Bijna tweeduizend jaar geleden begon kwik zich op te hopen in het Cobá-meer, in het huidige Mexico. Naarmate de eeuwen verstreken, namen de concentraties toe totdat ze niveaus bereikten die gevaarlijk waren voor in het water levende organismen. In dezelfde periode nam het aantal algen en kleine dieren die deze wateren bevolkten drastisch af. En een mogelijke verklaring leidt rechtstreeks naar de Maya’s en een van hun kostbaarste stoffen: cinnaber, een intens rood mineraal dat wordt gebruikt om gebouwen, heilige voorwerpen en graven te versieren.
Dit verhaal wordt verteld door een studie gepubliceerd in Science Advances, gecoördineerd door Matthew Neal Waters van Auburn University in de Verenigde Staten. Bij het analyseren van de bodem van twee bassins op het schiereiland Yucatán ontdekten onderzoekers dat de kwikconcentraties veel hoger waren dan de drempelwaarden die tegenwoordig als gevaarlijk worden beschouwd voor het waterleven, samen met sporen van een ernstige verarming van ecosystemen.
Een ontdekking die een hoofdstuk toevoegt aan de milieugeschiedenis van de Maya’s, een beschaving die in staat is grote steden, monumentale tempels en ingenieuze systemen voor het verzamelen van water te bouwen. Sommige van hun activiteiten hebben echter mogelijk bijgedragen aan de vervuiling van de natuurlijke hulpbronnen waarvan zij afhankelijk waren.
Dat rood is zo kostbaar dat het giftig kan worden
Rood had een belangrijke betekenis in de Maya-cultuur. Het werd gebruikt bij religieuze ceremonies, bij decoraties van gebouwen en bij begrafenisrituelen. Om die intense tint te verkrijgen, gebruikten de Maya’s ook cinnaber, een mineraal dat kwik bevat. Het probleem is dat kwik een giftig metaal is.
Het gevaar ervan verandert afhankelijk van de vorm waarin het wordt aangetroffen en de transformaties die het in de omgeving ondergaat. Volgens de onderzoekers is een deel van het kwik dat door oude gemeenschappen werd gebruikt, mogelijk door regen in omliggende bassins terechtgekomen. Jaar na jaar zou het metaal naar de bodem zijn bezonken en zich ophopen in de sedimenten.
Om erachter te komen wat er was gebeurd, onderzochten de geleerden de zeebodem van het Cobá-meer en de Xcach-cenote. Dit laatste is een natuurlijke holte in de kalksteenrots die water verzamelt, een veel voorkomende formatie op het schiereiland Yucatán. De onderzoekers haalden monsters van modder en ander materiaal dat in de loop van de tijd van de bodem was afgezet. Elke laag vertelt iets over de periode waarin deze is gevormd: hoe dieper je gaat, hoe verder je teruggaat door de eeuwen heen.
Door fragmenten van hout en houtskool te analyseren, konden ze de ouderdom van de afzettingen vaststellen, waarvan sommige meer dan tweeduizend jaar oud waren. Vervolgens maten ze de hoeveelheid kwik en zochten ze naar sporen van organismen die in het water leefden. De resultaten toonden aan dat de vervuiling honderden jaren aanhield.
In de twee bekkens bereikte het kwik een gevaarlijk niveau
In het Cobámeer begonnen de kwikconcentraties rond 40 na Christus te stijgen en bereikten een maximum tussen 250 en 300 na Christus. Pas rond 520 na Christus keerden ze terug naar bijna het vorige niveau. In de Xcach-cenote was de situatie nog ernstiger. De concentraties bleven eeuwenlang hoog en bereikten een piek rond 720 na Christus
Om te begrijpen hoe gevaarlijk die waarden waren, vergeleken de onderzoekers ze met de drempelwaarden die tegenwoordig worden gebruikt om sedimentverontreiniging te evalueren. Op sommige momenten overschreden de kwikconcentraties ver de niveaus die geassocieerd zijn met mogelijke schade aan in het water levende organismen. Maar de interessantste gegevens komen voort uit het observeren van wat er met het leven in de bassins is gebeurd. In lagen met meer kwik vonden de onderzoekers veel minder sporen van algen, bacteriën en kleine waterdieren, zoals kleine schaaldieren, slakken en insectenlarven.
Het ging dus niet alleen om de achteruitgang van een soort. Wat leek te zijn aangetast waren verschillende organismen die samen het ecosysteem lieten functioneren. Algen vormen bijvoorbeeld een voedingsbron voor tal van kleine dieren, die op hun beurt voedsel kunnen worden voor andere organismen. Wanneer één deel van deze keten verarmt, kunnen de gevolgen ook de andere delen treffen.
