У лісах Центральної Америки постійно з'являються руїни стародавніх міст. Як ці споруди залишалися стоячи протягом тисячоліть, незважаючи на тропічні дощі, урагани та повернення джунглів?

Будь-хто, хто їхав шосе 269 по шосе 269, що розділяє навпіл півострів Юкатан на південному сході Мексики, ніколи б не знав, що він там є. Густі джунглі смуги обабіч дороги на більшій частині її довжини, з випадковими ділянками, очищеними для худоби. Але за нешкідливим поворотом дороги, недалеко від крихітного поселення Дос Лагунас, сховалося ціле місто.

Приховані під купою дерев, виноградних лоз та іншої рослинності, вчені виявили розгалужену колекцію будинків , площ, храмових пірамід і навіть майданчик для гри в м’яч, які мають «відмітні ознаки класичної політичної столиці майя». Залишки міста, яке дослідники назвали Валеріана, є серед 6674 споруд, які вони знайшли в місцях, розкиданих по всьому штату Кампече на західній стороні півострова Юкатан. Деякі з найбільших платформ можуть навіть конкурувати з більш відомими пірамідами на інших сайтах Maya.

Відкриття, зроблене за допомогою техніки повітряного лазерного сканування під назвою «виявлення та визначення дальності світла» або «Лідар », породило приголомшливу перспективу того, що багато інших останків стародавнього світу майя все ще чекають свого пошуку.

Але це також відкриває щось надзвичайне про стародавній світ майя. Незважаючи на вологий тропічний клімат і огортаючі обійми джунглів, багато їхніх будівель все ще стоять через 1500 років.

«Якщо ви подивитеся на цифрові моделі рельєфу, створені Lidar, ви побачите окремі кімнати будівель, де обрушилися склепіння», — каже Люк Олд-Томас, археолог з Університету Тулейна та Університету Північної Арізони, США, який керував команда, яка зробила останнє відкриття. «Ви можете побачити колони вздовж фасадів будівель, які використовувалися для громадських облицьовувань, адміністративної діяльності. Таким чином, вони насправді в дуже хорошому стані. Ви не могли в них зайти, але багато з них все ще мають стійкі стіни та архітектурні деталь, яка досить добре збереглася».

Отже, в чому ж був секрет стародавніх майя? Як їх знаменита архітектура протистояла руйнуванню часу? Останні дослідження проливають світло на техніку, яку використовували їхні будівельники, і розкривають інноваційний підхід, який використовували їхні каменярі. Вони включають включення таких матеріалів, як гума, у розчини, які діють як клей, і вулканічного попелу, щоб збільшити їх міцність.

Стародавня цивілізація майя вперше виникла приблизно до 2000 року до нашої ери на території, яка сьогодні охоплює південно-східну Мексику, Гватемалу, Беліз і західні частини Гондурасу та Сальвадору.

Під час класичного періоду цивілізації майя між 250 і 900 роками нашої ери майя будували високі храми-піраміди, красиві палаци та вишукано оздоблені будівлі, прикрашені складними скульптурами та вишуканими різьбленими масками. Визначними прикладами є Чичен-Іца , місце на Юкатані, Мексика, яке може похвалитися пірамідою заввишки 30 метрів (98 футів), яка називається храмом Кукулькан. Існує також Храм IV, піраміда заввишки 65 метрів (213 футів) на руїнах стародавнього міста майя Тікаль у сучасній Гватемалі.

У минулому для відкриття міста майя доводилося пробиратися крізь густі джунглі та рубати рослинність мачете. Але тепер така технологія, як Лідар, допомагає виявити, наскільки насправді поширені залишки стародавніх поселень майя.

Хуан Карлос Фернандес-Діас, інженер з Університету Х’юстона, штат Техас, який брав участь в останньому дослідженні, протягом останніх 15 років картографував території Мезоамерики, включаючи Мексику, Гватемалу, Сальвадор і Гондурас, за допомогою Lidar. Він каже, що куди б ви не подивилися, ви можете побачити добре збережену архітектуру майя.

