Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

uv mitt, rapport 2010:40 arkeologisk undersökning Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar Amatörarkeologiska undersökningar år 2005 2007 Uppland; Adelsö socken; Björkö by och Grindsbacka; RAÄ 171 Mathias Bäck, Helen Grenler, Alois Hinterleitner, Annika Nordström, Annica Ramström, Immo Trinks och Susanne Östlund

Riksantikvarieämbetet Arkeologiska uppdragsverksamheten UV Mitt Instrumentvägen 19 126 53 HÄGERSTEN Tel. 010-480 80 60 Fax 010-480 80 94 e-post: uvmitt@raa.se e-post: fornamn.efternamn@raa.se www.arkeologiuv.se 2010 Riksantikvarieämbetet UV Mitt, rapport 2010:40 ISSN 1403-9044 Kart- och ritmaterial Karlis Graufelds, Franciska Sieurin-Lönnqvist Kartor ur allmänt kartmaterial, Lantmäteriet Gävle 2011. Medgivande I 2011/0233. Fig. 1, 2, 3 och 5 är godkända från sekretessynpunkt för spridning, Lantmäteriverket 2011-03-07 (dnr 601-2011/841). Layout Charlotta Lindgren Omslagsbild Undersökning av det vikingatida huset vid Grindsbackagravfältet under sommaren 2007. I bakgrunden till höger om ladan skymtar Björkö by där undersökningarna åren 2005 och 2006 ägde rum. Foto: Mathias Bäck. Tryck EO Grafiska, Stockholm 2010

Innehåll Förord 5 En kort sammanfattning av projektets resultat 5 Kursverksamheten 5 Besöksmålet 5 Arkeologiska resultat 5 Rapportens struktur 7 Arkeologisk bakgrund 8 Topografi 8 Tidigare undersökningar 8 Arkeologiskt källmaterial 9 Skriftligt källmaterial 10 Projektets syfte och mål 11 Valet av platser på Björkö 12 Metod och genomförande 13 Arkeologisk georadarprospektering 14 Inledning 14 Georadar hur fungerar det? 14 Undersökningens genomförande 15 Resultat av georadarmätningar från Björkö by år 2006 15 Resultat av georadarmätningar från Grindsbacka år 2007 15 Slutsats av georadarmätningarna 16 Arkeologiska resultat år 2005 och 2006 19 År 2005 19 Fyndmaterialet 20 År 2006 21 Fyndmaterialet 24 Den vikingatida importkeramiken från undersökningarna år 2005 2006 26 År 2005 26 År 2006 27 Arkeologiska resultat år 2007 28 Inledning 28 Målsättning och förutsättningar år 2007 28 Undersökningsresultat 28 Byggnad 1 31 Byggnad 2 32 Relationen mellan det enskeppiga huset och grophuset 35 Fyndmaterialets betydelse 38 Kommentar till det osteologiska materialet 39 Tolkning av bebyggelsen vid Grindsbacka 39 Skede 1 39 Skede 2a 2b 39 Genomförande och utvärdering 41 Inledning 41 Kursverksamhetens upplägg 41 Utvärdering 41 Referenser 45 Muntliga uppgifter 46 Administrativa uppgifter 47 År 2005 47 År 2006 47 År 2007 47 Figurförteckning 78 Bilagor 48 1. Fyndtabeller 48 2. Kontexttabeller 65 3. 14 C 77

GÄSTRIKLAND DALARNA UPPLAND Uppsala Norrtälje VÄSTMANLAND Västerås Enköping Östersjön Mälaren Eskilstuna STOCKHOLM Strängnäs Björkö Södertälje SÖDERMANLAND Nynäshamn Nyköping ÖSTERGÖTLAND Fig. 1. Björkös läge i Mälaren markerat med röd ring. 4 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

