Nhà khảo cổ ngày nay có thể thấy tường cũ, hào nước, móng nhà, đường đi dưới mặt đất mà không cần đào, nhờ ảnh chụp từ trên cao, máy quét laser LiDAR, radar xuyên đất và máy đo từ trường. Những công cụ này không thay được hố đào, nhưng giúp chọn đúng chỗ đào và giữ phần lớn di chỉ nguyên vẹn cho thế hệ sau.
Chào bạn, đây là Nhà Khảo Cổ. Hôm nay mình kể về những cách nhìn xuyên đất, nhìn xuyên rừng, và vì sao một cánh đồng lúa đôi khi lại vẽ ra cả một toà thành.
Vì sao nhìn từ trên cao lại thấy nhiều hơn?
Đứng giữa cánh đồng, bạn chỉ thấy cỏ và đất. Bay lên cao, những đường thẳng, những vòng tròn mờ mờ mà ở dưới không nhận ra bỗng ghép thành hình. Đó là lý do ảnh chụp từ máy bay được giới khảo cổ dùng từ đầu thế kỷ hai mươi.
Một hiện tượng quan trọng là vết cây trồng. Nơi có tường đá chôn bên dưới, đất mỏng, cây khô héo sớm hơn. Nơi có hào cũ đã bị lấp, đất sâu và ẩm, cây xanh tốt hơn. Vào mùa khô hạn, những khác biệt này vẽ lên mặt ruộng đúng hình dạng công trình bên dưới.
Bóng nắng buổi sáng sớm hay chiều muộn cũng làm nổi những gò đất, bờ thành rất thấp mà giữa trưa không ai thấy.
Ngày nay ảnh vệ tinh miễn phí trên mạng giúp bất kỳ ai cũng có thể dò những dấu vết ấy. Nhiều vòng thành, đường hào cổ đã được nhận ra qua cách này trước khi có người đặt chân tới.
LiDAR: nhìn xuyên tán rừng
Ở vùng nhiệt đới, rừng che kín mặt đất, ảnh chụp từ trên cao chỉ thấy ngọn cây. LiDAR giải quyết điều này. Thiết bị gắn trên máy bay hoặc thiết bị bay không người lái bắn hàng trăm nghìn tia laser mỗi giây xuống dưới, đo thời gian tia phản xạ trở lại.
Phần lớn tia đập vào lá, nhưng một phần lọt qua kẽ lá chạm tới mặt đất. Máy tính lọc bỏ những điểm phản xạ từ cây, giữ lại điểm từ mặt đất, và dựng thành một bản đồ địa hình trần trụi như thể khu rừng đã bị nhấc đi.
Ví dụ nổi tiếng nhất ở khu vực mình là Angkor. Các cuộc quét LiDAR từ đầu những năm hai nghìn mười đã cho thấy dưới rừng quanh các đền tháp có cả một mạng lưới đường sá, kênh mương, ô ruộng và khu dân cư rộng lớn, làm thay đổi hình dung về quy mô thành phố cổ này.
Ở Việt Nam, LiDAR còn khá mới trong khảo cổ, nhưng với những vùng đồi rừng có thành luỹ, hệ thống canh tác cổ, tiềm năng của nó là rất lớn.
Radar xuyên đất và máy đo từ trường hoạt động ra sao?
Radar xuyên đất trông như một chiếc xe đẩy nhỏ. Nó phát sóng xuống đất, sóng gặp ranh giới giữa các vật liệu khác nhau như đất với đá, đất với khoảng trống thì dội lại. Đẩy máy theo từng đường song song, người ta dựng được hình ảnh các lát cắt dưới đất ở nhiều độ sâu.
Máy đo từ trường thì đo những khác biệt rất nhỏ về từ tính của đất. Đất từng bị đốt nóng như lò, bếp, nền nhà cháy, hoặc hố chứa nhiều chất hữu cơ thường có từ tính khác đất xung quanh. Đi bộ đều đều với máy là thấy hiện lên hình những hố, những lò nung.
Còn một cách nữa là đo điện trở của đất bằng cách cắm các que nhỏ và cho dòng điện yếu chạy qua. Tường đá khô cản điện nhiều, hào ẩm cho điện chạy dễ.
