Środowisko

Historia zapisana w lodzie…

Numer 2/2019
roundstripe / Shutterstock
…a także w słojach drzew, stalagmitach, osadach morskich i innych naturalnych księgach, dokumentujących od tysięcy lat zdarzenia z dziejów ludzkiej cywilizacji, a teraz odczytywana z nieosiągalną wcześniej precyzją.
Świątynia Angkor Wat – największa w dawnej stolicy Khmerów.Lena Serditova/Shutterstock Świątynia Angkor Wat – największa w dawnej stolicy Khmerów.
Kryzys klimatyczny, który ­odmienił historię polityczną ­świata w VI i VII w., zapisał się w słojach drzew ro­snących w Alpach (linia niebieska) i Ałtaju (linia czerwona). Wykres zmian temperatury (odchylenia od średniej wieloletniej): U. Büntgen „Nature Geoscience”, 2016.Infografika Zuzanna Sandomierska-Moroz Kryzys klimatyczny, który ­odmienił historię polityczną ­świata w VI i VII w., zapisał się w słojach drzew ro­snących w Alpach (linia niebieska) i Ałtaju (linia czerwona). Wykres zmian temperatury (odchylenia od średniej wieloletniej): U. Büntgen „Nature Geoscience”, 2016.
Piramidy Słońca i Księżyca w Teotihuacan – ­starożytnej metropolii w Meksyku, której schyłek nastąpił po klęskach suszy i głodu w połowie VI w.Anna Om/Shutterstock Piramidy Słońca i Księżyca w Teotihuacan – ­starożytnej metropolii w Meksyku, której schyłek nastąpił po klęskach suszy i głodu w połowie VI w.

Letni monsun od tysięcy lat wyznacza rytm życia mieszkańców południowej i wschodniej Azji, a jego krótkotrwała absencja nieraz była przyczyną straszliwych klęsk głodu. W latach 1768–1770 głód zabił ok. 10 mln mieszkańców Bengalu – historycznej krainy leżącej w delcie Gangesu i Brahmaputry. Ci, co nie umarli, wyjechali za miską ryżu, a porzucone grunty orne, łąki i pastwiska zarosła dżungla. W następnej dekadzie sytuacja powtórzyła się w północno-zachodnich Indiach. Znów głód zabił 10 mln ludzi. W następnym wieku, podczas Wielkiego Głodu w latach 1876–1878, mogło umrzeć nawet 15 mln mieszkańców Indii, głównie na południu kraju. Do podobnych tragicznych zdarzeń, związanych z nagłym zniknięciem lub osłabieniem monsunu, doszło też w Chinach i na Półwyspie Indochińskim. Towarzyszyły im rewolty i powstania, w wyniku czego rozpadały się państwa, królowie tracili władzę, a przeważnie też życie.

Oczywiście nie można wszystkiego zrzucać na klimat. Zwykle obnażał on tylko rozmaite słabe strony gospodarki, ujawniał chorobę, która od dawna rozwijała się w utajeniu. Chociaż w badaniach nad przyczynami kryzysów cywilizacyjnych do niedawna rzadko brano pod uwagę czynniki środowiskowe, takie jak wahania klimatu, ekstrema pogodowe czy wielkie erupcje wulkaniczne. Brakowało danych na ten temat. Jednak ostatnie dekady to okres szybkiego rozwoju metod badawczych umożliwiających rekonstruowanie kaprysów natury, a potem powiązanie ich z konkretnymi zdarzeniami historycznymi, znanymi nam ze źródeł pisanych i archeologicznych. Jedno z takich okien w przeszłość otworzyła dendrochronologia, której przedstawiciele analizują przyrosty roczne (słoje) drzew i potrafią z dokładnością do roku określić wiek próbek drewna.

Takim dendrochronologiem jest Brendan Buckley z Columbia University, który postanowił odtworzyć dzieje monsunu w Azji Południowo-Wschodniej w ciągu ostatniego tysiąca lat, by zobaczyć, jaką rolę odegrał on w historii tego regionu. Naukowiec wybrał się do południowego Wietnamu, gdzie pobrał rdzenie ze słojami z tysiącletnich drzew rosnących w tamtejszych górach. Buckley szczególnie interesował się wydarzeniami z XIV w., kiedy to załamała się potęga Angkoru – wspaniałego miasta założonego przez Khmerów pięć wieków wcześniej niedaleko jeziora Tonle Sap. Władcy Angkoru podbili okoliczne terytoria i dominowali w regionie. Mimo to na początku XV w. ich cywilizacja przeszła do historii. Oczywiście i w tym przypadku powodów politycznej klęski było wiele, choć wciąż nie udało się wyjaśnić, który z nich był główny. Nie ma bowiem żadnych dokumentów ze schyłkowego okresu królestwa.

