【正見新聞網2015年01月20日】
橫跨三大洲，在古典時代統治了全世界近四分之一人口的羅馬帝國在人類歷史上屹立千年不倒。對於龐大帝國是如何維持其運轉的，先前已有大量政治和軍事領域的研究。然而，就像支撐著整個帝國的生命線——羅馬道路*（Via Romana）曾一度被忽略一樣，在當時地中海地區普遍乾旱、缺水的嚴苛條件下，支撐龐大帝國的農業系統是另一個被長期忽視的謎團。羅馬人到底是怎麼做到的？
荷蘭烏得勒支大學的環境學家布萊恩·德莫迪（Brian Dermody）領導了一支由荷蘭水文學家和史丹福大學古典學者的研究小組。他們一方面想弄明白羅馬人的農業用水管理和穀物貿易在維持帝國文明長久長盛不衰方面起到了什麼作用，一方面他們也很好奇，這與帝國的隕落會有什麼關聯。研究結果顯示，精妙的農業田間管理和貿易網絡，使羅馬帝國能在水資源有限的地中海環境中茁壯成長；然而，由此帶來的人口增長及城市化進程，也讓帝國的供給能力逼近極限；加上氣候變化導致的糧食減產和運輸成本飆升，龐大的帝國最終走向了滅亡。研究論文[1]於近期發表在開放獲取期刊《水文與地球系統科學》（Hydrology and Earth System Sciences）上。
重建古羅馬“虛擬水資源交易網”
一般來說，要生產一千克穀子需要1000-2000升的水來灌溉，而古羅馬會在境內交易這些穀物，也就等於是在進行“水”的交易，因此研究團隊引入了虛擬水（Virtual water）這一交易概念。他們決定找到這些“水”的源頭，以及它們是如何在帝國境內流動的。因此研究需要建立一個虛擬水資源交易網。
首先，藉助全球水平衡光欄模型（PCRaster Global Water Balance Model），研究者可以精確地模擬出任何地區的地質水文信息、溫度以及降水情況。結合分析復原的羅馬溫暖期**氣候及地表環境信息，研究者繪製出了一張古羅馬時期的地質水文信息圖。
接下來，研究者還利用了史丹福大學的羅馬世界地理信息網絡。這一信息網絡包含了數百年間，羅馬帝國境內的大部分貿易運輸路線。它還可以顯示通過羅馬陸路、河道及海路，每運輸1千克穀物所需的第納爾（古羅馬金幣）。這樣就可以直觀地看到不同區位的運輸成本，甚至連上下游間的運費差額都可以體現。通過將這兩張圖結合，研究者就可以直觀地看出哪些地區的虛擬水資源富集（糧食產區），哪些地區虛擬水資源貧瘠（中心城市），以及虛擬水資源出口和進口的流向、距離以及費用。
模擬發現，最高產的農業省集中在今天的法國、西班牙東南部、土耳其西部及東南部、新月沃地（埃及兩河流域及敘利亞，伊拉克，以色列地區一大片新月形沃土）以及波河流域（義大利北部三角形平原），其中除法國僅有旱作農業外，其餘地區均是旱作為主，灌溉為輔的農業模式——這些地區中，71.5%為旱作農業（靠天然降雨等自然形式耕種），其餘為灌溉農業，也就是說羅馬人的農業系統是高度依賴自然環境的。
在虛擬水資源的重分配方面，羅馬城是最大的進口區（圖A最大紅圈，92313噸/年），而埃及是最大的出口區（圖B最大藍圈，47392噸/年）。諷刺的是，帝國境內到處修建的羅馬式建築——精妙的給排水工程支持的公共水網、大型噴泉、公眾浴室以及公共廁所等，無一不在大量消耗著本就捉襟見肘的水資源，而羅馬城則尤甚。圖中唯有埃及在完全自給自足之餘，還能向義大利大量出口餘糧。
之後，研究者根據城市擁有的運輸線路，將它們劃分為12個等級，用於描述城市進口虛擬水的成本（如下圖）。低級城市由於運輸線路（≤4條）較少，因此進口成本較高；但最高級城市（9-12條運輸線路）的進口成本卻比中級城市（5-8條運輸線路）高，原因是這些高級城市本身往往就是港口或中心城，對水資源的需求較高，而周圍的小城往往已經被它們“榨乾”，因此不得不從更遠的地方以高價進口虛擬水資源。
研究還發現，成本還與氣溫呈負相關。在地中海地區，隨著溫度的上升，穀物產量會平穩上升，而羅馬世界又以靠天吃飯的旱作農業為主，因此對虛擬水資源的競爭會隨著溫度的上升而下降。
羅馬溫暖期保證了帝國始終能以較低的成本填飽其龐大的胃口。但研究者認為，高度城市化和大量人口，使帝國對農業歉收的抵抗力逐年下降。黃金時代後不久，帝國突然陷入了長達50年的內戰——史稱三世紀危機，並從此開始衰落，直至公元394年最後的大一統時代結束，帝國正式分裂。
研究者認為，這期間除了三世紀前後明顯的政治及軍事因素外，氣候變化就是壓垮羅馬帝國的最後一根稻草。雖然頻繁而短暫的氣候變化已被證實對那些沒有像羅馬一樣，將水資源進行地域整合的古文明具有毀滅性打擊[2]，但羅馬顯然無須對此擔心——小普林尼在給圖拉真****的頌詞中曾經這樣形容他：“即使天堂也不會好心的把富饒宜人的土地均分給所有人，然而他可以讓車隊橫跨帝國，把多餘物資交給需要援助的人。”這種制度是帝國持久壯大的基礎。
但這種拆東牆補西牆的“平均主義”註定了，一旦氣候經歷長期性的轉變，導致農業減產和運輸成本飆升，那麼建立在遠超本地生態水文系統（ecohydrological）承載能力之上的中心城市就會立刻崩潰[3]。羅馬人沒有——恐怕也無法——從農業技術層面根本性地解決缺水地區糧食產量與人口間的差距，可以說災禍的根源早已埋下。就在公元400年前後，溫暖期徹底結束，漫長而寒冷的中世紀即將到來。此時，已是內憂外患的帝國（指西羅馬）走向了隕滅的前夜。
研究者擔心，同樣的問題現在也在發生。根據聯合國2012年的報告，世界城市化進程及人口增長正在加快[4]，但可用淡水資源儲備正在減少，而虛擬水交易成本和運輸距離也越來越高、越來越遠——正如當初的羅馬帝國一樣，我們也正在逼近全球淡水資源供給的極限。人類對於農業歉收的抵抗力也不容樂觀。1930年，沙塵暴導致的旱災伴隨著經濟大蕭條，成為不少美國人不堪回首的悲慘歷史；2012年，美國遭受了半個世紀內最嚴重的旱災，直接導致玉米等主要糧食作物的國際交易價格暴漲；2014年，中國多省的重大旱情也可能嚴重影響明年的商品糧價格甚至供應。只要想像一下，本來僅能供養100個人的土地，現在靠著從別的地方取水養活了1000個人，那麼一旦取水的地方沒有了，又會發生什麼？希望昔日的羅馬帝國，不會是明天的我們。