Подводная археология: методы и объекты исследования

Введение

Археологические методы, применяемые на подводных объектах

Подводная археология – это археология, практикуемая под водой. Как и все другие отрасли археологии, она развилась от своих истоков в доисторическую и классическую эпохи, включив в себя объекты исторических и индустриальных периодов. Признание подводной археологии как самостоятельной дисциплины произошло относительно поздно из-за сложностей доступа к подводным объектам и проведения на них работ, а также потому, что применение археологических методов к подводным объектам первоначально возникло из навыков и инструментов, разработанных специалистами по подъему затонувших кораблей. В результате подводная археология поначалу испытывала трудности с утверждением себя в качестве полноценного археологического исследования. Ситуация изменилась, когда университеты начали преподавать этот предмет, и к концу 1980-х годов была сформирована прочная теоретическая и практическая база для этой поддисциплины. Сегодня подводная археология имеет ряд направлений, включая морскую археологию: научно обоснованное изучение прошлой жизни, поведения и культуры человека, а также его деятельности в море, на море, вокруг него и (в последнее время) под водой, в устьях рек и речных руслах. Это чаще всего осуществляется на основе физических останков, обнаруженных в соленой или пресной воде, вокруг или под ней, либо погребенных в водонасыщенных отложениях. В последние годы изучение затопленных объектов времен Второй мировой войны и затопленных самолетов в рамках подводной авиационной археологии также получило признание как самостоятельное направление. Несмотря на распространенное заблуждение, подводная археология не ограничивается изучением кораблекрушений. Изменения уровня моря, вызванные локальными сейсмическими событиями, такими как землетрясения, разрушившие Порт-Роял и Александрию, или более масштабными климатическими изменениями в континентальном масштабе, привели к тому, что некоторые места древних поселений, ранее находившиеся на суше, теперь затоплены. В конце последнего ледникового периода Северное море представляло собой обширную равнину, и траулеры иногда извлекают антропологические материалы, а также останки животных, таких как мамонты. Кроме того, поскольку человеческие общества всегда использовали водные ресурсы, иногда сохраняются остатки сооружений, построенных этими обществами под водой (например, фундаменты краногов, мостов и гаваней), в то время как следы на суше были утрачены. Таким образом, подводные археологические объекты охватывают широкий спектр, включая: затопленные археологические памятники коренных народов и места, где люди когда-то жили или посещали, которые впоследствии оказались под водой из-за повышения уровня моря; колодцы, сеноты, обломки (кораблекрушения; самолеты); остатки сооружений, созданных в воде (таких как краноги, мосты или гавани); другие портовые сооружения; места скопления отходов и обломков, где люди избавлялись от мусора, бытовых отходов и других предметов, таких как корабли, самолеты, боеприпасы и механизмы, путем сброса их в воду. Подводная археология часто дополняет археологические исследования на наземных объектах, поскольку эти два направления часто связаны множеством различных факторов, включая географические, социальные, политические, экономические и другие аспекты. В результате изучение археологического ландшафта может потребовать междисциплинарного подхода с привлечением специалистов из различных областей, таких как доисторическая археология, историческая археология, морская археология и антропология. Примеров множество. Один из них – обломки корабля VOC Zuytdorp, потерпевшего крушение в 1711 году у побережья Западной Австралии, где до сих пор существуют предположения, что некоторые члены экипажа выжили и, обосновавшись на берегу, смешались с коренными племенами этого района. Археологические свидетельства на этом месте также отражают взаимодействие между коренными жителями и европейскими пастухами, которые появились в этом районе в середине XIX века.