Förord Vintern år 2005 fick Avdelningen för arkeologiska undersökningar (UV) en förfrågan från Riksantikvarieämbetetes Antikvarisk-tekniska avdelning (AT) angående möjligheterna att genomföra arkeologiska undersökningar på Birka/Björkö (fig. 1). Anledningarna var flera, bland annat fanns en önskan att utveckla besöksmålet Birka och bemöta det stora intresse för (medeltids-)historia som finns i samhället idag. Arkeologiska forskningslaboratoriet vid Stockholms universitet hade under ett antal år utfört arkeologiska undersökningar på Birka, vilka dock avslutades år 2004. Därmed fanns ett behov av aktiv arkeologi på ön. Denna förfrågan råkade sammanfalla med diskussioner som hade förts på UV om att hålla amatörarkeologiska kurser som ett led i att nå ut med arkeologiska resultat och arbetssätt till en bredare publik. UV tackade ja och detta kom att bli startskottet för tre säsonger med amatörarkeologiska kurser på Björkö under åren 2005 2007. Undersökningarna har genomförts vid två platser på Björkö, dels vid Björkö by och dels vid Grindsbackagravfältet (RAÄ 112, fig. 2) Sammantaget har cirka 65 personer deltagit under de sammanlagt tolv veckor som kursen har hållits, och undersökningarna har även gett nya perspektiv kring den pågående forskningen kring Birka och Björkö by. En kort sammanfattning av projektets resultat Projektet har från början haft ett tvådelat syfte, där å ena sidan kommunikation och förmedling och, å andra sidan arkeologisk forskning haft lika stort värde. Det förstnämnda syftet var dessutom i sig tudelat i UV:s önskemål om att utveckla former för kursverksamhet. Såväl kursverksamheten som de arkeologiska undersökningarna har gett positiva resultat, både kommunikativt och kunskapsmässigt. Kursverksamheten Syftet med den amatörarkeologiska kursen var att deltagarna skulle få en allmän introduktion till de metoder och arbetssätt som vi använder oss vid uppdragsarkeologiska undersökningar, en fördjupad kunskap om arkeologi i allmänhet samt om Birka och Björkö by i synnerhet. Efter varje kurstillfälle har deltagarna haft möjlighet att besvara en enkät där responsen har varit övervägande positiv gentemot handledare, innehåll samt valet av Björkö by och Grindsbacka som undersökningsobjekt. Det har även visat sig vara mycket nyttigt och givande för arkeologerna att arbeta på detta sätt. Arbetssättet tillsammans med deltagarna gjorde att det skapades en dialog istället för en mer traditionell envägskommunikation. Besöksmålet Pågående fältarbete är alltid en faktor som höjer intresset för en plats inte minst gäller detta Birka. Det är av betydelse då vi diskuterar arkeologins roll i samhället generellt och fältarkeologins roll specifikt. Samtliga fältarkeologiska projekt som genomförts på Birka har genererat ökat intresse och är populärt hos besökarna (Johansson, muntlig uppgift). Detta är ett tydligt tecken på det mycket höga publika värde som en arkeologisk undersökning har live lockar. En av de mest märkbara effekterna för personalen på besöksmålet var att efterfrågan att få delta i kommande undersökningar var stort och förfrågningar har inkommit flera år efter avslutad undersökning år 2007 (Johansson, muntlig uppgift). Vi kan i sammanhanget också påpeka att det även till den undersökande institutionen (RAÄ, UV Mitt), efter avslutad undersökning, inkom många förfrågningar om deltagande i framtida undersökningar. Slutsatsen kan inte bli annan än att det uppenbarligen finns ett behov av denna typ av undersökningar. Arkeologiska resultat Björkö by Under sammanlagt sex veckor undersöktes cirka 60 kvadratmeter. Eftersom området varit i bruk under många århundraden har senare tiders bebyggelse och markanvändning skadat de äldre lämningarna. Föremålsfynden är vad som främst varit givande för förståelsen av platsen. De flesta av föremålen låg i omblandade lager och övervägande delen kan dateras mellan perioden 1600 och 1900. De föremål som hit- Förord 5

Kugghamn Pålspärr RAÄ 165 Svarta jorden RAÄ 119 Borg RAÄ 35 Borgs hage Museum Gästhamn Ångholmen 0 500 m Korshamn Hemlanden RAÄ 118 Ormknös RAÄ 111 och RAÄ 137 Undersökningsområde 2005 2006 Grindsbacka RAÄ 112 Undersökningsområde 2007 Kvarnbacka RAÄ 120 Björkö by Ansgarskapellet RAÄ 138 Kärrbacka RAÄ 109 Kassviken Fig. 2. Den norra delen av Björkö med de i rapporten behandlade undersökningsplatserna markerade. Skala ca 1:9 500. 6 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

