Сотні років тому епідемії чуми могли змінити атмосферу Землі

Ці закономірності чітко прослідковуються в антарктичних льодах. Бульбашки повітря, укладені в замерзлу колись воду, схожі на крихітні капсули часу, в яких зберігаються зразки газів, що були в атмосфері тисячі чи навіть мільйони років тому. Так учені можуть оцінити концентрації вуглекислого газу, що відповідав певним епохам людської цивілізації.

Дивіться також Можливо, ми нарешті знаємо, як утворилися перші живі клітини на Землі

Деталі відкриття

Близько 2 000 років тому, на зорі нової ери, виникали імперії, вивергався Везувій, невідомі люди списували сувої пергаменту, а люди продовжували воювати по всій Європі. У попередні та наступні століття такі хвороби, як чума та сифіліс, знову й знову винищували людські популяції.

Найкращі дані за весь цей період аж до нашого часу походять із двох льодовикових кернів, зразки яких учені взяли, щоб змоделювати клімат Землі та вуглецеві цикли у різні часові проміжки. Їм навіть дали імена:

• Law Dome з антарктичного льодовикового пагорба.
• Льодовиковий керн Західно-Антарктичного льодовикового щита (WAIS)

Вчені кажуть, що вони добре доповнюють одне одного, хоча між ними існують певні розбіжності у вимірах атмосферного вуглецю.

Наприклад, ядро Law Dome показує швидке зниження рівня CO₂ протягом 90-річного періоду, яке досягло свого мінімуму в 1610 році нашої ери. Це збігається з наслідками першого контакту між Старим і Новим Світом, коли багато корінних жителів померли від хвороб, як вважається, занесених до Америки Христофором Колумбом, а потім і європейці зіткнулися з подібною долею після повернення Колумба (хоча хто саме заніс які хвороби, оскаржується новими доказами).

Вважається, що чисельність людського населення під час цих пандемій настільки скоротилася, що громади, ймовірно, покинули раніше заселені території, дозволивши рослинності відродитися. Ці відновлені ліси поглинули б величезну кількість CO₂ з атмосфери, що призвело до помітного зменшення його концентрацій у крижаному ядрі Law Dome.

Однак ядро WAIS не показує такого різкого падіння, а скоріше поступове зниження рівня CO₂, що тягнеться далі в 17 столітті.

Щоб виправити ці розбіжності, палеокліматологиня Емі Кінг з Британської антарктичної служби та її колеги виміряли рівень CO₂ в третьому льодовому керні, який назвали Skytrain Ice Rise. Він був пробурений у 2018-2019 роках на краю Західного Антарктичного льодовикового щита.

Кінг та її колеги проаналізували ділянки крижаного керна Skytrain, підняті з глибини до 104 метрів, у яких були зафіксовані гази, датовані періодом з 1454 по 1688 рік нашої ери. Їхній аналіз свідчить про те, що рівень CO₂ дійсно знизився протягом цього періоду, ймовірно, через значні зміни в людській популяції та рослинності на суші. Однак це зниження було більш поступовим, ніж можна припустити за даними крижаного ядра Law Dome.

Наш аналіз підтверджує більш поступове зниження CO₂ на 0,5 ppm [частин на мільйон] за десятиліття з 1516 по 1670 рік нашої ери,
– пишуть Кінг та її колеги у своїй статті, додаючи, що приблизно 2,6 гігатонни CO₂ поглиналося за десятиліття, оскільки кількість людського населення зменшувалася, а ліси зростали.

Це підтверджує змодельовані сценарії масштабної реорганізації землекористування в Америці після контакту Нового Світу зі Старим Світом, додала вчена.

Потім команда змоделювала потоки атмосферного вуглецю на основі кожного з льодовикових ядер і можливі зміни в рослинності суші на основі грубих оцінок чисельності населення. Вони дійшли висновку, що стрімке зменшення вмісту CO₂ у 1610 році, яке спостерігається в крижаному ядрі Law Dome, є "неймовірно великим" і "несумісним навіть з найбільш екстремальними сценаріями змін у землекористуванні".

То вчені припускають, що в той час існувала якась невідома подія зворотного зв'язку між кліматом і вуглецем, яка могла б пояснити мінімум у записі Law Dome. Однак і без цього очевидно, що падіння чисельності населення, яке траплялося через епідемії, впливало на атмосферу всієї планети.