“南海一号”重见天日
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“南海一号”重见天日
作者:杜玉冰
来源:《大自然探索》2008年第08期
中国南海海域,被誉为“世界三大沉船坟墓”之一,与地中海、加勒比海齐名,而且比它们的沉船数量还要多。
据统计,在这片辽阔的海面下有超过2000艘沉船,其中最早的可以追溯到我国的南北朝时期。
2007年12月22日,备受中外考古界瞩目的中国“南海一号”沉船在发现20年后,被整体打捞出水。
这是目前世界上发现的年代最久远、船体最大、保存最完整的沉船,对研究我国古代造船技术、航海技术和“海上丝绸之路”等都提供了典型标本。
那么,这艘古沉船是怎样发现的呢?在打捞这艘古沉船的过程中又经历了怎样的艰辛呢?本刊特邀考古学家撰稿,讲述“南海一号”发掘中的一些鲜为人知的故事。
广东省阳江市东平镇大澳村是一个小得在地图上都找不到的地方。
这里的海湾水域开阔,水深适宜,自古以来就是海船停泊的天然港口。
在大澳村多少年来一直流传着一个关于“海底宝藏”的故事,甚至有人声称亲眼见过“海底宝藏”。
大澳村有一个渔民叫黄海生,他小时候就听老人们说起过,在离村子不远处有一片神秘的海域,海底藏有“宝藏”。
那片海域唤起了他的好奇心。
当他终于成为一名“船老大”的时候,他独自驾着渔船驶向了那片神秘的海域。
黄海生来到传说中的海域,并未发现有什么异常。
他停船撒网,静静地等待,然后开始收网。
他觉得渔网比平日要沉,以为捕到了大鱼,于是用力收网,但很快渔网就拉不动了。
黄海生心想,渔网一定被什么东西绊住了。
他一头扎进海里,想去解开渔网。
当潜入水下约20米时,黄海生看到了让他终生难忘的一幕:“竟然是一艘大船,船头船尾还有桅杆,都能看清楚,我的渔网就缠在一根桅杆上,上面一层层地不知缠了多少层渔网。
”巨大的海水压力不容黄海生多停留,他使劲地扯下渔网,迅速向海面浮去。
让黄海生意想不到的是,这次冒险经历竟使他成为一艘日后令中外考古界瞩目的古代沉船的第一个目击者。
1987年,中国海域的沉船探测工作被英国人意外地拉开了序幕。
1987年,专门从事商业打捞的英国海洋探测公司,在荷兰航海图书馆里,查到了关于一艘古代商船的原始记录。
资料显示,该船名为“YHRHYNSBURG”,属于荷兰东印度公司,长42米,载有白银6箱,锡锭385.5吨,于17世纪在中国南海沉没。
为了寻找这艘未能归航的货船,英国海洋探测公司提出同中国合作打捞这艘沉船。
与法国、德国等许多欧洲国家一样,英国允许私人打捞沉船。
人们只需在发现沉船以后到有关部门办理必要手续,就将得到政府预支的25万英镑的经费,而打捞者将从沉船打捞所得中获得30%的回报。
1987年8月,经研究,中国救捞总公司同意了英国海洋探测公司的申请,决定与其合作打捞“YHRHYNSBURG” 号沉船。
中方承接这一任务的是广东省救捞局。
就这样,中国海域的沉船探测工作意外地被英国人拉开了序幕。
在沉船打捞行业内流传着这样一句话:打捞容易搜寻难。
尽管英国人根据文献记载画出了沉船的准确位置,但探测定位工作进行得并不顺利。
当时,英国人租用了一条新加坡的打捞船,船上除了一台声纳仪,没有其他任何与水下考古有关的仪器和工具。
而且,参加打捞的英方工作人员是完全没有考古专业背景的潜水员。
当时,为了寻找沉船,英国人用声纳仪在海面上循环往复地扫描,然后在荧光屏前仔细地判断由海底反馈的每一个可疑信号,一旦发现海底有突起物,就把船上的抓斗机放下去乱抓一通。
十几天过去了,这条东印度公司的沉船始终没有出现在人们的视线里。
就在人们极度失望的时候,有一天,荧光屏上突然显示出一组可疑的信号——海床上发现了一个可疑物体!为了确定可疑物体究竟是什么,救捞局的一名潜水员迅速潜到了水下。
当他潜到海底时,突然看到了一根2米多长的桅杆,直立在布满淤泥的海床上,上面密密实实地挂着一层又一层的渔网。
沉船终于找到了!
