Το ελαιόλαδο θεωρείται διαχρονικά ο «υγρός χρυσός» της Μεσογείου και ο βασικός πυλώνας της αρχαίας οικονομίας.
Ωστόσο, μια νέα ανατρεπτική επιστημονική έρευνα έρχεται να ταράξει τα νερά της Αρχαιολογίας, αμφισβητώντας δεκαετίες βεβαιοτήτων. Όπως αποκαλύπτεται, τα μυστικά που κρύβουν τα αρχαία κεραμικά αγγεία ίσως έχουν παρερμηνευθεί λόγω μιας απρόσμενης χημικής παγίδας.
Η χημική σύσταση του μεσογειακού εδάφους ενδέχεται να οδήγησε τους αρχαιολόγους σε εσφαλμένη ταυτοποίηση ελαιόλαδου σε αρχαία κεραμικά σκεύη, σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα από την πραγματική.
Για τους αρχαιολόγους, ένα ίχνος ελαιόλαδου στο εσωτερικό ενός αρχαίου αγγείου μπορεί να υποδείξει εμπορικά δίκτυα, αγροτικές επιλογές, καθημερινές οικιακές συνήθειες και την οικονομική ισχύ ενός από τα πιο σημαντικά προϊόντα της Μεσογείου.
Πέραν του προσδιορισμού ενός γεύματος, το ελαιόλαδο αποτελεί κρίσιμο δείκτη για την κατανόηση της αρχαίας οικονομίας. Ωστόσο, μια μελέτη υπό την επικεφαλής του Πανεπιστημίου Κορνέλ (Cornell) υποδηλώνει ότι ορισμένα από αυτά τα ίχνη μπορεί να είναι λιγότερο αξιόπιστα από ό,τι φαινόταν άλλοτε.
Μια διεπιστημονική ομάδα στο Cornell, η οποία συγκέντρωσε κλασικούς φιλολόγους/αρχαιογνώστες, επιστήμονες τροφίμων και μηχανικούς, διαπίστωσε ότι τα υπολείμματα φυτικών ελαίων δεν διατηρούνται καλά στα ασβεστολιθικά εδάφη της Μεσογείου. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς οι αρχαιολόγοι χρησιμοποιούν συχνά τα χημικά υπολείμματα στα κεραμικά για να ταυτοποιήσουν το ελαιόλαδο.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, σύμφωνα με τα νέα ευρήματα, τα υπολείμματα αυτά ενδέχεται να έχουν παρερμηνευθεί ως ελαιόλαδο, να έχουν μπερδευτεί με άλλα φυτικά έλαια ή ακόμη και να έχουν εκληφθεί λανθασμένα ως ζωικό λίπος. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Archaeological Science.
Τα αρχαία υπολείμματα χρειάζονται καλύτερες μεθόδους ελέγχου
Το ερευνητικό πρόγραμμα ξεκίνησε το 2019 με τη Ρεμπέκα Γκέρντες (Rebecca Gerdes), Ph.D. ’24, η οποία ήταν τότε διδακτορική φοιτήτρια στο Τμήμα Κλασικών Σπουδών του Κολεγίου Τεχνών και Επιστημών. Η Γκέρντες είχε επίσης σπουδάσει χημεία κατά τη διάρκεια των προπτυχιακών της σπουδών και επιθυμούσε να μεταφέρει αυτή την εξειδίκευση στο πεδίο της αρχαιολογικής επιστήμης.
«Συνήθως περιγράφω τη δουλειά μου ως εξής: Πλένω αρχαία λερωμένα πιάτα, κρατάω το υγρό του ξεβγάλματος και χρησιμοποιώ τα μόρια που περιέχει για να καταλάβω πώς χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι τα αγγεία τους», δήλωσε η Γκέρντες, η οποία σήμερα είναι μεταδιδακτορική συνεργάτιδα (Hirsch Postdoctoral Associate) στο Ινστιτούτο Αρχαιολογίας και Υλικών Μελετών του Πανεπιστημίου Κορνέλ.
