Pompejis Republikanische Thermen enthüllen belastetes Wasser und vulkanische Zyklen

Mineralische Krusten in Pompejis ältesten öffentlichen Thermen dokumentieren belastetes, metallhaltiges Wasser sowie wiederkehrende chemische Zyklen, die mit vulkanischer Aktivität zusammenhängen.

Diese Befunde korrigieren verbreitete Vorstellungen über die römische Hygiene und machen deutlich, wie eng das alltägliche Baden mit den instabilen Wasserquellen unter der Stadt verbunden war.

Ablagerungen in den Bädern erzählen Geschichte

An Rohren, Brunnen und Becken der Republikanischen Thermen in Pompeji haften Mineralschichten, die lückenlos festhalten, wie Wasser durch das früheste Badesystem der Stadt floss.

Durch die Untersuchung dieser Schichten konnte die Geowissenschaftlerin Dr. Gul Surmelihindi von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz die chemischen Signaturen unmittelbar mit dem Wasser verknüpfen, in dem Menschen Jahrhunderte vor dem Ausbruch badeten.

Die Ablagerungen belegen, dass das Wasser der frühen Bäder aus mineralreichen Brunnen stammte, in denen sich Schadstoffe anreicherten und deren chemische Zusammensetzung sich mit der Zeit veränderte.

Damit liefern die Signale einen Ausgangspunkt für eine genauere Untersuchung, wie sich Pompejis Wasserversorgung während des Wachstums der Stadt wandelte.

Brunnen vor dem Aquädukt

„Die Bäder wurden ursprünglich durch tiefe Brunnen mit Wasserhebevorrichtungen versorgt, und die hygienischen Bedingungen dort waren alles andere als ideal“, sagte Surmelihindi.

Das Forschungsteam verglich Karbonatablagerungen – kreidige Krusten, die entstehen, wenn Wasser Mineralien zurücklässt – aus Brunnen, Leitungen und Badebecken.

Ihre chemischen Fingerabdrücke unterschieden sich klar zwischen Aquädukt- und Brunnenkrusten; dazu zählten stabile Isotope und Spurenelemente, die auf verschiedene Quellen hindeuteten.

Nachdem im ersten Jahrhundert n. Chr. das Aquädukt in Betrieb ging, konnten Arbeiter die Becken häufiger mit frischem Wasser versorgen und waren weniger auf Hebemaschinen angewiesen.

Vulkanisches Grundwasser und Trinkwasser

Das Brunnenwasser stammte aus Grundwasser, das in den Poren des Gesteins gespeichert ist, und führte zusätzliche Mineralien aus vulkanischen Ablagerungen mit sich.

Auf seinem Weg durch Asche und Lava löste das Wasser Salze und Metalle, wodurch es zum Trinken ungeeignet oder unangenehm werden konnte.

Das quellengespeiste Wasser des Aquädukts verschaffte der Stadt eine sauberere Trinkwasserquelle und ermöglichte es den Badverwaltern, weniger Wasser zu verschwenden.

Im antiken Rom erhöhten Bleirohre den Bleigehalt im Leitungswasser; eine Untersuchung stellte etwa 100-mal mehr Blei als im Quellwasser fest.

Probleme durch stehendes Wasser

In den um 130 v. Chr. errichteten Republikanischen Thermen badeten die Besucher in Brunnenwasser, das die Bedienmannschaften nicht regelmäßig austauschten.

Als sich die Kohlenstoffisotope – Kohlenstoffformen, die bei der Herkunftsbestimmung helfen – zwischen Brunnen und Becken deutlich veränderten, hatten sich vermutlich Abfallstoffe angesammelt.

„Daher entsprach der hygienische Zustand nicht den hohen Hygienestandards, die den Römern üblicherweise zugeschrieben werden“, erklärte Surmelihindi.

Das Ergebnis stellt das Bild vom sauberen Rom infrage und zeigt, wie rasch ein öffentliches Becken ohne kontinuierliche Erneuerung kippen kann.

Metalle in Rohren und Ablagerungen

Dieselben Krusten hielten Spitzenwerte von Blei, Zink und Kupfer fest, was darauf hinweist, dass Kessel und Rohre das Badewasser zeitweise verunreinigten.