tats är dels personliga vardagsföremål, dels hushållsföremål. Bland de mest anmärkningsvärda resultaten från undersökningarna i Björkö by är den relativt stora mängden vikingatida importgods som påträffades. Trots en relativt liten undersökt yta kan vi efter undersökningen slå fast att det redan under vikingatid skett någon typ av aktivitet på platsen för byn. Grindsbacka Vid Grindsbacka undersöktes cirka 108 kvadratmeter under sex veckor. De viktigaste resultaten är att det på platsen funnits minst två byggnader (sannolikt delar av en gård) under vikingatiden, vilket innebär att vi kan föra in ett helt nytt element i komplexet Björkö/Birka. Sedan tidigare har vi beståndsdelarna stad, gravfält, borganläggning/garnison. Det nya och tidigare inte undersökta fenomenet som vi nu kan föra till samhällsstrukturen på Björkö är förekomsten av en separat, icke militär, bostadsbebyggelse långt utanför staden. Av stort intresse är det faktum att denna bebyggelse kanske etableras samtidigt som staden grundläggs på den norra sidan av ön. Rapportens struktur Nedan följer först en kortfattad beskrivning av öns arkeologiska bakgrund, framför allt koncentrerat kring Björkö by. Därefter följer ett kapitel som beskriver projektets övergripande målsättningar. Efter det kommer ett avsnitt som beskriver metoderna, och därefter följer två avsnitt som redovisar de arkeologiska resultaten. Eftersom undersökningsområdet flyttats från byn till Grindsbacka år 2007 redovisas de arkeologiska resultaten från 2007 separat. Därefter följer en redovisning och utvärdering av den amatörarkeologiska kursverksamheten. Förord 7

Arkeologisk bakgrund Topografi Björkö är cirka 4 kilometer lång och 1,5 kilometer bred och ligger i södra Björkfjärden mellan Ekerölandet och Adelsön, omkring 30 kilometer väster om Stockholm (fig. 3). Björkö by ligger vid Kassviken, ungefär 700 meter sydöst om Svarta jorden. Under vikingatiden var den nuvarande ön delad, Björkö i norr och Grönsö i sydöst. Någon gång under medeltiden växte dessa samman. Den vikingatida strandlinjen ligger cirka 5 meter över den nuvarande. Grönsö består idag till största delen av berg och skogsbeklädd morän. Här finns troligen några av Björkös äldsta lämningar bestående av fyra bronsåldersrösen (RAÄ 101, RAÄ 103 105). Lämningarna efter Birka (Svarta jorden, RAÄ 119) ligger på Björkös norra del. Söder där om, på en höjd invid vattnet, ligger en fornborg, Borg (RAÄ 34), med vallar av sten och grus. Norr och söder om Borg utbreder sig gravfält, och sluttningen mot vattnet närmast norr om Borg är terrasserad (RAÄ 35). Fynd av krigarutrustning med mera antyder att platsen haft militär funktion. Öster om Svarta jorden breder det största gravfältet ut sig, Hemlanden (RAÄ 118a). På en höjdrygg i Hemlandens västligaste del löper en låg försvarsvall av sten och grus, stadsvallen (RAÄ 118b), som ursprungligen har nått fram till Borg. I vattnet utan för Svarta jorden finns pålar nedslagna som försvarsanordningar (RAÄ 165). Innanför Salviken i nordöst finns en konstgjord grop, Salviksgropen (RAÄ 117), med en vall mot sjösidan. På längre avstånd från Svarta jorden ligger ett antal mindre gravfält: Grindsbacka (RAÄ 112), Kärrbacka (RAÄ 109), Ormknös (RAÄ 116), och Kvarnbacka (RAÄ 120). Tidigare undersökningar Björkö har inventerats i flera omgångar. År 1997 påbörjades en specialinventering på Björkö av Örjan Hermodsson. Ett antal nya fornlämningar påträffades Fig. 3. Björkö från norr. Den öppna gräsbeväxta ytan i den centrala delen av bilden är platsen för staden Birka, den så kallade Svarta Jorden. Flygfoto: Björn Ambrosiani, 1981. 8 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

