دور الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية في الحفاظ على المواقع الأثرية تحت الماء

مقدمة: الشهود الصامتون الذين يقضون على الموجات

والمواقع الأثرية تحت الماء هي أكاذيب زمنية لا يمكن استبدالها، حيث تحافظ على كل شيء من السلع التجارية القديمة إلى بقايا الحضارات الضائعة، وتقضي هذه المستودعات المائية التي لا غنى عنها والتي توفر لمديري خرائط العمر في أولوبورون إلى مدينة بورت رويال المكشوفة، على أن هذه الودائع المغمورة توفر سجلاً مادياً فريداً من عمليات إعادة التراث البشري التي كثيراً والتي تُحفظ على الأرض بسبب استقرار البيئة المنخفضة الدخل.

ما هي المسح الهيدروغرافي؟

والمسح الهيدروغرافي هو الاقتناء المنهجي للبيانات المتعلقة بالملامح المادية لهيئات المياه، بما في ذلك عمق المياه، ومورفولوجيا قاع البحار، والتكوين السفلي، ووجود الأجسام المغمورة، التي تم تطويرها أصلاً من أجل سلامة الملاحة والرسم البحري، تطورت الانضباط إلى أداة دقيقة للعلم البيئي، والهندسة البحرية، وعلم الآثار تحت سطح الماء.

وتعود هذه الممارسة إلى آلاف السنين لاستخدام خطوط الرصاص لقياس العمق باليد، غير أن الدراسات الاستقصائية المائية الحديثة تحفز مجموعة من أجهزة الاستشعار الالكترونية - ومعظمها نظم السونار - التي يمكن أن تصور قاع البحر بالتفصيل الملحوظ، وتنتج الدراسات الاستقصائية منتجات بيانات مثل خرائط قياس الأعماق )الرسوم البيانية المكثفة(، وصور السونار الجانبية )الصور الصوتية للسياقات البحرية( وثلاثة نقاط.

الدور الحاسم للدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية في علم الآثار تحت سطح الماء

وتخدم الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية وظائف مترابطة متعددة، وهي أساسية لحفظ المواقع الأثرية تحت سطح الماء، وليست مجرد عملية رسم خرائط لمرة واحدة بل هي عنصر أساسي في دورة حفظ مستمرة.

Site Discovery and Mapping

ويتجاوز العديد من المواقع الأثرية المغمورة نطاق التفتيش البصري - سواء لأنها عميقة، أو مأمونة بالماء الدوار، أو مدفونة تحت الرواسب، وتسمح تكنولوجيات المسح الهيدروغرافي، مثل السونار الجانبي وسواد صدى متعدد الحزم، باكتشاف وجود شذوذ في قاع البحر قد يشير إلى حطام أو هيكل حجري أو حتى موقع مدفون.

رصد التغيرات البيئية والتهديدات الموقعية

إن المواقع الأثرية تحت الماء ليست ثابتة، فالتيار والعواصف والحرق البيولوجي والرواسب تعيد باستمرار تشكيل البيئة، وتعيد هذه المسوح الهيدروغرافية التي تجري سنوياً أو بعد أحداث الطقس الرئيسية، وتخفض عدد الباحثين الذين يجيدون قياس التغير بمرور الوقت، ومن ذلك مثلاً أن الدراسات الاستقصائية المتكررة المتعددة الأبعاد في موقع السفن يمكن أن تحدد كمية حركة العزل حول الكوخ، مما يدل على ما إذا كانت سلسلة الترسبات الوشيكة تُل تُك تُت.

Informing Conservation and Public Access Plans

وتسترشد البيانات العالية الاستبانة المستمدة من الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية مباشرة باستراتيجيات الحفظ، فبفهم نوع قاع البحار والنظام الحالي، يمكن لأخصائيي الآثار أن يتوقّعوا أين يكون التلوث أو التطهير الأحيائي أو التحلل الكيميائي أشد وطأة، ويعطي الأولوية للعلاجات الوقائية تبعا لذلك، وبالإضافة إلى ذلك، يُستخدم ثلاثة نماذج قياسية للحمّام والصور الجانبية بشكل متزايد لخلق عمليات إعادة إعمار افتراضية تتيح المشاركة العامة دون اضطرابات مادية تدعم التعليم والأمن في الموقع.

التكنولوجيات المتقدمة في المسح الهيدروغرافي لعلم المحفوظات

ويعتمد المسح الهيدروغرافي الحديث على مجموعة من الأدوات المتخصصة، كل منها يناسب عمق المياه وقراراتها واحتياجاتها من البيانات، وهذه التكنولوجيات هي العمود الفقري لوثائق المواقع الأثرية المعاصرة تحت الماء ورصدها.

