Bevaring av kulturminner i grunnen. En evaluering av grunnforholdene i Midtbyen, Trondheim.

Abstract

Sporene bevart i grunnen etter middelalderbyene i Norge er av svært høy nasjonal verdi. Middelalderbyene har hatt bosetning i over 1000 år. Dette har resultert i akkumulasjonen av tykke kulturlag på til sammen trolig 3,5 millioner kubikkmeter. Middelalderbyene inkluderer Trondheim, Oslo, Bergen, Stavanger, Skien, Hamar, Tønsberg og Sarpsborg. Ivaretakelse av intakte kulturlag krever detaljert kunnskap om grunnvann og geologi. Kartlegging av grunnvannets fysiske og kjemiske parametre er en viktig forutsetning for bevaring av byenes kulturlag.

Denne oppgaven er skrevet i samarbeid med Sweco Norge AS - Trondheim i forbindelse med miljøovervåking av kulturlag i Trondheim sentrum. Miljøovervåkingen er på bestilling fra NIKU som, på oppdrag fra Riksantikvaren, forvalter og overvåker arkeologiske funn og områder i Trondheim. Miljøovervåkingen inkluderer fire observasjonsbrønner nord og sørøst for Trondheim folkebibliotek høsten 2021. En observasjonsbrønn er et sentralt verktøy for å overvåke og visualisere hvordan grunnvann lagres og beveger seg i grunnen. Observasjonsbrønnene er plassert ved Petter Egges plass (OB1), Søndre gate 7-11 (OB2), Krambugata 2-4 (OB3) og Rådhusalmenningen ved Kjøpmannsgata 25-27 (OB4). Målet med miljøovervåkingen er å analysere påvirkningen av grunnvann på bevaringsforhold i grunnen gjennom datalogging av temperatur og grunnvannsnivå samt prøvetaking og feltmåling av grunnvannet for å kartlegge grunnvannets kjemiske karakter.

Ved observasjonsbrønn OB4 ligger kulturlagene på et dyp hvor grunnvannsnivået fluktuerer, og ca. 40 prosent av kulturlagene ligger i mettet sone. Grunnvannsnivået i OB1 og OB2 er derimot ca. 1-2 meter under nederste kulturlagsgrense, og ved OB3 er det ikke kulturlag. Vurderingene av bevaringsforholdene er dermed basert på undersøkelser og analyser i mettet sone. Dette arbeidet kan av den grunn kun omtrentlig estimere bevaringsgraden til kulturlagene i umettet sone. Vurderingen av bevaringsgraden ved OB1, OB2 og OB4 gjennomført i 2017 er basert på jordmålinger i selve kulturlagene. Disse vurderingene er tatt i betraktning under estimering av bevaringsgradene i dette arbeidet. Bevaringsgraden i kulturlag ved OB1 og OB2 ble i 2017 vurdert til middels eller bedre, mens bevaringsgraden i kulturlag ved OB4 ble klassifisert fra elendig ved 1,0-2,0 meter dyp til god og utmerket ved ca. 2,5-4,0 meter dyp. Arbeidet i forbindelse med denne oppgaven tyder på at bevaringsgraden ved OB1 og OB2 fortsatt er middels til god. Målingene i OB4 tyder på at kulturlagene fortsatt er elendig til dårlig i umettet og fluktuerende sone, og god til utmerket i mettet sone. Bevaringsforholdene har dermed vært relativt stabile fra 2017 til 2021.

Innen kulturminneforvaltning er det generelt en økt bevissthet rundt antropogene sedimenter i grensesnittet mellom arkeologi, kvartærgeologi og hydrogeologi. Dette arbeidet har derfor som mål å kombinere disse fagområdene for økt kunnskap om bevaring og overvåking av kulturlag. Arbeidet er imidlertid begrenset da bevaringsforholdene i kulturlagene ikke er målt direkte, men er basert på målinger av grunnvann i observasjonsbrønner. Flere undersøkelser i umettet sone, direkte i kulturlagene, bør derfor gjennomføres for ytterligere og mer presis etablering av bevaringsforholdene i grunnen ved overvåkingsområdet.

The traces preserved in the ground after the medieval towns in Norway are of very high national value. The medieval towns have been inhabited for over 1000 years. This has resulted in the accumulation of thick cultural layers totaling 3.5 million cubic meters. The medieval towns include Trondheim, Oslo, Bergen, Stavanger, Skien, Hamar, Tønsberg and Sarpsborg. Sustaining intact cultural layers requires detailed knowledge of groundwater and geology. Mapping of the groundwater's physical and chemical parameters is an important prerequisite for the preservation of the towns' cultural layers.

This assignment has been written in collaboration with Sweco Norge AS - Trondheim in connection with the environmental monitoring of cultural layers in central Trondheim. The environmental monitoring is commissioned by NIKU, which, on behalf of the National Heritage Board, manages and monitors archaeological finds and areas in Trondheim. The environmental monitoring includes four observation wells north and southeast of Trondheim Public Library in the autumn of 2021. An observation well is a key tool for monitoring and visualizing how groundwater is stored and moves in the ground. The observation wells are located at Petter Egges plass (OB1), Søndre gate 7-11 (OB2), Krambugata 2-4 (OB3), and Kjøpmannsgata 25-27 (OB4). The aim of the environmental monitoring is to analyze the impact of groundwater on conservation conditions in the ground through data logging of temperature and groundwater level as well as sampling and field measurement of the groundwater to establish the chemical nature of the groundwater.

At observation well OB4, the culture layers are located where the groundwater level fluctuates, and approx. 40 percent of the cultural teams are in the saturated zone. The groundwater level in OB1 and OB2, however, is approx. 1-2 meters below the lower culture layer boundary, and at OB3 there are no culture layers. The assumptions for the assessments of the degree of preservation are thus based on analyses in the saturated zone. For this reason, this work can only roughly estimate the degree of preservation of the cultural layers in the unsaturated zone. The assessment of the degree of preservation at OB1, OB2, and OB4 carried out in 2017 is based on soil measurements in the cultural layers themselves. These assessments have been taken into account when estimating the degrees of preservation in this work. The degree of preservation in cultural layers at OB1 and OB2 in 2017 was assessed as medium or better, while the degree of preservation in cultural layers at OB4 was classified from miserable at 1.0-2.0 meters deep to good and excellent at approx. 2.5-4.0 meters deep. The work in connection with this thesis indicates that the degree of preservation at OB1 and OB2 is still medium to good. The measurements analyzed in OB4 indicate that the culture layers are still lousy to poor in the unsaturated and fluctuating zone, and good to excellent in the saturated zone. Conservation conditions have thus been relatively stable from 2017 to 2021.

NIKU's report from 2013 recognizes the need for increased awareness of anthropogenic sediments at the interface between archeology, Quaternary geology, and hydrogeology. This work, therefore, aims to combine these subject areas for increased knowledge about the preservation and monitoring of cultural layers. However, the work is limited as the conservation conditions in the cultural layers have not been measured directly, but are based on measurements of groundwater in observation wells. Several analyses in the unsaturated zone, directly in the cultural layers, should therefore be carried out for further and more precise establishment of the conservation conditions in the ground at the monitoring area.