En rad översvämningar som drabbade den antika staden Angkor skulle ha överväldigat och förstört dess stora vattennät, enligt en ny studie som ger en förklaring till undergången i världens största förindustriella stad.

Vår forskning, publicerad i Vetenskapliga framsteg , förklarar hur skadorna på detta vitala nätverk skulle ha utlöst en rad "kaskadfel" som i slutändan störtade hela staden. Och det innehåller lektioner för dagens städer om faran som utgör när viktig infrastruktur är överväldigad.

Angkor, i dagens Kambodja, grundades 802 e.Kr. och övergavs under 1400 -talet. Dess bortgång sammanföll med en period med mycket varierande nederbörd i slutet av 1300- och början av 1400 -talet, med långvariga torka och extremt våta år.

Vi vet att Angkors vattendistributionsnät skadades kraftigt av översvämningar under den perioden. Men vi hade ingen förklaring till hur detta utlöste stadens eventuella kollaps och övergivande.

Översvämmande öde

Angkor är en ovanlig arkeologisk plats eftersom resterna av staden fortfarande kan ses på marken och, särskilt, från luften. Det är således möjligt att kartlägga exakt de konstruerade egenskaperna som utgjorde dess urbana struktur och, från detta, att tolka den levande stadens funktion och flöde.

Vi använde befintliga arkeologiska kartor över Angkor för att kartlägga stadens vattendistributionsnät, som bestod av hundratals utgrävda kanaler och vallar, tempelgravar, reservoarer, naturliga flodkanaler, och andra funktioner. Detta spretiga nätverk, täcker mer än 1, 000 kvadratkilometer, tillhandahållit både bevattning och översvämningsskydd.

Vi använde sedan en datormodell för att simulera effekterna av översvämningar, som skulle ha inträffat under stora monsunregn, för att se hur systemet skulle ha klarat de största bristerna.

Vi fann att stora översvämningar skulle ha kanaliserats till bara några stora vägar, som skulle ha lidit betydande erosion som följd. Andra delar av nätverket, under tiden, skulle ha haft mindre vattenflöde och skulle ha börjat fyllas med sediment.

Den resulterande återkopplingsslingan skulle ha orsakat skador på kaskad genom nätverket, slutligen fragmenterar Angkors vatteninfrastruktur.

Det finns två huvudbudskap från vår forskning. Först, den visar hur klimatvariationer under 1300- och 1400 -talen kunde ha utlöst stadens undergång.

Andra, det visar hur Angkors öde resonerar med dagens oro över motståndskraften i vår egen stadsinfrastruktur - inte bara mot extrema väderförhållanden (även om det är viktigt), men också för andra potentiellt skadliga händelser som terrorism.

Angkor var en gång den största staden på jorden. Men dess enorma tillväxt gjorde det omöjligt, tungrodd, och i slutändan oåterkallelig. Dess kritiska stadsinfrastruktur var både komplex och beroende av varandra, vilket innebär att en till synes liten störning (som en översvämning) kan spricka hela nätverket och krossa en hel stad.

Forntida Angkor, det verkar, upplevde samma utmaningar som moderna stadsnätverk. När vi går vidare in i en period som kännetecknas av extrema väderhändelser, motståndskraften i vår stadsinfrastruktur kommer att testas.

När städer växer, deras infrastruktur blir mer komplex. Så småningom, nätverk som vägar, vatteninfrastruktur eller elnät når ett kritiskt tillstånd som varken förutses eller utformas av dem som driver dem. I dessa nätverk, små fel eller avbrott i en del av nätverket kan snabbt föröka sig till att bli ett mycket större fel. Ett exempel skulle vara ett elektriskt fel som utlöser en omfattande blackout.

Statliga myndigheter runt om i världen har utvecklat eller utvecklar strategier för att hantera hot mot kritisk infrastruktur, inklusive från terrorism, naturkatastrofer och alltmer, extrema väderhändelser relaterade till klimatförändringar. Resiliens kan byggas in i infrastrukturella nätverk genom att öka redundans (eller alternativa flödesvägar) och betona modularitet, så att kaskadfel, om de inträffar, kan lokaliseras samtidigt som det bredare nätverkets funktion bibehålls.

Vår forskning om bortgången av Angkors infrastruktur låter en varning från historien om farorna med de komplexa stadsmiljöer där de flesta människor nu lever, och det brådskande behovet av att förbereda sig för en mer varierande framtid.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.