Multibeam Echo Sounders (MBES)

وتُظهر نظم متعددة الحزم مروحة للأحزمة الصوتية التي تمسح منظار قاع البحار إلى مسار سفينة المسح، وتُنتج هذه المادة، من خلال قياس وقت السفر ذي الاتجاهين لكل من الشعاع، مجموعة كبيرة من نقاط السبر التي يمكن أن تولد نموذجا رقميا مفصلا للارتفاع في قاع البحار، حيث تحقق النظم الحديثة المئات من عمليات التحلل في كل نظام مركب، بل وتُعدّ سمات صغيرة نسبيا.

Side-Scan Sonar

ويستخدم السونار الجانبي المزود بالبذور أو المزودة بالهواء لبث نبضات صوتية في شكل خيالي إلى جانبي من منهاج الدراسة الاستقصائية، وقد تؤدي الاختلافات في كثافة الترددات المكررة (الجهاز الاستطلاعي) إلى تكوين صورة صوتية تكشف عن النسيج والتفكير في قاع البحار، وتنتج عن ذلك عمليات الاستطلاع الجانبي والبصري للأشياء التي تشكل حداً للحجم السفلي.

LiDAR Bathymetry

ويمكن أن تخترق نظم ليدار المحمولة جواً (الكشف عن هوية الطائرة ورشها) التي تستخدم نبضات الليزر الخضراء مياهاً ضحلة (تصل إلى 50 متراً، حسب الاضطرابات) لقياس سطح الماء وقاع البحر، وهذه التكنولوجيا مفيدة بصفة خاصة لرسم خرائط المواقع الأثرية الساحلية والمناطق المترابطة، والطرق السطحية التي تكون فيها المسافات العالية محدودة أو خطرة جداً.

ملامح الجسم الفرعي

ولا توجد جميع المواقع الأثرية في قاع البحار، إذ أن العديد منها مدفون جزئيا أو كليا، على سبيل المثال، بقايا سفينة خشبية استقرت في طين ناعم، وقد تحدد الملامح الفرعية (المعروفة أيضا باسم سونار الوردي أو رسوب الرواسب) وجود نبضات صوتية منخفضة التردد تخترق قاع البحر وتعكس طبقات وأجسام مدفونة.

مركبات تحت الماء ذاتية التشغيل والمركبات العاملة عن بعد

والمركبات ذات الخوذات البيضاء والمركبات ذات الصلصة المتحركة هي منابر الاستشعار المتنقلة التي يمكن أن تحمل صوراً متعددة الحزم، وشبه سطحية، وشبه سطحية، وكاميرات، وتعمل هذه المركبات بمعزل عن السفن الأم، وتسير في كثير من الأحيان بالقرب من قاع البحر لتعظيم حل البيانات، كما أن الرافعات تُعد وتوفر بيانات متطورة للفيديو وأجهزة الاستشعار، مما يتيح لأخصائيي الخرائط الوصول إلى منصة بيئة سليمة.

دراسات الحالة في الحفظ

سفينة أولوبون (تركيا)

كما أن أداة " أولوبورون " التي انكشفت في عام 1982 قبالة ساحل كاس، تواريخ إلى أواخر القرن الرابع عشر، وحملت شحنة واسعة من النحاس والقصدير والغرور الزجاجي والعاج وغير ذلك من السلع الكمالية، وقد أثبتت الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية التي تستخدم أجهزة الصمامات المتعددة الأبعاد وسوارب الأشعة الجانبية أنها مفيدة في رسم خرائط موقع الحطام وما يُتبع من عمليات حفظ موثقة.

The RMS Titanic (North Atlantic)

وقد تم مسح حطام التيتانيك الذي يقع على عمق نحو 800 3 متر، وذلك باستخدام السونار الدوائي المزود بالبذور، ونظم التعددية، والتصوير الضوئي المستند إلى الرفوف، وفي عام 2010، أدى المسح الهيدروغرافي الشامل الذي يستخدم مركبات مستقلة تحت الماء إلى رسم مساحات حطام كامل بالسونار، وصور عالية الاستبانة التي تم اختراقها في صورة فوتوغرافية سريعة.

The Antikythera Mechanism Wreck (Greece)

وقد تم أيضاً إنشاء آلية رصد جديدة غير مجهزة في عام 2012 ومرة أخرى في عام 2015، وهي آلية رصد متطورة تابعة لشبكة الأنتيل القديمة، وهي محمية حديثة لا تزال خاضعة للمسح، وهي آلية رصد متطورة من جانب شركة " أنتاثيرا " ، وهي آلية رصد جديدة لم تكن قد وضعت في المستقبل، وهي آلية مصممة خصيصاً لشبكة " كربون " ، وهي مجموعة مجهزة خصيصاً مجهزة بحجم متعدد الأشكال لإنتاج خريطة مفصلة للموقع مستهدفة بعمقدارس(20).

التحديات التي تواجه الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية في مجال علم الآثار

ورغم الإمكانات التحويلية لهذه التكنولوجيات، فإن إدماج الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية في الممارسات الأثرية الروتينية يواجه عدة عقبات مستمرة.

