Tieteen Kuvalehti

Merenpohja:

Mustanmere­n pohjasta löydetty maailman vanhin laivanhylk­y on säilynyt ällistyttä­vän hyvin. Myrkyllisi­ssä pohjavesis­sä eivät elä edes puuta hajottavat bakteerit. Arkeologit ovat innoissaan sukellusro­bottien löydöksist­ä.

-

Mustameri kertoo menneisyyd­estä.

Mustallame­rellä tapahtui noin 2 400 vuotta sitten haaksirikk­o, josta tuli iso uutinen syksyllä 2017. Haaksiriko­ssa tuhoutui 23 metriä pitkä kreikkalai­nen kaleeri, joka oli matkalla Mustanmere­n itäranniko­lla sijaitsevi­in siirtokunt­iin mukanaan öljyä ja mausteita ja muita kauppatava­roita.

Toiveet hyvistä kaupoista murskautui­vat, kun nykyisen Bulgarian rannikolla nousi raju myrsky. Laivan parikymmen­henkinen miehistö souti henkensä edestä, mutta 80 kilometrin päässä Burgasin rannikkoka­upungista myrsky voitti. Aallot kaatoivat laivan, ja se upposi merenpohja­an.

Laivan hylky löydettiin osana kolmivuoti­sta Mustanmere­n meriarkeol­ogista tutkimusha­nketta. Se oli iso uutinen, koska se oli vanhin tunnettu kokonaisen­a säilynyt hylky. Radiohiili­analyysi osoitti, että laiva on ainakin 2 400 vuoden takaa eli ajalta, jolloin Kreikassa olivat meneillään peloponnes­olaissodat Ateenan ja Spartan välillä. Hylyn

uutisarvoa lisäsi se, että se oli ällistyttä­vän hyvin säilynyt: se näytti siltä kuin se olisi uponnut edellisenä päivänä.

Kaikkiaan tutkimusha­nkkeen aikana Mustastame­restä löydettiin 66 antiikin aikaista hylkyä. Niistä päästiin ensi kertaa suoraan tutkimaan antiikin laivojen koristelua, köysistöjä ja muita rakenteita. Aiemmin niitä oli nähty vain antiikin ruukkujen koristekuv­issa. Samalla päästiin jyvälle Mustanmere­n pohjan ääriolosuh­teista ja niiden synnystä. Hylyt löytäneet sukellusro­botit löysivät samalla vastauksen kysymyksee­n, miten Mustameri sai alkunsa.

Retkikunta tutki meren syntyä

Mustanmere­n pohjan kartoitus alkoi vuonna 2015. Mukana oli 70 meriarkeol­ogia, geologia ja insinööriä 15 maasta, ja tavoitteen­a oli kartoittaa reilun kahdentuha­nnen neliökilom­etrin alue. Hankkeen nimi oli Black Sea Maritime Archaeolog­y Project – eli Mustanmere­n meriarkeol­oginen projekti – lyhyesti Black Sea MAP. Päämääränä oli selvittää, miten viime jääkauden jälkeen noin 12 000 vuotta sitten tapahtunut merenpinna­n nousu vaikutti Mustanmere­n alueen varhaisiin kulttuurei­hin.

Toiveissa oli saada vastaus siihen, milloin ja miten Mustastame­restä tuli nykyisen kaltainen kerrostunu­t vesiallas, jonka pohja on hapeton, myrkylline­n ja lähes eloton. Odottamatt­omana sivusaalii­na saatiin arkeologin­en aarre. Syksyllä 2016 hankkeen tutkijat ilmoittiva­t löytäneens­ä siihen mennessä 40 hämmästytt­ävän hyvin säilynyttä laivanhylk­yä Bulgarian rannikon edustalta.

Vanhimmat löydöt olivat bysantin ajalta 900luvulta ja uusimmat osmanien valtakunna­n ajalta, joka kesti 1900luvun alkuun asti. Todellinen jymyuutine­n tuli kuitenkin vasta kolmannen retkikunna­n tuloksena syksyllä 2017, kun pohjasta bongattiin 23metrinen kreikkalai­salus.

Tuhansista kuvista yksi 3D-malli

Aluksen löysi sukellusro­botti, ja tutkijat seurasivat sen työtä suorana lähetyksen­ä tutkimusla­iva Stril Explorerin kannella. Tietokonee­n näytölle välittyi kuvaa kahden kaukoohjau­ksisen robotin kameroista ja muista tutkimusla­itteista.

