冰川核心揭示536年冰岛火山喷发导致欧洲18个月的黑暗,气温骤降,作物歉收,瘟疫肆虐,重创罗马帝国,开启中世纪经济低谷。

如果要选出人类历史上最糟糕的年份,中世纪历史学家Michael McCormick毫不犹豫地指向536年。比起1349年黑死病席卷欧洲,或1918年流感夺走数千万生命,536年的灾难更令人窒息。这一年,欧洲、中东和亚洲部分地区陷入了一场持续18个月的神秘迷雾,昼夜无光。拜占庭历史学家Procopius记录道:“太阳整年散发着月光般黯淡的光芒。”那年夏天,中国下起了雪,庄稼颗粒无收,饥荒肆虐。爱尔兰编年史哀叹:“536至539年,面包绝迹。”

McCormick,哈佛大学人类历史科学倡议的主席,解释说,这一年标志着“活着最艰难时期的开端”。536年夏天的气温骤降1.5至2.5摄氏度,开启了过去2300年中最寒冷的十年。五年后,541年,查士丁尼瘟疫从埃及的佩卢西ウム港爆发,迅速蔓延,吞噬了东罗马帝国三分之一到一半的人口,加速了帝国的崩塌。

这场灾难的根源长期是个谜。历史学家知道六世纪中叶是黑暗时代的低谷,但那片神秘云雾的来历始终未解。如今,McCormick与缅因大学气候变化研究所的冰川学家Paul Mayewski带领团队,通过对瑞士阿尔卑斯山科莱尼费蒂冰川的超精确分析,找到了答案。他们在哈佛的一次研讨会中宣布,536年初,冰岛的一场灾难性火山喷发将火山灰洒遍北半球。随后,540年和547年又发生了两次大规模喷发。这些接连不断的打击,伴随瘟疫,将欧洲推入持续至640年的经济停滞。

研究团队使用的冰芯来自2013年钻取的72米长样本,封存了2000多年来火山喷发、撒哈拉沙尘暴和人类活动的痕迹。他们采用了一种超高分辨率技术,用激光切割出120微米厚的冰片,每片代表几天或几周的降雪。缅因大学的火山学家Andrei Kurbatov介绍,每米冰芯产生约5万个样本,分析其中十几种元素,精确到月甚至更短的时间跨度。研究生Laura Hartman在536年春季的冰层中发现了两颗微小的火山玻璃颗粒。通过X射线分析,她和Kurbatov确认这些颗粒与欧洲湖泊、泥炭沼泽及格陵兰冰芯中的火山玻璃高度吻合,指向冰岛的火山岩。

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新西兰怀卡托大学的地球科学家David Lowe对此深信不疑,认为瑞士冰芯中的颗粒很可能来自冰岛。但另一位研究者Michael Sigl持谨慎态度,认为需更多证据排除北美火山的可能性。不管源头何处,Kurbatov推测,536年的风向和天气系统恰到好处,将火山 plume 引向东南,席卷欧洲乃至亚洲,带来寒冷与昏暗。团队下一步计划在欧洲和冰岛的湖泊中寻找更多火山颗粒,以确认喷发地点并探究其毁灭性原因。

这场灾难的余波持续了一个世纪。冰芯记录显示,540年和547年的后续喷发进一步重创了经济。直到640年,冰层中出现了一个令人振奋的信号:铅含量激增。英国诺丁汉大学的考古学家Christopher Loveluck解释,铅是冶炼银的副产品,这表明银矿开采的复苏,标志着经济从低谷中反弹。660年的另一个铅峰值显示,贸易增长导致黄金稀缺,银成为新的货币标准。“这标志着商人阶层的首次崛起,”Loveluck说。

冰芯还记录了更晚的黑暗时期。1349至1353年黑死病期间,铅从空气中消失,反映了经济再度停摆。Loveluck感叹,这种将超高分辨率环境记录与历史记录结合的能力,开启了一个新时代。“这彻底改变了研究格局,”他说。

俄克拉荷马大学的罗马历史学家Kyle Harper对此深有共鸣。他认为,冰芯中冻结的自然灾害和人类污染日志,为理解罗马帝国衰落及中世纪经济萌芽提供了全新的视角。536年的那场火山喷发,不仅遮蔽了阳光,也为人类历史投下长久的阴影。

本文译自 Science,由 BALI 编辑发布。