Menyelam Jauh ke Sejarah di lautan Dalam

Arkeolog bawah air menggunakan alat berteknologi tinggi untuk menemukan dan mempelajari benda-benda yang cekung

Cindy Van Dover tahu banyak tentang lautan dalam. Tapi dia tidak pernah menduga akan menemukan kapal karam berusia lebih dari 200 tahun saat ia mencari makhluk laut. Itu pada Juli 2015. Van Dover dan ahli biologi laut dalam lainnya sedang meluncur di sebuah kapal penelitian di lepas pantai North Carolina. Mereka mencari tambatan ilmiah.

Kabel menempel di dasar laut lebih dari 1,6 kilometer (1 mil) ke bawah. Instrumen yang dilekatkan pada kabel tersebut mengumpulkan data arus laut serta contoh makhluk mungil yang disebut plankton. Tapi para ilmuwan mengintip sesuatu yang jauh lebih penting dan menggairahkan. Berupa tumpukan batu bata, balok kayu, botol kaca dan kompas logam. Itu adalah kapal karam, dan mungkin berusia 200 sampai 300 tahun.

Dua kendaraan bawah laut yang dibawa ahli biologi untuk mengumpulkan sampel di perairan dalam membantu mereka menemukan bangkai kapal tersebut. Pertama, robot bawah laut mengirim kembali gambar yang terlihat seperti tambatan yang hilang. Lalu dua penyelam turun dengan kendaraan yang lebih besar. Pada saat itu, mereka melihat sisa-sisa kapal di dasar laut.

Segera para periset berencana untuk mengunjungi bangkai kapal itu lagi. Kali ini, mereka akan mencari petunjuk tentang misi kapal tersebut. Ini mungkin merupakan kapal dagang yang membawa barang antara Eropa, Karibia dan Amerika Utara.

Arkeolog belajar tentang masa lalu dengan mempelajari tempat-tempat di mana manusia pernah tinggal atau bepergian. Dunia bawah laut adalah tempat yang baik untuk menemukan petunjuk tentang hal ini. Terutama yang terjadi terhadap kapal yang jatuh. "Bangkai kapal adalah paket informasi yang membantu kita memahami peradaban kuno," kata Brendan Foley, seorang arkeolog di Woods Hole Oceanographic Institution di Massachusetts, dikutip dari sciencenews.org.

Sampai saat ini, scuba diving adalah satu-satunya cara untuk menjelajahi situs bawah laut. Penyelam scuba menghirup udara yang telah dikompres menjadi tank yang diikatkan ke punggung mereka. Tetapi penjelajah dengan peralatan khusus dan pelatihan hanya bisa turun paling jauh 200 atau 300 kaki dan hanya beberapa menit. Wrecks di perairan dalam tidak terjangkau.

Namun peralatan baru ini membantu penyelam masuk lebih dalam dan bertahan lebih lama. Kendaraan bawah air membawa zona jangkauan yang terlalu dalam untuk scuba. Arkeolog pun menggunakan metode laboratorium canggih untuk menganalisis apa yang mereka temukan. Logam di jangkar kapal, atau jejak kimia makanan di dalam toples, dapat mengungkapkan dari mana benda-benda itu berasal. Bahkan potongan kecil tanaman yang sudah mati lama, terkubur jauh di bawah air, bisa menunjukkan kejutan besar tentang sejarah manusia.

Sebuah kejutan di laut

Van Dover mengarahkan Laboratorium Kelautan Universitas Duke di Durham, N.C. Dia memimpin ekspedisi biologi yang menemukan kapal karam North Carolina. "Kami tahu di mana mooring seharusnya tapi tidak dapat menemukannya," katanya.

Seorang mahasiswa pascasarjana di kapal pesiar menyarankan untuk mengirim robot bawah air yang disebut Sentry ke bawah untuk mencari tambatnya. Teknisi kemudian memprogram Sentry untuk berenang sendiri. Kamera robot ini menghasilkan foto digital dan peta menggunakan metode yang disebut side-scan sonar (SO-narh). Teknik ini mengirimkan bunyi-bunyi, yang disebut "ping," menuju kedua sisi saat bergerak melalui air.

Ketika gelombang suara memantul kembali, Sentry mengukur seberapa kuat mereka. Benda keras, seperti bebatuan atau bangkai kapal, lebih mencerminkan suara daripada pasir, jadi mereka mengirim kembali sinyal yang lebih kuat. Sentry menggunakan gema ini untuk membuat gambar dasar laut.

Kru penelitian memprogram Sentry untuk mencari daerah di mana mereka mengira mooring seharusnya berada. Satu gambar menunjukkan sesuatu yang terlihat seperti kabel. Dua penyelam kemudian turun di kapal selam penelitian bernama Alvin untuk melihat lebih dekat. "Saat itulah kami tahu bahwa kami memiliki kapal yang cukup tua," kata Van Dover.

