El foso de Culross , también llamado la mina de carbón en el mar, es un sitio de minería submarina del siglo XVI en Culross , Escocia. Es el primer ejemplo conocido de minería submarina del mundo. Fue construido alrededor de 1590, [1] y funcionó durante 35 años antes de verse inundado durante la Gran Tormenta del 30 de marzo de 1625. [2]
El pozo está situado en el extremo occidental del pueblo, en la costa, a unos 400 m al sur de la marca de marea alta, aunque todavía es visible durante la marea baja. Consistía en una torre de piedra que se elevaba sobre el mar, apuntalada por muros de contención concéntricos que contenían un pozo que proporcionaba acceso a la veta de carbón principal de la zona a una profundidad de unos 12 m. Estaba conectado por uno o más túneles a al menos otra entrada de mina situada en tierra cerca de la marca de marea alta.
El yacimiento era una parte importante de un complejo minero desarrollado por Sir George Bruce de Carnock y más tarde por su hijo, George Bruce II de Carnock, y sus nietos, Edward Bruce, primer conde de Kincardine , y Alexander Bruce, segundo conde de Kincardine, en el período comprendido entre 1575 y 1676. El carbón que se producía era la base para el desarrollo de industrias locales de extracción de sal, metalistería y fabricación de vidrio que, en conjunto, se decía que representaban el primer complejo industrial integrado de Escocia.
El pozo fue famoso a principios del siglo XVII, principalmente por su funcionamiento bajo el mar, pero también por su sistema pionero de drenaje mediante una " rueda egipcia ". Esto atrajo a visitantes famosos, entre ellos el rey Jaime VI y el rey Jaime I , los poetas ingleses John Taylor y Ben Jonson , Sir Robert Moray y Lord Walden . [3]
El foso era una torre circular construida en piedra que constaba de tres paredes concéntricas alrededor de un pozo de mina en el centro. El pozo daba acceso a una veta de carbón, el Upper Hirst , conocido localmente como "Jenny Pate", 40 pies (12 m) por debajo del nivel de la costa. [4]
En la actualidad, hay pocas pruebas de la existencia del foso. Cuando baja la marea, es posible distinguir las piedras restantes de la estructura original, que se encuentran en la zona costera, sobre un afloramiento rocoso bajo, a 400 m al sur de Blairburn. El pozo se ha rellenado con piedra, pero en la zona costera se pueden identificar secciones de los cimientos.
El diámetro de la base de la torre es de 15,54 metros. El eje en su centro tenía un diámetro de 4,2 m. Cada una de las paredes es de piedra labrada sin evidencia de mortero. El hueco entre la pared interior y la central parece haber sido rellenado con arcilla encharcada. Esto habría impedido que el agua del mar entrara en el eje. El vacío entre la pared central y la exterior se rellenó con piedra tosca, posiblemente para proporcionar protección contra el mar a la pared central. [5] La base de la torre está 1,7 m por encima de la altura de la marea más baja. La amplitud de la marea en Culross es de 6,3 m, por lo que la torre habría tenido que tener más de 5 metros de altura para brindar protección contra el mar.
John Taylor, al describir las obras en 1618, escribió que el foso estaba conectado bajo tierra a una entrada en tierra, pero también menciona un pozo cerca de la tierra; Jonson menciona una entrada en tierra "llamada el ojo". Cummings [6] relata que le dijeron que había "dos sumideros dentro del mar en Castlehills, uno era un hoyo, el otro una puerta de apoyo exterior, también con zanja, no estando muy dentro del mar". Un hoyo era un pozo o túnel, un hoyo era probablemente un túnel que seguía la inclinación de la veta de carbón. Cualquier resto arqueológico de estos pozos habría sido absorbido por la construcción del ferrocarril en 1906. Un hoyo es una referencia general a la construcción amurallada utilizada para mantener el mar fuera de los pozos hundidos en la costa por debajo de la marca de marea alta.