Fig. 4. Den äldsta bevarade kartan över Björkö, framställd av Carl Gripenhielm år 1687. då, bland annat ett antal boplatser/boplatslägen och husgrundsterrasseringar (Hermodsson 1997, otryckt handling). Såväl bronsålders-/äldre järnålders- som medeltida/historiska dateringar kan troligen förväntas bland dessa fornlämningar. Inne i Björkö by hittades också rester av smedjor, vilka utan undersökning inte kan tidfästas mer än till historisk tid (Hermodsson, muntlig uppgift). Det har genomförts ett antal arkeologiska undersökningar på Björkö. Dessa har framför allt gjorts på de olika gravfälten, i Svarta jorden, samt stadsvallen och i borgen och garnisonen (se bl.a. Arkeologiska forskningslaboratoriets undersökningar av Birkas befästningsverk, inom ramen för projektet Borgar och befästningsverk i Mellansverige 400 1100 e.kr. och Björn Ambrosiani; Birkaprojektet 1990 1995, i serien Birka studies). I anslutning till 2007 års undersökningsområde vid Grindsbacka har under 1980-talet både fosfatkartering och mindre provundersökningar genomförts i arkeologiska forskningslaboratoriets vid Stockholms universitet regi. Undersökningarna bestod i ett öst västligt schakt cirka 20 meter söder om Grindsbacka samt fem provgropar i själva gravfältet (Holmquist Olausson 1982:16ff, 1987:60, 1993:42). Under vintern 2004/2005 gjordes en dokumentation av Björkö på 1900-talet (Wåhlander 2005). Studien syftar till att ge en bild av Björkö på 1900-talet sett via ett perspektiv från människor som levt på Björkö i generationer. Bland annat har ön haft en stadigt ökande turism under 1900-talet och 1993 blev Birka världsarv, vilket självklart har påverkat de boendes men även allmänhetens syn på Björkö/Birka (Wåhlander 2005). Arkeologiskt källmaterial I det arkeologiska källmaterialet från Björkö finns några få indikationer som påvisar aktiviteter från perioden efter stadens övergivande. Bland de viktigare är de runstensfragment som påträffats, de flesta i Björkö by. Inget av fragmenten har någon läsbar text, men på ett av dem finns ett kors (Nyström 1992:66; Holmquist-Olausson 1993:36ff, 57). Cirka Arkeologisk bakgrund 9

200 meter sydöst om byn ligger Kärrbacka-gravfältet (RAÄ 109) Gravfältet är uppdelat i Stora (södra delen), Lilla (norra delen) och Skogs- (östra delen) Kärrbacka. En del dateringar från Lilla Kärrbacka påvisar sen vikingatid. De yngsta gravarna på Lilla Kärrbacka är troligen kristna och kan möjligen kopplas samman med bytomten (Holmquist-Olausson 1993:64f). På gravfältets södra del har dateringar påvisat några av öns äldsta gravar (från åtminstone äldre järnålder). Även två härdar från äldre järnålder har undersökts i detta område (Holmquist-Olausson 1993:53ff). Norr om byn ligger Grindsbacka-gravfältet (RAÄ 112) som också har kristna begravningar. Dessa har dock av flera forskare ansetts tillhöra staden Birka, och använts av de kristna innevånarna i staden (Holmquist-Olausson 1993:38, en delvis annan uppfattning framförs i Gräslund 1980:84). Det finns även vissa indikationer att den ursprungliga byn legat på ett annat ställe, strax sydöst om dess nuvarande läge (Holmquist-Olausson 1993:39). Att ta reda på hur långt bakåt i tiden det nuvarande byläget sträcker sig var en prioriterad fråga inför de arkeologiska undersökningarna i byn. Skriftligt källmaterial Vad gäller de skriftliga källorna om Björkös senare historia kan nämnas att det i ett tillägg till kapitel 29 i Adams av Bremen historia framgår att biskop Adalward besökte Birka på vägen från Sigtuna (omkring 1060) och att knappt några spår av samhället då syntes (Ferm m.fl. 1992:225). Det första skriftliga omnämnandet av själva byn härrör från år 1324 (Ferm m.fl. 1992:223). Vid mitten av 1500-talet bestod Björkö by av: ett skattehemman, brukat av två bönder en skatteutjord som hörde till Stenby ett kronohemman en kronoutjord ett Sankt Erikshemman (tillhör Uppsala domkyrka och Sanda rättardöme) ett frälsehemman (Ur DMS 1:7). Detta betyder att det fanns minst fyra gårdar i byn, samt två utjordar som kan ha haft gårdar under medeltid. Östergården och Oppgården var skattegårdar på 1700-talet. Västergården och Mellangården var kronogårdar, och Storgården (Nedre gården) frälsegård. Den äldsta kartan över Björkö är från år 1687 (fig. 4). I övrigt finns kartmaterial från 1700- och 1800-tal, med mer detaljerad information. I övrigt utgör Linda Wåhlanders studie liksom G.J. Dahlströms anteckningar från Björkö vid 1800-talets början en intressant bakgrund till arkeologiska undersökningar i byn (Dahlström 1807; Wåhlander 2005). Det framgår Tydligt att öns boende och brukare har ett minst lika stort intresse för Björkö by som för järnålderns lämningar på Björkö. 10 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

