В далеком прошлом Сахара временами была гораздо более зеленой, но древнее общество, жившее в климате, очень похожем на современный, нашло способ добывать воду в, казалось бы, сухой Сахаре — и жило до тех пор, пока вода не кончилась.

Новое исследование, которое будет представлено в понедельник, 16 октября, на встрече Геологического общества Америки GSA Connects 2023, описывает, как ряд случайных экологических факторов позволил древней сахарской цивилизации, Гарамантской империи, добывать подземные воды, скрытые в недрах земли, что обеспечивало существование общества в течение почти тысячелетия, пока вода не иссякла.

Общества поднимаются и падают по воле физической системы, в которой существуют особые свойства, позволяющие человечеству развиваться, — говорит Фрэнк Шварц, профессор Школы наук о Земле Университета штата Огайо и ведущий автор исследования.

Муссонные дожди превратили Сахару в сравнительно пышную среду в период с 11 000 до 5 000 лет назад, обеспечив поверхностные водные ресурсы и пригодные для жизни цивилизации условия. Когда 5 тыс. лет назад муссонные дожди прекратились, Сахара вновь превратилась в пустыню, и цивилизации ушли из этого региона, за исключением необычного исключения.

Гараманты жили в юго-западной части Ливийской пустыни с 400 г. до н.э. по 400 г. н.э. практически в тех же гиперзасушливых условиях, что и сегодня, и стали первым урбанизированным обществом, возникшим в пустыне, где не было постоянно текущей реки. Поверхностные озера и реки времен «зеленой Сахары» к моменту прихода гарамантов давно исчезли, но, к счастью, вода хранилась под землей в большом водоносном слое из песчаника — возможно, одном из крупнейших водоносных слоев в мире, считает Шварц.

Верблюжьи торговые пути из Персии через Сахару принесли гарамантам технологию добычи подземных вод с помощью фоггары или кяризов. Этот метод заключался в том, что в склоне холма прорывался тоннель с небольшим наклоном, расположенный чуть ниже уровня грунтовых вод. Грунтовые воды стекали по туннелю и поступали в ирригационные системы. В общей сложности гараманты прорыли 750 км подземных туннелей и вертикальных шахт для сбора грунтовых вод, причем наибольшая строительная активность пришлась на период с 100 г. до н.э. по 100 г. н.э.

Шварц объединяет предыдущие археологические исследования с гидрологическим анализом, чтобы понять, как местный рельеф, геология, уникальные условия стока и подпитки создали идеальные гидрогеологические условия для того, чтобы гараманты могли добывать подземные воды.

Их кяризы не должны были работать, поскольку кяризы в Персии ежегодно пополняются за счет таяния снега, а здесь пополнение было нулевым, — говорит Шварц.

У гарамантов была значительная полоса экологического везения: более влажный климат, подходящий рельеф и уникальные условия залегания грунтовых вод, благодаря которым грунтовые воды были доступны при использовании технологии фоггара. Однако их удача закончилась, когда уровень грунтовых вод упал ниже уровня туннелей фоггара.

По мнению Шварца, особую тревогу вызывают две тенденции. Во-первых, экстремальные условия становятся все более распространенными в мире в таких странах, как Иран. Во-вторых, все более распространенным становится нерациональное использование подземных вод.

Если посмотреть на современные примеры, такие как долина Сан-Хоакин, то люди используют подземные воды быстрее, чем они пополняются, — говорит Шварц.

В этом году в Калифорнии была отличная влажная зима, но она последовала за 20 годами засухи. Если склонность к засушливым годам сохранится, то Калифорния в конечном итоге столкнется с той же проблемой, что и жители Гарамантии. Восполнение истощенных запасов подземных вод может оказаться дорогостоящим и в конечном итоге нецелесообразным.

Нехватка воды в водоносном горизонте и отсутствие поверхностных вод привели к падению Гарамантской империи. Гараманты служат предостережением о силе подземных вод как ресурса и об опасности их чрезмерного использования.