دور البيانات الهيدروغرافية في علم الآثار البحرية

إن الآثار تحت سطح الماء هي منظّمة مفتوحة تكشف عن التاريخ المخبأ تحت الموجات، من مجاري السفن القديمة إلى المستوطنات المغمورة، ومن أهم الأدوات في هذا المجال البيانات الهيدروغرافية التي توفر معلومات عالية الاستبانة عن شكل المياه وعمقها وتكوين قاع البحار، وبدون هذه البيانات، فإن تحديد مواقع التراث الثقافي المغمور ودراسة هذه الوسائل سيعتمد إلى حد كبير على احتمالات الحفظ أو التكلفة.

وتمتد أهمية البيانات الهيدروغرافية إلى ما يتجاوز مجرد اكتشافات، كما أن الخرائط التفصيلية لقاع البحار تساعد علماء الآثار على فهم السياق البيئي لموقع ما؛ ويمكن لعوامل مثل نوع الرواسب، وتيار المياه، واستقرار المنحدرات أن تؤثر على كيفية الحفاظ على المياه الحادة أو التفريق بينها، وهذه المعلومات تمكن الباحثين من تفسير عمليات تكوين موقع ما والتمييز بين النشاط البشري والأحداث الطبيعية الحالية، بالإضافة إلى ذلك،

التكنولوجيات الرئيسية لرسم الخرائط في قاع البحار

ويعتمد جمع البيانات الهيدروغرافية الحديثة على مجموعة من التكنولوجيات المتقدمة التي تولد صورا وخرائط مفصلة للغاية لقاع البحار، وتقدم كل طريقة مواطن قوة محددة تبعا لعمق المياه، وتحتاج إلى حل، وطبيعة المنطقة المشمولة بالمسح.

نظم الصواريخ المتعددة

إن السونار المتعدد الحزمة هو حجر الزاوية في المسح الهيدروغرافي لعلم الآثار تحت الماء، وهو يجسد مروحة من الشعاعات الصوتية عبر ممسحة من قاع البحر، ويسجل الوقت الذي يستغرقه كل صدى للعودة، والنتيجة هي سحابة كثيفة يمكن معالجتها في نماذج الارتفاع الرقمي ذات الدقة العمودية في النطاق الخفي للثبات المقياس.

Side-Scan Sonar

ويفيد السونار الجانبي بشكل خاص في الكشف عن الأجسام المستخرجة من قاع البحار، مثل مراكب السفن أو المرساة أو البضائع المتناثرة، وهو ينتج صورة صوتية عن قاع البحر بإرسال مسامير واسعة النطاق من المناظير إلى السفينة المسحية، حيث ينشر فيها أجهزة الاستحمام، وينتج عن كثافة الإشارة المرجعية العائدة صورة متبادلة من حيث الشكل والحجم يمكن أن تكشف عن أهداف فرعية متداخلة في المحفوظات.

مقياس الخوذات الساتلية

وفي المياه الضحلة، يمكن للصور الساتلية أن توفر معلومات هيدروغرافية مفيدة دون الحاجة إلى سفينة، أما تقنيات مثل التحليل المتعدد الأطياف ومقاييس الأعماق المستمدة من السواتل فتستخدم تغل الشمس من خلال عمود المياه لتقدير الأعماق، وفي حين أن هذه البيانات الساتلية لا تغطي بسرعة وباهظة التكلفة، مما يجعلها قيمة بالنسبة للدراسات الاستقصائية وللتغيرات في الرصد على مدى الزمن.

الدراسات الاستقصائية الفرعية والرسومات

وتحمل المركبات التي تعمل عن بعد والمركبات ذاتيا تحت الماء حمولات السونار والكاميرات إلى أعماق تتجاوز نطاق الشفرات، ويمكن لهذه المنصات أن تجري دراسات استقصائية منهجية ذات مواقع محددة، وتولد بيانات هيدروغرافية في بيئات عميقة جدا أو باردة أو خطرة بالنسبة لغطاسات البشر، وفي كثير من الأحيان، تقوم أرقيات المياه العميقة، والمركبات المجهزة بمواقع متعددة الأسطوانات، والمسح الجانبي، بجمع الوسائل الأساسية.

How Hydrographic Surveys Guide submerged Site Discovery

والبيانات الهيدروغرافية ليست مجرد خريطة سلبية؛ فهي دليل نشط يُشكل كل مرحلة من مراحل المشروع الأثري تحت الماء، ومن الاستطلاع الأولي إلى التنقيب النهائي، تُبلغ المعلومات عن قاع البحار باتخاذ القرارات ويزيد من احتمال وجود اكتشافات هامة.

