La paleobotanica (dal greco παλαιός, "antico", e βοτάνη, "pianta", quindi "scienza relativa alle piante antiche") è la disciplina che si occupa dello studio delle alghe e delle piante fossili presenti nei sedimenti; costituisce una branca della paleontologia. Risulta fondamentale per la ricostruzione degli ecosistemi ancestrali e per gli studi riguardanti l'evoluzione delle piante, oltre ad essere un valido supporto alle ricerche sulle variazioni climatiche.
In maniera analoga si applica ai contesti antropici, sotto il nome di archeobotanica, contribuendo alla ricostruzione del paesaggio ed individuando l'uso tecnologico, economico e alimentare delle piante da parte dell'uomo nel passato.
Per identificare vari tipi di resti vegetali, si avvale di numerose sottodiscipline: antracologia, analisi dei fitoliti, foglie e cuticoli, paleocarpologia, palinologia, scienza strettamente che si occupa dello studio del polline e delle spore attuali e fossili.
La paleobotanica è importante per la ricostruzione degli ecosistemi e dei climi fossili ed è fondamentale per lo studio dell'evoluzione delle piante.
Le indagini si concentrano sui cambiamenti nella vegetazione (in rapporto al clima e alla situazione ambientale) e sull'analisi degli interventi umani sull'ambiente, facendo particolare attenzione alla dieta e all'economia.
Questi approcci vengono definiti rispettivamente ecologico ed etnologico. Nei primi lavori condotti da botanici su materiale vegetale antico, si è data particolare attenzione allo sviluppo delle specie nel tempo e nello spazio. Viene preso in considerazione la distribuzione regionale delle piante o il loro apparire ed estinguersi nei vari contesti fitogeografici. L'interesse è esteso anche all'introduzione dell'agricoltura e alla diffusione delle specie coltivate.
Storia della disciplina Lo studio di resti vegetali recuperati in contesti archeologici iniziò a diffondersi a partire dal XIX secolo con Karl Sigismund Kunth, che si interessò dei resti vegetali ritrovati in Egitto (Kunt, 1826), e con Oswald Heer il quale si occupò invece dei resti vegetali provenienti dagli insediamenti palafitticoli delle zone umide perilacustri in Svizzera (Heer, 1866). Assieme a loro importante fu la figura di A. de Candolle, che lavorò sulle origini delle specie vegetali (de Candolle, 1883), e dei due studiosi Georg Buschan e John William Harshberger e, che si occuparono dei resti vegetali connessi con l'attività antropica (Etnobotanica), riassumendo nel loro lavoro tutti gli studi precedenti (Buschan, 1895; Harshberger, 1896).
La disciplina Archeobotanica vera e propria nacque intorno agli anni ‘60, in particolare con il lavoro del danese Hans Helbæk (1971) che si occupò dello studio dei resti vegetali recuperati sia in contesti archeologici europei che in numerosi insediamenti del Vicino Oriente.
L'Archeobotanica si è diffusa successivamente grazie a numerosi studiosi, principalmente europei, come l'olandese Willem van Zeist, la polacca K. Wasylikova, la tedesca Hopf e molti altri che a partire dal 1968 hanno dato vita all'I.W.G.P.
Una studiosa inglese molto impegnata come J.M. Renfrew ha dedicato tra i primi un intero libro alla Paletnobotanica (Renfrew, 1973).
Inquadramento della disciplina tra le scienza naturali e l'archeologia Dati naturali Paesaggio - Ambiente Diffusione delle Specie Clima Datazione e Cronologia
Dati antropici Azione dell'Uomo sul suo ambiente Diffusione della Specie Sfruttamento dei vegetali nella vita quotidiana Alimentazione Pratiche agricole Elementi architettonici Rituali Scambi - Commerci
Resti vegetali, processi di fossilizzazione e conservazione Esaminiamo ora come si muove l'Archeobotanica in un contesto archeologico: nel recupero dei resti procede tramite il campionamento, la setacciatura e la selezione dei resti vegetali; nel frattempo è fondamentale avere una collezione botanica di riferimento ed eseguire un rilievo della vegetazione, al fine di comprendere quali specie sono tipiche di quel territorio. Dopo un'accurata selezione, si passa alla determinazione dei resti vegetali, in seguito alla quale però il materiale tende a rovinarsi e per questo motivo, deve essere conservato in modo adeguato. Si continua analizzando statisticamente i campioni e cercando di interpretare i dati, attraverso anche il confronto con altre discipline quali, la Palinologia (studio del polline nel sedimento), la Citogenetica (ramo della genetica che studia le strutture cellulari), la Fitogeografia e le informazioni provenienti dai testi antichi; l'attenzione sarà rivolta alla comprensione dell'antica vegetazione naturale e quindi dell'economia vegetale. Il campionamento si è uno strumento fondamentale per l'Archeobotanica, si tratta di una tecnica attraverso la quale l'area di uno scavo, è suddivisa in una serie di quadrati che formano una griglia comprendente le diverse situazioni (buche di conservazione, sepolture, focolari, zona di lavorazione etc...); ogni singolo quadrato è a sua volta diviso da una quadrettatura, in modo da raccogliere una serie di campioni per ogni singola situazione.
L'Antracologia è lo studio dei carboni rinvenuti nel sedimento di uno scavo archeologico; l'assemblaggio antracologico sarà, dunque, l'insieme dei resti lignei relativi ad un determinato contesto.