Van Dover telah mempelajari dasar laut dalam selama bertahun-tahun dan melakukan banyak penyelaman di Alvin. Dia tidak terkejut bahwa kecelakaan itu telah berlangsung 200 tahun atau lebih. "Airnya sangat dingin pada kedalaman - sekitar 4 ° Celsius (39 ° Fahrenheit)," katanya.

Suhu yang mendekati suhu beku membantu melestarikan bangkai kapal dengan memperlambat laju bahan rusak. Arus laut terus membuat sedimen hingga mengubur bangkai kapal, dan perairan dalam melindunginya dari badai permukaan.

Apa yang mengejutkan Van Dover adalah bahwa kecelakaan itu tidak terdeteksi begitu lama. Itu terletak hanya sekitar 100 meter (330 kaki) dari sebuah situs yang dia pelajari dan dipetakan pada kapal pesiar lainnya. Itu hanya sedikit lebih pendek dari lapangan sepak bola. "Tapi kami tidak pernah menangkap bangkai kapal itu. Itu menunjukkan berapa banyak rahasia yang ada di laut dalam," katanya.

Biji-bijian kuno

Seperti bangkai kapal, area di dekat garis pantai bisa menampung harta karun.

Manusia telah hidup di sepanjang pantai selama ribuan tahun. Tapi garis pantai bumi berubah. Beberapa kali di masa lalu, suhu planet didinginkan dan beberapa air di lautan membeku. Tingkat air laut global turun, membuat lahan baru. Orang-orang menetap di daerah pesisir ini. Kemudian, lapisan es meleleh dan permukiman di dekat pantai dibanjiri.

Situs yang banjir sekarang mengandung petunjuk untuk permukiman masa lalu tersebut.

Robin Allaby adalah ilmuwan tanaman di University of Warwick di Coventry, Inggris. Dia belajar ketika orang mulai menanam tanaman daripada mengandalkan berburu makanan. Dia mencoba merekonstruksi sejarah manusia dari bahan genetik tumbuhan dan tumbuhan yang dikubur lama.

Ilmuwan bisa melakukan ini karena tanaman yang telah diolah dan dibudidayakan akan berubah, atau berkembang, berbeda dengan nenek moyang mereka. Untuk mendapatkan jagung dengan tongkol besar dan banyak kernel, misalnya, petani akan menyelamatkan benih dari tanaman terbaik setiap tahun untuk dibesarkan di musim depan. Sifat-sifat berharga tersebut mencerminkan perubahan gen jagung.

Ilmuwan tertarik dengan informasi semacam ini karena beralih dari berburu ke pertanian juga bisa memicu perubahan lainnya. Alih-alih berkeliaran dalam kelompok kecil untuk menemukan mangsa, orang mungkin tinggal di satu tempat dan tinggal di komunitas yang lebih besar. Tapi pergeseran itu tidak mudah. Pemburu makan banyak daging. Petani makan lebih banyak tanaman, yang kekurangan beberapa nutrisi penting, seperti zat besi. "Bila melihat sejarah, kita melihat banyak masalah kesehatan selama transisi ini," dalam catatan Allaby.

Dia menyebut situs bawah laut merupakan "kulkas alam." Mereka adalah tempat yang baik untuk mencari potongan tanaman kuno. Baru-baru ini Allaby bekerja dengan arkeolog di University of Bradford dan Maritime Archaeology Trust Inggris. Mereka semua ingin tahu kapan orang pertama kali bertani di Inggris. Mereka mengambil sampel dari tanah yang dikuburkan di bawah air di sebuah lokasi di Selat Inggris bernama Bouldnor Cliff. Orang-orang tinggal di sana ribuan tahun yang lalu, saat permukaan laut lebih rendah.

Tanah berusia 8.000 tahun itu disegel di bawah sedimen padat. Sampel yang diambil berisi DNA dari tumbuhan purba. Untuk mengidentifikasi tanaman tersebut, para ilmuwan menggunakan metode laboratorium yang disebut sequencing DNA. Mereka melihat fragmen DNA untuk menemukan pola yang unik untuk spesies tertentu. Sebagian besar DNA berasal dari tumbuh-tumbuhan dan pepohonan yang biasa terjadi di Inggris 8.000 tahun yang lalu. Tapi ada juga kejutan besar, yaitu beberapa DNA berasal dari dua jenis gandum bertani.