英国人听说发现了沉船,顿时兴奋起来,他们迫不及待地放下抓斗机在海底一阵乱抓。
由于英国公司为了缩短工期以节省成本,采用了最简单的打捞方法——发现海底可疑物体,就把1吨多重的抓斗放到海里去抓,结果其中一斗竟不偏不倚地正好将沉船的桅杆抓断。
用这种方法打捞上来的东西,除了金属器物完整外,其余几百件瓷器都成了碎片。
英国人的这种行为很快被广东省救捞局制止了,因为按照合同的条文,这不是那条荷兰沉船。
英国人意外碰到的这艘船就是黄海生见过的沉船。
不过,当时它还没有“南海一号”这个名字。
国家文物局专家根据打捞上来的文物初步鉴定,这是一艘宋元时期的沉船,因此,称它为“南海宋元古船”。
1989年,中日考古工作者联合开展南海沉船水下调查。
1987年中国“南海宋元古船”的发现,吸引了众多人的眼球,前来与我国文物部门商谈合作打捞的国家和国际商业组织不下几十个,其中包括一些国际知名水下考古研究机构,如澳大利亚阿德莱德大学、美国得克萨斯大学、日本水下考古研究所等。
这期间,我国自己的水下考古队伍已经组建并开始成长起来。
但是,水下考古发掘需要经费,而且还不是个小数目。
为了解决考古发掘经费,时任中国历史博物馆馆长的俞伟超教授奔走在日本和中国之间,经过一年多的努力,促成了中国与日本水下考古研究所的合作。
1989年11月,“中日联合南海沉船水下考古调查队”在广州正式成立,俞伟超教授担任队长,日方的田边昭三教授担任副队长,中国队员有张威、杨林、王军、刘童童、徐海滨和尚杰。
16日下午,调查队全体队员登上此次调查的工作船——“穗救201号”海轮。
随着“201号”的一声长啸,中国水下考古的大幕就此拉开。
“201号”刚驶出港口便遇上了大风,2米高的大浪使船身上下颠簸,左右摇晃,船上的人头晕目眩,呕吐不止。
在“201号”船出发之前,另一艘工作船——“205号”已经先期到达沉船海域。
船上的工作人员来自中国地质矿产部第二海洋地质调查大队,他们是来协助联合考古队工作的。
确定沉船位置是水下考古首先要解决的问题。
沉船定位要做两件事,一是要在完全没有地标的茫茫大海上,用声纳仪对可疑区域进行地毯式扫描;二是通过GPS全球定位系统,准确标示出沉船所在位置。
目前可以帮助人们在海底进行探测的仪器主要有两类:声波处理仪和磁波处理仪。
在这次沉船扫测定位工作中,地质调查大队采用了美国20世纪80年代的新产品——SMS-960型海底扫描系统,这是一种旁侧声纳仪器,使用计算机处理海底声学信息,能准确地绘制出海底平面图,扫描概率可达100%。
经过三天的艰苦工作,“205号”工作船上的地质调查大队的队员们共扫测海底面积0.35平方千米。
直到17日下午2时40分,终于确定了沉船的位置,并抛下了用于定位的浮标。
“205号”轮上传来的好消息,让已经在海上焦急等候了三天三夜的考古队员们一下子兴奋了起来。
“201号”急速向工作现场驶去。
此时,海上的风力至少有六七级,海浪一个接一个扑来,“201号”顶着风浪连夜急驶,于第二天中午到达预定海域。
但是,由于风大浪急,“201号”花了三个多小时,两次抛锚定位,直到下午5时多才把船位舶好。
沉船的位置正当珠江入海口的西岸,由于河流沿途排入了大量废水,造成这一水域的严重污染。
涨潮时,外海海水涌向岸边,水下能见度偶尔能达到20~30厘米;退潮时,岸边的浑水涌入海里,海底变得浑黑一片。
而潮水涨落时所形成的暗流,则向人们展示着它的巨大力量。
一位有着多年潜水经验的考古队员说,在能见度几乎为零的海底,只要你的手离开海底固定物2秒钟,你就不在原地了,你甚至都不知道自己被暗流冲到了什么地方。
19日上午,水下探摸正式开始。
当时风力4级,浪高1米,海水表层能见度2.3米,海底能见度0米。
广东省救捞局的一名优秀职业潜水员首先入水,他曾参加过两年前那次中英合作打捞行动。
28分钟后,水下电话里传来了好消息:发现沉船!事实上,在能见度为0米的海底,所谓“发现”并不是目击,而是摸索到了。
第二个下潜的是经验丰富的日方队员后藤。
为了确保后面的潜水员能找到目标,第一个摸到沉船的潜水员必须一直等候在原地。
因此,当后藤潜到海底摸到沉船时,第一位中国潜水员在海底停留的时间已经超过了安全潜水的规定时限,他浮出水面后被立即送进减压仓进行治疗。
这让所有在场的日本人都十分感动。
后藤的潜水时间是15分钟。
他在沉船上设置了一条入水绳,其作用十分重要,不仅是判断沉船位置的参照物,也是指示潜水员回到船上的标志。
在几乎一片漆黑的海底,指南针和潜水表都失去了作用,潜水员唯一能判断出来的方向就是上下,因为他们吐出的气泡肯定是向上运动的。
之后下潜的两位日本队员绘制了一幅遗址平面图,水下作业时间为15分钟。
接下来潜水的是中国潜水员张威(现为中国国家博物馆水下考古中心主任)。
张威后来回忆到:当时水里一片昏黑,越向下光线越暗,接着就什么也看不见了。
他努力地保持着镇定,不想在日方队员面前示弱,尽管他们的潜水经验比他丰富得多。
他不停地摆动着双脚,不久就
感到自己穿着的脚蹼触到了海底。
这里的水深大约24米,他明显感受到了海水的压力,鼻窦和耳膜感觉很不舒服,潜水服就像绳索紧紧地裹在身上,潜水背心的浮力让他无法站稳。
他按了一下腰间的按钮,排出了一部分空气,让自己处于中浮力状态(即压铅的重量等于自身的浮力),感到行动自如了许多。
海底是一层结成硬壳的淤泥,似乎很平坦,但昏黑一片,人吐出的气泡一个劲地往上冒,像是在赛跑,呼吸的声音被海水放得很大。
张威开始向前摸索。
他的手始终扶着海底以保持身体的平衡。
他找到了水面浮标绳拖坠下来的沉块,这是搜索的定点标志,然后继续向前搜寻。
突然,张威的手碰到了一个凸起物,摸了摸,表面很粗糙,但不是礁石。
他用自己的手臂量了量,大约高出海床30厘米。
接着,他又摸到了一块硬物,像是一小片木板。
他判断那块凸起的东西应该就是沉船的凝结物。
他想知道自己在水下呆了多长时间,抬起左手腕凑到眼前。
他睁大眼睛想看清潜水表的指针,但根本看不清。
凭感觉,他知道时间已经差不多了,该出水了,于是放掉潜水背心里的全部气体,顺着潜水绳浮出了水面,带回了那块船板。
之后下潜的队员都没有新的收获,而零能见度下拍摄的照片基本上是模糊一片。
最后,日方的后藤收回了入水绳,当天的调查工作就此结束。
这次调查共进行了5天,潜水9人次。