Buckley na podstawie pobranych próbek słojów ustalił, że klimat przestał sprzyjać Angkorowi około 1330 r. Monsun, który wcześniej przynosił obfite deszcze, nagle osłabł. Susza trwała trzy dekady i zapisała się w prastarych drzewach w postaci bardzo wąskich przyrostów. Potem monsun powrócił, lecz nie był już tak wilgotny jak dawniej, a na początku następnego stulecia znów ucichł na dwie dekady. Susze, które przyszły na początku XV w., należały do najgorszych w Indochinach w ciągu ośmiuset lat. Oba te kryzysy klimatyczne ściśle zbiegają się z ważnymi dla regionu zdarzeniami historycznymi. Khmerowie około 1360 r. porzucili Angkor i przenieśli się do miasta Phnom Penh, założonego nad Mekongiem. Dawną stolicę zarosła dżungla.

Arytmia monsunu

W tym samym czasie monsun zawiódł też na całej linii w Indiach oraz w Chinach. Jeśli chodzi o ten drugi kraj, badacze dowiedzieli się tego z jeszcze jednego nietypowego źródła informacji o dawnym środowisku, jakim są stalagmity. Wyrastają one, jak wiadomo, z dna jaskiń w efekcie wytrącania się węglanu wapnia z wody skapującej z sufitu. W węglanie wapnia zaś gromadzą się izotopy tlenu, a ich wzajemna proporcja mówi o wielkości opadów deszczu w danym roku. Paleoklimatolog Pingzhong Zhang, profesor uniwersytetu w Lanzhou, stolicy rozległej prowincji Gansu, sąsiadującej z Wyżyną Tybetańską, długo szukał odpowiedniego stalagmitu, który opowiedziałby mu historię chińskiego monsunu. W końcu znalazł taki obiekt w jaskini Wanxiang w górach Qilian na południu prowincji Gansu.

Mimo że pasmo Qilian znajduje się tysiąc kilometrów od Pacyfiku, sięgają tu monsuny, przynosząc obfite opady deszczu. W stalagmicie wybranym przez Zhanga zapisało się 1800 lat dziejów tych opadów. I okazało się, że jeden z największych kryzysów nastąpił w tym samym czasie, w którym Khmerzy porzucili Angkor. W Chinach szalały wówczas susze na zmianę z powodziami. Oba żywioły niszczyły uprawy, więc wkrótce pojawił się głód, a wraz z nim – niepokoje społeczne, a na koniec – wojna domowa. W 1368 r. wściekli Chińczycy pogonili narzuconą im mongolską dynastię Yuan. Nie pierwszy raz klimat brutalnie zatrząsł polityką.

Co ciekawe, jak ustalił Zhang, niemal to samo zdarzyło się w drugiej połowie IX w. Słabiutki monsun rozprawił się wówczas z dynastią Tang. Nawiasem mówiąc, niemal w tym samym czasie na drugim końcu świata – w środkowej Ameryce – zniknęła cywilizacja Majów. Zdaniem chińskiego badacza nie ma w tym przypadku. Katastrofalne susze objęły w IX stuleciu całą strefę podzwrotnikową, doprowadzając do załamania się rolnictwa na kuli ziemskiej. Chińskie kroniki z tamtych czasów mówią o wielkim głodzie. W stalagmicie z jaskini Wanxiang zapisała się też arytmia monsunu w XVII w., kiedy stał się skrajnie nieprzewidywalny – albo przynosił bardzo mało deszczu, powodując długotrwałe susze, albo też sprowadzał nawałnice, wywołując katastrofalne powodzie. Doprowadził do wielu kryzysów żywnościowych, w ślad za którymi przyszły głód, epidemie i rebelie. Konsekwencją był upadek potężnej dynastii Ming w 1644 r.

Dziwna mgła

Wśród wielu zagadkowych zdarzeń, które szczególnie intrygują badaczy, jest też nagłe załamanie się klimatu w 536 r. W ciągu zaledwie kilku miesięcy temperatury w wielu regionach półkuli północnej, w tym w Europie, poleciały w dół, by pozostać w tym dole przez ćwierć wieku. Miało to wielorakie poważne konsekwencje polityczne i cywilizacyjne: przyczyniło się do osłabienia perskiego imperium Sasanidów oraz wzrostu znaczenia ludów arabskich, sprzyjało rozprzestrzenianiu się w Cesarstwie Wschodniorzymskim zarazy justyniańskiej (zabiła co czwartego mieszkańca Konstantynopola, największego i najbogatszego miasta ówczesnego świata; uważa się, że była to dżuma), zachęciło Awarów do przybycia do Europy i stworzenia nad środkowym Dunajem potężnego państwa, a ludom słowiańskim pomogło w skolonizowaniu całej środkowej i wschodniej Europy – od Bałtyku na północy po Morze Czarne, Egejskie i Adriatyckie na południu.

