Ristiinan Astuvansalmella sijaitsee Pohjoismaiden suurin kalliomaalausten kokoelma. Noin 5000 vuotta vanhoja maalauksia on tähän mennessä tiedetty olevan noin 80. Tietotekniikkaan perustuvien kuvausmenetelmien avulla kalliosta voi löytyä aivan uusia kuvioita.
Ikiaikainen hirvi tuijottaa kaukaisuuteen Yöveden jyrkällä rantakalliolla. Syyspäivä on aurinkoinen, mutta kovin tuulinen.
– Olemme olleet täällä nyt kolme tuntia ja löytäneet kolme mahdollista uutta kuviota, kertoo projektikoordinaattori Veikko Miettinen Itä-Suomen yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitokselta.
– Testaamme tänään aivan uutta kuvaustekniikkaa, jota ei ollut olemassakaan vielä vähän aikaa sitten. Tutkimuksemme ideana on tunnistaa kalliosta erilaisia punavärejä ja selvittää niiden ikää, sekä koostumusta. Kalliosta erottaa jo pelkästään silmillä katsottuna ainakin kolmea erilaista punasävyä.
Kalliossa on selkeitä piirroksia, mutta myös punaisia laikkuja, joissa maalit näyttävät levinneen. Juuri tällaiset kohdat kiinnostavat tutkijoita.
– Hyperspektrikameralla otetuista kuvista voidaan eristää erilaisia punasävyjä, sekä selvittää esimerkiksi montako erilaista maalisekoitusta muinaisen ajan taiteilijoilla on ollut käytössään. Kuvaustekniikat ja kuvien tulkintaan käytettävät sovellukset perustuvat tietojenkäsittelytieteeseen, Miettinen toteaa.
Uutta on myös se, että hintavat kamerat kestävät nykyään käyttöä vaativammissakin retkeilyolosuhteissa.
Kuvista syntyy kalliomaalausten digitaalinen kaksonen
Astuvansalmen kalliota kuvataan useilla eri tekniikoilla. Koko kohde kuvataan ensin GigaPan- panoraamakuvauksella ja skannataan sen jälkeen kävellen uudella pitkään varteen kiinnitetyllä kolmen kameran yhdistelmällä, sekä Matterport 3D-skannerilla.
Suoraa kohdetta olisi toki helpompi kuvata, kuin kaarevaa kalliota. Sammaleen alle kamerat eivät myöskään pysty näkemään.
– Epäselvistä kohteista otetaan kuvat erittäin tarkalla hyperspektrikameralla, sekä järjestelmäkameralla, Miettinen kuvailee.
– Olisimme halunneet tehdä kuvauksia vielä dronen avulla, mutta nyt on liian tuulinen päivä tälle kuvaukselle. Teemme nämä kuvaukset myöhemmin.
Tabletin näytöllä kalliomaalausten kuvia voidaan katsella erilaisten värikanavien avulla.
– Kuvien tulkinnassa käytetty ohjelma kehitettiin tietokoneelle jo 90-luvulla, nyt yritämme tehdä siitä vain paremman, Miettinen lisää.
Kaikki kuvamateriaali tallennetaan pilvipalvelimelle kuvauskohteessa. Koko materiaalista tehdään Astuvansalmen kalliomaalausten digitaalinen kaksonen, jota voidaan tarkastella yksityiskohtaisemmin tietokoneen näytöltä.
Kalliomaalausten ja muidenkin kohteiden kuvaustekniikka on kehittynyt valtavasti viime aikoina. Ennen käytössä oli vain kolme värikanavaa, nyt hyperspektrikamerassa, siis skannerissa on käytössä satoja värikanavia. Niiden avulla saadaan kuvannettua tarkemmin pinnassa olevia kohteita.
Astuvansalmen kohteen Matterport 3D-skannauksen tekee yrittäjä Rami Saarikorpi 360Finlandista.
– 3D Gaussian splatting -renderöintitekniikalla kohteesta saadaan tehtyä mittatarkka kolmiulotteinen malli. Dataa yhdistämällä pystytään osoittamaan täsmälleen missä pisteessä värit sijaitsevat, hän kertoo.
