近年来,随着我国综合国力和科技水平的提升,水下考古的足迹正从近海区域迈向广袤的深海大洋。深海考古已成为水下考古领域的新前沿,面临着重大的机遇与挑战。浩瀚的深海覆盖了地球表面的大部分区域,蕴藏着人类文明尚未解开的历史篇章。中国正借助先进科技手段,逐步向这片“考古的最后疆域”挺进。本文将讨论中国深海考古的发展现状与所面临的挑战,包括深海考古重大发现、所使用的深海考古技术装备,以及国际合作和未来展望,以突出我国深海考古实践及其成果。
从浅海走向深海:南海西北陆坡沉船遗址的重大发现
中国水下考古事业发端于20世纪80年代末,1987年,“南海Ⅰ号”宋代沉船的发现,是我国水下考古领域的首次重大成果。20世纪90年代中期,我国还在南海西沙群岛发现并试掘了“华光礁一号”沉船,为远海水下考古积累了宝贵经验。
进入21世纪后,我国自主水下考古能力迅速提升,水下考古的足迹正从近海走向深海。随着习近平总书记提出海洋强国、文化强国战略,中国先后研制了一系列世界先进的深潜装备,水下考古装备体系也日趋丰富,为深海考古提供了坚实支撑。
2018年1月,国家文物局水下文化遗产保护中心(现国家文物局考古研究中心)与中国科学院深海科学与工程研究所成立“深海考古联合实验室”,随即在西沙北礁海域组织实施了我国首次深海考古探索。本次深海考古的成功实施填补了我国深海考古的空白,意味着中国水下考古迈开了向深海进军的步伐,中国水下考古事业从此翻开了新的篇章。
2022年,在南海西沙海槽海域发现一处水下文物点及三处沉船。同年10月,又在南海西北陆坡约1500米深度海域发现有二处古代沉船遗址,并伴有大量原木及瓷器等文物,二处沉船分别定名为南海西北陆坡一号、二号沉船。南海西北陆坡二处沉船遗址的重大发现为研究明代“海上丝绸之路”的贸易网络提供了全新资料。深海考古人员首先利用高精度测深侧扫声呐精确圈定了两处沉船遗存的范围。在正式开展调查之前,在二处沉船遗址西南角布设了水下永久测绘基点;随后,通过载人潜水器与无人潜水器的联合下潜,对遗址进行了实地观察和摄像记录,确认了遗物的存在和埋藏状况,并提取了一定数量的文物进行后续研究。通过深海考古调查工作,确认一号沉船遗址由核心区、环形区和条形区组成,遗物数量超10万件。其中核心区长约37米、宽约11米,由船体和大量堆叠有序、码放整齐的船货构成,目前船体可见10个以上分舱,船货主要为陶器、瓷器、铜器、铁器、竹木器等。二号沉船遗址由核心区和散落区组成。核心区南北长约21米、东西最宽约8米,遗物以排列整齐、堆叠有序的原木为主,另有少量陶瓷器、铅锡器等。这次深海沉船考古的成功标志着我国已初步建立起适用于深海环境的水下考古工作流程。
深海考古技术装备与探索
由于常规潜水的作业深度和时间极为有限,深海考古必须依赖高技术的潜水器和探测装备来实施。通常我们将水下机器人分为三类:载人潜水器(HOV)、遥控无人潜水器(ROV)和自主水下机器人(AUV)。“深海勇士”号载人潜水器最大下潜深度达4500米,具有高机动性和科研载荷能力,于2018年首次应用在深海考古工作;“奋斗者”号全海深载人潜水器于2020年研制成功,下潜深度突破了惊人的10909米,标志着中国成为全球少数具备万米载人深潜能力的国家。
水下机器人上可搭载多种深海技术装备,如超短基线(USBL)、长基线(LBL)和惯性导航组成的高精度定位系统确保考古作业的定位精度和稳定性;测深侧扫声呐、浅地层剖面仪、磁力仪等可以获取沉船以及所在海底地形、地貌等探测图像和数据;摄影摄像系统可以对沉船遗址进行全方位的影像资料采集;三维激光扫描装备可以实现沉船水下真实场景的三维图像重建;柔性机械手可以完成文物的提取及取样等工作,抽泥吹泥装备可以有效去除覆盖在遗址上的泥沙,暴露出遗址的原貌。
