La mer emporte, les os se souviennent: FTIR-ATR analysis of bioapatite preservation in skeletal remains from the 18th-century Fortress of Louisbourg to inform coastal archaeological rescue operations

सदियों से, अटलांटिक महासागर नोवा स्कोटिया के केप ब्रेटन द्वीप के चट्टानी तटों को धीरे-धीरे खा रहा है। जैसे-जैसे लहरें ज़मीन पर अपना कब्ज़ा जमा रही हैं, वे 1700 के दशक के एक भूले हुए कब्रिस्तान, रोशफोर्ट पॉइंट कब्रिस्तान को उजागर कर रही हैं, जो कभी लुइसबर्ग के किले का हिस्सा था। यह समय के विरुद्ध एक दौड़ है। पुरातत्वविदों को उन लोगों के अवशेषों को खोजने और स्थानांतरित करने की आवश्यकता है जिन्हें वहां दफनाया गया था, इससे पहले कि समुद्र उन्हें हमेशा के लिए बहा ले जाए। लेकिन एक समस्या है: समुद्र हर कब्र के साथ एक जैसा व्यवहार नहीं करता है। कुछ हड्डियाँ ऐसी दिखती हैं जैसे वे पूरी तरह सुरक्षित बची हुई हैं, जबकि अन्य धूल में मिल चुकी हैं। लंबे समय तक, शोधकर्ताओं का मानना था कि वे इन अवशेषों की स्थिति का आकलन केवल उन्हें देखकर कर सकते हैं। यदि कोई हड्डी ठोस दिखती थी, तो वे मान लेते थे कि वह अध्ययन के लिए सुरक्षित है। यदि वह टूटी हुई दिखती थी, तो वे मान लेते थे कि वह नष्ट हो चुकी है। हालाँकि, यह सरल दृश्य जांच भ्रामक हो सकती है, जो वैज्ञानिकों को हड्डियों की वास्तविक रासायनिक अवस्था को समझने से रोक सकती है और यह जानने में कठिनाई पैदा कर सकती है कि वास्तव में अगली खुदाई कहाँ करनी चाहिए।

इस पहेली को सुलझाने के लिए, शोधकर्ताओं की एक टीम ने सतह से गहरा देखने का निर्णय लिया। उन्होंने 'फूरियर-ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी' नामक तकनीक का उपयोग किया, जो हड्डी के लिए एक रासायनिक फिंगरप्रिंट स्कैनर की तरह कार्य करती है। हड्डियाँ दो मुख्य चीजों से बनी होती हैं: एक कठोर, खनिज वाला भाग जो उन्हें मजबूती देता है, और एक नरम, प्रोटीन वाला भाग जो उन्हें लचीलापन देता है। सैकड़ों वर्षों के दौरान, वातावरण हड्डी के खनिजों को मिट्टी या पानी के खनिजों के साथ बदल सकता है, एक ऐसी प्रक्रिया जो हड्डी की संरचना को कमजोर कर देती है, भले ही हड्डी अभी भी पूरी दिखाई दे रही हो। शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या पास के महासागर से निकलने वाला खारा पानी इस रासायनिक क्षय को तेज कर रहा है, और क्या हड्डी की सतह को देखना अंतर बताने के लिए पर्याप्त है। उन्होंने कब्रिस्तान के 51 व्यक्तियों की फीमर (जांघ की बड़ी हड्डियों) पर ध्यान केंद्रित किया। इन हड्डियों को इसलिए चुना गया क्योंकि वे घनी होती हैं और आमतौर पर सबसे अंत में गायब होती हैं, जिससे टीम को एक पैटर्न खोजने का सबसे अच्छा अवसर मिलता है।

