El vaixell romà Illes Formigues II

Problemàtica tècnica i metodològica d’una excavació arqueològica en fondària.

Rut Geli
(responsable del CASC)
Guillem Mauri
(arqueòleg col·laborador del CASC)
Joan Mayoral
(arqueòleg col·laborador del CASC)


El derelicte Illes Formigues II, enfonsat a 47 metres de profunditat, constitueix el primer jaciment arqueològic excavat a aquesta fondària amb metodologia científica a casa nostra, tot un repte tècnic.

El derelicte Illes Formigues II està ubicat a 47 metres de profunditat, pròxim a les illes que li donen nom, les illes Formigues, situades entre Palafrugell i Palamós (Baix Empordà). Va ser localitzat pel CASC l’any 2016, durant els treballs de Carta Arqueològica Subaquàtica del Baix Empordà i gràcies a la col·laboració del Sr. Jaume Soler.

L’excepcional grau de conservació del jaciment, que preservava no només el continent, és a dir l’arquitectura naval del vaixell –la fusta–, sinó també el contingut, el carregament que transportava –les àmfores–, va conduir que es decidís començar-ne l’excavació en extensió l’any 2017. Cal tenir present que el grau d’espoli que ha patit la costa catalana fa que localitzar un jaciment d’època antiga com aquest a casa nostra sigui un fet realment excepcional.

Els primers treballs han permès plantejar la hipòtesi que es tractava d’un vaixell comercial de  tonatge mitjà que, provinent de la Bètica, carregat d’àmfores plenes de salaons i salses de peix, i possiblement amb destí a Narbona, va veure interromput el seu trajecte en enfonsar-se, per alguna causa per ara desconeguda, prop de les illes Formigues. Recordem, però, que això és tan sols una hipòtesi, ja que l’excavació es troba tot just en una fase molt inicial i els treballs d’investigació científica en circumstàncies com les d’aquest jaciment avancen molt lentament.

Per obtenir-ne tota la informació sense perdre’n cap dada i així poder reconstruir el fragment d’història que emmarca aquest vaixell, el treball arqueològic que s’hi ha de fer comporta aplicar una rigorosa metodologia científica. La complexitat de l’excavació resideix principalment en la fondària a la qual es troba el jaciment, ja que són 47 metres de columna d’aigua que separen la superfície del punt on descansa el derelicte. Però malgrat les dificultats tècniques derivades d’aquesta profunditat, que afecten els treballs arqueològics, és precisament aquesta fondària el que n’ha afavorit la conservació fins als nostres dies.

Estat del jaciment en el moment del seu descobriment l’any 2016
Estat del jaciment en el moment del seu descobriment l’any 2016

Aquesta complexitat en el desenvolupament dels treballs comença afectant directament el físic dels mateixos arqueòlegs ja des de la mateixa base teòrica del busseig: quan fem immersió ens sotmetem a una pressió superior a la de la superfície, a causa del volum d’aigua que tenim a sobre. Com més fondària, més pressió. Així, si a nivell del mar la pressió és d’1 atmosfera (equival a 1 kg/cm²), cada 10 metres de fondària la pressió s’incrementa una atmosfera, de manera que a 47 metres suportem una pressió de 5,7 atmosferes. Aquesta mateixa pressió afecta l’aire de les ampolles de busseig, que disminueix en volum a mesura que es troba a més pressió, fet que provoca l’augment del consum d’aire per part dels arqueòlegs. Així, entenem que a 10 metres de profunditat, sota una pressió de 2 atmosferes, el volum de l’aire de les ampolles es redueix a la meitat de quan estaven en superfície i el consum és el doble. Per tant, com a més profunditat es troben els arqueòlegs, més ràpidament consumeixen l’aire de l’ampolla.

En respirar aire a pressió durant la immersió es formen bombolles de nitrogen als teixits corporals, la quantitat de les quals depèn de la fondària i del temps de fons. És aquest nitrogen el que provoca que s’hagi d’estar un temps limitat de fons en funció de la profunditat, que s’hagi de fer l’ascens a superfície a una velocitat concreta i que s’hagin de fer unes determinades parades de descompressió.