Projektets syfte och mål Sedan början var det klart att projektet hade ett tvådelat huvudsyfte. Det ena var att arbeta med kommunikation och förmedling via amatörarkeologi och det andra var att studera Björkös senare historia för att på så vis vidga synen på Birka/Björkö genom att lägga fokus på andra områden och andra perioder än de mer traditionella vikingatida lämningarna. Initialt ville vi främst söka de eventuella medeltida lämningarna på Birka/Björkö. På detta sätt kunde vi förena forskning och förmedling genom att börja överbrygga en kunskapslucka i Björkös historia och möta allmänhetens intresse för kulturarv och historia. En viktig utgångspunkt för oss var att genom att synliggöra det arkeologiska arbetssättet skapa förutsättningar för deltagarnas delaktighet och möjlighet att utveckla ett eget förhållningssätt till kulturarvet och historien i allmän- het, men naturligtvis fornlämningskomplexet Birka/ Björkö i synnerhet. Inom Riksantikvarieämbetet finns även en uttalad önskan att ställa vår fackkunskap till förfogande och föra en dialog med publiken/allmänheten/människor för att inspirera till debatt och engagemang kring frågorna om kulturarv och historia. Att hålla amatörarkeologiska kurser är ett sätt att nå ut till allmänheten. Eftersom kunskapen kring Björkö bys historia är relativt begränsad har det vetenskapliga målet med undersökningarna varit att försöka finna strukturer och artefakter som skulle kunna ge svar på hur Björkö by har utvecklats över tid (fig. 5). Medborgarperspektivet ligger i RAÄ:s intresse som förvaltare av kulturmiljön och besöksmålet. Hittills har den bild man gett de många besökarna varit så gott som helt begränsad till öns vikingatida historia. Svarta jorden Borg Grindsbacka Björkö by Fig. 5. Björkö by i vinterskrud, från söder. I den övre högra delen av bilden ses Grindsbacka och platsen för undersökningen år 2007. Flygfoto: Jan Norrman, Riksantikvarieämbetet. Projektets syfte och mål 11

Målen kan sammanfattas: Att börja åtgärda en uppenbar kunskapslucka: studera byns ursprung, eventuellt i en förhistorisk boplats, och förändringar under äldre historisk tid. Tyngdpunkten ligger i perioden sen vikingatid till cirka 1800. Att utveckla besöksmålet. Att möta intresset för medeltid/historisk tid på denna plats, för att berätta en lång historia. Att utveckla Riksantikvarieämbetet UV:s verksamhet mot utökad kommunikation med allmänheten, genom att hitta bra former för kursverksamhet. På längre sikt var alltså målet att börja komplettera den tidigare forskningen om Björkö med ett långtidsperspektiv, där man kan följa utvecklingen från de tidigaste perioderna över historisk tid fram till idag. Det andra långsiktiga målet var att bygga upp en löpande verksamhet där UV:s professionella arkeologer samarbetar med intresserade amatörarkeologer. Projektets målsättningar förändrades inte nämnvärt under de tre åren, förutom att platsen för det sista årets (2007) undersökningar inte låg inom den sentida bytomten. Valet av platser på Björkö När det arkeologiska och skriftliga källmaterialet diskuterats föll valet på Björkö by som undersökningsområde. I byn fanns flera tänkbara alternativa ytor att välja mellan men valet föll på Västergårdens gårdstomt (fig. 6). Gården togs successivt ur bruk under 1900-talet och idag finns endast ett par ekonomibyggnader som vittnar om att det tidigare legat en gårdsbebyggelse på platsen. En annan aspekt att ta hänsyn till var platsens tillgänglighet för besökare. För att ta sig till Ansgarskapellet, vilket är en av Björkös mer välbesökta platser, var man tvungen att passera utgrävningsområdet. Efter två års grävningar på Västergården beslutades att fortsätta undersökningen 2007 i ett nytt område, invid Grindsbackagravfältet. Anledningen var dels resultaten från de två föregående åren, dels områdets potential. Det topografiska läget föreföll väl lämpat för äldre bebyggelse. Detta impediment söder om Grindsbacka har redan tidigare föreslagits som en lämplig plats för att söka bebyggelselämningar utanför staden Birka. Vi utförde en besiktning och bedömning av impedimentets delar, samt en markradarundersökning. Utifrån en samlad bedömning valdes sedan det exakta schaktläget. Arkeologisk utgrävning Fig. 6. Platsen för undersökningarna 2005 2006 i den västra delen av Björkö by i relation till den rekonstruerade strandlinjen under vikingatiden. Foto, montage/rekonstruktion: Annika Nordström. 12 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