النماذج الافتراضية وتحديد المواقع

وقبل نشر أي معدات، يستخدم علماء الآثار البيانات الهيدروغرافية الموجودة في النموذج الذي يحتمل أن تحدث فيه المواقع المغمورة، وعلى سبيل المثال، توجد في الموانئ القديمة وأفواه الأنهار والخليجات المأهولة مناطق عالية الاحتمال بالنسبة لسفن السفن والشحنات الضائعة، ومن خلال تحليل مواسير قياس الأعماق وتوزيع الرواسب والسجلات التاريخية، يمكن للباحثين أن يرتبوا أولويات مناطق المسح القائمة على الاستخدام الأمثل.

التخطيط والسلامة لأغراض الحفر تحت الماء

وبعد تحديد الموقع، تساعد البيانات الهيدروغرافية علماء الآثار على التخطيط لوجستيات الحفر، وتظهر الخرائط العالية الاستبانة التضاريس الدقيق لموقع الحطام، مما يتيح للأفرقة وضع شبكات الحفر، ووضع علامات مرجعية، وتخطيط عمليات الغطس، كما تكشف البيانات عن مخاطر محتملة مثل الخنادق العميقة، أو المنحدرات غير المستقرة، أو التيارات القوية التي يمكن أن تعرض للخطر عمليات الحرق.

الكشف الملحوظ الذي يمكن أن تُتاح بواسطة البيانات الهيدروغرافية

وقد كانت البيانات الهيدروغرافية مفيدة في بعض أهم اكتشافات الآثار تحت سطح الماء في العقود القليلة الماضية، وتبين هذه الدراسات كيف أن رسم خرائط قاع البحار يغير فهمنا للتاريخ البشري.

سفينة أولوبون

كما أن غرق أولوبورون الذي اكتشف قبالة ساحل تركيا، والذي يرجع تاريخه إلى العصر البرونزي الراحل (حوالي 1300 BCE)، هو أحد أهم المواقع الأثرية تحت الماء التي وجدت في أي وقت مضى، وكان موقعه في مسح هيدروغرافي أجري بواسطة معهد علم الأحياء البحرية، وقد ساعدت خرائط السوناري التفصيلية على تحديد هوية الرافض المستخرج من الحطام والتخطيط لفنائي متنوع

سفينة أنتكيثيرا

وعلى الرغم من أن سفينة الأنكيثيرا اكتشفت لأول مرة بواسطة سداسات التفريغ في عام 1900، فإن الدراسات الهيدروغرافية الحديثة أحدثت ثورة في فهمنا للموقع، وفي عامي 2014 و 2015، قام فريق يستخدم الأشعة المصغرة للسونار والمسح الجانبي، كما أن مركبة تعمل عن بعد قد رسمت منطقة الحطام بأكملها في حل مرتفع، وأدى هذا العمل إلى اكتشاف كميات إضافية من المواد الأثرية، بما في ذلك الذكاء التراكمي لآليتين الجديدتين في مجال حفظ البضائع.

مشروع علم الآثار البحرية في البحر الأسود

وقد استخدم مشروع علم المحيطات البحرية في البحر الأسود تكنولوجيا متطورة في مجال الهيدروغرافيا لدراسة مناطق كبيرة من قاع البحر الأسود، كما أن المشروع نشر في منطقة متعددة السود ومحطة أرضية مصممة خصيصا لرسم خرائط لمئات الكيلومترات المربعة من قاع البحر في فترة عالية جدا، مما أدى إلى اكتشاف أكثر من 60 موقعا من مواقع الحطام البحري التي تعود إلى فترات طويلة من الزمن.

إدماج البيانات الهيدروغرافية في أساليب أخرى لعلم الآثار

والبيانات الهيدروغرافية أقوى عندما تقترن بتقنيات أخرى للاستشعار عن بعد والتلف الأرضي، ويزيد النهج المتعدد الأطنان من استرجاع المعلومات ويكفل أن تكون الترجمة الشفوية قائمة على واقع مادي.

تجميع الاستشعار عن بعد مع تحقيقات ديفير وروف

وتُحدد البيانات الساتلية والملاحية الأهداف المحتملة، ولكن التفتيش البصري يظل ضرورياً للتأكيد والتوثيق المفصل، كما أن الديفور أو الرافدين يُنشرون للتحقيق في شذوذ السونار، وجمع عينات الرواسب، وتلقي الفيديو أو الصور الملتقطة، وهذه الخطوة التي تُتخذ في الأرض، هي خطوة حاسمة لأن العديد من أهداف السونار تتحول إلى تشكيلات صخرية طبيعية أو حطامات حديثة أو مصنوعات صوتية.

