Joe McConnell, dottorato di ricerca, l'autore principale dello studio, e Nathan Chellman, uno studente di dottorato presso DRI e coautore dello studio, esaminare un nucleo di ghiaccio nel laboratorio di chimica del nucleo di ghiaccio Ultra-Trace di DRI a Reno, Nevada. Attestazione:DRI
In che modo eventi come la peste nera hanno avuto un impatto sull'economia dell'Europa medievale? Le particelle di piombo intrappolate in profondità nel ghiaccio artico possono dircelo.
I processi commerciali e industriali hanno emesso piombo nell'atmosfera per migliaia di anni, dall'estrazione e fusione dei minerali d'argento per fare valuta per l'antica Roma alla combustione di combustibili fossili oggi. Questo inquinamento da piombo viaggia sulle correnti del vento attraverso l'atmosfera, alla fine stabilirsi in luoghi come la calotta glaciale in Groenlandia e in altre parti dell'Artico.
A causa della connessione del piombo con metalli preziosi come l'argento e del fatto che i livelli naturali di piombo nell'ambiente sono molto bassi, gli scienziati hanno scoperto che i depositi di piombo negli strati di ghiaccio artico sono un indicatore sensibile dell'attività economica complessiva nel corso della storia.
In un nuovo studio pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , ricercatori del Desert Research Institute (DRI), l'Università di Oxford, NILU—Istituto norvegese per la ricerca sull'aria, l'Università di Copenaghen, l'Università di Rochester, l'Istituto Alfred Wegener per la ricerca polare e marina ha utilizzato tredici carote di ghiaccio artico provenienti dalla Groenlandia e dall'Artico russo per misurare, Data, e analizzare le emissioni di piombo catturate nel ghiaccio dal 500 al 2010 CE, un arco di tempo che va dal Medioevo all'Età Moderna fino ai giorni nostri.
Questo lavoro si basa su uno studio pubblicato da alcuni degli stessi ricercatori nel 2018, che ha mostrato come l'inquinamento da piombo in una singola carota di ghiaccio dalla Groenlandia abbia seguito gli alti e bassi dell'economia europea tra il 1100 a.C. e l'800 d.C., un periodo che comprendeva gli imperi greco e romano.
Posizioni dei 13 siti di perforazione del ghiaccio artico, così come antiche e medievali miniere di piombo/argento in tutta Europa. La modellazione atmosferica mostra l'impatto delle emissioni di diverse regioni sull'inquinamento registrato nelle carote di ghiaccio dell'Artico. L'Artico russo, Per esempio, è relativamente più sensibile alle emissioni delle miniere dell'Europa orientale, mentre la Groenlandia settentrionale è relativamente più sensibile alle emissioni dell'Europa occidentale. Credito:Desert Research Institute
"Abbiamo esteso il nostro precedente record attraverso il Medioevo e il periodo moderno fino al presente, " ha spiegato Joe McConnell, dottorato di ricerca, autore principale dello studio e direttore del laboratorio di chimica del nucleo di ghiaccio Ultra-Trace di DRI a Reno, Nevada. "Utilizzando una serie di tredici carote di ghiaccio invece di una sola, questo nuovo studio mostra che prima della rivoluzione industriale, l'inquinamento da piombo era pervasivo e sorprendentemente simile in un'ampia fascia dell'Artico e senza dubbio il risultato delle emissioni europee. La matrice del nucleo di ghiaccio fornisce con dettagli sorprendenti una registrazione continua delle emissioni industriali europee e successivamente nordamericane negli ultimi 1500 anni".
"Sviluppare e interpretare una gamma così ampia di record di carote di ghiaccio artico sarebbe stato impossibile senza una collaborazione internazionale, " ha aggiunto McConnell.
Il team di ricerca ha scoperto che l'aumento della concentrazione di piombo nelle carote di ghiaccio segue da vicino i periodi di espansione in Europa, l'avvento delle nuove tecnologie, e prosperità economica. Diminuzioni di piombo, d'altra parte, paralleli sconvolgimenti climatici, guerre, piaghe, e carestie.
