Geoarcheologie Václavské náměstí

Úvod

Geoarcheologie a studium půd za její pomoci nám může přinést důležité poznatky o lidských aktivitách v minulosti a o formačních procesech na různých lokalitách. Půdy slouží jako bohatá pramenná základna pro zkoumání antropogenních vlivů, ale také přírodních fenoménů, které mohly mít vliv na populaci na konkrétním místě žijící. Vzhledem k nízkému vlivu orby v městském prostředí mají lokality v městské zástavbě ideální podmínky pro výzkum. Města jsou také specifická svou hlubokou stratigrafií a dlouhou kontinuitou lidského osídlení.

V roce 2024 na podzim byl proveden záchranný archeologický výzkum na Václavském náměstí vedený PhDr. Petrem Starcem, Ph.D. z MHMP. Na místě došlo k odběru vzorků z profilu za účelem geoarcheologických analýz. Ve stratigrafii byla identifikována vrstva Dark Earth (šp. Terra Preta, viz níže).

Dark Earth

Zcela poprvé byl tento termín využit pro popis tmavých půd v Amazonii. Dodnes je vedena debata, zda byly tyto půdy místním domorodým obyvatelstvem záměřně vytvářeny či jsou neantropogenního původu. (de Oliveira et al. 2020).Vznik tohoto typu půdy se pojí s dlouhým horizontem lidského osídlení. Charakter odpadu předmoderních společností je ze své podstaty organický a v půdě se projevuje jako tmavá vrstva s akumulací živin (C, Ca, K a P) (Asare 2022).

Václavské náměstí, jedno z centrálních míst pražské aglomerace od svého založení, je vhodnou lokalitou pro interdisciplinární výzkum Dark Earth. V případě Václavského náměstí můžeme hovořit o širším pojetí tohoto typu půdy (Heimdal 2015, Devos et. al. 2009). Antropogenní Dark Earth by tímto byla přítomna i na dlouhodobě osídlených urbánních lokalitách jakožto relativně homogenní kulturní souvrství tmavého zbarvení (Nicosia – Devos 2020.

Václavské náměstí

Koňský trh, později Václavské náměstí, byl dle písemných pramenů založen Karlem IV. roku 1348 v rámci zřízení Nového Města pražského. Se svou rozlohou 4,5 ha bylo jedním ze tří centrálních náměstí Nového Města (další dvě jsou Karlovo náměstí/Dobytčí trh a Senovážné náměstí/Senný trh). Vedlo od dnešní ulice Na Příkopech (opevnění Starého Města) až ke dnešnímu Národnímu muzeu (dnes již zaniklá Koňská brána).

K vytvoření zdejšího souvrství patrně přispěla koncentrace řemeslnických pracovišť a existence koňského trhu. Faktorem, co mohl olivnit nerovnost terénu, mohly být přívalové deště a to, že bylo poprvé vydlážděno až ve 14. století (Havrda – Podliska – Starec 2023, 214). Lokalita byla využívána kontinuálně, půdy nebyly narušeny orbou, a máme tak perfektní pravděpodobnost dochování středovékých terénů a informací o antropogenních aktivitách.

Cíle výzkumu

1. Identifikace a popis výskytu Dark Earth ve středověké Praze.
2. Rekonstrukce vývoje odpadového hospodářství ve veřejném prostoru města.
3. Rozlišení jednotlivých vrstev.
4. Zhodnocení významu geochemických analýz v archeologickém kontextu.

Odebraný profil na Václavském náměstí

Lokalizace

leaflet() %>%
  addTiles(group = "Základní mapa") %>%
  addProviderTiles(providers$Esri.WorldImagery, group = "Ortofoto") %>%
  addMarkers(lng = 14.4261218, lat = 50.082102,
             popup = "Odebraný profil – Václavské náměstí") %>%
  setView(lng = 14.4261218, lat = 50.082102, zoom = 17) %>%
  addLayersControl(
    baseGroups = c("Základní mapa", "Ortofoto"),
    options = layersControlOptions(collapsed = FALSE)
  ) %>%
  addScaleBar(position = "bottomleft")

Profil

Munsellova tabulka barev byla klíčová k rozpoznání barev jednotlivých vrstev a při zkoumání stratigrafie zkoumaného profilu. Nejtmavší vrstvy s vysokou příměsí organických komponent a nutrientů jsou datované do období lokace Nového Města pražského s Koňským trhem (1348-konec 14. století). Lze je spojit s akumulací zvířecího trusu.

raw <- read.table("barvy2.txt", header=TRUE, sep="\t", dec=",", check.names = FALSE)
raw$soil_color <- with(raw, munsell2rgb(hue, value, chroma))
depths(raw) <- id ~ top + bottom
hzdesgnname(raw) <- 'name'
plotSPC(raw, name.style = 'center-center', width = 0.25, axis.line.offset = -5)

Ternární diagram

Z přiloženého ternárního diagramu lze vyčíst prokazatelně nejvyšší zastoupení písku a prachu. To lze interpretovat jako antropogenní aktivity - záměrné navážky písku pro zpevnění povrchu. Lze to spojit i s vlivem povodní řeky Vltavy (např. 1280).