El pozo habría sido un pozo más profundo que las labores de la mina y por el cual se podría drenar el agua que se filtraba en la mina. El drenaje fue un gran desafío en el desarrollo de la mina de carbón y la solución utilizada en Culross fue tan maravillosa como el propio foso. Taylor escribió:
El mar en ciertos lugares se filtra o se empapa en la mina, que, por la industria de Sir George Bruce, se transporta toda a un pozo cerca de la tierra, donde tiene un dispositivo como un molino de caballos, que con tres caballos y una gran cadena de hierro, baja muchas brazas, con treinta y seis cubos sujetos a la cadena, de los cuales dieciocho bajan todavía para ser llenados, y dieciocho ascienden para ser vaciados, que se vacían (sin el trabajo de ningún hombre) en un canal que conduce el agua al mar. [7]
No se conocen más detalles de esta máquina en particular, pero dispositivos similares de la época usaban cubos hechos de cuero o madera, y un mecanismo de engranajes y peldaños transfería potencia desde un eje vertical central impulsado por un caballo a un eje horizontal que transportaba la cadena sin fin sobre una rueda guía. [8] [9]
Un dispositivo de este tipo podría levantar de 1 a 1,5 toneladas por hora desde una profundidad de 30 m después de permitir una fricción considerable, o más si se pudieran permitir cambios regulares de caballos y se los pudiera conducir al trote. Archibald Cochrane, noveno conde de Dundonald , escribiendo en 1793, [10] afirma que el drenaje operaba a una profundidad de 40 brazas (73,2 metros), una cifra apoyada por Sir Robert Moray. [11]
Se sabe que también se utilizó un molino de agua para alimentar el drenaje utilizando agua del cercano Dean Burn, ya que en los documentos del Consejo Privado de 1607 se registró una disputa legal en la que se registraba el uso tanto de un molino de agua como de una desmotadora de caballos.
Durante su vida útil, el foso se consideró un logro de ingeniería significativo y recibió muchos visitantes. El relato contemporáneo más detallado proviene del poeta John Taylor, [12] que lo visitó en julio de 1618. Habla de dos entradas terrestres a la mina, una un pozo y la otra un hoyo (que se cree que es un túnel en pendiente descendente). Entró por mar y fue conducido bajo tierra desde el foso, desde donde regresó a tierra. Observó que el paso entre los dos era abovedado y lo suficientemente alto como para estar de pie, con muchos recovecos y pasadizos a los lados. Taylor continuó informando que el pozo había estado en funcionamiento durante 28 a 29 años en el momento de su visita y que en ese tiempo las labores habían seguido la veta de carbón y se habían extendido por "más de una milla inglesa" bajo el mar. Durante la construcción, la veta se había encontrado a 40 pies (12 metros) de profundidad, presumiblemente desde el nivel de la costa. Se produjo una filtración de agua en las instalaciones, pero ésta se drenó hacia un pozo central, descrito como cercano a la tierra, que tenía "muchas brazas" de profundidad (una braza equivale a 6 pies o 1,83 m) y se drenó mediante un desmotador de caballos.
Otro poeta, Ben Jonson , visitó la mina en septiembre. Se cree que la descripción de su visita se perdió en un incendio en 1623, pero recientemente se encontraron notas de la visita escritas por un compañero anónimo. Las notas no brindan una descripción de la mina en sí, pero corroboran de manera útil las cifras de producción proporcionadas por Taylor.
El rey Jaime I y el rey Jaime VI visitaron el lugar en julio de 1617. Entró por tierra y se sorprendió mucho al ver que el foso estaba rodeado por el mar. Regresó a la costa en barco. [13] [14]
El 30 de marzo de 1625, una gran tormenta provocó una marea extraordinariamente alta que inundó las minas de carbón y arrasó con salinas y otras infraestructuras, además de causar estragos en Leith y en las costas del estuario de Forth. Sir George Bruce murió cinco semanas después. Dundonald escribió que la minería cayó en desuso, aunque se hicieron intentos de bombear el agua de las minas. Se excavaron más pozos al este de Culross, pero Dundonald escribe que la minería cesó en 1676. Para entonces, la minería se había trasladado al este, a depósitos más profundos pero más ricos en Valleyfield.
