Med hjälp av luftburen laserkartläggningsteknik, ett team av arkeologer, ledd av University of Arizona professor Takeshi Inomata, utforskar i större skala än någonsin tidigare historien och spridningen av bosättningen vid den antika Maya-platsen Ceibal i Guatemala.

I en ny artikel publicerad i tidskriften PLOS ETT , Inomata och hans kollegor förklarar hur de beställde användningen av LiDAR, eller ljusdetektering och avstånd, teknik för att kartlägga ett betydligt större område av Ceibal än vad som någonsin tidigare registrerats.

LiDAR ger mycket exakt, detaljerade 3D-kartor över markytans topografi. Under loppet av bara några dagar på Ceibal, ett litet flygplan, utrustad med lasrar som är kraftfulla nog att titta genom den täta djungeln, svävade över platsen, kartlägga – med en felmarginal på mindre än 10 centimeter – formen, storlek och placering av forntida mayapyramider, plattformar, ceremoniella centra, vägar, vattenreservoarer och andra strukturer tidigare odokumenterade av arkeologer.

Den resulterande kartan täcker 470 kvadratkilometer som skulle ha varit extremt utmanande för arkeologer att nå till fots, och inkluderar platser för fler än 15, 000 antika Maya-arkitektoniska lämningar. Tidigare, arkeologer hade information om endast cirka 8 kvadratkilometer och färre än 1, 000 strukturer i området.

"Den här typen av förståelse var verkligen otänkbar för några år sedan, och nu kan vi plötsligt ha alla dessa data, " Sa Inomata. "Skalan är helt annorlunda."

Inomata och hans kollegor använde LiDAR-data för att rekonstruera en tidslinje för tillväxt och förändring hos Ceibal, bygga vidare på vad de redan visste från tidigare utgrävningar om när olika stilar av strukturer uppträdde mellan ca 1, 000 f.Kr. och 950 e.Kr.

De beskriver sina metoder i detalj i PLOS ETT papper.

"Vad vi försökte göra här var att sätta upp en systematisk metod för att analysera denna LiDAR-data över ett brett område, och sedan översätta det till en tolkning av tidssekvenser och social förändring, sa Inomata, en professor och Agnese Nelms Haury ordförande i miljö och social rättvisa vid UA School of Anthropology.

Genom att kombinera LiDAR och utgrävningsdata kunde arkeologerna sedan rekonstruera bosättningsmönster under en lång tidsperiod.

"När man tittar på LiDAR-bilden, du kan se de specifika typerna av arkitektur – pyramider, långa strukturer — och vi vet från våra utgrävningar vilken tidsperiod de kommer från. Så bara att titta på formen på strukturerna, vi kan se detta nätverk av samhällen och ceremoniella centra från specifika perioder, " sa Inomata.

Lasrar låter människor utforska utmanande terräng

Att kartlägga en arkeologisk plats i ett tätt bevuxet område som den guatemalanska djungeln är en skrämmande uppgift – en som traditionellt görs till fots. På grund av den utmanande terrängen, endast cirka 1,9 kvadratkilometer av Ceibal hade kartlagts fullständigt tidigare – av Harvard-arkeologer på 1960-talet – medan ytterligare cirka 6 kilometer undersöktes med mindre detaljer.

Det var i det lilla området som Inomata och hans kollegor har genomfört arkeologiska utgrävningar under de senaste 13 åren.

Sedan de anslutit sig till det växande antalet forskare som har använt LiDAR undersökningsmetoden för att hjälpa till med tolkning av arkeologiska platser, Inomata och hans team har fått tillgång till data som skulle ha varit nästan omöjliga att få fram genom undersökningar till fots. LiDAR-undersökningen, som genomfördes av University of Houstons National Center for Airborne Laser Mapping, hittade till och med några saker som den ursprungliga kartläggningen på marken som gjordes på 1960-talet missade.

"Kartorna som Harvard gjorde var otroligt exakta, med tanke på att de alla var markundersökning, men med LiDAR hittade vi mycket fler byggnader än vad som fanns på kartan tidigare, och deras platser är mycket exakta, " sa pappersmedförfattaren Melissa Burham, en UA doktorand i antropologi.

Allt eftersom ett växande antal forskare vänder sig till LiDAR-mätmetoden för att hjälpa till med tolkningen av arkeologiska platser, Inomata och hans team hoppas att deras kollegor på området kan följa en liknande process som de använde på Ceibal, som de planerar att tillämpa igen i sin regionala undersökning i delstaten Tabasco i Mexiko, där de börjar arbeta i februari.

"Inom arkeologi, schaktning är alltid viktigt, men du kan inte gräva ut allt, så du letar efter mönster i mindre skala som du kan extrapolera över ett större område, sade Burham, som var medförfattare till tidningen tillsammans med Inomata, UA antropologiprofessor Daniela Triadan och forskare från Guatemala och Japan. "Det är verkligen vad den här uppsatsen syftar till. Detta kan hjälpa andra människor att förstå tillväxt på andra Maya-center och hjälpa till med dejtingmetoder."