Las aguas ricas en minerales procedentes de los Apeninos italianos fluyeron a través del acueducto Anio Novus de la antigua Roma y dejaron tras de sí un registro rocoso detallado de las condiciones hidráulicas del pasado, según los investigadores. Dos estudios que caracterizan los depósitos de piedra caliza en capas -llamados travertinos- dentro del Anio Novus son los primeros en documentar la aparición de ondulaciones de crecimiento antigravitatorio y establecer que estos rasgos dan pistas sobre la historia de los antiguos sistemas de conducción y almacenamiento de agua.

El Anio Novus fue comenzado por Calígula en 38 d.C. y finalizado por Claudio en 52 d.C. Era el de nivel más alto de los acueductos que entraban a la ciudad de roma, aunque en época de Trajano el agua comenzó a enturbiarse y mando usar fuentes adicionales de los dos lagos superiores de los tres creados por Nerón para su villa de Subiaco, cuyas presas eran las más altas construidas en época romana, además de un tanque de filtrado cercano al séptimo miliario de la Vía Latina. Las presas quedaron destruidas por una crecida del río Anio en época medieval.

Estos estudios multidisciplinares, dirigidos por el profesor de geología de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign Bruce Fouke y publicados en las revistas Scientific Reports y GSA Special Papers, aplican principios avanzados de ingeniería y microscopía de alta resolución para establecer una nueva y controvertida teoría sobre cómo se formó el travertino ondulado en el acueducto, dijo Fouke.

Recorrido del Anio Novus | foto Cassius Ahenobarbus en Wikimedia Commons

Al fluir el agua, procedente del río Anio y de un lago subterráneo cerca de Subiaco (Italia), dejó tras de sí capas onduladas de travertino de carbonato cálcico que se acumularon en el interior de suelos, paredes y techos del acueducto Anio Novus.

En el campo, los investigadores recogieron muestras de travertino orientadas río arriba y río abajo que presentan dos características destacadas: patrones de capas claras y oscuras a escala milimétrica y formas onduladas a escala centimétrica que persisten en esas capas.

Estudios anteriores han propuesto, sin pruebas, que las capas del travertino de Anio Novus son el resultado de cambios en el caudal iniciados por cambios estacionales o por métodos de ingeniería puestos en práctica por los romanos, dijeron los investigadores. Sin embargo, el travertino con formas de estratificación similares en los sistemas de acueductos antiguos se da en todo el mundo, independientemente del clima regional o de la explotación.

Detalle del Anio Novus | foto Bruce Fouke

La especialidad de Fouke es interpretar cómo los microbios que prosperan en aguas ricas en minerales influyen en la arquitectura cristalina del travertino y otros depósitos minerales similares en la naturaleza. Su grupo ha trabajado intensamente para desvelar la historia geológica de las formaciones minerales estratificadas, lo que permite inferir la vida en Marte, pasando por Yellowstone, hasta los arrecifes de coral de Australia, e incluso en el interior del cuerpo humano.

Las aguas de Subiaco son químicamente similares a las del Parque Nacional de Yellowstone, donde los microbios acuáticos forman esteras y biopelículas que desempeñan un papel fundamental en la forma y estructura de los famosos travertinos escalonados de Mammoth Hot Springs, explica Fouke. También hemos identificado microbios fósiles y restos de plantas en las capas oscuras de los depósitos de travertino de Anio Novus. Una vez que nos dimos cuenta de la similitud entre las aguas de Subiaco y Yellowstone, supimos que teníamos la base de conocimientos y la experiencia necesaria para empezar a desentrañar la historia y el misterio del último caudal del Anio Novus, el más largo y significativo de los antiguos acueductos romanos.

Fouke y Marcelo García -profesor de ingeniería civil y medioambiental de la U. de I. y coautor del estudio- trabajaron con sus equipos para medir meticulosamente la geometría de las capas onduladas de los travertinos del Anio Novus para hacer una interpretación inusual.

