作者:Ulf Buntgen 来源:《科学》 发布时间:2011-1-25 11:12:47
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科学家从树木年轮获取气候信息

 
树木年轮中记录的气候变化数据,与欧洲历史上一些重大的事件有关,比如黑死病。(图片来源:Wikimedia)
 
当帝王更替、瘟疫肆虐的时候,古人总喜欢怪罪于星象。但现在看来,他们更应当责备天气才是。
 
一项有关欧洲树木年轮的研究表明,温和的夏天可能是罗马帝国兴盛的关键原因;而持续干旱、寒潮等其他气候变化,则可能在历史动荡中起到了一定作用,从蛮族入侵导致的罗马衰亡,到横扫了中世纪大半个欧洲的黑死病,都是一些典型的案例。
 
“回顾过去2500年的历史,有许多例子都证明了气候变化是如何影响人类历史的。”论文的第一作者、瑞士联邦森林、雪和景观研究所的古气候学家Ulf Büntgen说,“这一类的信息不仅与古代农业社会有关,也会给现代社会带来影响。”
 
这一结果在线发表在1月14日出版的《科学》(Science)杂志上。研究者分析了近9000份树木数据,这些数据大部分取自过去30年里考古学家们收集的信息。考古学家使用树木年轮来判断古代遗址或建筑年代,这项技术叫做树木年代学。
 
树木年代学家利用从活体树木上获得的年轮数据为基础,比较重叠的样本信息,将视野向更遥远的过去一步步推进。
 
本研究的研究者也使用了同样的方法获得了气候的信息。首先,他们比较了活体树木所记录的过去200年来的气候数据,考察了温度和湿度如何影响年轮的生长。
 
然后,Büntgen和他的同事又考察了古建筑上的木材、河流和沼泽里保存的木头,以及考古学遗址附近的样本,以把数据向后推演得更远。
 
这项研究共使用了7284份来自法国和德国的橡树样本,来弄清湿度在树木年轮上的反映;另有1500份取自奥地利高海拔地区的石松和落叶松的样本,用于建立单独的温度记录数据库。
 
研究人员最终获得了一份连续推演到2500年前有关法国和德国气候信息的数据,并且时间点都被十分精确地标注了。“我们发觉到,我们有了一个超大的数据库。然后我们将数据整合起来,用一种新的分析方法获得了气候信号。”Büntgen说,“只要你有足够的木材样本,就能保证数据的可靠性。你只需要许多材料和许多年轮。”
 
当Büntgen把这份数据拿给历史学家和考古学家看时,他们指出这份数据与人们所了解的古代社会里发生的事件具有一致性。在社会繁荣稳定的时期,例如公元前300年~公元200年罗马帝国兴起的时候,欧洲也经历了温暖、湿润的夏天,极适宜进行农业耕作。类似的气候状况也出现在公元1000~1200年中世纪欧洲鼎盛的时期。
 
研究也显示,气候和大灾难也常常相一致。例如在公元3世纪发生的一场旷日持久的干旱,也恰好是外族入侵和政治动荡发生的时期。与之相反的是,在大约公元1300年的时候,一场寒流伴随着潮湿的夏天来袭,恰好与当时肆虐欧洲的饥荒和瘟疫的发生时间一致。到1347年,那场灾难夺去了欧洲将近一半人口的性命。
 
“这个数据库令人震撼,研究结果也使人大开眼界。”美国阿肯色大学的地球科学家David Stahle说,他此次没有参与到这项研究中来,“这个充满煽动性的结果表明,严酷的气候条件是与社会动荡联系在一起的,黑死病就是个例子。”
 
通过对树木样本的清点,研究者也对人类活动进行了粗略的分析。在社会繁荣时期,人类砍伐了更多的树木用于建筑和燃料,也在考古学记录中留下了更多的样本。
 
而在其他时期,比如在黑死病和大迁徙期,正值罗马帝国被从东方过来的部落摧毁的时期,那时候留下的木材样本数量锐减到几乎没有。“这项结果是人口统计动向的一个有趣指标,也是这项研究中最具挑衅性的部分。”Stahle说。(来源:科学时报 丁佳)
 
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