A sumer környezet és az első települések
A dél-mezopotámiai síkságot a Tigris és az Eufrátesz alakította ki. Az utolsó jégkorszak után, Kr. e. 5000–4000 között a tengerszint megemelkedett, deltákat és mocsarakat hozva létre. A Lagashban (Tell al-Hiba) végzett fúrások bizonyították, hogy a legkorábbi sumer városok a tengerhez és az árapály ritmusához kötődő környezetben jöttek létre. Ezek az árapály-delták kedveztek a mezőgazdaság innovatív formáinak.

Az Ubaid-kultúra (Kr. e. 8000–6000) idején jelentek meg az első falvak és a földművelés, ám társadalmi központosítás még nem alakult ki. Az uruki korszak (Kr. e. 4000–3200) már fordulatot hozott.
Uruk a történelem egyik első nagyvárosává vált, templomokkal, írással és államszervezettel.
A kérdés sokáig nyitott maradt: honnan származott a mezőgazdasági többlet a nagy vízművek kiépítése előtt? Az új kutatás szerint a választ az árapály-öntözés adhatja meg.
Az árapály-öntözés működése
Az ókori Perzsa-öböl árapályai akár több száz kilométerre is behatoltak a szárazföld belsejébe. A modern gátak előtti időkben a Satt-el-Arab folyón az árapály hatása 200 km-re is kiterjedt. A dagály elárasztotta a földeket, az apály elvezette a felesleget és a sót, így termékeny talajt hagyva maga után.

Bár elsőre úgy tűnhet, hogy a dagállyal érkező víz sót hozott a földekre, a korabeli Perzsa-öböl északi szakasza még nagyrészt édesvíz volt.
A Tigris és az Eufrátesz hatalmas vízhozama miatt a deltavidék árapályos öbleiben a víz többnyire édes vagy enyhén brakkos maradt. Az apály ráadásul elvezette a felesleget, és a talajból kioldott sókat is kimoshatta, így a rendszer nem a szikesedést, hanem éppen a termékenységet segítette elő. A sumerek árkokkal és mellékcsatornákkal hasznosíthatták ezt a természetes rendszert bonyolult vízrendszer építése nélkül. Ez a stabil és kiszámítható öntözés lehetővé tette az Ubaid falvakból az uruki városokba való átmenetet.

Kr. e. 4000–3000 körül a Tigris és az Eufrátesz deltájának előrenyomulása elzárta a Perzsa-öböl bejáratát, a mocsarak pedig elszigetelték a szárazföld belsejét az árapályoktól.
Az árapály-öntözés többé nem volt működőképes. A közösségek így kénytelenek voltak nagyszabású csatornarendszerekbe fektetni, amelyek Kr. e. 2500-tól dokumentáltan megjelentek. A víz feletti ellenőrzés a mezőgazdaság, a munkaerő és a politikai hatalom irányítását jelentette – ez lett a városállamok alapja.