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

何世紀もの間、大西洋はノバスコシア州ケープ・ブレトン島の岩がちな海岸をじわじわと侵食し続けてきました。波が陸地を奪い去るにつれ、かつてルイブールの要塞の一部であった1700年代の忘れ去られた墓地、ロシュフォート・ポイント墓地が姿を現しています。これは時間との戦いです。考古学者たちは、遺体が永遠に海に洗い流されてしまう前に、そこに埋葬されている人々の遺骨を見つけ出し、移動させなければなりません。しかし、問題があります。海はすべての墓を同じように扱うわけではないのです。ある骨は完全な状態で残っているように見える一方で、別の骨は粉々に砕け散っています。長い間、研究者たちは、見た目だけでこれらの遺骸の状態を判断できると考えてきました。骨がしっかりしていれば、研究に適していると考え、壊れていれば、ダメになったと考えたのです。しかし、この単純な目視による確認は、科学者たちを誤解させ、骨の真の化学的状態を隠し、次にどこを掘るべきかを正確に判断することを困難にしている可能性があります。

この謎を解くために、研究チームは表面よりも深く掘り下げることにしました。彼らは、骨の「化学的な指紋スキャナー」として機能する、フーリエ変換赤外分光法と呼ばれる技術を用いました。骨は主に2つの要素で構成されています。強度を与える硬い鉱物部分と、柔軟性を与える柔らかいタンパク質部分です。数百年の歳月の中で、環境は骨の中の鉱物を土壌や水に含まれる鉱物と入れ替えてしまうことがあり、これが骨の構造を弱める原因となります。研究者たちは、近くの海から流れ込む塩水がこの化学的な分解を加速させているのか、そして骨の表面を見るだけで違いを判別できるのかを知りたいと考えました。彼らは、墓地の51名分の大腿骨（太ももの大きな骨）に焦点を当てました。大腿骨は密度が高く、通常、最も最後に消失するため、パターンを見つけ出すための最善の機会を与えてくれるからです。

チームは各個人の骨の内側から微小なサンプルを採取し、それらを細かい粉末状にして化学組成を分析しました。彼らは、この化学的な結果を、各骸骨に対して「極めて良好」から「不良」まで付けた視覚的なスコアと比較しました。その結果、地理に関連した明確で懸念すべきパターンが見つかりました。墓地の北端、つまり陸地が海と接する場所に埋葬されているほど、骨の化学的な損傷が大きかったのです。骨の鉱物と激しく入れ替わりを行うイオンを豊富に含む塩水が、強力な腐敗の要因として作用していました。この化学的な損傷は測定可能かつ一貫しており、土壌の種類よりも、海水による排水が遺骸を破壊する主要な力であることを示していました。

驚いたことに、骨の目視検査はこの化学的な現実とは一致しませんでした。研究者たちは、肉眼では完璧に見える多くの骨が、実際には化学的に損なわれており、内部構造がすでに海水によって劣化していることを発見しました。逆に、見た目が壊れているように見える骨であっても、化学的には健全であることもありました。特に際立っていたのは、12歳から14歳と思われる少女のケースです。彼女の骨は、見た目は非常に美しく無傷でした。しかし、化学分析の結果、彼女の骨は環境によって大きく変質しており、おそらく炉（暖炉）や周囲の土壌の化学反応に起因するものだと判明しました。この単一の例は、骨が完璧に見えても、その分子レベルの完全性がすでに失われている可能性があることを証明しました。この研究は、特に塩水が要因となる沿岸地域において、骨の外見に頼ることは信頼できない方法であることを示しています。

この発見は、考古学者が救出計画を立てる方法を変えます。時間が限られ、海岸線が後退しているとき、チームは「利用可能な遺骸」を見つけられる可能性が最も高い場所を知る必要があります。この研究は、現在の水際により近い北側を掘ることは、塩水が分子レベルですでに役割を果たしてしまっているため、得られる成果が減少する可能性が高いことを示唆しています。研究者たちは、この化学的なスキャン手法を用いることで、視覚的な推測だけよりも、より明確な保存状態のマッピングが可能になると提案しています。これにより、チームは、骨が単に物理的に存在するだけでなく、そこに生きて死んでいった人々の物語を語るのに十分な化学的完全性を保っている領域に、優先的に取り組むことができるようになるのです。骨と海水の間の目に見えない化学的な戦いを理解することで、考古学者は、海がそれらを再び取り戻してしまう前に、できる限り多くの歴史を救い出すことができるのです。