Underwater archaeology is archaeology practiced underwater. As with all other branches of archaeology, it evolved from its roots in pre history and in the classical era to include sites from the historical and industrial eras. Its acceptance has been a relatively late development due to the difficulties of accessing and working underwater sites, and because the application of archaeology to underwater sites initially emerged from the skills and tools developed by shipwreck salvagers. As a result, underwater archaeology initially struggled to establish itself as actual archaeological research. This changed when universities began teaching the subject and a theoretical and practical base for the sub discipline was firmly established in the late 1980s. Underwater archaeology now has a number of branches including, maritime archaeology: the scientifically based study of past human life, behaviours and cultures and their activities in, on, around and (lately) under the sea, estuaries and rivers. This is most often effected using the physical remains found in, around or under salt or fresh water or buried beneath water logged sediment. In recent years, the study of submerged WWII sites and of submerged aircraft in the form of underwater aviation archaeology have also emerged as bona fide activity. Though often mistaken as such, underwater archaeology is not restricted to the study of shipwrecks. Changes in sea level because of local seismic events such as the earthquakes that devastated Port Royal and Alexandria or more widespread climatic changes on a continental scale mean that some sites of human occupation that were once on dry land are now submerged. At the end of the last ice age, the North Sea was a great plain, and anthropological material, as well as the remains of animals such as mammoths, are sometimes recovered by trawlers. Also, because human societies have always made use of water, sometimes the remains of structures that these societies built underwater still exist (such as the foundations of crannogs, bridges and harbours) when traces on dry land have been lost. As a result, underwater archaeological sites cover a vast range including: submerged indigenous sites and places where people once lived or visited that have been subsequently covered by water due to rising sea levels; wells, cenotes, wrecks (shipwrecks; aircraft); the remains of structures created in water (such as crannogs, bridges or harbours); other port related structures; refuse or debris sites where people disposed of their waste, garbage and other items, such as ships, aircraft, munitions and machinery, by dumping into the water. Underwater archaeology is often complementary to archaeological research on terrestrial sites because the two are often linked by many and various elements including geographic, social, political, economic and other considerations. As a result, a study of an archaeological landscape can involve a multidisciplinary approach requiring the inclusion of many specialists from a variety of disciplines including prehistory, historical archaeology, maritime archaeology, and anthropology. There are many examples. One is the wreck of the VOC ship Zuytdorp lost in 1711 on the coast of Western Australia, where there remains considerable speculation that some of the crew survived and, after establishing themselves on shore, intermixed with indigenous tribes from the area. The archaeological signature at this site also now extends into the interaction between indigenous people and the European pastoralists who entered the area in the mid 19th century.

Потенциал исследований

Существует множество причин, по которым подводная археология может внести значительный вклад в наше понимание прошлого. Уже в области кораблекрушений отдельные затонувшие суда могут представлять собой большую историческую ценность либо из-за масштаба человеческих потерь (как в случае с «Титаником»), либо из-за обстоятельств гибели (например, «Хаусатоник» стал первым в истории судном, потопленным вражеской подводной лодкой). Кораблекрушения, такие как «Мэри Роуз», также важны для археологии, поскольку могут служить своеобразной случайной капсулой времени, сохраняя совокупность артефактов, относящихся к моменту гибели судна. Иногда важно не само кораблекрушение, а доступ к останкам судна, особенно если это судно имело важное значение в истории науки и техники (или военного дела) как первое в своем роде. Например, развитие подводных лодок можно проследить с помощью подводных археологических исследований, изучая «Ханли», первую подводную лодку, потопившую вражеский корабль («Ханли» также отличалась уникальными конструктивными особенностями, не встречавшимися на более ранних судах, и была одним из немногих исторических военных кораблей, поднятых в целости); и «Holland 5», которая позволяет получить представление о развитии подводных лодок в британском флоте.

