Dissertaties Historische Kartografie / Theses History of Cartography

A critical review of the hypothesis of a medieval origin for portolan charts

Diss. Utrecht 3 maart 2014

Open access to full text

Terug naar overzicht dissertaties / Back to overview PhD-theses

Nederlandse samenvatting

Een kritische herziening van de hypothese van een middeleeuwse oorsprong voor portolaankaarten

Een van de meest opmerkelijke gebeurtenissen in de geschiedenis van de cartografie is het verschijnen van realistische zeekaarten van het gebied van de Middellandse en Zwarte Zee in de Middeleeuwen, zgn. portolaankaarten. De oudste nog bestaande kaart dateert uit het einde van de dertiende eeuw. Het verschijnen van deze kaarten gebeurde zeer plotseling; de kaarten hebben geen ontwikkelingspad of duidelijke voorgangers. Portolaankaarten zijn opmerkelijk vanwege de hoge nauwkeurigheid waarmee de kust- lijnen worden afgebeeld en vanwege de grote overeenkomst die het kustlijnenbeeld vertoont met dat van een moderne kaart. Verrassend is ook dat zij niet lijken voort te komen uit kringen van de intellectuele geestelijke elite van die tijd, maar uit het maritiem-commerciele milieu.
Sinds het midden van de negentiende eeuw hebben onderzoekers geworsteld om een plausibele verklaring te vinden voor het verschijnen van deze kaarten. Dit heeft geresulteerd in een grote hoeveelheid hypothesen over hun mogelijke oorsprong en constructiewijze. Deze hypothesen verschillen in de details over het wie, waar en hoe, maar het ontbreekt alle aan voldoende onderbouwing. Het overgrote deel van de hypothesen bevat de vooronderstelling dat de kaarten een oorspronkelijke creatie zijn van middeleeuwse Europese zeelieden en cartografen. Deze vooronderstelling wordt gedeeld door vrijwel alle wetenschappers en onderzoekers en wordt in dit proefschrift de “hypothese van een middeleeuwse oorsprong” genoemd.
Deze hypothese van een middeleeuwse oorsprong voor portolaankaarten is opgebouwd uit vier onderling afhankelijke vooronderstellingen:

1. dat de kaarten gebaseerd zijn op feitelijke metingen van koersrichting en -afstand die middeleeuwse zeelieden uitvoerden tijdens handelsreizen;
2. dat gemiddelden werden berekend van series metingen tussen dezelfde paren punten om de precisie te verbeteren en dat deze gemiddelden werden opgetekend in boeken, genaamd portolanen;
3. dat een kaart werd getekend op basis van deze metingen, uitgaande van de geometrie van een platte aarde (”plane charting);
4. dat de grote overeenkomst van het kaartbeeld met dat van de moderne kaart, gebaseerd op een kaartprojectie, op louter toeval berust.

Het doel van dit proefschrift is het toetsen van de hypothese van een middeleeuwse oorsprong voor portolaankaarten door elk van de vier componenten afzonderlijk te evalueren. Daartoe zijn geodetische en statistische analyses uitgevoerd van vijf kaarten en een portolaan, hetgeen een grote hoeveelheid nieuwe gegevens oplevert. Deze worden aangevuld met nog bekende relevante gegevens betreffende de geschiedenis van de exacte wetenschappen in de Middeleeuwen.

