Multi-proxyonderzoek naar vroegmiddeleeuwse akkerregimes

Hammers & K.M. de Vries

 

Bij een vindplaats van een vroegmiddeleeuwse nederzetting in Wierden in Overijssel is onderzoek gedaan naar welke akkerbouw daar heeft plaatsgevonden. Monsters zijn daarbij geanalyseerd met verschillende natuurwetenschappelijke methoden.

 

NOAa Onderzoeksthema’s: De verankering van het boerenbestaan (NOaA thema 13); De dynamiek van het landgebruik (NOaA thema 21).

Onderzoeksmethoden: Isotopenonderzoek, Archeobotanie, Palynologie.

 

Vanwege gebiedsontwikkeling van de Zuides in Wierden (prov. Overijssel) is in 2021 en 2023 in opdracht van de gemeente Wierden een gebied van 19.350 m2 vlakdekkend onderzocht door ADC ArcheoProjecten. De onderzoekers vonden in het onderzoeksgebied een vroegmiddeleeuwse nederzetting die bestond uit hoofd- en bijgebouwen, spiekers en waterkuilen. Uit de sporen en structuren waren vier erven te herleiden met elk meerdere bewoningsfases. Op basis van het geassocieerde vondstmateriaal en absolute dateringen lijkt sprake te zijn van een korte bewoning in de 8e of 9e eeuw.[1] De sporen en structuren zijn uitgebreid bemonsterd voor een uitgebreid dateringsprogramma en botanisch onderzoek. Dit materiaal bleek ook geschikt voor isotopenonderzoek aan graan.

 

Introductie drieslagstelsel

De vroege middeleeuwen is in Twente, archeologisch gezien, een slecht gekende periode.[2] Er wordt verondersteld dat in deze periode grote veranderingen optraden onder invloed van het proces van frankisering en de incorporatie van Oost-Nederland in het Karolingische rijk.[3]

Naast verschillende veranderingen in materiële cultuur wordt in deze periode ook de basis gelegd voor het latere esdorpenlandschap, dat gepaard gaat met veranderingen in de gewassamenstellingen en akkerbouwregimes. Er wordt vermoed dat in deze periode het drieslagstelsel werd geïntroduceerd, waarbij rogge (als wintergraan), gerst en haver (als zomergranen) in gelijke delen werden verbouwd. Periodes met zomerakkerbouw, winterakkerbouw en braak wisselden elkaar af. Dit is  ook hoe op de essen later werd verbouwd. Vóór het drieslagstelsel werd voornamelijk rogge verbouwd.[4]

De hoofdvraag van het botanisch onderzoek was of op basis van archeobotanie, palynologie en isotopenonderzoek kon worden vastgesteld dat in Wierden in de 8e en 9e eeuw al gebruik gemaakt werd van dit drieslagstelsel.

 

[1] De Vries & Schrijer in voorbereiding

[2] Willemse et al. 2018, 79.

[3] Van der Velde 2011, 146-191.

[4] Spek 2004, 589-591.

Natuurwetenschappelijke methoden

Om de hoofdvraag van het onderzoek te beantwoorden, zijn verschillende natuurwetenschappelijke methoden gebruikt. Palynologisch onderzoek is ingezet om inzicht te krijgen in de regionale vegetatie en het landschapsgebruik, bijvoorbeeld of er akkers waren in de buurt van de nederzetting.

Archeobotanisch onderzoek is gebruikt om vast te stellen of rogge, gerst en haver inderdaad in gelijke delen werden verbouwd. Daarnaast kan archeobotanisch onderzoek naar akkeronkruiden zicht geven op of het graan op voedselrijke of voedselarme, droge of vochtige gronden werden verbouwd. Akkeronkruiden kunnen bovendien inzicht geven in in welke seizoenen werd gezaaid en geoogst.

Stabiele Isotopenonderzoek aan graan is ten slotte ingezet voor informatie over of de verschillende gewassen op zelfde locaties groeiden en dezelfde mate van bemesting hebben gehad. De stikstofwaarden (15N) zijn indicatief voor de mate van bemesting, de koolstofwaarden (13C) geven een indicatie van de vochtigheid van de bodem. Het grote voordeel van stabiele isotopenonderzoek is dat deze eigenschappen per graansoort te bepalen zijn, omdat de waardes per individuele graankorrel kunnen worden bepaald.

 

Welke kennis leverde dit op?

Uit het palynologisch onderzoek bleek dat het landschap in de omgeving van de bemonsterde structuur (een waterput) zeer open moet zijn geweest. Akkers, weilanden en uitgestrekte heidevelden lagen in de omgeving van de vier erven. Graanpollen wijzen erop dat in de nederzetting graan werd verwerkt. Pollen van rogge (duidelijk te onderscheiden van andere granen) is niet aangetroffen. Omdat het pollen niet op soort te determineren is, kon niet met zekerheid gezegd worden dat er sprake was van akkeronkruiden of van welke soorten akkeronkruiden.

