Изучение руин одного из крупнейших памятников цивилизации майя – города Тикаль на территории Гватемалы – показало, что в нем уже более двух тысячелетий назад использовались методы очистки питьевой воды, актуальные и в настоящее время. Об открытии водяного фильтра, сооруженного с применением цеолитового абсорбирующего компонента, сообщила в издании Scientific Reports группа ученых разных специальностей из Университета Цинциннати, проводившая многопрофильные исследования остатков резервуаров для сбора воды в Тикале.
Трудности водоснабжения у древних майя
В отличие от других высокоразвитых цивилизаций Нового Света, таких как ацтеки в Мексике или инки на западе Южной Америки, майя в силу природно-географических причин не имели возможности снабжать свои поселения чистой водой родникового происхождения. Территории, которые с глубокой древности занимали майя (ныне на этих землях располагаются южные мексиканские штаты и государства Гватемала, Белиз, Гондурас и Сальвадор), большей частью представляют собой карстовый ландшафт, сформировавшийся на мощных известняковых отложениях.
На этой испещренной провалами и внутренними пустотами местности и вырастали города майя, в том числе и один из важнейших политических и культовых центров позднего доклассического и классического периодов майяской истории – Тикаль. Доступ к чистой питьевой воде в этих поселениях был затруднен, особенно во время ежегодных сезонных засух. Поэтому майя были вынуждены сооружать водосборные резервуары и заботиться об очистке поступающей в них воды.
Находка в резервуаре Корриенталь
Постройки Тикаля возводились из добываемого непосредственно на месте известняка. При этом рвы, образующиеся в результате выемки камня, использовались для сбора, хранения и подачи воды. На территории города археологи обнаружили несколько резервуаров, самый крупный из которых – Корриенталь – достигал около двухсот метров в поперечнике.
Историю использования этого водоема ученые восстановили по отложениям, осаждавшимся на его дне. В их состав входят пепел и органические остатки, поэтому слои отложений поддаются радиоуглеродной датировке. Выяснилось, что Корриенталь начал функционировать в начале IV века до н. э. и использовался почти полторы тысячи лет, пока город не был заброшен жителями.
Особенно интересным оказался минеральный состав осадков на дне резервуара, исследованный учеными из Университета Цинциннати с помощью рентгеноструктурного анализа. Уже со II века до н. э. помимо кварцевого песка, а также частиц глины и кальцита, в отложениях появляются цеолиты – кристаллические соединения из группы водных алюмосиликатов. В наши дни цеолиты – как природные, так и синтезированные искусственно – применяются в системе фильтрации воды.
Древнейший цеолитовый фильтр
Ценные свойства цеолитов обусловлены особенностями их кристаллического строения. Кристалл цеолита представляет собой регулярную пористую структуру, пронизанную микроскопическими каналами (так называемыми окнами) диаметром от 0,2 до 1,5 нанометров. Благодаря такому строению цеолиты обладают способностью к избирательному поглощению и пропусканию молекул различных веществ. В современных фильтрах они используются как адсорбенты и ионообменные наполнители.
Исследователи реконструировали предполагаемое устройство фильтров, которые майя создавали для поступающей в Корриенталь воды. По-видимому, эти сооружения составлялись из слоев известнякового щебня, грубой ткани и смеси кварцевого песка с измельченными цеолитами. Ведущий автор нового исследования, антрополог Кеннет Танкерсли отметил, что они представляют собой древнейшую водоочистную систему подобного типа, известную на сегодняшний день.
Показательно, что среди осадков, накопившихся на дне этого водоема, ученые не нашли ни следов цианобактерий и других вредных микроорганизмов, появляющихся при цветении воды, ни токсичных соединений тяжелых металлов. В других резервуарах Тикаля, где для фильтрации не использовались цеолитовые наполнители, были обнаружены и остатки содержащей ртуть киновари (майя широко применяли ее в качестве красителя), и следы болезнетворных микробов.
Технология, забытая на многие века?
На территории города и в прилежащей местности источников цеолита нет. Участвовавшие в исследовании географы выяснили его происхождение: майя доставляли цеолит вместе с кварцевым песком из туфовых отложений горного района Бахо-де-Асукар приблизительно в тридцати километрах к северо-востоку от Тикаля.
Очевидно, майя довольно рано обратили внимание на чистоту воды в местном источнике и правильно связали ее качество с характером окружающей породы. В дальнейшем они на протяжении многих веков использовали это эмпирическое открытие для обеспечения самого большого резервуара в своем городе чистой питьевой водой. Однако, когда в X веке город пришел в упадок, замечательная технология, по-видимому, оказалась утрачена и снова вошла в обиход лишь с развитием науки в XX столетии.
По словам Танкерсли, наибольший интерес представляет вопрос о ее уникальности. Было ли использование цеолитов для очистки воды единичным результатом случайно сделанного наблюдения, забывшимся после исчезновения Тикаля, или же открытие древних строителей получило известность и использовалось еще где-либо? Ответ на этот вопрос должны дать будущие исследования других аналогичных сооружений цивилизации майя в данном регионе.