Останні відкриття включають найдавнішу та найбільшу церемоніальну споруду майя, яку було виявлено на археологічній ділянці Агуада Фенікс у Табаско, Мексика, у 2020 році. Довга прямокутна піднесена платформа має 1400 м (4593 футів) у довжину та 10-15 м (33- 49 футів) у висоту. Він був побудований із глини та землі між 1000 та 800 роками до нашої ери та, ймовірно, використовувався для церемоніальних ритуалів.

Окрема група використовувала Lidar, щоб виявити величезне місце майя , яке простягається приблизно на 650 квадратних миль (1700 квадратних кілометрів) у північній частині Гватемали. Вчені помітили 1000 поселень, з’єднаних з кожним дорогами, якими майя, ймовірно, долали пішки.

«У міру того, як ми наносимо на карту все більше й більше Юкатану, ми в основному знаємо, що якщо ви кинете дротик у карту, куди б цей дротик не впав, на ньому буде якась інфраструктура майя», — каже Фернандес-Діас.

Частково причина, чому ці відкриття взагалі стоять, полягає в тому, що стародавні майя будували з каменю, який не гниє, як дерево. Але вони також були особливо вправними у виготовленні розчину, щоб запобігти розсипанню їхніх кам’яних конструкцій на купи уламків.

Дослідження показали, що стародавні будівельники майя використовували ряд природних матеріалів, таких як кров, яйця та натуральний каучук, отриманий з місцевих дерев, для приготування розчину. Наприклад, коли в 2018 році дослідники проаналізували розчин, взятий з каменів головної піраміди на археологічній ділянці Вітцина поблизу Юкатану, Мексика, вони виявили сліди насичених жирів, характерних для розкладеного натурального каучуку. Дослідники вважають, що каменярі майя отримували каучук з місцевих дерев і використовували його як сполучну речовину разом із дрібнозернистою глиною для створення міцного розчину для скріплення кам’яної кладки.

Окреме дослідження 2014 року вивчило зразки будівельного розчину з археологічної пам’ятки Ріо-Бек у південно-східній частині Кампече, знайшовши докази того, що каменярі майя додавали в розчин вулканічний попіл, щоб зміцнити його.

Однак, можливо, навіть більш дивним, ніж їхні кам’яні конструкції, є збереження декоративної штукатурки, яку також було виявлено в деяких місцях. Вченим давно відомо, що стародавні майя вміли виготовляти вапняну штукатурку , яку вони використовували для покриття та захисту внутрішніх підлог або поверхонь стін, скріплювали каміння, покривали та прикрашали поверхню кам’яних будівель. Приклади вигадливо декорованих оштукатурених будівель все ще можна побачити в Тікалі та Копані, стародавньому місці майя в Гондурасі.

У 2023 році Карлос Родрігес-Наварро, мінералог з Університету Гранади в Іспанії, вирішив з’ясувати, як декоративні вапняно-гіпсові скульптури та храми в Копані залишалися у чудовій формі, незважаючи на те, що вони перебували під впливом спекотного та вологого тропічного середовища більше ніж 1000 років.

У рамках свого дослідження команда Родрігеса-Наварро зустрілася з місцевими каменярами в цьому районі та запитала їх про їхні методи виготовлення вапняного розчину. Муляри, які є прямими нащадками стародавніх майя, сказали, що вони зазвичай використовують екстракти рослин і, зокрема, сік дерев Chucúm і Jiote (Chaká) у своїй вапняній суміші.

Далі дослідники проаналізували стародавню штукатурку з Гондурасу та підготували її копію. Процес виготовлення штукатурки включає запікання (кальцинування) карбонатного гірського матеріалу, такого як вапняк, за допомогою високих температур перед додаванням води до отриманого негашеного вапна, утворюючи вапняну пасту, яка змішується з піском. Коли матеріал твердне, він всмоктує вуглекислий газ з повітря, затримуючи його в кальцитовому цементі. Дослідники також скористалися порадою каменярів і додали в суміш сік з кори дерев чукум і джіоте. Вони виявили, що отриманий гіпс був особливо міцним і міцним.

«Ми змогли точно відтворити структуру, текстуру та механічні властивості стародавнього матеріалу», — каже Родрігес-Наварро.

