Introduktion
Av de olika begravningsmetoder som människan använder sig av är kremering en av de vanligaste, både idag och förr i tiden, även i forntiden. I mer än fyrtiotusen år har människokroppar kremerats och lämnat kalcinerade benfragment kvar. De äldsta bevarade, för närvarande kända kremerade kvarlevorna av en människa är de från Mungo Lady i Australien, som nyligen har omdaterats till ungefär fyrtiotusen år BP med hjälp av optiskt stimulerad luminescens (OSL) datering (Bowler et al. 2003). I hela Europa dominerar kremering i flera regioner under bronsåldern och romartiden (McKinley 1997; Wahl 2008). I framför allt Storbritannien praktiserades kremering, samtidigt med inhumation, från tidig neolitisk tid fram till den saxiska perioden, och var den dominerande begravningspraxisen under den mellersta bronsåldern och den romersk-brittiska perioden (Davies & Mates 2005). Under det tjugoförsta århundradet har antalet kremeringar vid begravningar ökat markant jämfört med för några århundraden sedan. I vissa delar av världen, t.ex. i Sverige, Schweiz och Thailand, förbränns idag mer än 75 % av de avlidna, och till och med upp till 99 % i Japan (The Cremation Society of Great Britain 2007).
Den utbredda användningen av kremering i det förflutna har resulterat i rikligt med förkolnade och kalcinerade mänskliga kvarlevor i det arkeologiska materialet. Deras komplexa struktur och kemiska sammansättning samt det ofullständiga kunskapsläget om hur ben förändras vid förbränning har dock inneburit att kremerade ben ofta har lämnats utanför biomolekylära studier, men har en lång historia av bioarkeologiska undersökningar (till exempel McKinley 1997). Trots detta har kremerade benfragment ansetts ge tillförlitliga koldioxiddatum sedan 2001 (Lanting et al. 2001; Naysmith et al. 2007). Mycket forskning har sedan dess utförts för att försöka förstå varför kremerade ben tycks ge tillförlitliga koldioxiddateringar (Van Strydonck et al. 2010; Huls et al. 2010; Olsen et al. 2012; Zazzo et al. 2012). Ingen av dessa studier har dock inkluderat kremeringar av moderna ben på eldar utomhus. Här bränns moderna djurleder utomhus med ”gamla” bränslen (dendrokronologiskt daterat trä och tillverkade kolbriketter) för första gången.
På grund av den begränsade mängden dendrokronologiskt daterat trä som fanns att tillgå var bålen som uppfördes mycket mindre än för en riktig människokremering, och det var möjligt att bränna endast små djurleder i stället för hela djurkadaver, vilket har gjorts i tidigare studier (t.ex. Sheridan, 2010, även om detta skedde för helt andra syften). Mycket information kan ändå erhållas från dessa experiment, inte bara för koldioxiddatering, utan också för att bättre förstå forntida kremeringsmetoder samt de processer som påverkar benstrukturen när de utsätts för höga temperaturer (600 ºC och högre).
Förberedelse av eldstäderna
Dessa eldstäder förbereddes, var och en omgärdad av en liten mur av tegel på tre sidor för att skydda den från vind och för att minimera CO2-kryssförorening (se figurerna 1 & 2). Djurrester från lokala slakterier, fiskhandlare och stormarknader brändes på olika bål som eldades med tillverkade kolbriketter eller dendrokronologiskt daterat virke. Djurproverna omfattade ett skenben från en ko, två revben från en gris, en fot och en axel, två lammben, en hel kyckling och två kotpelare från en fisk. Grisfoten och axeln hade fortfarande kvar allt kött och skinn och valdes speciellt ut, tillsammans med den hela kycklingen, för att så nära som möjligt representera kvarlevorna av en nyligen avliden individ.
Observationer och resultat
Det var relativt enkelt att starta elden, och efter cirka 10 minuter brann bålen bra och nådde temperaturer på över 600ºC. När bålen väl var tända placerades djurbensbitarna på differenseldarna och lämnades där tills de var helt förbrända, tills det började regna (en risk med utomhusförsök i Storbritannien!) eller tills elden slocknade. Eldarna hölls igång tills det inte fanns mer ved att tillgå. Under förbränningen blev köttet och skinnet svart innan det försvann helt och hållet. Färgen på de kvarvarande benfragmenten blev gradvis från svart till vit. Svart färg indikerar att benet inte är helt kremerat medan vitt är karakteristiskt för helt kalcinerat ben (Shipman et al. 1984).
Bränningen av en hel kyckling (se figur 3) var särskilt lärorik: det var möjligt att observera alla de olika stegen i en kremering (vilket inte är möjligt vid kremering av delvis urbenade ben eller kremering i en sluten ugn). Det tog två och en halv timme innan det brann helt och hållet. Först blev skinnet brunt och kycklingen såg ut som en typisk söndagsstek i ungefär tio minuter innan den började bli svart. Benen och vingarna blev svarta mycket snabbare än resten av kroppen (se figur 4). Skinnet och köttet försvann sedan gradvis och efter två och en halv timme återfanns endast mycket små, helt kalcinerade benfragment. Det var mycket svårt att samla in dessa fragment eftersom de var extremt sköra och många reducerades till pulver (aska) när man försökte samla in dem. I slutet av kremeringarna var det fiskens ryggkotor som var de mest igenkännliga och lättast att återfinna från träaskan (se figur 5). Varken kycklingkotorna eller fiskekotorna är dock direkt representativa för mänskliga kvarlevor: den första på grund av sin storlek och den andra på grund av sin struktur. Därför brändes även gris-, lamm- och koskärl.
