火山以它们的烟花——突然壮观的喷发,喷涌的喷泉,侵蚀景观的熔岩流。但这些火山喷发,尤其是爆炸性喷发,对气候的影响往往更大。巨大的火山灰柱遮住了阳光,最终覆盖了土地,在人类历史上,它们经常伴随着农作物歉收、饥饿和黑暗——以及社会动荡。

现在,一个由考古学家、火山学家、水文学家和气候科学家组成的国际团队正在将古代火山爆发与地中海历史上的一个关键时期联系起来——大约在公元前43年,罗马从共和国过渡到帝国,埃及艳后统治下的埃及出现了一段动荡时期,这一年尼罗河没有洪水,庄稼歉收。

公元前40年代可不是个好日子,尤其是对凯撒来说。
公元前40年代可不是个好日子,尤其是对凯撒来说。维基/ Vincenzo Camuccini

“我们有一个非常准确的冰芯记录,其中包括火山硫,我们从冰芯中知道,大约在这个时候有一次大的火山喷发,”内华达州里诺沙漠研究所的雪水学家乔·麦康奈尔说,他是一篇关于火山喷发气候影响的新论文的主要作者。刊登于美国国家科学院院刊。“事情本来就很不稳定,然后又发生了这次巨大的气候冲击。”

从英国的浴场到叙利亚的日晷,其化学足迹与罗马鼎盛时期一样庞大,但其化学足迹要大得多。罗马的成功可以用许多科学方法来衡量,包括用于管道、厨房和铸币的铅的生产。考古记录包含了这方面的证据,但微观记录也包含了这一点,从瑞士阿尔卑斯山到格陵兰岛广阔的冰盖,在冰中发现了铅污染。

麦康奈尔的团队采集了20多年前在格陵兰北部采集的冰,并将其储存在哥本哈根,然后用商用飞机将其运往旧金山,在那里取走并运往里诺,进行融化和分析。(“我们不希望这些冰被困在海关,然后融化,”麦康奈尔在谈到将其视为行李的决定时说。)科学家们能够提取有关冰冻结时气候的有用信息。

古格陵兰冰的“融化棒”正在内华达州融化以供分析。
古格陵兰冰的“融化棒”正在内华达州融化以供分析。乔·麦康奈尔/DRI提供

研究小组发现,火山爆发发生在公元前45年和公元前43年,夹在凯撒被暗杀的年份之间。研究小组还发现了火山喷出的岩质碎屑,它带有地球化学指纹,这使他们能够找到罪魁祸首。

事实证明,引起所有骚动的火山是一个巨大的火山,在一个遥远的世界:奥克莫克火山,远在北太平洋的阿留申群岛,距离罗马近6000英里。麦康奈尔说,这次火山喷发对地中海地区的影响将是巨大的,并不是真正意义上的“超级火山”,而是类似于1815年印度尼西亚坦博拉火山的喷发。没有夏天的一年,在西欧。在了解了火山喷发的来源后,研究人员就能够通过追踪其沉降物的变化来估计火山喷发对欧洲的影响。

“如果你追踪硫在全球的运动,”麦康奈尔说,“你可以绘制出气候影响的地图。”

右边的奥克莫克火山口位于阿拉斯加的乌姆纳克岛上。
右边的奥克莫克火山口位于阿拉斯加的乌姆纳克岛上。美国地质调查局提供

火山使当地气温平均下降了13华氏度,足以让纽约的春天感觉像冬天一样。不难想象这对人类社会意味着什么——以及它如何渗透到社会的方方面面,从人们的日常生活到政府结构——尽管源头在地球的另一边。

麦康奈尔说:“这是过去2500年来第二冷的一年——我的意思是,这不是一件小事。”“当你谈论一个生活在边缘的农业社会时,它肯定会产生很大的影响。”

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