Dit proefschrift begint met een beschrijving van de kenmerken van portolaankaarten en vervolgt met een samenvatting van de diverse varianten van de hypothese voor een middeleeuwse oorsprong van de portolaankaart en van enkele andere hypothesen. Meteorologische en oceanografische kenmerken van de Middellandse Zee en de beperkingen in de zeileigenschappen van middeleeuwse schepen leidden tot een voorkeur voor een handelsroute langs de noordelijke kust. Dit zou hebben moeten resulteren in een schaarste aan metingen langs de benedenwindse zuidelijke kust, ten opzichte van een rijkdom aan gegevens langs de bovenwindse noordelijke. Een dergelijk gebrek aan balans in de veronderstelde navigatiegegevens wordt volstrekt niet weerspiegeld in de nauwkeurigheid van de kaarten. In Hoofdstuk 5 en Appendix III wordt een wiskundig model uitgewerkt van de optimaal haalbare navigatienauwkeurigheid, gebaseerd op de veronderstelde navigatiemethoden in de middeleeuwse Middellandse Zee. Dit model toont aan dat de nauwkeurigheid van afstand- en richtingschattingen zeer beperkt moet zijn geweest. Verder is het onwaarschijnlijk dat het scheepskompas, in een vorm die geschikt zou zijn geweest voor het maken van kwantitatieve metingen van de scheepskoers, op tijd werd geintroduceerd om een rol te hebben kunnen spelen in de ontwikkeling van de eerste portolaankaart.
Berekeningen van het rekenkundige gemiddelde met het doel de nauwkeurigheid te vergroten door herhalingsmetingen van dezelfde grootheid werden pas routinematig gebruikt vanaf het midden van de achttiende eeuw. In de Europese Middeleeuwen tot het einde van de dertiende eeuw was er sprake van een vrijwel algemeen gebrek aan belangstelling voor nauwkeurigheid, op wellicht een paar uitzonderingen na. Beschouwd in deze context wordt het berekenen van het rekenkundig gemiddelde of de toepassing van een andere statistische techniek op een vermoedelijk enorme hoeveelheid navigatiegegevens zo onwaarschijnlijk dat het kan worden uitgesloten als realistische mogelijkheid.
Vijf portolaankaarten worden in deze studie numeriek geanalyseerd, nl. een kaart uit de dertiende eeuw, drie uit de veertiende en een uit de vijftiende eeuw. De basis van deze analyse is de vergelijking van de posities van punten langs de kust van elk van de vijf portolaankaarten met de posities van corresponderende punten op een moderne (digitale) kaart. De resultaten bevestigen dat portolaankaarten zijn samengesteld uit deelkaarten, die de cartograaf zodanig aan elkaar heeft ‘geplakt’ dat er geen overgangen zichtbaar zijn. Deze studie toont aan dat de deelkaarten overeenstemmen met moderne kaarten op de Mercatorprojectie of de Equidistant Cilindrische projectie met een nauwkeurigheid in de orde van 10-12 km, wat bijzonder nauwkeurig is, in aanmerking nemende dat de schaal van de kaarten ongeveer 1:5,5 miljoen is. Echter, in tegenstelling tot datgene wat doorgaans in portolaankaartliteratuur wordt aangenomen, vallen de grenzen tussen de deelkaarten niet samen met natuurlijke grenzen tussen de deelbassins van de Middellandse Zee.