Mengapa hal itu mengejutkan? Sejarawan berpikir orang tidak mulai bertani di Inggris sampai sekitar 6.000 tahun yang lalu. Sebelum waktu itu, mereka berburu, memancing dan mengumpulkan tanaman yang dapat dimakan. Tanaman tumbuh dimulai di Timur Tengah dan perlahan-lahan ke seluruh Eropa. Tapi DNA gandum berusia 8.000 tahun di situs bawah air ini cocok dengan gandum yang telah tumbuh di Timur Tengah. Itu berarti pertanian mungkin telah sampai di Inggris setidaknya 2.000 tahun lebih awal dari yang diyakini para sejarawan!

Tapi jika petani menaikkan gandum di Bouldnor Cliff, sampel tanah juga seharusnya mengandung serbuk sari gandum. Serbuk sari adalah bubuk sel "jantan" yang dilepaskan tanaman saat mereka berbunga. Saat angin atau makhluk penyerbuk, seperti lebah, membawa serbuk sari ke tanaman lain, ia membuahi bagian betina dari tanaman tersebut. Para ilmuwan tidak menemukan serbuk sari gandum. Jadi Allaby mengatakan bahwa gandum di sampel tanah mereka mungkin belum tumbuh di Bouldnor Cliff. Dia pikir itu mungkin berasal dari pedagang yang menyeberang dari Eropa.

Itu masih penting karena akan menunjukkan bahwa Inggris tidak terputus dari wilayah Eropa lainnya 8.000 tahun yang lalu. "Orang-orang di Bouldnor Cliff adalah pemburu dan pengumpul, tapi mereka bertukar barang dengan petani dan melakukan perkawinan silang," kata Allaby. 

Kembali ke Antikythera

Orang-orang telah berlayar menyusuri perairan Laut Mediterania selama ribuan tahun. Foley menyebut dasar Laut Tengah "galeri museum terbesar di dunia." 

Foley bekerja dengan para arkeolog Yunani di sana untuk menjelajahi sebuah kecelakaan besar di pulau Antikythera. Kapal yang ada tenggelam lebih dari 2.000 tahun yang lalu. Benda itu membawa banyak benda mahal, termasuk patung, mangkuk kaca, toples parfum, koin dan perhiasan.

Menjangkau bangkai kapal itu sulit, karena terletak 55 meter (180 kaki) di bawah permukaan air. Itu cukup dalam, seperti dengan gedung perkantoran bertingkat 11. Biasanya, penyelam yang terlatih hanya bisa dengan aman bertahan di kedalaman itu selama beberapa menit. Tapi Foley dan timnya menggunakan peralatan canggih yang memberi waktu cukup banyak menyelam di dalam air untuk memetakan dan menggali bangkai kapal besar itu.

Nelayan Yunani menyelam untuk membeli sepon laut saat mereka menemukan bangkai kapal pada tahun 1900. Scuba belum ditemukan. Para nelayan memiliki satu setelan menyelam kanvas yang mereka tukar di antara keduanya. Udara di helm perunggu jas itu datang melalui pipa yang berlari ke atas kapal. Orang-orang berhasil membawa beberapa kargo bangkai kapal itu. Penemuan yang paling menakjubkan adalah mesin yang dikenal dengan Mekanisme Antikythera. Terbuat dari lebih dari 30 roda gigi perunggu, ini menunjukkan fase bulan dan posisi lima planet yang diketahui orang-orang Yunani kuno.

Tidak ada orang lain yang mencoba mencapai ke lokasi kecelakaan Antikythera sampai tahun 1970an, ketika Jacques Cousteau (ZHOCK koo-STO), ahli kelautan Prancis yang terkenal, ke sana. Krunya menemukan lebih banyak barang, termasuk koin dan perhiasan. Tetapi bahkan dengan peralatan selam (yang dibantu oleh Cousteau), mereka hanya bisa menghabiskan sekitar 10 menit untuk menuju ke kecelakaan tersebut pada setiap penyelaman. Sebagian besar muatan kapal belum pernah diangkat dari kedalaman.

Foley dan rekan-rekannya ingin mengemukakan lebih banyak muatan itu dan mencari tahu jenis kapal yang membawanya. Pada tahun 2014, mereka menggunakan kamera pada robot bawah laut untuk membuat peta digital tiga dimensi dari situs ini. Hal itu menyebabkan para penyelam melakukan lebih banyak barang yang terkubur di sedimen. Di antara temuan mereka ada tombak perunggu 2 meter (lebih dari 6 kaki). Pekerjaan akan berlanjut di lokasi selama lima tahun ke depan.

Menyelam ke bangkai kapal cukup menantang, karena manusia tidak berevolusi untuk bernafas di bawah air. Udara terkompresi dalam tangki penyelam, mengandung campuran sebagian besar nitrogen dan oksigen. Saat kita menghirup, tubuh kita menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi. Tubuh kita tidak menggunakan nitrogen dari udara, jadi kita menghembuskannya sebagian besar, bersama dengan karbon dioksida dan oksigen yang tidak terpakai. Sebagian kecil nitrogen larut ke dalam aliran darah kita, tapi tidak ada efeknya.

