Romerske mineaktiviteter forurenede europæisk luft mere end hidtil antaget

Mineaktiviteter fra romertiden øgede atmosfæriske blykoncentrationer med mindst en faktor 10, forurener luften over Europa mere og længere end tidligere antaget, ifølge en ny analyse af iskerner taget fra gletsjere på Frankrigs Mont Blanc.

Mennesker har udvundet metaller siden det 6. årtusinde fvt. men romerne var den første europæiske civilisation, der masseproducerede bly til vandrør, husholdningsartikler og sølv til mønter. Minedrift og smeltning frigiver mange typer forurenende stoffer i luften, herunder flere tungmetaller, som er giftige.

Forskere har vidst, at romerne udvindede bly, men var ikke sikre på, hvor meget deres mineaktiviteter kan have forurenet europæisk luft eller hvor længe, og hvor stor påvirkningen af ​​romerske aktiviteter var sammenlignet med nyere blyforurening.

Nu, koncentrationer af spormetaller i nogle af Mont Blancs dybeste is viser to spidser i atmosfærisk blyforurening over Europa under romertiden, en i det andet århundrede fvt og en i det andet århundrede f.Kr. Samlet set, Romerske minedrift og smelteaktiviteter forurenede atmosfæren i næsten 500 år og forurenede også Europas luft med antimon, et giftigt metalloid, der kan fremkalde virkninger, der ligner arsenforgiftning, ifølge den nye undersøgelse.

Den nye undersøgelse i AGUs tidsskrift Geofysiske forskningsbreve er en af ​​de første til at kvantificere atmosfæriske blykoncentrationer over Europa i antikken, tidsperioden, der spænder over højden af ​​oldtidens græske og romerske kulturer. Bly er et af de farligste miljøforurenende stoffer og er giftigt for mennesker i ekstremt lave niveauer.

Resultaterne tilføjer beviserne for, at mennesker har genereret blyforurening i stor skala i længere tid end tidligere antaget, ifølge undersøgelsens forfattere.

"Vores allerførste undersøgelse af forurening i antikken udledt fra en alpin iskerne giver os mulighed for bedre at vurdere virkningen af ​​romerske emissioner i Europas skala og sammenligne denne gamle forurening med den nylige forurening forbundet med brugen af ​​blyholdig benzin i Europa mellem 1950 og 1985, " sagde Michel Legrand, en atmosfærisk videnskabsmand ved Université Grenoble Alpes i Grenoble, Frankrig, og medforfatter til det nye studie.

"Denne alpine is viser, at blyemissionerne i antikken øgede det naturlige niveau af bly med en faktor 10. Til sammenligning, nylige menneskelige aktiviteter relateret til brugen af ​​blyholdig benzin i Europa øgede det naturlige blyniveau med en faktor på 50 til 100, sagde Legrand. forureningen fra romerne er fem til 10 gange mindre end på grund af den nylige brug af benzin, men den fandt sted i en lang periode – flere århundreder i stedet for 30 års blyholdig benzinbrug."

De nye resultater understøtter tidligere forskning, der udfordrer ideen om, at miljøforurening begyndte før den industrielle revolution i 1800-tallet, ifølge Alex More, en klimahistoriker ved Harvard University, som ikke var forbundet med det nye studie.

Nuværende politikker, der sætter standarder for acceptable niveauer af blyforurening, bruger præindustrielle niveauer som deres udgangspunkt. Men de nye resultater tyder på, at præindustrielle niveauer ikke er en nøjagtig baseline, og kun niveauer fra før starten af ​​metallurgi kan betragtes som naturlige, Mere sagt.

"Menneskeskabt luftforurening har eksisteret i lang tid, og den baseline, som vi troede var naturlig, er faktisk ikke sådan, " Flere sagde. "Alle standarder for forurening, der er afhængige af denne antagelse om en præ-moderne, præ-industriel baseline, er forkerte."

De originale blikkenslagere

Historikere krediterer det gamle Rom for at være den første civilisation til at masseproducere bly, og romerne var de første til at bygge store VVS-systemer med blyrør. På højden af ​​Romerriget, romerne udvindede bly fra mange områder i Europa, herunder Den Iberiske Halvø og Storbritannien. Blyproduktionen faldt efter Roms fald i det 5. århundrede og nåede ikke sammenlignelige niveauer før den industrielle revolution.

Forskere havde tidligere fundet bly i en iskerne fra Grønland, som de forbinder med den detaljerede historie om romerske mineaktiviteter, men fordi Grønland er så langt fra forureningens kilde, forskere har været usikre på præcis, hvad blykoncentrationerne var i europæisk luft på det tidspunkt.

Adskillige tidligere undersøgelser har set på tidligere blyforurening i iskerner fra Alperne, men ingen havde endnu fokuseret på romertiden. En undersøgelse fra 2017 i AGU's tidsskrift GeoHealth fandt, at blymineaktiviteterne i Europa i middelalderen faldt til næsten nul under den sorte døds pandemi fra 1349 til 1353.

Metaller i is

I den nye undersøgelse, forskere målte koncentrationer af spormetaller i en iskerne taget fra Mont Blanc, den højeste top i Alperne, at forstå, hvordan romerske aktiviteter kan have påvirket Europas miljø. Undersøgelser af søsedimenter og tørvemoser har vist lokal blyforurening i nogle dele af Europa i løbet af denne tid, men iskerner giver bedre beviser for det europæiske kontinent som helhed.

Den nye undersøgelse giver en rekord for blyforurening over Europa i omkring de sidste 5, 000 år, spænder over bronzealderen (3000 til 800 f.Kr.), antikken (800 f.Kr. gennem det 5. århundrede e.Kr.), og ind i den tidlige middelalder.

Forskerne fandt, at romerne forurenede europæisk luft i omkring 500 år, fra omkring 350 fvt til 175 e.Kr. Inden for den periode, de fandt to gange, hvor blyforureningen steg til mere end 10 gange højere end baggrundsniveauerne. Undersøgelsen kan ikke udpege de nøjagtige årstal, men spidserne forekommer omkring 250 f.v.t. og 120 e.Kr. og kan svare til tider med ekspansion og velstand for den romerske kultur. Den romerske republik udvidede sig til hele den italienske halvø i det 3. århundrede fvt. og Romerriget ekspanderede til det meste af det europæiske fastland i det 2. århundrede e.Kr. Til sammenligning, den grønlandske iskerne viste blyniveauer, der toppede på cirka fire gange baggrundsniveauet.

Mellem de to pigge, undersøgelsen viste, at blyforurening faldt, dog ikke på førromersk niveau. Dette kunne svare til krisen i den romerske republik, a period of political instability that marked the transition from the Roman Republic to the Roman Empire from around 134 to 44 BCE, although the exact dates are uncertain.

The researchers also quantified antimony pollution during antiquity for the first time and found antimony concentrations at least six times higher than background levels during the Roman era. Lead ores commonly contain elements like arsenic, antimony, kobber, silver and gold.

The findings show the Romans impacted air quality beyond simple lead pollution and their effect on the European atmosphere was longer-lived than previously thought, ifølge undersøgelsens forfattere.

The ice core data gives scientists a better context for understanding how toxic modern air pollution is, according to More.

"Our ultimate goal is to show the man-made impact on the atmosphere for millennia now, " he said. "The baseline that we can now show is much more detailed, compared to modern times."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.