L'extraordinaire technologie Maya pour purifier l'eau à l'aide de filtres minéraux

Numéro d'article:  18021 Nature.com ( 2020 )

Auteurs :

Kenneth Barnett Tankersley ,
Nicholas P. Dunning ,
Christopher Carr ,
David L. Lentz et
Vernon L. Scarborough 

introduction

La zéolite est reconnue depuis longtemps comme un minéral possédant d'excellentes propriétés d'absorption ¹. Il y a environ 2700 ans, les ingénieurs grecs et romains utilisaient des zéolites comme pouzzolane dans le ciment dans la construction de structures hydrauliques à grande échelle telles que des aqueducs, des ponts, des barrages et des ports ². Cependant, on a supposé que les zéolithes n'étaient pas utilisées pour la purification de l'eau jusqu'au début du XXe siècle. Il a également été présumé que les formes les plus anciennes de purification de l'eau se produisaient en Europe et en Asie du Sud ³.

Les archéologues ont longtemps cru que les peuples autochtones de l'hémisphère occidental ne disposaient d'aucun système officiel de filtration de l'eau. En Amérique du Nord, les anciennes cultures autochtones obtenaient de l'eau propre à partir de sources naturellement filtrées, utilisaient des poteries bouillantes et en terre cuite dans lesquelles des contaminants, du limon et de l'argile étaient tirés sur les côtés du navire ^{3 , 4}. En Méso-Amérique, les Aztèques comptaient sur une eau de source artésienne abondante apportée dans leurs villes (par exemple, Tenochtitlan) par des aqueducs, qui ne nécessitaient pas de techniques de purification ⁵. Des aqueducs ont également été construits par les Incas, qui ont apporté de l'eau de source de montagne aux villes de la région andine d'Amérique du Sud ⁶. Les Mayas étaient la seule ancienne civilisation du Nouveau Monde qui avait besoin de filtration de l'eau parce que beaucoup de leurs villes étaient situées dans un paysage karstique dans un climat tropical et de mousson. Alors que des systèmes de filtration sur sable, gravier, plantes et tissus ont été documentés en Égypte, en Grèce et en Asie du Sud dès le XVe siècle avant notre ère, des données comparables font défaut pour la région maya. Il n'y a pas de cas comparatif pour les systèmes de purification d'eau Maya, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de données comparatives disponibles.

À ce jour, des fouilles ont été menées dans seulement quelques douzaines des milliers d'anciens réservoirs mayas, et nombre de ces fouilles ont été limitées à une seule fosse d'essai. Nous rapportons ici nos conclusions de Tikal, Guatemala,où de la zéolite a été trouvée dans l'une des plus grandes installations de stockage d'eau potable maya utilisée pendant les périodes culturelles préclassique tardive à classique tardive (~ 2200–1100 ans BP). Le système de filtration apparent à la zéolite du réservoir Corriental de Tikal est le plus ancien exemple connu de purification de l'eau dans l'hémisphère occidental et la plus ancienne utilisation connue de zéolite pour décontaminer l'eau potable dans le monde.

Paramètre du site

 Tikal, connue sous le nom de Yax Mutal par les anciens Mayas, était une ville de plus de 3000 structures situées dans la topographie karstique et l'écosystème forestier tropical des basses terres mayas du sud (Fig.  1 A, B). Tout au long de la fin de l'Holocène, cette zone a été affectée par des précipitations saisonnières très variables et un drainage souterrain ⁷. Dans ce contexte environnemental, les Mayas ont construit des réservoirs pour fournir une source fiable et durable d'eau potable pendant les sécheresses saisonnières et cycliques ⁸. Les dirigeants mayas de Tikal se sont étroitement associés à l'approvisionnement en eau potable ^{9 , 10} .