De auteurs van het onderzoek spreken van een ineenstorting van voedselwebben in het water, die plaatsvond in dezelfde perioden waarin de kwikconcentraties het hoogst waren. Het toeval is significant en ondersteunt de hypothese van een toxisch effect. De sedimenten laten ons echter niet toe om met absolute zekerheid vast te stellen dat kwik als enige verantwoordelijk was voor de achteruitgang van ecosystemen.
Er is nog een ander detail: in monsters genomen uit twee meren die ter vergelijking werden gebruikt, vonden de onderzoekers geen vergelijkbare toename van kwik. Dit suggereert dat de verontreiniging verband hield met activiteiten die in de buurt van de twee bekkens werden uitgevoerd, en niet met een wijdverbreid fenomeen in de hele regio.
Maya-dorpelingen zijn mogelijk ook blootgesteld aan kwik
De vervuiling van de bassins zou ook een probleem kunnen opleveren voor de omwonenden. Water was een fundamentele hulpbron voor Maya-gemeenschappen, vooral tijdens de drogere periodes van het jaar. Als het vervuild is, kan het een bron van blootstelling aan kwik worden.
Sommige vormen van dit metaal kunnen zich namelijk ophopen in waterorganismen en via de voeding van het ene dier op het andere worden overgedragen. Als gevolg hiervan kunnen mensen ook in contact zijn gekomen met schadelijke hoeveelheden kwik. Volgens de onderzoekers hebben inwoners van de gebieden Cobá en Xcach mogelijk te maken gehad met langdurige blootstelling, die tientallen jaren of zelfs eeuwen heeft geduurd.
Op dit aspect ontbreekt echter nog steeds direct bewijs. De studie analyseerde de sedimenten van de bekkens, zonder menselijke resten te onderzoeken om sporen van intoxicatie te identificeren. We weten daarom niet hoeveel mensen aan het metaal zijn blootgesteld, noch welke gevolgen zij mogelijk hebben ondervonden. Het vermoeden van besmetting van de Maya-waterbronnen kent echter al enkele precedenten.
In Tikal hadden ze al vervuilde watervoorraden aangetroffen
In 2020 identificeerde een studie gepubliceerd in Scientific Reports hoge concentraties kwik in twee grote watervoorzieningen in de oude stad Tikal, in wat nu Guatemala is. In sommige monsters overschreed het niveau van het metaal de drempelwaarde die wordt gebruikt om zwaar verontreinigde sedimenten te identificeren met meer dan tien keer. Ook hadden de onderzoekers sporen gevonden van cyanobacteriën, micro-organismen die onder bepaalde omstandigheden giftige stoffen kunnen produceren.
De aanwezigheid van deze verontreinigingen had geleid tot de hypothese dat een deel van de waterreserves van de stad gevaarlijk was geworden voor de inwoners, net op het moment dat Tikal een moeilijke fase doormaakte, ook gekenmerkt door lange perioden van droogte. Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat vergelijkbare problemen mogelijk ook andere delen van het Maya-gebied hebben getroffen.
De gevolgen voor het milieu van menselijke activiteiten zijn bovendien niet iets nieuws dat door fabrieken en auto’s wordt geïntroduceerd. Oude beschavingen hebben ook het grondgebied waarin zij leefden diepgaand gewijzigd, door middel van landbouw, de bouw van steden en het gebruik van natuurlijke hulpbronnen. In het geval van de Maya’s kenden geleerden al de gevolgen van ontbossing, bodemerosie en droogtes. Nu moeten we ook rekening houden met de mogelijke vervuiling van het water.
Dit betekent niet dat kwik de ondergang van de Maya-beschaving veroorzaakte. Het onderzoek heeft betrekking op twee specifieke stroomgebieden en toont geen direct verband aan tussen vervuiling en het verlaten van steden. Het laat echter zien dat de achteruitgang van het milieu ook een oorsprong kan hebben die verband houdt met de activiteiten van de gemeenschappen zelf.
Cinnaber werd gebruikt om gebouwen en heilige voorwerpen te kleuren. Een deel van het kwik is mogelijk in meren terechtgekomen, waar de waterorganismen achteruit gingen naarmate het metaal zich bleef ophopen. De tijd bedekte die afzettingen vervolgens met nieuwe lagen sediment. Bijna tweeduizend jaar later wisten onderzoekers sporen van die verontreiniging te vinden. De kleur verdween, het kwik bleef.
