Ruínas antigas revelam as maravilhas da engenharia de moinhos romanos de 1800 anos

Pesquisadores da Universidade Johannes Gutenberg decodificaram a história do complexo de moinhos romanos de Barbegal, na França, usando depósitos de carbonato de cálcio do local. Essas descobertas revelam a vida operacional dos moinhos e as adaptações na gestão de água necessárias ao longo do tempo, oferecendo uma visão rara da engenharia industrial antiga.

Os arqueólogos enfrentam um grande desafio ao estudar edifícios dos quais restam apenas ruínas. Este foi um desafio particular para os restos dos moinhos de água romanos em Barbegal, no sul da França, que datam do século II d.C. Este complexo industrial único consistia em 16 rodas d'água colocadas em fileiras paralelas, oito no lado leste e oito no lado oeste, que eram operadas em um arranjo semelhante a uma cachoeira.

Anteriormente, muito pouca informação podia ser derivada do local, exceto que as rodas eram abastecidas por um aqueduto que trazia água das colinas ao redor. A descoberta de uma moeda emitida durante o reinado do Imperador Trajano em uma bacia acima do complexo do moinho, juntamente com as características estruturais do local, sugere que o moinho esteve em uso por cerca de 100 anos. No entanto, o tipo de rodas de moinho, sua função e como eram empregadas permaneceram um mistério até agora.

Fragmento de carbonato dos moinhos de Barbegal, formado na madeira da maquinaria do moinho, com marcas de madeira e vestígios de marcenaria. Crédito: Philippe Leveau

Investigação Histórica Através da Geoarqueologia

Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade Johannes Gutenberg revelou a história do complexo de moinhos usando depósitos de carbonato de cálcio agora armazenados no Museu Arqueológico de Arles. Em seu estudo, publicado recentemente em Geoarqueologiaos pesquisadores descobriram que esses depósitos se formaram no final da vida útil operacional de aproximadamente 100 anos dos moinhos de água de Barbegal, nas laterais e na base do sistema de abastecimento de madeira que transportava a água para as rodas.

“Mostramos que é possível reconstruir em grande parte a história de um moinho de água com base em tais depósitos de carbonato”, afirmou o professor Cees W. Passchier da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), chefe da equipe da JGU. Primeiro, os pesquisadores tiveram que encaixar algumas das 140 peças armazenadas como um quebra-cabeça, então eles analisaram as camadas usando várias técnicas, incluindo espectrometria de massa.

Esboço do complexo do moinho Barbegal com três bacias de água com rodas de moinho e canais de água. As bacias inferiores provavelmente tinham canais em forma de cotovelo. Crédito: Cees Passchier

Insights sobre depósitos de carbonato

“Conseguimos mostrar, por exemplo, que rodas d’água de madeira e canais de água tiveram que ser substituídos após três a oito anos. Em pelo menos um caso, uma roda d’água antiga foi substituída por uma maior”, disse Passchier. Os pesquisadores tiraram essa conclusão do formato incomum dos depósitos de carbonato que se formaram no canal de água. Enquanto as camadas inferiores e anteriores indicam que os níveis de água devem ter sido originalmente relativamente baixos, as camadas superiores e posteriores de carbonato indicam um nível de água mais alto.

A possibilidade de que originalmente havia menos água fluindo pelo canal de água, que foi posteriormente aumentada, foi rejeitada pelos pesquisadores. Eles estabeleceram que – para um canal de água suavemente inclinado e baixo nível de água – a quantidade de água fornecida não teria sido suficiente para acionar uma roda de moinho. Portanto, a inclinação do canal de água deve ter sido alterada, do que era inicialmente um ângulo mais íngreme com um nível de água baixo para uma inclinação mais rasa transportando água em um nível correspondentemente mais alto.

Fragmento oco de carbonato dos moinhos de Barbegal, possivelmente de um raio da roda de moinho de madeira. Crédito: Philippe Leveau

“Toda a estrutura deste moinho de água deve ter sido modificada”, disse Passchier. “Se você elevar apenas o canal de água, a água tende a respingar, perdendo a potência para acionar a roda de forma eficiente. Assim, quando você eleva o canal de água, também precisa de uma roda d’água maior.” De fato, uma seção de depósito de carbonato formada na roda d’água corrobora esta conclusão, pois não contém todas as camadas de carbonato, mas apenas aquelas dos últimos anos de operação.

Dinâmica operacional e padrões sazonais

Usando a análise isotópica das camadas de carbonato, os pesquisadores foram capazes até mesmo de determinar os períodos operacionais antes dos quais partes do moinho precisavam de renovação. O carbonato contém oxigênio e as proporções relativas de isótopos de oxigênio diferem dependendo da temperatura da água. Com base na composição isotópica nas camadas de carbonato, os pesquisadores foram capazes de inferir as temperaturas da água e, assim, identificar as estações em que as camadas foram depositadas. Eles concluíram que o carbonato das amostras no Museu Arqueológico de Arles havia sido depositado nos canais de água ao longo de um período de sete a oito anos.

“A camada de carbonato mais alta e, portanto, mais jovem, contém conchas de moluscos e fragmentos de madeira, mostrando que o moinho deve ter sido abandonado naquela época e estava se desintegrando. A água continuou a fluir por um tempo, de modo que depósitos de carbonato também continuaram a se formar, mas a manutenção dos canais de água cessou”, disse Passchier.

Operação independente de moinhos de água

Os pesquisadores conseguiram responder a mais uma pergunta. Não se sabia anteriormente se os moinhos tinham sido operados em combinação por um único operador ou se as 16 rodas d'água tinham sido usadas independentemente umas das outras. A julgar pelas camadas de três canais de água investigados, que são claramente diferentes entre si, os moinhos estavam em operação separadamente – pelo menos no final de sua vida útil. Além disso, o lado oeste do complexo foi abandonado antes do lado leste. Finalmente, longos pedaços de carbonato dos canais de água foram usados ​​mais tarde como telas divisórias em uma bacia de água para outros fins industriais depois que os moinhos já tinham sido abandonados.

Referência: “Operação e declínio do complexo de moinhos de Barbegal, o maior complexo industrial da antiguidade” por Cees W. Passchier, Gül Sürmelihindi, Pierre-Louis Viollet, Philippe Leveau e Christoph Spötl, 28 de junho de 2024, Geoarqueologia.
DOI: 10.1002/gea.22016