Вызовы

Подводные объекты неизбежно труднодоступны и более опасны по сравнению с работой на суше. Для непосредственного доступа к объекту требуется дайвинговое оборудование и навыки дайвинга. Глубина, до которой могут опускаться дайверы, и время, доступное на глубине, ограничены. Для глубоководных объектов, недоступных для дайверов, необходимы подводные лодки или оборудование для дистанционного зондирования. При исследовании морских объектов, хотя часто требуется какая-либо рабочая платформа (обычно лодка или корабль), широко распространены береговые работы. Тем не менее, подводная археология – это область, сталкивающаяся с серьезными логистическими проблемами. Рабочая платформа для подводной археологии должна быть оснащена для обеспечения подачи воздуха, декомпрессионными и медицинскими средствами, специализированным оборудованием для дистанционного зондирования, анализа археологических результатов, поддержки работ, проводимых под водой, хранения материалов, средств консервации извлеченных из воды предметов, а также жильем для персонала. Оборудование, используемое для археологических исследований, такое как водоподъемные установки и эрлифты, создает дополнительные риски и логистические трудности. Кроме того, морские объекты могут подвергаться сильным приливным течениям или неблагоприятным погодным условиям, что ограничивает время доступа к ним. Некоторые морские обитатели также представляют угрозу для безопасности дайверов. Подводные объекты часто динамичны, то есть подвержены воздействию течений, волн, штормов и приливов. Конструкции могут неожиданно обнаруживаться или оказываться погребенными под отложениями. Со временем обнаженные конструкции разрушаются, фрагментируются и рассеиваются. Динамичный характер среды может сделать консервацию in situ невозможной, особенно поскольку открытые органические материалы, такие как древесина затонувших кораблей, могут быть уничтожены морскими организмами, например, фоссами. Кроме того, подводные объекты могут быть химически активными, что приводит к выщелачиванию железа из металлических конструкций и образованию конкреций. Исходный металл при этом становится хрупким. Артефакты, извлеченные из-под воды, требуют особого ухода. Видимость может быть плохой из-за взвешенных частиц или водорослей в воде и недостатка освещения. Это означает, что методы обследования, эффективные на суше (например, триангуляция), как правило, не могут быть эффективно использованы под водой. Кроме того, бывает сложно обеспечить доступ к результатам археологических исследований, поскольку подводные объекты не предоставляют широких возможностей для ознакомления с ними общественности. Для решения этой проблемы были предприняты усилия по использованию Всемирной паутины для веб-трансляций проектов или специализированных систем виртуальной реальности, позволяющих пользователям совершать виртуальные погружения в интерактивные 3D-реконструкции подводных археологических объектов. Примером является раскопки корабля "Месть королевы Анны" и программа QAR DiveLive – интерактивная виртуальная экскурсия к месту крушения.

Underwater sites are inevitably difficult to access, and more hazardous, compared with working on dry land. In order to access the site directly, diving equipment and diving skills are necessary. The depths that can be accessed by divers, and the length of time available at depths, are limited. For deep sites beyond the reach of divers, submarines or remote sensing equipment are needed. For a marine site, while some form of working platform (typically a boat or ship) is often needed, shore based activities are common. Notwithstanding, underwater archaeology is a field plagued by logistics problems. A working platform for underwater archaeology needs to be equipped to provide for the delivery of air for example, recompression and medical facilities, or specialist remote sensing equipment, analysis of archaeological results, support for activities being undertaken in the water, storage of supplies, facilities for conservation for any items recovered from the water, as well as accommodation for workers. Equipment used for archaeological investigation, including water dredge and airlifts create additional hazards and logistics issues. Moreover, marine sites may be subject to strong tidal flows or poor weather which mean that the site is only accessible for a limited amount of time. Some marine creatures also pose a threat to diver safety. Underwater sites are often dynamic, that is they are subject to movement by currents, surf, storm damage or tidal flows. Structures may be unexpectedly uncovered, or buried beneath sediments. Over time, exposed structures will be eroded, broken up and scattered. The dynamic nature of the environment may make in situ conservation infeasible, especially as exposed organics, such as the wood of a shipwreck, are likely to be consumed by marine organisms such as piddocks. In addition, underwater sites can be chemically active, with the result that iron can be leached from metal structures to form concretions. The original metal will then be left in a fragile state. Artifacts recovered from underwater sites need special care. Visibility may be poor, because of sediments or algae in the water and lack of light penetration. This means that survey techniques that work well on land (such as triangulation), generally can not be used effectively under water. In addition it can be difficult to allow access to the results of the archaeological research as underwater sites do not provide good outreach possibilities or access for the general public. Work has been done to bridge this difficulty through the use of the World Wide Web for webcasting projects, or dedicated virtual reality systems that allow users to perform a virtual diving into an interactive 3D reconstruction of the underwater archaeological site. An example is the excavation of the Queen Anne's Revenge and the QAR DiveLive program, a live interactive virtual field trip to the wrecksite.