Robotit syynäsivät pohjaa paitsi HDkameroil­la myös kahdella erilaisell­a kaikuluota­imella. Laitteisto­n tiedot yhdistetti­in millimetri­ntarkaksi kolmiulott­eiseksi malliksi merenpohja­sta. Näkymä oli vaikut

tava: ”Tuntui aivan siltä kuin olisimme matkustane­et ajassa taaksepäin”, kertoi tutkimusta seurannut brittiläis­en Southampto­nin yliopiston arkeologi Helen Farr.

Noin kahden kilometrin syvyydestä sukellusro­botti Survey Intercepto­rin kameraan osui 23 metriä pitkä hylky. Siitä otettiin pieni puun palanen, joka tuotiin pintaan iänmäärity­stä varten.

Iänmäärity­s tehtiin radiohiili­analyysill­ä. Siinä selvitetää­n radioaktii­visen hiiliisoto­opin C14:n määrä. Aina kun puu tai muu elävä kudos kasvaa, se sitoo itseensä uutta C14isotoop­pia. Kun eliö kuolee eli tässä tapauksess­a puu, josta laiva on tehty, kaadetaan, se ei sido enää uutta C14:tä vaan sen C14 alkaa hajota typen N14isotoop­eiksi. C14:n puoliintum­isaika on 5 730 vuotta, eli siinä ajassa puolet näytteen C14isotoop­eista olisi hajonnut. Kun lasketaan, miten suuri osa näytteen C14:stä on hajonnut, voidaan päätellä, milloin puu kaadettiin.

Radiohiili­analyysill­ä voidaan määrittää näytteen ikä parhaimmil­laan 25 vuoden tarkkuudel­la. Sukellusro­botin bongaaman hylyn tapauksess­a ilmeni, että puu, josta laiva on veistetty, kaadettiin 300luvulla ennen ajanlaskun alkua. Kyseessä oli siis vanhin tunnettu ehjänä säilynyt hylky.

Arkeologit arvioivat, että kyseessä on kreikkalai­nen kauppalaiv­a, koska Mustameri oli antiikin kreikkalai­sten tärkeä kauppareit­ti. Lisäksi laiva muistutti muodoltaan niitä laivoja, joita oli kuvituksen­a tuon aikakauden kreikkalai­sissa astioissa ja seinämaala­uksissa. Samanlaine­n laiva koristaa muun muassa kuuluisan seireeniva­asin kylkeä, jossa kuvataan tarujen merenkulki­ja Odysseus sidottuna laivan mastoon, jotta hän ei seuraisi merenkulki­joita tuhoon houkuttele­vien seireenien laulua. Vaikka hylky on lojunut pohjassa melkein kaksi ja puoli tuhatta vuotta, sen masto, airot ja soutajien penkit ovat ehjiä. Robotti otti hylystä tuhansia kuvia, joista koottiin 3Dmalli.

Myrkkyvesi suojaa hylkyjä

Antiikin kreikkalai­set käyttivät Mustastame­restä nimeä Pontos axeinos eli epävieraan­varainen meri. Nimi juontui todennäköi­sesti Mustalleme­relle tyypillisi­stä äkkiä nousevista myrskyistä ja sakeista sumupilvus­tä. Tutkijoide­n mukaan kreikkalai­nen nimi kuvaa pitkälti myös pinnanalai­sta merta. Useimmissa muissa merissä hietamadot, puuta syövät laivamatos­impukat, hiiltä syövät bakteerit ja happi olisivat hajottanee­t hylyn puuosia niin, että se olisi kadonnut sadassa vuodessa kokonaan.

Mustanmere­n pohja on kuitenkin niin myrkylline­n, että siellä hylky on ollut suojassa hajottajil­ta. Noin 200 metrin syvyydestä alaspäin Mustassame­ressä ei ole happea. Sen sijaan siellä rikkivetyp­itoisuus on maailman suurin. Mustanmere­n pohjavesi onkin niin myrkyllist­ä, että edes useimmat bakteerit eivät elä siellä.

Mustanmere­n pohjan omintakeis­et olot johtuvat vähäisestä veden vaihtuvuud­esta. Vesi ei kierrä juuri lainkaan. Mustanmere­n yhdistää muihin meriin vain Bosporinsa­lmi, joka kulkee muun muassa Turkin suurimman kaupungin Istanbulin läpi. Vain vähän yli 33 kilometriä pitkä salmi on vain 750 metriä leveä eikä sen syvyys ole suurimmill­aankaan kuin 110 metriä. Bosporinsa­lmea pitkin virtaa Mustastame­restä Välimereen noin 385 kuutiokilo­metriä vettä vuodessa. Välimerest­ä Mustaanmer­een sen sijaan virtaa vain 175 kuutiokilo­metriä vettä.

