Mijnbouwactiviteiten uit de Romeinse tijd verhoogden de loodconcentraties in de atmosfeer met minstens een factor 10, lucht boven Europa zwaarder en langer vervuilen dan eerder werd gedacht, volgens een nieuwe analyse van ijskernen genomen van gletsjers op de Franse Mont Blanc.

Mensen hebben metalen gedolven sinds het 6e millennium BCE, maar de Romeinen waren de eerste Europese beschaving die massaal lood voor waterleidingen produceerde, huishoudelijke artikelen en zilver voor munten. Bij mijnbouw en smelten komen veel soorten verontreinigende stoffen vrij in de lucht, waaronder een aantal zware metalen, die giftig zijn.

Wetenschappers wisten dat de Romeinen lood ontgonnen hadden, maar wisten niet zeker in hoeverre hun mijnbouwactiviteiten de Europese lucht hebben verontreinigd of voor hoe lang. en hoe groot de impact van Romeinse activiteiten was in vergelijking met recentere loodvervuiling.

Nutsvoorzieningen, concentraties van sporenmetalen in een deel van het diepste ijs van de Mont Blanc tonen twee pieken in atmosferische loodvervuiling boven Europa tijdens de Romeinse tijd, één in de tweede eeuw BCE en één in de tweede eeuw CE. Algemeen, Romeinse mijnbouw- en smeltactiviteiten hebben de atmosfeer bijna 500 jaar lang vervuild en ook de Europese lucht verontreinigd met antimoon, een giftige metalloïde die effecten kan veroorzaken die vergelijkbaar zijn met arseenvergiftiging, volgens de nieuwe studie.

De nieuwe studie in het tijdschrift van AGU Geofysische onderzoeksbrieven is een van de eersten die de loodconcentraties in de atmosfeer boven Europa in de oudheid kwantificeert, de tijdsperiode die het hoogtepunt van de oude Griekse en Romeinse culturen overspant. Lood is een van de gevaarlijkste milieuverontreinigende stoffen en is in extreem lage concentraties giftig voor de mens.

De bevindingen dragen bij aan het bewijs dat mensen langer op grote schaal loodvervuiling hebben veroorzaakt dan eerder werd gedacht, volgens de auteurs van de studie.

"Onze allereerste studie van vervuiling tijdens de oudheid afgeleid van een alpine ijskern stelt ons in staat om de impact van de Romeinse emissies op de schaal van Europa beter te evalueren en deze oude vervuiling te vergelijken met de recente vervuiling die verband houdt met het gebruik van gelode benzine in Europa tussen 1950 en 1985, zei Michel Legrand, een atmosferische wetenschapper aan de Université Grenoble Alpes in Grenoble, Frankrijk, en co-auteur van de nieuwe studie.

"Dit alpenijs laat zien dat de loodemissies in de oudheid het natuurlijke loodgehalte met een factor 10 verhoogden. Ter vergelijking:recente menselijke activiteiten in verband met het gebruik van gelode benzine in Europa verhoogden het natuurlijke loodgehalte met een factor 50 tot 100, "Zei Legrand. "Dus, de vervuiling door de Romeinen is vijf tot tien keer minder dan die als gevolg van het recente gebruik van benzine, maar het vond plaats gedurende een lange periode - meerdere eeuwen in plaats van 30 jaar gebruik van gelode benzine."

De nieuwe resultaten ondersteunen eerder onderzoek dat het idee uitdaagde dat milieuvervuiling begon vóór de industriële revolutie in de jaren 1800, volgens Alex Meer, een klimaathistoricus aan de Harvard University die niet betrokken was bij de nieuwe studie.

Het huidige beleid dat normen stelt voor aanvaardbare niveaus van loodvervuiling, gebruikt pre-industriële niveaus als uitgangspunt. Maar de nieuwe bevindingen suggereren dat pre-industriële niveaus geen nauwkeurige basislijn zijn en dat alleen niveaus van vóór het begin van de metallurgie als natuurlijk kunnen worden beschouwd, Meer zei.

