pXRF-analyser av skjelettmateriale i et masterprosjekt (2024/122)

Den 30. oktober 2024 mottok Skjelettutvalget en henvendelse angående pXRF-analyser av skjelettmateriale i et masterprosjekt. Henvendere er professor David Keith Wright og masterstudent Loke Solan Johnsen Elvegård, begge ved Institutt for arkeologi, konservering og historie (IAKH), Universitetet i Oslo (UiO). Prosjekttittel er The Smith in the Soil - Evaluating the use of pXRF to identify metalworkers through trace element analysis of human bones. Prosjektet gjennomføres i perioden august 2024 til mai 2025. 
 
Ansvarlig institusjon er Universitetet i Oslo. Samarbeidspartner er Norges arktiske universitetsmuseum (UM), Norges arktiske universitet UiT. Materialet eies av og er magasinert ved UM, UiT. Henvender har søkt om tilgang til materialet. 
 
Henvendelsen består av utfylt skjema for henvendelser, prosjektbeskrivelse, etisk egenevaluering og godkjent søknad om tilgang til materialet fra UM UiT. 
 
Henvendelsen ble behandlet i Skjelettutvalgets møte 20. november 2024. 

Formål og materiale 

Formålet med prosjektet er å undersøke om pXRF (Portable X-ray Fluorescence) kan brukes til å identifisere metallarbeidere ved spormetallanalyse av menneskebein. Henvender har som hypotese at en metallarbeider vil ha høyere verdier av tungmetaller i skjelettet enn individer som ikke har arbeidet med metall. I prosjektbeskrivelsen skisseres det opp tre sentrale spørsmål:  

• Is it possible to use pXRF to identify metalworker graves based on the heavy metal content in skeletal remains? 
• Does the presumed smith from the grave at Ytre Elgsnes have statistically significantly higher levels of heavy metals compared to the presumed non-smiths from the same site? 
• Do certain bones and bone types concentrate metals more than others? 

Materialet består av skjelettrester etter fem individer funnet i tre forhistoriske graver på Ytre Elgsnes gård i Harstad kommune. Gravene er utgravd til forskjellige tider på 1900-tallet. De bevarte deler av skjelettet av de fem individer skal undersøkes. Tilstanden til skjelettene varierer en del: 
 
Ts3071/t er en grav fra merovingertid. Den ble utgravd av tidligere gårdeier og er beskrevet i UNIMUS som dårlig bevart skjelett av en kvinne.  
 
Ts6740/e er en grav fra jernalder. Den ble funnet ved pløying i 1974 og gravd ut av Tromsø museum i 1975. Materialet er beskrevet i UNIMUS som «skjelett ikke komplett».  
 
Ts4762/x er en gravrøys med rester etter tre individer fra vikingtid. Graven ble utgravd av Tromsø museum og gårdeier i 1952. UNIMUS opplyser at alle skjeletter lå i samme gravrom og at hver nye begravelse forstyrret de tidligere. Det første begravde skjelettet (det nederste) er beskrevet som «ødelagt fra halsen til hoften, mens kranium og ben lå urørt». Det andre skjelettet er beskrevet som «omrodet fra underkjeve til ovenfor bækkenet». Det tredje skjelettet er beskrevet som «sterkt forvitret» og mangler trolig store deler. Individet som lå nederst i graven, har tidligere blitt identifisert som smed på bakgrunn av gravgods.  
 
Henvender ønsker å analysere skjelettrestene etter alle fem individer med pXRF og sammenligne resultatene for å se om høyere verdier av tungmetaller kan påvises i den antatte smeden.  
 
Prosjektet planlegger også en osteologisk analyse av skjelettene og å undersøke jordprøver fra funnstedene. 

Metode 

Prosjektet planlegger å benytte pXRF-analyse av skjelettmaterialet, XRF-analyse av jordprøver og gravgods og osteologiske undersøkelser av skjelettmaterialet. 
 
pXRF er en ikke-destruktiv analysemetode som viser hvilke grunnstoffer et materiale består av. Det finnes andre metoder enn pXRF for å identifisere innhold av tungmetaller i skjelettrester. Disse metodene krever imidlertid destruksjon av prøvemateriale. pXFR-analysen av skjelettmaterialet skal følge Gomes et al. (2024) Elemental analysis using portable X-ray fluorescence:Guidelines for the study of dry human bone. Henvender tar opp at det finnes en risiko for at røntgenrøret i en pXRF avgir for liten energi til å trenge dypt nok inn i beinet, noe som vil påvirke analyseresultatet. Dypt nok inn regner henvender å være en inntrengning på 0,2 mm. Det finnes ingen opplysninger i dokumentasjonen fra museet om skjelettmaterialet er blitt preparert på noen måte ved innlemming i samlingen.  
 
Henvender planlegger også benytte XRF til å analysere jord og gravgods fra kontekstene for spor etter tungmetaller. Dersom det ikke finnes jordprøver fra gravene i samlingen, ønsker henvender å ta nye på funnstedene. Metode for prøvetaking av nye jordprøver beskrives ikke nærmere.  

I tillegg skal prosjektet gjennomføre en osteologisk undersøkelse for estimering av alder, kjønn, høyde og eventuell patologi hos de ulike individene der det er mulig. Leddgikt og andre skader på bein som kan ha en sammenheng med arbeid eller tungmetall forgiftning. Den osteologiske undersøkelsen som vil følge standardene til Buikstra og Ubelaker (1994), samt AlQahtani et al.2010. Det fremgår ikke klart av henvendelsen hvem som skal utføre den osteologiske undersøkelsen, men det er utvalgets forståelse at det er masterstudenten selv som skal utføre denne. Masterstudenten viser ikke til hvilken erfaring og kompetansen han har på fagfeltet utover et praksisopphold i Athen. 