Η ανάλυση οργανικών υπολειμμάτων αποτελεί ήδη ένα καλά εδραιωμένο πεδίο της αρχαιολογίας, καθώς επιτρέπει στους ειδικούς να μελετούν μικροσκοπικά μοριακά ίχνη που έχουν απομείνει σε αρχαία δοχεία. Ωστόσο, η Γκέρντες διαπίστωσε ότι πολλοί ισχυρισμοί για την παρουσία ελαιολάδου σε κεραμικά της ανατολικής Μεσογείου βασίζονταν σε υποθέσεις που δεν είχαν ελεγχθεί ποτέ πειραματικά στα εδάφη της συγκεκριμένης περιοχής.
Μετά από εισήγηση του επιβλέποντος της διδακτορικής της διατριβής, Στερτ Μάνινγκ (Sturt Manning), Διακεκριμένου Καθηγητή Τεχνών και Επιστημών στην Κλασική Αρχαιολογία, η ίδια αποφάσισε ότι το πρώτο βήμα δεν ήταν να απαντήσει σε ένα ιστορικό ερώτημα, αλλά να ενισχύσει την ίδια τη μέθοδο.
«Ένα από τα πράγματα που συνειδητοποιούσα νωρίς στο διδακτορικό μου ήταν ότι ο κόσμος διατύπωνε κάθε είδους ισχυρισμούς για το τι είχε βρει σε αγγεία στην ανατολική Μεσόγειο, και υπήρχαν πολλά περιθώρια για να στηριχθούν αυτοί οι ισχυρισμοί με πιο στέρεα πειράματα», δήλωσε η ίδια. «Ήθελα να απαντήσω σε ορισμένα ενδιαφέροντα αρχαιολογικά ερωτήματα, αλλά κατάλαβα ότι έπρεπε πρώτα να αναπτύξω τη μεθοδολογία».
Αυτή η ανάγκη εξελίχθηκε σε μια ευρεία συνεργασία εντός του Κορνέλ (Cornell), η οποία επεκτάθηκε «από τη μία άκρη της Tower Road έως την άλλη», όπως ανέφερε η Γκέρντες, επιστρατεύοντας ερευνητές από τρία κολέγια και πολλαπλές εγκαταστάσεις του πανεπιστημίου.
Ένας καθοριστικός συνεργάτης ήταν η Τζίλιαν Γκόλντφαρμπ (Jillian Goldfarb), αναπληρώτρια καθηγήτρια χημικής και βιομοριακής μηχανικής στη Σχολή Μηχανικών του Κορνέλ (Cornell Engineering).
Το εργαστήριο της Γκόλντφαρμπ μελετά τον τρόπο με τον οποίο τα οργανικά απόβλητα διασπώνται σε βιοκαύσιμα, προσφέροντας στην ομάδα της εργαλεία που θα μπορούσαν να προσαρμοστούν στο πρόβλημα των αρχαίων υπολειμμάτων τροφίμων. Αλλά πρώτα, χρειάζονταν χώμα.
Το έδαφος άλλαξε τη χημική ιστορία
Επειδή το ερευνητικό έργο ξεκίνησε κατά την κορύφωση της πανδημίας, η Γκέρντες δεν μπορούσε να ταξιδέψει στην Κύπρο για να συλλέξει δείγματα από τις γεωλογικές συνθήκες του νησιού. Αντίθετα, κανόνισε να έρθει το μεσογειακό έδαφος στο Κορνέλ.
Το Εργαστήριο Υγείας του Εδάφους του Κορνέλ (Cornell Soil Health Lab) στη Σχολή Γεωργικών Επιστημών και Επιστημών Ζωής παρέλαβε το χώμα από την Κύπρο, το αποστείρωσε και το διέθεσε για ασφαλή μελέτη.
Ο Μπομπ Σίντελμπεκ (Bob Schindelbeck), διευθυντής του εργαστηρίου, βοήθησε την Γκέρντες να κατανοήσει πώς η χημική σύσταση του εδάφους μπορεί να διαμορφώσει ό,τι επιβιώνει πάνω στα κεραμικά. Σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα της Γκόλντφαρμπ, η Γκέρντες σχεδίασε στη συνέχεια ένα εργαστηριακό πείραμα για να ελέγξει πώς τα διαφορετικά εδάφη επηρεάζουν τη διάσπαση των υπολειμμάτων τροφίμων.
