พบสองเมืองโบราณบนเส้นทางสายไหมที่สูญหายไปหลายศตวรรษ ด้วยการใช้เทคโนโลยี LiDAR

เมืองโบราณสองแห่งซึ่งตั้งอยู่ห่างกันราว 5 กิโลเมตร ซ่อนตัวอยู่ใต้ทุ่งหญ้าในหุบเขาของอุซเบกิสถานมานานหลายศตวรรษ เพิ่งได้รับการค้นพบและทำแผนที่โดยนักโบราณคดีเป็นครั้งแรก เมืองเหล่านี้ตั้งอยู่ในพื้นที่สูงทางตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศ ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นจุดเชื่อมโยงสำคัญบนเส้นทางการค้าโบราณสายไหม ก่อนที่จะถูกทอดทิ้งอย่างลึกลับ

ทีมนักวิจัยใช้เทคโนโลยี LiDAR บนโดรน ซึ่งสามารถตรวจจับโครงสร้างที่ถูกพืชปกคลุมจนมองไม่เห็น เผยภาพของชุมชนเมืองขนาดใหญ่ที่มีหอคอย ป้อมปราการ อาคารสลับซับซ้อน ลานกว้างและเส้นทางหลากหลาย คาดว่าพื้นที่นี้เคยเป็นที่อยู่อาศัยของผู้คนหลายหมื่น

ดร.ไมเคิล ฟราเช็ตตี นักมานุษยวิทยาและหัวหน้าทีมวิจัยซึ่งเผยแพร่ผลงานล่าสุดในวารสาร Nature กล่าวว่าการค้นพบชุมชนเมืองที่ตั้งอยู่บนระดับความสูงกว่า 2,000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลนับเป็นเรื่องน่าทึ่ง

การใช้ชีวิตในสองเมืองนี้คงไม่ง่าย โดยเฉพาะในฤดูหนาว “ดินแดนนี้เป็นถิ่นที่อยู่ของชนเผ่าเร่ร่อนและชุมชนเลี้ยงสัตว์ เป็นพื้นที่ชายขอบในความเข้าใจของคนทั่วไป” ฟราเช็ตตีกล่าว เขาเป็นศาสตราจารย์ด้านโบราณคดีจากห้องปฏิบัติการการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเมืองเซนต์หลุยส์

จากการศึกษา มีประชากรเพียง 3% ของโลกที่อาศัยอยู่ในพื้นที่สูงเช่นนี้ ส่วนใหญ่ในที่ราบสูงทิเบตและเทือกเขาแอนดีส โบราณสถานที่ตั้งอยู่บนพื้นที่สูงอย่างมาชูปิกชูในเปรูถือเป็นข้อยกเว้น เนื่องจากการดำรงชีวิตในพื้นที่สูงมีความท้าทายมาก

“สภาพแวดล้อมบนนี้แตกต่างจากที่อื่น” ฟราเช็ตตีกล่าวถึงชุมชนเมืองที่พบใหม่บนเส้นทางสายไหม “ขณะนี้เข้าสู่ฤดูหนาวแล้ว อากาศหนาวจัดและมีหิมะตกในฤดูร้อน”

คณะนักโบราณคดีได้เริ่มการขุดค้นเบื้องต้นในสองเมืองนี้ เพื่อตามหาว่าผู้ใดเป็นผู้ก่อตั้งเมืองเหล่านี้ และเพื่อวัตถุประสงค์ใด

เมืองบนที่สูงของชนเผ่าเร่ร่อน ภูเขาและที่ราบกว้างใหญ่ในเอเชียกลางเคยเป็นบ้านของกลุ่มชนเผ่าเร่ร่อนผู้ทรงอิทธิพลหลายพันปี พวกเขาสร้างอาณาจักรด้วยการเลี้ยงสัตว์ เช่น แกะ แพะ และวัว มาตั้งแต่ยุคสำริด