I resti carbonizzati presenti in tale situazione, possono provenire da legno vivo al momento dell'incendio, o dal taglio effettuato appositamente per la combustione di un focolare, o da legno morto e quindi trasportato, ad esempio da corsi d'acqua o piaggiato, usato solo in un secondo momento per focolari, oppure accidentalmente incendiatosi. Ovviamente, l'utilizzo dell'uno o dell'altro tipo, è facilmente riconoscibile in quanto, nel caso del legno vivo, il contenuto maggiore d'umidita provocherà delle esplosioni e quindi delle deformazioni, visibili sul carbone; nel caso del legno morto diversi fattori potranno indicarci la sua provenienza:
Il legno piaggiato dopo la combustione presenta tracce d'elementi salini e gallerie di microrganismi. Il legno trasportato, a volte, risulta difficilmente riconoscibile. Nel caso però che si riscontrino tracce di funghi o parassiti si potrebbe ipotizzare che il legno sia stato raccolto nel sottobosco (Tanatocenesi), oppure se il nostro campione, molti carboni, fanno riferimento ad una particolare specie che cresce solo lungo corsi d'acqua si potrebbe pensare ad un trasporto avvenuto tramite un fiume o un torrente. Il legno riutilizzato, non lascia tracce dell'utilizzo. Sappiamo però che esso è una struttura elastica, se viene combusto al momento di una compressione, le modificazioni anatomiche, prodotte da tale forza, si conserveranno sotto forma di micro-defomazioni.
Vediamo, ora, come può avvenire la carbonizzazione: in generale gli incendi o i focolari producono carbone, con l'accumulo entrano poi a far parte del deposito archeologico, ma come possiamo distinguere per esempio gli incendi naturali da quelli causati dall'uomo?
Gli incendi naturali solitamente sono lontani dall'insediamento, ma il carbone può accidentalmente essere trasportato all'interno, in tal caso presenterà caratteristiche visibili come la fluitazione (sistema di trasporto del legname affidandolo in tronchi alla corrente di un fiume). Gli incendi causati dall'uomo sono legati a strategie di caccia o disboscamento in relazione alle pratiche agricole, ma la distinzione, rispetto al precedente, è pressoché impossibile poiché le modifiche indotte al legno, successivamente, sono le stesse.
Per ciò che riguarda, invece, i focolari domestici e quelli artigianali il discorso è diverso: entrambi producono come risultato la carbonizzazione, ma essi si possono distinguere in relazione alla capacità di produrre calore e alla quantità di combustibile utilizzato, ed anche dalla presenza di scorie metalliche.
Per un forno artigianale il combustibile utilizzato, deve avere, come caratteristica principale, la capacità di raggiungere alte temperature per tempi abbastanza lunghi; ciò non dipende solo dalla specie utilizzata, ma anche dal contenuto d'umidità del legname. La quantità, inoltre, è indice di distinzione in quanto, nel caso in cui bisognerà, ad esempio, fondere dei metalli, occorrerà una quantità maggiore di combustibile; c'è da aggiungere anche il fatto che, quando il metallo è a stretto contatto con la fonte di calore, esso lascia sul carbone delle tracce di minerali facilmente riconoscibili.
Dobbiamo anche tenere conto che, sul deposito archeologico (di conseguenza sul nostro “assemblaggio antracologico”), in quanto sistema aperto, agiscono molteplici fattori con l'azione meccanica, la tafonomia (studio degli organismi animali e vegetali penetrati da vivi o inclusi al momento della loro morte nella crosta terrestre) e le stesse modalità di recupero.
Le azioni meccaniche, come ad esempio il calpestio, portano alla distruzione del carbone e riducono la capacità d'informazione del dato. La tafonomia può cambiare di molto le cose, come anche le modalità di recupero: lo scavo è distruzione, il campionamento che si effettua è solo parziale ed, inoltre, lo stesso atto del recupero, produce un'azione meccanica (la setacciatura, utile per un verso nel recupero di materiale come semi e frutti, è distruttiva per i piccoli frammenti di carbone).
Vediamo come si recuperano i resti antracologici sullo scavo: esistono delle schede appositamente create per i resti di carbone campionati, esse presentano dati in relazione alla stratigrafia ma, anche, all'ambiente (morfologia del territorio, elementi naturali etc...). Raccolto dunque il materiale, si disegna la quadrettatura, si definisce l'U.S., si setaccia e poi si utilizzano i resti per datare direttamente l'insediamento (tramite il C14) oppure si esaminano al microscopio per la determinazione della specie.
I contesti archeologici in cui è frequente il ritrovamento di resti vegetali sono: i silos, le sepolture, i focolari.
Il Silo è una struttura sotterranea di conservazione dei cereali, avente una tipica forma a campana e pareti intonacate per l'impermeabilizzazione; esso costituisce un ambiente particolare poiché, l'uomo ha cercato di renderlo anaerobico, utilizzando varie tecniche: dopo la sua chiusura, infatti, è necessario accendere un fuoco sul tappo di paglia, in modo da sottrarre ossigeno all'interno, e coprirlo poi con della terra (ciò sarà testimoniato, durante lo scavo, dalla presenza di carboni in superficie). Nel caso in cui non si fosse utilizzata questa tecnica, l'ossigeno avrebbe ben presto consumato dagli stessi semi, che germineranno a contatto con le pareti; in tal caso, non vi saranno i carboni in superficie, e sarà necessario un campionamento verticale (in modo da determinare la variazione di composizione delle tecniche d'immagazzinamento) ed un altro ad anelli circolari (che in pratica, vada dal centro alle pareti). Nello stesso silo può accadere, anche, di trovare associati diversi cereali: si può pensare, dunque, ad una coltivazione mista oppure, ad un particolare sistema d'immagazzinamento (nel Medioevo, per esempio, si usava conservare le cariossidi d'orzo insieme con quelle del miglio, in modo da ridurre gli spazi tra una cariosside e l'altra).