Forskere studerer den unikke hydraulik i Barbegal vandmøllerne, verdens tidligste kendte industrianlæg

Barbegal-vandmøllerne i det sydlige Frankrig er et unikt kompleks, der går tilbage til det andet århundrede e.Kr. Konstruktionen og dens 16 vandhjul repræsenterer det første forsøg i Europa på at bygge et maskinkompleks i industriel skala. Komplekset blev skabt, da Romerriget var på højden af ​​sin magt. Imidlertid, man ved lidt om teknologiske fremskridt, især inden for hydraulik og spredning af viden på det tidspunkt. Et hold videnskabsmænd ledet af professor Cees Passchier fra Johannes Gutenberg Universitet Mainz (JGU) har nu fået ny viden om konstruktionen og princippet om vandforsyningen til møllerne i Barbegal. Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter .

Vandmøller var en af ​​de første energikilder, der ikke var afhængige af muskelstyrken hos mennesker eller dyr. I Romerriget, vanddrevet produktion blev brugt til at lave mel og skære sten og træ. Som et af de første industrielle komplekser i europæisk historie, Barbegal vandmøllerne er et fremragende eksempel på udviklingen på det tidspunkt. Møllekomplekset bestod af 16 vandhjul i et parallelt arrangement med otte hjul hver, adskilt af centrale bygninger og fodret af en akvædukt. De øverste dele af komplekset blev ødelagt, og ingen spor af trækonstruktionerne er bevaret, hvilket er grunden til, at typen af ​​møllehjul, og hvordan de fungerede, forblev et mysterium i lang tid.

Imidlertid, karbonataflejringer, der var dannet fra det strømmende vand på trækomponenterne, forblev. Disse blev opbevaret i det arkæologiske museum i Arles og først for nylig undersøgt i detaljer. Forskerne fandt et aftryk af en usædvanlig, albueformet rende, der må have været en del af møllekonstruktionen.

"Vi kombinerede målinger af vandbassinerne med hydrauliske beregninger og var i stand til at vise, at den rende, som dette albueformede stykke tilhørte, højst sandsynligt forsynede møllehjulene i kompleksets nedre bassiner med vand, " sagde professor Cees Passchier. "Formen af ​​denne rømme var ukendt fra andre vandmøller, enten fra romersk eller nyere tid. Vi var derfor forundret over, hvorfor kanalen blev designet på denne måde, og hvad den blev brugt til."

En albueformet kanal som en unik tilpasning til Barbegal-møllerne

Ved første øjekast, holdet anså en sådan flue unødvendig og endda ufordelagtig, fordi det forkorter højden, hvorfra vandet falder ned på møllehjulet. "Imidlertid, vores beregninger viser, at den mærkeligt formede rende er en unik tilpasning til Barbegal-møllerne, " forklarede Passchier. Fordelingen af ​​karbonataflejringerne i den albueformede rende viser, at den hældede lidt bagud mod strømmens retning. Dette skabte en maksimal strømningshastighed i den første, stejle ben af ​​rende, og på samme tid, vandstrålen til møllehjulet opnåede den korrekte vinkel og hastighed. I det komplicerede møllesystem, med små vandbassiner, denne unikke løsning var mere effektiv end traditionel, lige vandkanal. "Det viser os opfindsomheden hos de romerske ingeniører, der byggede komplekset, " sagde Passchier.

"En anden opdagelse var, at rendeens træ sandsynligvis var skåret med en mekanisk, vanddrevet sav, som muligvis er den første dokumenterede mekaniske træsav - igen, bevis på industriel aktivitet i oldtiden." Forskningen blev udført af et tværfagligt team af eksperter i geologi, geokemi, hydraulik, dendrokronologi og arkæologi.

Karbonataflejringerne, der er dannet på de gamle hydrauliske strukturer, er et vigtigt redskab for forskerne til arkæologiske rekonstruktioner. I et tidligere projekt, holdet ledet af professor Cees Passchier var i stand til at vise, at melet fra Barbegal-møllerne sandsynligvis blev brugt til at lave skibskiks. "Karbonataflejringerne giver os ekstremt spændende indsigt i romerske teknikeres færdigheder på et tidspunkt, der kan ses som den direkte forløber for vores civilisation, " tilføjede Passchier, professor i tektonisk fysik og strukturgeologi ved JGU Instituttet for Geovidenskab fra 1993 til 2019, nu senior forskningsprofessor i geoarkæologi.