Under ever intensifying pressures from land use, climate change, and erosion, tropical islands are among the most vulnerable systems in the world. Terrestrial systems are weakened by intensifying land use patterns, the weakening of which is highlighted when high intensity rainfall events erode sediment and leads to sediment deposition on the marine system. The deposition of sediment on the marine system is a major stressor that can lead to weakened coral reefs and a decrease in marine resources commonly gathered for food. These interactions have led to the emergence of biocultural resource management strategies, one of which is the ahupua'a system. The ahupua'a system, at some scales, is an example of a resilient resource management strategy that has held up despite the pressures and challenges of living on a tropical island. Here we utilize a combination of unmanned aerial vehicles (UAVs or drones) and autonomous surface vehicles (ASV) to gather imagery that is then used in geospatial analyses to better understand the ahupua'a of Ka'amola as well as evaluate coral reef structure along the south shore of Molokai. Our terrestrial work using UAVs and geospatial analyses supports qualitative data from community members and local land managers regarding sediment movement trends they have noticed. Steep slopes coupled with a weakened landscape and decreasing vegetative cover due to ungulate grazing has primed the area for erosion during high intensity rainfall events. Our marine work matches trends observed in previous studies and highlights the value in utilizing an ASV to perform marine remote sensing while also acknowledging the limitations associated with a system such as the one built for our research work.

Η σύγχρονη υφαλοκρηπίδα διατηρεί πολύτιμα αρχεία καταγραφής της ανθρώπινης ιστορίας, ως συνέπεια της επίκλυσης της θάλασσας σε μεγάλο τμήμα της χέρσου μετά το τέλος της τελευταίας παγετωνικής περιόδου. Επιπλέον, ο θαλάσσιος πυθμένας βρίθει ενδείξεων για τις ναυτικές δραστηριότητες του παρελθόντος, συχνά σε βάθη που ξεπερνούν το ανώτατο όριο αυτόνομης κατάδυσης. Οι θαλάσσιες γεωφυσικές μέθοδοι εφαρμόζονται με επιτυχία στην ενάλια αρχαιολογία, καταργώντας τους περιορισμούς και απλοποιώντας σημαντικά τις συμβατικές μεθόδους υποβρύχιας έρευνας. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται στον ακριβή εντοπισμό σε οποιοδήποτε βάθος και στη λεπτομερή χαρτογράφηση σε σύντομο χρονικό διάστημα (α) αρχαίων ναυαγίων και (β) καταβυθισμένων ανθρωπογενών κατασκευών και παλαιοακτών στην επιφάνεια του πυθμένα ή θαμμένων κάτω από χαλαρά ιζήματα. Μέσω αυτών επιτυγχάνεται η παλαιογεωγραφική ανάπλαση παράκτιων περιοχών. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα προκαταρκτικά αποτελέσματα της θαλάσσιας γεωφυσικής έρευνας που πραγματοποίησε το 2012 το Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω. του Πανεπιστημίου Πατρών στον κόλπο Caska της νήσου Pag στην Κροατία, με τη χρήση τομογράφου υποδομής πυθμένα 3.5kHz υψηλής διακριτικής ικανότητας και ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης E.G&G 272TD διπλής συχνότητας (100 & 500 kHz), στο πλαίσιο του γεω-αρχαιολογικού ερευνητικού προγράμματος “Cissa Antiqua” που διεξάγει το Πανεπιστήμιο του Zadar σε συνεργασία με το Centre Camille Jullian (CNRS). Στις σεισμικές τομογραφίες αναγνωρίστηκαν τρεις σεισμικές ενότητες πρόσφατων ιζημάτων πάχους 12μ. που επικάθονται στο ήπια πτυχωμένο γεωλογικό υπόβαθρο. Σύμφωνα με τη σεισμική στρωματογραφία και τη σύγχρονη παράκτια γεωμορφολογία της περιοχής, προτείνεται η ύπαρξη συνθηκών απόθεσης γλυκού και υφάλμυρου νερού πριν από τη σταδιακή επίκλυση της θάλασσας στον κόλπο της Caska κατά το Ολόκαινο. Επιπλέον, τα τελευταία 2.000 χρόνια διαπιστώνεται στην περιοχή μια επεισοδιακή συν-σεισμική καταβύθιση. Τέλος, η ταξινόμηση με το λογισμικό TargAn και η στατιστική ανάλυση των στόχων που αναγνωρίστηκαν στην επιφάνεια του πυθμένα, ανέδειξε έξι στόχους πιθανού αρχαιολογικού ενδιαφέροντος που προτείνονται για οπτική επαλήθευση. / Marine geophysical techniques can be successfully applied to underwater archaeology, speeding up survey and making it possible to detect features of archaeological interest lying on the seafloor or embedded in sediments even beyond conventional diving limits. There are two general approaches regarding the application of these techniques in underwater archaeology: they are being used to identify, locate and map (a) ancient shipwrecks and (b) submerged sites of archaeological interest (ancient settlements, ports, man-made structures and palaeo-shorelines), thus enabling the palaeogeographic reconstruction of coastal areas. The applicability of marine remote sensing techniques in underwater archaeology is high-lighted through the current study case. In the framework of the geo-archaeological research project “Cissa Antiqua”, directed by the University of Zadar and Centre Camille Jullian (CNRS) a detailed marine remote sensing survey was carried out by the Laboratory of Marine Geology and Physical Oceanography of the University of Patras in Caska bay, Pag island, Croatia. The data collected by high resolution 3.5kHz subbottom profiling and towed E.G&G dual frequency (100 & 500kHz) side-scan sonar system have been analysed for the objectives of this study. According to the 3.5kHz profiles, the upper 12m of sediments consist of three distinct seismic sequences overlapping the gentle folded acoustic basement. The results of the seismic data in correlation to the present coastal geomorphology of the area suggest that these sequences correspond to phases of inundation by brackish water, before sea-water flooded the gulf, as consequence of the rapid sea-level rise of the Holocene. Furthermore, archaeological and geological data of the area suggest an episodical co-seismic submergence during the last 2 kyrs. The side-scan sonar survey revealed a large number of targets lying on the seafloor. Six of them have been selected by TargaAn software as targets of potential archaeological interest.