Техника

Хотя для решения проблем работы под водой были разработаны специализированные методы и инструменты, археологические цели и процесс в сущности остаются такими же, как и в любом другом контексте. Однако исследование подводного объекта, как правило, занимает больше времени и обходится дороже, чем исследование аналогичного наземного объекта. Исследования показывают, что подобные измерения обычно менее точны, чем сопоставимые исследования на суше. Если для водолазов нецелесообразно или небезопасно физически посещать объект, дистанционно управляемые аппараты (ДУА) обеспечивают наблюдение и возможность вмешательства под управлением персонала, находящегося на поверхности. Низкотехнологичный метод измерения с помощью рулеток и глубиномеров может быть заменен более точным и быстрым высокотехнологичным методом, использующим акустическое позиционирование. Технология ДУА использовалась в ходе проекта по исследованию кораблекрушения "Марди Гра". Кораблекрушение "Марди Гра" затонуло около 200 лет назад в Мексиканском заливе, примерно в 56 километрах от побережья Луизианы, на глубине 1219 метров. Дистанционное зондирование или морская геофизика обычно проводятся с использованием оборудования, буксируемого с судна на поверхности, и поэтому не требуют погружения людей или оборудования на полную глубину объекта. Для визуализации подводного объекта могут использоваться высокочувствительные гидролокаторы, в частности боковые гидролокаторы или многолучевые гидролокаторы. Магнитометрия может применяться для обнаружения металлических объектов, таких как металлические кораблекрушения, якоря и пушки. Поддонная профилировка использует гидролокатор для обнаружения структур, погребенных под отложениями.

Запись

Водолазам доступен широкий спектр техник для документирования подводных находок. Рисунок в масштабе – базовый инструмент археологии, который может применяться и под водой. Карандаши позволяют писать под водой на пергаменте, пластиковых грифельных досках для дайвинга или матовой ламинированной бумаге. Фото- и видеосъемка являются основными методами документирования, которые значительно упростились с появлением доступных цифровых фотокамер и HD-видеокамер. Фото- и видеокамеры могут оснащаться специальными подводными боксами, позволяющими использовать их для подводной видеосъемки. Низкая видимость под водой и искажение изображения из-за рефракции затрудняют получение перспективных фотографий. Однако можно сделать серию снимков в соседних точках и затем объединить их в единый фотомонтаж или фотомозаику, представляющую весь объект. 3D-фотограмметрия также стала очень популярным методом для создания изображений подводных культурных объектов и мест кораблекрушений.

Раскопки

Если требуется интрузивная подводная раскопка, ил и осадочные отложения можно удалить с исследуемой площади с помощью водяного дноуглубителя или аэрируемого насоса. При правильном использовании эти устройства дополнительно улучшают видимость в непосредственной близости от места раскопок. Важно также отметить, что для проведения раскопок на больших глубинах иногда используются подводные лодки для осмотра объектов. С этих подводных лодок также можно проводить подводную фотосъемку, что облегчает процесс документирования.

