为什么说 536 年是“活着最糟糕的一年”：冰川揭示的火山爆发事件
为什么说 536 年是“活着最糟糕的一年”
冰川岩芯揭示了导致欧洲陷入黑暗的冰岛火山爆发
- 2018年11月15日
- 作者：Ann Gibbons
在瑞士阿尔卑斯山的 Colle Gnifetti Glacier 钻取的 72 米冰芯，封存了 2000 多年来火山爆发、风暴和人类污染带来的沉降物。NICOLE SPAULDING/CCI FROM C. P. LOVELUCK ET AL., ANTIQUITY 10.15184, 4, 2018
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如果问中世纪历史学家 Michael McCormick 哪一年是活着最糟糕的一年，他会毫不犹豫地回答：“536年”。不是 1349 年，黑死病席卷欧洲，夺走了半数人的生命；也不是 1918 年，流感导致 5000 万到 1 亿人死亡，其中大部分是年轻人。而是 536 年。McCormick 是一位历史学家和考古学家，同时也是 Harvard University Initiative for the Science of the Human Past 的主席，他说在欧洲，“536 年是人类历史上最糟糕时期的开端，如果不是最糟糕的一年。”
一场神秘的雾霾使欧洲、中东和亚洲的部分地区陷入了黑暗，白天黑夜皆是如此，持续了 18 个月。“因为太阳在全年都发出没有亮度的光，就像月亮一样，”拜占庭历史学家 Procopius 写道。536 年夏天的气温下降了 1.5°C 到 2.5°C，开启了过去 2300 年来最冷的十年。那年夏天，中国下了雪，农作物歉收，人们忍饥挨饿。爱尔兰的编年史记载了“536-539 年的粮食歉收”。然后，在 541 年，腺鼠疫袭击了埃及的罗马港口 Pelusium。这场后来被称为 Justinian 瘟疫的疾病迅速蔓延，夺走了东罗马帝国三分之一到一半的人口，并加速了它的崩溃，McCormick 说。
长期以来，历史学家们都知道六世纪中叶是曾经被称为黑暗时代的一个黑暗时刻，但神秘云层的来源一直是个谜。现在，McCormick 和缅因大学气候变化研究所 (UM) 的冰川学家 Paul Mayewski 领导的团队对来自瑞士冰川的冰层进行了超精确分析，找出了罪魁祸首。在本周于 Harvard 举行的一个研讨会上，该团队报告说，536 年初，冰岛发生了一场灾难性的火山爆发，火山灰遍布整个北半球。540 年和 547 年又发生了两次大规模爆发。接连不断的打击，再加上瘟疫，使欧洲陷入了经济停滞，这种情况一直持续到 640 年。在那时，冰中出现了另一个信号——空气中铅含量激增——标志着白银开采的复苏，正如该团队本周在 Antiquity 上报告的那样。
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对 Kyle Harper 而言，他是 Norman 的 Oklahoma 大学教务长以及中世纪和罗马历史学家，冰冻在冰中的自然灾害和人类污染的详细记录“为我们提供了一种新的记录，可以用来了解导致罗马帝国衰落的人为和自然原因的联系，以及这种新的中世纪经济的最早萌芽。”
来自瑞士冰芯的碎片包含着关于自然和人为事件的化学线索。
NICOLE SPAULDING/CCI FROM C. P. LOVELUCK ET AL., ANTIQUITY 10.15184, 4, 2018
自从 1990 年代的树木年轮研究表明 540 年左右的夏天异常寒冷以来，研究人员一直在寻找原因。三年前，来自 Greenland 和 Antarctica 的极地冰芯提供了一个线索。当火山爆发时，它会将硫、铋和其他物质喷射到大气层的高处，在那里它们形成气溶胶面纱，将太阳光反射回太空，从而冷却地球。通过将这些化学痕迹的冰记录与气候的树木年轮记录相匹配，一个由 Michael Sigl（现任职于 Bern 大学）领导的团队发现，过去 2500 年中几乎每一个异常寒冷的夏天之前都发生过火山爆发。该团队认为，535 年末或 536 年初发生了一次大规模爆发——可能在北美——随后在 540 年又发生了一次。Sigl 的团队得出结论，双重打击解释了长期以来的黑暗和寒冷。
Mayewski 和他的跨学科团队决定在 2013 年 Colle Gnifetti Glacier 钻取的冰芯中寻找相同的爆发。这个 72 米长的冰芯封存了来自火山、撒哈拉沙尘暴以及欧洲中心人类活动 2000 多年的沉降物。该团队使用一种新的超高分辨率方法解读了这份记录，该方法是用激光沿着冰芯的长度刻出 120 微米的冰片，代表仅仅几天或几周的降雪。UM 火山学家 Andrei Kurbatov 说，对每个样本（每个冰芯米段约 50,000 个）中的大约十几种元素进行分析。这种方法使该团队能够精确地确定风暴、火山爆发和铅污染的时间，精确到月份甚至更短的时间，可以追溯到 2000 年前。
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最黑暗的时刻，然后是黎明
高分辨率冰芯记录与历史文本相结合，记录了自然灾害对欧洲社会的影响。 (GRAPHIC) A. CUADRA/SCIENCE ; (DATA) C. P. LOVELUCK ET AL. , ANTIQUITY 2018; M. SIGL ET AL., NATURE 2015; M. MCCORMICK
在来自 536 年春季的冰中，UM 研究生 Laura Hartman 发现了两个微小的火山玻璃颗粒。通过用 X 射线轰击这些碎片以确定它们的化学指纹，她和 Kurbatov 发现它们与之前在欧洲的湖泊和泥炭沼泽以及 Greenland 冰芯中发现的玻璃颗粒非常匹配。而这些颗粒又与来自冰岛的火山岩相似。 Waikato 大学的地质科学家 David Lowe 确信这些化学相似性，他说瑞士冰芯中的颗粒可能来自同一座冰岛火山。但 Sigl 说，还需要更多的证据才能说服他相信爆发发生在冰岛而不是北美。
无论如何，536 年的风和天气系统一定恰到好处，才能引导火山爆发的羽流向东南方向穿过欧洲，后来又进入亚洲，当火山雾“滚过”时，给这里投下了一层寒冷的阴影，Kurbatov 说。下一步是尝试在欧洲和冰岛的湖泊中找到更多来自这座火山的颗粒，以确认其在冰岛的位置，并弄清楚为什么它会如此具有破坏性。
一个世纪后，在经历了更多的火山爆发之后，冰记录发出了更好的消息：640 年的铅含量激增。白银是从铅矿石中冶炼出来的，因此铅是贵金属在经济从一个世纪前的打击中复苏后需求旺盛的标志，英国 Nottingham 大学的考古学家 Christopher Loveluck 说。660 年的第二个铅峰标志着大量白银涌入新兴的中世纪经济。Loveluck 和他的同事在 Antiquity 中写道，这表明随着贸易的增加，黄金变得稀缺，迫使人们转向使用白银作为货币标准。“它首次展示了商人阶级的崛起，”他说。
再往后，冰层成为了另一个黑暗时期的窗口。在 1349 年至 1353 年的黑死病期间，铅从空气中消失了，揭示了一种再次陷入停滞的经济。“凭借这种将超高分辨率环境记录与同样高分辨率的历史记录相结合的能力，我们已经进入了一个新时代，”Loveluck 说。“这真是一个颠覆者。”
doi: 10.1126/science.aaw0632
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关于作者
Ann Gibbons
作者
Ann Gibbons 是 Science 的特约通讯员。