Novatorisks pētījums parāda, kā karbonāta slāņi, kas uzkrājušies romiešu akvedukā, ļāva rekonstruēt 400 gadus veco ūdens resursu pārvaldības sistēmu Arles pilsētā, kas liecina par impērijas progresīvajām tehniskajām zināšanām un izcilo pielāgošanās spēju.
Satura rādītājs
Francijas pilsētā Arlā, senās Romas provinces Gallijas sirdī, no pirmā acu uzmetiena necilā atradums izrādījās zinātnisks dārgums. No sabrukušā romiešu pirts jumta izceltie akmens bloki, kas bija pārklāti ar minerālu nogulsnēm, atvēra bezprecedenta logu uz hidrauliskās sistēmas darbību, kas funkcionēja vairāk nekā četrus gadsimtus . Pārsteidzoši, ka šis dabas arhīvs tika glabāts nevis bibliotēkās vai pieminekļos, bet gan karbonāta garozās, kas lēnām uzkrājās kanālu iekšējās sienās.
Jaunā pētījuma, kas publicēts žurnālā Geoarchaeology, ne tikai detalizēti aprakstīta viena no sarežģītākajiem zināmajiem romiešu akvedukiem attīstība, bet arī piedāvāts novatorisks instruments laika gaitas interpretācijai. Pēc pētnieku teiktā, šis darbs ļauj precīzi rekonstruēt, kā sistēma gadsimtu gaitā mainījās, pielāgojoties politiskajām, sociālajām un ekoloģiskajām pārmaiņām . Arles akvedukam, kas bija tālu no statiskas konstrukcijas, bija dzīvs organisms, kas atradās pastāvīgā pārveidošanās procesā.
No akmeņiem līdz laboratorijai: karbonāta zinātniskā interpretācija
Romas akveduki ir viens no iespaidīgākajiem senās inženierijas sasniegumiem. Tomēr izpratne par to, kā tie darbojās praksē — kā tos apkalpoja, kā pielāgoja vai kad remontēja — tradicionāli ir bijusi sarežģīta. Daudzas to daļas ir apraktas vai iznīcinātas, un rakstītie avoti gandrīz neko nepaskaidro par to ikdienas tehnisko ekspluatāciju .
Šī pētījuma izcilā iezīme ir pieeja: zinātnieki izmantoja karbonātu nogulsnes, kas veidojušās nepārtrauktas ūdens plūsmas rezultātā, kā ģeoloģisko arhīvu. Šīs nogulsnes, ko sauc arī par antropogēnajiem karbonātiem , darbojas kā gadu gredzeni kokā vai polārā ledus slāņi. „Šie nogulumi, kas nogulsnējušies no tekoša ūdens, savā stratigrāfijā, tekstūrā un izotopu sastāvā ir saglabājuši akveduka dzīves cikla arhīvu”.
Pateicoties šo slāņu mikroskopiskai, izotopu un ģeoķīmiskai analīzei, var noteikt attīrīšanas periodus, plūsmas izmaiņas un pat sekciju nomaiņu. Kopumā zinātnieki izdalīja sešas galvenās stratigrāfiskās vienības Arles akveduka karbonātos, kas ļāva viņiem detalizēti rekonstruēt tā attīstību.
Divi avoti, viens galamērķis: sistēmas sarežģītība
Arle bija svarīga pilsēta Romas impērijā Provansas reģionā ar bagātu un labi dokumentētu pilsētas vēsturi. Akvedukts, kas to apgādāja, nebija vienkāršs kanāls: tas sastāvēja no divām galvenajām atzarām, kas pazīstamas kā Kaparon un Eygalière, kuras savāca ūdeni no avotiem, kas atradās dažādās Alpu kalnu grēdas pusēs.
Vecā Kaparona atzars sāka darboties 3. gadsimta pirms mūsu ēras, bet Egaljēra atzars tika pievienots gandrīz gadsimtu vēlāk. Abas atzaras ietekās galvenajā punktā: Basseng de l’Arc, būvē, kas kalpoja kā hidrauliskais avots, saplūšanas vieta vai pat sadales sistēma atkarībā no vēsturiskā perioda.