Tapi saat seorang penyelam berenang di bawah air, air menekan tubuh mereka. Tekanan ekstra itu memaksa lebih banyak nitrogen dari paru-paru mereka ke aliran darah dan jaringan daripada yang akan diserap di permukaan. Semakin lama seorang penyelam tetap berada di bawah air dan semakin dalam ia pergi, semakin banyak nitrogen yang diserap tubuhnya.

Ketika penyelam naik ke permukaan, tekanan pada tubuhnya berkurang dan nitrogen ekstra larut dari jaringannya. Proses itu disebut dekompresi. Jika para penyelam naik terlalu cepat, nitrogen bisa membentuk gelembung di jaringan atau aliran darah mereka. Ini dikenal sebagai penyakit dekompresi. Hal ini dapat menyebabkan nyeri sendi, bisa membahayakan otak atau sumsum tulang belakang. Dua penyelam Yunani yang menjelajahi lokasi kecelakaan Antikythera pada tahun 1900 menjadi lumpuh akibat penyakit dekompresi. Yang lainnya meninggal.

Untuk menghabiskan lebih banyak waktu di bawah air, penyelam di bangkai Antikythera ini menggunakan campuran gas khusus yang tidak menyebabkan penyakit dekompresi. "Dengan menetapkan sistem komputer untuk menjaga tingkat oksigen yang tepat selama menyelam," jelas Edward O'Brien, petugas keamanan selam di Lembaga Oseanografi Woods Hole.

Penyelam di Antikythera juga menggunakan sistem yang disebut rebreathers. Corong pada peralatan scuba diving normal memungkinkan gas-gas yang menyebar exhale bubble sampai ke permukaan. Rebreathers menggosok keluar karbon dioksida dan menggunakan kembali sebagian besar oksigen. Dengan rebreathers dan persediaan gas campuran, para penyelam di lokasi kecelakaan Antikythera bisa menghabiskan waktu hingga 90 menit di bawah air.

Sebuah 'setelan ruang angkasa' untuk lautan

Penyelam segera mungkin bisa memperpanjang perjalanan mereka lebih jauh, menghabiskan berjam-jam di Antikythera. Perangkat baru, yang dikenal sebagai Exosuit, seharusnya memungkinkan hal ini terjadi. Kelihatannya seperti setelan ruang angkasa kecuali yang memiliki cangkang aluminium yang keras. Tekanan udara di dalam cangkang sama dengan di permukaan, sehingga para penyelam yang mengenakannya bisa turun sekitar 300 meter (1.000 kaki) di bawah air tanpa harus khawatir dekompresi muncul kembali.

Exosuit memiliki berat sekitar 240 kilogram (500 pon). Seorang penyelam memanjat ke dalamnya, kemudian diturunkan ke dalam air dengan derek. Tapi tidak sulit untuk bergerak dalam setelan jas di bawah air. "Ini memiliki paket propulsi di bagian belakang dan pedal di sepatu bot," O'Brien menjelaskan. 

Foley menyebut kapal itu "Titanic dari dunia kuno." Dia yakin ini mungkin pembawa gandum. Orang Yunani Kuno dan Romawi membangun kapal-kapal besar ini untuk mengangkut banyak gandum dan jelai di Mediterania. Mereka juga membawa penumpang dan barang mewah.

Untuk mendukung teorinya, Foley ingin mencari contoh butir kuno dalam sedimen di sekitar bangkai kapal. Para arkeolog juga akan menganalisis berbagai bentuk unsur, atau isotop, timah di jangkar kapal untuk mencari tahu di mana logam tersebut telah ditambang. Studi tersebut bisa mengungkapkan misi kapal dan di mana itu dibuat.

Berdasarkan penelitian dan pengalamannya sendiri yang mencari bangkai kapal, Foley percaya bahwa ada banyak lagi bangkai kapal yang menunggu untuk ditemukan. Dengan menggunakan robot bawah air, dia memindai dan memetakan bagian-bagian besar Mediterania untuk memperkirakan berapa bangkai kapal terbaring di sana.

Organisasi Pendidikan, Ilmu Pengetahuan dan Kebudayaan Perserikatan Bangsa-Bangsa memperkirakan bahwa mungkin ada lebih dari 3 juta bangkai kapal yang tersebar di sepanjang dasar laut. "Ada 750.000 bangkai kapal dari zaman kuno di dasar laut yang dalam. Kami telah menemukan kurang dari 1 persen dari mereka. Saya harap apa yang kita temukan akan mengilhami lebih banyak ilmuwan untuk datang dan mencari yang lain," katanya.(kakiku kram/sciencenews.org)

Images:
Sciencenews.org

0 komentar:

Post a Comment