Το πείραμα ξεκίνησε με μικρά σφαιρίδια κεραμικού φτιαγμένα από ανοιγμένο πηλό τερακότας. Η διαδικασία θύμισε στην Γκέρντες ένα υλικό χειροτεχνίας των παιδικών της χρόνων. «Σκεφτόμουν συνέχεια ότι παίζω με πλαστελίνη Play-Doh», δήλωσε η ίδια.
Τα σφαιρίδια ψήθηκαν σε έναν σωληνωτό κλίβανο, εμβαπτίστηκαν σε ελαιόλαδο και θάφτηκαν σε δύο είδη υγρού εδάφους. Το ένα προερχόταν από έναν αγρό του Εργαστηρίου Υγείας του Εδάφους στη Νέα Υόρκη. Το άλλο προερχόταν από την Κύπρο, επιλεγμένο επειδή ταίριαζε με τις συνθήκες ενός αρχαιολογικού χώρου, και είχε συλλεχθεί από τον Τίλο Ρέρεν (Thilo Rehren) στο Ινστιτούτο Κύπρου.
«Αυτό που αποδεικνύεται κρίσιμο είναι ότι αυτού του είδους το έδαφος είναι εξαιρετικά κοινό στην ανατολική Μεσόγειο, επομένως επηρεάζει πολλές σημαντικές ιστορικές περιόδους, ιδιαίτερα εκείνες για τις οποίες μελετάμε το εμπόριο και τη συνδεσιμότητα στην περιοχή», δήλωσε η Γκέρντες.
«Η Ύστερη Εποχή του Χαλκού (περ. 1650-1100 π.Χ.) είναι μία από αυτές τις χρονικές περιόδους». Για να επιταχυνθεί η διαδικασία της παλαίωσης, τα δείγματα διατηρήθηκαν σε επωαστήρες στους 50 βαθμούς Κελσίου για διάστημα έως και ενός έτους.
Μετά την «ανασκαφή» τους, τα υπολείμματα ελαιολάδου εκχυλίστηκαν ώστε να καταστεί εφικτή η ανάλυση των διατηρημένων μορίων. «Καταφέραμε να το κάνουμε στο εργαστήριο με επιταχυνόμενο ρυθμό, οπότε δεν χρειάστηκε να περιμένουμε 3.000 χρόνια για να ολοκληρώσω το διδακτορικό μου», είπε η Γκέρντες.
Όταν το ελαιόλαδο «μεταμορφώνεται» σε ζωικό λίπος
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το ασβεστολιθικό, αλκαλικό έδαφος της Κύπρου μετέβαλε το αρχείο των υπολειμμάτων, μειώνοντας τα υπολείμματα ελαιολάδου και τους βιοδείκτες φυτικών ελαίων στα κεραμικά σφαιρίδια σε σχέση με το όξινο έδαφος της Νέας Υόρκης.
Η έρευνα υπογραμμίζει πώς η χημεία του εδάφους επηρεάζει την αρχαιολογική ανάλυση οργανικών υπολειμμάτων. Αυτή η χημική απώλεια δημιουργεί σοβαρό πρόβλημα στην ερμηνεία των ευρημάτων. Το ελαιόλαδο παρουσιάζει από τη φύση του ομοιότητες στη σύστασή του με άλλα φυτικά έλαια. Όταν αποσυντίθεται, το μοριακό του προφίλ γίνεται ακόμα πιο δύσκολο να αναγνωριστεί και μπορεί να αρχίσει να μοιάζει με ζωικό λίπος.
«Υπάρχει σίγουρα μια τάση ανάμεσα στους αρχαιολόγους να θέλουν να πιστέψουν ότι βρήκαν ελαιόλαδο, επειδή αυτό δημιουργεί μια ωραία ιστορία. Και επειδή πρόκειται για ένα τόσο σημαντικό οικονομικά μεσογειακό προϊόν, υπάρχει η αυτονόητη υπόθεση ότι αν βρήκες μόρια που ταιριάζουν με το ελαιόλαδο, τότε πρέπει οπωσδήποτε να έχεις βρει ελαιόλαδο», δήλωσε η Γκέρντες. «Το πρόβλημα είναι ότι το ελαιόλαδο συμπίπτει ως προς τη σύστασή του με μια σειρά από άλλα φυτικά έλαια. Και αν αρχίσει να αποσυντίθεται, τότε τα πράγματα γίνονται ακόμα χειρότερα – αρχίζει να μοιάζει με ζωικό λίπος».