"Aumenti sostenuti dell'inquinamento da piombo durante l'Alto e l'Alto Medioevo (circa 800-1300 d.C.), Per esempio, indicano una crescita economica diffusa, in particolare nell'Europa centrale poiché sono state scoperte nuove aree minerarie in luoghi come i monti tedeschi Harz ed Erzgebirge, "McConnell ha osservato. "L'inquinamento da piombo nelle registrazioni delle carote di ghiaccio è diminuito durante il tardo medioevo e l'inizio dell'età moderna (circa 1300-1680 dC) quando la peste devastò quelle regioni, però, indicando che l'attività economica è in stallo".
Anche con alti e bassi nel tempo dovuti ad eventi come pestilenze, lo studio mostra che l'aumento dell'inquinamento da piombo nell'Artico negli ultimi 1500 anni è stato esponenziale.
Inquinamento da piombo trovato in 13 carote di ghiaccio di tre diverse regioni dell'Artico (Nord Groenlandia, Groenlandia meridionale, e l'Artico russo) dal 200 a.C. al 2010 d.C. L'aumento della deposizione di piombo ha coinciso con periodi di prosperità economica, come la rivoluzione industriale a metà del XIX secolo. Il drastico calo dell'inquinamento da piombo ha seguito crisi come la pandemia della peste nera iniziata intorno al 1347 d.C., così come le politiche di riduzione dell'inquinamento come il Clean Air Act degli Stati Uniti del 1970. Credito:Desert Research Institute
"Abbiamo riscontrato un aumento complessivo da 250 a 300 volte dell'inquinamento da piombo nell'Artico dall'inizio del Medioevo nel 500 d.C. fino agli anni '70, " ha spiegato Nathan Chellman, uno studente di dottorato presso DRI e coautore dello studio. "Dall'adozione delle politiche di abbattimento dell'inquinamento, compreso il Clean Air Act del 1970 negli Stati Uniti, l'inquinamento da piombo nel ghiaccio artico è diminuito di oltre l'80%".
"Ancora, i livelli di piombo sono circa 60 volte più alti oggi di quanto non fossero all'inizio del Medioevo, " Ha aggiunto Chellman.
Questo studio ha incluso una serie di carote di ghiaccio e il team di ricerca ha utilizzato modelli atmosferici all'avanguardia per determinare la sensibilità relativa di diversi siti di carote di ghiaccio nell'Artico per le emissioni di piombo.
"I modelli mostrano che il nucleo dell'Artico russo è più sensibile alle emissioni europee, in particolare dall'Europa orientale, di carote dalla Groenlandia, " ha spiegato Andreas Stohl, dottorato di ricerca, scienziato atmosferico alla NILU e coautore dello studio. "Questo è il motivo per cui abbiamo riscontrato livelli costantemente più elevati di inquinamento da piombo nel nucleo artico russo e aumenti più rapidi durante l'Alto e l'Alto Medioevo, poiché le operazioni minerarie si sono spostate a nord e ad est dalla penisola iberica alla Gran Bretagna e alla Germania".
La combinazione di competenze su questo studio è unica, continuando una collaborazione tra ricercatori in campi diversi come la chimica del nucleo di ghiaccio e la storia economica. Questi risultati, la squadra litiga, sono una testimonianza dei vantaggi della collaborazione interdisciplinare.
"Quello che stiamo scoprendo è interessante non solo per gli scienziati ambientali che vogliono capire come l'attività umana ha alterato l'ambiente, " ha detto Andrew Wilson, dottorato di ricerca, Professore di Archeologia dell'Impero Romano a Oxford e coautore dello studio. "Questi record di carote di ghiaccio stanno anche aiutando gli storici a comprendere e quantificare i modi in cui le società e le loro economie hanno risposto a forze esterne come le perturbazioni climatiche, piaghe, o disordini politici".