Mỗi phương pháp hợp với một loại đất và một loại công trình. Đất sét ướt đẫm làm radar khó xuyên sâu. Vùng đất nhiều sắt tự nhiên làm máy đo từ khó đọc. Người làm nghề thường thử vài cách trên cùng một khu.
Hình ảnh đẹp chưa chắc là câu trả lời
Những tấm bản đồ màu sắc từ radar hay LiDAR trông rất thuyết phục. Nhưng chúng chỉ cho biết dưới đất có gì đó khác biệt, không cho biết đó là gì và từ thời nào. Một vệt sáng có thể là móng tường cổ, cũng có thể là ống nước chôn hai mươi năm trước.
Vì vậy, kết quả khảo sát không đào phải được kiểm tra bằng vài hố đào nhỏ đặt đúng chỗ. Khi hố đào xác nhận một vài điểm, người ta mới tự tin diễn giải phần còn lại.
Điều tuyệt vời là sau khi đã kiểm chứng, bản đồ cho phép hiểu toàn bộ di chỉ mà chỉ cần đào một phần rất nhỏ. Một thành cổ rộng hàng chục héc ta có thể được hình dung tổng thể, trong khi phần lớn đất vẫn nằm yên.
Đó là xu hướng của khảo cổ hiện đại: biết nhiều hơn mà phá ít hơn.
Một cánh đồng có thể vẽ ra toà thành
Có một cảnh mà người làm khảo cổ không bao giờ quên: nhìn ảnh chụp mùa khô của một cánh đồng quen thuộc, thấy những đường xanh sẫm vạch thành hình chữ nhật với các góc vuông, rõ như ai kẻ thước. Cả làng sống bên cạnh hàng trăm năm mà không ai biết.
Những khám phá như vậy thường bắt đầu từ người không chuyên. Ở nhiều nước, người đam mê đã tìm ra hàng loạt di chỉ mới chỉ bằng việc dò ảnh vệ tinh tại nhà, rồi báo cho cơ quan chuyên môn kiểm tra.
Nếu bạn muốn thử, hãy mở ảnh vệ tinh vùng quê mình, tìm những đường thẳng, vòng tròn bất thường trên ruộng. Thấy điều gì lạ, hãy ghi lại và báo cho bảo tàng tỉnh, tuyệt đối đừng tự ra đào.
Biết đâu thửa ruộng ông bà bạn cày mỗi năm đang giữ hình một ngôi làng cổ, chỉ chờ một mùa nắng hạn để hiện lên?
Câu hỏi thường gặp
LiDAR là viết tắt của gì?
Đây là tên tiếng Anh của kỹ thuật đo khoảng cách bằng ánh sáng laser. Trong khảo cổ, nó được dùng để dựng bản đồ địa hình chi tiết, kể cả dưới tán rừng.
Radar xuyên đất nhìn sâu được bao nhiêu?
Tuỳ loại đất và tần số sóng, thường từ vài chục phân tới vài mét. Đất khô cát cho sóng xuyên sâu hơn, đất sét ướt và đất mặn làm sóng tắt nhanh.
Ảnh vệ tinh miễn phí có đủ để tìm di chỉ không?
Đủ để phát hiện những dấu vết lớn như vòng thành, hào, đường cũ. Muốn biết chắc đó là gì thì cần chuyên gia kiểm tra thực địa và khi cần thì thám sát.
Vì sao vết cây trồng thường rõ vào mùa khô?
Khi thiếu nước, cây phụ thuộc nhiều hơn vào độ ẩm trong đất. Nơi đất dày, ẩm trên hào cũ cây vẫn xanh, nơi đất mỏng trên tường đá cây héo, nên khác biệt hiện rõ hơn.
Khảo sát không đào có cần xin phép không?
Tại các khu di tích đã được xếp hạng, mọi hoạt động khảo sát đều nên được sự đồng ý của cơ quan quản lý. Bay thiết bị không người lái cũng có quy định riêng, nên cần hỏi cơ quan có thẩm quyền trước khi làm.
