Drobne rysy na pradziejowych nożach czy siekierach pomagają ustalić, jak je wykonano i do czego służyły. Tylko czy ślady widoczne dzisiaj są tymi samymi, które pozostawił ich dawny właściciel? Dwaj polscy archeolodzy przeprowadzili eksperyment, w którym obserwowali, jak zmienia się powierzchnia brązu pokrywanego patyną. Jego wyniki mają znaczenie również dla oceny zabytków przechowywanych w muzeach.
Kiedy archeolog ogląda brązowy nóż pod mikroskopem, szczególnie interesują go drobne zarysowania, ślady szlifowania i uszkodzenia krawędzi. Część z nich powstała podczas produkcji, inne mogły być skutkiem późniejszego użytkowania. Ich badaniem zajmuje się traseologia, znana przede wszystkim z analiz narzędzi krzemiennych i kościanych, ale coraz częściej stosowana również do wyrobów metalowych. W przypadku przedmiotów wykonanych z miedzi i jej stopów, jest to szczególnie trudne. Zabytek przez setki lub tysiące lat pozostawał w ziemi, a jego powierzchnia przez cały ten czas mogła się zmieniać, wytwarzając warstwy produktów korozji, potocznie nazywane patyną. Ich wygląd i grubość zależą m.in. od wilgotności i składu gleby. Niekiedy zachowują nawet bardzo drobne szczegóły pierwotnej powierzchni, innym razem je zasłaniają albo niszczą. Korozja może również powodować spękania i nierówności, które pod mikroskopem przypominają ślady pracy narzędzia. Ten sam przedmiot potrafi też zachować się zupełnie inaczej po obu stronach, co dobrze pokazują zabytki ze skarbu Karmin IV, odkrytego na Dolnym Śląsku.
Problemowi przyjrzeli się dr Kamil Nowak z Austriackiego Instytutu Archeologicznego Austriackiej Akademii Nauk w Wiedniu, związany również z Instytutem Archeologii i Etnologii PAN, oraz dr Jakub Michalik z toruńskiej firmy archeologicznej Ciszak & Ciszak i absolwent Instytutu Archeologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Wyniki opublikowali w czasopiśmie „Archaeological and Anthropological Sciences”1NOWAK K., MICHALIK J. 2026. Artificial patination as a selective filter: experimental insights into interpretative bias in metalwork wear analysis, „Archaeological and Anthropological Sciences”, 18, art. 220, https://doi.org/10.1007/s12520-026-02585-4.. Badacze chcieli sprawdzić, które ślady znikają z pola widzenia jako pierwsze, czy można je ponownie odsłonić oraz jak powierzchnię metalu zmienia jej późniejsze czyszczenie.
Nóż wykonany specjalnie do eksperymentu
Do badań przygotowano replikę noża z uchwytem w formie zakończonej kółkiem, wzorowanego na zabytkach z późnej epoki brązu (1350–750 lat p.n.e.). Nóż odlano ze stopu miedzi zawierającego 10% cyny, wykorzystując formę piaskową i drewniany model przedmiotu. Dzięki temu badacze znali skład surowca i sposób produkcji, a przede wszystkim mogli przeprowadzać zabiegi, na które nie pozwoliłaby praca z oryginalnym zabytkiem. Powierzchnię repliki celowo pokryto śladami o różnej głębokości. Drobnoziarnistym piaskowcem wykonano rysy i ślady szlifowania, przypominające te obserwowane na pradziejowych narzędziach. W jej górnej części stalowym stemplem wybito dodatkowo ornament złożony z półksiężycowatych zagłębień. Były one głębsze od większości zarysowań, dlatego stanowiły dogodny punkt odniesienia. Przed rozpoczęciem patynowania wszystkie zmiany były dobrze widoczne, co pozwoliło porównać ich pierwotny wygląd z kolejnymi etapami eksperymentu.
Badania przeprowadzono w Pracowni Konserwacji Instytutu Archeologii UMK w Toruniu. Nóż umieszczono w szczelnej komorze nad naczyniem, w którym reagowały kwas octowy i węglan wapnia. Wytwarzany dwutlenek węgla, w połączeniu z oparami kwasu, sprzyjał powstawaniu produktów korozji. Proces trwał 30 dni, a mieszaninę odnawiano co 4 dni. Metoda miała przyspieszyć obserwację zmian, nie odtwarzać dokładnie wszystkich procesów zachodzących w glebie przez stulecia. Autorzy analizowali te same fragmenty powierzchni noża przed rozpoczęciem doświadczenia, po 7 dniach, po 30 dniach i wreszcie po częściowym usunięciu patyny. Korzystali z mikroskopu stereoskopowego oraz dokumentacji fotograficznej. Każdy obszar oceniano w skali od 0 do 3, a osobno porównywano płytkie rysy i głębsze zagłębienia.
Co pozostało po 7 i 30 dniach?
