Moravský kras je nejlépe vyvinutou krasovou oblastí na území České republiky, ve které se nachází téměř všechny myslitelné krasové útvary jako jsou jeskyně, závrty, propasti či propadání. Jedná se však o zajímavé místo i z pohledu archeologie. Již od 8. století zde probíhala intenzivní hutní činnost díky přítomnosti tzv. rudických vrstev křídového stáří, které vyplňují starší deprese v krasovém devonském reliéfu. Díky zvětrávacím procesům se na dně těchto depresí vysrážely limonitové konkrece obsahující železo (zejména hematit). Těžba a následné zpracování železa zde probíhaly až do počátku 20. století a specificky ovlivnily vývoj místní krajiny.
Hutní činnost po sobě zanechala celou řadu stop. Primárně se jedná o zbytky pecí, ve kterých probíhala tavba železa. První vrchol produkce nastal v 8. a 9. století, ze kterého se dochovala celá řada slovanských hutí (obr. 1A). Středověkou hutní činnost dokládá např. existence hamru na Křtinském potoce. Od 17. století dochází v oblasti k dalšímu rozvoji železářství s využitím vysokých dřevouhelných pecí, jichž vzniklo v oblasti na dvě desítky (obr. 1B). Některé z těchto hutí se dochovaly dodnes (Klamova huť u Blanska, Stará huť u Adamova), ovšem většina z nich zcela zanikla.
Obr. 1. – (A) Rekonstrukce tavby železa ve slovanské peci z 9. století, Stará huť u Adamova; (B) Františčina huť z roku 1746, Stará huť u Adamova.
Foto: R. Klanica
Další významnou památkou hutní činnosti jsou milíře, které se používaly k výrobě dřevěného uhlí, jež pohánělo pece při tavbě železné rudy. Milíře měly většinou podobu velké hranice klád zakryté zvenčí hlínou, umožňující pomalé hoření dřeva za minimálního přístupu vzduchu při dosažení vysoké teploty (obr. 2). Díky tomu dochází uvnitř milíře ke karbonizaci dřeva a vzniku dřevěného uhlí. Stopy po milířích lze nalézt v místních lesích dodnes. Nejstarší milíře byly malé a nemívaly ani podobu dřevěné hranice – dřevo se pálilo jen ve vyhrabaných jámách a dodnes se z nich téměř nic nedochovalo. Zbytky milířů ze středověku a novověku jsou však dodnes v lesích jasně patrné ve formě cca 5 – 20 m širokých kruhových plošin s temně černou půdou obsahující uhlíky. Zejména ve svazích tyto plošiny jasně vystupují z terénu a je snadné je identifikovat.
Obr. 2. – Příklad postaveného milíře před zapálením a zakrytím hlínou, Maďarsko. Licence: Creative Commons, Foto: VargaA/Wikimedia Commons
Důsledkem popsané hutní činnosti je velké množství odpadu. V případě pecí se jedná zejména o hromady železných strusek (obr. 3), které se v místě výroby nakupily do mohutných vrstev; u milířů se jedná o cca 30 cm mocnou vrstvu propálené půdy obsahující uhlíky či dokonce odpadní strusku v blízkosti pecí (obr. 4). Je zde však i běžným okem neviditelné znečištění. Tavba železa stejně jako výroba dřevěného uhlí dala vzniknout mikroskopickým částicím (obr. 5), které se rozptýlily po širokém okolí. Ty mají zpravidla kulový tvar a dle lokálních podmínek migrují a kumulují se v půdním profilu, kde představují jednu ze složek anorganického znečištění. Vzhledem k tomu, že jsou bohaté na železo, lze je spolehlivě identifikovat pomocí magnetických měření.
Obr. 3. – Železná struska vzniklá jako odpad při tavbě železa. Foto: R. Klanica
Mapování zasažených půd se provádí měřením fyzikální veličiny, která se nazývá magnetická susceptibilita. Ta vyjadřuje schopnost daného materiálu reagovat na působení vnějšího magnetického pole. Nejvíce reagují oxidy železa, jako jsou magnetit a maghemit, které jsou často spojeny právě s působením ohně. Výhodou je, že magnetickou susceptibilitu lze snadno a s velkou citlivostí měřit i v terénu. Oxidy železa obsažené v půdě pak lze blíže charakterizovat laboratorními magnetickými metodami, a to stanovením jejich koncentrace, velikosti a typu. Naše nejnovější poznatky ukazují souvislosti mezi magnetickými vlastnostmi a charakteristikami půdy jako jsou pH, obsah humusu a prvkové složení. S pomocí těchto parametrů je možné mimo jiné vyhodnotit, jak byla půda v minulosti využívána, například zda byla vypalována nebo ji ovlivnila přítomnost vody.
Obr. 4. – Půda ukrývá pozůstatky po hutní činnosti již pár centimetrů pod povrchem – velkou škálu strusek, úlomků keramiky, ale i rudu, která měla být tepelně zpracovávána. Foto: H. Grison.
Cílem probíhajícího výzkumu je nejen zjistit rozsah znečištění půd v Moravském krasu v důsledku hutní činnosti, ale také identifikovat širokou škálu magnetických částic a odlišit je podle jejich původu. To lze zjistit morfologií mikroskopických částic za pomoci skenovacího elektronového mikroskopu. Magnetické kuličky pocházející ze spalování při výrobě železa v 9. až 10. století a z novodobé tavby v 19. století jsou na obrázku 5.
Obr. 5. – Ukázka kuliček, produktu spalování při výrobě železa: (A) od Bažantí studánky u Adamova, z 9.-10. století; (B) z okolí huti Pavlínka v Blansku, kolem roku 1846. Obrázky byly pořízeny na Přírodovědecké fakultě UK, s asistencí Mgr. Martina Racka, Ph.D.
Získané poznatky o zasažení Moravského krasu hutní činností plánujeme využít k vypracování metodiky hodnocení půdních změn pomocí magnetometrických metod. Taková metodika posléze umožní přesněji zmapovat negativní zásahy člověka způsobené odlesňováním či nevhodnou zemědělskou činností.
Tento výzkum je prováděn ve spolupráci s Mgr. Ondřejem Mertou (Technické muzeum v Brně) a RNDr. Romanem Křivánkem (Archeologický ústav Praha, AV ČR. v.v.i.) a finančně je podporován projektem INTER-EXCELLENCE prostřednictvím Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, projektem č. LTC19029.