Metod och genomförande Undersökningarna har under samtliga tre säsonger genomförts av amatörarkeologer under handledning av arkeologer från Riksantikvarieämbetet, UV Mitt. Den undersökta ytan uppgick år 2005 till 20 kvadratmeter på Västergårdens gårdstomt. Hela ytan handgrävdes från toppen till botten. När årets undersökning avslutades återfylldes schaktet med skyddande massor. Året efter, 2006, grävdes de skyddande massorna bort med maskin ner till ej grävda lager. Därefter handgrävdes kulturlagren ner till den opåverkad naturliga botten. I anslutning till det schaktet avtorvades ytterligare 40 kvadratmeter så att den sammantagna undersökta ytan uppgick till 60 kvadratmeter. På Västergårdens tomt torvades ytorna av för hand. År 2007 flyttades utgrävningarna till Grindsbacka och här undersöktes 108 kvadratmeter. Ytorna vid Grindsbacka torvades i huvudsak av med maskin och till viss del för hand. Därefter vidtog grävning för hand. Vid samtliga undersökningstillfällen tillämpades kontextuell stratigrafisk lagergrävning. Där synlig stratigrafi saknades skiktgrävdes lagren, och fynd knöts till anläggning eller lager. Lager och anläggningar plandokumenterades digitalt med totalsta- tion. Dessutom upprättades skriftliga beskrivningar och digital fotodokumentation. En manuell sektionsritning av den sydvästra schaktväggen på Västergårdens tomt upprättades. All dokumentation skedde i UV:s dokumentationsprogram Intrasis. Fynden registrerades och dokumenterades i samma system. Varje dag ingick även visningar av undersökningsplatsen för besökare på Björkö. Det rörde sig dels om de organiserade guidningarna som Strömma Kanalbolag anordnade, dels om visningar för ströbesökare. Under en dag kunde det komma upp till tre guidade turer som blev förevisade platsen av arkeologer från UV. Utöver de organiserade visningarna arbetade en fältarbetsledare, vid undersökningarna 2005 2006, i stort sett heltid med att berätta om undersökningarna för ströbesökare. Med ströbesökare avses här besökare som valde att inte följa med på de guidade turerna. Varje vecka anordnades dessutom föreläsningar i Birkamuseets föreläsningssal, dessa var främst tänkta för kursdeltagarna men var även öppna för allmänheten. Eftersom de flesta föreläsningarna var förlagda till kvällstid var det mest guider, boende på ön och besökare i gästhamnen som kunde delta. Metod och genomförande 13

