Дело в том, что за годы работы части мельниц, контактировавшие с водой из карстовых источников, покрылись толстой коркой карбонатных отложений, мощность которой местами достигала 9 см. Карбонат кальция откладывался на стенках каналов и на деревянных деталях водяных колёс. Сами детали утрачены, но карбонатные корки несут на себе отпечатки поверхностей, с которыми соприкасались. При раскопках в середине прошлого века 142 фрагмента таких корок были собраны и с тех пор хранились в местном археологическом музее. На некоторых из них отпечаталась структура дерева и даже шляпки гвоздей. Исследованием этих «слепков» уже несколько лет занимается группа археологов и геологов из Франции, Германии и Австрии. Только что в Nature: Scientific Reports вышла очередная статья этих авторов.
Что же удалось узнать? Судя по характерному рельефу поверхности, в качестве материала для деревянных деталей использовалась в основном сосна. Исходя из формы, некоторые фрагменты образовались на деталях колёс, но большая часть осталась от деревянных желобов, по которым поступала вода. Конечно, корка распалась на куски, но в ряде случаев удалось реконструировать U-образную форму желоба. Отложения на стенках постепенно сужались сверху и часто образовывали в верхней части «крюк» или «навес» — значит, вода заполняла жёлоб целиком и переливалась через край. Несколько карбонатных фрагментов, вероятно, происходят от спиц и ковшей водяных колёс — исследователи исходят при этом из формы таких колёс, известной по археологическим находкам.
Замечательно то, что карбонатная корка, нарастая, образует последовательность по-разному окрашенных слоёв. Получается «микростратиграфия»: фактически, в этих прослойках записана история мельниц. Сравнивая последовательности слоев на «спилах» разных фрагментов, учёные реконструировали хронологическую связь между ними и разделили все фрагменты на 2 группы: 1-я группа с более полной стратиграфией и 2-я, последовательность слоёв в которой неоднократно прерывалась.
Затем в ход пошёл изотопный анализ, показавший циклическое изменение температуры воды в зависимости от времени года. Так удалось вычислить, что на желобах карбонаты непрерывно откладывались в течение 6–7, а то и более 10 лет, но детали колёс обновляли чаще: раз в 3–4 года. Полагают, что образовавшиеся корки делали колесо тяжелее, оно начинало хуже работать, и части приходилось очищать либо заменять.
Фрагменты карбонатных корок много лет хранились в музее, и точное место, откуда их изъяли, неизвестно. Однако, сравнивая последовательности слоёв 1-й и 2-й групп, а также отложений, сохранившихся в самих бассейнах, исследователи пришли к выводу, что фрагменты 1-й группы относились к западной «линии», а 2-й группы — к восточной «линии» комплекса. Судя по всему, западная половина работала круглый год, а восточную останавливали в конце лета на несколько месяцев, когда поток воды уменьшался. В середине зимы комплекс снова начинал работать целиком. Возможно, осенью часть воды забирали у мельниц и направляли на орошение окрестных полей. Из того, что часть мельниц периодически отключали, археологи делают вывод, что фабрика работала «на экспорт»: её целью было не снабжение пропитанием находящегося рядом города Арелат, а поставки муки в ближайшие гавани для погрузки на корабли.
