Вода необходима для выживания человека. Но это также может быть опасно, загрязненная вода может распространять смертельные заболевания, способные уничтожить целые сообщества. Безопасная и чистая вода дает человечеству один из лучших шансов на процветание.
Несколько древних цивилизаций, включая греков, египтян и римлян, фильтровали воду. В санскритских письмах, датируемых 2000 годом до нашей эры, также упоминаются методы очистки воды. Теперь археологи обнаружили, что это сделали и майя в Южной Америке - и их система фильтрации воды оказалась невероятно эффективной.
В резервуаре, в том месте, что когда-то было крупным городом майя Тикаль, руины которого рушатся в тропических лесах на территории современной Гватемалы, археологи нашли цеолит и кварц - минералы, которые не являются местными для этого района и которые эффективно помогают удалять из воды такие загрязнители, как микробы, тяжелые металлы и соединения азота.
Фактически, настолько эффективны, что оба они используются и сегодня в системах фильтрации воды.
«Интересно то, что эта система по-прежнему эффективна сегодня, а майя открыли ее более 2000 лет назад», - сказал антрополог Кеннет Барнетт Танкерсли из Университета Цинциннати.
В частности, интересен цеолит. Это естественное кристаллическое соединение кремния и алюминия, связанных общими атомами кислорода, образуя открытую кристаллическую решетку. Он обладает отличными абсорбционными и ионообменными свойствами, что делает его очень эффективным при фильтрации воды.
Но, хотя древние греки и римляне использовали его в качестве пуццолана - ингредиента для цемента - в водных сооружениях, таких как мосты и акведуки, археологи полагали, что цеолит не использовался для фильтрации воды примерно до начала 20 века.
«Несомненно система фильтрации с помощью цеолита в резервуаре Корриентал в Тикале - это самый старый известный пример очистки воды в Западном полушарии, - написали авторы, - и самый старый известный способ использования цеолита для обеззараживания питьевой воды в мире».
Возможность иметь чистую воду имела огромное значение для майя и очень беспокоила, особенно Тикаль. Единственным источником воды в городе было 10 водохранилищ. Учитывая большую численность населения и сильно изменчивый климат, который претерпевал периоды сезонной засухи, их питьевая вода была подвержена загрязнению как микробами, так и киноварью или сульфидом ртути - пигментом, который майя активно использовали.
Само собой разумеется, что у них должны были быть средства для поддержания чистоты воды. Итак, Танкерсли и его команда отправились на расследование. Они изучили три самых больших резервуара в древнем городе, а также местный колодец для контроля минерального состава.
Открытие было сделано в водохранилище Корриенталь, важном источнике питьевой воды для жителей Тикаля и одном из крупнейших резервуаров питьевой воды, используемых майя более тысячи лет. Смешав осадок на дне резервуара, команда нашла то, что искала: цеолит и крупнозернистый кварцевый песок.
Цеолит был обнаружен только в резервуаре Корриенталь. Это никак не могло произойти, когда водохранилище было вырыто.
На самом деле, команда считает, что минерал был добыт в карьере примерно в 30 километрах к северо-востоку от Тикаля. Там вулканические породы образуют водоносный горизонт, который, как известно, производит исключительно чистую воду. Географ из Университета Цинциннати Николас Даннинг был знаком с этим районом после ранее проведенных там полевых исследований.
«Это был обнаженный, выветрившийся вулканический туф, состоящий из зерен кварца и цеолита. Из него текла вода с хорошей скоростью», - сказал Даннинг. «Рабочие наполняли ею бутылки с водой. Местные жители гордились этой чистой и сладкой водой».
Команда сравнила кварц из резервуара Корриенталь и цеолит из материала, взятого из водоносного горизонта, и обнаружила, что они очень близки. Они также использовали радиоуглеродное датирование, чтобы определить возраст отложений, и датировали его периодом от 2185 до 965 лет назад.
Невозможно точно узнать, как работала система фильтрации, но, собрав доказательства, команда считает, что это довольно хорошая картина.
Схемотехническое изображение системы фильтрации. Фото: Tankersley, et al. Scientific Reports, 2020
«Система фильтрации, вероятно, находилась за каменными стенами, уложенными сухим способом, с цеолитами и макрокристаллическими кристаллами кварца размером с песок, дополнительно скрепленными тканым петатом (тканым тростниковым или пальмовым волокном) или другим скоропортящимся пористым материалом, расположенным прямо перед резервуаром или внутри него, которые периодически выбрасывались в водоем во время внезапных паводков, вызванных тропическими циклонами», - написали исследователи в своей статье.
И это кажется работало. Отложения ртути, вероятно, из-за загрязнения киноварью, ранее были обнаружены в нескольких других резервуарах Тикаля. В Корриентале не удалось обнаружить даже и следа их.
«Древние майя жили в тропической среде и должны были быть новаторами. Это замечательное нововведение», - сказал Танкерсли.
«Многие люди смотрят на коренных американцев в Западном полушарии как на не обладающих такими инженерными или технологическими мощностями, как в Греции, Риме, Индии или Китае. Но когда дело доходит до управления водными ресурсами, майя опередили всех на тысячелетия».
Исследование опубликовано в Scientific Reports
Источник: Science Alert