Het enige bekende medium om navigatiegegevens in de Middeleeuwen op te tekenen waren de zgn. portolanen, geschreven vaarinstructies in de Europese mediterrane regio, die schattingen van afstanden en richtingen tussen punten langs de kust bevatten; in de Nederlanden van de zeventiende en achttiende eeuw werden deze portolanen leeskaarten genoemd. De oudste nog bestaande portolaan, de Compasso de Navegare, draagt het jaar 1296, maar wordt algemeen verondersteld een kopie te zijn van een eerder werk, dat echter niet ouder kan zijn dan 1250. In hoofdstuk 8 van dit proefschrift wordt een gedetailleerde statistische en geodetische analyse beschreven van de gegevens in deze portolaan. Deze analyse toont onomstotelijk aan dat de gegevens zijn afgeschaald van een of meer (portolaan-) kaarten, die daarom al moeten hebben bestaan voor de Compasso de Navegare werd samengesteld. Dit ondermijnt de wijd verspreide overtuiging dat portolanen de schakel vormen tussen het verzamelen van navigatiegegevens en de constructie van de eerste portolaankaart.
Het onderzoek uitgevoerd in deze studie leidt tot de intrigerende conclusie dat aan de constructie van portolaankaarten een kaartprojectie ten grondslag ligt. Dit is zeer on- waarschijnlijk voor kaarten waarvan de oorsprong in de Europese Middeleeuwen ligt, omdat het niet aannemelijk is dat de noodzakelijke kennis hiervoor aanwezig was in die periode. Ook voor de contemporaine Arabisch-Islamitische cultuur, waarin aanzienlijke kennis over kaartprojecties aanwezig was, is nooit aangetoond dat de noodzakelijke ken- nis bestond om waarnemingen langs het gekromde aardoppervlak te reduceren naar het platte kaartvlak. Eerdere onderzoekers hebben de grote gelijkenis van de vorm van de kustlijnen op een portolaankaart en die op een moderne kaart op de Mercatorprojectie uitgelegd als een toevallig bijproduct van de veronderstelde eenvoudige constructiemethode van de kaarten. Deze techniek staat bekend onder de Engelse term plane charting. De metingen, verricht op het gekromde oppervlak van de aarde, worden dan behandeld alsof de aarde plat is. In bestaande literatuur over portolaankaarten wordt algemeen verondersteld dat deze techniek automatisch leidt tot een kaartbeeld dat nauwe overeen- komst vertoont met de Mercator- of de Equidistant Cilindrische projectie.
In Hoofdstuk 9 wordt door middel van toepassing van geodetische analysetechnieken aangetoond dat die aanname onjuist is. Ten eerste is de nauwkeurigheid van een kaart geproduceerd uit middeleeuwse navigatiemetingen minstens een factor tien slechter dan die van portolaankaarten. Ten tweede zou plane charting resulteren in een kaartbeeld waarvan de vorm in statistische zin significant verschilt van de vorm van de kustlijnen op een portolaankaart. De optimaal passende kaartprojectie, gevonden door toepassing van moderne methoden van kaartanalyse kan daarom niet een toevallig bijproduct zijn een dergelijke analysemethode. De kaartprojectie moet daarom doelbewust zijn toegepast in de constructie van de kaarten.
De Arabisch-Islamitische wetenschappelijke traditie was aanzienlijk verder gevorderd dan haar middeleeuws-Europese tegenhanger, maar in Hoofdstuk 10 zal worden aangetoond dat een oorsprong in het contemporaine Arabisch-Islamitische cultuurgebied hoogst onwaarschijnlijk is. Astronomen in deze cultuur waren weliswaar in staat de geografische lengte en breedte van een locatie te bepalen met een gestaag toenemende nauwkeurigheid, maar deze bereikte nooit het niveau van portolaankaarten. Bovendien kozen deze astronomen voornamelijk locaties in de Arabisch-Islamitische wereld zelf. Een Islamitische wetenschapper, al-Biruni, ontwikkelde een geodetische methode voor de bepaling van het verschil in geografische lengte van twee locaties met behulp van boldriehoeksmeting. De methode werd echter niet of nauwelijks overgenomen door anderen en slechts een praktische toepassing, die van al-Biruni zelf, is bekend. Voorts profiteerden de Arabisch-Islamitische wereld- en regionale cartografie niet van deze verworvenheden, noch werd de aanzienlijke Arabisch-Islamitische kennis van kaartprojecties toegepast in de cartografie van de aarde. Kaartprojecties werden consequent en correct toegepast in astrolaben en op zgn. Qibla-kaarten, waarvan de richting naar Mecca op een wiskundig juiste wijze kon worden afgeschaald, maar deze laatste hadden een nauwgedefinieerd religieus doel. Slechts een klein aantal Arabisch-Islamitische portolaankaarten zijn nog beschikbaar en deze zijn vermoedelijk kopieën van oudere Europese kaarten. Ondanks de grotere wetenschappelijke bekwaamheid en prestaties van de Arabisch-Islamitische beschaving lijkt een oorsprong van portolaankaarten in deze traditie hoogst onwaarschijnlijk te zijn.
De hoofdconclusie van dit proefschrift is, dat portolaankaarten niet de eenvoudige middeleeuwse kaarten zijn waarvoor ze algemeen worden gehouden; in plaats daarvan zijn het geavanceerde geodetisch-cartografische producten, waarvan de constructie de mo- gelijkheden van de middeleeuws-Europese cultuur aanzienlijk te boven ging.