Forskningsetisk egenevaluering 

I den etiske egenevalueringen reflekterer henvender over momentene menneskelige levninger i arkeologisk forskning, alternativ til destruktive analyser, avbildning av skjelettmateriale, identitetsgjenskapning, etnisitetsspørsmål og forhold til lokalsamfunnet. I prosjektbeskrivelsen finnes det et avsnitt, "Ethics and Conceptual Framework", som gir noe mer utdypning omkring etiske spørsmål. 
 
Henvenders utgangspunkt er at menneskelig materiale kan brukes i arkeologisk forskning så lenge man etter beste evne ivaretar verdigheten til de avdøde og behandler dem med respekt. Det vises til at masterstudenten har gjennomført et praksisopphold i 2024 ved en seksjon som arbeider med menneskelig skjelettmateriale ved The Wiener Laboratory på Den Amerikanske skole i Athen. Her fikk studenten innføring i hvordan skjelettmateriale skal behandles av de erfarne osteoarkeologene Dr.Claire Zikidi og Dr.Parakevi Tritaroli. 
 
Da formålet med prosjektet er å se om det finnes en ikke-destruktiv metode (pXRF) som gir resultater av samme kvalitet som dagens destruktive metoder, har henvender allerede i arbeidet med prosjektbeskrivelsen reflektert over etiske problemstillinger rundt destruktive og ikke-destruktive metoder. Resultatet av prosjektet vil kunne få betydning for fremtidige etiske vurderinger av prosjekter med tilsvarende problemstillinger. 
 
Henvender fremholder at skjelettene vil bli presentert på en ryddig og respektfull måte ved fotografering. Bilder skal bare publiseres i forbindelse med masteroppgaven.  
 
Henvender diskuterer identitetsgjenskaping knyttet til kjønnsbestemmelse og sosiale kategorier og understreker betydningen av å respektere at individene som undersøkes kan ha hatt en annen tolkning av egen identitet enn henvender. 
 
Henvender er ikke kjent med at levningene fra Ytre Elgsnes skal være samiske eller tilhøre noen annen minoritetsgruppe. Masterstudenten har personlig tilknytning til området materialet kommer fra, og ønsker å gi noe tilbake til lokalsamfunnet ved å formidle forskningsresultatene på norsk og i en allment tilgjengelig artikkel på norsk.  
 
Rådataene skal gjøres offentlig tilgjengelig. 

Forskningsetisk vurdering 

I vurderingen av henvendelsen legger utvalget til grunn Forskningsetisk veileder for forskning på menneskelige levninger (Skjelettutvalget, 2022). Punktene under referer til denne veilederen. 

Overordnet er prosjektet og etiske spørsmål godt beskrevet. Utvalget mener at prosjektets formål kan bidra til ny kunnskap på feltet og at det er bra at henvender ønsker å undersøke ikke-destruktive metoder innen forskning på menneskelige levninger. Da undersøkelsene er ikke-destruktive, vil de ikke være til hinder for annen framtidig forskning (jf. Skjelettutvalget 2022, pkt. 8). 

Utvalget har noen merknader til prosjektet.  

Det er en svakhet ved prosjektet at henvender forutsetter at individet nederst i grav Ts4762/x er en smed, da det eneste holdepunktet for dette foreløpig er en tidligere tolkning gjort på bakgrunn av gravgods. Det vil styrke prosjektet om det beskrives mer konkret hva som vil være bestemmende for at individet skal tolkes som en smed, hva som definerer den signifikante forskjellen mellom å være smed og ikke være smed.  

Utvalget vil understreke at det ikke bør være studenten alene som utfører denne undersøkelsen, da det kreves mer enn et praksisopphold for å gjøre osteologiske analyser på en forsvarlig måte. Videre bør det også klargjøres hvordan og av hvem uttak av jordprøver skal gjøres, og om det vil være behov for en dispensasjon. 
 
Til sist, mener utvalget at henvender bør reflektere bedre omkring mulig tilstedeværelse av samisk eller annen minoritetsgruppe i materialet. Det fremstår muligens ikke sannsynlig med slik tilstedeværelse, men det betyr ikke at det kan utelukkes.  
 
Utvalget noterer seg at UM UiT har godkjent analysene før Skjelettutvalget har uttalt seg. Skjelettutvalget er rådgivende, og det er institusjonen som avgjør rutiner og prosess for innhenting av utvalgets råd. Samtidig, når det først settes inn ressurser for å innhente Skjelettutvalgets vurdering, mener utvalget at det er mest hensiktsmessig at en rådgivende uttalelse er del av beslutningsgrunnlaget til institusjonen (jf. Om saksgang for forskningsetisk vurdering av et konkret prosjekt). 

Konklusjon 

Dette er et interessant prosjekt som kan få fram ny kunnskap om en ikke-destruktiv metode. Utvalget mener at undersøkelsene er forsvarlig og anbefaler gjennomføring av dem. Utvalget mener at henvender bør beskrive og reflektere mer omkring de ovenstående merknadene. Disse merknadene er imidlertid ikke til hinder for utvalgets konklusjon, men det anbefales at det innarbeides i prosjektets videre forløp. 

Med vennlig hilsen  

Sean D. Denham 
Utvalgsleder 

Lene Os Johannessen 
Sekretariatsleder