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Los canales y diques formaron la base del riego de tierras y el control de inundaciones en la antigua Sumer. Ubicada en los tramos más bajos de los ríos Tigris y Éufrates, en el sur de Mesopotamia, hoy en el sur de Irak, esta es un área de escasez de lluvias pero grandes inundaciones a fines del invierno y la primavera. Desde alrededor de 3500 a. C. y durante los siguientes dos milenios, los sumerios fueron pioneros en el control del flujo de agua y el desarrollo de la agricultura cuyos productos alimentarían a las poblaciones de más de 20 estados de la ciudad. Sin embargo, este proceso se vio obstaculizado por el aumento de las concentraciones de sal en el suelo.
Medio ambiente y paisaje
Las llanuras del sur de Mesopotamia donde vivían los sumerios parecían planas pero, como hoy, constituían un paisaje cambiante. A fines del invierno y la primavera, el deshielo en las montañas al norte y al este provocó inundaciones catastróficas que llevaron enormes cantidades de sedimentos y otros sedimentos a más de 1800 kilómetros (1118 millas) hacia el sur. Las ramas de los ríos Tigris y Éufrates inferiores serpentearon y se fusionaron, anastomosaron, sobre las llanuras, produciendo un patrón cambiante de diques de ríos, islas arqueadas, tortugas, campos de dunas y pantanos que cambiaron con la próxima inundación. Durante el resto del año, la tierra fue horneada y seca por el sol y erosionada por el viento.
Construcción de diques
Los diques naturales son terraplenes creados por sedimentos fluviales depositados a medida que un río se inunda. Son estructuras asimétricas con paredes casi verticales adyacentes al río mientras se estrechan hacia tierra a lo largo de una suave pendiente. Los anchos de dique durante el período sumerio eran comúnmente más de 1 kilómetro (.62 millas). Los niveles de los ríos pueden variar entre 4 y 6 metros (13 a 19.7 pies) durante las inundaciones. La cresta del dique podría elevarse hasta 10 metros (32.8 pies) sobre las llanuras circundantes. Los sumerios construyeron los diques haciendo cimientos de juncos impregnados con betún, infiltración superficial de petróleo crudo al sol común en la región. Se colocaron ladrillos de barro cocido, también unidos con betún, sobre los cimientos. Esto no solo aumentó la altura de las orillas de los ríos, sino que también los protegió de la erosión por las corrientes de agua. Durante los períodos secos, los sumerios crearon un sistema de drenaje simple al elevar el agua en cubos sobre los diques y las tierras cultivadas regadas. También hicieron agujeros en las paredes del dique seco y duro, permitiendo que el agua fluya y riegue los cultivos en los campos adyacentes.
Construcción de canales
Inicialmente, los sumerios dependían de una red de canales de ríos naturales y anastomosados para su suministro de agua. Comenzaron a cavar canales y canales artificiales de alimentación entre el tercer y segundo milenio antes de Cristo, haciendo uso de las avulsiones de los ríos. Estos son los cambios de cursos de agua creados por rupturas naturales en las paredes del dique, o una parte debilitada de una pared del dique causada por agujeros de drenaje hechos por el hombre. Este proceso hizo que el curso del agua se dividiera en dos. La nueva rama del río esculpió un curso completamente nuevo o serpenteó y se unió al canal original. Los sumerios excavaron canales a lo largo de estos nuevos cursos de agua y cavaron canales de alimentación más pequeños. Utilizaron el suelo excavado y los escombros para construir más diques. Los canales pueden tener hasta 16 metros (52.5 pies) de ancho. El flujo de agua fue controlado por reguladores - presas y compuertas - construidas en puntos entre paredes de diques especialmente reforzadas. Los agricultores sumerios enfrentaron una batalla constante para dragar los canales libres de sedimentos depositados.
Problemas de salinización
Debido a su origen como deshielo, las aguas de los ríos Tigris y Éufrates siempre han contenido altas concentraciones de sales disueltas. Durante milenios, estas sales se acumulan en el agua subterránea y se transportan a la superficie a través de la acción capilar en las raíces de las plantas. Las transgresiones marinas durante los tiempos geológicos también dejaron pequeñas acumulaciones de sal en las rocas subyacentes al suelo. Más sal fue arrastrada a las llanuras sumerias por los vientos del Golfo Pérsico. La lluvia fue, y sigue siendo, insuficiente para enjuagar el agua subterránea mientras que el aumento del riego exacerba la salinización. La sal evaporada formó una costra blanca en la superficie de los campos y las paredes del dique. Los métodos modernos para controlar las acumulaciones de sal son perforar hasta la capa freática y descargar el agua subterránea. Los sumerios no tenían esta tecnología y tuvieron que dejar los campos en barbecho durante años alternos, o abandonarlos junto con los diques y canales adyacentes.