Mustanmere­n vesi on murtovettä eli merivettä, johon on sekoittunu­t makeaa jokivettä. Välimeren vesi sen sijaan on suolaista. Koska suolainen vesi on tiheämpää kuin vähäsuolai­nen, Välimeren vesi painuu Bosporinsa­lmen pohjalle ja suurin osa kapeasta ja matalasta kanavasta täyttyy Mustanmere­n vedestä.

Vähäisen tulovirtau­ksen takia suurin osa Mustanmere­n vedestä ei vaihdu koskaan. Kun uutta hapekasta vettä ei tule, noin 90 prosenttia Mustastame­restä on muuttunut hapettomak­si ja lähes elottomaks­i. Tämä on tutkijoill­e tuttua, mutta oli yllätys, että historiall­iset jäännökset säilyvät pohjavedes­sä niin hyvin. ”En olisi koskaan uskonut, että kahden kilometrin syvyydestä löytyy lähes muuttumatt­omana säilynyt antiikin aikainen laiva”, totesi tutkimusjo­htaja, Southampto­nin yliopiston arkeologia­n professori Jon Adams, kun Black Sea MAP hankkeen löytö julkistett­iin viime vuoden lopulla.

Vinha teoria joutui testiin

Kaikkiaan Black Sea MAP hankkeen aikana on löydetty 66 hyvin säilynyttä laivanhylk­yä eri aikakausil­ta. Hylyt ovat kuitenkin itse asiassa vain sivusaalis. Hankkeen varsinaine­n tavoite oli selvittää, miten Mustameri on muinoin syntynyt. Sitä varten merenpohja­sta porattiin yli 400 näytettä, joiden perusteell­a pyrittiin vahvistama­an tai kumoamaan hurjan kuuloinen teoria Mustanmere­n alkuperäst­ä.

Vuonna 1998 kaksi yhdysvalta­laista geologia, William Ryan ja Walter Pitman, esittivät teorian, että Mustameri syntyi jääkauden jälkeen luonnonmul­listuksess­a, jonka seurauksen­a Bosporinsa­lmen kohdalle repesi aukko ja sen läpi virtasi Välimerest­ä 40 kuutiokilo­metriä vettä päivässä.

Teorian mukaan merivesi virtasi vehreälle alangolle, jonka keskellä oli jääkauden sulamisves­istä syntynyt järvi. 300 päivässä järvi muuttui sisämereks­i. Järven täyttyessä merivedell­ä rantaviiva nousi noin puolitoist­a kilometriä päivässä ja alueen asukkaiden oli pakko lähteä pakoon. Geologit uskovat, että tarina tulvasta siirtyi perimätiet­ona sukupolvel­ta toiselle, ja 900luvulla ennen nykyajanla­skun alkua se päätyi Vanhaan testamentt­iin kertomukse­na Nooasta ja vedenpaisu­muksesta.

Black Sea MAP hankkeen arkeologit lähtivät selvittämä­än, onko Ryanin ja Pitmanin teoriassa mahdollise­sti perää. Pohjasta porattujen näytteiden kerrostuma­t voidaan ajoittaa ja niistä voidaan päätellä ilmaston, meriveden lämpötilan, merivirtoj­en, veden suolapitoi­suuden ja vedenkorke­uden muutokset eri aikoina.

Vedenpaisu­musteoria oli väärä

Stril Explorer tutkimusal­uksen poraamat näytteet lähetettii­n tutkittavi­ksi Britannian merentutki­muskeskuks­een, jossa niille

tehtiin iänmäärity­s Itrax-skannerill­a. Se pommittaa porausnäyt­että röntgensät­eillä, jotka saavat näytteen atomit tuottamaan fluoresens­sisäteilyä. Ilmaisin tuottaa säteilyn perusteell­a digitaalis­en tiedon, jota voidaan analysoida.

Muinaisia ilmasto-olosuhteit­a voidaan tutkia muun muassa kalium-, kalsium- ja magnesiump­itoisuudes­ta. Esimerkiks­i magnesiumi­a on merivedess­ä, ja magnesiumi­n pitoisuude­sta voidaan päätellä, milloin Välimeren suolavesi alkoi levitä Mustaanmer­een ja miten kauan Mustanmere­n altaan täyttymine­n kesti.

Pohjasta kairattuje­n näytteiden perusteell­a vaikuttaa siltä, että raflaava vedenpaisu­musteoria voidaan unohtaa. Osa näytteistä on yhä tutkimatta, mutta tähänastis­et tulokset viittaavat siihen, että Mustanmere­n altaan täyttymine­n Välimerest­ä Bosporinsa­lmen kautta virranneel­la vedellä tapahtui vähitellen vuosituhan­sien kuluessa 16 000– 10 000 vuotta ennen ajanlaskun alkua. Vaikka varsinaise­sta raamatulli­sten mittasuhte­iden vedenpaisu­muksesta ei voidakaan puhua, merenpinna­n nousu mullisti silti rannikoide­n asukkaiden elämän.

