В принципе всё зависит от сжимаемости. Если шар более сжимаем чем вода, что мало вероятно, то шар потонет (т.к с увеличением глубины увеличивается плотность воды, а следовательно уменьшается сила Архимеда), если же он менее сжимаем то он вернётся на прежнюю глубину.
