Само собой разумеется, что развалины любых сооружений или зданий, не совсем стертых с лица земли, могут отбрасывать тень. Однако воздушная археология способна обнаружить даже те руины, которые невозможно выявить традиционными методами полевых изысканий. Кроме того, наземный наблюдатель не может охватить одним взглядом общий план местности. Как правило, теневые изображения выявляют следы древних земляных работ и сооружений, таких, как борозды, межевые валы, рвы, канавы, стены, крепостные и дорожные насыпи, доисторические стоянки, заброшенные деревни и всевозможные могильники и курганы. В основном теневые приметы сохраняются там, где земля не подвергалась продолжительной интенсивной обработке.
Для того чтобы аэрофотосъемка могла точно зафиксировать теневое изображение, требуется исключительно благоприятное освещение. Чем слабее след прошлого, тем труднее сделать его видимым. Чтобы выявить его рельеф, нужны длинные тени. Поэтому специалисту приходится выбирать такое время дня, когда лучи солнца освещают сооружение под углом, близким к 19°, т. е. в утренние или вечерние часы. Если воздух достаточно прозрачен, съемка дает поразительные результаты. Даже самые ничтожные неровности почвы внезапно проступают с необычайной резкостью, подчеркнутые черными тенями. Этот эффект знаком всем шоферам: днем они спокойно гонят машину по прямому и вроде бы совершенно ровному шоссе, однако ночью это же шоссе кажется им сплошь покрытым буграми и выбоинами, потому что фары высвечивают малейшие неровности.
Доисторический памятник может внезапно возникнуть перед глазами и так же быстро исчезнуть. Только путем многочисленных проб можно определить наилучший момент для наблюдений. Здесь все играет свою роль: время года, географическая широта, погодные условия. Совершая полеты над Уэссексом, Кроуфорд и Кейлер пришли к выводу, что наиболее благоприятны для съемок первые часы после восхода солнца. У них даже вошло в привычку называть раннее утро «временем межевых валов». Кроуфорд писал: «В июне, ранним утром, еще до завтрака, сверху можно было заметить, что большая часть равнины Солсбери покрыта межевыми валами заброшенных кельтских полей, но чуть позже они «растворялись в свете дня».
Почти все земляные валы и насыпи становились совершенно невидимыми уже через три часа после восхода солнца. Это осложняло дело, потому что их тени пересекались в разных направлениях, и, чтобы составить общее представление о древних полях, надо было делать множество снимков под различными углами. Только круглые могильные холмы отбрасывали одинаковые тени независимо от направления солнечных лучей. В Южной Англии археологи добились выдающихся результатов благодаря еще одному фактору густому травяному покрову, который отбрасывал резкие тени. К примеру, на пустошах Шотландии, где вересковые заросли скрадывают тени и сглаживают все неровности, им пришлось бы куда труднее.
Несмотря на свое название, теневые изображения выявляются не только тенями, но и световыми бликами, т. е. отражением света от наклонных поверхностей, обращенных к солнцу. Технику их использования с большим успехом применял достопочтенный Пуадебар, исследуя римские развалины в полупустыне Сирии, Там же французский археолог сделал еще одно интересное наблюдение во время полетов под облаками: «Облака значительно усиливают теневой эффект благодаря тому, что отражают свет почти параллельно земной поверхности».
Ценность теневых изображений для археологических изысканий была со всей несомненностью доказана Кроуфордом на примере изучения межевых валов. Однако тогда ему пришлось ограничиться главным образом участками, еще не занятыми фермерами или строителями. Но даже такие ограничения оставляют широкое поле деятельности для изысканий не только в степях и пустынях, не затронутых современной цивилизацией, но и в Европе. Например, в Англии теневые изображения показали нам помимо «новых» памятников древности общую картину поселений и крепостей каменного, бронзового и железного веков. Кроме того, аэрофотосъемка позволила нам уточнить планы, последовательные стадии и технику работ, источники строительных материалов, а также наличие более ранних или поздних элементов в различных сооружениях. Фотоснимки древней незавершенной крепости Лэдл Хилл периода железного века подробно рассказали, как велись там земляные работы. Едва заметные тени на снимке всем известного замка Мейдн Кастл, стоящего на вершине холма близ Дорчестера, вычертили линию более древних крепостных валов. Нет никакого сомнения, что Мейдн Кастл претерпел немало конструктивных изменений, но только аэрофотосъемка смогла дать о них полный отчет.
Английский ученый доктор Дж. К. С. Сент-Джозеф однажды заметил: «Аэрофотосъемка способна восстановить утраченные детали многих известных и даже самых известных памятников». Кроме того, «она может наглядно воссоздавать связь между различными сооружениями, выявляя их соотносительный возраст, либо указывать, где следует копать, чтобы установить последовательность их возникновения».
Например, поистине великое открытие было сделано в доисторическом укреплении Трандл, расположенном на холме неподалеку от Ла-Манша. Аэрофотосъемка совершенно неожиданно обнаружила, что внутри этой крепости некогда находилась еще более древняя стоянка людей каменного века.
