Možnosti a důsledky radiouhlíkového datování zděných konstrukcí

Trvání projektu: 1. červenec 2025 – 30. červen 2028

Hlavní řešitel projektu: Mgr. Pavla Tomanová, Ph.D.
Spolupracující odborníci:
Dr. Irena Hajdas (ETH Zurich; školitelka během výjezdové části projektu)
Mgr. Jana Maříková-Kubková, Ph.D. (ARÚ Praha; školitelka během příjezdové části projektu)
Dr. Gerard Berrett (Queen‘s University Belfast; školitel během stáže)
Dr. Marta Carosselli (SUPSI)
Ing. Jan Válek, Ph.D. (UTAM AV ČR)

Popis projektu

Projekt MORDAT byl podpořen v rámci výzvy MSCA Fellowships CZ operačního programu Jan Amos Komenský MŠMT. Tato výzva je určena pro mobilitní projekty, které přispívají k rozvoj internacionalizace výzkumného prostředí v ČR a ke zvýšení kvality výzkumných organizací v ČR, včetně profesního růstu výzkumných pracovníků.

Harmonogram projektu se skládá z výjezdové části a příjezdové části. Výjezdová část představuje dvouletou mobilitu hlavní řešitelky na ETH Zurich ve Švýcarsku, jenž je jedním z vůdčích pracovišť v rozvoji a aplikaci metody radiouhlíkového datování malt. Během této doby bude řešitelka absolvovat rovněž stáž na Queen’s University of Belfast, které je dalším z pracovišť, které tuto metodu zkoumají a aplikují, avšak využívají částečně odlišné postupy. Po skončení mobility bude následovat příjezdová část, kdy bude hlavní řešitelka rozvíjet nově nabyté zkušenosti v českém prostředí.

Cíl projektu

Přesné určení stáří stavebních památek představuje dodnes v archeologii a stavební historii nemalý problém. Standardní metody archeologického nebo stylistické datování mohou určit stáří staveb často pouze v širokých časových intervalech. Radiouhlíkové (či 14C) datování historických vápenných malt představuje revoluční vědeckou metodu, která přispívá k řešení tohoto problému. Je založena na separaci a analýze atmosférického uhlíku, který se dostal do malty během jejího tvrdnutí ve zdivu (tj. při její karbonataci). V ideálním případě tak může 14C datování malt přesně určit absolutní stáří výstavby konkrétní stavební památky nebo jejích přestaveb s přesností na staletí i dekády.

Ačkoli jsou principy metody radiouhlíkového datování malt známy již od 60. let 20. století, stále existuje řada překážek, které brání jejímu častějšímu používání. Jedním z nich je heterogenní složení historických malt. Extrakce spolehlivé frakce atmosférického uhlíku (CO2) pro datování tak vyžaduje analýzu charakteru malty a speciální laboratorní přípravu vzorku. Dalším nezbytným krokem je správný výběr vzorků a nakonec kritická interpretace získaných dat. Aby se tyto problémy minimalizovaly a metoda se tak zdokonalila, je nezbytná mezioborová spolupráce archeologů a geochronologů ve všech fázích výzkumu, což však bohužel není standardem.

Projekt MORDAT má za cíl tyto problémy řešit a přispět tak k větší spolehlivosti a širšímu využívání radiouhlíkového datování malt při výzkumu architektonických památek.

Výzkumné záměry (VZ) projektu

VZ 1: Vylepšení laboratorních postupů předúpravy vzorků za účelem zvýšení čistoty extrahovaného uhlíku a získání přesnějších a spolehlivějších dat

Možnosti datování vápenných malt radiouhlíkovou metodou byly poprvé publikovány v 60. letech 20. stol. Brzy se ukázalo, že úspěšnost metody je závislá na typu a složení malt. Od té doby se výzkum v této oblasti zaměřil na metody fyzikální a chemickém předúpravy vzorku a extrakce uhlíku. V současnosti se nejčastěji používají dva druhy metod předúpravy vzorků: mechanické separace a chemický rozklad. Sekvenční chemický rozklad je úspěšně používán Irenou Hajdas na ETH v Curychu. V posledních letech je testován také třetí způsob: pyrolýza – tepelný rozklad. Tuto metodu rozvíjí a využívá zejména Gerard Barrett na Queen’s University v Belfastu.

