考古學家在研究僅存廢墟的建築時面臨重大挑戰。對於法國南部巴貝加爾的羅馬水磨遺跡來說，這是一個特殊的挑戰，其歷史可以追溯到西元2 世紀。這座獨特的工業建築群由16 個平行排列的水輪組成，東側和西側各八個，以瀑布式的排列方式運作。

2018 年的巴爾貝加爾磨坊群廢墟。圖片來源：羅伯特-法布爾

在此之前，從該遺址獲得的資訊非常少，只知道磨盤是由一條從周圍山上引水的水渠提供的。在磨坊建築群上方的一個盆地中發現了一枚特拉揚皇帝統治時期發行的硬幣，再加上遺址的結構特點，這表明磨坊使用了大約100 年。然而，磨坊車輪的類型、功能以及使用方式至今仍是一個謎。

巴貝加爾磨坊的碳酸鹽碎片，形成於磨坊機械的木頭上，帶有木頭的印記和木工的痕跡。資料來源：菲利普-勒沃

由約翰內斯-古騰堡大學研究人員領導的一項新研究利用現存於阿爾勒考古博物館的碳酸鈣沉積物揭示了磨坊群的歷史。在最近發表在《地質考古學》（Geoarchaeology）上的研究中，研究人員發現，這些沉積物是在巴貝加爾水磨大約100 年的運行壽命即將結束時，在將水輸送到車輪的木製供水系統的側面和底部形成的。

美因茨古騰堡大學研究小組組長、約翰內斯-古騰堡大學（JGU）的Cees W. Passchier 教授說：”我們的研究表明，在很大程度上可以根據這些碳酸鹽沉積重建水磨坊的歷史。

巴貝加爾磨坊建築群草圖，包括三個有磨輪和水槽的水池。較低的水池可能有彎形水槽。資料來源：Cees Passchier

“例如，我們能夠證明，木製水輪和水渠在使用三到八年後就必須更換。至少在一個案例中，舊水輪被一個更大的水輪所取代，”Passchier 說。研究人員從水道中形成的碳酸鹽沉積物的不尋常形狀得出了這個結論。較低和較早的碳酸鹽層表明最初的水位肯定相對較低，而較高和較晚的碳酸鹽層則表示水位較高。

研究人員否定了最初通過水道的水量較少而後來有所增加的可能性。他們認為，如果水道的坡度較緩，水位較低，那麼提供的水量不足以驅動磨盤。因此，水道的傾斜度必須改變，從最初的低水位陡坡變成相應的高水位淺坡。

巴貝加爾磨坊的空心碳酸鹽碎片，可能來自木製磨輪的輪輻。資料來源：菲利普-勒沃

Passchier 說：「這個水磨坊的整個結構都必須經過改造。如果只抬高水道，水流容易飛濺，失去有效驅動水輪的動力。因此，當隆起水道時，你還需要一個更大的水輪。事實上，在水車上形成的一段碳酸鹽沉積也證實了這個結論，因為它並不包含所有的碳酸鹽層，而只包含運行後期的碳酸鹽層。

透過對碳酸鹽層的同位素分析，研究人員甚至能夠確定磨坊需要更新的部分之前的運作期。碳酸鹽中含有氧，氧同位素的相對比例因水溫而異。根據碳酸鹽層中的同位素組成，研究人員能夠推斷出水溫，從而確定碳酸鹽層沉積的季節。他們的結論是，阿爾勒考古博物館樣本中的碳酸鹽在水道中沉積了七到八年。

“最上層也是最年輕的碳酸鹽層含有軟體動物的貝殼和木頭碎片，這表明當時的磨坊肯定已經廢棄，正在解體。”Passchier 說：”水流繼續流動了一段時間，因此碳酸鹽沉積也在持續形成，但水道的維護工作已經停止。

研究人員也回答了另一個問題。以前我們並不知道這些磨坊是由一個人共同經營的，還是16 個水輪各自獨立使用的。從所調查的三條水道的地層來看，這些磨坊是分開運作的–至少是在磨坊壽命的末期。此外，建築群西側的廢棄時間早於東側。最後，水道中的長條狀碳酸鹽後來被用作水池中的隔板，用於碾磨機廢棄後的其他工業用途。

編譯自/ ScitechDaily