El problema d’aquesta fondària, però, no rau només en el poc temps de fons de què disposa cada arqueòleg per treballar sobre el jaciment i en les llargues parades de descompressió que cal fer abans de sortir a la superfície, sinó també en tot el dispositiu que cal preparar abans i després de començar els treballs d’excavació per tal de poder treballar amb seguretat, alhora que es busca el màxim rendiment.

Arribar a excavar el jaciment Illes Formigues II ha estat possible gràcies a l’experiència adquirida, tant de mètode i tècnica de treball en fondària com per part de l’equip humà, en els treballs arqueològics duts a terme als derelictes de Cap del Vol i de Cala Cativa I (el Port de la Selva, Alt Empordà), excavats pel MAC-CASC entre el 2012 i el 2016 i localitzats a 25 metres de fondària el primer i a 33 metres el segon. Aquesta experiència prèvia, atesa la falta de precedents als quals recórrer sobre treballs relativament actuals realitzats en profunditat, ha estat la base per anar millorant dia rere dia el desenvolupament del mètode i la tècnica de treball per poder assolir amb seguretat una excavació en fondària amb metodologia científica. Val a dir, també, que cada jaciment és diferent pel que fa a les característiques i variables de l’entorn en el qual està ubicat. En relació amb aquest fet, per al derelicte Illes Formigues II, al problema de la profunditat s’hi sumen altres factors adversos, ja que el jaciment està enfonsat en un punt plenament exposat als vents i temporals marítims freqüents de la zona i a fortes corrents que afecten molts metres de columna d’aigua.  

El primer problema que presenta una excavació d’aquestes característiques és aconseguir posicionar correctament la plataforma de treball de superfície, en aquest cas el vaixell Thetis, sense el qual seria inviable fer una excavació d’aquesta envergadura. Es necessita mantenir el vaixell fix durant els treballs, tant per a l’ús de la maquinària d’excavació, com per a les descompressions de l’equip d’arqueòlegs. Per tant, prèviament als treballs pròpiament arqueològics sobre el jaciment, cal col·locar els fondeigs del vaixell Thetis. Amb aquesta finalitat, s’utilitza per a una banda un fondeig destinat a fixar la proa del vaixell amb dues grans àncores, 75 metres de cadena i 70 metres de cap; un altre per a la banda de popa-estribord amb una àncora d’arada, 120 metres de cadena i 70 metres de cap, i un tercer fondeig per a la banda de popa-babord, sobre un fons de roca, amb un ruixó, 100 metres de cadena i 60 metres de cap. La ubicació calculada prèviament de cadascun dels fondeigs permet al vaixell Thetis quedar el màxim d’estable possible sobre el derelicte i orientat en la posició que millor s’adequa als principals vents, onatges i corrents de la zona. Aquest fet permet treballar amb seguretat, anticipant-nos a les diferents variables meteorològiques que podrien afectar els moviments del vaixell sobre la superfície marina. Tanmateix, la bona col·locació prèvia i la retirada d’aquests fondeigs al final de la campanya, a una profunditat que arriba fins als 50 metres, és d’una gran dificultat tècnica per als bussos arqueòlegs.

El vaixell Thetis fixat sobre el derelicte mitjançant els tres fondeigs
El vaixell Thetis fixat sobre el derelicte mitjançant els tres fondeigs

Una vegada el vaixell està fixat sobre el jaciment per mitjà dels tres ancoratges, es pot iniciar el muntatge i preparació de la maquinària d’excavació. En el cas del jaciment Illes Formigues II, per retirar el sediment s’utilitzen mànegues de dos tipus: les que funcionen mitjançant aire a pressió a través d’un compressor de baixa pressió i les que funcionen amb aigua a pressió a partir d’una motobomba que recull l’aigua del mar. Per al funcionament d’ambdós sistemes és necessari enviar aquest aire o aigua a pressió canalitzat fins al fons, on és el derelicte, a través de mànegues. Aquestes mànegues les transporten diàriament els arqueòlegs des de la superfície fins al jaciment i les connecten en la primera immersió i desconnecten en l’última. Aquesta tasca, aparentment senzilla, en determinades ocasions és totalment impossible de fer a causa de les fortes corrents.