V rámci projektu MORDAT bude zkoumána spolehlivost chemického a tepelného rozkladu jejich paralelní aplikací na totožných vzorcích. Rovněž bude testována nová, kombinovaná metoda předúpravy využívající jak tepelný, tak i chemický rozklad. Tato kombinovaná metoda má potenciál zabezpečit extrakci spolehlivé frakce uhlíků z těch typů malt, které se dodnes pokládaly za nevhodné pro radiouhlíkové datování.

VZ 2: Ověření a zpřesnění datování nejstarších středověkých staveb v České republice a Švýcarsku

V rámci projektu MORDAT budou datovány vzorky malt odebrané z významných středověkých kostelů z 9.-10. století na území České republiky: rotunda sv. Víta na Pražském hradě, centrální stavba odkrytá archeologickým výzkumem na Vyšehradě, rotunda pod kostelem sv. Klimenta na Levém Hradci, kostel odkrytý na hradišti Pohansko u Břeclavi, a dále vzorky z klášterního komplexu sv. Jana v Müstairu, dnes zapsaného na seznam světového dědictví UNESCO. Ačkoliv jde vesměs o dlouhodobě zkoumané lokality, otázky datování výstavby uvedených staveb stále nejsou spolehlivě uzavřeny.

Záměrem projektu MORDAT je ověřit a zpřesnit archeologické a historické datování těchto církevních staveb, které představují jedny z nejstarších památek středověkého stavitelství na území současné České republiky a Švýcarska. Projekt tak přispívá k poznání počátků středověkých stavebních technologií v Evropě, a zároveň k lepšímu poznání průběhu christianizace dotčených území.

VZ 3: Rozvoj a vylepšení spolupráce mezi archeology a geochronology od počáteční fáze výzkumu (odběr vzorků) až po konečnou interpretaci výsledků

Úzká spolupráce archeologů a geochronologů v celém průběhu procesu datování malt, od odběru vzorku přes laboratorní analýzy po interpretaci dat, se ukazuje být klíčovým faktorem pro úspěšnost metody. Geochronologové potřebují od archeologů informace o analyzovaných vzorcích a o jejich nálezové situaci, aby mohli uzpůsobit laboratorní postupy a lépe porozumět tomuto velmi náročnému materiálu. Archeologové se neobejdou bez dostatečného pochopení principů, možností a limitů metody radiouhlíkového datování, aby mohli získaná data správně číst a interpretovat.

Projekt MORDAT přispívá prostřednictvím konferencí, workshopů, přednášek, i dotazníkových šetření k mezioborovou komunikaci a vzájemné porozumění. Jedním z klíčových úkolů projektu je rovněž přenos poznatků v rámci českých a švýcarských vědeckých komunit.

VZ4: Studium vlivu výsledků radiouhlíkového datování architektonických památek na jejich vnímání odbornou i širokou veřejností

Využití metody radiouhlíkového datování na historické malty a doprovodné analýzy s tím spojené značně přispívají k poznání použitých stavebních materiálů a mohou mít praktický dopad na postupy památkové péče. Aplikace této vědecké metody však důležitá jen pro specializované odborné analýzy a postupy, ale má také potenciální dopad na obecné vnímání architektonických památek. Nová vědecká data mohou ovlivnit výklad lokálních i národních dějin, historickou paměť a identitu.

Příspěvek této vědecké datovací metody k historickému a sociálnímu vnímání architektonických památek zatím nebyl sledován. Je však významný z hlediska hodnocení přínosu budoucích datovacích projektů a budování smysluplného výzkumu stavebního dědictví. Záměrem projektu MORDAT tak je tuto mezeru doplnit. Projekt bude sledovat dopad použití této metody u již v minulosti datovaných staveb na jejich obecné vnímání a památkovou péči. V neposlední řadě budou v rámci projektu MORDAT probíhat přednášky pro širokou veřejnost a výsledky budou publikovány v populárně naučných časopisech.