Trace element variations in an archeological carbonate deposit from the antique city of Ostia: Environmental and archeological implications

High resolution laser ablation ICP-MS analyses are performed along the growth axis of an archaeological carbonate deposit from a water tower in the antique city of Ostia (Italy). Results show a composite structure with high frequency cycles, thought to be seasonal, and longer-term variations in Mg/Ca, Sr/Ca, Ba/Ca, Pb/Ca and U/Ca ratios. Changes in the broad trace element composition at the beginning of the deposit are interpreted as the hallmark of important modifications in the sources supplying the water to the city. Our study suggests that trace elements analysis in archaeological carbonates have the potential to provide high-resolution seasonal records, which could give insights into historic environment variability and past policy of natural resource administration.

RésuméLes étapes de croissance d’un dépôt de carbonate provenant d’un château d’eau de la ville antique d’Ostie sont étudiées à l’aide d’un ICP-MS à ablation laser. Les résultats montrent une structure composite, avec des cycles hautes fréquences, probablement saisonniers, se superposant à un signal à plus long terme pour les rapports élémentaires suivants : Mg/Ca, Sr/Ca, Ba/Ca, Pb/Ca et U/Ca. Un changement de composition au début du dépôt est interprété comme la mémoire de modifications importantes dans la localisation de la source d’eau qui approvisionnait la ville. À l’issue de cette étude, on peut entrevoir les potentialités de l’analyse des éléments traces dans les carbonates archéologiques, afin d’aborder avec une haute résolution la question environnementale durant la période historique et, ainsi de mieux cerner les politiques passées de gestion des ressources naturelles.