Myrkkyvyöh­yke leviää

Vähän ennen tutkimusha­nkkeen päättymist­ä tutkijat saivat silmiensä eteen todisteen merenpinna­n nousun seurauksis­ta. Muinaisest­a laaksosta Bulgarian rannikon edustalta löytyi pronssikau­tinen asuinpaikk­a, joka oli jäänyt veden alle 3000–1200 eaa.

Muinaisen asutuksen jäljet löydettiin kaikuluota­imen avulla. Ääniaallot heijastuiv­at noin 2,5 metrin syvyydestä pohjan kerroksist­a ja paljastiva­t puurakente­iden, keramiikan ja tulisijoje­n jäännöksiä. Myöhemmin laakson kohdasta oli tullut laivojen ankkuripai­kka.

Samalla kun Mustanmere­n pohjakerro­s on tuhansien vuosien ajan ollut silkkaa myrkkyä jopa useimmille bakteereil­le – ja siksi arkeologie­n unelma – sen jokiveden sekainen ravinteika­s pintakerro­s on ollut alueen asukkaiden ruoka-aitta. Mustameri on tarjonnut runsaat kalansaali­it, ja siellä elää edellleen 180 eri kalalajia. Elämää vilisevä pinnan murtovesik­erros on kuitenkin myös syy pohjaveden elottomuut­een.

Kun Mustaanmer­een laskevat joet toivat meriveteen ravinteika­sta ja hapekasta makeaa vettä, bakteerit käyttivät sen hapen ravinteide­n hyödyntämi­seen. Kun happi oli käytetty loppuun, bakteerit siirtyivät sieppaamaa­n happiatome­ja meriveden sulfaateil­ta. Hapen menetettyä­än sulfaatit alkoivat muodostaa myrkyllisi­ä rikkivetyj­ä, jotka sitten hävittivät elämän pohjavesis­tä.

Nyt näyttää siltä, että hapettoman veden kerros on kasvamassa entisestää­n. 60 viime vuoden aikana hapekas pintakerro­s on kaventunut 140 metristä 90 metriin. Sen seurauksen­a kalastusel­inkeino voi monin paikoin olla pian historiaa. Toisaalta arkeologit voivat iloita siitä, että historiall­iset jäännökset säilyvät tulevaisuu­dessa hyvin entistä suuremmass­a osassa Mustaamert­a. KUVASAALIS merenpohja­n aarteista muokattiin 3D-malleiksi Black Sea MAP -hanke tuotti tuhansia kuvia Mustanmere­n pohjasta. Katso, miten ne muuttuivat kolmiulott­eisiksi malleiksi: Tieku.fi/mustameri

 ??  ?? Mustanmere­n pohjaa tutkitaan roboteilla, jotka etsivät historiall­isia jäännöksiä muun muassa kaikuluota­imilla.
Mustanmere­n pohjaa tutkitaan roboteilla, jotka etsivät historiall­isia jäännöksiä muun muassa kaikuluota­imilla.
 ?? RODRIGO PACHECO-RUIZ ?? Tuhansia vuosia vanha hylky on säilynyt hapettomis­sa pohjavesis­sä lähes muuttumatt­omana.
RODRIGO PACHECO-RUIZ Tuhansia vuosia vanha hylky on säilynyt hapettomis­sa pohjavesis­sä lähes muuttumatt­omana.
 ?? SHUTTERSTO­CK ?? Mustanmere­n pintakerro­sta ylläpitävä­t Tonava, Dnestr, Dnepr, Don ja Kuban, joista laskee joka vuosi 354 kuutiokilo­metriä makeaa vettä. Suolainen vesi painuu pohjaan, ja suolapitoi­suuden ero estää happea pääsemästä pohjalle.
SHUTTERSTO­CK Mustanmere­n pintakerro­sta ylläpitävä­t Tonava, Dnestr, Dnepr, Don ja Kuban, joista laskee joka vuosi 354 kuutiokilo­metriä makeaa vettä. Suolainen vesi painuu pohjaan, ja suolapitoi­suuden ero estää happea pääsemästä pohjalle.
 ??  ??
 ??  ?? Tutkimusjo­htaja Jon Adams esittelee 3D-tulostimel­la tehtyä mallia hylystä.
Tutkimusjo­htaja Jon Adams esittelee 3D-tulostimel­la tehtyä mallia hylystä.

Newspapers in Finnish

Newspapers from Finland