水下考古之黑海发掘

水下考古之黑海发掘
黑海是座船只坟场，但是沉落在海底的船只在这里基本不会腐烂，或许甚至人类的尸骨都不曾历时变化，这是一块可以保存历史的地方。

2000年9月，鲍勃·巴拉德考古小组在三周远征行动接近尾声，探险家罗伯鲍勃·巴拉德率领小组在黑海海底意外获得惊人发现，考古学家珍妮佛薛德尔史密斯当时在船上，他们在深海寻找到一艘沉船。

木制品在海床上竖立，船的桅杆高高耸立。

从桅杆顶的绳结到龙骨肋材，这艘1500年前的拜占庭帆船保存的完美无缺，此前从未发现保存如此完整的古船，这是史无前例的一次发现。

此前没有先进的工具能进行这类文物的挖掘，但随着科技的发展，7年后，2007年已经具备了先进的挖掘工具——水下机器人系统。

鲍勃·巴拉德与其团队携带先进科技设备，在黑海开始着手准备挖掘工作，目标是挖出沉船，了解船只状态，进入船上。

此次远征计划时间为2周，预算有限，计划停靠两站，先在浅海区挖掘一艘新沉船，再进入七年前发现的深海遗址进行发掘。

黑海的特色在于一片浓稠的无氧死水，这层死水覆盖黑海的下半部，如同一层防腐剂。

这层死水或许出现在黑海形成初期。

有种理论推测在7500年前，黑海是一片广大的内陆淡水湖，但自从最后一次冰河期末期，海平面开始上升，地中海的海水淹没了博斯普鲁斯的狭长内陆，流入淡水湖，让湖面扩大了近50%。

较重的海水逐渐下沉，失去了通常由海流供给的氧气，这层死水制造出副产物硫化氢，这样就形成了这个防腐层。

这层无氧死水位于约183米的深度，在这里几乎没有生物能够存活，包括那些爱吃沉船的物种。

有种叫鉴船虫的食木性软体动物，他们就像是海里的白蚁，被鲍勃·巴拉德博士发现的沉入海底泰坦尼克号的甲板和主楼梯都是被这种软体动物给吃光的，泰坦尼克号的甲板布满了这种动物的尸体。

这不免有些悲哀，伟大的历史被这些食木性动物给啃光了。

鲍勃·巴拉德及其团队抵达了第一站，被其称为克森尼索A的沉船遗址。

这片遗址位于现今乌克兰外海无氧死水层上方的浅海。

小组成员放机器人下水，确认机器人运行正常。

名为“联盟号”的母船作为水下考古学家的深海作业基地。

第一项任务是勘测1999年发现的新沉船，拜占庭时期的900年历史的商船。

拜占庭帝国虽然统治千年，却不如后来取而代之的古罗马帝国声名远播。

公元4世纪，君士坦丁大帝建立以自己命名的新首都，之后数百年间，君士坦丁堡取代罗马成为西方世界最强大的城市，君士坦丁堡的虔诚信仰协助基督教扩展至欧洲之外。

拜占庭自认为是对抗东方伊斯兰教的堡垒，君士坦丁堡也成为十字军东征的起源地，为了在帝国内传递理念、财富和货物，拜占庭必须仰赖船只，当时地中海和黑海是很繁忙的海域，随时都在运送无数的货物。

通过合适的沉船，可以得到大量的知识，了解当时的日常生活、贸易、人和商品交易等。

鲍勃·巴拉德团队必须通过远程无人载具抵达122米水下的遗址勘探确认，这是否是一艘合适的沉船。

为了此次远征，鲍勃·巴拉德召集了一组考古学家，他们也很了解海洋，要进行深海考古，必须知道如何进入地球的另一面——海底。

布莉姬巴克斯顿博士是团队的主任考古学家。

团队成员密切注视着最新无人载具“海克力斯”接近沉船，“海克力斯”上的摄像机拍摄到了沉船上剩余的货物。

那是拜占庭人用来存放货物的数十个瓶状罐子
这些罐子很令人意外，考古学家布莉姬巴克斯顿对眼前所见大为惊讶，这些罐子看起来跟新的一样，好像上周才出厂，而不是上千年前。

