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Bald könnten vom Vesuv beschädigte antike Schriftrollen lesbar werden
Unsichtbare Schrift im Kohleblock: Ein Team hat eine moderne Papyrusrolle mit bleihaltiger Tinte beschrieben, verkohlt und anschließend per Röntgentomografie virtuell entrollt. Schon geringe Bleimengen machten die Buchstaben deutlich sichtbar. Das Verfahren könnte helfen, besonders aussichtsreiche Herculaneum-Rollen auszuwählen und zugleich bessere Trainingsdaten für die digitale Entzifferung zu liefern.
Berkeley (U.S.A.). Beim Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 wurden in Herculaneum Hunderte Papyrusrollen verkohlt. Die Hitze konservierte ihre Form, machte das Material aber so spröde, dass mechanisches Öffnen viele Stücke zerstören würde. Moderne Röntgenverfahren können die Lagen im Inneren sichtbar machen. Doch kohlenstoffhaltige Tinte hebt sich in den Aufnahmen oft kaum vom ebenfalls verkohlten Papyrus ab.
Genau an diesem Kontrastproblem setzt die neue Studie an. Frühere Analysen hatten bereits Blei in Buchstaben einzelner Herculaneum-Fragmente nachgewiesen. Blei absorbiert Röntgenstrahlung deutlich stärker als das umgebende organische Material. Wenn eine Rolle bleihaltige Tinte enthält, könnte ihre Schrift deshalb wesentlich leichter erkennbar sein.
Forscher der University of California, Berkeley (UC Berkeley) um Douglas Seiler haben dafür eine Modellrolle aus modernem ägyptischem Papyrus hergestellt. Seiler ist in der Fachpublikation als erster Corresponding Author ausgewiesen. Das Team mischte schwarzer Tinte definierte Mengen Bleinitrat bei, beschrieb den Papyrus und verkohlte ihn anschließend unter sauerstoffarmen Bedingungen.
Die so erzeugte Rolle wurde am National Institute of Standards and Technology (NIST) per Röntgentomografie untersucht. Zusätzlich prüften die Forscher kleine Papyrusstücke mit abgestuften Bleimengen. Selbst bei 25 Mikrogramm Blei pro Quadratzentimeter, der niedrigsten getesteten Konzentration, war die Schrift im Röntgenbild nachweisbar. Proben ohne zugesetztes Blei blieben in der zweidimensionalen Aufnahme unsichtbar.
„Wenn man sich die Bilder ansieht, leuchten die Buchstaben wie ein Weihnachtsbaum auf“, sagt Douglas Seiler.
Aus den vielen Röntgenprojektionen rekonstruierte das Team ein dreidimensionales Volumen der verkohlten Rolle. Eine eigens entwickelte Software folgte den gewundenen Papyruslagen und rechnete sie in eine flache Darstellung um. In einem Ausschnitt ließ sich die englische Wortfolge „the children of“ ohne zusätzliche Texterkennungsalgorithmen klar erkennen.
Die Studie zeigt außerdem einen möglichen ersten Sortierschritt. Ein tragbares Gerät zur Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) erkannte Blei sowohl auf Teststücken als auch auf der verkohlten Modellrolle. Damit ließen sich echte Herculaneum-Rollen möglicherweise zunächst berührungslos auf Blei prüfen. Nur besonders vielversprechende Stücke müssten anschließend für aufwendige hochauflösende Tomografie ausgewählt werden.
Das wäre vor allem deshalb interessant, weil Blei bereits in zwei echten Herculaneum-Fragmenten nachgewiesen wurde. Die Forscher betonen jedoch, dass ihr Experiment nur ein Machbarkeitsnachweis an einer künstlichen Rolle ist. Ob und in welchem Anteil der noch geschlossenen antiken Rollen tatsächlich genügend Blei in der Tinte steckt, ist bisher nicht systematisch untersucht.
„Ich würde gern eine viel strengere Untersuchung der Tintenkonzentrationen sehen und prüfen, was außer Blei noch in der Tinte steckt. Dann könnten wir testen, wie weit sich daraus Trainingsdatensätze entwickeln lassen, um robustere Algorithmen für das Lesen der echten Rollen zu schaffen“, sagt Jacob Michael LaManna vom National Institute of Standards and Technology (NIST).