere mittelalterliche Städte entdeckt, die unter dem Waldboden in Kambodscha vergraben waren: die Größte soll so groß sein wie Phnom Penh, die Hauptstadt Kambodschas. Diese monumentale Entdeckung fußt auf zwei wichtigen archäologischen Studien in der Gegend rund um Siem Reap, nicht weit entfernt von dem berühmten Tempelkomplex Angkor Wat im Kernland der antiken Khmer Kultur. Früher hätten Archäologen ihre gesamte Karriere damit verbracht, mit einer Machete in der Hand durch den Dschungel zu streifen, um diese Ruinen zu finden. Aber dank der intelligenten Nutzung einer luftgestützten Laserscantechnologie hat das gesamte Projekt nur drei Jahre gedauert. Das zeigt die unglaubliche Macht von Lidar – kurz für „light detection and ranging“ – eine Innovation, die für große Begeisterung in der Welt der Archäologie sorgt. Von 2012 bis 2015 haben der Archäologe Damian Evans und sein Team die Lidar-Technologie, die man auf Helikoptern anbrachte, genutzt, um eine Fläche von 2,230km² mit einer Genauigkeit von etwa +/-150mm zu vermessen. Mit 16 Datenpunkten, die jeden Quadratmeter vermessen haben, hatten die Forscher nicht nur die Möglichkeit, bekannte, monumentale Steinstrukturen detailgenau zu bestimmen, sie entdeckten auch die massiven urbanen Kulturen, welche diese Tempel umgaben. Diese konnten durch Überreste von Erdbauten wie Hügel, Kanäle, Wege und Steinbrüche identifiziert werden. Lidar wurde in den frühen 1970er Jahren für den Einsatz in der Weltraumforschung entwickelt. Ursprünglich wurde es in der Apollo 15-Mission genutzt, um die Oberfläche des Mondes zu vermessen. Wie der Name schon verrät, werden bei dieser Technologie Laser genutzt, um Distanzen zu messen. Verbunden mit einem hochpräzisen GPS und angebracht an einer oberirdischen Plattform wie beispielsweise an einem Flugzeug oder Helikopter, kann es eine dreidimensionale Datensammlung von der Landschaft produzieren. Diese Technologie ist für Archäologen sehr spannend. So können nicht nur große Gebiete antiker Landschaften rasch vermessen werden, sondern die Laser sehen praktisch durch die Vegetation mittels multipler Scans und die Aufnahme mehrerer Reflektionen von einem einzigen Impuls „hindurch“. Dank der Planung innerhalb passenden Jahreszeit – am Besten funktioniert das naturgemäß, wenn der Blätterwuchs gering ist – ist es möglich, Landschaften in einer tropischen Umgebung aufzunehmen – eine Leistung, mit der Archäologen aufgrund des dichten Pflanzenbewuchses und dem oftmals mangelhaftem GPS-Empfang immer große Schwierigkeiten hatten.

Ein anderes Bild

Durch diese Ergebnisse entwickelt sich ein komplett neuartiger Blick auf die Khmer-Kultur, der auch in Frage stellt, was wir über den Großteil anderer antiker Zivilisationen wissen. Bisher sind die großen tropischen Zivilisationen der Welt uns ein Rätsel geblieben. Obwohl sie zweifellos beeindruckende Steinmonumente hervorgebracht haben, suchen Archäologen noch immer Antworten zu der Frage, wie sie gearbeitet haben, wo ihre Bevölkerung lebte und wie groß sie waren. Das gilt nicht nur für die Khmer in Kambodscha, sondern für Zivilisationen durch ganz Südostasien, von Srivijaya in Sumatra bis Borobudur in Java. Auch in Afrika wissen wir wenig über die großen Königreiche des Kongo oder Benin, welche immer noch großflächig mit Wald bedeckt sind. Lidar könnte uns helfen, Antworten auf diese Fragen zu finden. Bereits jetzt hilft uns Lidar, unser Verständnis der Maya-Kultur zu erweitern, insbesondere der umfangreichen Feldsysteme, die dazu genutzt wurden, große Städte zu ernähren. In Honduras wurden viele antike Städte gefunden, die zu einer weitgehend unbekannten Kultur gehörten. Und im Amazonasbecken kommen jetzt dank der Fernerkundung Siedlungen und Felder unter dem Dach des Regenwaldes zum Vorschein. Die Resultate sind mehr als schöne Bilder von antiken Stätten. Sie haben das Potential, unser Verständnis vom Zusammenbruch der antiken Zivilisationen herauszufordern. Sie zeigen beispielsweise einige Bereiche, die zunächst für Regenwald gehalten wurden, die aber tatsächlich früher gerodet waren und signifikante Anzeichen von Populationen erhalten haben. Sie zeigen außerdem, dass viele der großen Zeremonienstätten, die jetzt von Blattwerk umschlungen sind, einst umgeben waren von großen Städten mit einer Bevölkerung von hunderttausenden – oder sogar Millionen – von Menschen. In empfindlichen Ökosystemen, die auf ein stabiles Klima angewiesen sind, ist es nun viel einfacher zu sehen, wie Umweltveränderungen vielleicht zum Zusammenbruch dieser antiken Zivilisationen geführt haben. Infolgedessen müssen viele Vorstellungen über den Zusammenbruch der antiken Gesellschaften, wie etwa die von Jared Diamond vertretene, die soziale, politische und ökonomische Faktoren hervorhebt, entscheidend überdacht werden.

Zu welchem Preis?

Es gibt natürlich auch diverse Probleme mit dieser Technologie. Eines davon sind die Kosten: die Kambodscha-Studie wurde vom European Research Council großzügig gefördert, der Zugang zu dem Equipment und den Flugzeugen ist jedoch für die meisten Archäologen nur eingeschränkt möglich. Teile der Landschaft könnten zu abgelegen sein, um sie mit einem Leichtflugzeug oder Helikopter zu erreichen, oder Behörden vor Ort könnten solche Flüge verbieten. Um dieses Problem in Zukunft zu lösen, könnten Lidar-Technologien an Drohnen befestigt werden. Derzeit gibt es allerdings nur wenige Beispiele für deren Nutzung in den Tropen. Aufgrund des Umfangs mancher Stätten und der erforderlichen Mindesthöhe (ca. 800 Meter) werden Flugzeuge vorerst die bevorzugte Methode bleiben. Außerdem besteht das Problem der tatsächlichen Bodenbeschaffenheit. Obwohl die Lidar-Bilder großartig sind, erfordern sie eine sorgfältige Interpretation und Validierung. Auf einigen erkennt man die antiken Überreste problemlos, andere zeigen die modernen Details. Die Archäologen mit ihren Macheten sind also nicht gänzlich überflüssig – sie werden durch diese neue Technologie vielleicht sogar wichtiger als je zuvor. Dieser Artikel erschien zuerst auf „The Conversation“ unter CC BY-ND 4.0. Übersetzung mit freundlicher Genehmigung der Redaktion.


Image (adapted) „Coba 2“ by Son of Groucho (CC BY 2.0)


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Mark Horton

Mark Horton

ist Archäologe und Gesellschaftswissenschaftler an der Universität Bristol. Sein Spezialgebiet umfasst ds Forschungsfeld der historischen Landschaftskunde, Handelsgeschichte und die frühe Verbreitung des Islams sowie des Christentums. Ausserdem interessiert er sich für die Darstellung der Archäologie in den Medien.

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