Op basis van het macrobotanisch onderzoek kon worden vastgesteld dat rogge, gerst en haver werden verbouwd. De monsters waren afkomstig van verschillende structuren die op verschillende erven lagen. Op erf 1 werden in de sporen van een bijgebouw (STR15) rogge, gerst en haver aangetroffen in ongeveer gelijke delen (afb. 1). Op erf 3 lijkt er sprake te zijn van schoongemaakte oogsten die per soort werden opgeslagen. In STR22 is rogge de meest voorkomende soort, terwijl in de naastgelegen STR36 gerst de dominante graansoort is. In de monsters uit beide structuren zijn nauwelijks onkruiden aangetroffen (afb. 2). Dit wijst eveneens op het schoonmaken van graanoogsten voor ze werden opgeslagen. Een derde structuur (STR30) vertoonde weinig granen en voornamelijk akkeronkruiden (afb. 3).

De aangetroffen akkeronkruiden geven aanwijzingen dat de akkers lagen op droge tot vochtige, vaak voedselarme tot matig voedselrijke gronden. De akkeronkruiden zijn zowel indicatief voor zomerakkers (Fallopia convolvulus, Persicaria lapathifolia) als voor winterakkers (Rumex acetosella, Spergula arvensis).


Afb. 1: Geanalyseerde monsters uit structuur 15. Zowel haver (blauw), gerst (oranje), rogge (grijs) als tarwe (geel) werd in de monsters aangetroffen.

Afb. 2: Geanalyseerde monsters uit structuur 22 en structuur 36. In structuur 36 werd vooral gerst (oranje) aangetroffen, rogge (grijs) en haver (blauw) in mindere mate. In structuur 22 werd vooral rogge (grijs) aangetroffen, haver (blauw), gerst (oranje) en tarwe (geel) in mindere mate.

Afb. 3: Overzicht van de verhoudingen tussen graan (blauw), gebruiksplanten (oranje), onkruiden (grijs) en overige soorten (geel) voor structuur 22, structuur 30 en structuur 36.

Het isotopenonderzoek gaf de mogelijkheid om vast te stellen of rogge en gerst op dezelfde akkers hebben gegroeid.[1] Voor zowel rogge als gerst kon aan de hand van de stikstofwaarden (δ14N) vastgesteld worden dat er sprake was van intensieve bemesting. Voor gerst lagen deze waarden net iets hoger (tussen de 6,5‰ en 9,0‰) dan voor rogge (tussen de 5,7‰ en 7,6‰). Dit is opvallend, omdat uit experimenteel onderzoek is gebleken dat rogge – onder dezelfde omstandigheden – een hogere waarde laat zien dan gerst.[2] Op basis van de koolstofwaarden (δ13C) lijkt in eerste instantie een verschil te bestaan tussen gerst (tussen -25,1‰ en -21,8‰, gemiddeld -23,9‰) en rogge (-23,‰ tot -21,8‰, gemiddelde -23,0‰). Het verschil in de C-waarden valt binnen de marges die door fysiologische eigenschappen van het graan kunnen worden verklaard.[3]

Op basis van de macrobotanische gegevens is het aannemelijk dat er in Wierden in de 8e en 9e eeuw al sprake was van een drieslagstelsel. De drie hoofdgewassen zijn samen aangetroffen (binnen hetzelfde monster of op hetzelfde erf) en akkeronkruiden wijzen op het verbouwen van graan in winter en zomer. De resultaten van het stabiele isotopenonderzoek zijn minder eenduidig. De C-waarden van gerst en rogge vallen binnen de marges die verwacht mogen worden door fysiologische verschillen tussen de twee soorten, maar de N-waarden passen niet goed in dit beeld. Gerst lijkt in sommige gevallen meer bemest te zijn of op andere locaties in het landschap te hebben gegroeid. Bij een drieslagstelsel is de verwachting dat wintergraan en zomergraan op dezelfde akkers werd verbouwd en ongeveer dezelfde groeiomstandigheden moeten hebben gehad.[4]

Deze observaties leiden tot de volgende vervolgvragen/thema’s voor vervolgonderzoek:

  • Zorg voor een sterke regionale basis met behulp van een vergelijkbare onderzoeksmethodiek, waarbij op meer verschillende (vroeg)middeleeuwse vindplaatsen in Oost-Nederland onderzoek wordt gedaan naar akkerbouwregimes.
  • Besteed aandacht aan het diachrone-beeld. Dit stelt je in staat om veranderingen door de tijd per soort beter te volgen en te duiden
  • Zou een analyse die nog meer op context (huis, erf) gericht was betere uitkomst hebben gegeven?
  • Bestaat er een tussenvorm in akkerbouwregime, waarbij de drie granensoorten wel al naast elkaar werden verbouwd, maar nog niet in een echt drieslagstelsel?
  • Is het bij vervolgonderzoek ook mogelijk om periodes van braak archeobotanisch of palynologisch vast te stellen? 

