Integrierte tragbare Spektroskopie zur Analyse römischer Mosaiken aus Marroquíes Altos, Jaén, Spanien

Antike Böden, neue Hinweise

Römische Mosaiken werden oft als schöne Bilder aus winzigen Steinen bewundert, sind aber zugleich Zeitkapseln, die Hinweise auf Alltag, Handel und Technik der Antike enthalten. Diese Studie untersucht drei auffällige Mosaiken aus Jaén im südlichen Spanien und nutzt moderne, nichtinvasive wissenschaftliche Instrumente, um zu entschlüsseln, woraus sie bestehen und wie sie hergestellt wurden — ohne ein einziges Tesserae aus der Museumswand zu entfernen.

Verborgene Geschichten in drei Mosaiken

Die Forschung konzentriert sich auf drei Mosaiken vom Fundort Marroquíes Altos: eines mit der Meeresgöttin Thetys, ein weiteres mit spielerischen geflügelten Gestalten, den Eroten (vergleichbar mit Cupidos), und ein drittes mit geschwungenen, pflanzenähnlichen Ornamenten. Heute sind diese Mosaiken an den Wänden des Museums von Jaén ausgestellt, weit entfernt von ihrem ursprünglichen römischen Gebäude. Im Lauf der Zeit ging ein Großteil des archäologischen Kontexts verloren — wer sie gefertigt hat, welche Materialien verwendet wurden und wie sie restauriert wurden. Ziel dieser Arbeit war es, einen Teil dieser verlorenen Geschichte wiederherzustellen, indem die Mosaiken als historische Dokumente und nicht nur als Dekoration betrachtet wurden.

Die Mosaiken ins digitale Zeitalter bringen

Da die Mosaiken nicht bewegt oder beprobt werden konnten, begann das Team damit, sehr detaillierte digitale Bilder mittels Photogrammetrie zu erstellen: Tausende überlappender Fotografien wurden zu scharfen, zoombaren 3D-Modellen verarbeitet. Diese Bilder ermöglichten es den Forschenden, repräsentative Tesserae verschiedener Farben und Texturen sorgfältig vom Schreibtisch aus auszuwählen, statt unter wechselnden Museumslichtern vor Ort. Anschließend besuchten sie das Museum mit tragbaren Geräten: einem handgeführten Raman-Gerät, das mit Laserlicht Mineralien identifiziert, und einem tragbaren Röntgenfluoreszenz-(XRF-)Gerät, das die vorhandenen chemischen Elemente aufzeigt. Zusammen lieferten diese Instrumente für jedes Tesserae eine Art „Fingerabdruck“, ohne es zu beschädigen.

Woraus die winzigen Steine bestehen

Die Studie zeigte, dass die meisten Tesserae in allen drei Mosaiken aus lokalem Kalkstein bestehen, der in der Region um Jaén in vielen Farbtönen vorkommt. Feine Unterschiede in der Chemie des Kalksteins — etwa unterschiedliche Gehalte an Silizium oder Strontium — deuten darauf hin, dass die Handwerker Steine aus verschiedenen Teilen desselben geologischen Gebiets gezielt auswählten, um bestimmte Farben und Eigenschaften zu erzielen. In einigen dunklen Steinen detektierte das Team Spuren amorphen Kohlenstoffs, was ihr fast schwarzes Aussehen erklärt. Eine kleinere Anzahl von Tesserae besteht aus Glas, besonders im Eroten-Mosaik, wo leuchtende Blautöne, Grün-, Orange-, Rot- und Schwarztöne eine lebendigere und funkelnde Szene erzeugen. Die Farben in diesen Glasstücken stammen von Metallen wie Kupfer, Eisen und gelegentlich Blei und Antimon, die nach in der römischen Glaserzeugung bekannten Rezepten zugesetzt wurden.

Die Überraschung Eisenstein

Eines der auffälligsten Ergebnisse war der weitverbreitete und gezielte Einsatz eines dunkelroten, eisenreichen Gesteins, bekannt als Eisenstein, das vom Mineral Hämatit dominiert wird. Diese Tesserae heben sich chemisch hervor, weil sie deutlich mehr Eisen enthalten als die umliegenden Kalksteinstücke. Eisenstein wurde selektiv in den beiden figürlicheren Mosaiken — Thetys und Eroten — verwendet, um Merkmale wie das Haar und den Riemen der Göttin, Fische in der Meeresdarstellung sowie Details der Eroten und ihres Boots hervorzuheben. Obwohl Eisenerzlager in der Umgebung von Jaén häufig sind und in späteren Jahrhunderten bergmännisch genutzt wurden, wird Eisenstein in römischen Mosaiken anderswo in Europa selten berichtet. Seine Härte, die tiefrote Farbe und sogar symbolische Assoziationen, die in antiken Texten erwähnt werden, könnten ihn für lokale Mosaizisten besonders attraktiv gemacht haben.

Ein regionaler Fingerabdruck in Stein und Glas

Durch die Kombination digitaler Bildgebung, tragbarer Spektroskopie und fortgeschrittener statistischer Analyse katalogisierten die Forschenden nicht nur die in diesen Mosaiken verwendeten Materialien, sondern zeigten auch, wie diese Entscheidungen einen regionalen Stil widerspiegeln. Die Nutzung lokalen Kalksteins, die frühe und reiche Verwendung farbigen Glases im Eroten-Mosaik und die markante Präferenz für Eisenstein deuten alle auf eine Mosaiktradition in Jaén mit eigener Identität innerhalb der römischen Welt hin. Für Nichtfachleute ist die Kernbotschaft, dass moderne wissenschaftliche Techniken antike Kunstwerke in Quellen harter Evidenz verwandeln können über Rohstoffnutzung, Handwerk und sogar lokalen Geschmack — und uns helfen, diese Mosaiken nicht nur als überlieferte Bodenbilder zu sehen, sondern als Signaturen einer bestimmten Gemeinschaft im römischen Hispania.

Zitation: Sánchez, A., Montejo, M., Tuñón, J. et al. Integrated portable spectroscopy for the analysis of Roman mosaics from Marroquíes Altos, Jaén, Spain. npj Herit. Sci. 14, 55 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02339-4

Schlüsselwörter: Römische Mosaiken, Archäometrie, tragbare Spektroskopie, kulturelles Erbe, Materialanalyse