ทว่า เมืองที่ค้นพบใหม่นี้มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะเป็นเพียงจุดพักการค้า หรือสถานีพักบนเส้นทางสายไหม คณะวิจัยเชื่อว่าเมืองเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ประโยชน์จากแหล่งแร่เหล็กใต้ดินในบริเวณนั้น และคาดว่าการขุดค้นจะช่วยเปิดเผยว่ากลุ่มใดเป็นผู้ก่อตั้งและเคยอาศัยอยู่ในเมืองเหล่านี้

“ภูมิภาคนี้เต็มไปด้วยแหล่งแร่เหล็กซึ่งมีคุณค่ามากในยุคนั้น และยังมีป่าจูนิเปอร์ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงสำคัญในการถลุงแร่” ฟราเช็ตตีกล่าว

แม้ว่าภูมิภาคนี้ไม่เหมาะแก่การเพาะปลูก แต่เขาเชื่อว่าที่ดินโดยรอบจะเพียงพอสำหรับการเลี้ยงสัตว์ที่เป็นวิถีชีวิตของชุมชนเร่ร่อนมานาน นอกจากนี้ ลักษณะภูมิประเทศที่เป็นภูเขาสูงยังเหมาะแก่การตั้งรับศัตรู

ฟราเช็ตตีและฟาร์ฮอด มักษูดอฟ ผู้ร่วมงานวิจัยและผู้อำนวยการศูนย์โบราณคดีแห่งชาติของสถาบันวิทยาศาสตร์สาธารณรัฐอุซเบกิสถาน ได้ค้นพบเมืองเล็กกว่าในสองเมือง คือ ทาชบุลัก ในปี 2011 ระหว่างสำรวจโบราณคดีในภูมิภาคนี้

“ในเวลานั้น เรามุ่งศึกษาประวัติศาสตร์ยุคก่อนของภูเขาเหล่านี้ ที่มีส่วนในการพัฒนาวิถีเร่ร่อนแบบเลี้ยงสัตว์” เขากล่าว

“ในระหว่างการสำรวจ เราได้พบเมืองเล็กกว่าในสองเมือง คือ ทาชบุลัก และเป็นความตื่นเต้นอย่างมากเมื่อค้นพบเมืองในพื้นที่สูงเช่นนี้” เขากล่าว

การทำแผนที่ด้วยเลเซอร์เผยความมหัศจรรย์ของโบราณคดี ในปี 2015 ฟราเช็ตตีและทีมพบเมืองที่ใหญ่กว่า คือ ตูกุนบุลัก หลังจากที่พนักงานป่าไม้ท้องถิ่นกล่าวว่ามีภูมิทัศน์คล้ายคลึงกับทาชบุลักในบริเวณที่เขาอาศัย

“เราไปถึงที่นั่น และในหลังบ้านของเขาคือเมืองป้อมยุคกลาง ซึ่งเขาเองก็ไม่รู้มาก่อน เราขึ้นไปยังเนินเขาแล้วมองออกไป เห็นภูมิทัศน์ที่มีเนินและรูปทรงปิรามิดกระจายอยู่ทั่ว เราจึงรู้ว่าสถานที่นี้กว้างใหญ่กว่าที่คิด”

ทีมงานทำแผนที่เมืองทั้งสองในปี 2022 โดยใช้โดรนพร้อมเซ็นเซอร์ LiDAR บินสำรวจ 22 ครั้ง ซึ่งนับเป็นครั้งแรกที่ใช้เทคโนโลยีนี้ในภูมิภาคนี้

เซ็นเซอร์ LiDAR จะวัดเวลาที่เลเซอร์สะท้อนกลับมา เพื่อสร้างแผนที่สามมิติของสิ่งแวดล้อมเบื้องล่าง เทคนิคนี้ช่วยปฏิวัติการศึกษาประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมมนุษย์ โดยเป็นประโยชน์มากในการค้นพบโบราณสถานในป่าฝนอเมซอนและพื้นที่ชาวมายาในอเมริกากลาง

ในช่วงรุ่งเรืองของเส้นทางสายไหม มีเมืองเกิดขึ้นและเจริญรุ่งเรืองมากมาย แซคารี ซิลเวีย นักวิจัยจากสถาบันโบราณคดีแห่งมหาวิทยาลัยบราวน์ในโรดไอแลนด์กล่าวว่า เมืองที่มีชื่อเสียงตามเส้นทางนี้ เช่น ซามาร์คานด์ในอุซเบกิสถานและคาชการ์ในจีน มักตั้งอยู่ในโอเอซิสกว้างใหญ่ที่เหมาะแก่การเกษตร

“แหล่งโบราณคดีที่ตั้งอยู่บนที่สูงนั้นหายากอย่างยิ่ง เนื่องจากการสร้างเมืองในพื้นที่เช่นนี้ต้องเผชิญกับความท้าทายทางภูมิทัศน์และความต้องการทางเทคโนโลยีเฉพาะ” ซิลเวีย ผู้ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา กล่าวในบทวิจารณ์ที่เผยแพร่ควบคู่กับงานวิจัย

“การค้นพบทาชบุลักและตูกุนบุลักทำให้เราต้องทบทวนแนวคิดเกี่ยวกับทำเลที่เหมาะสมสำหรับการสร้างเมือง”

จากข้อมูล LiDAR พบว่าตูกุนบุลักครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1.2 ตารางกิโลเมตร (120 เฮกตาร์) และมีโครงสร้างกว่า 300 แห่งที่มีขนาดตั้งแต่ 30 ถึง 4,300 ตารางเมตร

ขณะเดียวกัน ทาชบุลักมีพื้นที่ครอบคลุม 0.12 ถึง 0.15 ตารางกิโลเมตร (12 ถึง 15 เฮกตาร์) และแม้จะเล็กกว่า แต่ก็มีป้อมปราการตั้งอยู่บนเนินสูง พร้อมด้วยสถาปัตยกรรมหนาแน่นและกำแพงที่สร้างจากดินอัดแน่น คณะวิจัยพบว่ามีอย่างน้อย 98 อาคารที่มีลักษณะและขนาดคล้ายคลึงกับที่ตูกุนบุลัก

Lost Silk Road cities mapped using remote sensing

Lost for centuries, two cities lay buried, nearly 5 kilometers (3 miles) apart, underneath grassy pastures in the mountains of Uzbekistan. Now, archaeologists for the first time have mapped these intriguing highland strongholds in the country’s southeast — once a key crossroad of ancient silk trade routes — that were inexplicably abandoned.

Using drone-borne LiDAR — light detection and ranging equipment — that can find structures obscured by vegetation, researchers captured images revealing two unexpectedly large-scale urban settlements dotted with watchtowers, fortresses, complex buildings, plazas and pathways that tens of thousands of people may have called home.

Uncovering what would have been bustling medieval cities at a dizzying elevation of more than 2,000 meters (6,562 feet) above sea level was surprising, said anthropologist Michael Frachetti, lead author of the new research published Wednesday in the journal Nature.

Life in the two settlements would have been tough, particularly during the winter months. “This is the land of nomads, the land of pastoralists. It’s a periphery as far as most people are concerned,” said Frachetti, a professor of archaeology at the Spatial Analysis, Interpretation and Exploration laboratory at Washington University in St. Louis.

Today, only 3% of the planet’s population lives at or above such great heights, mainly on the Tibetan Plateau and in the Andes, according to the study. Ancient highland settlements, such as Machu Picchu in Peru, are considered anomalies given the harshness of life at high elevations, the study noted.

“It’s a really different environment up there,” Frachetti said of the newly discovered Silk Road settlements. “It’s winter there already. It’s freezing cold. We get snow in summer.”

