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利用冰芯和铅揭示罗马历史

通过冰芯中的铅含量和罗马帝国历史,探索标志着人类影响的“金钉子”证据。

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图片来源:Bukhta Yurii/Shutterstock

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如今,科学家们正在寻找“金钉子”,即人类存在的证据,这种证据即使在数十万年后也能显现出来。这样的标记将正式开启人类世(Anthropocene),即人类世。候选者包括地质样本中核弹试验产生的辐射以及冰芯中保存的二氧化碳含量升高。

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但即使在今天,我们也能回顾地球过去的层层沉积,看到人类活动的证据。研究人员对格陵兰岛的冰芯进行了深入研究,发现他们可以追踪罗马帝国近 2000 年的历史兴衰。铅含量升高是其踪迹——这是用于制造其独特硬币的白银冶炼的副产品。

罗马人,通过铅的印记,在冰中清晰可见,铅含量的波动与帝国的好运和厄运时期相吻合。

铅指明方向

科学家们早已注意到,罗马历史的这一时期与冰芯和泥炭沼中的高铅含量相对应。但在这项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的最新研究中,牛津大学的研究人员通过融化超过四分之一英里长的冰芯的片段并进行分析,以前所未有的细节进行了研究。

据《科学》杂志报道,他们最终对研究的每一年进行了大约 12 次测量。他们数据的高分辨率让他们能够看到铅含量逐年上升或下降。银币在罗马帝国相对普遍,研究人员表示,从公元前 400 年左右开始,铅含量开始达到持续的非自然水平。

开采的银矿石通常含有铅,在提纯贵金属时,铅会释放到环境中。在西班牙,罗马人在此开采和冶炼了大量的白银,盛行的气流最终将铅带到了格陵兰岛,在那里它沉淀到冰中。五百多年来,铅含量一直很高,尽管有很大差异。

但从公元 165 年左右开始,铅含量急剧下降,这与当时席卷罗马帝国的一场特别致命的瘟疫相符。那是安东尼瘟疫,很可能是天花或麻疹,可能是由罗马士兵从东部军事战役归来带回的。

这场疾病可能导致数百万人死亡,并严重削弱了罗马军队。随着帝国日渐衰弱,对货币的需求也随之下降,导致了研究人员注意到的铅含量下降。

精细细节

较小的事件也体现在记录中。研究人员指出,铅含量的下降与公元前 100 年左右罗马人在西班牙和法国作战时期的战争和入侵时期相对应。铅含量的增加与罗马内战之后近 180 年的相对稳定时期相吻合,这场内战从公元前时代初期开始。

另一次显著的增加标志着第一次布匿战争,当时罗马需要硬币来支付佣兵。在公元 64 年左右,以及在公元三世纪,当罗马人开始在货币中掺入越来越多的其他金属时,也出现了与白银冶炼量下降相对应的明显铅含量下降。

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然而,罗马人释放到大气中的铅含量相对较少,每年约为每平方米 100 万分之一克。在大多数年份,这甚至低于火山活动等背景源的贡献量。与当今大气中铅的含量相比,这微不足道。

对加拿大洛根山的冰芯进行的一项研究发现,在 1981 年至 1998 年期间,铅含量比背景值高出 5000 万分之一克(或比罗马的贡献高 50 倍)。这些铅很可能来自亚洲的空气气流。

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这项新研究主要有助于证实罗马帝国的历史记录,但也表明人类世的证据可能比我们目前认为的要追溯得更远。今天我们能够回溯并看到 2000 年前罗马人的痕迹,这表明人类在环境中留下持久的印记已经持续了相当长的时间。

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