W dokumentach historycznych zachowały się wzmianki o tajemniczej mgle, która w tym właśnie czasie pojawiła się nad Europą, zasnuwając na długo niebo. Relacje te zebrał Richard Stothers, naukowiec z NASA Goddard Institute for Space Studies w Nowym Jorku. Było to w 1984 r., a jego artykuł ukazał się w prestiżowym czasopiśmie „Nature”. Stothers doszedł do kilku ciekawych wniosków. Po pierwsze wyliczył, że jasność słońca zmniejszyła się dziesięciokrotnie. Po drugie uznał, że za te egipskie ciemności odpowiadała, jak to określił, sucha mgła, czyli unoszące się w atmosferze drobiny kwasu siarkowego. Skąd wzięły się nad Europą i Bliskim Wschodem? Z wulkanu, który musiał z olbrzymią siłą eksplodować gdzieś na globie – stwierdził naukowiec. Wskazywał nawet potencjalnego winowajcę: górę Rabaul na pacyficznej wyspie Nowa Brytania, położonej w pobliżu równika i należącej do Papui-Nowej Gwinei. Stothers uważał, że do erupcji musiało dojść w tropikach, ponieważ siarkowe drobiny datowane na ten właśnie okres odnaleziono zarówno w grenlandzkim, jak i antarktycznym lodzie. Gdyby do wybuchu doszło daleko na północy, wulkaniczne aerozole nie zdołałyby dotrzeć do Antarktydy – argumentował.

Artykuł Stothersa uruchomił lawinę badań i publikacji na temat zagadki 536 r. Dziś lista prac naukowych związanych z tymi wydarzeniami liczy już ponad sto pozycji i wciąż się wydłuża, a najobfitszy plon badawczy przyniosły ostatnie lata. To w dużym stopniu zasługa coraz dokładniejszych technik pomiarowych i analitycznych. Dzięki nim naukowcy zyskują dostęp do wielu nowych zasobów danych, znajdujących się w takich naturalnych archiwach jak lód czy prastare drzewa.

Zaraza w Konstantynopolu

Takie właśnie precyzyjne analizy nowych rdzeni lodowych przywiezionych z Grenlandii i Antarktydy doprowadziły Michaela Sigla z Universität Bern i jego współpracowników do wniosku, że erupcja, która spowodowała taki kryzys w 536 r., nastąpiła nie na równiku, ale w wyższych szerokościach naszej półkuli – naukowcy wskazywali na Amerykę Północną. Twierdzili też, że mgła utworzona przez siarkowe drobiny niemal na pewno zasnuła całą północną połówkę globu. Latem 536 r. temperatury w Europie obniżyły się średnio o 2–2,5˚C. Nie wydaje się to dużo, ale w rzeczywistości oznaczało pojawienie się fal przymrozków na Półwyspie Bałkańskim oraz przelotnych opadów śniegu w Mezopotamii. Wszystko to było zabójcze dla roślin, szczególnie że ich wzrost został wstrzymany przez ciemności – nikłe światło utrudniało fotosyntezę.

Mimo wszystko dołek temperaturowy nie trwałby zapewne tak długo, gdyby nie to, że… w roku 539 lub 540 nastąpiła kolejna wielka erupcja wulkaniczna. Tym razem – jak ustalił Sigl z zespołem – do wybuchu doszło rzeczywiście gdzieś w pobliżu równika, bo ślad tej eksplozji w postaci siarkowego opadu zapisał się zarówno w lodzie grenlandzkim, jak i antarktycznym. Temperatury ponownie poleciały w dół, tym razem na ponad dekadę.

Konsekwencje były dramatyczne. W 541 r. w basenie Morza Śródziemnego pojawiła się zaraza, która rozprzestrzeniała się wyjątkowo szybko i dziesiątkowała ludność z bezlitosną konsekwencją. Liczba mieszkańców Bizancjum skurczyła się o jedną czwartą. Epidemię nazwano plagą justyniańską, ponieważ cesarzem był wówczas Justynian I, wybitny wódz i polityk pragnący przywrócić Imperium Rzymskiemu dawną jego świetność. Plaga dotarła też do północnej części Europy, objęła wiele regionów Azji, być może pojawiła się w Chinach. – Niewiele ryzykując, można powiedzieć, że to załamanie klimatu utorowało drogę pandemii. Osłabieni, niedożywieni ludzie byli łatwym celem dla zarazków. Tam, gdzie jest głód, zawsze szybko zjawiają się choroby – zauważa Sigl. Plaga uderzyła w chwili, gdy Justynian I odzyskał dla cesarstwa niemal cały Półwysep Apeniński. Niestety, musiał porzucić marzenia o przywróceniu imperium. Świat antyczny ostatecznie odchodził w przeszłość.

