Римский водопровод — это не только чудо античной технологии, но и ценный источник исторических знаний, раскрывающий неизвестные страницы городской жизни в древности. Европейские археологи и геологи, работающие в бухте Неаполя, воссоздали взлет и падение южноиталийского урбанизма — от реформ Августа и катастрофического извержения Везувия до варварских разрушений VI века — по изотопам свинца, попадавшего в море из водопроводных труб. «Трубный» взгляд на римскую историю ученые представили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Пошла вода
Мощные водопроводные системы были изобретены на Древнем Востоке: ассирийцы построили акведук из известняка длиной 300 метров, чтобы доставлять воду в свою столицу. Однако только в Римском государстве эпохи ранней империи строительство многокилометровых водоводов для подачи воды к населенным пунктам приобрело промышленный размах.
Только в Рим вода поставлялась через 11 акведуков общей длиной почти 350 километров (причем большинство проходило под землей). В итоге мегаполис с почти миллионным населением, с многочисленными банями (термами) и общественными туалетами получал воду из расчета в несколько сот литров на человека в день — сопоставимо с уровнем, который обеспечивают современные системы водоснабжения! Римским инженерам удавалось добиться переноса воды только за счет силы тяжести, причем с минимальным уклоном (например, 34 сантиметра на километр в акведуке Пон-дю-Гар в Нарбонской Галлии).
О важности водопровода для римлян говорит то, что архитектор Витрувий посвятил ему целую книгу своего десятитомного труда.
«Воду проводят тремя способами: по протокам посредством выложенных камнем каналов, или по свинцовым трубам, или же по трубам из обожженной глины.
1. При входе воды в город делают водоемную башню и соединенный с этою башней тройной бассейн, а из башни проводят три одинакового размера трубы внутрь баков, соединенных так, чтобы излишек воды в крайних выливался в средний бак.
2. Из среднего ведут трубы во все вместилища и водометы, из второго — в бани, для доставления городу ежегодного дохода, из третьего — в частные дома, чтобы у населения не было недостатка в воде; таким образом, частные лица не смогут отводить воды, которая с самого начала распределяется по особым категориям.
3. Если же между городом и источником воды будут холмы, то надо прокапывать подземные рвы с тем же наклоном уровня, какой был указан выше. И если встретится туф или камень, то каналы вырубают прямо в них, если же почва будет землистой или песчаной, то ложе, по которому проводится вода, и своды и стены его делают каменными».
Неаполь при римском владычестве оставался крупнейшим грекоговорящим городом Кампании — южного региона Италии, играющего все более важную роль в жизни государства. Кампания стала житницей полуострова, а еще там строились виллы богатых римлян (в том числе императоров Клавдия и Тиберия), и регион постепенно превращался в курортную зону. Именно поэтому Октавиан Август постановил построить грандиозный акведук Аква Августа, который брал свое начало в горах Терминио-Туоро и доставлял воду в девять городов (в том числе в Неаполь, Помпеи и Путеолы — важнейший торговый порт), а также к многочисленным виллам. Аква Августа протянулся на 140 километров — это был самый длинный акведук империи.
Аква Августа, как и другие римские водопроводные системы, состоял из массивных акведуков (из камня или водостойкого бетона), откуда вода шла к потребителям по трубам из свинца. Рим славился развитой индустрией трубного производства. Трубы получались овального или грушевидного поперечного сечения с непрерывным продольным швом, диаметром от 20 до 300 миллиметров. Длина труб обычно составляла три метра. Для сохранения герметичности их обычно замуровывали в каменную кладку.
Вулкан и империя
Проблемой номер один в сейсмоопасной Кампании были повреждения, которые наносили акведукам медленные колебания земной коры (брадисейсмы), не говоря уж о смещениях и разрушениях после извержения Везувия в 79 году, уничтожившего четыре города. Чтобы выяснить, как водопровод Неаполя реагировал на природные и исторические катастрофы, ученые измерили изотопное соотношение свинца в придонных отложениях Неаполитанского залива. Отложения толщиной в пять метров подвергли точной датировке.
Сразу же выяснилось, что неапольский свинец сильно отличается от остальных металлов антропогенного происхождения (олова, меди, серебра). Ученые уверены, что само его присутствие подтверждает, что жители Кампании получали питьевую воду по свинцовым трубам. Концентрация металла указывает на правильность давней гипотезы о хроническом отравлении римлян свинцом (недавно ее попытались опровергнуть, указывая на повышенное, но все же не опасное для здоровья содержание металла в римской воде). Привозили свинец по проторенному маршруту, который контролировали богатые семьи Кампании, — из рудников Картахены и Рио Тинто в Испании.
Место раскопок в Неаполе
Фото: PNAS
Стратиграфический разрез
Фото: PNAS
Катастрофа 79 года, на которую в донных отложениях однозначно указывают деревянные обломки и вулканическая пемза, должна была серьезно повредить водопроводную систему. Во-первых, поднятие почвы у вулкана изменило наклон акведуков. Во-вторых, участившиеся непосредственно перед извержением подземные толчки могли обрушить часть конструкций — однако ученые уверены, что свинцовые трубы отличались крепостью и гибкостью, и землетрясения на них не повлияли. Наконец, вулканический пепел должен был засыпать открытые участки акведуков и трубы должны были забиться. Римляне не предполагали чистку труб своих водопроводов, поэтому закупорка потребовала их замены.
Однако больше всего ученых поразили не следы природного катаклизма, а та скорость, с которой инженеры империи ликвидировали его последствия. Уже через 15 лет после извержения вулкана, судя по изотопам, в Неаполе проложили и «включили» новую систему труб, а старую демонтировали.
Вопреки варварам
Изотопы свинца, по словам ученых, дают объективную картину пятисот лет истории Неаполя. Устойчивый рост доли импортного металла говорит о расширении системы труб — их строили в уже подключенных к водопроводу районах или же протягивали к новым городским кварталам. Обрывается этот рост только в V веке — когда Кампанию настиг экономический коллапс после вторжения вестготов (410-412 годы) и вандалов (455-463 годы), после чумы (467 год) и новых извержений Везувия (472 и 512 годы).
Карта водопровода Аква Августа
Схема: PNAS
Еще одно резкое падение уровня свинца соответствует середине VI века: во время византийско-готских войн Неаполь поочередно захватывали ромейский полководец Велизарий (536 год) и остготский король Тотила (542 год).
Впрочем, городская цивилизация Южной Италии отличалась живучестью. После каждого резкого падения уровня свинца в воде наблюдается его восстановление: власти Неаполя не лишаются возможностей починить водопровод, пусть и не так быстро, как после катастрофы 79 года — на пике могущества Римской империи. Последний перед «темными веками» пик концентрации свинца приходится на самый конец VI века: видимо, приток населения из соседних городов, пришедших в упадок, сподвиг городскую элиту уделить внимание работе водопровода.