由于能见度太低,试图给沉船拍照的计划落空了,而绘制的遗址图仅约1平方米。
一位日方队员摸到的一小块刻花瓷片和张威摸到的那片船板,成了此次调查最重要的收获。
不过,还有一个收获,那就是,在这次调查中,这艘沉船被正式命名为“南海一号”。
由于经费问题,这次调查被迫搁浅。
不想,这一搁就是十几年。
当人们再次来到南海,与“南海一号”第二次握手时,已经是2001年了。
相关知识
声纳仪
1826年,人们在日内瓦湖用超声波测量出了声音在水中的传播速度,这标志着现代海洋声学的开端。
对于海洋声学应用的第一次大推动,源自冰海沉船事件。
“泰坦尼克号”触冰山沉没事件发生后,科学家提出用声学方法探测水下冰山,以保证航船安全。
不过,最大的推动力来自第一次世界大战。
德国潜艇击沉了协约国的商船,威胁到这些国家的海上运输,于是英法等国的科学家开始想办法用声波探测潜艇。
1916年,法国物理学家郎之万研制出了第一部声纳仪。
它可以用超声波测距、导航。
最初的声纳仪是无声源的,只能接受物体发出的声能。
后来,科学家很快研制出了有源声纳。
早期的声纳仪只能成线性垂直发射信号,80年代升级为矩阵式多波束发射的超声波。
这些信号经过计算机软件处理,可以用于海底地貌图绘制。
水肺
水肺是一种自负式压缩空气潜水装具,由压缩空气瓶和咬嘴式呼吸器组成。
它的发明者是法国海军军官杰克·艾佛·古斯塔。
最初的压缩空气瓶没有压力调节装置,不能保证不断下潜的潜水员能够在动态的情况下吸到与水压相匹配的空气,人们的下潜深度只能在水下10米以内。
水深在10米左右时,水压约为每平方米1.03个大气压。
当水深超过10米时,水压随之增加。
当水深达到25米时,水压接近4个大气压。
对人来说,只有在吸入体内的空气的压力与人体外部所受的压力相等时,才能正常呼吸。
后来,古斯塔又与控制阀工程师加南合作,将压缩空瓶的阀门改装成可以随着海水压力的变化自动进行调节,供给潜水员适当压力的空气。
于是,世界上第一套自负式压缩空气潜水器诞生了。
这套设备简单小巧,潜水员带上它,可以潜到50~60米深的水中。
减压病
潜水员背负的压缩空气瓶装有经过脱水处理的相当于180~200个大气压的压缩空气,重量约25千克,里面的气体是按照大气的成分配比的,含21%的氮气、79%的氧气。
潜水员下潜过程中吸入的空气的压力,经过呼吸器的自动调整,与身体所受海水的压力相等。
当潜水员潜到水下25米深处时,水压和气体的压力都相当于4个大气压,这时,气体的体积被压缩到了原来的1/4。
随着潜水员在水下停留时间的延长,吸入的氮气会不断溶解到体内的血液、淋巴等体液内,压力越大,溶解量越多。
氮气是一种相对惰性的气体,极易存留在体内,所以潜水员在深水停留时间不能过长,浮出水面的速度也不能过快,并且还要在10米处停留5分钟,否则人体内高压氮气的体积会随着压力的减小迅速膨胀,形成气泡滞留在体内,压迫神经,阻断循环,引起栓塞,造成身体各部位的病变。
在医学上,这种现象被叫做减压病。
得了减压病,轻者会出现皮肤红斑、发痒,关节疼痛;中度患者会出现全身关节和肌肉发生不同程度的疼痛,有时甚至剧烈难忍;症状严重者会出现头疼、眩晕、呼吸困难、休克等,甚至出现瘫痪,肢体坏死,直至死亡。
