在海事考古学家 塔玛拉·汤姆森 的电脑屏幕上，灰色的斑点从浑浊的密歇根湖深处浮现出来。这些是 SS 威斯康星号 的残骸，这是一艘钢壳蒸汽船，在 1929 年在芝加哥和密尔沃基之间的例行航行中被风暴吞噬后，在威斯康星州基诺沙附近沉没。
SS 威斯康星号 的沉船是据信潜伏在密歇根湖深处（最深达 923 英尺）的数百艘沉船之一，与威斯康星州历史学会海事保护和考古项目合作的汤姆森说。关于这些沉没的船只，我们知之甚少，潜水研究它们可能既危险又昂贵。但在六月，国家海洋和大气管理局将 SS 威斯康星号 所在湖泊以北 962 平方英里的区域指定为 威斯康星州沉船海岸国家海洋保护区。此举可能使汤姆森和其他人离以前所未有的细节探索该地区的水下文物更近一步，并使其独特且经常被忽视的海洋历史更加清晰地呈现出来。
汤姆森在威斯康星州水域进行了 300 多次潜水，考察了 250 多个地点，她的探索和记录促成了 41 艘沉船被提名列入美国国家史迹名录。她说，新的保护区的保护措施将使她和其他海事考古学家能够远程研究沉船，而无需亲自前往现场。关键工具是一种称为摄影测量的数字三维建模技术，它将使研究人员能够以前所未有的细节水平检查 SS 威斯康星号 和密歇根湖的其他沉船，这种细节水平自这些船只多年前完成最后一次航行以来就未曾见过。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
在新的指定之前，资金严重受限，阻碍了汤姆森对湖床的研究能力。除了让研究人员获得联邦资金外，新的指定还将提供额外的摄影测量资源、更严格的潜水法规以保护沉船，以及来自合作伙伴关系的额外专业知识，这些合作伙伴关系可以更深入地了解该地区的历史，包括大湖区作为 19 世纪中期开始的主要航运通道的作用。
汤姆森和威斯康星州历史学会历史保护部门的海事考古学家 凯特琳·赞特 通常依靠历史报纸剪报和保险文件数据库来搜索湖床上可能的沉船地点。“这就像大海捞针，”汤姆森说。“目前，我们正在处理大量待探索的沉船积压，因此拥有更多的专业知识[因此更多人关注沉船]，对我们来说当然是有利的，因为总有新的东西需要学习和发现。”
该指定标志着密歇根湖的首例，也是五大湖区同类保护区中的第二个。自从这项保护措施于今年夏天生效以来，威斯康星州历史学会已与位于马萨诸塞州的水下光学成像系统提供商 Marine Imaging Technologies 建立了合作关系。汤姆森和她的团队使用这家科技公司在早期与国家公园管理局合作开发出的专用相机，对保护区底部已知的三十多艘沉船中的一些进行了有限的潜水。潜水员操纵一个装有三个摄像头的框架来捕捉数据点云，软件稍后将其转换为摄影测量 3D 图像。未来，汤姆森计划使用这项技术来寻找未知的沉船，通过使用数字技术更仔细地观察潜在地点，而不是仅仅依靠潜水员的肉眼。
纵帆船 劳斯·西蒙斯号 于 1912 年在密歇根湖沉没，当时它正在运输一批圣诞树。图片来源：威斯康星州历史学会州历史保护办公室海事考古学家塔玛拉·汤姆森提供
据 Marine Imaging Technologies 称，安装的尼康无反相机每小时可在水下拍摄超过 10,000 张 45 兆像素的图像。然后，专用软件将图像拼接在一起，创建沉船的 360 度视图。这使研究人员可以随时随地通过电脑虚拟参观和与现场互动，而无需反复前往现场并穿上水肺装备。
到目前为止，Marine Imaging Technologies 已经创建了两个沉船地点的 3D 模型：SS 威斯康星号 和 SS 密尔沃基号。 两者都特别容易退化，不仅是因为浸泡在水中近一个世纪（巧合的是，SS 密尔沃基号，一艘火车渡轮，在 SS 威斯康星号 沉没前七天在风暴中沉没）。掠夺者也破坏了两艘沉船，它们都是水肺潜水员的热门探险地点。
汤姆森说：“我们从潜水员那里听到，他们注意到 SS 密尔沃基号 发生了变化”，这艘沉船是休闲潜水员在 1970 年代首次开始探索的。“他们说它正在分解并加速退化，但这当然都是传闻。[有了现场模型]，我们更容易了解这些变化发生在何处。”
汤姆森和她的合著者在一份关于前者的初步报告中引用的 SS 威斯康星号 和 SS 密尔沃基号 退化的可能罪魁祸首是“入侵物种的引入”，特别是斑马贻贝和 quagga 贻贝。这两种软体动物物种经常附着在造船中常用的钢铁和其他硬质材料上。这种结壳会随着时间的推移加速腐蚀并模糊船舶的外观，从而更难分析沉船的退化情况。
面对这些各种威胁，3D 模型充当基线，研究人员可以长期使用这些基线来监测沉船的任何变化。汤姆森说，这对于保护这些地点可能至关重要，因为它以“之前”和“之后”图像的形式显示了退化情况。“基本上，我们正在获取不同的点云并寻找其中的差异，然后你可以对[每个沉船地点]进行减法模型，”她说。
她说，拥有沉船地点的 3D 模型可以让研究人员远程确定它随时间的变化。“你可以一年、五年或十年后回去查看退化情况，预测可能发生变化的位置，然后根据此创建管理工具或行动计划，”她补充道。
俄亥俄州托莱多市 国家五大湖博物馆 的考古主任兼研究伊利湖沉船的水下考古学家凯瑞·索登说，新的受保护状态及其允许的后续研究可能会进一步推动整个水下考古领域的发展。她指出，这项指定还将国家关注的焦点放在了五大湖区的文化遗产上。
索登说：“人们常常忘记，湖泊是 19 世纪和 20 世纪初重要的交通要道，也是发展和移民的主要驱动力。” “这项指定提高了人们对湖泊在区域和国家层面产生的影响的认识。”
在不久的将来，汤姆森计划将她从当前的 3D 模型中学到的知识应用于保护区内已知和尚未发现的沉船的积压。目前海事考古学家掌握的唯一数据是关于船舶失踪的书面记录，在某些情况下，还有考古学家探索现场的报告。3D 模型将有助于构建关于船舶下落和退化状态的更明确和可靠的叙述。
新的指定还禁止在有系泊浮标的地点使用抓钩和锚，并允许安装专用系泊设施，使船只可以在沉船地点抛锚，最大限度地减少对沉船或湖床的干扰。根据 NOAA 进行的 200 多页 环境影响研究，此类系泊设施应对水生生物和栖息地产生可忽略不计的影响。
汤姆森说：“保护区指定旨在保护、促进和允许对这些文化资源进行研究。” “我希望人们能够认识到这些资源的价值，并且更重要的是，理解我们发现的不仅仅是硬性事实，而且还有一种对我们文化上拥有的东西的欣赏之情。”