nguhistВестник Новосибирского государственного университета. Серия: История, филологияVestnik NSU. Series: History and Philology1818-7919Novosibirsk State University10.25205/1818-7919-2023-22-3-24-35nguhist-1380Research ArticleИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ НАУКИ, НОВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙHISTORY AND THEORY OF A SCIENCE, NEW RESEARCH METHODSИзучение свойств кости как топлива по результатам экспериментальных наблюденийBone as a Fuel: Studying the Properties Based on the Results of Experimental Observationshttps://orcid.org/0000-0003-4024-6753НестероваМ. С.NesterovaM. S.

Марина Сергеевна Нестерова, кандидат исторических наук

Scopus Author ID 57191256001

WoS Researcher ID Q-3214-2016

Новосибирск

Marina S. Nesterova, Candidate of Science (History)

Scopus Author ID 57191256001

WoS Researcher ID Q-3214-2016

Novosibirsk

msnesterova@gmail.comИнститут археологии и этнографии Сибирского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Archaeology and Ethnography of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2023020320232232435Copyright © Нестерова М.С., 20232023Нестерова М.С.Nesterova M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguhist.elpub.ru/jour/article/view/1380

Статья посвящена результатам экспериментальных исследований свойств кости как топлива. Приводится обоснование и описание экспериментальных костров, способов фиксации параметрических характеристик и их статистический анализ. Проведенная серия экспериментов позволила выявить, что использование костного топлива в качестве дополнительного источника горючего материала увеличивает максимальную температуру горения до 800–900 °С и средний диапазон температуры горения более чем на 100 °С, обеспечивает устойчивую высокую температуру. Было выявлено, что состояние кости (сухая / свежая; целая / фрагментированная), а также ее структура (с преобладанием компактной / губчатой ткани) влияет на ее горючие свойства. Сделан вывод о том, что кость не является универсальным видом топлива, но некоторые ее свойства могли использоваться для операций, требующих устойчивой высокой температуры.

Purpose

Purpose. Burnt animal bones are regularly found at archaeological sites of different eras and territories. One of the popular hypotheses suggests that they were used as fuel. The purpose of this work, based on experimental observations, is to determine the combustion temperature regime of bones different types in comparison with wood.

Results

Results. A series of nine experimental bonfires revealed the following advantages of bone as fuel: 1) increase in the maximum combustion temperature to 800–900 °C versus 600–700 °C in a fire with wood fuel only; 2) increase in the average range of combustion temperature by more than 100 °C; 3) minimization of temperature fluctuations; 4) ensuring a stable high temperature. We also found that the bones condition (fresh / dry; unbroken / fragmented) and its structure (the predominance of compact / spongy bone tissue) affects its combustible properties. Fresh bones with spongy tissue predominance (the spine, limbs bones) have the best qualities. Dry fragmented bones burn much worse and have no advantages over other fuels.

Conclusion

Conclusion. Thus, animal bones are not universal independent fuel. Some of its properties could be used for operations requiring a stable high temperature. It could be simple activities (cooking, heating, hearth maintenance, drying) and the specialized ones.