Szybko ustalono, że to brzemienne w skutki załamanie klimatu zapisało się też w słojach drzew w Ameryce Północnej, Europie i Azji. Przy okazji natrafiono na trop kolejnej dużej erupcji, która nastąpiła w 547 r. Na zjazd temperatur w tym właśnie momencie zwrócili uwagę dendrochronolodzy Ulf Büntgen z University of Cambridge i Władimir Myglan z Syberyjskiego Federalnego Uniwersytetu w Krasnojarsku po porównaniu próbek drewna zebranych w Alpach i Ałtaju. W lodzie grenlandzkim zachował się nikły ślad po tym zdarzeniu w postaci nielicznych drobin wulkanicznego pyłu. Wybuch nie był więc tak olbrzymi jak dwa poprzednie, ale mógł opóźnić ucieczkę z temperaturowego dołka. Rekonstrukcje klimatu półkuli północnej oparte na słojach drzew dość zgodnie pokazują, że lata 40. VI w. były najchłodniejszą dekadą w ciągu ostatnich dwóch tysięcy lat. Jeśli do chłodu, głodu i epidemii dołożymy wszechobecne ciemności, za rzecz oczywistą uznamy wyniki badań archeologicznych pokazujących, że w tym właśnie czasie wiele rejonów Europy północnej i środkowej opustoszało.

Czas ołowiu

Przy okazji badań nad tym kryzysem okazało się też, że lód to skarbnica informacji nie tylko na temat klimatu, ale również przemian gospodarczych. Niedawno dowiedzieliśmy się na przykład, że w rdzeniu lodowym, tym razem pochodzącym z Alp, utrwalił się moment, w którym w średniowiecznej Europie zaczęto na masową skalę bić srebrne monety. Ów rdzeń o długości 72 m wydobyto z lodowca na przełęczy Gnifetti, przez którą przebiega granica włosko-szwajcarska. Następnie pocięto go laserem na krążki o grubości 120 µm, uzyskując około 50 tys. próbek z 1 m rdzenia. Każda próbka odpowiadała kilkudniowej akumulacji śniegu, a ponieważ wraz ze śniegiem na ziemię spadają różne aerozole i zanieczyszczenia, ich analiza pozwala na rekonstrukcję rozmaitych zdarzeń, zarówno naturalnych, jak i związanych z aktywnością człowieka, z dokładnością do kilku tygodni, co samo w sobie jest niezwykłym osiągnięciem. Nie tak dawno precyzja takich badań wynosiła maksymalnie kilka lat.

W rdzeniu z przełęczy Gnifetti, który powstawał przez dwa tysiąclecia, najważniejszy dla badaczy okazał się rok 640, kiedy to w lodzie (a wcześniej w powietrzu) nagle pojawiły się duże ilości ołowiu. Pochodziły one z kopalń srebra w miejscowości Melle w zachodniej Francji. Od tego momentu przez trzy kolejne wieki było to główne centrum wydobycia i wytopu srebra w zachodniej części kontynentu. Ołów stanowił produkt uboczny procesu produkcyjnego.

Przy okazji sprawdzono, czy w alpejskim lodzie zapisała się też erupcja wulkanu w 536 r. I owszem – znaleziono reszki popiołu wulkanicznego przypominającego popioły wyrzucane przez wulkany znajdujące się na Islandii. A zatem główny winowajca tamtego kryzysu znajdował się znacznie bliżej Europy. Zapaść, zainicjowana wybuchem w 536 r., przeszła następnie w długotrwały kryzys ekonomiczny, który w Europie trwał aż do roku 640.

Co ciekawe, ołów ponownie znika z alpejskiego rdzenia na ponad sto lat – od 1349 do 1453 r. To było straszne stulecie dla Europy. Znów ogarnęła ją straszliwa zaraza zwana czarną śmiercią. Tym razem wiemy na pewno, że była to dżuma, która przybyła z Azji, a być może aż z Chin. W ciągu kilku lat zabiła połowę mieszkańców kontynentu, przy czym w basenie Morza Śródziemnego straty były jeszcze większe (np. we Włoszech plaga oszczędziła tylko co czwartą osobę). Z rdzenia dowiadujemy się, że gospodarka europejska stanęła wtedy w miejscu. Zresztą w Azji było podobnie. I tak jak w 541 r. również pojawienie się czarnej śmierci zbiegło się w czasie z zaburzeniami klimatycznymi na całym globie. W Indochinach wielkie susze na zmianę z katastrofalnymi powodziami doprowadziły do upadku Angkoru, a w Chinach położyły kres rządom dynastii Yuan. W ten sposób nasza opowieść zatoczyła koło.

Andrzej Hołdys
dziennikarz popularyzujący nauki o Ziemi, współpracownik „Wiedzy i Życia”

01.02.2019 Numer 2/2019

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną