水银和藻类水华污染了蒂卡尔的玛雅水库

几个世纪以来，蒂卡尔一直是现在危地马拉北部一座熙熙攘攘的玛雅城市。但到了公元18世纪末，它的广场和寺庙静静地矗立着，周围大多是废弃的农场。最近的一项研究提出了它下降的一个可能的解释：水银和有毒的藻类大量繁殖毒害了本应带领这座城市度过旱季的水源。

提卡尔的玛雅统治者修建了城市水库，以储存冬季几个月的雨水和径流。位于市中心的大型广场的人行道略有倾斜，有助于将雨水排入水库。几个世纪以来，灰尘和垃圾也落到了水库的底部，记录了蒂卡尔周围的环境是什么样子-以及冲入城市供水的是什么。辛辛那提大学的生物学家David Lentz和他的同事们采样了可以追溯到公元18世纪中期的一层层沉积物，他们发现蒂卡尔的两个中央水库污染太严重，无法饮用。

X射线荧光光谱仪(它根据样品中的化学物质被X射线照射后的反应来识别它们)显示，水库底部的沉积物中含有危险数量的汞。Lentz和他的同事们还从蓝藻或蓝藻中发现了古老的DNA，这种藻类可以产生致命的毒素。

对蒂卡尔来说，这些水库的损失发生在可能最糟糕的时候。在19世纪中后期，玛雅世界的大多数大城市已经在不断增长的人口、退化的农田和数十年的干旱的重压下摇摇欲坠。蒂卡尔根本无法在其部分基础设施的坍塌中幸存下来。

“颜色在古代玛雅世界很重要，”辛辛那提大学人类学家肯尼斯·坦克斯利(Kenneth Tankersley)说，他是这项研究的合著者之一。玛雅人特别喜欢用一种叫朱砂的血红色矿物颜料制成的颜料。画家用它绘制五颜六色的壁画，建筑者用它粉刷宫殿和寺庙的灰墙，哀悼者用它装饰仪式葬礼，陶工甚至用它来装饰陶瓷。

不幸的是，对玛雅人来说，朱砂是毒药。这种漂亮的红色矿物在与氧化铁混合时会产生如此可爱的色调，实际上它是硫化汞。Lentz和他的同事们说，几个世纪以来，水银从蒂卡尔最宏伟的建筑充满活力的粉刷墙壁中渗出，直接流入水库。

在这座城市最终衰落之前，它已经在蒂卡尔的两个水库中蓄积了几个世纪。Lentz和他的同事们基于对混合到沉积物中的少量有机物的放射性碳测年，发现沉积物中汞的有毒水平可以追溯到600CE到900CE。

坦克斯利说：“我们找到了一个矿物指纹，排除了合理怀疑，表明水中的汞来自朱砂。”

大多数时候，受污染的城市供水是穷人的问题-想想引发现代流行病学的伦敦霍乱爆发，或者密歇根州弗林特供水中的现代铅污染。但蒂卡尔的水库浇灌了城市的政治和礼仪中心，因为它们住在一个宫殿建筑群和主要寺庙的隔壁。

Lentz和他的同事们写道：“蒂卡尔统治者和他们的精英随行人员的饮用水和烹饪用水几乎肯定来自宫殿和寺庙水库。”“因此，蒂卡尔的主要家庭很可能在每顿饭中都吃到了含汞的食物。”

具有讽刺意味的是，水库周围的财富和权力污染了水库的水，但城市的其余供水没有受到影响。排入宫殿和寺庙水库的广场被宫殿、寺庙、舞厅和墓地包围，所有这些都装饰着壁画和朱砂粉刷。根据Lentz和他的同事的说法，该市不太知名地区的另外两个大型水库是无汞的。

致命的蓝藻水华也袭击了城市精英中心的水库，更多的普通地区没有受到影响。这也是提卡尔的统治者无意中给自己制造的问题。

根据XRF分析，这两个水库还含有高水平的称为磷酸盐的化学物质；这通常意味着水中充满了食物垃圾、粪便和其他有机物。这会使水库变得相当恶心，但它也提供了营养物质，助长了像Planktothrix和Microcystis这样的蓝绿藻类的大量繁殖。

在公元600年到830年之间，宫殿水库中的磷酸盐水平翻了两番，原因也就不难理解了。考古学家在皇宫水库的北缘发现了一个古代厨房的遗迹，那里应该是为蒂卡尔的主要宫殿建筑群雅典卫城中心的皇家居民准备饭菜的地方。

Lentz和他的同事们写道：“数百年来冒烟的烹饪大火和冲刷在水库里的陶瓷盘为水增加了有机物质。”“更糟糕的是，玛雅厨师显然把食物垃圾倾倒在厨房外面，就像隔壁的一只水獭的存在所证明的那样。”在雨季，这个垃圾堆的污水会直接冲进水库。“。

公元820年至870年的干旱使水库的水退却和停滞-多亏了宫殿厨房，也塞满了磷酸盐和其他有机物。换句话说，这些水库成为蓝藻在致命的繁衍中茁壮成长的完美场所。在这些沉积层中，Lentz和他的同事们发现了来自Planktothrix和微囊藻物种的古代DNA的痕迹。

这两种类型的蓝藻都会产生一种叫做微囊藻毒素的化合物，当藻类细胞死亡时，这种化合物会释放到水中。大多数微囊藻毒素对肝脏有毒性，但也有一些是神经毒素，它们还会刺激眼睛、皮肤和喉咙。它们在非常低的浓度下是致命的，并且不受通常的水净化技巧的影响，比如煮沸。

Lentz和他的同事们写道：“由于蒂卡尔的水库中存在微囊藻毒素，这些水不可能被安全地饮用。”

即使其他水库仍然干净，宫殿和寺庙水库的损失也会对蒂卡尔的基础设施造成重大打击。这座城市没有现成的河流、湖泊或其他水源，当地的地下水位深达200米，超出了古代玛雅技术的能力范围。在大约50年的时间里，蒂卡尔的人们忍受着更干燥、更不可预测的雨季和更严酷的旱季，这意味着这座城市真的无法腾出两个大型水库。

水污染使蒂卡尔的居民生活变得更加艰难，他们已经在与食物短缺和其他不幸作斗争。这可能还会给该市的统治者带来政治后果，他们精心制作的装饰品和厨房垃圾最初就是造成这一问题的原因。

玛雅统治者被期望通过取悦众神来提供清洁的水和肥沃的庄稼。在18世纪末，人民可能已经把肮脏、有毒的水库和数十年的干旱视为他们的统治者未能履行这一至关重要的职责的迹象。这座城市和它的统治者似乎已经失去了神的青睐，许多人可能已经决定没有什么理由留下来，而有足够的理由离开。到了公元前950年左右，蒂卡尔正在变成风景如画的废墟。

Lentz和他的同事们写道：“这种情况很可能会在其他依赖水库的玛雅城市上演。”“这项研究提出了新的方法，可以用来在其他地方检验这一假设。”