UA1/2001: Arkeometallurgi ved NTNU - et tverrfaglig eksperiment (30.1.01)

NTNU bør bygge opp kompetanse i arkeometallurgi, skriver Arne Espelund, som har 20 års tverrfaglig erfaring.

I Universitetsavisa 15. desember er tverrfaglighet et emne som opptar så vel Gunn Imsen, Knut Holtan Sørensen som Andreas Brekke, Jørund Buen, Kjetil Røine og Trond Arne Undheim. Diskusjonen kan foregå på et generelt og prinsipielt plan. Som et bidrag til debatten vil jeg i stedet berette om en konkret form for tverrfaglighet, som har eller i det minste kan ha preg av den perfekte symbiose, med en betydelig synergi-effekt.

Begrepet arkeometallurgi oppsto trolig i Storbritannia i kretsen rundt professor R. F. Tylecote og ble snart tatt opp av Radomir Pleiner, som fra sin standplass i Praha i en mannsalder har ledet "Comité pour la siderurgie ancienne", med en viss tilknytning til Unesco. Ordet sier at et samarbeid mellom arkeologi og metallurgi er naturlig og viktig, spesielt for studiet av jernets eldre historie, som ser ut til å gå 3500 år tilbake i tid. Tidlig framstilling og bruk av jern har et stort potensial for tolking av historie og samfunnsforhold. Samtidig stiller dette emnet fagfolk overfor store utfordringer. At våre forfedre klarte det på sine premisser, uten kjemikunnskap, er et mysterium og bør vekke oppsikt, ikke minst fordi vi ikke har klart å gjenskape den prosessen, som "direkte" framstilling av smibart jern står for, og fordi det rokker ved en (i dag) nesten overveldende evolusjonistisk oppfatning.

Nysgjerrighet og oppdagerglede.
I Trondheimsmiljøet oppsto tverrfagligheten spontant da vi tidlig på 1980-tallet sto overfor meget spennende funn på Heglesvollen i Frolfjellet i Levanger. Uten at det ble skapt noen ny institusjon og uten langsiktige, bindende avtaler begynte et uformelt samarbeid, på tvers av den ganske markerte grensa mellom humaniora og teknologi/naturfag. Vi oppdaget at vi trengte hverandre. Drivkraften var først og fremst nysgjerrighet og oppdagerglede, knyttet til et spennnede og ukjent fornminne. Samtidig følte vi at vi enkeltvis kunne arbeide på gode faglige premissser, i beste universitetsånd. Arkeologer har forvaltningsansvar for slike fornminner, en god utdanning og ofte solid praksis i metodikk ved utgravinger, samt skolering i hvordan dokumentasjonen bør foretas. Vi metallurger har erfaring i å vurdere hvordan godt metall oppstår, hvordan ulike materialer som leire, slagg og stein blir etter påvirkning av varme, evne til å klargjøre funksjonelle sider ved en prosess, samt valg av prøvemateriale for undersøkelser i laboratoriet. Han/hun er også kvalifisert for seriøs eksperimentell etterprøving. Fordi vi kjenner de variable, og i en viss grad deres innbyrdes forhold, er vi litt tilbakeholdende overfor eksperimentelt arbeid. Dersom man skal møte krav om kontroll av de variable og reproduserbarhet, kan seriøse undersøkelser nemlig bli ganske arbeidskrevende. Disse kravene må settes dersom en driver forskning, som omfatter selve prosessen. I en bred tverrfaglig undersøkelse bør arkeologene komme inn med forsøk på å integrere materialet i en samfunnsmodell, kanskje helst etter en vurdering av funnmateriale og kontekst, samt produksjonsberegninger.

I Trondheim tok vi ordet "arkeometallurgi" i bruk i 1988. Med god støtte fra Universitetet i Trondheim ble arkeologer fra hele landet invitert til et ukelangt kurs der arkeologen Lars F. Stenvik og jeg var sentrale m.h.t. planlegging og forelesninger. Det foreligger et hefte på 128 sider kalt Arkeo-metallurgi, utgitt ved Vitenskapsmuseet som Rapport Arkeologisk serie 1991-1 med bidrag fra oss, Grethe Authén Blom, Ola Stemshaug og Roar Sæterhaug. I andre sammenhenger har vi hatt nær kontakt med vegetasjonshistorie, spesielt på området pollenanalyse.