Metallionen können sich aus erhitzten Leitungen lösen und anschließend als neue Schichten aus Schwermetallen absetzen, die in hohen Konzentrationen gesundheitsschädlich sein können.

Umbauten, bei denen verschlissene Kessel und Wasserrohre ersetzt wurden, scheinen das Metallsignal in den Bädern vorübergehend verstärkt zu haben.

Die Schichten belegen zwar eine Kontamination, bestimmen jedoch nicht, wie viel Metall einzelne Personen tatsächlich aufnahmen.

Umbauten veränderten Wärme und Wasser

Veränderungen innerhalb desselben Badekomplexes erwärmten auch die Becken – eine Komfortverbesserung, die zugleich das Verhalten des Wassers beeinflusste.

Die Forschenden verfolgten Sauerstoffisotope, also Sauerstoffformen, die sich je nach Temperatur unterscheiden, in Krustenschichten, die entstanden, als erhitztes Wasser abkühlte.

Nach einer Renovierung nahm das Sauerstoffmuster zu; dies entsprach wärmerem Beckenwasser und deutete auf intensivere Heizabläufe hin.

Wärmeres Wasser kann mehr Stoffe von Oberflächen lösen. Die Modernisierungen könnten den Komfort daher gesteigert und zugleich die Wasserqualität belastet haben.

Versklavte Menschen bestimmten die Nachfüllrate

Vor der Versorgung durch das im Gefälle fließende Aquädukt betrieben versklavte Menschen die Hebemaschinen; deshalb wechselten die Bediensteten das Badewasser vermutlich nur einmal am Tag.

Ein Tretrad hob Eimer aus tiefen Schächten nach oben, und die langsame Zufuhr begrenzte, wie oft das Personal die Becken spülen konnte.

„Schließlich wurden die Bäder durch eine Wasserhebemaschine versorgt, die von Sklaven über eine Art Tretrad angetrieben wurde“, sagte Surmelihindi.

Die geringe Nachfüllgeschwindigkeit erzwang Abwägungen zwischen Sauberkeit und Komfort und erhöhte den Druck, ein größeres System einzurichten.

Zyklen als Hinweis auf den Vesuv

Die Brunnen bewahrten zudem wiederkehrende Schwankungen ihrer Kohlenstoffchemie, ein Muster, das vulkanische Aktivität vor dem Ausbruch von 79 n. Chr. widerspiegeln könnte.

Zusätzliches vulkanisches Kohlendioxid kann in das Grundwasser eindringen und dort das Kohlenstoffisotopenverhältnis – die Zusammensetzung der Kohlenstoffformen – verändern.

Der Kollege Cees Passchier vermutete, dass schwankende Mengen vulkanischen Gases im Untergrundwasser diese Zyklen auslösten und damit einen seltenen Hinweis auf frühe Regungen des Vesuvs geben.

Das Signal kann Ausbrüche nicht eigenständig vorhersagen, könnte Forschenden aber helfen, gezielter nach älteren Warnzeichen zu suchen.

Archäologie trifft Chemie

Jede Krustenschicht hielt fest, wann sich Wasserquellen änderten und wann Reparaturen erfolgten, und bewahrt damit eine Betriebsgeschichte.

Die Mineralien fällten sich als dünne Schicht nach der anderen aus, wobei jede Lage die Chemie ihres jeweiligen Entstehungszeitpunkts einschloss.

Da Restauratoren Krusten oft entfernen, um den darunterliegenden Stein freizulegen, sprechen die Ergebnisse dafür, zunächst Proben zu nehmen und den Kontext zu bewahren.

Ähnliche Ablagerungen in anderen antiken Städten könnten verborgene Entscheidungen zur Wasserversorgung nachzeichnen und bislang unbeachtete Rückstände zu einem Teil des Kulturerbes machen.

Beweise im Stein

Eine einzige chemische Aufzeichnung verbindet nun Pompejis frühes Badewasser, spätere technische Modernisierungen und den unruhigen Vulkan darunter.

Künftige Probenahmen in der römischen Welt könnten zeigen, wie häufig Städte Wassermenge gegen Sauberkeit eintauschten und ob sich vulkanische Signale wiederholen.

Bildnachweis: Cees Passchier.