Arkeologisk georadarprospektering Av Immo Trinks, Helen Grenler och Alois Hinterleitner Inledning Geofysiska mätmetoder kan under rätt förutsättningar användas för att lokalisera dolda strukturer i marken utan utgrävning. Inom geofysisk arkeologisk prospektering används idag mest magnetometer, georadar och elektrisk resistivitetsmätningar för att hitta strukturer och områden i marken som har påverkads av människohand i historisk och förhistorisk tid (Fassbinder & Irlinger 1999; Gaffney & Gater 2003; Neubauer 1990; Scollar m.fl. 1990). Använd på rätt plats kan prospekteringsresultat snabbt visa på arkeologisk intressanta strukturer innan en utgrävning påbörjats, eller komplettera en pågående undersökning genom mätning av omgivande områden. Särskilt georadarmetoden är mycket väl lämpad för att kartlägga underjordiska strukturer bestående av stenkonstruktioner (t.ex. syllsten, rester av murar och källare, stenläggningar m.m.) men även igenfyllda nedgrävningar som diken och gropar kan synas väl i georadardata (Conyers & Goodman 1997; Leckebusch 2003). Två undersökningar med georadar genomfördes på Björkö, sommaren 2006 och 2007. Syftet med mätningarna som utfördes i Björkö by under en dag sommaren 2006, var att genom arkeologisk georadarprospektering ge en bättre förståelse av de redan grävda strukturerna och deras nära omgivning (fig. 7). Georadarmätningarna vid Grindsbacka som utfördes innan den arkeologiska utgrävningen påbörjades sommaren 2007, syftade till att visa om och var det finns arkeologisk intressanta lämningar. Detta skulle sedan utgöra underlag för att bedöma placeringen av utgrävningsschakten. Dessutom var båda undersökningarna tänkta som test för att studera potentialen och upplösningsförmågan av den nya 1 000 MHz georadarantennen. Georadar hur fungerar det? En georadar fungerar förenklat sagt som ett ekolod för användning på land. En antenn på marken sänder ut en elektromagnetisk impuls och registrerar sedan dess eko, det vill säga reflektioner från gränsskikt eller objekt som till exempel stenar, murrester eller hå- ligheter. Mätningar utförs längs raka linjer, så kallade profiler, med till exempel fem centimeters avstånd i profilriktningen. Många parallella profiler registreras med tätt mellanrum inom en rektangulär yta. Allt data filtreras och efteråt sammanfogas de vertikala georadarsektionerna i datorn till en tredimensionell digital datavolym. Datavolymen klipps sedan i fem eller tio centimetertjocka, horisontella skivor som visar reflektioner från ungefär samma djup. För att en arkeologisk struktur ska vara detekterbar krävs att det finns en fysikalisk konstrast mellan strukturen och den omgivande marken. Penetreringsdjupet av georadarsignalen beror på markens fysiska egenskaper och signalens frekvens. En 500 MHz georadarantenn ser under bra förhållanden cirka två till fyra meter ner i marken och har en avbildningsförmåga av omkring 20 centimeter, vilket betyder att objekt av mindre storlek inte kan urskiljas som enskilda objekt. En 1 000 MHz antenn, som användes för de två här beskrivna undersökningarna, har en penetreringsförmåga av mellan 1 och 1,5 meter om marken inte är för fuktig eller lerig. Upplösningsförmågan av den 1 000 MHz antenn är ungefär 15 centimeter. Djupskivorna georefereras genom inmätning av undersökningsområdet med en totalstation. Därmed blir det möjligt att använda och analysera georadardata i ett Geografiskt Informations System (GIS) (Neubauer 2004). Dessutom kan en stapel av georadardjupskivor som följer på varandra med ökande djup användas för att generera animeringar. Djupskivo animeringar är ett mycket bra sätt att visualisera georadardata och anomaliernas och strukturernas horisontella och vertikala utbredning. Tidigare georadarmätningar (t.ex. vid vikingastaden Birka, skeppssättningen Ales stenar och S:t Olofs kloster i Skänninge) har visat att mätningar med 500 MHz antenn och ett profilavstånd på 25 centimeter resulterar i hög datakvalitet, och att ett större profilavstånd bara är lämpligt för att kartlägga mycket stora strukturer. De under år 2006 genomförda utgrävningarna baserade på georadarresultaten från S:t Olofs kloster i Skänninge (RAÄ, UV Öst i Linköping) visade på mycket bra överensstämmelse mellan prospekterade och grävda strukturer. 14 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