En primer pla, dos arqueòlegs utilitzant les mànegues de succió d’aire i mentrestant, al fons, un altre arqueòleg excavant amb mànega de succió d’aigua.
En primer pla, dos arqueòlegs utilitzant les mànegues de succió d’aire i mentrestant, al fons, un altre arqueòleg excavant amb mànega de succió d’aigua.

El grau de potència d’aspiració que proporciona cada tipus de mànega de succió en determinarà l’ús en l’excavació. Normalment s’utilitza l’aire per a la retirada del sediment superficial, és a dir, per obrir el jaciment, ja que genera una gran potència d’aspiració, i l’aigua, per a l’excavació de les zones més delicades. En el cas de l’aigua, el fet de treballar en profunditat pràcticament no afecta el seu funcionament normal, però quant a l’aire, la profunditat és determinant i és la mateixa compressió i expansió del gas a partir del qual funciona el sistema d’aspiració d’aquest tipus de mànega, que en provoca la dificultat. L’aire a pressió que s’envia des de la superfície, en arribar al fons, a 47 metres, ha reduït tant el seu volum que pràcticament no té força per generar l’aspiració. Per això, a diferència d’un jaciment que es troba a poca profunditat, és necessari allargar molt el tub de descàrrega, el qual alhora fa la funció de canalitzar l’aire a l’interior seu, mentre aquest torna a expandir-se en volum i genera l’aspiració. En una excavació entre 10 i 30 metres de profunditat, amb 5-8 metres de tub de descàrrega, és més que suficient, però a 47 metres s’han hagut d’anar afegint tubs fins aconseguir una longitud de fins a 20 metres perquè el sistema funcioni amb normalitat. Aquests fet provoca que la posada en marxa d’aquestes mànegues d’aire pugui arribar a ser tota una odissea per als arqueòlegs.

Quant a les immersions, seguint la dinàmica de les excavacions del CASC i sempre que les condicions ambientals ho permeten, se’n fan dues de diàries, organitzant l’equip d’arqueòlegs en dos torns d’immersió al matí, i dos torns a la tarda. 

Per reduir el temps de les parades de descompressió s’utilitza oxigen medicinal respirat a 6 metres de fondària. Respirar oxigen pur a aquesta pressió permet eliminar més nitrogen en sang en menys temps. Les ampolles d’oxigen són de grans dimensions (50 litres), de manera que s’estiben al lateral del vaixell Thetis, i en surten dos narguils amb dos reguladors cadascun. D’aquesta manera, respirant aquest oxigen medicinal, poden fer la descompressió quatre arqueòlegs simultàniament. Cal tenir present que l’oxigen pur respirat a més pressió esdevé tòxic, de manera que és important no superar la fondària. Per això es col·loquen uns pesos penjant també del vaixell al qual van amarrats els narguils, per tal d’evitar que es pugui superar la cota de seguretat. Alhora, aquests pesos faciliten la descompressió als arqueòlegs, sobretot els dies que hi ha corrent, ja que s’evita la deriva i els permet romandre estables a una profunditat concreta.

Els tractaments amb oxigen hiperbàric (a pressió) són freqüents (s’apliquen respirant oxigen en cambres hiperbàriques, que imiten la pressió sota l’aigua) i s’utilitzen per hiperoxigenar les cèl·lules del cos. Es fa servir en tractaments oncològics, regeneració de teixits o per a lesions musculars, òssies o de tendons.

Així, a partir del càlcul de les immersions (valorant sempre la seguretat en relació amb el màxim rendiment) i les diferents pautes de treball prèviament marcades, cada arqueòleg fa una primera immersió de 25 minuts de temps de fons (temps real de treball al qual cal descomptar el temps emprat per al descens), amb parada profunda de descompressió de 2 minuts a 23 metres, parada de 5 minuts a 9 metres, i 20 minuts a 6 metres respirant oxigen pur. L’interval de superfície, és a dir, entre la primera immersió i la segona, és de 3 hores i 30 minuts. Aquest interval permet eliminar parcialment el nitrogen que resta en sang, però aquest nitrogen no s’elimina del tot, de manera que en la segona immersió cal tenir present aquest nitrogen acumulat a la sang. Així doncs, la immersió de la tarda és de 20 minuts de temps de fons, amb parada profunda de descompressió de 2 minuts a 23 metres, parada de 3 minuts a 12 metres, parada de 7 minuts a 9 metres, i de 25 a 6 metres respirant oxigen pur.