Environmental Obstacles

إن البيئة تحت الماء صعبة في جوهرها، فالتيارات القوية يمكن أن تتدهور نوعية البيانات السونارية، والحد من الاضطرابات التي تكتنف الأساليب البصرية مثل ليدار، وتحتاج المياه العميقة إلى منابر متخصصة مكلفة للعمل، وفي المناطق الساحلية الضحلة، والعمل الموجي، والتدفقات المدوية، والرواسب اللينة إلى تعقيدات دقيقة في المواقع، وتنتج مجموعات بيانات متطورة، وغالبا ما تكون المواقع الأثرية في مناطق ذات تركيبات سطحية صعبة مثل التضاريس.

القيود المالية واللوجستية

ولا تزال معدات المسح الهيدروغرافي كثيفة رأس المال، إذ إن نظاماً حديثاً متعدد الأطراف يمكن أن يكلف مئات الآلاف من الدولارات، ونشر سفينة مسح ذات طاقم مهرة يضيف تكاليف تشغيلية كبيرة، إذ أن العديد من المشاريع الأثرية - لا سيما المشاريع التي تنفذ في البلدان النامية أو التي تقودها المؤسسات الأكاديمية - الميزانيات تكون مشددة، كما أن التعاون مع الوكالات الهيدروغرافية أو القوات البحرية أو شركات المسح التجاري أمر شائع بصورة متزايدة، ولكنه يتطلب تنسيقاً دقيقاً واتفاقات بشأن الوقت في مجال تبادل البيانات.

تفسير البيانات وإدماجها

فالبيانات الهيدروغرافية ليست صورة مباشرة للماضي، بل تتطلب تفسيراً من الخبراء، ويمكن أن تكون العائدات القمرية غامضة: " الهدف " على صورة من جانبي يمكن أن يكون مهرلاً للسفن، أو حجراً حديثاً، أو تشكيلاً طبيعياً للروك، كما أن التدمير الأرضي من خلال التفتيش عن طريق التليفزيون أو التصوير تحت الماء، أو أخذ العينات الرسوبية، أمر أساسي، بل يضيف تعقيداًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاًاً ونفقة.

الاتجاهات والابتكارات في المستقبل

ومع انخفاض التقدم التكنولوجي والتكاليف، سيستمر توسيع وتطوير دور الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية في مجال الآثار تحت سطح الماء.

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي

ويتزايد تطبيق خوارزميات التعلم الماكنة على مجموعات بيانات السونار الضخمة لكشف السمات الأثرية مثل السفن، أو الرش الفرو، أو الماسونية المغمورة، ويمكن للباحثين، من خلال نماذج التدريب على الأمثلة المعروفة، أن يفحصوا بسرعة آلاف الكيلومترات المربعة من بيانات قاع البحار من أجل الهرم الذي يبرر إجراء المزيد من التحقيقات.

شبكات رصد الوقت الحقيقي

كما أن نشر أجهزة الاستشعار الثابتة أو المتنقلة - مثل أجهزة الاستشعار الصوتية المتحركة، أو المرصدات المسبوقة، أو أجهزة الإنزلاق المستقلة - يمكن أن يوفر رصدا مستمرا للمواقع الأثرية ذات القيمة العالية، ويمكن لهذه النظم أن تكشف التغيرات المفاجئة الناجمة عن العواصف أو الزلازل أو التدخل البشري، وأن ترسل تنبيهات إلى مديري التراث في الوقت الحقيقي، مع الجمع بين التدخلات المتعلقة بكشف التغيير القائمة على أساس عال، من شأنها أن تتيح تحسين سرعة الاستجابة.

الوصول العام والواقعية الافتراضية

أما الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية العالية الاستبانة فهي المواد الخام التي يمكن استكشافها من خلال نماذج واقعية من ثلاثية الأبعاد، وهذه المحفوظات الرقمية تستخدم كأدوات اتصال عامة، كما أن " نماذج دينامية " غير مقصودة تحافظ على بيانات الموقع حتى وإن تدهور النسيج المادي، وقد تم بالفعل إنتاج جولات افتراضية تفاعلية من مدافن السفن والمناظر الطبيعية المغمورة من أجل موقع تيتانيك وخرب مضاد للصدمات ومصات البحر.

الاستنتاج: مؤسسة للمستقبل

إن المواقع الأثرية تحت الماء هي أجزاء لا يمكن استبدالها من قصتنا البشرية المشتركة، إذ أن الحفاظ عليها يتوقف على فهم ما يقع على قاع البحار وكيف تتغير البيئة بمرور الوقت، وتوفر الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية البيانات الأساسية لاكتشاف وتوثيق ورصد وحماية هذه المواقع بمستوى دقيق لم يكن من الممكن تصوره إلا منذ جيل، ومن الهيكل المشمس الذي ينتجه وجود سفينة مصفحة من طراز Bronze Age.

Further reading on hydrography and cultural heritage can be found through the NOA Office of Coast Survey], the UNESCO Convention on the Protection of the Underwater Cultural Heritage], and research articles such as “The Use of Multibeam Sonar for Mapping Shipwreck Sites” in the [FT:4]