Spektrikuvantamisessa kohteesta mitataan optisia valon heijastusominaisuuksia suurella tarkkuudella näkyvän valon ja lähi-infrapunasäteilyn aallonpituusalueilla. Yhden erittäin tarkan kuvan ottaminen hyperspektrikameralla voi kestää pitkään, useita minuutteja.
Peliteknologian avulla Saimaan vedenpinta nostetaan muinaiselle tasolle
Astuvansalmen kalliomaalaukset eivät ole ainoa kuvauspaikka, vaan tutkijat ovat jo aiemmin kuvanneet Hossan Värikallion ja Laukaan Saraakallion maalauksia.
Kalliomaalauksia voi hyvinkin löytyä vielä lisää tähän mennessä tuntemattomista paikoista.
– Kalliomaalausten tekoaikana vesistöt olivat merkittävästi korkeammalla. Maalauksia tehtiin joko veneestä tai jäältä. Peliteknologian keinoin vedenpintaa voidaan nostaa digitaalisessa mallissa alkuperäiselle tasolle. Silloin nähdään mistä uusista kohteista vaikkapa Saimaalla voisi mahdollisesti löytyä lisää kuvioita, Miettinen sanoo.
– Jos sammaleen poistoon saisi luvan, kuvia voisi löytyä vieläkin enemmän. Maalauksissa käytetystä maalista ei saa ottaa näytteitä – eikä siinä itse asiassa olisikaan mitään ainetta, mistä ajoituksen voisi tehdä.
Maali on ollut jonkinlainen emulsio, jossa väripigmenttiä on sekoitettu esimerkiksi munanvalkuaiseen, rasvaan tai vereen. Tutkijat ovat valmistaneet ja skannanneet erilaisia omia maalisekoituksiaan jo aiemmin yliopiston laboratoriossa.
Samalla korkeudella kallioissa sijaitsevat maalaukset voisivat periaatteessa olla samalta aikakaudelta. Samanlainen punamaalin sävy taas voisi paljastaa tietyn heimon maalaamat kuvat.
Veikko Miettinen
Projektikoordinaattori
Historian professori Kimmo Katajala Itä-Suomen yliopistosta pitää tutkimushanketta kiinnostavana, vaikka aihe onkin hieman kaukana hänen omasta alastaan.
– Tosiaan en uskalla esiintyä tämän aiheen erityisasiantuntijana. Omaa alaani on Suomen historia 1500-luvulta eteenpäin, vaikka keskiajastakin on tullut jotain kirjoiteltua. Tämä on siitäkin varsin kaukana menneisyydessä. Olen kuitenkin ollut aiheesta kiinnostunut siinä mielessä, että olen käynyt katsomassa Äänisen itärannalla olevia kalliopiirroksia, ja siinä yhteydessä olen vähän lueskellut näistä Suomen maalauksistakin, hän kertoo.
– Äänisen rantakallioon on hakattu kivipiirroksia ehkä 5000–7000 vuotta sitten. Tekniikka on siis eri kuin näissä, ja aiheetkin Äänisellä kuvastavat ehkä enemmän totemistista kulttuuria kuin nämä meidän hirvien, joutsenien ja laivojen kuvamme, jotka taas ovat ehkä enemmän metsästäjäkulttuurin tuotteita.
– Vienanmeren rannikolla on myös kalliohakkauksia, jotka ovat selvästi metsästäjäkulttuurin tuotteita, ja niissä esitetään ihan sarjakuvamaisesti hirven metsästystä talvella suksien avulla. Ne ovat ilmeisesti jonkin tuhatta vuotta Äänisen piirroksia nuorempia. Vienan kallioissa on myös kuvattuna muun muassa valaita, veneitä, ihmisen syntymä napanuorineen ja monilla mieshahmoilla on valtava fallos.
– Mielenkiintoista on, että tuo pohjoinen piirroskulttuuri näyttää jatkuvan Norjan puolelle, jossa on Vienan kuvia vastaavia hirven kuvia, mutta maalattuina, ainakin Tromssan korkeudelle saakka. Sielläkin olen näitä katsellut.