टीम ने प्रत्येक व्यक्ति की आंतरिक हड्डी के छोटे नमूने एकत्र किए, जिन्हें उनके रासायनिक मेकअप का विश्लेषण करने के लिए महीन पाउडर में पीस दिया गया। उन्होंने इन रासायनिक परिणामों की तुलना एक विजुअल स्कोर से की जो उन्होंने प्रत्येक कंकाल को दिया था, जो "उत्कृष्ट" से लेकर "खराब" तक था। उन्हें भूगोल से जुड़ा एक स्पष्ट और चिंताजनक पैटर्न मिला। दफन स्थल का उत्तरी किनारा, जहाँ ज़मीन समुद्र से मिलती है, उसके जितना करीब दफन किया गया था, हड्डियाँ रासायनिक रूप से उतनी ही अधिक क्षतिग्रस्त थीं। खारा पानी, जो उन आयनों से समृद्ध है जो हड्डी के खनिजों के साथ आक्रामक रूप से स्थान बदलने में सक्षम हैं, क्षय के एक शक्तिशाली कारक के रूप में कार्य कर रहा था। यह रासायनिक क्षति मापने योग्य और सुसंगत थी, जिससे पता चला कि समुद्री जल का निकास अवशेषों को नष्ट करने वाला प्राथमिक बल था, न कि वह मिट्टी जिसमें उन्हें दफनाया गया था।

आश्चर्यजनक रूप से, हड्डियों का दृश्य निरीक्षण इस रासायनिक वास्तविकता से मेल नहीं खाया। शोधकर्ताओं ने पाया कि कई हड्डियाँ जो नग्न आंखों से बिल्कुल ठीक दिखती थीं, वास्तव में रासायनिक रूप से समझौता की जा चुकी थीं, जिनका आंतरिक ढांचा पहले से ही खारे पानी द्वारा खराब किया जा चुका था। इसके विपरीत, कुछ हड्डियाँ जो टूटी हुई दिख रही थीं, वे रासायनिक रूप से सुरक्षित थीं। एक विशिष्ट मामला सामने आया: एक लड़की, जिसकी आयु 12 से 14 वर्ष थी, जिसकी हड्डियाँ बेदाग और अखंड दिख रही थीं। फिर भी, रासायनिक विश्लेषण ने खुलासा किया कि उसकी हड्डियाँ पर्यावरण द्वारा अत्यधिक परिवर्तित कर दी गई थीं, जो संभवतः एक चूल्हे और आसपास की मिट्टी की रसायन विज्ञान के कारण हुआ था। इस एकल उदाहरण ने सिद्ध कर दिया कि एक हड्डी दिखने में पूर्ण हो सकती है जबकि उसकी आणविक अखंडता पहले ही समाप्त हो चुकी होती है। अध्ययन ने दिखाया कि हड्डियों के दिखने के तरीके पर भरोसा करना उनकी स्थिति का अनुमान लगाने का एक अविश्वसनीय तरीका है, विशेष रूप से तटीय क्षेत्रों में जहाँ खारा पानी एक कारक है।

यह खोज पुरातत्वविदों के बचाव मिशनों की योजना बनाने के तरीके को बदल देती है। जब समय कम हो और तटरेखा पीछे हट रही हो, तो टीमों को यह जानने की आवश्यकता होती है कि उपयोगी अवशेष मिलने की सबसे अच्छी संभावनाएँ कहाँ हैं। अध्ययन सुझाव देता है कि उत्तरी किनारे की ओर, वर्तमान जल रेखा के करीब खुदाई करना, कम लाभ देने वाला साबित होगा, क्योंकि खारे पानी ने आणविक स्तर पर अपना काम पहले ही कर दिया है। शोधकर्ता प्रस्तावित करते हैं कि इस रासायनिक स्कैनिंग पद्धति का उपयोग करना केवल दृश्य अनुमानों की तुलना में संरक्षण का एक बहुत अधिक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है। यह टीमों को अपने प्रयासों को प्राथमिकता देने की अनुमति देता है, अपना ध्यान उन क्षेत्रों पर केंद्रित करने की अनुमति देता है जहाँ हड्डियाँ न केवल शारीरिक रूप से मौजूद हैं, बल्कि उन लोगों की कहानियाँ बताने के लिए रासायनिक रूप से भी पर्याप्त सुरक्षित हैं जो वहाँ रहे और मरे थे। हड्डी और समुद्री जल के बीच अदृश्य रासायनिक युद्ध को समझकर, पुरातत्वविद यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि वे इन इतिहासों में से अधिक से अधिक को बचा सकें, इससे पहले कि समुद्र उन्हें वापस ले ले।