Sự sống thông minh không thể sống sót nếu thiếu nước ngọt.
Tuy nhiên, nguồn nước chung cũng là một trong những hệ thống lây lan bệnh truyền nhiễm nhanh nhất, có thể đánh sập toàn bộ một hệ thống cụm dân cư lớn chỉ trong thời gian ngắn ngủi. Không nền văn minh nào sống sót nếu thiếu nước ngọt và sạch.
Nhiều nền văn minh cổ đại, bao gồm người Hy Lạp, Ai Cập, La Mã có những hệ thống lọc nước của riêng mình. Bút tích viết bằng ngôn ngữ Sanskrit của người Nam Á, có niên đại 2.000 năm Trước Công nguyên, đã ghi lại nhiều cách thức lọc nước của người xưa.
Mới đây thôi, các nhà khảo cổ phát hiện ra người Maya ở Nam Mỹ cũng biết lọc nước và thậm chí, hệ thống lọc nước của họ hiệu quả một cách đáng ngạc nhiên.
Thành phố Tikal ngày nay.
Tại thành phố Tikal của người Maya, từng là thành phố lớn nhưng nay là đống hoang tàn lẩn khuất trong tán rừng nhiệt đới rậm rạp của Guatemala, nhóm các nhà nghiên cứu tìm thấy zeolite và thạch anh, hai thứ khoáng thạch ngoại lai với khả năng lọc những chất bẩn trong nước, đơn cử như vi khuẩn, kim loại nặng và một số hợp chất khác.
Thực tế, zeolite và thạch anh hiệu quả đến mức chúng vẫn được dùng trong các hệ thống lọc nước hiện đại.
“Điều đáng ngạc nhiên là hệ thống này vẫn sẽ hiệu quả trong thời điểm hiện tại, và người Maya đã khám phá ra nó từ hơn 2.000 năm trước”, nhà nhân loại học Kenneth Barnett Tankersley công tác tại Đại học Cincinnati cho hay.
Khoáng chất zeolite rất đáng chú ý. Nó là hợp chất tinh thể tự nhiên của silicon và nhôm, được gắn kết với nhau bởi nguyên tử oxy để tạo nên một lưới tinh thể.
Zeolite có khả năng hấp thụ tốt và khả năng trao đổi ion, khiến nó trở thành một hệ thống lọc nước tự nhiên hiệu quả.
Người Hy Lạp và La Mã cổ đại sử dụng zeolite để chế tạo vật liệu pozzolan, nhằm xây những cấu trúc tiếp xúc nhiều với nước như cầu đường và cống dẫn nước.
Các nhà khảo cổ nhận định phải tới đầu thế kỷ 20, con người mới sử dụng zeolite trong lọc nước.
“Hệ thống lọc nước bằng zeolite ở Tikal là hệ thống lọc nước cổ đại nhất ở Bán Cầu Tây, và cũng là ví dụ cổ đại nhất thế giới về việc sử dụng zeolite để khử khuẩn trong nước uống”, các nhà nghiên cứu kết luận trong báo cáo khoa học đã được đăng tải trên tạp chí Nature .
Mẫu zeolite và thạch anh có trong lớp trầm tích của hồ Corriental.
Khả năng lọc nước tối quan trọng với người Maya, hay cụ thể là với cư dân thành phố Tikal, vì nhiều lý do.
Nguồn nước của họ chỉ nằm gọn trong 10 khu tích trữ, và xét tới lượng dân cư đông đúc tại thành phố lớn này, cộng thêm những ảnh hưởng từ hạn hán theo mùa cũng như các tác động của khí hậu, thì nguồn nước sạch rất dễ nhiễm vi khuẩn hay cinnabar - thủy ngân sunfua, thứ bột đỏ được người Maya sử dụng nhiều trong các hoạt động tín ngưỡng.