Una muestra de los depósitos de travertino marcados con ondulaciones del acueducto de Anio Novus en sección transversal vertical. La muestra mide aproximadamente 27 centímetros | foto Bruce Fouke

Un geólogo te dirá que la única manera de formar ondulaciones es a través del cizallamiento de fluidos y el transporte de sedimentos dependiente de la gravedad, dijo Fouke. La teoría es que el agua o el viento pueden mover los sedimentos sueltos en formas onduladas que avanzan lentamente y son influenciadas por la gravedad para formar las familiares formas de ondulación asimétrica que vemos a lo largo de las riberas de los ríos, las dunas y en las antiguas rocas sedimentarias depositadas en estos entornos.

Sin embargo, el equipo de Fouke postula que los cristales de travertino del Anio Novus se precipitaron, crecieron y se acumularon en el agua corriente del acueducto -independientemente de las fuerzas de la gravedad y ayudados por la forma y la composición bioquímica de las colonias microbianas- para formar lo que denominan ondas de crecimiento de cristales de travertino.

Aunque los complejos procesos que controlan las ondulaciones de crecimiento de los cristales de travertino son claramente diferentes de los que controlan las ondulaciones de transporte de sedimentos, los investigadores afirman que son visualmente similares. Las geometrías de las ondulaciones a lo largo de las paredes verticales del acueducto son idénticas a las del suelo, lo que demuestra que los mecanismos que forman las ondulaciones de crecimiento de los cristales no dependen de la gravedad.

Fotografía de campo que muestra las ondulaciones de crecimiento de los cristales de travertino en la pared lateral vertical del acueducto Anio Novus en el puente de Empiglione | foto Bruce Fouke

Convencidos de que las estructuras son marcas de ondulación que reflejan el flujo, García y su equipo midieron las geometrías de las ondulaciones para reconstruir el volumen y la velocidad del agua que fluía por el acueducto durante la época romana.

Como pocos investigadores habían reconocido antes estas estructuras como ondulaciones, nadie había utilizado el poder de la forma de una ondulación, junto con los principios de la mecánica de fluidos, para producir este tipo de reconstrucción, dijo García.

Utilizando el travertino depositado en contacto inmediato con el mortero original del acueducto, los investigadores concluyen que cuando los acueductos se encendieron por primera vez, el agua fluyó a una velocidad de aproximadamente un metro por segundo, lo suficientemente rápido como para inundar un campo de fútbol en una hora, mucho más rápido de lo que se había supuesto anteriormente.

El hecho de que exista travertino ondulado a lo largo de los techos de los canales de los acueductos indica que funcionaban a pleno rendimiento, según los investigadores. Esta observación sugiere que los estudios anteriores eran incorrectos al afirmar que las capas se formaban debido al cambio estacional del flujo o cuando los romanos utilizaban medios de ingeniería para controlar el caudal. Estos acueductos eran mucho más robustos de lo que se creía, dijo Fouke. El caudal era mayor de lo previsto, y esa tasa de flujo se mantenía constantemente.

Otro detalle del acueducto Anio Novus | foto Andrawaag en Wikimedia Commons

Los investigadores están ahora extrayendo los antiguos microbios fosilizados y sus biomoléculas atrapadas en el travertino para saber más sobre qué tipo de microbios -y posibles patógenos- bebían los romanos.

Los historiadores y arqueólogos están muy interesados en saber qué condujo a la caída del Imperio Romano, dijo Fouke. Dado que los acueductos desempeñaron un papel importante en el éxito de los romanos, cualquier información que se obtenga de la desaparición de los acueductos puede ser útil en este empeño.


Fuentes

University of Illinois Urbana-Champaign | Duncan Keenan-Jones et al, Travertine crystal growth ripples record the hydraulic history of ancient Rome’s Anio Novus aqueduct, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-05158-2 | Mayandi Sivaguru et al, Depositional and diagenetic history of travertine deposited within the Anio Novus aqueduct of ancient Rome, GSA Special Papers (2022). DOI: 10.1130/2022.2557(26)


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