костерэкспериментвиды топливакости животныхтемпературное воздействиеbonfireexperimentfuelsanimal bonestemperature exposureРабота выполнена при финансовой поддержке РНФ, грант № 20-78-00115This work was funded by Russian Science Foundation, project no. 20-78-00115ReferencesГеродот. История в девяти книгах. Л.: Наука, 1972. 604 с.Benecke N., Vasiliev S. K., Molodin V. I., Mylnikova L. N., Nesterova M. S., Reinhold S. Vengerovo-2 – a Krotovo Culture Site in the Baraba Forest-Steppe: An Archaeozoological Study. Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia, 2021, vol. 49 (2), pp. 53–63. DOI 10.17746/1563-0110.2021.49.2.053-063Гришин Ю. С. Древняя добыча меди и олова. М.: Наука, 1980. 186 с.Beyries S. Modélisation du travail du cuir en ethnologie: proposition d’un système ouvert à l’archéologie. Anthropozoologica, 2008, vol. 43, no. 1, pp. 9–42.Петровичева Т. И., Зубавичус Е. Я. Особенности использования кости как топлива для костров в верхнем палеолите Русской равнины // Археология евразийских степей. 2020. № 5. С. 17–24. DOI 10.24852/2587-6112.2020.5.17.24Cain C. R. Using Burned Animal Bone to Look at Middle Stone Age Occupation and Behavior. Journal of Archaeological Science, 2005, vol. 32, pp. 873–884.Чиндина Л. А. Древняя история Среднего Приобья в эпоху железа: кулайская культура. Томск: ТГУ, 1984. 256 с.Chindina L. A. Drevnyaya istoriya Srednego Priob'ya v epokhu zheleza: kulaiskaya kul'tura [Ancient history of the Middle Ob region in the Iron Age: Kulai culture]. Tomsk, TSU Press, 1984, 256 p. (in Russ.)Benecke N., Vasiliev S. K., Molodin V. I., Mylnikova L. N., Nesterova M. S., Reinhold S. Vengerovo-2 – a Krotovo Culture Site in the Baraba Forest-Steppe: An Archaeozoological Study. Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia, 2021, vol. 49 (2), pp. 53–63. DOI 10.17746/1563-0110.2021.49.2.053-063Clattenburg G. Thermal Properties of Cancellous Bone. Journal of Biomedical Materials Re-search, 1975, vol. 9, pp. 169–182.Beyries S. Modélisation du travail du cuir en ethnologie: proposition d’un système ouvert à l’archéologie. Anthropozoologica, 2008, vol. 43, no. 1, pp. 9–42.Costamagno S., Théry-Parisot I., Castel J. C., Brugal J.-F. Combustible ou non? Analyse multifactorielle et modèles explicatifs sur des ossements brûlées paléolithiques. In: Gestion des Combustibles au Paléolithique et au Mésolithique: Nouveaux Outils, Nouvelles Interpretations. Oxford, Archaeopress, 2009, pp. 65–84.Cain C. R. Using Burned Animal Bone to Look at Middle Stone Age Occupation and Behavior. Journal of Archaeological Science, 2005, vol. 32, pp. 873–884.Gallo G., Fyhrie M., Paine C., Ushakov S. V., Izuho M., Gunchinsuren B., Zwyns N., Navrotsky A. Characterization of Structural Changes in Modern and Archaeological burnt bone: Implications for Differential Preservation Bias. PLoS ONE, 2021, vol. 16 (7), e0254529. DOI 10.1371/journal.pone.0254529Clattenburg G. Thermal Properties of Cancellous Bone. Journal of Biomedical Materials Research, 1975, vol. 9, pp. 169–182.Grishin Yu. S. Drevnyaya dobycha medi i olova [Ancient mining of copper and tin]. Moscow, Nauka, 1980, 186 p. (in Russ.)Costamagno S., Théry-Parisot I., Castel J. C., Brugal J.-F. Combustible ou non? Analyse multifactorielle et modèles explicatifs sur des ossements brûlées paléolithiques. In: Gestion des Combustibles au Paléolithique et au Mésolithique: Nouveaux Outils, Nouvelles Interpretations. Oxford, Archaeopress, 2009, pp. 65–84.Herodotus. Istoriya v devyati knigakh [The Nine Books of the History]. Leningrad, Nauka, 1972, 604 p. (in Russ.)Gallo G., Fyhrie M., Paine C., Ushakov S. V., Izuho M., Gunchinsuren B., Zwyns N., Navrotsky A. Characterization of Structural Changes in Modern and Archaeological burnt bone: Implications for Differential Preservation Bias. PLoS ONE, 2021, vol. 16 (7), e0254529. DOI 10.1371/journal.pone.0254529Joly D., March R. Etude des ossements brûlés: essai de correlation de methodes pour la determination des