Plan du site de Tikal. ( A ) Localisation de Tikal dans la plaine sud maya. ( B ) L'emplacement des réservoirs Corriental, Palace, Perdido, Temple et Tikal, ainsi que le gouffre Inscription et leurs zones de captage. ( C ) Une image d'ombrage dérivée du lidar du réservoir Corriental. Les images d'ombrage ( B , C ) dérivées du lidar ont été créées par Francisco Estrada-Belli, un principe de l'initiative PACUNAM Lidar ²³. Christopher Carr a utilisé le logiciel ESRI ArcGIS 10.3.1 ( www.esri.com ) pour créer une couche SIG des bassins versants, géo-référencée sur les ombrages pour créer les cartes de base. Kenneth Barnett Tankersley a ensuite utilisé Microsoft PowerPoint pour Mac Version 16.41 (www.microsoft.com ) pour créer cette figure.

 
La première enquête archéologique systématique de Tikal a commencé en 1881 et s'est accélérée tout au long du XXe siècle, aboutissant à des cartes détaillées, des photographies et des enregistrements stratigraphiques du site ⁷(section S1 ). Alors que les enquêtes ultérieures ont documenté l'architecture et la planification du système de gestion de l'eau de Tikal, y compris les dimensions précises des bassins versants, des bassins hydrographiques modifiés par l'homme, des réservoirs et leur capacité de charge, la question de la purification de l'eau est restée sans solution ⁸. Étant donné que la région est sujette à des sécheresses saisonnières extrêmes, à une population importante et à une occupation à long terme, l'eau potable de Tikal était sujette à la contamination par une pléthore de sources microbiennes (par exemple, les cyanobactéries) et des lixiviats de minéraux toxiques tels que le cinabre ¹¹. L'incertitude demeure quant à la manière dont ces contaminants auraient pu être éliminés de l'eau potable. Nous avons réexaminé trois des plus grands réservoirs de Tikal et un gouffre comme contrôle pour évaluer la composition minéralogique et les contextes chronologiques des sédiments afin d'évaluer les méthodes potentielles de purification de l'eau et leur moment de mise en œuvre.

Résultats

Contexte minéralogique et chronologique

Nos analyses minéralogiques et chronologiques se sont concentrées sur trois réservoirs (Corriental, Perdido et Temple) et un gouffre de contrôle connu sous le nom d'inscriptions, qui sont séparés par de grands bassins versants indépendants. Les réservoirs ont été construits et entretenus depuis la colonisation précoce de Tikal au cours de la période préclassique tardive, environ 2500 ans. BP, jusqu'à l'abandon de la ville ~ 1100 ans. BP ^{8 , 11}. A l'exception du réservoir Corriental (Fig.  1 C, section S2 ), tous les réservoirs excavés ont des discontinuités stratigraphiques de dragage pendant les temps anciens Maya 7 .

L'âge des réservoirs et des sédiments de gouffre a été déterminé par du charbon de bois AMS daté au radiocarbone à partir de contextes stratigraphiques (Fig.  2 , section S3 ). Le charbon de bois provenait d'une pluie continue de carbone provenant du défrichement des champs agricoles, des feux de sole et des fours à céramique dans les zones environnantes pendant la construction et l'entretien des réservoirs ^{12 , 13}. Seize âges au radiocarbone AMS ont été obtenus à partir de trois réservoirs dont six échantillons de Corriental, qui datent de la période culturelle préclassique tardive au début postclassique, ~ 2185–965 cal an BP, deux âges de Perdido, qui datent de la période culturelle classique, ~ 2350 –1350 cal an BP, et quatre âges de Temple, qui datent de la période culturelle préclassique à la période culturelle tardive, ~ 2485–1001 cal an BP 14 . Quatre âges supplémentaires ont été obtenus à partir du gouffre Inscriptions, qui date de la période de pré-occupation à la période préclassique précoce, ~ 13 706-2997 cal an BP ¹⁵. Bien que chaque réservoir et gouffre aient leur propre histoire de sédimentation, le moment de la sédimentation se chevauche entre leurs bassins ^{15 , 16}.

Modèle bayésien d'âge des âges radiocarbone à partir d'OXCAL 4.3. Les âges au radiocarbone calibrés sont tracés par les profondeurs sous la surface, les périodes de culture et les modifications anthropiques du réservoir corriental. Kenneth Barnett Tankersley a utilisé Microsoft PowerPoint pour Mac version 16.41 ( www.microsoft.com ) pour créer cette figure.

Le volume de sédiments dans les réservoirs varie en fonction de la distance relative au centre-ville, de la taille et de la nature de chaque bassin versant et des activités de dragage anciennes. Le réservoir du temple a été construit dans le centre-ville et avait une petite zone de captage, qui était principalement des surfaces de plâtre scellées. Les sédiments du réservoir principal du réservoir du Temple ont moins d'un mètre d'épaisseur ¹². Les réservoirs Corriental et Perdido ont été construits à des altitudes plus basses au sud du centre-ville ¹⁵. Perdido a reçu des eaux de ruissellement à la fois d'une grande place pavée et de zones non pavées et avait une accumulation de sédiments d'environ 120 cm au-dessus d'un sol en plâtre dégradé. Corriental a reçu des eaux de ruissellement provenant de surfaces non pavées et avait une accumulation de sédiments d'environ 250 cm au-dessus d'un sol argileux enfoui bien développé avant le réservoir (préclassique moyen) 12 , section S2 .
La minéralogie du réservoir et des sédiments du gouffre a été déterminée à l'aide d'une analyse par diffraction des rayons X (XRD) (section S4 ). Des échantillons de sédiments prélevés à des intervalles de 10 cm à partir de carottes de percussion de sédiments solides, analysés par XRD, et les pourcentages relatifs de minéraux ont été calculés pour chacun des échantillons. L'analyse XRD démontre que tous les échantillons de sédiments contiennent des quantités similaires de minéraux calcite, smectite et quartz. La calcite provient du substratum calcaire crétacé-tertiaire local, qui forme le paysage karstique de Tikal et du bassin sud du Petén ^{13 , 14}. La smectite et le quartz, cependant, sont d'origine volcanogène. La smectite est un minéral argileux dérivé de l'altération terrestre des cendres volcaniques acides en suspension dans l'air (c'est-à-dire du verre). De même, le quartz microcristallin (~ 50 μm) dans les sédiments du réservoir provenait de cristaux bi-pyramidaux volcanogènes aéroportés appelés «premier quartz» ¹³ . La co-occurrence omniprésente de smectite volcanogène et de quartz microcristallin dans les réservoirs et les sédiments de gouffre suggère que les cendres volcaniques se sont accumulées de façon épisodique dans les réservoirs tout au long de l'occupation de Tikal ^{13 , 14 , 17}. Des cristaux de quartz et de zircon microcristallins immaculés dans les sédiments du réservoir démontrent également que la smectite est arrivée dans les réservoirs et les dolines, et à travers les basses terres du sud de Maya, à partir de cendres volcaniques plutôt que de l'érosion ¹⁷.

La zéolite et le quartz minérale

Vue dans une roche volcanique remplie de minéraux de zéolite

La zéolite minérale a été trouvée uniquement dans les sédiments du réservoir Corriental où elle était omniprésente et coexistait avec du quartz euhédrique macro-cristallin (0,5–2,0 mm) (Fig.  3 , section S4 ). Il existe environ 50 espèces distinctes de zéolites, notamment l'analcime, la clinoptilolite et la mordénite. Au Guatemala, l'analcime se présente sous la forme d'une forme profondément modifiée de jadéite et de clinoptilolite et de mordénite en association avec le quartz, la calcite et la smectite du minéral dans des sources humides où les tufs volcanoclastiques se sont transformés en zéolites ^{18 , 19 , 20}. Bien que la clinoptilolite et la mordénite ne soient pas disponibles localement à Tikal, elles se trouvent dans des cavités de roche volcanique dans l'ouest du Guatemala où se trouvent des volcans actifs, dormants et éteints ^{19 , 21 , 22}. La clinoptilolite et la mordénite ont également été découvertes dans un tuf grossier cristallin du Crétacé-Tertiaire exposé au nord-est de Tikal où de l'eau potable propre se déverse ^{23 , 24}. La co-occurrence de quartz euhédrique macro-cristallin, de zéolite et d'eau potable propre était probablement le lien symbolique et la base empirique du choix des Mayas d'exploiter cette ressource ^{24 , 25}.