Over 100 artikler.
Utgangspunktet var i første rekke det imponerende jernvinneanlegget på Heglesvollen, som etter de første C14-dateringene ble plassert i eldre jernalder. Arbeidet der ble i årene etterpå fulgt av flere utgravinger og mange registreringer. Vi fikk snart inntrykk av et mønster med en enhetlig og omfattende jernproduksjon i de indre delene av Trøndelagsfylkene, som begynte før år 0 og varte ved til om lag år 500. Ved siden av å delta i de nevnte utgravingene og ta ut prøver for analyse har jeg engasjert meg i studier av anlegg fra den tredje perioden, gjerne kalt "Evenstadovner" og som er karakteristiske for Nord-Østerdalen. Vurdert ut ifra kildeskriftet ga de inntrykk av 1700-talls teknikk. Gjennom C14-analyser av trekol fra slagghauger er typen nå påvist så tidlig som ca. år 1400, et sted sågar med vassdrift. Dernest ble anlegg av en helt annen karakter ved Håen i Melhus kommune studert under ledelse av Stenvik, tidsmessig plassert i merovingertid-høymiddelalder, helt sikkert med sammenheng med tettstedet ved utløpet av Nidelva, som ble til Nidaros. Vi har til sammen publisert over 100 artikler. Bare én er vi sammen om, men ellers refererer vi til hverandre og til nå pensjonert undervisningsinspektør Ivar Berre i Skogn. (For metallurgien kan jeg henvise interesserte til en nokså ny artikkel i tidsskriftet Naturen.)

Etter Heglesvollen fulgte bl.a. en meget vellykket utgraving av romertidsovner i Hessdalen i 1987, en internasjonal konferanse i Budalen i 1991, og en større "bestilt" utgraving ved Øst-Fjergen i Meråker i 1992-93. I Budalen deltok over 100 personer fra 18 land. Foredragene på engelsk, tysk eller fransk foreligger trykt i tre bind og er spredt til forskere og biblioteker i mange land. Universitetet var med på å finansiere konferansen og var invitert til å åpne den. Senere ble den regnet med på årets "merittliste" for UNIT. Fra utgravingen ved Fjergen foreligger en felles rapport, utgitt i 1996. Den omfatter de arkeologiske sidene, med bidrag også fra Kristin Prestvold, med metallurgiske og også pollenanalytiske undersøkelser, de siste ved botanikeren Thyra Solem. Noe av det viktigste har vært samarbeid om registreringer og uttak av prøver for C14-analyser på en måte som ikke skader anleggene. Jeg har hatt fullmakt til å ta ut slike prøver i Trøndelag, og vi har utvekslet rapporter om datering.

Utbytterikt samarbeid.
I utgangspunktet står arkeologien for studier av morfologi, i dette tilfellet særlig en ovn med dens kontekst. Metallurgen derimot er mer opptatt av prosessen, noe som leder mot slagghaugen, et malmlager og kanskje blåsterjern i museene. Disse to aspektene utfyller hverandre. Jeg har fått gjennomslag for at en ikke-arkeolog etter søknad kan få ta ut små prøver fra en slagghaug. Etter deltaking i utgravinger gjennom 12 år er jeg nokså sikker på hva slags anleggstype det dreier seg om. Denne forskyvningen fra "objekt" og "struktur" til "prosess" - ofte dokumentert i et stykke slagg og noen trekolbiter - har gitt meg mulighet for å arbeide nokså selvstendig spesielt i Fyresdal i Telemark, etter godkjenning fra Oldsaksamlingen i Oslo. Meget enkle prøveuttak ser nå ut til å gi ny informasjon om næringsgrunnlag og bosetting på begge sider av Svartedauden, noe som er meget relevant informasjon. Som kjent var dette viktig for historikernes store ødegårdsprosjekt.

Det er ikke tvil om at jeg har hatt stort utbytte av samarbeidet med arkeologer, ikke minst ute i felt gjennom 12 år. For en historieinteressert person som meg har det til og med også vitalisert forholdet til eget fag, spesielt nytteverdien i termodynamikken. Egne overflate-undersøkelser her i Trøndelag, i Nord-Østerdalen og andre steder - også på Island - har på en billig måte, og samtidig med stor utsagnsverdi, gitt et overveldende materiale, som representerer kunnskap, næringsgrunnlag og organisasjon knyttet til bruk av utmark gjennom 2000 år. For før-historisk tid er selvsagt materialet aller mest verdifullt og supplerende.

