意外的貢獻: 中世紀僧侶如何幫助推動了現代火山學的發展
由日內瓦大學(UNIGE)領導的一個國際團隊通過分析中世紀的文本,成功地確定了歷史上一些最大的火山爆發的日期。中世紀的僧侶在研究夜空時,無意中記錄了歷史上一些最重要的火山噴發。一個由日內瓦大學(UNIGE)牽頭的全球科學家團隊利用12和13世紀歐洲和中東編年史中的信息,以及冰芯和樹木年輪數據,精確地確定了一些有史以來最大的火山爆發的時間。
他們的研究結果發表在《自然》雜誌上,揭示了關於地球上過去一個特別的火山時代的新見解,一些人認為這個時代促成了小冰期的開始–一個見證了歐洲冰川前進的漫長的冷卻期。
研究小組花了近五年的時間仔細研究了歐洲和中東不同地區的數百份年鑑和編年史,尋找關於月全食和其色調的記載。當月球進入地球的陰影時,就會發生月全食。通常情況下,由於太陽光通過地球的大氣層在地球周圍彎曲,月亮保持可見的紅色球體。然而,在一次大規模的火山爆發之後,平流層–大約從商業飛機的高度開始的大氣層的中心部分–可能含有如此多的灰塵,以至於被掩蓋的月亮變得幾乎看不見。
中世紀的編年史家記錄和描述了各種歷史事件,包括國王和教皇的事蹟、重要的戰役、自然災害和飢荒。同樣值得注意的是那些可能預示著這些災難的天體現象。考慮到《啟示錄》中關於末世的異象,其中提到了一個血紅色的月亮,僧侶們特別注意到了月亮的顏色。在1100年至1300年間發生在歐洲的64次月全食中,編年史家們忠實地記錄了51次。在其中的五個案例中,他們還報告說月亮特別暗。
14世紀末或15世紀初的插圖,描繪了兩個人觀察月食的情景。上面寫著”La lune avant est eclipsee”,即”月亮被蝕”的英文字樣。資料來源: gallica.bnf.fr / BnF
日本抄寫員的貢獻
當被問及是什麼讓他把僧侶們對月蝕的亮度和顏色的記錄與火山的陰暗面聯繫起來時,這項工作的主要作者,UNIGE環境科學研究所的高級研究助理Sébastien Guillet說:”我在聽平克-弗洛伊德的《月亮的黑暗面》專輯時意識到,最黑暗的月食都發生在重大火山爆發的一年左右的時間。由於我們知道月食的確切日期,這就為利用觀測結果縮小火山爆發的時間提供了可能”。
研究人員發現,日本的文士同樣注意到了月食。其中最著名的藤原禎一寫到了1229年12月2日觀察到的一次前所未有的月食:”老人們從未見過像這次這樣的月食,看不到月盤的位置,就像它在月食期間消失了一樣……這真是令人恐懼的事情。大規模火山爆發產生的平流層塵埃不僅是造成月亮消失的原因。它還通過限製到達地球表面的陽光來冷卻夏季溫度。這反過來又會給農作物帶來毀滅。”
交叉核對文本和數據
“我們從以前的工作中知道,強烈的熱帶噴發可以在幾年內誘發大約1°C的全球降溫,”馬庫斯-斯托菲爾說,他是聯合國環境科學研究所的全職教授,也是這項研究的最後一位作者,是將樹環的測量結果轉換為氣候數據的專家,他共同設計了這項研究。”它們還可能導致降雨異常,一個地方出現乾旱,另一個地方出現洪水。”
儘管有這些影響,當時的人們不可能想像到歉收或不尋常的月食與火山有什麼關係–噴發本身除了一個沒有記錄。”我們只知道這些噴發,因為它們在南極洲和格陵蘭島的冰上留下了痕跡,”共同作者、劍橋大學地理系教授克萊夫-奧本海默說。”通過將冰芯的信息和中世紀文本的描述結合起來,我們現在可以更好地估計這一時期一些最大的噴發發生的時間和地點。”
氣候和社會受到影響
為了充分利用這種整合,塞巴斯蒂安-吉列(Sébastien Guillet)與氣候模型專家合作,計算最可能的噴發時間。他說:”知道火山爆發的季節是至關重要的,因為它影響到火山塵埃的傳播以及與這些爆發相關的冷卻和其他氣候異常。”
除了幫助縮小這些事件的時間和強度之外,使這些發現具有重要意義的是,從1100年到1300年的時間段從冰芯證據中得知是歷史上火山最活躍的時期之一。在這項新研究中考慮的15次噴發中,13世紀中期的一次噴發可與1815年著名的坦博拉火山噴發相媲美,那次噴髮帶來了1816年的”無夏年”。中世紀的火山爆發對地球氣候的集體影響可能導致了小冰河時代,當時歐洲冰封的河流上舉行了冬季冰展。”研究人員總結說:”提高我們對這些原本神秘的火山爆發的認識,對於理解過去的火山活動是否以及如何不僅影響氣候而且影響中世紀的社會至關重要。”