Chronostratigraphie du réservoir Corriental. ( A ) Horizons du sol et sédiments du réservoir Corriental montrant l'emplacement des âges anthropiques de quartz et de radiocarbone au cours de l'année BP ( B ) Pourcentage relatif de zéolite par profondeur. ( C ) pics XRD minéraux distinctifs. ( D ) Photomicrographie de cristaux de quartz euhédriques anthropiques et de zéolite. Kenneth Barnett Tankersley a utilisé Microsoft PowerPoint pour Mac version 16.41 ( www.microsoft.com ) pour créer cette figure.

La zéolite est un aluminosilicate hydraté cristallin non toxique, poreux en trois dimensions. La zéolite a des propriétés adsorbantes car ses espaces de pores microcristallins tridimensionnels (3–4 Å) créent un tamis moléculaire naturel ¹. Par conséquent, la zéolite a la capacité de filtrer les microbes nocifs, les composés azotés et d'autres toxines inorganiques et organiques insolubles et solubles dispersées de l'eau potable ²⁶.

Purification corrientale de l'eau

Corriental est l'un des plus grands réservoirs (~ 58 000 000 L) à Tikal (Fig.  1 C, section S2 ). Des tessons en terre cuite de jarres d'eau de taille variable ont été trouvés dans toutes les strates 11 de Corriental . Corriental n'a que des preuves mineures de polluants chimiques et aucune preuve de prolifération d'algues bleu-vert ou d'autres polluants et c'est le seul réservoir excavé, qui n'a pas été fortement dragué ^{11 , 12 , 15}. À cet égard, Corriental n'est pas seulement anormal à Tikal, mais dans toutes les basses terres mayas (sections S5 - S7 ).

Corriental est également le seul réservoir, qui a des preuves d'un système de filtration d'eau à zéolite.

Le système de filtration d'eau Corriental était composé de clinoptilolite, de mordénite et de cristaux de quartz euhédriques grossiers à très gros. Ces zéolites et quartz macro-cristallin sont probablement dérivés d'une strate de tuf du Crétacé supérieur grossièrement cristallin exposée le long des marges inférieures des escarpements profonds définissant le Bajo de Azúcar situé à ~ 30 km au nord-est de Tikal, où il forme un aquifère connu localement pour son eau propre 24 (Sections S4 , S8). Le système de filtration était probablement maintenu derrière des murs de pierre posés à sec avec les zéolites et les cristaux de quartz macrocristallins de la taille du sable encore contraints par du pétate tissé (tapis tissé en roseau ou en fibre de palmier) ou autre matériau poreux périssable positionné juste en amont ou à l'intérieur du les entrées du réservoir, qui étaient périodiquement éjectées dans le réservoir lors des crues soudaines causées par les cyclones tropicaux ^{12 , 13 , 14 , 17} (section S9 ).

La preuve de ces événements peut être trouvée dans les lentilles de quartz cristallin séquentielles dans les sédiments du réservoir (figures 3 , 4 , sections S2 , S4). Les cristaux de zéolite étant beaucoup plus petits (0,1 à inférieur à 10 μm), ils ont été plus facilement transportés et déposés dans les sédiments du réservoir lors du fonctionnement du réservoir Corriental.

Vue en coupe de l'ancien système de purification de l'eau à Tikal. Système de filtration sur sable et zéolite à cristaux de quartz macrocristallin positionné juste en amont ou dans l'entrée du réservoir. Kenneth Barnett Tankersley a utilisé Microsoft PowerPoint pour Mac version 16.41 ( www.microsoft.com ) pour créer cette figure.

Alors qu'un système autonome de filtration en quartz cristallin grossier de la taille du sable aurait été capable de clarifier l'eau, il n'aurait eu aucun effet sur l'élimination des microbes nocifs ou des toxines insolubles ou solubles délétères (section S6 ). La zéolite était un élément crucial du système de purification de l'eau Corriental. À Tikal, la zéolite est présente dans les argiles organiques stratifiées des sédiments du réservoir Corriental. Ces strates indiquent un environnement de dépôt à faible énergie. Les argiles interstratifiées sont en quartz cristallin de sable de taille grossière déposée pendant les périodes de volume élevé, en mouvement rapide, le débit d'orage (Fig.  3 , section S2). La réapparition stratigraphique des strates de quartz macrocristallin incrustées suggère que les systèmes de filtration ont probablement dû être remplacés après des crues éclair ^{12 , 13}.