通常在死水层上方发现的陶器表面都会覆满藤壶或者其它海洋生物，而这些罐子仿佛刚出窑。

机器人清扫掉上面的砂石后，露出了美丽的桔红色，这些罐子保存完好。

这些罐子处在浅水区，应该表面覆满了多层海洋生物，但事实上并没有，这证明黑海比鲍勃·巴拉德预料中更神秘。

小组计划让保存完好的几个罐子出水，为取回罐子，要放下一座水下升降机，一个能正好放下两个罐子的加重笼。

当罐子被送上海面，首先要由文物保护员丹尼斯毕欧塔处理，防止文物氧化损毁。

水下机器人通过7自由度液压力反馈机械手夹持特殊的工具，小心地抓起文物。

当碰到东西时，机械手会给操控员力反馈，也可以让操控员了解抓起的文物的重量。

水下机器人抓起文物后，会把抓起的文物放到升降机中固定好，然后通过水下升降机送到海面。

每只陶罐重约十一公斤，没人知道这些陶罐在黑海中那么久到底有多脆弱，操作必须小心，不能出现失误，能远程操控水下机器人在水底进行这样的精细化操作，得益于技术的发展。

两个文物已经被放入升降机中，下一步的工作是将升降机从海床上放开，让它浮出水面，水下机器人将固定升降机的绳索松开，并且要避免绳子缠住任何东西
从深海出水的陶罐暴露中空气中，很容易氧化，几分钟内就会改变颜色，这也会导致海水结晶和陶土收缩，陶罐有可能会出现裂纹，要等到文物保护专家处理后
才能确认。

巴克斯顿从一份中世纪手稿中发现了这些罐子用途的线索，上面画着一名僧侣拿着类似的单把陶罐，站在地窖的酒桶旁装酒，显然他是下去僧院地窖偷酒。

用陶罐装酒，这是目前判断这些陶罐用途的主要证据。

这些陶罐内层含有松香
这通常是装酒容器的最后加工步骤，这似乎证实了布莉姬的直觉。

罐子被文物保护专家处理后，放入运输箱，将会被送往乌克兰一家博物馆。

正在挖掘遗址的水下机器人“海克力斯”号
这就是理论上给海洋生物啃光的木头。

鲍勃·巴拉德小组发现了一堆陶罐，还发现了2009年未发现的木头，从海底伸出来，木头一根根并排，以同样的间隔放置，这表明沉船还在这里，它并未消失，剩余船身似乎还埋在层层砂石和淤泥下面，但这应该是不可能的，比较已经900多年，还是处在浅海区，也就是这艘船处在无氧死水区上方，按理应该早被海洋生物啃光了。

鲍勃·巴拉德认为沉船的意外保存，可能跟黑海冬季强烈风暴有关。

答案或许是风暴卷起大浪带着毒素到接近海平面处，任何接触到的生物都被毒死了。

如果
鲍勃·巴拉德的猜测正确，对考古学家确实是个好消息，因为在浅海发掘比深海容易许多，黑海将是远超任何人想象的宝库。

专家通过考古得知900年前贸易兴盛，有许多商业和贸易活动在进行，如果将已知沉船数乘上年份，就表示有数百万艘沉船，考古学家才刚展开挖掘。

在20世纪大半时间里，这里都属于苏联控制，与外界断绝联系，但从苏联垮台，情势发生了改变，考古学家可以进入这里。

这是鲍勃·巴拉德自冷战结束后第四次远征黑海，这层挖掘已有丰硕成果。

在克森尼索A的发掘扩大了小组的野心，却也耗时一周的时间，小组的下一站是在2000年发现现称为西诺普D的沉船。

探险小组通过穿越黑海，前往土耳其北部港口城市西诺普的深海区，一如千年前的水手，他们必须横越大海，远离陆地，深入以风暴闻名的海洋。

在1500年前，拜占庭帝国领土从南部延伸至亚洲，商业和海上贸易让黑海沿岸繁荣兴盛，但商船航经的这片海洋处处危机，黑海绝非风平浪静，因为除了博斯
普鲁斯海峡外，黑海是一片内陆海，所以面临各种气候压力，这里有风暴和反方向的海流，当风和海浪方向相反会形成汹涌碎浪，导致船只沉没或翻覆。

熟知这座海的人都知道危险性也会小心行事，在所有关于海上行船的文献中，都清楚指出当时的人不会轻率出海，否则很有可能会送命。

即使是风平浪静“联盟号”也需要航行12小时穿越黑海，而古时拜占庭人驾驶木质帆船如果幸运没发生海难的话则需要好几天的航程。

这里到处是风暴中沉没的船只，这些船通常吃水太多，导致进水沉船，接着就逐渐下沉。

落地海床的海泥上，
历史学家曾认为拜占庭水手是沿着海岸线航行，但现在相信，他们应该是航向深海，诱因是航程更短，获利更丰。

考古学家找出这些古代航线，然后循线航行，就会有所发现。

考古小组到达指定地点，开始剩下1周时间的文物挖掘出水。

沉船在水面下305米处，幸亏有水下机器人的协助，不然凭潜水是无法到达这样的深度的。

水下机器人前端工作区配备了一台高解析度的摄像机，还安装有很多灯，用于水下辅助照明
安装的多个摄像机方便操作人多角度观察，扩大视野，另外还有声呐设备。

此导向摄像机可旋转180度。

去沙器，用来吹走沉积物
吸尘器，安装有吸盘也是喷口，可在文物周围小心喷气，同时吸走悬浮的沉积物。

作业前端还安装有几种作业工具，油漆刷，刮刀等，工具上安装有磁铁，可直接吸附到不锈钢盘上。

特意设计的软球，方便机械手拿取工具。

一台5自由度机械臂，用来做起重工作。

一台7自由度力反馈机械臂，用于进行精细化操作作业。

机械手的操控非常精准
操控一定要纯熟，因为碰触到的文物沉在海底1千年或2千年，状态非常脆弱，所以这种机械臂的最大优势就是能精确操控
水下机器人下水……
“阿格斯”号水下观测机器下水
“阿格斯”号和“海克力斯”号被放下水，他们都安装有辅助灯光，能通过尾灯和机尾摄像机看见彼此。

