Akvedukter är mycket imponerande exempel på konstruktionskonsten i det romerska imperiet. Även i dag, de ger fortfarande nya insikter i estetik, praktiska och tekniska aspekter av konstruktion och användning. Forskare vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) undersökte tidens längsta akvedukt, den 426 kilometer långa akvedukten av Valens som försörjer Konstantinopel, och avslöjade nya insikter om hur denna struktur upprätthölls. Det verkar som att kanalerna hade rensats från karbonatavlagringar bara några decennier innan platsen övergavs.

Den sena romerska akvedukten gav vatten till befolkningen i Konstantinopel

Romarriket var före sin tid på många sätt, med ett starkt engagemang för att bygga infrastruktur för sina medborgare. Detta inkluderar arkitektoniskt inspirerande tempel, teatrar och amfiteatrar, men också ett tätt vägnät och imponerande hamnar och gruvor. "Dock, Romarrikets mest banbrytande tekniska prestation ligger i dess vattenhantering, särskilt dess långväga akvedukter som levererade vatten till städer, bad och gruvor, " sa Dr. Gül Sürmelihindi från Geoarkeologigruppen vid Mainz universitet. Akvedukter var inte en romersk uppfinning, men i romerska händer, dessa långväga akvedukter utvecklades vidare och spreds i stor omfattning i ett av historiens största imperier.

Nästan varje stad i det romerska riket hade en riklig tillgång på färskt rinnande vatten, i vissa fall faktiskt med större volym än vad som är fallet idag. "Dessa akvedukter är mest kända för sina imponerande broar, såsom Pont du Gard i södra Frankrike, som fortfarande står kvar idag efter två årtusenden. Men de är mest imponerande på grund av hur problem i deras konstruktion löstes, vilket skulle vara skrämmande även för moderna ingenjörer, " sa JGU-professor Cees Passchier. Mer än 2, 000 långväga romerska akvedukter är kända hittills, och många fler väntar på upptäckt. Studien genomförd av Dr. Gül Sürmelihindi och hennes forskargrupp fokuserar på den mest spektakulära senromerska akvedukten, vattenförsörjningsledningarna i Konstantinopel, nu Istanbul i nuvarande Turkiet.

Karbonatavlagringar ger insikter i bysantinsk vattenhantering

I 324 e.Kr. den romerske kejsaren Konstantin den store gjorde Konstantinopel till Romarrikets nya huvudstad. Även om staden ligger vid den geopolitiskt viktiga korsningen mellan landvägar och sjövägar, färskvattenförsörjningen var ett problem. En ny akvedukt byggdes därför för att försörja Konstantinopel från källor 60 kilometer västerut. När staden växte, detta system utökades på 400-talet till källor som ligger 120 kilometer från staden i en rak linje. Detta gav akvedukten en total längd på minst 426 kilometer, vilket gör den till den antika världens längsta. Akvedukten bestod av välvda murverk som var tillräckligt stora för att gå igenom, byggda av sten och betong; 90 stora broar, och många tunnlar upp till 5 kilometer långa.

Sürmelihindi och hennes team studerade karbonatavlagringar från denna akvedukt, dvs. kalken som bildades i det rinnande vattnet, som kan användas för att få viktig information om vattenhushållning och paleomiljön vid den tiden. Forskarna fann att hela akveduktsystemet bara innehöll tunna karbonatavlagringar, representerar cirka 27 års användning. Från stadens annaler, dock, det är känt att akveduktsystemet fungerade i mer än 700 år, till åtminstone 1100-talet. "Detta betyder att hela akvedukten måste ha underhållits och rengjorts från avlagringar under det bysantinska riket, även kort innan den slutade fungera, " förklarade Sürmelihindi. Karbonatavlagringar kan blockera hela vattentillförseln och måste avlägsnas då och då.

Dubbelkonstruktion över 50 kilometer byggdes sannolikt för underhåll

Även om akvedukten är senromerskt ursprung, karbonatet som finns i kanalen är från den bysantinska medeltiden. This made the researchers think about possible cleaning and maintenance strategies—because cleaning and repairing a channel of 426 kilometers implies that it cannot be used for weeks or months, while the city population depends on its water supply. They then found that 50 kilometers of the central part of the water system is constructed as double channels, with one aqueduct channel above the other, crossing on two-story bridges. "It is very likely that this system was set up to allow for cleaning and maintenance operations, " said Passchier. "It would have been a costly but practical solution."

Unfortunately for the research team, it is no longer possible to study the exact operation of the system. One of the most imposing bridges, that of Ballıgerme, was blown up with dynamite in 2020 by treasure hunters who erroneously believed they could find gold in the ruins.