La strate la plus élevée du réservoir Corriental contenant de la zéolite et du quartz macro-cristallin de la taille du sable remonte à l'époque classique tardive. Cette strate représente la destruction finale du système de filtration. En d'autres termes, le système de filtration n'a pas été restauré après cet événement. L'apparition ultérieure de mercure anthropique (Hg) dans le réservoir Corriental est probablement due à l'altération d'artéfacts de cinabre (HgS) dans les nombreuses zones résidentielles et aux sépultures à l'intérieur du bassin versant. Le sol contaminé par le mercure anthropique dans le bassin versant du Corriental aurait été lessivé de ces zones, provoquant une augmentation du mercure 11 (section S9). S'il est impossible de savoir pourquoi le système de filtration de l'eau n'a pas été reconstruit, il est possible que les Mayas n'aient plus accès aux matières premières nécessaires.
En plus des sources anthropiques, le Hg entrant dans le réservoir Corriental par le biais d'une activité volcanique aéroportée n'aurait pas été filtré. Le Hg volcanogène peut se produire dans des particules aussi petites que 10 à 20 μm et un seul évent volcanique peut produire 7 000 kg de Hg ²⁷. Les chutes de cendres volcaniques sur les réservoirs de Tikal proviennent de fortes éruptions de volcans guatémaltèques et d'événements explosifs plus éloignés des volcans du nord-ouest du Chiapas, au Mexique, tels que El Chichón ^{11 , 17}. Entre le 28 mars et le 4 avril 1982, les basses terres mayas ont été recouvertes de plusieurs centimètres de cendres volcaniques du volcan El Chichón et les concentrations de Hg volcanogène ont été enrichies par des facteurs de 60 à 20000 ²⁸. La concentration de Hg volcanogène aéroporté dans les réservoirs de Tikal aurait augmenté avec le temps pendant les périodes de diminution des taux de sédimentation.
Le système de purification d'eau à la zéolite Corriental fonctionnait dès ~ 2185 cal. an BP (section S3 ). La construction de ce système de purification a environ 600 ans de plus que la filtration de l'eau sur sable et gravier d'Asie du Sud décrite dans le Suśrutasaṃhitā (Sushruta Samhita), qui date d'il y a environ 1700 à 1600 ans ³ . Le système Corriental a ~ 1800 ans de plus que le système de filtration sur sable de Robert Bacon développé en 1627 CE et ~ 2155 ans de plus que la première utilisation de la zéolite dans les systèmes européens de purification d'eau ³ .

À la fin de la période culturelle préclassique, les Mayas ont installé un système de purification d'eau à quartz et zéolite idiomorphe réussi et durable à Tikal. Ce système était essentiel pour la survie dans un environnement tropical humide avec des événements cycloniques et volcaniques catastrophiques imprévisibles, des sécheresses saisonnières et de l'eau potable contaminée par des microbes nocifs et des lixiviats minéraux toxiques. La zéolite a fourni aux habitants de Tikal de l'eau potable pendant plus de 1000 ans. Il ne représente pas seulement le plus ancien système de filtration d'eau indigène de ce type dans l'hémisphère occidental, il est également bien antérieur aux méthodes comparables de purification de l'eau développées par d'autres cultures de l'Ancien Monde.

Conclusions

L'ancienne cité maya de Tikal ajoute à notre connaissance émergente des premières inventions et innovations en matière de purification de l'eau. À Tikal, les Mayas ont collecté de la zéolite et du quartz euhédrique à partir d'une source de tuf cristallin grossier à ~ 30 km au nord-est de la ville entre ~ 2185 et 965 années civiles an BP (cal an BP). Les Mayas ont utilisé efficacement ces ressources minérales volcanogènes naturelles pour purifier de grands volumes d'eau potable dans un environnement de forêt tropicale, ce qui était compliqué par des cyclones catastrophiques, des événements volcaniques, des sécheresses et un drainage souterrain. Les archives archéologiques de Tikal comprennent le plus ancien système de purification d'eau à zéolite connu qui a été développé à une époque où des cultures ailleurs dans le monde expérimentaient d'autres méthodes de purification de l'eau telles que l'ébullition, des passoires en tissu, des récipients en céramique poreuse,et tamis de sable.
Tikal était l'une des plus grandes villes mayas situées dans le sud des basses terres mayas, où d'autres centres mayas se sont développés dans des environnements environnementaux comparables. Ensemble, ces sites faisaient partie du cadre de la civilisation dans les basses terres mayas du sud. Les systèmes de réservoirs de ces centres étaient essentiels à leur existence, mais les systèmes de purification de l'eau sur ces sites restent largement inconnus.

