Antichi argini e canali sumeri

Canali e argini costituivano la base dell'irrigazione del terreno e del controllo delle inondazioni nell'antica Sumer. Situata nel corso inferiore dei fiumi Tigri ed Eufrate nella Mesopotamia meridionale, l'odierno Iraq meridionale, questa è un'area con scarse precipitazioni ma grandi inondazioni a fine inverno e primavera. Dal 3500 a.C. circa e nei due millenni successivi, i Sumeri furono pionieri del controllo del flusso d'acqua e dello sviluppo dell'agricoltura i cui prodotti avrebbero nutrito le popolazioni di oltre 20 città stato. Tuttavia, questo processo è stato ostacolato dall'aumento delle concentrazioni di sale nel suolo.

Le pianure della Mesopotamia meridionale dove vivevano i Sumeri apparivano pianeggianti ma, come oggi, costituivano un paesaggio mutevole. Alla fine dell'inverno e in primavera, lo scioglimento della neve sulle montagne a nord e ad est ha provocato inondazioni catastrofiche che trasportava enormi quantità di limo e altri sedimenti per più di 1800 chilometri (1118 miglia) fino al Sud. I rami del basso Tigri e dell'Eufrate serpeggiavano e si fondevano – anastomizzati – sulle pianure, producendo un modello mutevole di argini fluviali, a dorso di tartaruga - arcuati - isole, campi di dune e paludi che si sono spostati con il successivo alluvione. Durante il resto dell'anno, il terreno era indurito e secco dal sole ed eroso dal vento.

Gli argini naturali sono argini creati da sedimenti fluviali depositati durante le inondazioni di un fiume. Sono strutture asimmetriche con pareti quasi verticali adiacenti al fiume mentre si assottigliano verso terra lungo un dolce pendio. Le larghezze degli argini durante il periodo sumero erano comunemente superiori a 1 chilometro (0,62 miglia). I livelli del fiume potrebbero variare tra 4 e 6 metri (da 13 a 19,7 piedi) durante le inondazioni. La cresta dell'argine potrebbe salire fino a 10 metri (32,8 piedi) sopra le pianure circostanti. I Sumeri costruirono gli argini facendo fondamenta di canne impregnate di bitume, infiltrazioni superficiali cotte dal sole di petrolio greggio comuni nella regione. I mattoni di fango cotto, anch'essi legati con bitume, sono stati posti sopra le fondamenta. Ciò non solo ha aumentato l'altezza degli argini dei fiumi, ma li ha anche protetti dall'erosione delle correnti d'acqua. Durante i periodi di siccità, i Sumeri realizzavano un semplice sistema di drenaggio issando l'acqua in secchi sopra gli argini e irrigando i terreni coltivati. Hanno anche fatto dei buchi nelle pareti dure e asciutte degli argini, permettendo all'acqua di scorrere e irrigare le colture nei campi adiacenti.

Inizialmente, i Sumeri dipendevano da una rete di canali fluviali naturali e anastomosi per l'approvvigionamento idrico. Tra il III e il II millennio a.C., sfruttando le avulsioni dei fiumi, iniziarono a scavare alimentazioni artificiali e canali. Questi sono gli spostamenti dei corsi d'acqua creati da interruzioni naturali nei muri di argine, o una parte indebolita di un muro di argine causata da fori di drenaggio creati dall'uomo. Questo processo ha causato la divisione in due del corso d'acqua. Il nuovo ramo del fiume o scolpiva un corso completamente nuovo o serpeggiava e si ricongiungeva al canale originale. I Sumeri scavarono canali lungo questi nuovi corsi d'acqua e scavarono canali di alimentazione più piccoli. Hanno usato il terreno scavato e i detriti per costruire ulteriori argini. I canali potevano essere larghi fino a 16 metri (52,5 piedi). Il flusso dell'acqua era controllato da regolatori - dighe e paratoie - eretti in punti tra pareti di argine appositamente rinforzate. Gli agricoltori sumeri hanno affrontato una battaglia costante nel dragare i canali liberi dal limo depositato.

A causa della loro origine come scioglimento delle nevi, le acque dei fiumi Tigri ed Eufrate hanno sempre contenuto elevate concentrazioni di sali disciolti. Nel corso dei millenni, questi sali si accumulano nelle acque sotterranee e vengono espulsi fino alla superficie attraverso l'azione capillare nelle radici delle piante. Le trasgressioni marine durante i tempi geologici hanno anche lasciato accumuli di sale più piccoli nelle rocce sottostanti il ​​suolo. Ulteriore sale è stato soffiato nelle pianure sumeriche dai venti del Golfo Persico. Le precipitazioni erano, e rimangono, insufficienti per sciacquare le acque sotterranee, mentre l'aumento dell'irrigazione aggrava la salinizzazione. Il sale evaporato formava una crosta bianca sulla superficie dei campi e delle pareti degli argini. I metodi moderni per controllare gli accumuli di sale sono la perforazione fino alla falda freatica e il lavaggio delle acque sotterranee. I Sumeri non disponevano di questa tecnologia e dovevano lasciare i campi incolti per anni alterni, oppure abbandonarli insieme agli argini e canali adiacenti.