För första gången, arkeologer har lyckats kartlägga en komplett romersk stad, Falerii Novi i Italien, med hjälp av avancerad markpenetrerande radar (GPR), låter dem avslöja häpnadsväckande detaljer medan det förblir djupt under jorden. Tekniken kan revolutionera vår förståelse av forntida bosättningar.

Laget, från University of Cambridge och Ghent University, har upptäckt ett badkomplex, marknadsföra, tempel, ett offentligt monument som inte liknar något tidigare, och till och med stadens vidsträckta nätverk av vattenledningar. Genom att titta på olika djup, arkeologerna kan nu studera hur staden utvecklats under hundratals år.

Forskningen, publicerad idag i Antiken , utnyttjade de senaste framstegen inom GPR-teknik som gör det möjligt att utforska större områden i högre upplösning än någonsin tidigare. Detta kommer sannolikt att få stora konsekvenser för studiet av antika städer eftersom många inte heller kan grävas ut eftersom de är för stora, eller för att de är fångade under moderna strukturer.

GPR fungerar som vanlig radar, studsar radiovågor från föremål och använder "ekot" för att bygga upp en bild på olika djup.* Genom att bogsera sina GPR-instrument bakom en fyrhjuling, arkeologerna undersökte alla 30,5 hektar inom stadens murar – Falerii Novi var knappt hälften så stor som Pompeji – och gjorde en avläsning var 12,5 cm.

Beläget 50 km norr om Rom och först ockuperat 241 f.Kr. Falerii Novi överlevde in i medeltiden (fram till omkring 700 e.Kr.). Teamets GPR-data kan nu börja avslöja några av de fysiska förändringarna som staden upplevt under den här tiden. De har redan hittat bevis på stenrån.

Studien utmanar också vissa antaganden om romersk stadsdesign, som visar att Falerii Novis layout var mindre standardiserad än många andra välstuderade städer, som Pompeji. Templet, marknadsbyggnad och badkomplex som upptäckts av teamet är också mer arkitektoniskt utarbetade än vad man vanligtvis förväntar sig i en liten stad.

I ett södra distrikt, precis innanför stadens murar, GPR avslöjade en stor rektangulär byggnad kopplad till en serie vattenrör som leder till akvedukten. Anmärkningsvärt, dessa rör kan spåras över stora delar av Falerii Novi, springer under dess insulae (stadskvarter), och inte bara längs dess gator, som man normalt kan förvänta sig. Teamet tror att den här strukturen var en utomhusnatt eller pool, utgör en del av ett stort allmänt badkomplex.

Ännu mer oväntat, nära stadens norra port, teamet identifierade ett par stora strukturer vända mot varandra i en porticus duplex (en täckt passage med central rad av kolumner). De känner inte till någon direkt parallell men tror att dessa var en del av ett imponerande offentligt monument, och bidrog till ett spännande heligt landskap i stadens utkant.

Motsvarande författare, Professor Martin Millett från University of Cambridges fakultet för klassiker, sa:

"Den häpnadsväckande detaljnivån som vi har uppnått på Falerii Novi, och de överraskande funktionerna som GPR har avslöjat, föreslår att denna typ av undersökning kan förändra hur arkeologer undersöker urbana platser, som totala enheter."

Millett och hans kollegor har redan använt GPR för att kartlägga Interamna Lirenas i Italien, och i mindre skala, Alborough i North Yorkshire, men de hoppas nu att den ska distribueras på mycket större platser.

"Det är spännande och nu realistiskt att föreställa sig att GPR används för att kartlägga en storstad som Miletus i Turkiet, Nicopolis i Grekland eller Cyrene i Libyen", sa Millett. "Vi har fortfarande så mycket att lära oss om det romerska stadslivet och den här tekniken borde öppna upp för oöverträffade möjligheter i årtionden framöver."

Den stora mängden data som produceras av sådan högupplöst kartläggning gör, dock, utgöra betydande utmaningar. Traditionella metoder för manuell dataanalys är för tidskrävande, kräver cirka 20 timmar för att helt dokumentera en enskild hektar. Det kommer att dröja innan forskarna är klara med att undersöka Falerii Novi men för att påskynda processen utvecklar de nya automatiserade tekniker.

Falerii Novi är väl dokumenterad i det historiska dokumentet, omfattas inte av moderna byggnader och har varit föremål för årtionden av analys med andra icke-invasiva tekniker, såsom magnetometri, men GPR har nu avslöjat en mycket mer komplett bild.