等到抵达海底，就让“海克力斯”号钻入“阿格斯”号下方，两套载具缓缓驶向目标。

可见距离大约只有10米
在2000年首度发现西诺普D时，考古学家根据当时可见的部分制作了沉船模型，这是拜占庭时期常见的单桅帆船，长约18米，能用船帆或者船桨推进。

在约1500年后的现在，所有外露的木材都看似不受时间的影响，船被埋在一层淤泥中，要想看清楚船的一些特征，就要吸掉淤泥。

通过高解析摄像机，能清楚的看到木纹，还能看到横梁上的木工痕迹，也看到了上次发掘看到的酒罐。

这种船在古代主要作为贸易船，用来联络拜占庭帝国全境，
水下机器人操控员操控机器人开始清理工作，基地船由于设备故障无法固定（有个推进器由于使用过度导致卡住了，船艄推进器能让基地船在遗址上方保持定位，通过精密软件抵挡风势和海浪），给本次的发掘带来一定风险。

“海克力斯”号水下机器人重大数吨，基地船稍有晃动就难以在305米的海底控制它。

在此不利条件下，发掘继续进行……
随着清理的进行，控制室的组员不敢置信保存状况如此完好。

通过这根肋材，可以看出船身上方制作精良。

从吃水线往上到桅杆顶端都保存下来，整艘船都在，木料有稍微泡涨，但还是能看到工具痕迹和制作痕迹，还有切割方式和肋材形状，在地中海或爱琴海不可能有这种发现，在任何温暖海域都不可能。

虽然工作环境不佳，“海克力斯”和“阿格斯”仍然精确执行任务，就像是考古学家在水下工作，“海克力斯”的创新在于高精准度，得益于7自由度的力反馈液压机械臂Predator。

此机械臂有重现精确动作的能力，机械手有触感，可以有感觉，带高保真力反馈功能。

此次发掘极具挑战性，幸亏有极佳的设备，考古小组在没有动力定位的情况下挖掘，幸运的是天气还不错，不然无法完成。

如果船不能迅速修好，将无法按计划发掘沉船。

风暴在远方酝酿，发掘小组必须赶在起风前快速进行挖掘。

水下机器人在彻夜赶工收集泥土，黑海的海床不同于其他，这里一片死寂，但对考古学家来说，这里是绝佳之地。

“海克力斯”正在收集失踪船员的线索，钻穿沉船周围的泥土挖出8根沉积物样本，研究这些泥土或许能找出沉船何以能保存如此完整的原因。

考古学家丹·戴维斯认为船尾周围区域可能藏有更多的线索，很可能在这个区域堆着碗、汤匙、
刀或杯子，这些东西有时能让考古学家判断出船员的国籍。

在“联盟”号母船上的操控人员操控“海克力斯”执行抽吸作业
在获取样本之前，必须清除一层厚重的果冻状的粘着物，这是从上方海水持续掉落的海洋生物尸体形成的。

抽吸出一个方块后，提取样本
由于风浪原因，发掘工作在提取完样本后被迫中断。

幸亏推进器及时修复，发掘在第二天继续进行。

“海克力斯”在海底深处挖掘肋材，这是考古学家联系历史的线索，
清理掉上千年的沉积物后，掉在甲板类似桅杆的长肋材让鲍勃·巴拉德小组感到困惑不已。

这根肋材看起来像根原木，有弧度，好像没被切割过，另一根桅杆不会掉在那么靠近左舷的地方。

考古学家不知道这根肋材的作用，其它沉船并没有这样的结构，这将是个谜题了。

戴维斯认为这根神秘的肋材可能是所谓的亚特曼桅杆，他推测在这艘船没顶时，那根桅杆从船艄的原位转向，掉落在左弦，现在就能更准确呈现这艘船沉没时的原貌了。

把文物放到升降机架上……
这次挖掘发现的问题比找到的答案更多，驾驶这些船只的水手是否深埋海底？如果能找到，又该如何处理？这些问题都将在未来获得解答，期待未来有更多的发现，对黑海的考古才刚刚开始……
未来有可能会发现古代水手的遗体，那将是惊人的发现，目前还没有发现古代水手的遗体。

按照鲍勃·巴拉德的推测，古代水手的遗体应该保存完整。

展望未来：”巴拉德的最终目标是想建立一个海底博物馆，在遗址设置摄像机，让人们能操控水下的摄像机，观赏位于沉船遗址旁的博物馆，文物小组希望以文物保护的观点完成此项计划。

到时候一般人参观这种遗址会更方便，如果把文物搬到陆地博物馆，对考古学界与未来民众来说或许并非最佳做法
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