Исследователи из Тель-Авивского университета собрали образцы древесного угля, использовавшегося в качестве топлива для металлургических печей в долине Тимна, расположенной в южном пустынном регионе Израиля, в период 11-9 вв. до н.э. и исследовал их под микроскопом. Они обнаружили, что используемые виды топлива из древесного угля со временем менялись. Более ранние образцы содержали в основном местные белые ракитники и терновник акации, отличное топливо, доступное поблизости, но качество дров со временем ухудшилось, а более поздние образцы состояли из низкокачественного древесного топлива и древесины, привезенной издалека. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.
Исследователи поясняют, что их результаты показывают, что древняя медная промышленность в Тимне не управлялась устойчивым образом, а чрезмерная эксплуатация местной растительности в конечном итоге привела к исчезновению как заводов, так и промышленности. Производство меди в этом регионе не возобновлялось примерно тысячу лет спустя, и местная окружающая среда полностью не восстановилась и по сей день.
Профессор Эрез Бен-Йосеф, руководитель археологических раскопок в долине Тимна: «Многие находки в долине Тимна указывают на то, что обширная медная промышленность процветала здесь в течение примерно 250 лет, между 11 и 9 веками до н.э., с тысячами горнодобывающих предприятий и около 10 перерабатывающих предприятий, в которых использовались печи для извлечения меди из руды. Это впечатляющее предприятие известно публике как «копи царя Соломона», и сегодня мы знаем, что пик производства меди здесь пришелся примерно на времена царей Давида и Соломона. Библия никогда не упоминает рудники как таковые, но она говорит нам, что Давид завоевал область Фимны, расставив гарнизоны по всей земле, так что идумеи стали его подданными; и что его сын Соломон использовал огромное количество меди для строительства Храма в Иерусалиме. Мы можем только предположить, что Давид заинтересовался этим отдаленным пустынным регионом из-за содержащейся в нем меди — важного и ценного металла в то время, который, помимо прочего, использовался для изготовления бронзы. Медной промышленностью Тимны руководили местные идумеяне, специализировавшиеся на этой профессии, и медь из Тимны экспортировалась в дальние страны, включая Египет, Ливан и даже Грецию. Однако это исследование показывает, что отрасль не была устойчивой, и этот факт может хорошо согласовываться с оккупацией иностранной державой, возможно, управляемой из Иерусалима».
Исследователи объясняют, что медная промышленность Тимны была очень развитой для своего времени, и что кузнецы, которые обрабатывали медь, были опытными и уважаемыми людьми. Медь извлекали из руды плавкой в глиняных печах при температуре 1200 градусов Цельсия. Весь процесс занял около восьми часов, после чего печь разбили, а медь извлекли из ее основания. Древесный уголь, необходимый для достижения высокой температуры, изготавливался заранее на специальных площадках путем медленного сжигания вырубленных для этой цели деревьев и кустарников.
Марк Кавана: «Медная промышленность в Тимне была впервые обнаружена около 200 лет назад, и с тех пор каждый исследователь, посетивший этот район, задавал один и тот же вопрос: какое топливо использовалось для нагрева плавильных печей? Поскольку в этой пустынной местности очень скудная растительность, откуда взялись дрова? Чтобы окончательно разгадать эту загадку, мы собрали образцы древесного угля с плавильных участков и исследовали их в лаборатории».
Образцы древесного угля, хорошо сохранившиеся благодаря сухому пустынному климату, были взяты из курганов промышленных отходов на двух крупных производственных площадках в долине Тимна и доставлены в лабораторию археоботаники ТАУ. Доктор Дафна Ланггут: «В лаборатории мы исследуем остатки растений, обнаруженные при археологических раскопках. В настоящем исследовании мы рассмотрели более 1000 образцов древесного угля под электронным микроскопом. В древесном угле сохраняется анатомическая структура исходной древесины, и под микроскопом можно идентифицировать породу. Образцы были датированы в соответствии со слоем насыпи, в которой они были обнаружены, а некоторые также были отправлены на датирование по углероду-14».
Марк Кавана описывает результаты: «Мы обнаружили значительные изменения в составе древесного угля с течением времени. Древесный уголь из нижнего слоя курганов, датируемый 11 веком до н.э., в основном содержал два растения, известные как отличные материалы для сжигания: 40% колючих деревьев акации и 40% местного ракитника белого, включая корни ракитника. «Горящие угли ракитника» даже упоминаются в Библии как отличные дрова (Пс. 120, 4). Примерно через 100 лет, примерно в середине 10 века до нашей эры мы увидели изменение состава древесного угля. Промышленность стала использовать топливо более низкого качества, такое как различные пустынные кустарники и пальмы. На этом последнем этапе другие деревья были завезены издалека, например, можжевельник с Эдомитского плато в современной Иордании, преодолев расстояние до 100 км от Тимны, и теребинт, также привезенный из десятков километров».
Исследователи утверждают, что постепенное изменение состава древесного угля произошло в результате чрезмерной эксплуатации, которая уничтожила природные ресурсы — в данном случае высококачественные дрова, акацию и ракитник белый. Профессор Бен-Йосеф: «Исходя из количества промышленных отходов, обнаруженных на перерабатывающих предприятиях, мы можем рассчитать количество древесных растений, необходимых для производства меди. Например, производственная площадка под названием «Холм рабов», которая была лишь одной из нескольких одновременно действующих площадок, ежегодно сжигала до 400 акаций и 1800 веников. По мере того, как эти ресурсы истощались, промышленность искала другие решения, о чем свидетельствует изменение состава древесного угля. Однако транспортировка древесных растений издалека оказалась нерентабельной в долгосрочной перспективе, и в конце концов в IX в. до н.э. все производственные площадки были закрыты. Медная промышленность в долине Тимна была возобновлена только 1000 лет спустя набатейцами».
Доктор Ланггут заключает: «Наше исследование показывает, что 3000 лет назад люди нанесли серьезный ущерб окружающей среде в долине Тимна, который влияет на этот район и по сей день. Ущерб был нанесен из-за чрезмерной эксплуатации, особенно акации и ракитника белого, которые, как ключевые виды в экосистеме Южной Аравы, поддерживали многие другие виды, сохраняли воду и стабилизировали почву. Их исчезновение породило эффект домино экологического ущерба, нанеся непоправимый ущерб всей территории. Спустя три тысячи лет местная природа так и не оправилась от кризиса. Некоторые виды, такие как белая метла, когда-то распространенная в долине Тимна, теперь очень редки, а другие исчезли навсегда».