E' noto che nell'antichità le sostanze di origine naturale, tra cui cere, resine, peci e catrami erano impiegate per la finitura di navi e oggetti in ceramica. Ad esempio, le anfore erano internamente rivestite di tali sostanze per renderle atte al trasporto e allo stoccaggio di derrate alimentari. Le analisi hanno dimostrato che il materiale utilizzato per l’impermeabilizzazione di tutte le anfore analizzate è riconducibile a pece derivante da legno di pinaceae. Dato che il materiale è stato prelevato da numerose anfore di varia tipologia, e quindi provenienza, è possibile affermare chela metodologia di produzione della pece doveva essere una tecnica conosciuta e usata in tutto il bacino del mediterraneo. Anche gli scafi di legno delle imbarcazioni venivano in passato impermeabilizzati, applicando sostanze da ricondurre a peci e catrami ottenuti da una distillazione distruttiva o trattamenti pirolitici di legno di pinaceae. Spesso, per ottenere una completa resistenza all'acqua, le intercapedini fra le tavole del fasciame erano sigillate con fibre vegetali imbevute dello stesso materiale impiegato per l'impermeabilizzazione. Inoltre alcuni relitti presentavano ancora tracce di pittura. Il legante per dipingere le imbarcazioni è una miscela di cera d’api e resina essudata da alberi di Pinaceae. Questo risultato è in accordo con quanto Plinio il vecchio riporta in Naturalis Historia ( Nat. Hist. 35,31,41 ) nella quale scrive che la tecnica a encausto, della quale l’ingrediente fondamentale era cera d’api, era diffusamente utilizzata anche per dipingere le navi.

Anche gli scafi di legno delle imbarcazioni venivano in passato impermeabilizzati, applicando materiali di origine naturale: spesso, per ottenere una completa resistenza all'acqua, le intercapedini fra le tavole del fasciame erano sigillate con fibre vegetali imbevute dello stesso materiale impiegato per l'impermeabilizzazione.

Residui di tali sostanze sono state ritrovate in molte delle anfore e delle navi rinvenute nell'antico porto urbano di Pisa, inoltre alcuni relitti presentavano ancora tracce di pittura.

Questo lavoro ha riguardato lo studio chimico dei materiali organici di origine naturale impiegati per il rivestimento interno delle anfore, per il materiale impermeabilizzante, di calafataggio e pittorico trovato sulle navi.
La ricerca è stata affrontata avvalendosi di una procedura analitica basata sulla gas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS), che permette di identificare i materiali tramite lo studio della loro composizione molecolare.

Le informazioni ottenute, adeguatamente integrate con quelle reperibili da fonti storiche e dati archeologici, contribuiscono alla conoscenza delle tecniche artigianali e delle attività quotidiane del passato. Inoltre, permettono di valutare lo stato di conservazione dei materiali anche in previsione di successivi interventi conservativi.

La grande quantità dei reperti portati alla luce durante lo scavo del porto antico di Pisa, la grande diversificazione dei materiali di cui questi sono costituiti, abbinate al lungo arco di tempo a cui questi appartengono, ha dato modo di saggiare le tecniche diverse di realizzazione sia delle imbarcazioni, nell'evoluzione dell'architettura navale, sia dei reperti più piccoli, ma non per questo meno significativi, quali anfore e contenitori ceramici in genere, cesti, cordame, contenitori in vetro, abbigliamento (parti calzature in legno e pellame), e così via.

La situazione particolare di rinvenimento ha portato inoltre a valutare i possibili episodi di interramento delle diverse fasi di vita del porto antico di Pisa, mediante valutazioni ambientali, quali quelle reperibili dalle indagini sedimentologiche e dallo studio di resti vegetali, quali pollini, foglie e semi racchiusi nei sedimenti. La possibilità di reperire informazioni da quanto portato alla luce si è estesa inoltre anche alla possibile valutazione della provenienza di ciascuna imbarcazione.

Tra i numerosi reperti rinvenuti nello scavo dell'antico porto di Pisa San Rossore vi sono numerose anfore, usate come contenitori per il trasporto di vino, olio ed altri materiali, alcune pietre utilizzate per la zavorra e altre per lo stivaggio del materiale trasportato dalle navi. Nel caso delle anfore gli studi mineralogici e petrografici hanno permesso di ottenere importanti informazioni circa la tecnologia e la provenienza delle materie prime utilizzate per la loro fabbricazione.

La classificazione e la caratterizzazione mineralogico - petrografica delle rocce hanno permesso l'acquisizione di importanti parametri per la ricerca delle possibili aree di provenienza e per l'individuazione, pur essendo consapevoli di un possibile riutilizzo di questi materiali, delle possibili rotte delle navi. I dati ottenuti, integrati con le conoscenze archeologiche, sono di fondamentale importanza per la ricostruzione delle antiche rotte commerciali nel Mediterraneo.