Już po pierwszym tygodniu brąz zaczął przybierać zielonkawe zabarwienie. Większość zarysowań nadal można było znaleźć, jednak najdelikatniejsze stawały się mniej kontrastowe, a ich krawędzie trudniejsze do rozróżnienia. Patyna nie rozkładała się przy tym równomiernie. W pewnych miejscach zmieniała przede wszystkim barwę metalu, w innych zaczynała zakrywać wcześniej widoczne szczegóły. Po 30 dniach powierzchnię noża pokrywała znacznie grubsza, intensywnie zielona warstwa. Pod mikroskopem dominowały teraz nierówności produktów korozji, a większości pierwotnych rys nie można już było wiarygodnie zidentyfikować. Częściowo dostrzegalny pozostał m.in. wybity ornament, choć nawet jego zarys był mniej czytelny. Osoba badająca taki przedmiot bez dokumentacji sprzed patynowania zobaczyłaby jedynie część śladów, które wcześniej istniały na powierzchni!
Badacze wykonali jeszcze jeden krok. Jakub Michalik mechanicznie oczyścił wybrane fragmenty repliki, używając obrotowej szczotki z mosiężnym włosiem. Spod patyny ponownie wyłoniły się niektóre rysy i zagłębienia, choć nie odzyskały całej pierwotnej wyrazistości. Czyszczenie pozostawiło również nowe zarysowania i zmieniło fakturę metalu. Na oczyszczonych tylko częściowo obszarach ślady pierwotne sąsiadowały więc z późniejszymi uszkodzeniami. Autorzy zaznaczają, że był to celowo inwazyjny zabieg na współczesnej replice, a nie propozycja sposobu konserwacji zabytków.
Czy brak śladów oznacza brak użytkowania?
Dla archeologów badających metalowe zabytki oznacza to istotny problem interpretacyjny. Jeśli na powierzchni sierpa, noża lub siekiery nie widać drobnych śladów pracy, nie można na tej podstawie uznać, że przedmiotu nigdy nie używano. Ich nieobecność może być skutkiem korozji. Z kolei głębokie uszkodzenia, bardziej odporne na przykrycie patyną, będą rozpoznawane częściej, co może zniekształcać obraz dawnych zajęć i sposobów obchodzenia się z narzędziami. Autorzy zwracają jednak uwagę na ciekawą różnicę. Niektóre ślady samego odlewania, np. szwy na styku części formy czy pozostałości kanału, którym wlewano metal, są znacznie trwalsze od delikatnych rys. Jeśli zachowały się na ostrzu lub innej części przeznaczonej do pracy, mogą sugerować, że przedmiot po odlaniu był słabo wykończony i użytkowano go w niewielkim stopniu albo wcale. Przykłady takich cech badacze pokazali na przedmiotach z depozytów odkrytych w Paszowicach koło Jawora na Dolnym Śląsku oraz w Nowym Kramsku koło Babimostu w województwie lubuskim.
Eksperyment ma też znaczenie dla muzealników i konserwatorów. Wiele metalowych znalezisk badanych jest dopiero po oczyszczeniu, a niekiedy także po zabiegach mających ujednolicić ich wygląd. Powierzchnia, którą dzisiaj oglądamy, może więc łączyć ślady produkcji i użytkowania z efektami wielowiekowej korozji oraz późniejszych prac konserwatorskich. W związku z tym historia takowych zabiegów powinna być uwzględniana przy każdej nowej analizie. Autorzy podkreślają jednak ograniczenia przeprowadzonego eksperymentu. Wykorzystali tylko jedną replikę, jeden sposób sztucznego patynowania i jedną metodę czyszczenia. Nie badali też dokładnego składu wytworzonej warstwy, a warunki w komorze nie odtwarzały złożonych przemian zachodzących w różnych glebach. Dlatego nie sposób na tej podstawie wyliczyć, jaki odsetek śladów znika z każdego zabytku po setkach lat. W kolejnych badaniach przydatne byłyby eksperymenty z różnymi stopami, długotrwałym zakopywaniem replik oraz dokładniejszym pomiarem zmian ich powierzchni. Już teraz jednak wyniki eksperymentu pokazują, że nawet tam, gdzie przedmiot wygląda na dobrze zachowany, widoczna powierzchnia może przedstawiać tylko część jego historii.
Źródło: „Archaeological and Anthropological Sciences”
Przypisy
- 1NOWAK K., MICHALIK J. 2026. Artificial patination as a selective filter: experimental insights into interpretative bias in metalwork wear analysis, „Archaeological and Anthropological Sciences”, 18, art. 220, https://doi.org/10.1007/s12520-026-02585-4. ↩︎
Archeolog, doktor nauk inżynieryjno-technicznych, popularyzator. Pierwsza osoba, z którą powinno się kontaktować w sprawie patronatów i ewentualnej współpracy z „Archeologią Żywą”. Jego zainteresowania badawcze koncentrują się wokół kultury materialnej późnego średniowiecza i wykorzystania nowoczesnych technologii w archeologii. Pasjonat multimediów i gier komputerowych. Prowadzący cyklu cotygodniowych popularnonaukowych webinarów pt. „Kontekst Archeologii Żywej”