Les archives archéologiques des systèmes de purification de l'eau sont maigres dans l'hémisphère occidental, mais elles sont présentes à Tikal. La rareté des sites archéologiques présentant des signes de décontamination de l'eau est principalement due à la visibilité et à la préservation archéologiques. Le réservoir Corriental contient la première preuve d'un système de purification d'eau par zéolite. D'autres peuvent exister, mais nous ne savons pas dans quelle mesure Corriental est unique étant donné qu'il existe des milliers d'anciens réservoirs mayas et que moins de 50 ont été étudiés par le biais de fouilles ou de carottage. Les premiers systèmes de purification de l'eau ne peuvent être évalués et interprétés que par des enquêtes interdisciplinaires comprenant des analyses chronostratigraphiques, minéralogiques et biologiques, qui,si elle était effectuée de manière rigoureuse, elle exposerait probablement un registre diversifié des premiers systèmes de décontamination de l'eau non seulement dans l'hémisphère occidental, mais également ailleurs dans le monde antique.

Méthodes

Des échantillons de sédiments ont été obtenus à partir d'unités archéologiques et de tranchées, qui ont été excavées à la main sous la supervision de membres du projet de l'Université de Cincinnati Tikal en 2009 et 2010 (section S1 ). Des carottes de sédiments de deux cm de diamètre ont été extraites dans le cadre du même projet à l'aide d'une sonde de sous-sol environnemental 7 manuelle . Les horizons du sol et les limites stratigraphiques ont été définis sur le terrain sur la base de la couleur, de la texture, de la structure et des caractéristiques pédogéniques et confirmés en laboratoire avec une analyse de la taille des particules, la susceptibilité magnétique et les nuanciers de Munsell. L'emplacement de toutes les caractéristiques archéologiques, carottes de sédiments, unités d'excavation et tranchées a été enregistré sur le terrain à l'aide d'une station Total ou d'un GPS portatif par Christopher Carr (section S10). Des échantillons de radiocarbone AMS et des échantillons XRD ont été prélevés dans des unités d'excavation, des tranchées et des carottes de sédiments solides (sections S1 , S3 ). Les âges au radiocarbone AMS ont été déterminés dans les installations de spectrométrie de masse Beta Analytic et Wood's Hole National Ocean Sciences Accelerator (section S3 ). Les âges au radiocarbone ont été calibrés et une analyse bayésienne a été effectuée à l'aide d'OXCAL 4.3. Des analyses XRD et minéralogiques ont été menées au Département de géologie de l'Université de Cincinnati. Les détails de la XRD et des analyses minéralogiques sont discutés en détail dans les documents supplémentaires (section S4 ).
Disponibilité des données
Toutes les données générées ou analysées lors de cette étude sont incluses dans cet article publié (et ses fichiers d'informations complémentaires).

Références

Références numérotées :

1. 
Flanigen, zéolites EM et tamis moléculaires: une perspective historique. Goujon. Le surf. Sci. Catal. 137 , 11-15 (2001).
CAS  Article  Google Scholar  

2.
Jackson, MD et coll. Ciments minéraux Phillipsite et Al-tobermorite produits par des réactions eau-roche à basse température dans du béton marin romain. Un m. Mineur. 102 , 1435–1450 (2017).
LES PUBLICITÉS  Article  Google Scholar  

3. 
Baker, MN The Quest for Pure Water: The History of Water Purification from the Early Records to the Twentieth Century (American Water Works Association, Denver, 1981).
Google Scholar  

4.
Tankersley, KB & Meinhart, J. Propriétés physiques et structurelles des matériaux céramiques utilisés par un ancien groupe fort. Midcontinental J. Archaeol. 7 , 225–243 (1982).