"Door de mens veroorzaakte luchtvervuiling bestaat al heel lang, en de basislijn waarvan we dachten dat die natuurlijk was, is in feite niet zo, More zei. "Alle normen van vervuiling die gebaseerd zijn op deze veronderstelling van een premodern pre-industriële basislijn, zijn fout."

De originele loodgieters

Historici noemen het oude Rome de eerste beschaving die massaal lood produceerde en de Romeinen waren de eersten die grootschalige sanitaire systemen met loden leidingen bouwden. Op het hoogtepunt van het Romeinse rijk, de Romeinen ontgonnen lood uit vele delen van Europa, waaronder het Iberisch schiereiland en Groot-Brittannië. De loodproductie daalde na de val van Rome in de 5e eeuw en bereikte geen vergelijkbaar niveau tot de industriële revolutie.

Onderzoekers hadden eerder lood gevonden in een ijskern uit Groenland die ze in verband brachten met het gedetailleerde verhaal van Romeinse mijnbouwactiviteiten, maar omdat Groenland zo ver verwijderd is van de bron van de vervuiling, wetenschappers wisten niet precies wat de loodconcentraties in die tijd in de Europese lucht waren.

Verschillende eerdere studies hebben gekeken naar loodverontreiniging in ijskernen uit de Alpen, maar niemand had zich nog op de Romeinse tijd geconcentreerd. Een studie uit 2017 in het tijdschrift GeoHealth van AGU wees uit dat loodmijnactiviteiten in Europa tijdens de Middeleeuwen tot bijna nul waren gedaald tijdens de Zwarte Dood-pandemie van 1349 tot 1353.

Metalen in ijs

In de nieuwe studie onderzoekers maten concentraties van sporenmetalen in een ijskern uit de Mont Blanc, de hoogste berg van de Alpen, om te begrijpen hoe de Romeinse activiteiten het milieu in Europa hebben beïnvloed. Studies van meersedimenten en veenmoerassen hebben gedurende deze tijd in sommige delen van Europa lokale loodvervuiling aangetoond, maar ijskernen leveren beter bewijs voor het Europese continent als geheel.

De nieuwe studie levert een record van loodvervuiling boven Europa voor ongeveer de afgelopen 5, 000 jaar, verspreid over de Bronstijd (3000 tot 800 BCE), oudheid (800 BCE tot de 5e eeuw CE), en tot in de vroege middeleeuwen.

De onderzoekers ontdekten dat de Romeinen de Europese lucht ongeveer 500 jaar lang vervuilden, van ongeveer 350 BCE tot 175 CE. Binnen die periode, ze vonden twee keer waar loodvervuiling piekte tot meer dan 10 keer hoger dan achtergrondniveaus. De studie kan de exacte jaren niet bepalen, maar de pieken treden op rond 250 BCE en 120 CE en kunnen overeenkomen met tijden van expansie en welvaart van de Romeinse cultuur. De Romeinse Republiek breidde zich in de 3e eeuw voor Christus uit tot het hele Italiaanse schiereiland, en het Romeinse rijk breidde zich in de 2e eeuw CE uit tot het grootste deel van het vasteland van Europa. Ter vergelijking, de Groenlandse ijskern vertoonde loodniveaus met een piek van ongeveer vier keer het achtergrondniveau.

Tussen de twee pieken, de studie wees uit dat de loodvervuiling daalde, hoewel niet op pre-Romeinse niveaus. Dit zou kunnen overeenkomen met de crisis van de Romeinse Republiek, een periode van politieke instabiliteit die de overgang markeerde van de Romeinse Republiek naar het Romeinse Rijk van ongeveer 134 tot 44 vGT, hoewel de exacte data onzeker zijn.

The researchers also quantified antimony pollution during antiquity for the first time and found antimony concentrations at least six times higher than background levels during the Roman era. Lead ores commonly contain elements like arsenic, antimoon, koper, silver and gold.

The findings show the Romans impacted air quality beyond simple lead pollution and their effect on the European atmosphere was longer-lived than previously thought, volgens de auteurs van de studie.

The ice core data gives scientists a better context for understanding how toxic modern air pollution is, according to More.

"Our ultimate goal is to show the man-made impact on the atmosphere for millennia now, " he said. "The baseline that we can now show is much more detailed, compared to modern times."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.