Arqueòlogs aprofitant per prendre notes durant l’última parada de descompressió amb oxigen pur a 6 metres de profunditat
Arqueòlogs aprofitant per prendre notes durant l’última parada de descompressió amb oxigen pur a 6 metres de profunditat
Arqueòlogs aprofitant per prendre notes durant l’última parada de descompressió amb oxigen pur a 6 metres de profunditat
Arqueòlogs aprofitant per prendre notes durant l’última parada de descompressió amb oxigen pur a 6 metres de profunditat

El limitat temps de fons de què disposa cada arqueòleg per a la realització dels treballs implica que s’hagi de planificar molt bé la feina que s’ha de fer abans de cada immersió i anticipar-se als possibles imprevistos que sorgeixen amb freqüència. Sovint el temps de fons no és suficient per a determinades feines i s’ha de deixar la feina a mitges i reprendre-la en la immersió següent. És per aquest motiu que feines com la documentació per dibuix i/o fotogrametria, entre d’altres –que seria idoni poder fer d’una sola tirada, però que atesa la limitació del temps de fons esdevé impossible–, representen una dificultat afegida.

En la primera immersió del dia es descendeix per un dels fondeigs del Thetis i es busca el jaciment. Sempre es baixa amb una ampolla d’aire comprimit de 15 litres amb un regulador connectat que es deixa durant tota la jornada a baix al jaciment, com a element de seguretat. L’últim torn d’immersió la recull i la retorna a la superfície. Penjant del vaixell Thetis es deixa també una ampolla auxiliar de 15 litres amb dos reguladors a 12 metres de fondària, per tal de proporcionar a l’equip subaquàtic, en cas que sigui necessari, una font d’aire addicional durant les parades de descompressió.

En la primera campanya d’excavació es va col·locar, al costat del jaciment, un pes mort consistent en un bloc circular de formigó al qual s’hi fixa, a l’inici de cada campanya, un cap d’escalada de 70 metres de longitud. Aquest cap s’envia a superfície mitjançant una boia de descompressió quan l’equip del primer torn d’immersió arriba al jaciment, i s’amarra al vaixell Thetis, constituint, així, la línia de vida que uneix l’excavació i el vaixell. D’aquesta manera  s’assegura un punt fix per baixar i pujar, i arribar sempre al vaixell per poder fer les descompressions corresponents. L’arribada a la superfície d’aquest cap serveix alhora de senyal entre els arqueòlegs que són al jaciment i l’equip de superfície que resta al Thetis, i anuncia que tot està llest per posar en marxa les mànegues de succió. A més, també serveix d’ascensor per enviar materials de treball pesants al derelicte des del vaixell (com ara sacs de sorra per al cobriment del derelicte) i a la inversa a través de globus (en determinats casos missatges escrits al personal de superfície). Un cop finalitzada la jornada es tira el cap a l’aigua per poder repetir el procés l’endemà.

Per documentar el jaciment es complementen les tècniques del dibuix tradicional i la fotogrametria. El primer es fa servir per realitzar les seccions transversals del derelicte mitjançant una barra mil·limetrada i equilibrada amb un nivell de fuster. Utilitzant la barra com a eix de coordenades i amb l’ajuda d’un regle, es representen en un paper mil·limetrat de polièster a escala 1:10 els elements de l’arquitectura naval. La segona tècnica, la fotogrametria, es fa servir per poder obtenir la planimetria completa del vaixell o la part excavada fins al moment. Aquesta tècnica permet elaborar models 3D per mitjà d’una cobertura fotogràfica de l’objecte que volem. En tractar-se d’un jaciment a 47 metres, a l’hora de fer la cobertura fotogràfica, el fet de treballar a aquesta profunditat comporta per als arqueòlegs, a part de disposar de poc temps, la dificultat afegida de la pèrdua de llum i de color deguda a la columna d’aigua que fa de filtre dels rajos solars. Amb l’experiència obtinguda en la realització de fotogrametries per a ús científic en altres jaciments com Deltebre I, Cap de Vol i Cala Cativa I, per tal de corregir el problema de la pèrdua de color a l’hora de fer la cobertura fotogràfica  per a la fotogrametria posterior, els arqueòlegs del CASC fan servir una taula de colors per processar les fotografies posteriorment al laboratori, de manera que, mitjançant l’ús de diversos programes informàtics, es crea un filtre amb el qual es procura aconseguir una il·luminació i un color més proper a la realitat en les imatges realitzades. A més, amb aquest sistema, els arqueòlegs poden fer les cobertures de diferents parts del jaciment en diferents dies i en diferents moments del dia, i aconseguir un color similar en totes les fotografies, cosa que facilita al programa la detecció de punts equivalents per fer-ne el model 3D.  

