Unterwasserarchäologie: Ein Flüstern durch die Zeit

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Guo Zheng (Forschungsstation Ostchinesisches Meer, Institut für Akustik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Die Forschung „Vom Fisch zum Menschen“ erklärt die langjährige Debatte über die Ursprünge des Menschen. Seit langer Zeit erforschen die Menschen immer weiter den riesigen und geheimnisvollen Ursprung des Lebens – den Ozean. Doch auch das scheinbar ruhige und faszinierende Meer kann jederzeit stürmische Wellen mit sich bringen und Menschenleben fordern. Wie werden die Menschen also angesichts der Unberechenbarkeit des Ozeans archäologische Forschungen im Meer durchführen?

Welchen Zweck verfolgt die Unterwasserarchäologie von der Antike bis zur Gegenwart?

In der Zeit vor Qin begannen die Bewohner von Lingnan, im Südchinesischen Meer und an der Pazifikküste Handelsaktivitäten zu betreiben. Nach ihrer Entwicklung in den Dynastien Qin und Han, Sui und Tang, Song und Yuan erreichte die „Maritime Seidenstraße“ ihren Höhepunkt, als Zheng He in der Ming-Dynastie nach Westen segelte.

Maritime Seidenstraße

Bildquelle: The Paper https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_14617327

Wie wir jedoch alle wissen, können starke Winde und hohe Wellen auf See katastrophale Folgen für Segelschiffe haben. Moderne Schiffe müssen bei Wind und Wellen Schutzmaßnahmen ergreifen, ganz zu schweigen von antiken Schiffen. Deshalb sind im Laufe der Jahrtausende unzählige Schiffe auf diesem Wasserweg gesunken.

Bei den meisten dieser Schiffswracks handelt es sich um Handelsschiffe, und die Waren, die sie transportierten, wie beispielsweise Porzellan, repräsentieren in der Regel ein für die damalige Zeit höheres Niveau an Handwerkskunst und Technologie. Einer der wichtigsten Gründe für die Durchführung von Unterwasserarchäologie besteht darin, diesen einst im Meer versunkenen, exquisiten Kunsthandwerken zu ermöglichen, wieder das Tageslicht zu erblicken. Darüber hinaus kann die Unterwasserarchäologie auch unser Verständnis des antiken Schiffbaus, der Navigation und anderer Technologien sowie des Seetransports, kommerzieller Aktivitäten und anderer Aspekte verbessern.

Versunkenes Schiff

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Wer seine Arbeit gut machen will, muss zuerst sein Werkzeug schärfen: Akustische Methoden helfen der Unterwasserarchäologie

Wie das Sprichwort sagt: „Wenn Sie Ihre Arbeit gut machen wollen, müssen Sie zuerst Ihre Werkzeuge schärfen.“ Die Durchführung von Unterwasserarchäologie erfordert sicherlich eine Reihe technischer und ausrüstungsbezogener Vorbereitungen.

Neben der Ausbildung von Tauchern und der Forschung, Entwicklung und Produktion von Tauchausrüstung sind auch das Verständnis der Unterwasserbedingungen und das genaue Auffinden archäologischer Stätten äußerst wichtige Bestandteile der Unterwasserarchäologie. Tatsächlich verwenden diese Geräte, die unter Wasser als unsere „Augen und Ohren“ fungieren, wie z. B. Mehrstrahlsonare, Flachschichtprofiler, Seitensichtsonare, Unterwasserroboter (Remote Operated Vehicle, ROV) usw., hauptsächlich akustische Methoden zur Durchführung von Unterwassererkennungsaktivitäten.

Mehrstrahlsonar, Untergrundprofiler, Seitensichtsonar, Unterwasserroboter (ROV)

Bildquelle: 1. Qingdao Watertools http://www.watertools.cn/index.php/product/info/311?one_id=248&two_id=323&parent_id=289

2. Qingdao Wasserwerkzeuge http://www.watertools.cn/index.php/product/info/303?one_id=248&two_id=294&parent_id=289

3. Sohu https://www.sohu.com/a/349110652_743632

4. Sohu http://it.sohu.com/a/442729792_100275934

Hier stellt sich möglicherweise die Frage: Warum müssen wir zur Erkennung akustische Methoden verwenden? Wäre es intuitiver, andere Methoden zu verwenden, beispielsweise eine Kamera unter Wasser zu platzieren und das Video direkt anzusehen oder Bilder aufzunehmen? Bei diesem Problem handelt es sich um das Phänomen, dass die Dämpfung elektromagnetischer Wellen im Wasser recht groß ist, was mehrere Probleme gleichzeitig erklärt:

