Living along the Limes Landscape and settlement in the Lower Rhine Delta during Roman and Early Medieval times Leven aan de Limes Landschap en bewoning aan de Oude Rijn tijdens de Romeinse Tijd en Vroege Middeleeuwen (met een samenvatting in het Nederlands) Proefschrif ter verkrijging van de graad van doctor aan de Universiteit Utrecht op gezag van de rector magnifcus, prof. dr. G.J. van der Zwaan, ingevolge het besluit van het college voor promoties in het openbaar te verdedigen op woensdag 4 oktober 2017 des middags te 14.30 uur door Marieke van Dinter geboren op 23 augustus 1970 te Uden Promotoren: Prof.dr. Hans Middelkoop Prof.dr. Esther Jansma Copromotor: Dr. Wim Hoek Utrecht Studies in Earth Sciences 135 Living along the Limes Landscape and settlement in the Lower Rhine Delta during Roman and Early Medieval times Marieke van Dinter Utrecht 2017 Examination committee Prof. dr. Marc Macklin Aberystwyth University Prof. dr. Hans Renes Free University Amsterdam Prof. dr. Sebastian Sommer Bayerisches Landesamt für Denkmalpfeg Prof. dr. Teo Spek Groningen University Dr. Rien Polak Radboud University ISBN 978-90-6266-478-8 Copyright © 2017 Marieke van Dinter Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schrifelijke toestemming van de uitgevers. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced in any form, by print or photo print, microflm or any other means, without written permission by the publishers. Printed in the Netherlands by Ipskamp Printing Utrecht Studies in Earth Sciences ISSN 2211-4335 Contents Acknowledgements/Dankword 9 1 Introduction 13 1.1 Archaeology in deltas 15 1.2 Archaeology of Roman Empire deltas 16 1.3 Problem description 20 1.4 Previous research in the Rhine-Meuse Delta 21 1.5 General objective and research questions 22 1.6 Approach 23 1.7 Research framework 24 2 Te Roman Limes in Te Netherlands: how a delta landscape determined the location of the military structures 27 2.1 Introduction 27 2.2 Te study area 28 2.3 Methods and materials 31 2.4 Results 34 2.4.1 Palaeolandscape 34 2.4.2 Landscape dynamics 37 2.4.3 Military structures 40 2.5 Discussion 47 2.5.1 Forts 47 2.5.2 Small military complexes 48 2.5.3 Canals 48 2.5.4 General 48 2.6 Conclusions 49 3 Settlement and land use on crevasse splay deposits; geoarchaeological research in the Rhine-Meuse Delta, Te Netherlands 51 3.1 Introduction 51 3.2 Methods 55 3.3 Results 55 3.3.1 Te excavated site near Kesteren 56 3.3.2 Other Betuwe route excavations 59 3.3.3 Other archaeological excavations 60 3.4 Discussion 62 3.4.1 Te development of crevasses splays during the life-time of an alluvial ridge 62 3.4.2 Te start and kind of exploitation by man 62 3.4.3 A model for exploitation of crevasse splays during its life-time 64 5 3.3.4 Te potential of new survey techniques for improving archaeological prospection and preservation policy 64 3.5 Conclusion 65 4 Could the local population of the Lower Rhine Delta supply the Roman army? Part 1: Te archaeological and historical framework 67 4.1 Introduction 67 4.2 Te Rhine delta in the Roman Period 69 4.3 Te Roman army in the Rhine delta 72 4.3.1 Timber for forts and other military structures 72 4.3.2 Timber for vici structures 74 4.3.3 Military population and their associates 75 4.3.4 Food for soldiers and vicus inhabitants 76 4.4 Te rural population in the Rhine delta 77 4.4.1 Settlement distribution 77 4.4.2 Rural population 79 4.4.3 Arable farming and animal husbandry 80 4.5 Did the local population supply the Roman army? 80 5 Could the local population of the Lower Rhine Delta supply the Roman army? Part 2: Modelling the carrying capacity using archaeological, palaeo-ecological and geomorphological data 83 5.1 Introduction 83 5.2 Methods 85 5.2.1 Model concept 85 5.2.2 Model implementation 85 5.2.3 Local provisioning? Comparisons between carrying capacity, demand and supply9 1 5.3 Results 91 5.3.1 Land availability 91 5.3.2 Population size 91 5.3.3 Military demand 93 5.3.4 Rural demand and supply 98 5.4 Discussion 103 5.4.1 Land availability and suitability 103 5.4.2 Labour availability 105 5.4.3 Parameter uncertainties 106 5.4.4 Provisioning of the Roman army 110 5.5 Conclusion 110 6 Late Holocene lowland fuvial archives and geoarchaeology: Utrecht’s case study of Rhine river abandonment under Roman and Medieval settlement 113 6.1 Introduction 113 6.2 Setting of the study area 115 6.2.1 Abandonment of the Utrecht Rhine 115 6.2.2 Avulsion history at delta scale 117 6.2.3 Settlement history of