The archaeological team has kicked off preliminary excavations at the two sites to unravel who exactly established the enigmatic lost cities — and why.

High mountain cities of nomads?

Central Asia’s mountains and steppes have been home to powerful nomadic groups for thousands of years. These nomads on horseback built empires, centering their lives around herding animals such as sheep, goats and cattle since the Bronze Age.

However, the newfound highland cities were too big to simply be trading posts or Silk Road stopovers, Frachetti and his colleagues believe. More likely, they reasoned in the study, the urban settlements were built to exploit abundant iron ore found underground in the region. The team hopes excavations will reveal who founded and lived in the cities.

“The entire region is sitting on a highly prized commodity of the time, which is iron, and it’s also dense in juniper forest, which would have provided fuel (for smelting),” Frachetti said.

While the region isn’t suitable for agriculture, he thinks the surrounding land would have sustained the cities’ inhabitants by supporting grazing herds as part of the pastoral lifestyle that had long existed there. Moreover, the mountain terrain would have also offered an effective defensive position.

Along with his Uzbek colleague and study coauthor Farhod Maksudov, a researcher and director at the National Center of Archeology at the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Frachetti first came across one of the settlements in 2011 while conducting an archaeological survey of the region.

“Our goal at that time was really to study the prehistory of these mountain regions as it relates to the development of nomadic pastoralism,” he said.

“In the process of that work, we stumbled upon the smaller of the two cities, Tashbulak, and it was quite a sensation to find a highland city,” he said.

Laser mapping reveals archaeological wonders

Frachetti and his colleagues found the second and larger of the two cities, Tugunbulak, in 2015 after a local forestry worker mentioned similar shapes to those in Tashbulak in the landscape where he lived.

“We got down there and right in his backyard is a medieval citadel. He just didn’t know it.

We go up to the mound and we look out, and we can see mounds and pyramidical (shapes) all over the place, and we’re like, oh my gosh, this place is huge.”

The team mapped the two cities in 2022, making 22 flights with a drone equipped with LiDAR. The endeavor marked the first time researchers have used the technology in the region, according to the study.

A LiDAR sensor tracks the amount of time each laser pulse takes to return and uses that information to create a three-dimensional map of the environment below. The technique has revolutionized the study of human history and culture and been particularly useful in discovering archaeological sites in the Amazon rainforest and Maya sites in Central America.

During the heyday of the medieval Silk Roads, cities emerged and other flourished, said Zachary Silvia, a postdoctoral research associate at the Joukowsky Institute for Archaeology and the Ancient World at Brown University in Rhode Island. But better known towns along the route such as Samarkand in Uzbekistan and Kashgar in China, were situated in vast agricultural oases.

“High-altitude urban sites are extraordinarily rare in the archaeological record because of a unique set of landscape challenges and technological demands that must be overcome for people to form large communities in mountainous areas,” Silvia, who was not involved in the research, wrote in a commentary that was published alongside the research.

“The discovery of Tashbulak and Tugunbulak forces us to reconsider notions about the optimal location for establishing a city.”

The study, based on the LiDAR data, found that Tugunbulak occupied approximately 1.2 square kilometers (120 hectares) and showed evidence of more than 300 unique structures, which vary in size from 30 to 4,300 square meters (323 to 46,285 square feet).

Tashbulak, meanwhile, covered 0.12 to 0.15 square kilometers (12 to 15 hectares) and while smaller, included a citadel made of an elevated mound surrounded by dense architecture and walled fortifications made from packed earth. The study team found at least 98 visible habitations, which shared a similar shape and size to those in Tugunbulak.

The researchers believe Tashbulak was inhabited between the sixth and 11th centuries, while Tugunbulak was active from the eighth to 11th centuries, he said.

It’s not clear why the settlements were abandoned. “Those stories will become clearer once we delve deeper into the archaeology,” Frachetti said. There is no sign that they were razed, burned or attacked, he added, but it’s a topic of active study.

By Katie Hunt, CNN