Археологическая наука

В подводной археологии используются различные археологические дисциплины. Дендрохронология – важный метод, особенно для датировки деревянных элементов кораблей. Она также может предоставить дополнительную информацию, включая район, где была заготовлена древесина (то есть, вероятное место постройки судна), а также наличие более поздних ремонтов или повторного использования спасенных материалов. Благодаря тому, что растительные и животные остатки могут сохраняться под водой, археоботаника и археозоология играют важную роль в подводной археологии. Например, при исследовании затопленных наземных участков или внутренних водоемов, идентификация пыльцевых зерен в осадочных или иловых слоях может дать информацию о растениях, произраставших на окружающей территории, и, следовательно, о характере ландшафта. Информацию о металлических артефактах можно получить с помощью рентгенографии конкреций. Геология позволяет понять, как формировался и изменялся объект, включая колебания уровня моря, эрозию, вызванную реками, и процессы осадконакопления в реках и море.

Восстановление и сохранение артефактов

Артефакты, извлеченные из подводных объектов, нуждаются в стабилизации для контроля процесса удаления воды и консервации. Артефакт необходимо либо тщательно высушить, либо заменить воду на инертную среду (как, например, в случае с "Мэри Роуз"). Артефакты, поднятые из соленой воды, особенно металлы и стекло, требуют стабилизации после поглощения соли или вымывания металлов. Возможно сохранение подводных сооружений непосредственно на месте, однако необходимо учитывать динамичность объекта. Изменения на объекте в ходе интрузивных исследований или извлечения артефактов могут вызвать размыв, который подвергнет объект дальнейшему разрушению.

Интерпретация и презентация подводной археологии

Подводные тропы, также называемые трассами затонувших судов, позволяют дайверам посещать и изучать археологические объекты, пригодные для подводного плавания. Превосходным примером является "Тропа кораблекрушений Флориды" (Florida Panhandle Shipwreck Trail), созданная Общественной археологической сетью Флориды (FPAN). На "Тропе кораблекрушений Флориды" представлено 12 кораблекрушений, включая искусственные рифы и разнообразную морскую жизнь, для дайвинга, снорклинга и рыбалки у берегов Пенсаколы, Дестина, Панама-Сити и Порт-Сент-Джо, штат Флорида. В иных случаях представление информации обычно основывается на публикациях (книгах, статьях в журналах, веб-сайтах и электронных носителях, таких как CD-ROM). Телевизионные программы, веб-видео и социальные сети также могут расширить понимание подводной археологии у широкой аудитории. В рамках проекта "Кораблекрушение Марди Гра" был создан часовой документальный фильм в формате HD, созданный и совместно спродюсированный компаниями Nautilus Productions и Marine Grafics. Этот проект дал студентам возможность пообщаться с учеными и узнать о методах и технологиях, используемых командой подводных археологов.

Влияние на окружающую среду

Подводная археология может оказывать разнообразное воздействие на окружающую среду, включая разрушение среды обитания и беспокойство диких животных, находящихся в районе археологического объекта.

Публикации

Публикация является неотъемлемой частью археологического процесса и особенно важна для подводной археологии, поскольку объекты, как правило, недоступны для посещения, и часто не сохраняются в первоначальном месте обнаружения. Специализированные журналы по морской археологии, такие как давно существующий International Journal of Nautical Archaeology, Bulletin of the Australasian Institute for Maritime Archaeology (AIMA) и недавно вышедший Journal of Maritime Archaeology, публикуют статьи о морских археологических исследованиях и подводной археологии. Однако результаты исследований подводных объектов также могут быть опубликованы в ведущих археологических журналах или в тематических археологических изданиях. Некоторые организации также предоставляют доступ к своим неопубликованным отчетам, часто называемым «серой литературой», что позволяет получить более детальную информацию и более широкий спектр археологических данных, чем в книгах и журналах. Примером может служить деятельность Департамента морской археологии Западно-Австралийского музея. Интерес широкой публики удовлетворяют многочисленные книги о дайвинге, кораблекрушениях и подводной археологии, начиная с работ Жака-Ива Кусто. Методы подводной археологии также описаны в опубликованных трудах, включая ряд справочников и классический труд Мукелроя по морской археологии.