Utrecht and its surroundings 120 6 6.3 Combining geological and archaeological data 122 6.3.1 Geological-geomorphological mapping 122 6.3.2 Age control 123 6.3.3 Reconstruction of channel geometry and palaeo-discharge 126 6.3.4 Reconstruction of settlement history 127 6.4 Palaeogeographical development and habitation history 131 6.4.1 Early and Middle Roman period (AD 40-240) 131 6.4.2 Late Roman period (AD 240-450) 135 6.4.3 Early Medieval period – Merovingian period (AD 450-800) 136 6.4.4 Carolingian period and early Late Medieval period (AD 800-1200) 137 6.5 Abandonment phase stages and rise of the city of Utrecht 141 6.5.1 Mature channel belt – dispersed rural settlements (stage 0, up to ~200 BC) 141 6.5.2 Waning discharge – Roman Limes occupation and abandonment (stage 1, ~200 BC-AD 450) 141 6.5.3 River dynamics due to peak fows – re-expansion and trading network (stage 2, ~AD 450-800) 142 6.5.4 Final silting-up – city development and intensifed land reclamation (stage 3, ~AD 800-1122) 142 6.6 Discussion: River avulsion and settlement history 143 6.6.1 Northwestern Europe 144 6.6.2 Mediterranean Region 144 6.6.3 Water availability 148 6.7 Conclusion 148 7 Synthesis 163 7.1 Geoarchaeology across scales 164 7.1.1 Excavation and coring campaigns 164 7.1.2 Municipality 167 7.1.3 Region 168 7.1.4 Supra region and delta 169 7.2 Living along the Limes 171 7.3 Early water management 172 7.4 Recommendations for future research 172 Summary 175 Samenvatting 179 References 183 Apendices 218 Author’s background 223 7 8 Acknowledgements/Dankwoord Kwartair Geoloog Een opgeschaafde profelwand is een vorm van geluk (vrij naar Emo Waterland; bron: Grondtonen; gedichten over archeologie, 2008) I was told that my grandfather was already interested in geography. Unfortunately, he died before I was born. Maybe I inherited his enthusiasm. During my youth, my parents took me all over Europe during holidays and I learned to realize and value the diferent landscapes and cultures. Only during my frst geological feldwork in the Rhine-Meuse delta – under the supervision of Henk Berendsen (†) – I realised the presence of buried landscapes below my feet and the fact that our ancestors lived in those hidden landscapes. It would not have been possible to fnish this thesis without the help of many. I want to thank you all for your contribution, whether it was professional or as a friend. First, I want to express my gratitude to my supervisors Hans Middelkoop, Esther Jansma and Wim Hoek who gave me the opportunity to write this dissertation, long afer I graduated. I enjoyed working under your supervision, greatly appreciated the trust you all kept in me, despite all personal hardship. I recognise the time and efort you put in reading the manuscripts, your constructive comments and correcting the English. Hans, I’m very grateful for supporting me during the numerous occasions that I got jammed between the strongly difering research traditions and methods in Geoscience and Archaeology. Esther, thank you for the funding of my work through the project ‘Treasures of the Dom square; reconstructing Roman and Early-Medieval Utrecht: new approaches’. Tis project was a cooperation of the faculties of Humanities and Geosciences (UU), the municipality of Utrecht and the Intiatief Domplein Foundation. Te layout was funded by the project ‘Te Dark Age of the Lowlands in an interdisciplinary light: people, landscape and climate in the Netherlands between AD 300 and 1000’. Tis project was a cooperation of the University of Utrecht, Groningen and Cultural Heritage Agency (RCE), and fnanced by the Dutch Scientifc Organisation (NWO – Domain Social Sciences and Humanities, project nr. 360-60-110). Wim, thanks for your delightful jokes alternated by frequent grumblings ‘next door’. I also want to mention Kim Cohen. He frequently walked into my ofce room to discuss my research progress, ventilating ideas and meanwhile spreading brilliant puns. Together with Chris Roosendaal, he also carried out spectacular corings at the Domplein in Utrecht. Tis thesis would also not have been possible without the research project ‘A sustainable frontier? Te establishment of the Roman frontier in the Rhine delta’, under supervision of Michael Erdrich and Rien Polak (Nijmegen University). At frst, I want to thank Rien Polak for inviting me into the project. Te interdisciplinary discussions with the research group (Laura Kooistra, Monica Dütting, Pauline van Rijn (†), Chiara Cavallo, Erik Graafstal and Julia Chorus) during the following years were inspiring and highly energising and enabled me to gain knowledge about the Roman society quickly. Especially, the meetings at Pauline (who passed away much too early) with Laura, Monica and Chiara, overloaded with drinks and cookies, were fruitful. Rien, also many thanks for the accurate corrections of the last version of this thesis. 