自古以來，人們出海航行，船隻就需要免受海水、鹽分、微生物以及海生動物（如船蛆）的侵蝕。然而，直到20世紀中葉，研究人員對古代造船所使用的非木質材料才給予相對較少的關注。特別是防水材料，至今仍是研究不足的領域。
一項發表於《材料前沿》（Frontiers in Materials）的新研究，正協助填補這項知識的空白。法國與克羅埃西亞的研究人員分析了羅馬共和時期沉船「伊洛維克-帕爾日涅1號」（Ilovik-Paržine 1）的保護塗層。這艘沉船約在2200年前，沉沒於現今克羅埃西亞海岸附近。
「在考古學中，有機防水材料受到的關注很少。然而，它們對於海河航行至關重要，並且是過去海軍技術的真實見證。」該研究的第一作者、法國史特拉斯堡「質譜相互作用與系統實驗室」的古物冶金學家 Armelle Charrié 博士表示。「透過研究這些塗層，我們在這艘船上發現了兩種不同的類型：一種由松焦油製成，也稱為瀝青；另一種則是由松焦油與蜂蠟的混合物製成。塗層中的花粉分析，讓我們得以辨識出在船舶建造或修繕期間，周遭環境存在的植物類群。」
松焦油與蜂蠟保護船體
這艘沉船於2016年被發現，船隻及其貨物自那時以來已接受了數次調查。這項研究是首次結合分子與花粉分析，以識別船隻的塗層並重建這些材料生產和應用於船體時的植被景觀。
這項研究是透過克羅埃西亞保育研究所水下考古學部與法國艾克斯-馬賽大學 Camille Jullian 中心「ADRIBOATS」計畫之間的合作進行。
Charrié 表示：「亞得里亞海的某些地區具有特殊性，促使當地居民發展出特定的造船風格。只有像我們這樣的研究，才能提供這些見證真正技術和多元傳統的概況。」
為了研究這些塗層，研究人員進行了結構、分子和花粉分析。他們採用了包括質譜法在內的方法，這種方法能夠識別和測量複雜有機混合物中的未知物質。
研究團隊分析了10個塗層樣本，以確定船上使用的天然材料的生物來源。分子指紋分析顯示了與松樹相關的化合物，表明所有樣本都以加熱的針葉樹樹脂或針葉樹焦油（也稱為瀝青）為主。
然而，其中一個樣本含有不同的配方，由蜂蠟和焦油製成。這種被希臘造船者稱為「zopissa」的混合物，能提高黏合劑的彈性，並且在加熱時更容易塗抹。
古代花粉保存在黏稠的瀝青中
由於瀝青本身具有黏性，它可以捕捉附近植被的花粉，並長期保存。透過研究塗層中捕獲的花粉類型及其相對豐度，研究人員能夠縮小瀝青的生產或修繕應用地點的範圍。
從「伊洛維克-帕爾日涅1號」回收的花粉指向了廣泛的環境。有些來自地中海和亞得里亞海沿岸及山谷的典型景觀，包括冬青橡樹和松樹林，以及生長著橄欖樹和榛樹的馬托拉爾（一種地中海灌木叢）。
榿木和白蠟樹的花粉表明與河岸和海濱相關的植被，這些景觀沿著海岸線以及鄰近的內陸地區都有出現。此外，還發現少量冷杉和山毛櫸的花粉。這些樹木與山地地形有關，是東北亞得里亞海沿岸的特徵，該地區的伊斯特拉和達爾馬提亞山脈相對靠近海洋。
亞得里亞海各地重複修繕的證據
分析還顯示，該船隨著時間的推移，經歷了四到五次獨立的塗層批次。船尾和中部區域似乎覆蓋著相同的材料，而研究人員在船頭識別出三個不同的塗層批次。
這種模式可能表明該船經過反覆修繕，所使用的材料來自地中海不同地區。
先前對該船壓艙物的研究指出，其建造地點可能是義大利東南部海岸的布林迪西（Brundisium）。新的花粉證據表明，其部分塗層也可能是在該地區施加的。
然而，其他塗層層可能是在東北亞得里亞海沿岸添加的，靠近沉船最終被發現的地點。
Charrié 總結道：「雖然長途航行的船隻需要維修似乎是顯而易見的，但實際上很難證明這一點。花粉在識別分子特徵相同的不同塗層方面非常有用。」