La retirada dels materials arqueològics pesants, com és el cas de les àmfores, s’ha de programar amb antelació i només es pot dura terme en dies en què les condicions meteorològiques siguin favorables, és a dir, hi ha d’haver el mínim d’onada possible en superfície i el mínim de corrent sota l’aigua. Els arqueòlegs encarregats d’aquesta feina baixen al jaciment amb un globus, una ampolla d’aire comprimit auxiliar per inflar-lo i un xarambeco o xarxa dins la qual es col·loca l’àmfora prèviament etiquetada i documentada. Els globus tenen diferent capacitat i eleven grans pesos gràcies al principi de la compressió dels gasos que genera la pressió. Quan introduïm aire procedent del nostre regulador a l’interior del globus, aquest aire puja cap a la superfície. Quan puja, disminueix la fondària, i en tenir menys pressió augmenta el seu volum, de manera que cada cop té més tendència a pujar i de manera més ràpida. Així, l’ascens es realitza sense deixar pujar mai l’àmfora per si sola, acompanyant el globus i purgant-ne l’aire sobrant a mesura que es perd profunditat. En la parada de descompressió dels 9 o 6 metres s’envia el globus amb l’àmfora cap a la superfície a través de la línia de vida i un bus salta del Thetis per enganxar el xarambeco amb l’àmfora a l’interior seu a la grua del vaixell i alliberar el globus. Els materials arqueològics s’extreuen de la superfície i es carreguen al vaixell mitjançant aquesta grua, que pot arribar a desplaçar 1.500 kg. Un cop a dalt, es mantenen amb aigua fins a arribar a port, i posteriorment es transporten al laboratori del CASC per iniciar-ne el tractament. En el cas dels materials arqueològics de dimensions menors, l’extracció es fa manualment.

Extracció manual d’una gerreta de la tripulació documentada entre les àmfores del carregament del derelicte

Els últims dies de cada campanya es dediquen a cobrir el derelicte per tal de protegir-lo dels agents externs, tant naturals com antròpics. Aquest tapament es fa amb el sediment extret durant la campanya, lones plàstiques i sacs de sorra per estacar el conjunt i per a les zones delicades. Aquests materials es baixen al jaciment a través del cap ascensor i es col·loquen sobre el jaciment. En el cas dels sacs de sorra, per no esmerçar esforços i temps a la profunditat on es troba el jaciment, es preparen en immersions en zones menys profundes i es transporten posteriorment al derelicte.

La campanya no es considera finalitzada fins que s’han retirat els fondeigs del Thetis, feina de gran complexitat que requereix una bona organització prèvia i diverses immersions a profunditat. Els arqueòlegs baixen a cadascun dels fondeigs i els envien a superfície, per a la qual cosa empren tres globus d’entre 250 i 500 kg per a cadascun, ja que s’han de fer ascendir molts metres de cadena pesant i les àncores. Un cop surten a l’exterior, amb l’ajuda de la grua del Thetis es van recollint i estivant sobre la coberta del vaixell. Mentrestant, els bussos fan la descompressió a la deriva amb el suport de l’embarcació auxiliar, ja que en extreure els fondeigs es perd tota referència per tornar al Thetis. Com s’ha pogut veure, l’excavació d’un jaciment arqueològic a profunditat com és el cas del jaciment Illes Formigues II presenta tota una sèrie de dificultats afegides en relació amb una excavació a poca fondària. Per aquest fet, la bona organització de les feines, i la complementarietat, la confiança i la impecable comunicació entre els membres de l’equip, tant de superfície com subaquàtic, són essencials per al correcte desenvolupament del projecte, sobretot tenint present que es treballa en un medi molt canviant i molts cops imprevisible, el medi marí i subaquàtic.