3D Photogrammetry and Digital Preservation

وتوفر البيانات الهيدروغرافية الإطار المكاني لـ 3D نماذج قياسية للصور الضوئية لمواقع المياه الجوفية، وتستخدم الأشعة الضوئية صورا متداخلة ملتقطة من زوايا متعددة لإعادة بناء النسيج التفصيلي والجيولوجي للأجسام، وعندما تكون هذه النماذج مُراجعة جغرافيا باستخدام بيانات المسح الهيدروغرافي، تصبح سجلات رقمية دقيقة يمكن قياسها، وتحللها، وتتقاسمها مع الجمهور على سبيل المثال، نموذج الحفظ 3D

التقدم التكنولوجي في الأفق

ويتطور مجال المسح الهيدروغرافي بسرعة، وتعود التكنولوجيات الجديدة بزيادة قدرات علم الآثار تحت سطح الماء، مما يجعل من الممكن استكشاف المزيد من المعلومات وتوثيقها بسرعة وتفسير البيانات بمزيد من الدقة.

مركبات تحت الماء ذاتية الصلاحية وأجهزة غزلان

ويتزايد تطور مركبات المركبات ذات الصلصة وأسعار معقولة، ويمكن أن تحمل أجهزة الاستنشاق الحديثة أجهزة استشعار متعددة، بما في ذلك السونار المتعدد الحزم، والآلات الاصطناعية، والآلات المغنطية، وأجهزة المسح المبرمجة مسبقا، ذات دقة عالية، ويمكنها أن تعمل في أعماق عدة آلاف متر، وحتى في فترات زمنية تصل إلى عدة أيام، وتفتح هذه القدرة مناطق شاسعة من المحيط العميق لإجراء مسح مبدئي.

التعلم في مجال تجهيز البيانات

إن حجم البيانات الهيدروغرافية التي تنتجها الدراسات الاستقصائية الحديثة يمكن أن يكون هائلا، فالتفسير اليدوي لصور السونار وسحب النقاط هو تستهلك الوقت وتخضع لتحيز مراقب، كما أن خوارزميات التعلم الماكين تتطور لاكتشاف وتصنيف خصائص المصلحة الأثرية، مثل تذبذب السفن أو المرساة أو الهياكل الحجرية، وهذه الأدوات يمكن أن تمسح تضاريس نماذج البيانات بسرعة، وتضع أهدافا للتدريب على التدفق البشري.

الحفاظ على التراث الثقافي من خلال البيانات الهيدروغرافية

وبالإضافة إلى الاكتشاف والحفر، تؤدي البيانات الهيدروغرافية دوراً حاسماً في الحفاظ على التراث الثقافي تحت الماء على المدى الطويل، وتشكل الخرائط والنماذج سجلات مرجعية يمكن مقارنتها بالدراسات الاستقصائية المقبلة لكشف التغيرات التي تحدثها العمليات الطبيعية أو النشاط البشري أو تغير المناخ، مثلاً ارتفاع مستويات البحر، وزيادة كثافة العواصف، وتحمض المحيطات، وجميع المواقع المغمورة، ويمكن أن تؤدي الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية المتكررة إلى قياس كمية التحات، وتنقلات،

وتؤكد الأطر الدولية مثل اتفاقية اليونسكو لحماية التراث الثقافي المغمور بالمياه أهمية الحفاظ على الموقع كخيار أول، وتدعم البيانات الهيدروغرافية هذا المبدأ بتمكينها من الحصول على وثائق دقيقة دون تدخل مادي، وتتيح النماذج الرقمية للباحثين والجمهور استكشاف المواقع المغمورة عن بعد، وتقليص الضغط على الزيارات والاضطرابات المادية، وفي المناطق التي يشكل فيها النهب مشكلة، تساعد بيانات خط الأساس الهيدروغرافيا السلطات على رصد حالة الموقع وكشف التدخل غير المأذون به.

خاتمة

إن البيانات الهيدروغرافية التي تُقدّم في المستقبل تحولت من نشاط كيميائي إلى نظام علمي صارم، إذ إن البيانات غير المتطورة في مجال علم المحيطات، التي تُقدّرها في المستقبل، هي التي تُمكّن علماء الآثار من اكتشاف وتوثيق وحفظ التراث الثقافي المغمور بدقة وكفاءة، ومن مركبي أولوبون إلى حطام المياه العميقة في بحر الأسود، فإن الأمثلة على ذلك ليست واضحة: