Tajemnice starożytnej ceramiki high-tech

Polscy naukowcy pod kierownictwem Małgorzaty Zaremby, doktorantki z UKSW, odkryli tajniki produkcji egipskiego fajansu sprzed dwóch tysięcy lat.  

Wszystko zaczęło się ponad ćwierć wieku temu w Tell Atrib, dzielnicy położonego w delcie Nilu miasta Benha. Podczas wykopalisk, polsko-egipska misja archeologiczna kierowana przez prof. Karola Myśliwca, odkryła na terenie, oddalonego o 50 km od Kairu, sławnego w starożytnym świecie Athribis, pozostałości warsztatów rzemieślniczych z II i III w p.n.e. Uwagę uczonych, w tym biorącego udział w wykopaliskach młodego studenta archeologii, Fabiana Welca, zwróciły odnalezione piece do wypalania ceramiki. A także fajansowe figurki, amulety i fragmenty naczyń. Swój doktorat Welc poświęcił wówczas właśnie, skąpo dotąd opisanym, egipskim znaleziskom fajansowym z okresów ptolemejskiego i rzymskiego, które udało mu się skatalogować. Czy mógł wtedy przypuszczać, że siedem, spośród znalezionych wówczas, fragmentów fajansowych naczyń, powierzy po latach swojej doktorantce w Instytucie Archeologii UKSW, która rozszyfruje niezbadaną dotąd,  technologię starożytnej produkcji fajansu? 

Przełomowe odkrycie  

Naczynia fajansowe, o wyrafinowanej dekoracji reliefowej, musiały być w starożytnym Egipcie towarem luksusowym. Nie bez przyczyny, zwykłej, glinianej ceramiki znaleziono podczas prowadzonych od 150. lat wykopalisk, miliony, naczyń fajansowych – zaledwie parę tysięcy. W Egipcie określano je mianem „tjehnet”. Tjehnet znaczy błyszczeć. Połyskujące lazurowo, szkliwione przedmioty, przywodziły na myśl kamień lapis lazuli, ale były od nich nieporównanie tańsze. Umiejętność wyrobu naczyń fajansowych, taka jaką znano w Egipcie przed tysiącami lat, nie przetrwała. Poszła w zapomnienie w pierwszych wiekach naszej ery. W Europie, szkliwienie wypalanej ceramiki, podjęto na początku XV wieku we włoskim mieście Faenza, skąd nazwa „fajans”. Ale nie był to fajans, jaki znał ptolemejski Egipt…  

Dopiero młodej absolwentce geologii, Małgorzacie Zarembie, udało się odtworzyć, krok po kroku, cały niesłychanie skomplikowany proces technologiczny wyrobu naczyń fajansowych. Była to praca laboratoryjnego badacza i geologa detektywa, wymagająca precyzji, wiedzy i wyobraźni.  

– Udało się odtworzyć najbardziej skomplikowaną technologię, jaką znał świat starożytny. Nikt dotąd nie sformułował tego typu wniosków. To praca przełomowa – mówi dr hab. Fabian Welc, prof. ucz. – Dzięki niej poznaliśmy, etap po etapie, sekwencję wydarzeń. Wiemy już jak powstawała pierwsza ceramika high-tech w dziejach ludzkości. Potężne ośrodki archeologiczne na świecie nie potrafiły tego odkryć, a Małgorzacie Zarembie się udało!  

Pył kwarcowy z kopalni złota  

– Współczesny fajans nie ma nic wspólnego z fajansem staroegipskim – mówi Małgorzata Zaremba – jest raczej podobny do porcelany wypalanej w wysokiej temperaturze z glinki kaolinowej, nie z kwarcu!  

Bo też uzbrojona w siedem wspomnianych fragmentów naczyń, specjalistyczne mikroskopy do laboratoryjnych badań archeometrycznych, dzienniki wykopaliskowe i sporządzone inwentarze, młoda badaczka z zespołem ustaliła co następuje: naczynia fajansowe były w 90 proc. wykonane z pyłu kwarcowego. Zaś żyły kwarcowe występują w Egipcie tylko w górach, na Pustyni Wschodniej. W kopalniach złota! Materiał do wyrobu naczyń fajansowych mógł więc pochodzić tylko stamtąd.  

- Dotychczas przypuszczano, że źródłem materiału do wyrobu naczyń mógł być piasek pustynny lub kruszone otoczaki kwarcu. A okazało się, że to pył kwarcowy, pochodzący z hałd powstałych po wydobyciu złota…- mówi Małgorzata Zaremba  

Naukowcy odkryli, że bogate w złoto bryły kwarcu kruszono w charakterystycznych kołyskowych moździerzach sprowadzonych przez Greków. Pozostały pył kwarcowy wykorzystywano do wyrobu naczyń. Spławiano go Nilem, nawet 500 km w dół rzeki,  do warsztatów Tell Atrib, drugiego po Memphis, ośrodka wyrobu naczyń fajansowych.  

- Sam pył kwarcowy jest sypki. Szukaliśmy substancji, nadającej paście krzemionkowej plastyczność, konsystencję, która pozwalała na formowanie naczyń. Odkryliśmy, że była nią żelatyna wołowa. Kluczowe okazały się więc te dwa składniki - opowiada badaczka, przyznając, że we wszelkich ustaleniach pomocne były zarówno mikroskopia skaningowa, analiza chemiczna jak również analiza gazów, które powstały w trakcie wypalania i zostały uwięzione w strukturze materiału np. w pęcherzykach glazury. Naukowcy odkryli, że składnikami pasty była poza pyłem kwarcowym i żelatyną, mieszanina wapna palonego i mączki kostnej, mady rzecznej i siarczku ołowiu. 

Fajans lżejszy od gliny  

Samo przygotowanie form, glazurowanie i wypalanie było niesłychanie skomplikowany procesem.  

– Dokładne badania potwierdziły nasze hipotezy: odkryliśmy, że naczyniom nadawano kształt przez wyciskanie nakładanych na siebie form – opowiada Małgorzata Zaremba dodając, że zespół jest w trakcie ich rekonstrukcji – Jedną z nich wypełniano pastą krzemionkową, przykrywając ją drugą. Potem nakładano pędzelkiem zawiesinę do glazurowania, zawierającą związki miedzi oraz antymonianu ołowiu, co po wypaleniu nadawało glazurze zielono-niebieski kolor. Wypełnianie zagłębienia w dekoracji reliefowej barwnikami zawierającymi kobalt, podkreślało efekt głębi. 

Sam proces wypalania w temperaturze od 1050 do 1150 st. C, zakończony gwałtownym schładzaniem naczyń, trwał, jak ustalili naukowcy, od pięciu do ośmiu godzin. Naukowcy dokonali rekonstrukcji jednego z pieców znajdujących się w Tell Atrib. Powstawała nie - zwykła ceramika, lecz niezwykle efektowne, z geometrycznymi, roślinnymi i figuralnymi motywami, dzieła sztuki.  

- Ogromna była pomysłowość tych starożytnych rzemieślników, wykonujących te wykwintne misy w ekstremalnie wysokich temperaturach – mówi Małgorzata Zaremba, dodając, że naczynia fajansowe były lżejsze niż naczynia z gliny - Już 4500 pne, w czasach budowy pierwszych piramid, wykonywano w Egipcie fajansowe paciorki, koraliki, figurki, płytki. Rozkwit technologii nastąpił w połowie drugiego tysiąclecia przed naszą erą, gdy zaczęły powstawać pięknie zdobione, luksusowe naczynia. Prof. Fabian Welc mówi, że nie widział dwóch mis o identycznych zdobieniach. Efekty przerastały wyobrażenia! I tyle udało nam się wyczytać z tych kilku fragmentów. Dwa proste składniki: pył kwarcowy i żelatyna, a takie cuda można było stworzyć.

Projekt badawczy zatytułowany „Technologia produkcji wyrobów fajansowych w Egipcie okresu ptolemejskiego w świetle badań archeologicznych i archeometrycznych” zrealizował ze środków NCN Preludium 14, grant nr 2017/27/N/HS3/02464, zespół w składzie: Małgorzata Zaremba (kierownik projektu), prof. dr hab. Fabian Welc i dr Jerzy Trzciński. 

Małgorzata Zaremba została uhonorowana w maju tego roku, przyznawaną młodym naukowcom, prestiżową nagrodą im. Martina Aitken’a podczas odbywającego się w Lizbonie 43. International Symposium on Archaeometry. Przedstawiający wyniki opisanych badań, zaprezentowany podczas sympozjum, plakat naukowy (poster), został wybrany spośród 50 prezentacji.