Om meer te weten te komen over de opkomst en ondergang van oude Europese beschavingen, onderzoekers vinden soms aanwijzingen op onwaarschijnlijke plaatsen:diep in de Groenlandse ijskap, bijvoorbeeld.

Duizenden jaren geleden, tijdens het hoogtepunt van het oude Griekse en Romeinse rijk, loodemissies van bronnen zoals de winning en het smelten van loodzilverertsen in Europa dreven met de wind over de oceaan naar Groenland - een afstand van meer dan 4600 km - en vestigden zich op het ijs. Jaar na jaar, terwijl gevallen sneeuw lagen aan de ijskap toevoegde, loodemissies werden opgevangen samen met stof en andere deeltjes in de lucht, en werd onderdeel van het ijskernrecord dat wetenschappers tegenwoordig gebruiken om meer te weten te komen over omstandigheden uit het verleden.

In een nieuwe studie gepubliceerd in PNAS , een team van wetenschappers, archeologen en economen van het Desert Research Institute (DRI), de Universiteit van Oxford, NILU—Norwegian Institute for Air Research en de Universiteit van Kopenhagen gebruikten ijsmonsters van het North Greenland Ice Core Project (NGRIP) om te meten, dateren en analyseren van Europese loodemissies die tussen 1100 voor Christus en 800 na Christus werden gevangen in het ijs van Groenland. Hun resultaten bieden historici nieuw inzicht in hoe Europese beschavingen en hun economieën het in de loop van de tijd hebben vergaan.

"Ons record van halfjaarlijkse opgeloste, nauwkeurig gedateerde metingen in de ijskern beginnen in 1100 voor Christus tijdens de late ijzertijd en strekken zich uit door de oudheid en de late oudheid tot de vroege middeleeuwen in Europa - een periode die de opkomst en ondergang van de Griekse en Romeinse beschavingen omvatte, " zei de hoofdauteur van de studie, Joe McConnell, doctoraat, Onderzoekshoogleraar Hydrologie bij DRI. "We ontdekten dat loodvervuiling in Groenland de bekende plagen op de voet volgde, oorlogen, sociale onrust en keizerlijke expansies tijdens de Europese oudheid."

Een eerdere studie uit het midden van de jaren negentig onderzocht de loodniveaus in het Groenlandse ijs met slechts 18 metingen tussen 1100 voor Christus en 800 na Christus; de nieuwe studie biedt een veel completer verslag met meer dan 21, 000 nauwkeurige lood- en andere chemische metingen om een ​​nauwkeurig gedateerde, continu record voor dezelfde periode van 1900 jaar.

Om de omvang van de Europese emissies van de loodvervuilingsniveaus gemeten in het Groenlandse ijs te bepalen, het team gebruikte ultramoderne simulaties van atmosferisch transportmodel.

"We denken dat dit de eerste keer is dat dergelijke gedetailleerde modellering is gebruikt om een ​​ijskernrecord van door de mens veroorzaakte vervuiling te interpreteren en het meest waarschijnlijke brongebied van de vervuiling te identificeren, " zei co-auteur Andreas Stohl, doctoraat, Senior wetenschapper bij NILU.

Aangenomen wordt dat de meeste loodemissies uit deze periode verband houden met de productie van zilver, wat een belangrijk onderdeel van de munteenheid was.

"Omdat de meeste emissies tijdens deze periodes het gevolg waren van de mijnbouw en het smelten van loodzilverertsen, loodemissies kunnen worden gezien als een proxy of indicator van de algehele economische activiteit, ' legde McConnell uit.

Met behulp van hun gedetailleerde ijskernchronologie, het onderzoeksteam zocht naar verbanden tussen loodemissies en belangrijke historische gebeurtenissen.

Hun resultaten tonen aan dat de uitstoot van loodvervuiling al in 900 voor Christus begon te stijgen, terwijl Feniciërs hun handelsroutes uitbreidden naar de westelijke Middellandse Zee. Looduitstoot versnelde tijdens een periode van toegenomen mijnbouwactiviteiten door de Carthagers en Romeinen, voornamelijk op het Iberisch schiereiland, en bereikte een maximum onder het Romeinse Rijk.

De uitgebreide metingen van het team geven een ander beeld van de oude economische activiteit dan eerder onderzoek had opgeleverd. Sommige historici, bijvoorbeeld, had betoogd dat het schaarse record van Groenland het bewijs leverde van betere economische prestaties tijdens de Romeinse Republiek dan tijdens het Romeinse Rijk.

Volgens de bevindingen van dit onderzoek, de hoogste aanhoudende niveaus van uitstoot van loodvervuiling vielen samen met het hoogtepunt van het Romeinse rijk tijdens de 1e en 2e eeuw na Christus, een periode van economische welvaart die bekend staat als de Pax Romana. Het record laat ook zien dat de loodemissies zeer laag waren tijdens de laatste 80 jaar van de Romeinse Republiek, een periode die bekend staat als de crisis van de Romeinse Republiek.

"De bijna viervoudig hogere loodemissies tijdens de eerste twee eeuwen van het Romeinse Rijk vergeleken met de laatste decennia van de Romeinse Republiek duiden op substantiële economische groei onder keizerlijke heerschappij, " zei co-auteur Andrew Wilson, Professor in de Archeologie van het Romeinse Rijk in Oxford.

Het team ontdekte ook dat de uitstoot van lood steeg en daalde samen met oorlogen en politieke instabiliteit, vooral tijdens de Romeinse Republiek, en nam scherpe duikvluchten toen twee grote plagen het Romeinse rijk troffen in de 2e en 3e eeuw. De eerste, genaamd de Antonijnse Pest, was waarschijnlijk pokken. De seconde, genaamd de plaag van Cyprianus, toegeslagen tijdens een periode van politieke instabiliteit die de derde-eeuwse crisis wordt genoemd.

"De grote Antonijnse plaag trof het Romeinse rijk in 165 na Christus en duurde minstens 15 jaar. De hoge looduitstoot van de Pax Romana eindigde precies op dat moment en herstelde zich pas in de vroege middeleeuwen, meer dan 500 jaar later, ’ legde Wilson uit.

Het onderzoeksteam voor deze studie bestond uit ijskernspecialisten, atmosferische wetenschappers, archeologen, en economische historici - een ongebruikelijke combinatie van expertise.

"Werken met zo'n divers team was een unieke ervaring in mijn carrière als wetenschapper, "Zei McConnell. "Ik denk dat onze resultaten laten zien dat samenwerking tussen disciplines van grote waarde kan zijn."