El foso y el pozo conectado con su rueda egipcia fueron la parte más notable de las explotaciones mineras más extensas en los alrededores de Culross. Los planos de abandono que posee la Autoridad del Carbón muestran 19 pozos más en las cercanías, de los cuales al menos tres más tenían foso. Según el relato de Cummings, se cree que todos ellos datan de entre 1575 y 1676. Uno de ellos, St Mungo's Pit, todavía es visible (pero no está firmado). Se encuentra en la esquina del campo de fútbol en el extremo este de Culross, junto al aparcamiento público oriental. Está vallado y en gran parte rellenado, pero se puede ver la parte superior del muro del foso. Originalmente, esta zona habría estado por debajo de la marca de marea alta en la zona costera, pero la construcción de la línea ferroviaria en 1906 y la posterior recuperación de tierras han alterado el paisaje. St Mungo's Pit estaba conectado bajo tierra con Nun's Pit, que estaba en tierra a 100 metros al norte. Las obras son anteriores a 1608 y es totalmente posible que fueran un prototipo del foso y su pozo de drenaje asociado. [15]
Un segundo foso, el foso de Valleyfield, se construyó sobre un afloramiento rocoso a unos 500 metros al sur de la zona costera al este de St Mungo's y estaba conectado bajo tierra al foso de Patie. Cummings recuerda que este foso funcionaba en su juventud. El foso de Valleyfield se encuentra ahora enterrado bajo el promontorio creado por la eliminación de cenizas de la central eléctrica de Longannet ; se desconoce la extensión de los restos arqueológicos.
El principal uso y mercado del carbón de Culross era la fabricación de sal por evaporación del agua de mar, en salinas situadas en Culross y sus alrededores. Este proceso requería calentar el agua de mar y hervir el líquido para dejar cristales de sal. Las salinas variaban de tamaño, pero a modo de ejemplo serían de 5,5 m por 2,7 m por 0,46 m (18 pies por 9 pies por 18 pulgadas). [16] Una salina de este tamaño podría contener 6500 litros (1430 galones) de agua de mar. Más abajo en el estuario de Forth, el agua de mar contenía un 2,85 % de sal [17] [18], aunque en Culross la salinidad podría haber sido menor si se hubiera extraído agua de mar cuando el agua dulce del Forth y Avon podía diluir los niveles de salinidad. El carbón de Culross era subbituminoso con un valor calorífico inferior al de los carbones bituminosos o antracíticos. En realidad, esto fue favorable para la producción de sal por dos razones: la temperatura de combustión más baja era menos dañina para las salinas, que estaban construidas con metales de baja calidad, y la baja temperatura resultó en un carbón de combustión más lenta con una ebullición menos vigorosa que producía cristales de sal más grandes.
Cada tonelada de sal requería al menos 35 toneladas de agua de mar. La capacidad de ubicar las bateas cerca del mar era un factor crítico para el éxito. Se necesitaban entre 6 y 8 toneladas de carbón para producir 1 tonelada de sal, por lo que la proximidad del suministro de carbón a las bateas era fundamental, ya que el transporte por carretera para materiales pesados era prácticamente inexistente en la Escocia del siglo XVI.
El carbón que se podía extraer en trozos más grandes, denominados "gran coile", alcanzaba un precio más alto y se utilizaba para la calefacción y la cocina domésticas. El mercado en Escocia habría sido limitado, siendo Edimburgo la única ciudad de tamaño considerable. Se prefería el carbón grande en parte porque el carbón pequeño podía contaminarse fácilmente con rocas y piedras que eran difíciles de detectar para el cliente. Se exportaba a puertos costeros del norte de Europa y, cuando se permitían las exportaciones e importaciones, también a Inglaterra, donde el "carbón escocés" gozaba de una sólida reputación, probablemente porque se quemaba más lentamente y su temperatura de combustión más baja lo hacía más adecuado para los hogares y las parrillas domésticas que todavía se estaban adaptando al uso de la madera. El carbón escocés fue transportado a Inglaterra por Bernard Lindsay [19] y Alexander Elphinstone, cuarto Lord Elphinstone, obtuvo una licencia para exportar carbón grande en 1608. [20] El carbón escocés se utilizó en la casa de fabricación de vidrio establecida por Edward Zouch en Lambeth . [21]