5.
Berdan, F.Aztec Archaeology and Ethnohistory (Cambridge University Press, Cambridge, 2014).
Google Scholar 
6.
Wright, K. Tipon: chef-d'œuvre de l'ingénierie de l'eau de l'empire inca (Société américaine des ingénieurs civils, Reston, 2006).
Google Scholar 
7.
Lentz, DL, Dunning, NP & Scarborough, VL Tikal: Paleoecology of an Ancient City (Université de Cambridge, Cambridge, 2015).
Google Scholar 
8.
Scarborough, VL & Gallopin, GG Une adaptation du stockage de l'eau dans les basses terres mayas. Science 4994 , 658-662 (1991).
LES PUBLICITÉS  Article  Google Scholar 
9.
Lucero, L. Water and Ritual: The Rise and Fall of Classic Maya Rulers (University of Texas Press, Austin, 2006).
10.
Lucero, LJ, Gunn, JD & Scarborough, VL Changement climatique et gestion classique de l'eau maya. Water 3 , 479–494 (2011).
Article  Google Scholar 
11.
Lentz, D. et coll. Des analyses de génétique moléculaire et géochimique révèlent une grave contamination des réservoirs d'eau potable de l'ancienne ville maya de Tikal. Sci. Rep. 10 , 10316 (2020).
LES PUBLICITÉS  CAS  Article  Google Scholar 
12.
Scarborough, VL et coll. L'eau et l'utilisation durable des terres dans l'ancienne ville tropicale de Tikal, au Guatemala. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109 , 12408-12413 (2012).
LES PUBLICITÉS  CAS  Article  Google Scholar 
13.
Tankersley, KB et al. Preuve de la chute de cendres volcaniques dans les basses terres mayas à partir d'un réservoir à Tikal, au Guatemala. J. Archaeol. Sci. 38 , 2925-2938 (2011).
14.
Tankersley, KB et al. Feu et eau: La signification archéologique des sédiments quaternaires de Tikal. In Tikal: Paleoecology of an Ancient City (éd. Lentz, D. et al. ) 186–211 (Cambridge University Press, Cambridge, 2015).
Google Scholar 
15.
Dunning, NP, Lentz, DL et Scarborough, VL Tikal terres, eau et forêt. In Tikal: Paleoecology of an Ancient City (eds Lentz, D. et al. ) 1–15 (Cambridge University Press, Cambridge, 2015).
Google Scholar 
16.
Lentz, DL et coll. Forêts, champs et limite de la durabilité dans l'ancienne ville maya de Tikal. Proc. Natl. Acad. Sci. 52 , 18513-18538 (2014).
LES PUBLICITÉS  Article  Google Scholar 
17.
Tankersley, KB et al. Volcanisme catastrophique et ses implications pour l'agriculture dans les basses terres mayas. J. Archaeol. Sci. Rep. 5 , 465-470 (2016).
18.
Eprikashvili, L., Kordzakhia, T. et Andronikashvili, T. Zeolites — Les agents desséchants uniques des liquides organiques (LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrücken, 2015).
Google Scholar 
19.
Harlow, G. Jadeitites, albitites et roches apparentées de la zone de faille de Motagua, Guatemala. J. Metamorp. Geol. 12 , 49-68 (1994).
LES PUBLICITÉS  CAS  Article  Google Scholar 
20.
Glanzman, R. & Rytuba, J. Zonation minérale zéolite-argile des sédiments volcanoclastiques dans le complexe McDermitt Caldera du Nevada et de l'Oregon (USGS, Reston, 1979).
Google Scholar 
21.
Rosenfeld, JH Geology of the Western Sierra de Santa Cruz, Guatemala, Central America: An Ophiolite Sequence (State University of New York, New York, 1981).
22.
Pharam, W. Zéolites naturelles: Quelques applications agricoles potentielles pour les pays en développement. Nat. Res. Forum 13 , 107–115 (1989).
Article  Google Scholar 
23.
Vinson, GL Stratigraphie du Crétacé supérieur et tertiaire du Guatemala. Taureau. Un m. Assoc. Animal de compagnie. Geos. 46 , 425–456 (1962).
Google Scholar 
24.
Dunning, NP et coll. La nature et les origines des traits linéaires dans le Bajo de Azúcar, Guatemala: Implications pour l'adaptation des anciens Mayas à un environnement changeant. Geoarchaeol. Int. J. 32 , 107-129 (2017).
Article  Google Scholar 
25.
de Agricultura, M. Ganadería y Alimentación, DirecciónTecnica de Avenamiento, División de Estudios. Plan Maestro de Riego y DrenajeDocum-Hidrogeol. 2 , 3-72 (1991).
26.
Byler, DM et al. Examen spectroscopique infrarouge de l'interaction de l'urée avec la zéolite clinoptilolite naturelle. Microchem. J. 44 , 30–139 (1991).
Article  Google Scholar 
27.
Université d'Oxford. La «pollution» du volcan résout le mystère du mercure. Sci. Dail. 6 et 30 (2008).
Google Scholar 
28.
Kotra, JD et coll. El Chichón: Composition des gaz et particules du panache. Science 222 , 1018-1021 (1983).