 

Aanbevelingen & tips

Voor het archeobotanisch vaststellen van een drieslagstelsel is een integratie van meerdere disciplines nodig, omdat verschillende onderzoeksmethoden verschillende aspecten van dit akkerbouwregime kunnen vaststellen. Meer gerichter palynologisch onderzoek naar het akkerdek zou inzicht kunnen geven in de gewassen die lokaal werden verbouwd. Zonder macrobotanisch onderzoek is geen inzicht mogelijk in de gewassamenstelling of in de seizoenen waarin de gewassen primair verbouwd werden. Zonder stabiele isotopenonderzoek kan niet op het niveau van graansoort – of zelfs op niveau van individuele graankorrel – vastgesteld worden wat de groeiomstandigheden waren. Daarbij moet er wel rekening mee worden gehouden dat verschillende graansoorten een eigen signaal kennen en onder dezelfde omstandigheden andere waarden kunnen vertonen.[5]

Wat betreft stabiele isotopenonderzoek in het algemeen: dit onderzoek biedt veel mogelijkheden. De bemonsteringstrategie is afhankelijk van de onderzoeksvraag en de bewaring van het te onderzoeken materiaal. Wil je alleen weten of graan werd bemest? Dan kan je meerdere graankorrels, eventueel van verschillende soorten, uit één context verzamelen om te laten onderzoeken. Als je hiervoor vijf tot tien graankorrels verzamelt, kan je ervan uitgaan dat je mogelijke uitschieters bemiddelt.

Wil je echter onderzoeken of een graanopslag uit één of meer oogsten bestaat, dan is het beter om de graankorrels individueel in te sturen voor onderzoek, met idealiter minimaal 20-30 graankorrels per soort en/of context. Aan de hand van experimentele resultaten kan geïnterpreteerd worden of het graan mogelijk op één akker of meerdere akkersystemen is verbouwd.

Omdat de bewaring en hoeveelheid van archeobotanisch materiaal niet te voorspellen is, kan het zijn dat de vraagstelling aangepast moet worden aan het aanwezige materiaal.

Verkoold botanisch materiaal blijft ook na het opgraven goed bewaard en heeft geen duidelijke invloed op de isotopenwaarden, waardoor isotopenanalyse ook toegepast kan worden op materiaal dat al jaren geleden is opgegraven. Verkoold materiaal dat decennia geleden is onderzocht, kan dus nog steeds gebruikt worden, om het eerdere onderzoek te updaten en uitkomsten te krijgen die voorheen nog niet mogelijk waren.

 

Literatuur

Hamerow, H., A. Boogaard, M. Charles, E. Foster, M. Holmes, M. McKerracher, S. Neil, Chr. Bronk Ramsey, E. Stoud & R. Thomas, 2020. An Integrated Bioarchaeological Approach to the Medieval ‘Agricultural Revolution’: A Case Study from Stafford, England, c.AD 800–1200, European Journal of Archaeology, 23:4, 585-609. https://doi.org/10.1017/eaa.2020.6

Hamerow, H., T. Zerl, E. Stroud & A. Boogaard, 2022. The cerealisation of the Rhineland: Extensification, crop rotation and the medieval ‘agricultural revolution’ in the longue durée, Germania 99. https://doi.org/10.11588/ger.2021.92156

Hammers, N., M. Dijkshoorn & N. van Asch, in voorbereiding. Archeobotanisch onderzoek Wierden Zuidesweg, in: K.M. de Vries & E. Schrijer (red.), Vroegmiddeleeuwse bewoning onder de Zuides in Wierden (Ov.). Amersfoort: ADC ArcheoProjecten.

Larsson, M., J. Bergman & P.A. Olsson, 2024. Soil, fertilizer and plant density: Exploring the influence of environmental factors to stable nitrogen and carbon isotope composition in cereal grain, Journal of Archaeological Science 163. https://doi.org/10.1016/j.jas.2024.105935

Spek, Th., 2004. Het Drentse esdorpenlandschap. Een historisch-geografische studie. Utrecht: Matrijs.

Velde, H.M. van der, 2011. Wonen in een grensgebied. Een langetermijngeschiedenis van het Oost-Nederlandse cultuurlandschap (500 v. Chr. – 1300 na Chr.). Amersfoort, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed. (=Nederlandse Archeologische Rapporten 40).

Vries, K.M. de & E. Schrijer (red.), in voorbereiding. Vroegmiddeleeuwse bewoning onder de Zuides in Wierden (Ov.). Amersfoort: ADC ArcheoProjecten.

Willemse, N., L. Keunen en S. Wentink, 2018. Archeologie in Overijssel. Provinciale kennisatlas en onderzoeksagenda. Deventer, Provincie Overijssel.

 

[1] Slechts een haverkorrel is opgestuurd voor isotopenonderzoek. Hierdoor kan niet met zekerheid gezegd worden in wat soort omstandigheden dit gewas gegroeid heeft.

[2] Larsson et al. 2024, 4, fig. 1.; Hamerow et al. 2020.

[3] Larsson et al. 2024, 4, fig. 2.; Hamerow et al. 2020.

[4] Zie bijv. de discussie in Hamerow et al. 2022, 173-175.

[5] Hamerow et al. 2020.