减压病一旦发生,就需要立即进入减压仓进行治疗。
所谓减压仓治疗,就是让潜水员再次承受相当于20米水深的压力,然后缓慢减压,以便释放出人体各器官内的氮气。
2001年,中国考古工作者完成“南海一号”沉船水下准确定位。
20世纪80年代的两次国际合作打捞,都只是触摸到了“南海一号”沉船的冰山一角,人们始终没能见到“南海一号”的“庐山真面目”。
2000年,经多方论证,由香港政府和迪斯尼公司投资兴建的香港迪斯尼乐园正式进入实施阶段。
迪斯尼乐园建设项目中有一个面积为126公顷的填海工程。
按照有关法律规定,工程施工之前,考古管理部门需要对海底进行考古调查和探测。
张威一行应邀参加了香港迪斯尼乐园的水下考古调查。
其间,同行的张松认识了香港中国水下考古研究探索协会会长陈来发先生,并最终促成了对“南海一号”的再次调查。
调查所需经费由陈来发筹集。
就这样,时隔十多年之后,张威和他的队员们再次来到南海,寻找那艘他们曾经触摸过的沉船。
2001年4月18日,来自中国历史博物馆、广东省考古研究所、福建省福州市考古队的17名队员,集结到阳江市东平镇闸坡港,一同到来的还有曾两次参加“南海一号”探测的广东省救捞局的潜水员。
当天下午,一艘海轮缓缓驶出阳江市闸坡港。
这艘海轮由渔船改装,长20多米,可乘载40人,船上配备有先进的卫星导航定位系统和声纳搜寻系统。
它就是这次海底探测的工作船。
工作船每天牵引着声纳仪的拖鱼在划定海区内循环往复地扫描,只要荧光屏上一出现可疑物体,队员们就抛下浮标,结伴下潜,反复探摸。
20多天过去了,探摸的可疑地点加起来已经有几十处了,可是,淤泥的海底平坦得几乎可以跑马,没有发现任何与沉船有关的线索。
人们百思不得其解:1987年,英国人明明就是在这里捞上来了200多件文物,甚至还打捞到船的桅杆,为什么现在连续搜寻了20多天,却见不到沉船的踪影呢?
按照计划,这次“南海一号”的调查时间只有30天,现在已经过去20多天了,在剩下的几天里,究竟能否出现奇迹?谁也不敢打包票,但考古队队长张威决定作最后一搏。
张威请来广东省海洋研究所的专家助阵,他们带来了浅地层探测仪。
5月13日下午2时许,考古队员崔勇在一个疑点处投下浮标,接着就与考古队员李滨一起潜入了海底。
水下的能见度是这几天中最差的,崔勇和李滨谁也看不见谁,凭着对方“呼噜噜”的气泡声,才能感觉到彼此的位置和举动。
他们尽量让自己保持动作轻缓、呼吸平稳,因为这样海底的淤泥不会泛起,气瓶里的空气也可以用得长些。
潜到海底后,崔勇很快找到了浮标拖坠的铅块。
他循着铅块继续搜索。
在离铅块不到5米的地方,他隐约看到了一块黑乎乎的东西,于是便游了过去,李滨也跟了上去。
当崔勇接近这个黑东西并用手触摸时,不禁一阵兴奋:“凝结物,没错!”这是只有沉船上才会有的一种凝结物。
崔勇用手臂量了量,仅高出海底约30厘米。
循着这块凝结物,他和李滨继续搜寻,在相
距不到10米的地方,又找到了第二块凝结物,这块稍大一点,高出海床约60厘米。
“找到了!终于找到了!”凭着多年潜水探摸的经验,崔勇和李滨十分肯定,这就是他们要找的“南海一号”!