Потім вчені проаналізували оригінальну штукатурку за допомогою рентгенівської дифракції високої роздільної здатності, яка дозволила їм побачити матеріал в атомному масштабі. Результати показали, що молекули органічного матеріалу з кори були включені в молекулярну структуру вапняної штукатурки під час схоплювання або процесу затвердіння. За словами Родрігеса-Наварро, це робить матеріал дуже міцним і стійким до фізичних і хімічних впливів.

«Дуже важко зламати матеріал, тому що він є сумішшю органічних і неорганічних матеріалів», — каже Родрігес-Наварро. «Отже, якщо ви спробуєте розбити чисто неорганічний кальцит, це дуже просто – він крихкий, тож ви просто вдарите його, і він зруйнується. Але якщо ви включите органічні атоми з деревного соку, ви зробите матеріал міцнішим. Отже, енергії, яку потрібно витратити, щоб зламати цей матеріал, дуже, дуже багато».

Додавання органічного рослинного матеріалу також робить матеріал більш нерозчинним, що запобігає його розчиненню під час дощу – важлива особливість у тропічному кліматі, який часто страждає від ураганів, що приносять сильні дощі.

Інші дослідження на таких місцях, як Ек'Балам в Юкатані, Мексика, також виявили, що екстракти з іншого дерева – pixoy, або Guazuma ulmfiolia – допомогли діяти як фіксатор для збереження шарів кольору, використовуваних у вапняній штукатурці.

Є, звичайно, ще одна причина, чому руїни покинутих міст майя могли проіснувати стільки ж, а саме джунглі. Хоча дерева ускладнили пошук руїн, вони також захистили їх від перебудови та пограбування.

«Є частини світу, де люди зруйнували бульдозерами піраміди, щоб використовувати їх як підсипку доріг, або тому, що вони заважають, де вони хочуть заганяти худобу», — каже Олт-Томас. «Однак це важко зробити, коли на шляху стоїть безліч дерев».

Майя також змінили ландшафт навколо своїх поселень, щоб захистити їх від руйнівної дії води. Старий Томас побачив докази цього на місці Валеріани, яке він допоміг відкрити.

«Це також знаходиться на території, яка значною мірою модифікована для сільського господарства», — каже він. «Вона досить горбиста, і в основному кожна похила поверхня, яка знаходиться вище рівня сезонного затоплення, скульптурна, терасована та повністю перероблена, щоб люди могли використовувати її для вирощування їжі та тримати ноги сухими в сезон дощів».

Отже, чи можуть сучасні суспільства чомусь навчитися у цих стародавніх будівельників майя, коли справа доходить до створення міст, стійких до зміни клімату?

«Випадок майя дійсно показує, що можна управляти ландшафтом таким чином, щоб він міг виживати і процвітати протягом тисячоліть, навіть у досить екстремальних умовах, де не йде дощ протягом півроку, а потім дощ йде щодня протягом всього року. іншу половину року", - каже Олд-Томас.

Ми також можемо навчитися з вибору матеріалів майя. Залізобетон, який є в більшості сучасних будівель, достатньо міцний, щоб витримати величезні хмарочоси, але вони не будуються довговічними. Термін служби більшості сталевих залізобетонних будівель становить від 50 до 100 років . У той же час на виробництво цементу в даний час припадає 8% глобальних викидів вуглецю – це набагато більше, ніж авіація.

Деякі дослідники шукають альтернативи цементу на основі вапна . Наразі виробництво вапна є основним джерелом викидів вуглекислого газу , але деякі дослідники досліджують можливість отримання його з інших джерел, наприклад, із побічних продуктів паперової промисловості , що може зробити його більш стійким. Використання знань стародавніх майя як натхнення може допомогти зробити такі матеріали більш міцними, каже Родрігес-Наварро.

Вапняні розчини також можуть діяти як поглинач вуглецю , поглинаючи вуглекислий газ з повітря, коли вони ремінералізуються та твердіють у вапняк.

«Вапно привертає велику увагу як можливий стійкий матеріал для сучасного будівництва», — говорить Родрігес-Наварро. «Він не тільки поглинає CO2 під час карбонізації, але в той же час ви отримаєте дуже міцний матеріал, якщо додасте відповідні органічні добавки».