Data filtrerades och georadardjupskivor i fem centimeters djupintervaller genererades som bilder i gråskala (t.ex. fig. 9). Resultat av georadarmätningar från Björkö by år 2006 Fig. 7. Utgrävningsschaktet i Björkö by. Georadarmätningen utfördes öster, väster och norr om schaktet. Foto: Immo Trinks. Fig. 8. Georadarmätning i Björkö by år 2006 med 1 000 MHz georadarsystem längs profilsnören. I förgrunden syns utgrävningsområdet. Foto: Ann-Lili Nielsen. Undersökningens genomförande På grund av att undersökningsytorna i Björkö by och på Grindsbacka var relativt små och att strukturerna förväntades inom den översta metern av jord, användes för båda mättningarna den högupplösande Sensors & Software Noggin Plus 1 000 MHz antennen. Profilsnören för noggrann positionering av mätningar spändes parallellt med 50 centimeters mellanrum på marken. Georadarsystemets distansmätningshjul kalibrerades längs en definierad sträcka. Sedan fördes georadarantennen monterad i en barnvagnsliknande ställning (fig. 8) längs raka profillinjer fram och tillbaka över undersökningsområdet med 12,5 centimeters profilavstånd och 2,5 centimeter georadar spåravstånd. Signalens uppteckningstid anpassades efter penetreringsdjupet på platsen. För att öka datakvaliteten staplades fyra georadarspår för varje registrerad mätning. Undersökningsområdet georefererades genom inmätning med totalstation. Under databearbetningsskedet sammanfogades georadarprofildata till en tredimensionell virtuell datavolym. I georadardjupskivorna från mätningarna i Björkö by 2006 syns kraftiga reflektioner av georadarsignalen från strukturer som tolkas som enstaka stenar och ansamlingar av sten. Flera Tydligt linjära strukturer syns. Påfallande är ett brett, ljusgrått band som sträcker sig ungefär i nord sydlig riktning över undersökningsområdet. Denna struktur tolkas som en bred väg eller remsan emellan två tomter. Parallellt med denna struktur syns tydliga, punktformade, kraftigt reflekterande, svart till mörkgrå anomalier i georadardatan som uppenbarligen är förorsakade av syllstenar tillhörande hus som en gång har funnits på platsen. Två husgrunder syns, en väster och en öster om mellanremsan. Den västra husgrunden är från en byggnad som var mellan 13 och 15 meter lång och ungefär fem meter bred. Den östra byggnaden hade en dimension av ungefär 6 8 meter. Ytterligare stenstrukturer i norra och sydvästra delen av undersökningsområdet antyder flera byggnader. Den stenpackning som framkom i östra delen av utgrävningsområdet fortsätter i östlig riktning och syns Tydligt i georadardjupskivan (fig. 9). En historisk karta från år 1897 visar en väg och byggnader som sammanfaller i läge ungefär med de prospekterade strukturerna (fig. 12) och därmed antyds att flera av de strukturer som syns i georadardata existerade på slut av 1800-talet. Georadarundersökningen visar att det arkeologiska utgrävningsområdet till största delen låg på vägen emellan tomterna, vilket förklarar det lilla antalet fynd som gjordes under grävningen. I datan syns också två relativt moderna ledningar som korsar diagonalt över georadarundesökningsområdet (fig. 10). Resultat av georadarmätningar från Grindsbacka år 2007 Georadamätningarna som utfördes sommaren 2007 på Grindsbacka, resulterade i inga arkeologiskt tolkningsbara strukturer (fig. 11). Några regioner av ökad reflektivitet sytes i större djup och var antagligen av geologiskt ursprung. Anledningen till att inga av de senare grävda arkeologiska strukturerna (grop, stolphål) syntes i georadardatan kan vara att det inte funnits tillräckligt stark kontrast i markfuktigheten mellan strukturerna och den omgivande marken. Vädret hade, innan mätningarna gjordes, varit mycket varmt och torrt och strukturerna låg mycket grunt. Arkeologisk georadarprospektering 15

Y 1599535 X 6580215 Fig. 9. Georadardjupskiva från cirka 40 centimeters djup. Reflektioner från stenar och stenläggningar syns som svarta och mörkgrå strukturer. Skala 1:175. Slutsats av georadarmätningarna På rätt plats och under rätt förhållande kan georadarmätningar resultera i värdefull information om dol- 0 5 m da strukturer i marken. Ickeförstörande geofysiska markundersökningar kan hjälpa till att på ett effektivt sätt planera arkeologiska utgrävningar och slippa gräva i blindo. Det krävs ytterligare forskningsarbete om vilka typer av strukturer X 6580175 som syns bäst i georadardata och varför de gör det, och vilket inflytande den lokala geologin, markbeskaffenhet och vädret eller årstiden har. Y 1599555 16 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar

X 6580215 Y 1599535 Fig. 10. Sammanfattande tolkningsbild av strukturer som syns i georadardata (t.ex. fig. 8). En trolig väg 0 och byggnadslämningar 5 m bredvid vägen syns, liksom ledningar och ansamlingar av sten. Den arkeologiska undersökningen år 2006 inlagt med rött. Skala 1:175. X 6580175 Y 1599555 Mätområde Linjära strukturer Kraftigt reflekterande skikt Sten Husgrund Väg Undersökningsområde Ledning Arkeologisk georadarprospektering 17

X 6580415 Y 1599585 Y 1599615 X 6580395 Fig. 11. Georadardjupskiva från Grindsbacka (överst). Tolkning av georadardata från Grindsbacka sammanslaget med grävda arkeologiska struk turer (nedan). Båda i skala 1:200. X 6580415 Mätområde Ökad reflektivitet Ljusa georadaranomalier Sten Undersökningsområde Y 1599585 18 Mellan byn och staden Birkas och Björkös bebyggelse ur nya synvinklar 0 5 m Y 1599615 X 6580395