其实,也难怪考古队员20多天没能发现沉船,近年来这一带的渔民采用了一种新的拖网方式捕鱼,拖网刮来刮去,将海床变成了“一马平川”。
“南海一号”已经深陷在1米多厚的海底淤泥之下,只有两块凝结物露出水面,高度仅几十厘米,面积不过1~2个平方米,在茫茫大海中寻找这样的目标,名副其实是“大海捞针”。
这次调查最重要的收获,是完成了对“南海一号”的精确定位,获得了一套关于这艘沉船以及周围海底环境的完整准确的物探资料。
2007年12月,在海底沉睡了800多年的“南海一号”沉船被整体打捞出水。
从2001年以后,水下考古队先后对“南海一号”又进行了多次调查和试掘。
抽泥机伴着海浪声轰轰作响,海底淤泥不断地被抽走,沉船表层不时有文物被打捞出水,瓷器、钱币、银锭、金银饰品、漆器、动物骨骼……尽管海底漆黑一片,沉船的船身又深陷在淤泥下,考古队最终还是揭去了掩盖在沉船上的一层层面纱。
“沉船的两端是两块很大的凝结物,凝结物露出海底淤泥。
在船体中部有一个方形的木制底座,应该是桅杆的基座。
桅杆已经没有了,两面的船舷虽然已经破损,但木质还算结实。
我们探摸到了船舱,沉船满载着瓷器,一摞一摞码放得很整齐。
”见证了“南海一号”发现全过程的崔勇后来这样回忆道。
考古队员们发现,虽经过七八百年的海水浸泡,“南海一号”的船体仍然坚固,甚至有整体移动的可能。
在考古工作者看来,与船上装载的瓷器相比,船只本身的研究价值更为重要。
因为,有关早期造船史的资料不仅在中国,在世界上也是非常少见的。
沉船所在海域的水深22~25米,按照安全潜水的规定,每人每天最多只能潜水两次,每次最长只能停留45分钟,两次的间隔时间至少6小时。
海上天气变化无常,不期而至的大雨狂风经常使发掘工作中断,而每天的潮涨潮落,又限制考古队员只能在短暂的平潮期工作。
所有这些都制约着“南海一号”水下考古工作的进度。
“能不能整体打捞?”一次,张松在和广东省考古所的李岩、曹劲两人聊天时,提出了这样一个大胆的设想。
于是,一份整体打捞“南海一号”的项目建议书,由曹劲执笔完成后,送到了广东省文化厅领导的办公桌上。
他们的建议被采纳,广东省政府拨出1.5亿专项经费,建立“广东海上丝绸之路博物馆”,用于“南海一号”的发掘和保护。
接下来的工作就是把“南海一号”整体打捞出水。
打捞工程分为几步:一个巨大的铁制沉箱将是吊装这艘沉船的容器。
两艘万吨级起重打捞工程船——“华天龙号”和“南天龙号”是打捞“大力士”。
装着“南海一号”的沉箱将由“重任1601”半潜驳船托出水面,并平移到36海里外的“水晶宫”内。
2007年12月22日上午11时30分左右,在海底沉睡了800多年的“南海一号”被半潜驳船上一个面积约540平方米的巨大托盘托起,渐渐浮出水面……
下午,半潜驳船在拖轮的带动下将“南海一号”沉箱运往“水晶宫”。
接下来,考古人员将在“水晶宫”内对“南海一号”进清理发掘。
“南海一号”的许多不解之谜将随着大量文物的相继出水而大白于天下。
相关链接
“南海一号”整体打捞出水全程记录
2007年12月22日上午。
广东省阳江市。
10∶15轮笛鸣响,鞭炮震天。
现场所有船员对海三拜。
随着一声令下,之前已被有着“亚洲第一吊”之称的“华天龙号”吊到“重任1601”半潜驳船上的重达3400吨的“南海一号”沉箱被半潜驳船上的一个巨大托盘托起,开始浮出水面。
10∶34白色浮箱上的刻度显示还差4.5米。
白色浮箱及沉箱四周源源不断地往外排水。
11∶08白色浮箱上的刻度显示还差不到1米。
“重任1601”的甲板已隐约可见。
11∶13沉箱底托梁露出水面。
专家宣布沉箱已基本出水。
11∶28“重任1601”浮出水面。
11∶32“南海一号”成功完整出水。
随着“南海一号”沉箱底梁露出水面,在水中沉睡800多年的“南海一号”在被发现整整20年后,终于重见天日。
在拖轮的带动下,“重任1601”将“南海一号”沉箱运往36海里外的阳江市海陵岛它的新家“水晶宫”。
在那里,人们将可以现场观看考古人员对船内文物的发掘工作。
整个考古工作将持续数年时间。