Ikke bare idyll.
Tverrfaglig samarbeid er likevel ikke uproblematisk. Det gjelder også arkeometallurgi. Fra et naturvitenskapelig ståsted risikerer man at fagkolleger ser med skepsis på forskning som kan skape nye spørsmål og perspektiv innenfor arkeologi og historie, men som ikke nødvendigvis åpner for ny innsikt innen den spesifikke fagdisiplinen - her metallurgi. På den andre siden kan man som representant for et veletablert naturvitenskapelig fagområde som metallurgi, bli betraktet som inntrenger i arkeologenes fagdomene. Det arkeologiske fagfeltet har selvsagt sin forskningstradisjon og metodologi. Men er det så sikkert at en dypere naturvitenskapelig innsikt som gir et potensial for andre innfallsvinkler til funnmateriale er en "fare"? Det er ikke et spørsmål som kan besvares generelt. Men det er etter min mening åpenbart at når en arkeolog gir seg i kast med levninger etter jernframstilling er ikke metallurgisk innsikt bare relevant, men ganske vesentlig. Problemet er hvordan man skal få kommunikasjon mellom ganske komplekse kunnskapssystem til å virke i praksis. I mangel av metallurgisk innsikt er det lett å forstå at arkeologene kan forsøke å finne hemmeligheten i en for lengst glemt jernframstillingsteknologi ved å gjenskape teknikken ut ifra rester av ovner. Denne formen for prøve- og feile-metodologi må etter min mening også bygge på tilgjengelig metallurgisk innsikt. Hvordan kan man ellers vite om den prosessen en forsøker å gjenskape i alle fall et stykke på vei, har teknisk felleskap med den historiske teknikken? Det gjelder sentrale spørsmål som kvalitet og utbytte. Funnmaterialet (metall, slagg) er ikke uttrykk for en primitiv prosess, men vitner om optimal drift når man tar hensyn til både kvalitet og utbytte. Dernest gir manuskriptet til legmannen Ole Evenstad fra 1782 i sin enkle beskrivelse av en satsvis prosess glimrende svar på de kravene dagens metallurg kan formulere. Nytten av metallurgisk kunnskap er åpenbar.

Jo nærmere en står dagens naturvitenskap, desto mer imponert blir man over tidligere tiders direkte jernframstilling. Tenk at våre forfedre utviklet noe som vi ikke har klart å etterlikne. De hadde evnen til å integrere en prosess, uten å kjenne detaljene, mens vi kjenner detaljene og klarer ikke å integrere dem! Hvordan ble denne erfaringskunnskapen utviklet, og hvordan ble den formidlet, inntil den forsvant på 500-tallet? Forsøk på å gjenskape de mest iøynefallende trekkene i en jernframstillingsprosess kan lett få preg av et tablå, som kanskje tolker de historiske levningene langt mer presist enn det er grunnlag for og som derfor stenger for andre innfallsvinkler.

Sats på arkeometallurgi!
Andres forsøk burde mane til forsiktighet. Ved Dokkfløy ble det i 1987 gjort forsøk med smelting i en ovn av middelaldertype i regi av arkeologer knyttet til Oldsaksamlingen (Viking 1988). Ved disse forsøkene manglet en klargjøring av problemene, og resultatene er ikke godt dokumenterte Det metalliske produktet er vist som forstørrelse 1150 x, mens standard-produktet i høy-middelalderen var et blåster- eller fellujern av vekt ca. syv kg. Smelterne var etter min mening litt heldige fordi de kunne skylde på dårlig røsting av malmen. I virkeligheten ligger nok et helt sett av årsaker bak. - I Trøndelagsovnen oppsto etter endt smelting trolig fem blåsterjern, hvert med vekt ca. 18 kg. Verdien svarte kanskje til en årsinntekt. Inngår dette i ambisjonene for planlagte forsøk?

NTNU har en spesiell mulighet for å utvikle arkeometallurgi som et spennende forsknings-område. Med et rikt funnmateriale fra tre ulike perioder, et kildeskrift, stedsnavn og rester av muntlig tradisjon hadde vi en enestående sjanse til å skape et for Europa unikt miljø nettopp ved NTNU i Trondheim. Jeg må imidlertid konstatere at dette ser ut til å være vanskeligere enn jeg trodde. Vanskene ligger verken i forskningsnivået eller i potensialet til det som hittil er oppnådd. Er det andre motiver enn nysgjerrighet som har overtatt og får dominere? Kanskje samarbeidet har vært for løst fundert og for avhengig av enkeltpersoner og eget engasjement? Jeg vet ikke. Det kan godt være at arkeologer ved andre universiteter og museer må klare seg uten metallurgisk kompetanse i denne typen studier. De har i det minste en unnskyldning. Men ved NTNU er det vanskelig å forstå at man ikke satser systematisk på å utvikle en arkeometallurgisk kompetanse. Det gir dessuten NTNU mulighet for å vise hvordan naturvitenskapelig innsikt kan gi bidrag til kunnskapsutvikling innenfor arkeologi og historie, og gi en ny plass for nytteverdien i omdømmet av naturfagene blant allmennheten. Muligheten er der, men hva med viljen?

Jeg vil avvise at vår tverrfaglighet har stått for en nivåsenkning. Kanskje du ikke lenger er "on-line" ved et institutt når du interesserer deg for tverrfaglighet og assosierer deg med andre fagfolk. Men store resultater kan oppnås ved utradisjonell tenkning og et engasjement "off-line". Jeg tror at all knoppskyting ved universitetene opp gjennom tidene har hatt noe av denne tenkningen. I vårt tilfelle er det spørsmål om å tenke utradisjonelt og helhetlig, kanskje også å oppfatte kongeriket og ikke bare et institutt som "arbeidsgiver".

Arne Espelund, prof.em., Institutt for materialteknologi og elektrokjemi.