Karbonātu analīze liecina, ka sistēma vairākkārt tika pārveidota: Romas inženieri noslēdza atzarojumus, uzcēla sienas, novirzīja plūsmas un atkārtoti izmantoja materiālus pēc nepieciešamības. Kādu brīdi viņi pat novirzīja plūsmu, lai apgādātu slaveno Barbegāla dzirnavu kompleksu, kas tiek uzskatīts par pirmo hidrauliskās industrializācijas piemēru senajā Eiropā.
Zinātne pagātnē: laika lasīšana ar izotopu palīdzību
Viens no nozīmīgākajiem pētījuma sasniegumiem ir izotopu metožu izmantošana saistītu notikumu datēšanai. Tā kā karbonātu nogulumi ir piesārņoti ar mālu, tos nevar datēt ar tradicionālām metodēm, piemēram, radioaktīvā oglekļa datēšanu. Tāpēc grupa pievērsās stabilā skābekļa un oglekļa izotopu analīzei, kas atspoguļo gada svārstības, kas saistītas ar ūdens temperatūru, avota veidu un pat ūdens uzturēšanās laiku kanālos.
Šī stratēģija ļāva identificēt ekvivalentus slāņus dažādās sistēmas vietās, kas savukārt palīdzēja hronoloģiski organizēt iejaukšanos. „Tas ļāva mums identificēt tos pašus gada slāņus karbonātos un tādējādi noteikt to relatīvos nogulšņu periodus un, līdz ar to, vēsturisko hronoloģiju izmaiņām, kas veiktas Arles ūdens sistēmā.”
Kopumā vienā akveduka posmā tika atklāti līdz pat 160 izotopu cikli , kas liecina par vismaz tikpat daudz gadu nepārtrauktu darbību. Pateicoties šai pieejai, pētnieki arī apstiprināja, ka sistēma palika aktīva Konstantīna valdīšanas laikā (IV gadsimts) un pat pēc tam.
Imperatora restaurācija: Konstantīna termālas
Viens no pētījuma visievērojamākajiem atklājumiem tika iegūts ēkā, kuru var apmeklēt arī šodien: Konstantīna termālas Arlā. Karstā telpa (caldaria) jumta paliekās pētnieki atklāja atkārtoti izmantotus fragmentus no akveduka rezervuāriem. Analīze parādīja, ka šie fragmenti bija ņemti no sekcijām, kas bija attīrītas un atjaunotas .
Tas liecina, ka akvedukam ne tikai darbojās IV gadsimtā, bet arī tika plānveidīgi atjaunots, lai apgādātu jaunas sabiedriskās ēkas. Kā skaidro autori, šāda veida apkopes programma nav dokumentēta citās tuvējās pilsētās, piemēram, Nīmā vai Frežū, kas uzsver Arles stratēģisko nozīmi vēlajā antīkajā periodā.
Turklāt atklājums atrisina jautājumu, kas mulsināja arheologus: no kurienes tika ņemts ūdens termālajām vannām? Tagad, pateicoties karbonātiem, mēs zinām, ka tas nāca no Eygalière atzara un ka akvedukts palika funkcionāls pat pēc vairāk nekā 400 gadu ekspluatācijas.
Bezvadu tehnoloģijas: sifons zem Ronas
Viens no interesantākajiem Arles hidrauliskās sistēmas elementiem bija tās spēja šķērsot Ronas upi ar apgriezta svina sifona palīdzību, kas bija caurule, kas pārvadāja ūdeni zem kanāla. Līdz pat nesenam laikam nebija zināms, kādā virzienā ūdens plūda caur šiem pazemes kanāliem.
Pētnieki analizēja karbonātus, kas savākti šo svina cauruļu iekšienē, kuras sākotnēji atklātas 19. gadsimtā, un salīdzināja to izotopu signatūras ar Kaparona un Egaljē atzaru signatūrām. Rezultāts bija skaidrs: caurules pārvadāja ūdeni no Arles uz Trenktā rajonu otrā upes krastā. Citiem vārdiem sakot, apgrieztais sifons nepiegādāja ūdeni Arlā, bet drīzāk paplašināja pilsētas tīklu uz otru Ronas krastu .
Šie dati ne tikai papildina hidrauliskās sistēmas karti, bet arī apstiprina, ka tās projekts bija plānots pilsētas mērogā , spējīgs pielāgoties pilsētas izaugsmei un pieaugošajam pieprasījumam pēc ūdens.