Η διεπιστημονική συνεργασία «απογείωσε» τη μέθοδο
Για την Γκέρντες, τα αποτελέσματα ήταν σημαντικά, αλλά εξίσου σημαντικός ήταν και ο τρόπος με τον οποίο οργανώθηκε το ερευνητικό έργο. Η εργασία βασίστηκε σε ένα δίκτυο συνεργατών εντός του Κορνέλ (Cornell), των οποίων η εξειδίκευση εκτεινόταν πολύ πέρα από την κλασική αρχαιολογία.Η ομάδα της χρησιμοποίησε τον εργαστηριακό χώρο της Ερευνητικής Ομάδας Σρέντερ (Schroeder Research Group) στο Ινστιτούτο Μπόις Τόμσον (Boyce Thompson Institute).
Ο Τζο Ρέγκενσταϊν (Joe Regenstein), ομότιμος καθηγητής επιστήμης τροφίμων και μέλος της επιτροπής της διδακτορικής διατριβής της Γκέρντες, βοήθησε στην εδραίωση της διαδικασίας εκχύλισης για τα οργανικά υπολείμματα.
Η ομάδα της Γκόλντφαρμπ προσάρμοσε τεχνικές χημικής μηχανικής από την έρευνα των βιοκαυσίμων για τη μέτρηση των υπολειμμάτων. Το Κέντρο Έρευνας Υλικών του Κορνέλ βοήθησε την ομάδα στον ασφαλή χειρισμό των δειγμάτων κεραμικής σε μορφή σκόνης, ενώ το Εργαστήριο Σταθερών Ισοτόπων του Κορνέλ ανέλαβε τον καθαρισμό των γυάλινων σκευών.
Στο ερευνητικό έργο συμμετείχαν επίσης ως συν-συγγραφείς οι προπτυχιακοί φοιτητές Χάνα Βίαντ (Hanna Wiandt) ’24, Μάλακ Αμπουχασίμ (Malak Abuhashim) ’23, M.Eng ’24 και Έιβερι Γουίλιαμς (Avery Williams) ’22.
Σύμφωνα με την Γκόλντφαρμπ, οι φοιτητές και το διδακτικό προσωπικό έπρεπε να συνεργαστούν ξεπερνώντας τα όρια των διαφορετικών επιστημονικών πεδίων, αναπτύσσοντας μια κοινή γλώσσα, κοινές προσδοκίες και κοινούς στόχους. Αυτού του είδους η συνεργασία αναδεικνύει μια ευρύτερη ευκαιρία για το Κορνέλ (Cornell) να εξελιχθεί σε ένα κορυφαίο διεπιστημονικό κέντρο βιομοριακής αρχαιολογίας.
«Θέλουμε πραγματικά να δημιουργήσουμε ένα αναλυτικό κέντρο γι’ αυτό», δήλωσε η Γκόλντφαρμπ. «Σκεφτόμαστε πώς οι μηχανικοί και οι επιστήμονες μπορούν να φανούν χρήσιμοι στην ανάπτυξη νέων μεθοδολογιών και στην εφαρμογή των βασικών και εφαρμοσμένων δεξιοτήτων που διαθέτουμε σε νέα γνωστικά πεδία.
Όλα ξεκινούν από μία καταπληκτική φοιτήτρια –τώρα μεταδιδακτορική ερευνήτρια– που έδωσε το έναυσμα για να ξεκινήσουν οι συζητήσεις».
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (National Science Foundation) [NSF], το Τμήμα Κλασικών Σπουδών του Κορνέλ, το Ινστιτούτο Αρχαιολογίας και Υλικών Μελετών του Κορνέλ, τις Πρωτοβουλίες Μηχανικής Μάθησης (Engineering Learning Initiatives), το Κέντρο Διεθνών Σπουδών «Mario Einaudi», το Ινστιτούτο Ευρωπαϊκών Σπουδών, καθώς και από την Αμερικανική Εταιρεία Υπερπόντιων Ερευνών (American Society for Overseas Research).
