Все новости

Спасти Перу от нехватки воды предложили с помощью доинкского водопровода. Его построили 14 веков назад, и им до сих пор можно пользоваться

Ученые исследовали систему распределения воды из горных рек, построенную на территории Перу около 600 года, задолго до появления империи инков. Они пришли к выводу, что эта система до сих пор вполне пригодна для того, чтобы накапливать воду в сезон дождей и снабжать ею города в засушливый сезон.
Описание
© Martin Mejia / AP

Перу располагается между Тихим океаном и Андами, там нет крупных рек, поэтому водоснабжение побережья страны (там живет около 60% ее населения, то есть примерно 19 миллионов человек) основано лишь на потоках воды, которые текут с гор. Однако из-за особенностей тропического климата с ними есть проблема. В сезон дождей (он длится с ноября по апрель) реки переполняются и воды становится слишком много. Зато в сухие месяцы (с мая по октябрь) ее начинает не хватать. Поэтому ученые ищут способы сохранить и перераспределить воду с гор так, чтобы ее хватало на весь год.

На этой анимации показано ежемесячное количество осадков на территории Перу. Boris Ochoa-Tocachi / Imperial College London, 2019
Описание
На этой анимации показано ежемесячное количество осадков на территории Перу. Boris Ochoa-Tocachi / Imperial College London, 2019

Для этого инженеры и климатологи из Великобритании и Перу исследовали древнюю систему водоотведения, которая находится в районе Уамантанга (провинция Канта). Она существует как минимум с 600 года, то есть ее построили задолго до образования инкской империи. Эта система располагается на высоте 3300 метров и была специально рассчитана на то, чтобы замедлять идущие с Анд потоки дождевой воды и сохранять ее для дальнейшего использования.

Один из каналов доинкской системы водоотведения во время сезона дождей. Musuq Briceño / CONDESAN
Описание
Один из каналов доинкской системы водоотведения во время сезона дождей. Musuq Briceño / CONDESAN

Основу системы составляют каналы двух видов — длинные и короткие. Первые в сезон дождей отводили потоки воды к склонам гор и инфильтрационным каналам. Они, в свою очередь, частично направляют воду непосредственно в грунт, а частично — к инфильтрационным склонам холмов, каменистым участкам местности, благодаря которым вода из инфильтрационных каналов распределяется по полям. Через трещины в скалах вода опять-таки просачивается в грунт и задерживается в нем, а не стекает с горы сразу вся. В Уамантанге исследователи нашли 30 длинных каналов, 11 из них до сих пор работают, остальные заброшены или засорены.

Короткие же каналы направляют избыток воды в специальные открытые пруды. Она частично впитывается в грунт, а частично хранится в этих прудах. Ученые нашли 14 действующих прудов и 30 заброшенных. Также в систему водопровода входят естественные подземные источники, питающиеся за счет грунтовых вод. Ученые нанесли на карту 65 таких источников.

Чтобы проследить путь воды через всю эту систему, ученые ввели в отводящий и инфильтрационный каналы на вершине склона краситель эозин и следили, где и когда он появится ниже по течению. Этот опыт они повторяли несколько раз — в 2014—2015-м и 2015—2016 годах. Краситель обнаруживался внизу в среднем через 45 дней. Минимум — через две недели, максимум — через восемь месяцев. Это связано с тем, что вода после каждого сезона дождей идет с гор разными путями. Таким образом, система действительно может задерживать и хранить воду в течение более чем тридцати дней, что очень помогло бы Перу в сухой сезон.

Схема системы доинкского водоотведения. Ochoa-Tocachi et al. / Nature Sustainability
Описание
Схема системы доинкского водоотведения. Ochoa-Tocachi et al. / Nature Sustainability

Ученые посчитали, что если эту систему восстановить, то в сезон дождей с ее помощью можно задержать дополнительно 99 миллионов кубометров воды. Таким образом, в Лиме можно увеличить количество доступной в сухой сезон воды на 33% в ранние сухие месяцы (май — июнь), и на 7,5% — в остальные.

Так исследователи показали, что древние инженерные сооружения могут служить нуждам и современной цивилизации. Тем не менее они подчеркивают, что восстановление доинкского водопровода может быть лишь дополнительной мерой к уже существующим в городе системам искусственного хранения воды.

С проблемой нехватки воды сейчас сталкивается не только Перу: по данным ООН, от ее нехватки страдает около 783 миллионов человек по всему миру, от того же страдает 1,7 миллиарда человек, которые живут на территории речных бассейнов. Прямо сейчас в индийском городе Ченнаи (ранее он назывался Мадрас) практически закончилась вода, аналогичная проблема затрагивает Кейптаун, Бангалор, Пекин и многие другие мегаполисы.

 Евгения Щербина