Zolang de mensheid vaart, hebben schepen bescherming nodig tegen water, zout, micro-organismen en die vervelende scheepswormen die denken dat je romp een hapje is. Toch gaven onderzoekers tot halverwege de 20e eeuw de niet-houten delen van oude schepen ongeveer evenveel aandacht als een kapitein aan een lekkende lenspomp. Waterdichtingsmaterialen in het bijzonder bleven onderbelicht - tot nu toe.

Een nieuwe studie in Frontiers in Materials helpt die leemte op te vullen. Onderzoekers in Frankrijk en Kroatië analyseerden de beschermende coating op het scheepswrak Ilovik-Paržine 1 uit de Romeinse Republiek, dat ongeveer 2.200 jaar geleden zonk voor de kust van het huidige Kroatië. Want niets zegt 'Romeinse techniek' als een boot die lang genoeg meeging om te zinken en een museumstuk te worden.

"In de archeologie wordt weinig aandacht besteed aan organische waterdichtingsmaterialen. Toch zijn ze essentieel voor navigatie op zee of rivieren en zijn ze ware getuigen van vroegere scheepstechnologieën," zei eerste auteur Dr. Armelle Charrié, een archeometrist aan het Laboratorium voor Massaspectrometrie van Interacties en Systemen in Straatsburg. "Bij het bestuderen van de coatings vonden we twee verschillende soorten op dit vaartuig: één gemaakt van dennenpek, ook wel pek genoemd, en de andere van een mengsel van dennenpek en bijenwas. Analyse van stuifmeel in de coating maakte het mogelijk om de plantensoorten te identificeren die aanwezig waren in de directe omgeving tijdens de bouw of reparaties van het schip."

Het wrak werd ontdekt in 2016, en zowel vaartuig als lading zijn sindsdien meerdere keren onderzocht. Deze studie is de eerste die moleculaire en pollenanalyse combineert om de coatings van het schip te identificeren en de vegetatie te reconstrueren die aanwezig was toen die materialen werden geproduceerd en op de romp werden aangebracht. Het onderzoek was een samenwerking tussen de Afdeling Onderwaterarcheologie van het Kroatische Conserveringsinstituut en het 'ADRIBOATS'-programma van het Centre Camille Jullian aan de Aix-Marseille Universiteit in Frankrijk.

"Sommige regio's in de Adriatische Zee hebben bijzondere kenmerken die ertoe leidden dat lokale bevolkingen een specifieke scheepsbouwstijl ontwikkelden," zei Charrié. "Alleen studies zoals de onze bieden een overzicht van deze tradities die getuigen van echte knowhow en diverse tradities." Want natuurlijk hadden zelfs oude scheepsbouwers regionale voorkeuren - zoals kiezen tussen dennenpek of dennenpek met een vleugje bijenwas.

Om dit te onderzoeken voerden de onderzoekers structurele, moleculaire en pollenanalyses uit, met behulp van massaspectrometrie om onbekende stoffen in complexe organische mengsels te identificeren. Ze analyseerden 10 coatingmonsters om de biologische oorsprong van de natuurlijke materialen te bepalen. Moleculaire vingerafdrukken onthulden verbindingen die geassocieerd worden met dennenbomen, wat aantoonde dat elk monster werd gedomineerd door verhitte naaldharshars of -teer - ook wel pek genoemd. Eén monster bevatte echter een andere formulering gemaakt van bijenwas en teer, een mengsel dat Griekse scheepsbouwers kenden als zopissa. Dit mengsel verbetert de flexibiliteit van de lijm en is gemakkelijker aan te brengen als het heet is - want wie wil er nu worstelen met plakkerig teer op kamertemperatuur?

Pek is van nature plakkerig, dus het kan stuifmeel van nabijgelegen vegetatie opvangen en millennia lang bewaren. Door de soorten stuifmeel in de coatings te bestuderen en hun relatieve overvloed te meten, konden de onderzoekers bepalen waar sommige pek mogelijk is geproduceerd of opnieuw aangebracht tijdens reparaties. Het stuifmeel van Ilovik-Paržine 1 wees op een breed scala aan omgevingen: Middellandse Zee- en Adriatische kusten en valleien met steeneik- en dennenbossen, plus matorral - een mediterraan struikgewas waar olijf- en hazelnotenbomen groeien. Elzen- en essenstuifmeel wees op rivieroevers en zeekusten, terwijl kleine hoeveelheden zilverspar en beuk wezen op bergachtig terrein dat kenmerkend is voor de noordoostelijke Adriatische kust, waar de bergketens van Istrië en Dalmatië dicht bij de zee liggen.

De analyse suggereert ook dat het vaartuig in de loop der tijd vier tot vijf afzonderlijke partijen coating heeft gekregen. Het achterschip en het middengedeelte leken bedekt met dezelfde