raw <- read.table("granulometry1.txt", header = TRUE, sep = "\t", dec = ",", check.names = FALSE)
newdata2 <- raw[-c(22:27), ]
newdata2$category <- as.character(newdata2$category)
newdata2$category[newdata2$category == "sanitation layer -mid-to-late 14th century"] <- "sanitation layer"
newdata2$category <- as.factor(newdata2$category)

category_colors <- c(
  "sanitacni vrstva" = "grey",
  "povoden v roce 1280" = "black",
  "17 stoleti" = "red",
  "16 stoleti" = "blue",
  "15 stoleti" = "green",
  "stredni az pozdni 14 stoleti" = "purple",
  "po roce 1348" = "orange",
  "12 stoleti" = "cyan",
  "pred 12 stoletim" = "pink"
)

# Ternární graf
ggtern(newdata2, aes(x = sand, y = clay, z = silt)) +
  geom_point(aes(color = category), alpha = 0.75, size = 3) +
  scale_color_manual(values = category_colors) +
  scale_size_continuous(range = c(3, 10)) +
  theme_rgbw() +
  theme(legend.position = "bottom") +
  guides(
    color = guide_legend(nrow = 5, byrow = TRUE, override.aes = list(size = 5, alpha = 1)),
    size = guide_legend(nrow = 1)
  )

Geochemické profily

Fosfor v půdě, resp. jeho vysoká koncentrace, je indikátorem antropogenních aktivit v minulosti. Konkrétně lze díky němu identifikovat rozložené kosti či další organický odpad (Williams et al. 2021) a popel (Pîrnău et al. 2020). Nízké hodnoty tohoto prvku byly prokázány v raně středověkých vrstvách z lokality. Výrazný nárůst P je ovšem spojitelný s prvními intenzivnějšími aktivitami na Koňském trhu. Okolo 100 cm hloubky můžeme opět sledovat skokový nárůst hodnot fosforu, což by mohlo indikovat změnu ve využívání místa či vyšší intenzitu daných aktivit.

Zajímavý je i případ vápníku, kdy je ve stratigraii patrný nárůst opět okolo roku 1348. Ca v půdě je indikátorem dřevního popela (Hejcman et al. 2013) nebo přítomnosti kostí ve spojitosti s jídelním odpadem (Williams et al. 2021). V obdobích po roce 1348 u Ca není patrný žádný další skok.

Olovo (Pb) lze na lokalitě spojit zejména s moderními vlivy (Madden et al. 2022). Jedná se zejména o olověný benzín (Johanis et al. 2022) hojně využívaný od 20. let minulého století (Nriagu 1990) do jeho zákazu v roce 2001 (Česká televize 2021). To potvrzuje i stratigrafie profilu - vidíme postupný a konzistentní nárůst s výškou, ale jeho doklady i ve starších horizontech by mohly indikovat prosaky do starších vrstev, což může být potvrzeno i tvarem grafu, který tvoří téměř exponenciálu.

data <- read.table("xrf.txt", sep = "\t", header = TRUE)

# Zprůměrování podle Sample
elements <- c("P", "Ca", "Pb")
data_avg <- aggregate(data[, elements],
                      by = list(Sample = data$Sample,
                                Depth = data$Depth,
                                Category = data$Category),
                      FUN = mean, na.rm = TRUE)

# Barevné přiřazení ke kategoriím
category_colors <- c(
  "flood in 1280" = "black",
  "17th century" = "red",
  "16th century" = "blue",
  "15th century" = "green",
  "mid-to-late 14th century" = "purple",
  "after 1348" = "orange",
  "12th century" = "cyan",
  "1348" = "brown",
  "before 12th century" = "pink"
)

# Základní base R graf s barvami a legendou
par(mfrow = c(1, 3), mar = c(5, 4, 4, 8), xpd = TRUE)
for (el in elements) {
  cols <- category_colors[as.character(data_avg$Category)]
  plot(data_avg[[el]], data_avg$Depth,
       main = paste("Profil prvku", el),
       xlab = paste(el, "(ppm)"),
       ylab = "Hloubka (cm)",
       pch = 19,
       col = cols,
       ylim = rev(range(data_avg$Depth)))
}
# Přidání společné legendy vpravo vedle grafů

legend("bottomright",
       legend = names(category_colors),
       col = category_colors,
       pch = 19,
       cex = 0.8,
       bty = "n",
       title = "Období")

Závěr

Výzkum Václavského náměstí přináší důležité poznatky o sedimentárních a geochemických procesech v městském prostředí. XRF analýzy, mapování a půdní profil nám poskytují detailní pohled na vývoj prostoru v čase. Nárůst P a Ca v půdě je možné bezpečně spojit s lokací Nového Města pražského, ke které došlo roku 1348. Do konce 14. století lze i makroskopicky sledovat přítomnost Dark Earth. Toto lze spojit s přítomností zvířecího trusu.

---

Vytvořeno pomocí R a balíčků ggplot2, leaflet, ggtern, aqp a heatmaply.