К теневым изображениям весьма близки два других, более редких явления, когда не свет, а снег (или иней), а в другом случае вода обрисовывают рельеф земляных сооружений. Снег покрывает откосы самых незаметных возвышений или насыпей и четко выделяет их яркими белыми полосами. И опять же снег, заполняя всякие углубления, помогает их обнаруживать, так как в них он тает медленнее и задерживается дольше.
При невысоких или идущих на убыль разливах над поверхностью воды остаются возвышения. Эти выступающие над водой хотя бы на несколько дюймов части суши выдают присутствие древних стен, платформ, межевых валов, дорожных насыпей и целых поселений, некогда существовавших в данном районе. Так, когда немцы во время второй мировой войны затопили нижнюю часть долины Тибра, над водой возникли очертания древнего побережья и портовые сооружения бывшего римского порта Остии, запутанный план которого давно уже не давал покоя археологам.
Теневые изображения пригодны лишь для выявления памятников, от которых на поверхности остались хотя бы чуть заметные рельефные следы. Приметы двух других главных видов, выделенных Кроуфордом, помогают обнаруживать погребенные сооружения. Это почвенные и растительные приметы (первоначально Кроуфорд называл последние чересполосными приметами). Растительные приметы играют гораздо более значительную роль, однако сначала несколько слов о почвенных.
Почвенные приметы основаны на разнице в цвете обнаженной почвы, которая может быть светлее или темнее окружающего непотревоженного грунта. Это различие проявляется всюду, где когда-то были канавы, колодцы, ямы, траншеи, каналы и все прочие более или менее значительные углубления. В них веками накапливался толстый слой земли, богатый органическими остатками. На фоне сиреневых холмов Англии они выглядят как почти черные пятна. Кроме того, в этих засыпанных углублениях скапливается больше влаги, и почва над ними кажется темнее.
Почвенные приметы обнаруживаются иногда благодаря снегопадам. Над искусственными углублениями снег тает быстрее, видимо из-за более высокой температуры потревоженной почвы.
С 1960 г. француз Роже Агаш по совету коллег начал проводить исследования своей родной долины Соммы, основываясь на почвенных приметах — разнице в содержании накопившейся за зиму влаги, — и добился немалых успехов. Однако этот метод можно применять лишь в короткие отрезки времени, в частности после продолжительных дождей или в конце зимы. Зато эти почвенные приметы не зависят от прихотей растительности и зачастую проявляются отчетливее, чем растительные. Кроме того, они проступают сразу на голых, еще не засеянных полях, и показания их можно тут же проверить, не опасаясь гнева крестьян. Поэтому, если английские воздушные археологи вели свои работы в основном весной и летом, то для аэронаблюдений Агаша наиболее благоприятным сезоном была мягкая зима.
Солнечные лучи, падающие под определенным углом, обнаруживают теневые приметы. То же самое, но с еще большим эффектом делает плуг землепашца, выявляя почвенные приметы. Весенняя свежая вспашка усиливает контрасты, подчеркивает разницу в цвете перевернутой почвы в тех местах, где под верхним слоем лежат руины строений или в углублениях скопился перегной. В Уэссексе Кроуфорд нашел кольцеобразные (дисковые) могильники, которые давно исчезли с лица земли, но сразу были обнаружены, как только над ними вспахали поле. Каждый могильник состоял из более светлого внешнего кольца — бывшего вала-насыпи, где было множество светлых включений, — и темного внутреннего круга, образованного более влажной и плодородной почвой, заполнившей котловину. Иногда в центре проступало белое пятно, указывая место погребения. Чистый подпочвенный слой вокруг углублений и рвов подчеркивал эти цветовые контрасты.
Почвенные приметы могут иногда сочетаться с теневыми, обозначающими микрорельеф. Такой пример дает все тот же Уэссекс. Насыпи или межевые валы из белой почвы с включением меловых осколков после распашки выделяются помимо теней белыми полосами. Эти белые пятна на месте древних меловых валов или рвов иногда проявляются благодаря неожиданной помощи зверушек, таких, как кролики и лисы. Они, естественно, предпочитают рыть свои норы в менее плотном грунте.
Почвенные приметы со временем могут превращаться в растительные, приметы. У последних есть одно неоспоримое преимущество: они появляются вновь и вновь, чуть ли не до бесконечности, в то время как почвенные приметы с каждым годом становятся все незаметнее, особенно после многочисленных вспашек, и в конце концов совсем исчезают.
Что такое растительные приметы? Погребенные, подземные останки выдают свое присутствие через растущие над ними посевы или дикие травы. Основа у них та же самая, что и у почвенных примет, только тут изменения структуры почвы не проявляются непосредственно, а влияют на развитие растений. Различие проявляется либо в цвете, либо в физическом состоянии растительного покрова, а зачастую и в том и в другом одновременно.