Dựa trên những gì ta biết về người Maya, rõ ràng họ phải có cách giữ cho nước sạch quanh năm. Vậy nên Tankersley và đội ngũ nghiên cứu tiến hành tìm hiểu 3 khu vực trữ nước lớn của thành phố cổ đại, bên cạnh đó là nghiên cứu một hố sụt gần đó nhằm phân tích khoáng vật có thể có nơi đây.
Tại hồ nước Corriental, một trong những nguồn nước quan trọng của thành phố Tikal và một trong những hồ trữ nước uống đã được người Maya sử dụng suốt ngàn năm, các nhà khoa học phát hiện ra zeolite và cát thạch anh dạng thô.
Chỉ hồ Corriental chứa zeolite, không thể xảy ra trường hợp zeolite đã có sẵn đó khi người Maya đào hố nước.
Hình A là khu vực khảo cổ trên ảnh vệ tinh. Hình B là địa điểm của các hồ trữ nước (reservoir) so với thành phố Tikal. Hình C là hồ trữ nước Corriental.
Thực tế, nhóm nghiên cứu tin rằng khoáng chất này tới từ một khu khai khoáng nằm cách Tikal 30km về phía Đông Bắc.
Tại khu vực khai thác này, đá núi lửa tạo thành một lớp ngậm nước có khả năng chứa được những túi nước trong lành.
Nhà địa lý học Nicholas Dunning công tác tại Đại học Cincinnati không lạ lùng gì với khu vực này, đã nhiều lần ông đi thực nghiệm nơi đây.
“Đây là một mỏ đá núi lửa lộ thiên với các khoáng chất như thạch anh và zeolite. Tỷ lệ nước thẩm thấu qua các lớp đất ở đây là khá cao.
Công nhân khai khoáng vẫn lấy nước ở khu này để đổ bình. Nước ở đây nổi tiếng trong vùng nhờ độ sạch và vị ngọt”, nhà nghiên cứu Dunning nói.
Đội khảo cổ so sánh thạch anh, zeolite lấy từ hồ Corriental với những mẫu từ mỏ đá và thấy kết quả: chúng không khác nhau mấy.
Sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng carbon, họ nhận định độ tuổi của lớp trầm tích vào ở khoảng 2.185 cho tới 965 năm trước.
Không thể biết rõ hệ thống lọc nước của người Maya hoạt động ra sao, nhưng thông qua các bằng chứng nhóm nghiên cứu thu được, có thể mường tượng người Maya đã xây được hệ thống như thế này đây.
“Nhiều khả năng, hệ thống lọc nằm sau một lớp tường đá khô, kèm theo zeolite và các tinh thể thạch anh kích cỡ bằng hạt cát, tường đá được gia cố bằng sợi đan hay những vật liệu xốp tiêu biến theo thời gian, nằm ngay ở thượng nguồn hay tại lối nước vào hồ chứa, [lớp vật liệu hữu cơ] đi vào hồ chứa theo các đợt lũ quét xuất hiện sau các cơn bão nhiệt đới”, báo cáo khoa học viết.
Có vẻ như hệ thống lọc nước này hiệu quả thật. Trong các hồ chứa nước khác, người ta phát hiện ra trầm tích thủy ngân, nhiều khả năng chúng xuất hiện do nước nhiễm cinnabar.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không phát hiện thấy dấu tích thủy ngân trong hồ trữ nước Corriental.
“Người Maya cổ đại sống trong môi trường nhiệt đới ắt là những nhà sáng tạo. Đây là một đột phá rất lớn”, giáo sư Tankersley nói.
“Nhiều người coi cư bản địa của Châu Mỹ ở miền Bác Cầu Tây không có kỹ thuật cũng như phát kiến công nghệ như các nước Hy Lạp, La Mã, Ấn Độ và Trung Quốc.
Nhưng khi xét tới khả năng điều tiết nước ngọt, người Maya đi trước các nền văn minh khác hàng thiên niên kỷ”.