Anciennes levées et canaux sumériens

Les canaux et les digues constituaient la base de l'irrigation des terres et du contrôle des inondations dans l'ancienne Sumer. Située dans le cours inférieur du Tigre et de l'Euphrate dans le sud de la Mésopotamie, le sud de l'Irak actuel, c'est une zone de précipitations rares mais d'importantes inondations à la fin de l'hiver et au printemps. Vers 3500 av. et au cours des deux millénaires suivants, les Sumériens ont été les pionniers du contrôle du débit d'eau et du développement de l'agriculture dont les produits nourriraient les populations de plus de 20 cités-États. Cependant, ce processus a été entravé par l'augmentation des concentrations de sel dans le sol.

Les plaines méridionales de la Mésopotamie où vivaient les Sumériens semblaient plates mais, comme aujourd'hui, constituaient un paysage changeant. À la fin de l'hiver et au printemps, la fonte des neiges dans les montagnes au nord et à l'est a provoqué des inondations catastrophiques qui a transporté d'énormes quantités de limon et d'autres sédiments sur plus de 1800 kilomètres (1118 miles) à la Sud. Les bras du Tigre inférieur et de l'Euphrate serpentaient et se confondaient - anastomosés - sur les plaines, produisant un modèle changeant des levées de la rivière, Turtleback -- arqué -- îles, champs de dunes et marais qui se sont déplacés avec le suivant inonder. Pendant le reste de l'année, le sol était cuit dur et sec par le soleil et érodé par le vent.

Les digues naturelles sont des digues créées par des sédiments fluviaux déposés lors des crues d'une rivière. Ce sont des structures asymétriques avec des murs presque verticaux adjacents à la rivière tout en s'effilant vers la terre le long d'une pente douce. La largeur des digues pendant la période sumérienne était généralement supérieure à 1 kilomètre (0,62 mile). Le niveau des rivières pourrait varier entre 4 et 6 mètres (13 à 19,7 pieds) lors des crues. La crête de la digue pourrait s'élever jusqu'à 10 mètres (32,8 pieds) au-dessus des plaines environnantes. Les Sumériens ont construit les digues en faisant des fondations de roseaux imprégnés de bitume, suintement de surface cuit au soleil de pétrole brut commun dans la région. Des briques de boue cuites, également liées avec du bitume, ont été placées sur les fondations. Cela a non seulement augmenté la hauteur des berges des rivières, mais les a également protégés de l'érosion par les courants d'eau. Pendant les périodes sèches, les Sumériens réalisaient un système de drainage simple en hissant de l'eau dans des seaux au-dessus des digues et des terres cultivées arrosées. Ils ont également percé des trous dans les murs durs et secs des digues, permettant à l'eau de s'écouler et d'irriguer les cultures dans les champs adjacents.

Initialement, les Sumériens dépendaient d'un réseau de canaux fluviaux naturels et anastomosés pour leur approvisionnement en eau. Ils ont commencé à creuser des canaux d'alimentation et des canaux artificiels entre le troisième et le deuxième millénaire avant notre ère, en utilisant les avulsions des rivières. Ce sont les déplacements de cours d'eau créés par des ruptures naturelles dans les murs de digue, ou une partie affaiblie d'un mur de digue causée par des trous de drainage artificiels. Ce processus a provoqué la division du cours d'eau en deux. Le nouveau bras de la rivière a soit tracé un cours entièrement nouveau, soit serpenté et rejoint le chenal d'origine. Les Sumériens ont creusé des canaux le long de ces nouveaux cours d'eau et ont creusé des canaux d'alimentation plus petits. Ils ont utilisé le sol excavé et les débris pour construire d'autres digues. Les canaux pouvaient mesurer jusqu'à 16 mètres (52,5 pieds) de large. Le débit de l'eau était contrôlé par des régulateurs – barrages et vannes – érigés à des points entre des murs de digue spécialement renforcés. Les agriculteurs sumériens ont fait face à une bataille constante pour draguer les canaux sans dépôt de limon.

En raison de leur origine de fonte des neiges, les eaux du Tigre et de l'Euphrate ont toujours contenu de fortes concentrations de sels dissous. Au fil des millénaires, ces sels s'accumulent dans les eaux souterraines et sont attirés à la surface par capillarité dans les racines des plantes. Les transgressions marines au cours des temps géologiques ont également laissé de plus petites accumulations de sel dans les roches sous-jacentes au sol. Davantage de sel a été soufflé dans les plaines sumériennes par les vents du golfe Persique. Les précipitations étaient et restent insuffisantes pour évacuer les eaux souterraines tandis que l'augmentation de l'irrigation exacerbe la salinisation. Le sel évaporé a formé une croûte blanche à la surface des champs et des murs de digue. Les méthodes modernes de contrôle des accumulations de sel consistent à forer jusqu'à la nappe phréatique et à évacuer les eaux souterraines. Les Sumériens n'avaient pas cette technologie et devaient laisser les champs en jachère une année sur deux, ou les abandonner avec les digues et les canaux adjacents.