Ett av de intressanta resultaten av den här studien är den extrema variationen i de temperaturer som registrerades under kremeringarna via ett termoelement: från 600 till 900 ºC. Temperaturer över 900ºC registrerades också lokalt, men bara under några sekunder vid varje tillfälle – sådana temperaturer skulle naturligtvis uppnås och bibehållas mycket lättare i en större bålplats. Det verkade som om den hetaste punkten i elden försköts med tiden. Detta bekräftar vikten av att utföra experimentella kremeringar under utomhusförhållanden, eftersom temperaturen kommer att förbli relativt konstant med tid och rum i en laboratorieugn, som är långt ifrån representativ för verkliga förhållanden. Variationen i temperaturerna, tillsammans med variationen i benets tjocklek, förklarar varför vissa delar av benet endast förkolnades medan andra var helt kalcinerade. I allmänhet var små fragment (t.ex. falanger från en grisfot) helt kalcinerade, medan större fragment (t.ex. skenbenet från en ko) var delvis kalcinerade med de yttre delarna mestadels vita och de inre delarna delvis gråa och svarta.
Kremade (förkolnade och kalcinerade) och obrända benfragment analyserades med hjälp av infraröd spektroskopi med fouriertransformator (FTIR) för att observera strukturella och sammansättningsmässiga förändringar. I figur 6 visas de infraröda spektren för ett obränt, förkolnat och kalcinerat skenben från en ko. Den första intressanta egenskapen är det fullständiga avlägsnandet av organiska ämnen när benet har kalcinerats. Ändå är det fortfarande möjligt att upptäcka en stor mängd organiskt material i benet när det bara är delvis bränt, med andra ord förkolnat. Den andra iakttagelsen är förlusten av en stor mängd karbonater under omvandlingen av obrända till helt kalcinerade benfragment. Lyckligtvis finns en del karbonat kvar, och detta är av särskild betydelse för radiokoldatering. Eftersom allt organiskt material har förstörts under kremeringen är den lilla mängd karbonat som finns kvar i benet efter kremeringen den enda plats där kol kan hittas. Det är dock fortfarande oklart om detta kol är endogent i benet eller om det har absorberats från annat håll (t.ex. från den koldioxid som avges av köttet och huden, eller från det bränsle som används under kremeringen).
En del av de undersökta benfragmenten daterades med hjälp av radiokarbon och stabila isotopförhållanden för kol (δ13C) mättes med hjälp av masspektrometri (MS). En av de djurleder som brändes på de tillverkade kolbriketterna (daterad till ca 26 000 f.Kr.) gav ett resultat som var 4 000 år gammalt vid radiokoldatering (OxA-24941: 2115 ± 86 f.Kr.). Detaljerade resultat av dessa analyser, tillsammans med förslag om ursprunget till det kol som finns kvar i ben efter kremering kommer att presenteras på annat håll (Snoeck et al. under förberedelse).
Slutsats
När ben kremeras är det inte bara dess yttre utseende som förändras, utan även dess kemiska sammansättning och mikrostruktur. Dessa förändringar sker inte omedelbart utan gradvis, vilket färgvariationerna redan indikerar. Det fortsätter dock att vara svårt att förklara exakt vad som händer vid kremering ur kemisk och isotopisk synvinkel. De resultat som presenteras här och på annat håll (Snoeck et al. under förberedelse) utgör ytterligare ett steg mot förståelse av kremeringsprocesserna. Oavsett detta behövs det många fler laboratorieexperiment och kremeringar utomhus innan alla frågor som rör kremering kan besvaras. Den nuvarande forskningen understryker vikten av att utföra kremeringar utomhus: på grund av den extrema variationen i bränningsförhållandena (vind, typer och mängder av trä som används, kroppens storlek, kroppens position på elden, et cetera) kommer det att vara möjligt att erhålla en tillförlitlig och heltäckande datauppsättning endast genom att bränna ett stort antal benfragment på utomhusbränningar av olika typer och storlekar, och genom att göra det på olika dagar och i olika regioner.
Ackord
Denna forskning har möjliggjorts tack vare det generösa ekonomiska stödet från Wiener-Anspach Foundation (www.fwa.ulb.ac.be). Författarna är mycket tacksamma mot Dr Daniel Miles från Oxford Dendrochronology Laboratory som tillhandahöll det dendrokronologiskt daterade virket. Vi vill också tacka slaktarna och fiskhandlarna (Hedges, John Lindsey and Son och Haymans Fisheries) från Oxford Covered Market för att de tillhandahöll olika djur- och fiskprover.