Jak mieszkańcy Caral radzili sobie z trzęsieniami ziemi już 5000 lat temu

Oryginlany artykuł: Así fue el sistema de la primera civilización de América para resistir terremotos hace 5 mil años: estas eran las shicras de la cultura Caral 

Badania w strefie archeologicznej Caral ujawniły, w jaki sposób shicras, czyli worki wykonane z włókien roślinnych wypełnione kamieniami, były włączane do konstrukcji w celu zwiększenia ich stabilności w obliczu ruchów sejsmicznych. Jak mieszkańcom Caral udało się wznieść ogromne budowle około 5000 lat temu na terenie, gdzie ruchy ziemi są częścią historii naturalnej? Na długo przed pojawieniem się współczesnych obliczeń konstrukcyjnych, przepisów budowlanych czy technologii odporności na trzęsienia ziemi, starożytni mieszkańcy opracowali rozwiązanie, które pozwoliło im nadać swoim konstrukcjom większą stabilność, odpowiedź leży w shicras, jednym z najbardziej uderzających elementów architektury pierwszej cywilizacji w Ameryce. Te pozornie proste konstrukcje zostały umieszczone na platformach i fundamentach monumentalnych budowli Świętego Miasta Caral-Supe i innych osad tej tradycji kulturowej. Ich układ odzwierciedlał precyzyjne zrozumienie zachowania się tych budowli podczas trzęsień ziemi. 

Mieszkańcy cywilizacji Caral zbierają włókna roślinne i wytwarzają shicras, czyli worki z trzciny i totory, które stanowią część ich pradawnego systemu budowlanego odpornego na trzęsienia ziemi w Peru. (Zdjęcie: Strefa Archeologiczna Caral)

Znaczenie tego starożytnego systemu ponownie zyskuje na znaczeniu w kraju przyzwyczajonym do trzęsienia ziemi. 6 sierpnia 2026 roku trzęsienie ziemi o magnitudzie 5,0 nawiedziło Junín, którego epicentrum znajdowało się 19 kilometrów na południowy zachód od Chupaca, osiągając w tym mieście siłę V, według Peruwiańskiego Instytutu Geofizycznego (IGP). Podczas gdy dzisiejsze budynki opierają się na współczesnych standardach i technologiach, badania w Strefie Archeologicznej Caral (ZAC) ujawniają, jak społeczeństwo sprzed pięciu tysięcy lat znalazło własny sposób radzenia sobie z tym ryzykiem. Shicras to worki tkane z włókien roślinnych, takich jak trzcina i totora. Starożytni budowniczowie wypełniali je kamieniami o różnych rozmiarach i strategicznie umieszczali w wypełnieniu platform i fundamentów budynków. Z zewnątrz system mógł pozostać niezauważony, ale wewnątrz konstrukcji pełnił ważną funkcję, kontrolując jej ruch. Konstrukcja pozwoliła kamieniom pozostać w obrębie włókien roślinnych, jednocześnie absorbując część przemieszczeń generowanych przez aktywność sejsmiczną. Shicras nie działały w izolacji: były częścią systemu konstrukcyjnego, który obejmował również platformy i niskie, schodkowe ściany – elementy, które pomagały rozkładać obciążenia i poprawiały stabilność budynków. 

Shicra, czyli torba utkana z włókien roślinnych, jest częścią odpornego na trzęsienia ziemi systemu budowlanego cywilizacji Caral w Peru. (Zdjęcie: Strefa Archeologiczna Caral) 

Dr Ruth Shady Solís, dyrektorka Strefy Archeologicznej Caral, wyjaśniła, że w przypadku trzęsienia ziemi, shicras zwiększają stabilność, zmniejszają napór oraz poprawiają tłumienie i plastyczność konstrukcji. W ten sposób kompleks mógł kontrolować przemieszczenia spowodowane siłami generowanymi podczas wstrząsu sejsmicznego. W przypadku trzęsienia ziemi shicras zapewniają większą stabilność konstrukcji, zmniejsząc napór oraz zwiększając tłumienie i plastyczność. Zarówno indywidualnie, jak i zbiorowo, kontrolują przemieszczenia spowodowane sejsmicznymi siłami bezwładności. Cywilizacja Caral rozwinęła swoją technologię antysejsmiczną jeszcze bardziej dzięki megashicras.

Diagram ilustruje ewolucję budowli piramidalnych w Caral i włączenie shicras jako pradawnej technologii odpornej na trzęsienia ziemi. (Zdjęcie: Strefa Archeologiczna Caral) 

Wiedza o shicras również nie pozostała niezmienna. W Vichama, mieście agrorybackim położonym w regionie Végueta-Huaura, badania archeologiczne ujawniły ewolucję tego systemu poprzez tzw. megashicras, torby wykonane z włókien roślinnych, ale o większych rozmiarach i wadze. Konstrukcje te były wykorzystywane w systemach fundamentów i stabilizacji budynków publicznych. Ich obecność pozwala nam zaobserwować, jak wiedza budowlana, rozwijana przez ludność tradycji Caral, była przekazywana i modyfikowana przez pokolenia. Megashikry ujawniają również fundamentalną cechę tej starożytnej inżynierii: wykorzystanie dostępnych zasobów środowiska. Włókna roślinne i kamienie mogły zostać przekształcone w komponenty rozwiązania mającego na celu poprawę stabilności dużych konstrukcji. W rezultacie powstała technologia dostosowana do warunków panujących na danym terenie i udoskonalona, aby sprostać nowym wyzwaniom architektonicznym i środowiskowym.

Wykopaliska archeologiczne w Peru ujawniły dwa shicras, czyli worki wykonane z włókien roślinnych wypełnione kamieniami, które są częścią odpornego na trzęsienia ziemi systemu budowlanego cywilizacji Caral. (Zdjęcie: Strefa Archeologiczna Caral) 

Unikatowy charakter tego systemu wzbudził zainteresowanie współczesnych specjalistów. Inżynier Julio Vargas Neumann, wybitny profesor Papieskiego Uniwersytetu Katolickiego w Peru, badał jego zachowanie w eksperymencie, w którym wbudował shicras w podstawę prototypowego domu z suszonej cegły, poddanego symulacjom sejsmicznym. Wyniki wykazały istotną różnicę między tymi dwiema konstrukcjami. Dom z zastosowaniem shicras lepiej zniósł ruch, podczas gdy podobna konstrukcja, zbudowana bez tego systemu, uległa znacznym uszkodzeniom. Test pozwolił na eksperymentalną obserwację wpływu tej starożytnej techniki na zachowanie się budynków ziemnych. Badanie przeprowadzono w 2017 roku na zlecenie Ministerstwa Mieszkalnictwa we współpracy z architektem Roberto Prieto. Jego wyniki wskazały, że technologia ta może przyczynić się do poprawy odporności sejsmicznej parterowych domów z cegły suszonej na obszarach wiejskich, a także pomóc w zmniejszeniu wilgoci w ścianach.