9 Furthermore, I want to thank the archaeologists of the municipality of Utrecht: Erik Graafstal, Herre Wynia and Annette Bakker for deploying me as Quaternary Geologist at archaeological excavations in Leidsche Rijn, and later also in the city of Utrecht, during many years. Tis enabled me to get a large-scale insight into the palaeogeography of Utrecht and it facilitated the reconstruction of former river courses and patterns. Furthermore, I acknowledge the access to the internal databases and publications. De opeenvolgende dependances en uiteindelijk het ‘Pandhuis’ vormden – naast het ADC en de universiteit – mijn derde prettige werkplek. De archeologen en veldtechnici aldaar dank ik voor de lange en prettige samenwerking, met name Anneke Aarts, Annemarie Luksen-IJtsma, Caroline den Hartog, Eric van Wieren, Jeroen van de Kamp, Linda Dielemans, Mark Duurland, Mark Nokkert, Maurice Langeveld, Michel Hendriks, Nils Kerkhoven, Peter Weterings, Robert Hoegen, Wouter Smit en Yolande Meijer. Ook de genoeglijke en vaak letterlijk diepgravende samenwerking met de kraanmachinisten Nol en Ben de Wit en Wim Gardenier zal ik nooit vergeten. Daarnaast wil ik Frans Kipp, Rene de Kam en Daan Claessen bedanken voor jullie inhoudelijke input. De groep van promovendi en postdocs op de UU dank ik voor de gezellige atmosfeer, discussies, het uitwisselen van kennis en samen heerlijk mopperen over het redactionele commentaar van onze begeleiders en de reviewers tijdens kofepauzes. En speciaal, mijn kamergenoten: Noortje Hobo en Marjolein Haasnoot, en later Kees Nooren en Kai Koster. Daarnaast Harmjan Pierik, Rowin van Lanen en Marjolein Gouw-Bouman van het ‘Dark Age’ project en mijn ganggenoten, Tjalling de Haas en Philip Minderhoud. Verder wil ik alle anderen bedanken voor de fjne lunchwandelingen in de Botanische Tuinen. Studente Babette van Munster wil ik bedanken voor het uitvoeren van aanvullende boringen die nieuwe dateringslocaties van restgeulen opleverden. Ed Weiss en Elli Zwart, bedankt dat we in jullie achtertuin mochten boren. Hanneke Bos, bedankt voor het uitzoeken van de macroresten. Prof. Hans van der Plicht (CIO, Groningen), bedankt voor het beschikbaar stellen van gegevens behorende bij oudere C14-dateringen. Menne Kosian (RCE) voor het uitwisselen van kaartmateriaal, en Leo Tebbens (BAAC), Gilles Erkens (UU), Hans Renes (UU), Kai van Vliet (Utrechts Archief), Marietje van Winter, Ad van Ooststroom en JanRik van den Berg (UU) voor interessante opmerkingen en discussies over de reconstructie van de rivierlopen in Utrecht. Margot Stoete (UU), bedankt voor de opmaak van het proefschrif. Tijdens mijn promotie ben ik parttime op het ADC blijven werken. Ik dank mijn (voormalige) leidinggevenden voor het begrip en vertrouwen dat zij in mij hadden, met name Jan Hendriks, Dorien Fröling, Arno Verhoeven, Eva Kars, Arjan de Boer en Eric Jacobs. Daarnaast bedank ik mijn (deels voormalige) collega’s van de afdeling Landschap voor onze aangename samenwerking – het delen van lief en leed, jullie vakkennis en jullie steun: Wilko van Zijverden, Walter Laan, Jan Bresser (†), Frieda Zuidhof, Jop Brijker, Arjan de Boer, Jos de Moor, Marjolein Gouw-Bouman, Nelleke van Asch, Hanneke Bos, Cornelie Moolhuizen, Frederike Verbruggen en recentelijk Yotti Van Deun en Laura Klerkx. En natuurlijk alle andere lieve ADC-collega’s zowel ‘binnen’ als ‘buiten’. Het grotendeels synthetiserende werk van dit proefschrif had werk nooit uitgevoerd kunnen worden zonder de honderden veldarcheologen, technici en graafmachinisten die in weer en wind op de diverse sites hard aan de slag zijn geweest en alle daaruit voortvloeiende archeologische basisrapportages. Veldwerk is leuk, maar vaak ook fysiek zwaar en geestelijk vermoeiend, zeker gezien de tijdsdruk van tegenwoordig. Dank jullie wel! Verder wil ik natuurlijk al mijn lieve vrienden en familie bedanken voor jullie liefde en steun. Jullie informeerden steeds oprecht naar mijn voortgang en steunden me altijd, ook in moeilijke tijden. Annemaartje, Dave en Ellen, dank voor de hulp bij de ‘laatste loodjes’. Daarnaast zorg(d)en 10