1. Das Wesen des Lichts sind elektromagnetische Wellen innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereichs. Da das Sonnenlicht nicht tief unter Wasser vordringen kann, ist der Meeresboden normalerweise ziemlich dunkel und die Sichtweite unter einigen Dutzend Metern sehr gering. Aus diesem Grund ist der Abdeckungsbereich sehr klein, selbst wenn die Beleuchtungsausrüstung eingeschaltet ist und Videos oder Bilder vom Meeresboden aufgenommen werden. Daher werden Unterwasserarchäologiearbeiten normalerweise erst nach Abschluss der groß angelegten Erkundung durchgeführt, wenn die grundlegende Unterwassersituation mithilfe akustischer Methoden erfasst und eine relativ genaue archäologische Stätte lokalisiert wurde. Anschließend werden Nahaufnahmen und klein angelegte Video- oder Fotoaufnahmen gemacht.

2. Kommunikationsmethoden, die auf elektromagnetischen Wellen basieren, sind in der Unterwasserarchäologie nicht besonders effektiv. Daher werden für die Kommunikation und Datenübertragung unter Wasser im Allgemeinen kabelgebundene Methoden verwendet oder Schallwellen zur Kommunikation und Datenübertragung eingesetzt.

Normalerweise sind Unterwasserroboter mit einer Kameraausrüstung ausgestattet und können Unterwasserfotografie durchführen.

Von der Echoortung bei Tieren bis hin zur Funktionsweise der Unterwasserarchäologie

Im obigen Artikel haben wir Geräte wie Mehrstrahlsonar, Shallow Layer Profiler und Side-Scan-Sonar erwähnt. Wie funktionieren diese Geräte also in Unterwasserumgebungen?

Lassen Sie mich Ihnen ein kleines Beispiel geben. Wir alle wissen, dass Tiere wie Fledermäuse und Delfine über die Fähigkeit zur Echoortung verfügen. Sie können Schallwellen aussenden, die durch die Luft oder das Wasser gelangen, die Oberfläche von Hindernissen erreichen und reflektiert werden. Nachdem diese Tiere die reflektierten Schallwellen empfangen und analysiert haben, können sie Informationen wie Entfernung, Größe und Form der vor ihnen liegenden Hindernisse gewinnen.

Die Funktionsweise dieser in der Unterwasserarchäologie verwendeten Sonargeräte weist gewisse Ähnlichkeiten mit der Echoortung von Tieren auf, d. h., sie senden ebenfalls Schallwellen zum Grund des Wassers aus, empfangen Echos und analysieren und verarbeiten diese dann, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten.

Allerdings unterscheiden sich die Analyseprozesse und Ergebnisse verschiedener Geräte. Beispielsweise erhält der Flachsedimentprofiler geologische Informationen über die Schichten des Meeresbodens, während das Seitensichtsonar topografische Informationen über den Meeresboden gewinnt.

Verarbeitungsergebnisse von Mehrstrahlsonar, Seitensichtsonar und Flachschichtprofiler

Bildquelle: 1. Blue Ocean http://lcsonar.com/cesaocase/100.html

2. Chinesisches Vermessungs- und Kartierungsnetzwerk https://www.chinaunsv.com/mall/858.html

3. Peking Taifukun http://www.time-f.com/product-31395-52569-158001.html

Die boomende Unterwasserarchäologie

Mit Hilfe dieser akustischen Geräte hat die Unterwasserarchäologie meines Landes in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt.

Im Ausland arbeitete die Forschungsstation für das Ostchinesische Meer des Instituts für Akustik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften mit Sri Lanka zusammen, führte in sri-lankischen Gewässern mehrere Meeresuntersuchungen und Schiffswracksuchen durch und entdeckte ein Schiffswrack. In China wurde im Juni 2022 die Vorbearbeitungsphase für die Gesamtumsiedlung des antiken Schiffs „Mündung des Jangtse-Flusses Nr. 2“ abgeschlossen. Die Grenzen und die Vergrabungstiefe des antiken Schiffs wurden genau lokalisiert und verstreute Kulturgüter wie das Ruder (Ruderschaft und Pinne), der Anker, Kabel, Baumaterialien und Teekannen aus violettem Ton wurden geborgen.

Ich bin überzeugt, dass die Unterwasserarchäologie meines Landes auch in Zukunft mithilfe der unermüdlichen Anstrengungen der Wissenschaftler und mithilfe verschiedener moderner Geräte neue Gebiete erschließen und neue Durchbrüche erzielen wird.

Herausgeber: Ying Yike