Remerciements

Le travail de terrain a été entrepris en 2009 et 2010 dans le cadre du projet de l'Université de Cincinnati-IDAEH Tikal codirigé par David Lentz et Liwy Grazioso Sierra. Aucun de ces travaux n’aurait été possible sans les efforts de l’équipe d’appui sur le terrain entre le Guatemala et les États-Unis et les administrateurs du Ministère guatémaltèque de la culture et des sports, de l’Institut d’anthropologie et d’histoire du Guatemala et du parc national de Tikal. Nous sommes particulièrement reconnaissants à Francisco Estrada-Belli, un principe de l'initiative PACUNAM Lidar pour le partage d'images lidar de Tikal, Nicolaus Seefeld pour partager librement des informations et des images du mur de filtration en pierre à Uxul, Warren Huff pour ses précieuses suggestions et l'accès au Laboratoire de diffraction des rayons X au Département de géologie, Université de Cincinnati,et Barry Isaac pour avoir partagé sa richesse de connaissances sur la Mésoamérique ancienne. Les travaux de laboratoire pour cette étude ont été rendus possibles grâce au financement de la Court Family Foundation et de la Charles Phelps Taft Foundation. Le travail sur le terrain a été financé par la Fondation Alphawood, une subvention de la Fondation Wenner-Gren # 7799 et une subvention de la National Science Foundation (BCS-0810118) à David Lentz, Vernon Scarborough et Nicholas Dunning.

Informations sur l'auteur

Notes de l'auteur
    1.    Ces auteurs ont contribué à parts égales: Kenneth Barnett Tankersley, Nicholas P. Dunning, Christopher Carr et David L. Lentz.


Affiliations

    1.    Département d'anthropologie, Université de Cincinnati, Cincinnati, OH, 45221, États-Unis
Kenneth Barnett Tankersley et Vernon L. Scarborough

    2.    Département de géologie, Université de Cincinnati, Cincinnati, OH, 45221, États-Unis
Kenneth Barnett Tankersley

    3.    Département de géographie et SIG, Université de Cincinnati, Cincinnati, OH, 45221, États-Unis
Nicholas P. Dunning et Christopher Carr

    4.    Département des sciences biologiques, Université de Cincinnati, Cincinnati, OH, 45221, États-Unis
David L. Lentz


Contributions

KBT a conçu le projet, a dirigé l'analyse du laboratoire. KBT et NPD ont écrit la majeure partie du manuscrit. NPD, DLL et VLS ont dirigé le travail de terrain. NPD a réalisé les analyses du sol et stratigraphiques. DLL a réalisé les analyses archéobotaniques et génomiques. CC a dirigé la numérisation et la rectification de la carte originale du centre de Tikal de l'Université de Pennsylvanie, a fourni des données et des informations historiques et a produit toutes les ombrages dérivés du lidar créés à l'origine par Francisco Estrada-Belli.

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Source

Revue scientifique Nature (en anglais) :
https://www.nature.com/articles/s41598-020-75023-7