载人深潜器的技术能力大大拓展了水下考古的深度范围——考古学家如今可以亲身进入过去从未涉足的深海区域,一睹深埋海底的文化遗存。载人潜水器擅长定点精细作业,可以让考古学家在舷窗后直接观察、记录深海遗迹的细节。同时期发展的“海龙号”“海马号”系列ROV和“潜龙”系列AUV各有所长:ROV由于有光缆连接母船,能够长时间悬停在遗址附近进行高清摄像和机械臂取样,而AUV则不依赖缆控,可在预先规划的路线下自主对大范围海域进行网格状扫测,获取高分辨率的海底地形数据。一旦发现疑似水下遗迹目标,便记录其地理坐标供下一步核查。这种“大范围搜寻”过去只能依赖船载拖曳声呐反复扫测,如今通过水下机器人的自主巡航可以高效完成。通过HOV、ROV和AUV相互联动,我国组建了深海探测的核心装备体系,在精细调查和大面积搜索方面形成优势互补。
近年来,新型的深海着陆器也被引入科考调查,如“沧海”号实现了把“奋斗者”号在万米海底进行科考作业的过程进行超高清视频实况直播。未来在深海考古工作中,母船可以将深海着陆器投放至预定位置后,其可自主下沉并稳稳着陆在海底,携带摄像机和采样装置,对遗址进行长时间原位监测或样品采集。同时,我国建造了“探索一号”“探索二号”等专业深海科考母船,用于统筹指挥和保障多种装备在深海协同作业。
凭借上述技术装备,我国在深海考古领域取得了里程碑式的突破,初步建立一套深海考古调查方法体系。这套方法体系涵盖了深潜技术、海洋探测技术、数据采集与分析等多个方面,为深海遗址的探索与保护提供了系统的技术装备支持。
国际合作与未来展望
深海考古的开展离不开国际合作。辽阔的深海往往跨越国界,蕴藏着全人类共同的历史遗产。只有加强国际交流与合作,各国才能更好地保护和研究这些深海遗产。自开展水下考古以来,中国多次与国外同行合作交流,也与“一带一路”沿线国家探讨水下文化遗产保护策略。在深海考古领域,中国愿意并需要与世界分享技术和经验,包括联合开展深海考古调查、共建深海遗产保护实验室等举措。中外联合的深海考古实践有助于提升我国科研水平,并为全球海洋文化遗产保护作出贡献。未来,中国将继续加强与国际组织和各国的合作,携手致力于深海文化遗产的保护与研究。
另一方面,对于仍沉睡在海底的深海遗迹,如何实施原址保护也是一项亟待解决的课题。在数百乃至上千米的深海环境中,常规的文物保护手段难以直接奏效。未来可能需要研制长期观测与监控系统,以对遗址进行持续性保护。这些监控系统能够实时检测遗址的环境变化,以便及时采取保护措施,确保文物的安全性和完整性。此外,这些监控系统还可以定期记录遗址的状态,为未来的保护工作提供数据支持。深海考古不仅要发现和发掘文物,更要制定长远的保护方案,确保这些遗产能够安全地传承给后代。
回望深海考古的发展历程,可以清晰地看到一条从近岸浅海迈向辽阔深海的奋进之路。从“深耕浅海”向“挺进深蓝”的转变,不仅代表着科技实力的提升,更体现了文化与科技融合所迸发的巨大能量。深海考古依托先进的技术装备与国际化的合作,正在迎来快速发展的新阶段。随着技术的不断创新和人才的不断积累,未来的深海考古工作将为我们揭示更多海底的历史遗址与文化遗产,推动文化遗产保护与考古学研究向更深远的海域迈进。我们有理由相信,深海考古将在未来的文化遗产保护事业中扮演更加重要的角色,为全人类的文明传承贡献独特的力量。