阿马蒂特兰湖绿得发光。“看起来像油漆，”奥本大学的古生态学家马修·沃特斯（Matthew Waters）说。危地马拉城工业污染和生活污水流入高原山谷，滋养了藻华，产生的有毒化学物质水平是世界卫生组织认定的危险水平的100倍。“这是世界上最浓密的绿色、最有害的藻华之一，”沃特斯说，他研究土壤岩心中留下的藻类痕迹。
像这样的藻华对健康和环境构成的风险日益增长。在墨西哥湾，它们形成了扼杀渔业的死亡地带。今年早些时候，三只狗在华盛顿州受污染的哥伦比亚河玩耍后死亡。然而，尽管藻华通常被认为是现代现象，受工业农业化肥的驱动，但沃特斯领导的一项新研究表明，阿马蒂特兰湖以前也经历过藻华——那时它位于一个更古老城市的脚下。
本周发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的这项研究结果，或许能帮助解释近1000年前玛雅人是如何放弃他们宏伟而华丽的城市。
通过检查湖底2000年间藻类留下的特征性色素——“和秋叶一样的颜色，”沃特斯说——研究小组可以看到水质是如何随着时间变化的。湖泊历史上出现了四个明显的时期。过去80年里藻类激增，而在公元1200年至1800年以及公元200年至450年之间，水质相对干净。但从公元450年到1200年，有害藻类激增，这恰逢附近的玛雅城市卡米纳尔胡尤（Kaminaljuyú）的扩张时期。
“玛雅人经历的藻华至少是与现在相当的，”沃特斯说。
该团队不仅发现了藻华的证据：他们还在泥土中发现了相关的毒素。毒素和藻华之间的联系很复杂，因为藻华不一定有毒，而有毒物也可能只伴随小规模的藻华。毒性分子也会随时间降解，所以很难确定水质到底有多毒。但这些遗迹清楚地表明，藻华确实对水质产生了一定的影响。
这种藻类增多可能是由于上游城市人口密度过高，产生了大量污水。也有证据表明，在此期间农田径流有所增加。
这项研究源于两个相关问题。沃特斯研究美国东南部湖泊和其他水道底部藻华的记录，而他的同事、该研究的合著者马克·布伦纳（Mark Brenner）则研究玛雅城市建设时期的环境条件。有一天，布伦纳给沃特斯看了一张阿马蒂特兰湖的照片，沃特斯立刻说：“老兄，我们得做一些色素分析。”
这个湖泊显然容易发生藻华，而且一个主要的玛雅城市曾存在于其流域内。这是一个理想的地点，可以探讨玛雅城市社会是否影响了他们的水质。
“我们发现人口增长与有害藻华同时发生，”沃特斯说，“这是我们可以应用于其他玛雅遗址的信息。”
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玛雅人的故事常常被描绘成一场灾难性的崩溃，但事实并非如此。玛雅人至今仍生活在危地马拉和墨西哥，而且玛雅城市一直存在到16世纪中叶的西班牙殖民时期。尽管如此，在研究关注的数千年里，玛雅社会发生了巨大的变化。大约在公元900年，人们开始离开许多大型低地城市，那里有巨大的金字塔和数十万居民。这个过程并非一蹴而就，在阿马蒂特兰湖的高原地区表现也不同——但这留下了一个问题：一个城市社会为何以及如何会退化成一个乡村社会？
生态因素可能起到了作用。此前的研究表明，严重的干旱可能迫使玛雅人离开大都市。沃特斯及其同事认为，除了稀缺性，水质的下降也可能使城市陷入危险。
这与其他近期关于低地城市蒂卡尔（Tikal）的研究相吻合。蒂卡尔是已知最大的玛雅寺庙建筑群的所在地，也是丛林中庞大郊区扩张的中心。该研究利用遗传证据，在城市地下水中发现了有害藻类以及汞，汞很可能来自一种鲜红色的颜料——朱砂。但并非所有水库都受到污染，这表明蒂卡尔的居民可能一些用于饮用，另一些用于装饰。
这对于卡米纳尔胡尤意味着什么尚不清楚。阿马蒂特兰湖位于该城市下游，很难说水质是否对其最终衰落负有责任。不过，很明显这个问题应该被提出来，沃特斯计划很快对低地城市进行后续调查。“人类学家和考古学家以前从未想到要去寻找水质下降的证据。这甚至不在他们的考虑范围之内，”沃特斯说。“他们关注的是社会政治斗争、过度开发土地或水土流失造成的农业枯竭。”
完整的故事可能涉及所有这些因素的重叠。“我们发现，居住在蒂卡尔精英区的人们实际上污染了他们的水源，”蒂卡尔研究的负责人、哈佛大学邓巴顿橡树园博物馆的人类学家大卫·伦茨（David Lentz）说。而且他们是无意中造成的。对我来说，这一切都指向一个关于人类的更大局面：当我们改造环境时，我们往往带着特定的目的，但常常会有意想不到的后果。”
我们不知道水质下降和生态崩溃会把我们引向何方，但现在我们知道它曾经指向哪里。