– Ja mielenkiintoista on myös se, että Laatokan länsipuolelta ei tunneta lainkaan kallioihin hakattuja kuvia vaan näitä punamaalilla maalattuja. Piirrosten tekemisen tekniikassa on siis selvä raja idän ja lännen välillä, mutta missä se tarkalleen kulkee, en tiedä. Venäjän-Karjalan Äänisen ja Laatokan välisen alueen piirroksia en tiedä, onko niitä ja jos on niin millaisia ovat.
– Mitä tästä kaikesta erilaisten muinaiskuvien sekamelskasta pitäisi ajatella? En oikein tiedä. Piirrokset edustavat kuitenkin selvästi eri kulttuureita tekniikkansa (maalaus - kivihakkaus) ja aiheidensa (toteemieläimet - metsästyskuvat) puolesta. Vaikka niillä on myös yhteisiä aiheita (esimerkiksi joutsen, hirvi, laiva), niitä laatineiden kulttuurien välillä on voinut olla tuhansia vuosia.
Tekoäly voi auttaa ajan jäytämän kuvion hahmottamisessa
Kalliomaalausten kuvioiden tulkinnassa tulevat apuun tekoälyn mahdollisuudet. Toistuvista kuvioista voisi ehkä jopa löytyä tietyn taiteilijan käsialaa.
– Neuroverkkojen avulla voidaan laskea ja ennustaa mahdollisia samanlaisia kuvioita kalliomaalauksista. Astuvansalmen kuviot voivat ehkä olla samantyyppisiä kuin vaikkapa Altan ja Murmanskin kalliomaalauksissa, kuten ihmisiä, aseita ja eläimiä, sanoo tutkimuspäällikkö Dmitri Semenov tietojenkäsittelytieteen laitokselta.
– Data-analyysi voi kestää vuodenkin, ja tässä meillä apuna ovat opiskelijat. Aiheesta on tekeillä pro gradu -töitä ja väitöstutkimuksia.
– On kovin mielenkiintoista, jos kuvioita löytyy uudella tekniikalla lisää. Mutta mitä tulee tekoälyn käyttöön kuvioiden "jatkamisessa", sen suhteen olisin varovainen, historian professori Kimmo Katajala sanoo.
– Tekoälyhän, sikäli kuin ymmärrän, osaa tehdä juuri sitä mitä sille on opetettu. Kalliomaalaukset ja kalliohakkaukset voivat olla kovin erilaisten ja eriaikaisten kulttuurien tuotteita. Jos tekoäly (algoritmi) koulutetaan muualta peräisin olevalla aineistolla, kuten Altain ja Muurmanskin aineistolla, se päättelee "jatkamisensa" koulutusaineistonsa ehdoilla. Jos tuo koulutusaineisto kuvastaakin erilaista kulttuuria tai tekniikkaa, se voi päätellä kuvan sisällön tai jatkon väärin reunaehdoin ja viedä tutkijat harhaan, Katajala miettii.
Kaikkein tärkeintä on kuitenkin se, että kalliomaalaukset saadaan kuvattua talteen digitaalisesti. Säiden armoilla olevat kuviot eivät välttämättä kestä enää seuraavaa tuhatta vuotta.
Kaikilla ei ole myöskään mahdollisuutta mennä katsomaan maalauksia retkeilykohteeseen.
– Digitaalisella tallennuksella varmistetaan maalausten saavutettavuus kaikille myös tulevaisuudessa, Semenov sanoo.
3D-teknologiaa hyödyntäviä virtuaalilaseja on jo käytössä museoissa. Esimerkiksi Murmanskin kunnan museossa vierailija voi tutustua VR-lasien avulla pohjoiseen vedenalaiseen maailmaan nisäkkäiden, lintujen ja kalojen perspektiivistä. Vierailijat voivat jättää kädenjälkensä virtuaaliseen näyttöön samalla tavalla, kuin esi-isämme tekivät kallioon tuhansia vuosia sitten.
– Oikeita kalliomaalauspaikkoja on todellakin mahdollista tuoda museoihin VR-lasien avulla katsottaviksi, Semenov toteaa.
Millaisia kuvia Astuvansalmelta saatiin?
Tutustu kuvagalleriaan!
