Blyforurening i Grønlands is viser stigning og fald for gamle europæiske civilisationer

For at lære om opkomsten og faldet af gamle europæiske civilisationer, Forskere finder nogle gange spor på usandsynlige steder:dybt inde i Grønlands indlandsis, for eksempel.

For tusinder af år siden, under højden af ​​det antikke græske og romerske imperium, blyemissioner fra kilder som minedrift og smeltning af bly -sølvmalm i Europa drev med vinden over havet til Grønland - en afstand på mere end 2800 miles (4600 km) - og slog sig ned på isen. År efter år, da faldet sne lagde lag til indlandsisen, blyemissioner blev opfanget sammen med støv og andre luftbårne partikler, og blev en del af iskernerekorden, som videnskabsmænd bruger i dag til at lære om fortidens forhold.

I en ny undersøgelse offentliggjort i PNAS , et hold af videnskabsmænd, arkæologer og økonomer fra Desert Research Institute (DRI), universitetet i Oxford, NILU—Norsk Institut for Luftforskning og Københavns Universitet brugte isprøver fra North Greenland Ice Core Project (NGRIP) til at måle, datere og analysere europæiske blyemissioner, der blev fanget i Grønlands is mellem 1100 f.Kr. og 800 e.Kr.. Deres resultater giver ny indsigt for historikere om, hvordan europæiske civilisationer og deres økonomier klarede sig over tid.

"Vores rekord af sub-årligt løst, nøjagtigt daterede målinger i iskernen starter i 1100 f.Kr. i den sene jernalder og strækker sig gennem antikken og senantikken til den tidlige middelalder i Europa - en periode, der omfattede de græske og romerske civilisationers opståen og fald, "sagde undersøgelsens hovedforfatter Joe McConnell, Ph.D., Forskningsprofessor i hydrologi ved DRI. "Vi fandt ud af, at blyforurening i Grønland meget tæt fulgte kendte plager, krige, social uro og kejserlige udvidelser under den europæiske oldtid."

En tidligere undersøgelse fra midten af ​​1990'erne undersøgte blyniveauer i Grønlands is ved hjælp af kun 18 målinger mellem 1100 f.Kr. og 800 e.Kr.; den nye undersøgelse giver en meget mere komplet rekord, der omfattede mere end 21, 000 præcise bly- og andre kemiske målinger for at udvikle en nøjagtigt dateret, kontinuerlig rekord for samme 1900-årige periode.

For at bestemme størrelsen af ​​europæiske emissioner fra blyforureningsniveauerne målt i Grønlands is, holdet brugte state-of-the-art simuleringer af atmosfæriske transportmodeller.

"Vi mener, at det er første gang, at en sådan detaljeret modellering er blevet brugt til at fortolke en iskerne-registrering af menneskeskabt forurening og identificere den mest sandsynlige kilderegion for forureningen, " sagde medforfatter Andreas Stohl, Ph.D., Seniorforsker ved NILU.

Det meste af blyemissionerne fra denne tidsperiode menes at have været knyttet til produktionen af ​​sølv, som var en nøglekomponent i valuta.

"Fordi det meste af emissionerne i disse perioder stammede fra minedrift og smeltning af bly-sølv malme, blyemissioner kan ses som en proxy eller indikator for den samlede økonomiske aktivitet, " forklarede McConnell.

Ved at bruge deres detaljerede iskerne-kronologi, forskerholdet ledte efter sammenhænge mellem blyemissioner og væsentlige historiske begivenheder.

Deres resultater viser, at blyforureningsemissionerne begyndte at stige så tidligt som 900 f.Kr. da fønikerne udvidede deres handelsruter ind i det vestlige Middelhav. Blyemissioner accelererede i en periode med øget minedrift hos karthagerne og romerne, primært på den iberiske halvø, og nåede et maksimum under Romerriget.

Holdets omfattende målinger giver et andet billede af gammel økonomisk aktivitet end tidligere forskning havde givet. Nogle historikere, for eksempel, havde argumenteret for, at den sparsomme grønlandske blyoptegnelse gav bevis for bedre økonomiske resultater under den romerske republik end under Romerriget.

Ifølge resultaterne af denne undersøgelse, de højeste vedvarende niveauer af emissioner af blyforurening faldt sammen med Romerrigets højde i 1. og 2. århundrede e.Kr., en periode med økonomisk velstand kendt som Pax Romana. Rekorden viser også, at blyemissionerne var meget lave i løbet af de sidste 80 år af den romerske republik, en periode kendt som den romerske republiks krise.

"De næsten fire gange højere blyemissioner i de første to århundreder af Romerriget sammenlignet med de sidste årtier af den romerske republik indikerer betydelig økonomisk vækst under imperiets styre, " sagde medforfatter Andrew Wilson, Professor i det romerske imperiums arkæologi i Oxford.

Holdet fandt også ud af, at blyemissionerne steg og faldt sammen med krige og politisk ustabilitet, især under den romerske republik, og tog skarpe dyk, da to store plager ramte Romerriget i det 2. og 3. århundrede. Den første, kaldet Antoninepesten, var sandsynligvis kopper. Sekundet, kaldet Cyprians pest, ramte i en periode med politisk ustabilitet kaldet det tredje århundredes krise.

"Den store Antoninepest ramte Romerriget i 165 e.Kr. og varede i mindst 15 år. Pax Romanas høje blyudledning sluttede præcis på det tidspunkt og kom sig først i den tidlige middelalder mere end 500 år senere, " forklarede Wilson.

Forskerholdet til denne undersøgelse omfattede iskernespecialister, atmosfæriske videnskabsmænd, arkæologer, og økonomiske historikere - en usædvanlig kombination af ekspertise.

"At arbejde med et så forskelligartet team var en unik oplevelse i min karriere som videnskabsmand, "McConnell sagde." Jeg tror, ​​at vores resultater viser, at der kan være stor værdi i at samarbejde på tværs af discipliner. "