temperatures. In: Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux ages des métaux, Actes du colloque Intern. de Bourgen Bresse et Beaune, 7–8 Octobre 2000. Mon- tagnac, Ed. Monique Mergoil, 2003, pp. 299–310.Joly D., March R. Etude des ossements brûlés: essai de correlation de methodes pour la determination des temperatures. In: Le feu domestique et ses structures au néolithique et aux ages des métaux, Actes du colloque Intern. de Bourgen Bresse et Beaune, 7–8 Octobre 2000. Montagnac, Ed. Monique Mergoil, 2003, pp. 299–310.Lévi-Strauss C. La Pensée sauvage, Paris, Pion, 1962, 389 p.Lévi-Strauss C. La Pensée sauvage, Paris, Pion, 1962, 389 p.Marquer L., Otto T., Nespoulet R., Chiotti L. A New Approach to Study the Fuel Used in Hearths by Hunter-Gatherers at the Upper Palaeolithic Site of Abri Pataud (Dordogne, France). Journal of Archaeological Science, 2010, vol. 37 (11), pp. 2735–2746.Marquer L., Otto T., Nespoulet R., Chiotti L. A New Approach to Study the Fuel Used in Hearths by Hunter-Gatherers at the Upper Palaeolithic Site of Abri Pataud (Dordogne, France). Journal of Archaeological Science, 2010, vol. 37 (11), pp. 2735–2746.Morin E. Implication taphonomiques de l’utilisation de l’os comme combustible. Palethnologie, 2010, vol. 2, pp. 215–223.Morin E. Implication taphonomiques de l’utilisation de l’os comme combustible. Palethnologie, 2010, vol. 2, pp. 215–223.Petrovicheva T. I., Zubavichus E. Ya. Osobennosti ispol'zovaniya kosti kak topliva dlya kostrov v verkhnem paleolite Russkoi ravniny [Features of the use of bones as fuel for campfires in the Upper Paleolithic of the Russian Plain]. Arkheologiya evraziiskikh stepei [Archaeology of the Eurasian Steppes], 2020, no. 5, pp. 17–24. (in Russ.) DOI 10.24852/2587-6112.2020.5.17.24Pijoan С. M., Mansilla J., Leboreiro I., Lara V. H., Bosch P. Thermal Alterations in Archaeological Bones. Archaeometry, 2007, vol. 49, pp. 713–727. DOI 10.1111/J.1475-4754.2007.00331.XPijoan С. M., Mansilla J., Leboreiro I., Lara V. H., Bosch P. Thermal Alterations in Archaeological Bones. Archaeometry, 2007, vol. 49, pp. 713–727. DOI 10.1111/J.1475-4754.2007.00331.XShipman P., Foster G., Schoeninger M. Burnt Bones and Teeth: An Experimental Study of Color, Morphology, Crystal Structure and Shrinkage. Journal of Archaeological Science, 1984, vol. 11 (4), pp. 307–325.Shipman P., Foster G., Schoeninger M. Burnt Bones and Teeth: An Experimental Study of Color, Morphology, Crystal Structure and Shrinkage. Journal of Archaeological Science, 1984, vol. 11 (4), pp. 307–325.Solari A., Olivera D., Gordillo I., Bosch P., Fetter G., Lara V. H., Novelo O. Cooked Bones? Method and Practice for Identifying Bones Treated at Low Temperature. International Journal of Osteoarchaeology, 2015, vol. 25, pp. 426–440. DOI 10.1002/oa.2311Solari A., Olivera D., Gordillo I., Bosch P., Fetter G., Lara V. H., Novelo O. Cooked Bones? Method and Practice for Identifying Bones Treated at Low Temperature. International Journal of Osteoarchaeology, 2015, vol. 25, pp. 426–440. DOI 10.1002/oa.2311Théry-Parisot I., Brugal J.-P., Costamagno S., Guilbert R. Conséquences taphonomiques de l’utilisation des ossements comme combustible. Approche expérimentale. Les nouvelles de l’Archéologie, 2004, vol. 95, pp. 19–22.Théry-Parisot I., Brugal J.-P., Costamagno S., Guilbert R. Conséquences taphonomiques de l’utilisation des ossements comme combustible. Approche expérimentale. Les nouvelles de l’Archéologie, 2004, vol. 95, pp. 19–22.Théry-Parisot I., Costamagno S. Propriétés combustibles des ossements: Données expérimentales et réfl exions archéologiques sur leur emploi dans les sites paléolithiques. Gallia préhistoire, 2005, vol. 47, pp. 235–254.Théry-Parisot I., Costamagno S. Propriétés combustibles des ossements: Données expérimentales et réfl exions archéologiques sur leur emploi dans les sites paléolithiques. Gallia préhistoire, 2005, vol. 47, pp. 235–254.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.