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Ce que la pollution au plomb dans les glaces arctiques peut nous dire sur le Moyen Âge

Ce que la pollution au plomb dans les glaces arctiques peut nous dire sur le Moyen Âge


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Comment des événements comme la peste de la peste noire ont-ils eu un impact sur l'économie de l'Europe médiévale? Les particules de plomb emprisonnées profondément dans la glace arctique peuvent nous le dire.

Les processus commerciaux et industriels ont émis du plomb dans l'atmosphère pendant des milliers d'années, depuis l'extraction et la fusion de minerais d'argent pour faire de la monnaie pour la Rome antique jusqu'à la combustion de combustibles fossiles aujourd'hui. Cette pollution par le plomb se déplace sur les courants du vent dans l'atmosphère, pour finalement se déposer sur des endroits comme la calotte glaciaire au Groenland et dans d'autres parties de l'Arctique. En raison du lien du plomb avec des métaux précieux comme l’argent et du fait que les niveaux de plomb naturel dans l’environnement sont très faibles, les scientifiques ont découvert que les gisements de plomb dans les couches de glace arctique sont un indicateur sensible de l’activité économique globale à travers l’histoire.

Dans une nouvelle étude publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, des chercheurs du Desert Research Institute, de l'Université d'Oxford, du NILU - Norwegian Institute for Air Research, de l'Université de Copenhague, de l'Université de Rochester, de l'Alfred Wegener Institute for La recherche polaire et marine a utilisé treize carottes de glace arctique du Groenland et de l'Arctique russe pour mesurer, dater et analyser les émissions de plomb capturées dans la glace de 500 à 2010 CE, une période qui s'étendait du Moyen Âge à la période moderne jusqu'à la cadeau.

Ce travail s'appuie sur une étude publiée par certains des mêmes chercheurs en 2018, qui a montré comment la pollution par le plomb dans une seule carotte de glace du Groenland a suivi les hauts et les bas de l'économie européenne entre 1100 avant notre ère et 800 de notre ère, une période qui comprenait la Grèce. et les empires romains.

«Nous avons étendu nos antécédents au Moyen Âge et à la période moderne jusqu'à nos jours», a expliqué Joe McConnell, Ph.D., auteur principal de l'étude et directeur du laboratoire de chimie des noyaux de glace Ultra-Trace de l'Institut de recherche du désert à Reno, Nevada . «En utilisant un éventail de treize carottes de glace au lieu d'un seul, cette nouvelle étude montre qu'avant la révolution industrielle, la pollution par le plomb était omniprésente et étonnamment similaire dans une grande partie de l'Arctique et sans aucun doute le résultat des émissions européennes. Le réseau de carottes de glace fournit avec des détails étonnants un enregistrement continu des émissions industrielles européennes - et plus tard nord-américaines - au cours des 1500 dernières années.

«Il aurait été impossible de développer et d'interpréter une telle gamme d'enregistrements de carottes de glace dans l'Arctique sans une collaboration internationale», a ajouté McConnell.

L'équipe de recherche a constaté que l'augmentation de la concentration de plomb dans les carottes de glace suit de près les périodes d'expansion en Europe, l'avènement de nouvelles technologies et la prospérité économique. La diminution du plomb, en revanche, a été associée aux perturbations climatiques, aux guerres, aux épidémies et aux famines.

«L'augmentation soutenue de la pollution par le plomb au début et au haut Moyen Âge (environ 800 à 1300 CE), par exemple, indique une croissance économique généralisée, en particulier en Europe centrale, car de nouvelles zones minières ont été découvertes dans des endroits comme le Harz allemand et les montagnes Erzgebirge» A noté McConnell. «La pollution par le plomb dans les carottes de glace a diminué au cours de la fin du Moyen Âge et du début de la période moderne (environ 1300 à 1680) lorsque la peste a dévasté ces régions, ce qui indique que l'activité économique a stagné.

Même avec des hauts et des bas au fil du temps dus à des événements tels que des épidémies, l'étude montre que l'augmentation de la pollution par le plomb dans l'Arctique au cours des 1500 dernières années a été exponentielle. «Nous avons constaté une augmentation globale de 250 à 300 fois de la pollution par le plomb dans l'Arctique depuis le début du Moyen Âge en 500 de notre ère jusqu'aux années 1970», a expliqué Nathan Chellman, doctorant à DRI et coauteur de l'étude. «Depuis l'adoption de politiques de réduction de la pollution, y compris la Clean Air Act de 1970 aux États-Unis, la pollution par le plomb dans la glace arctique a diminué de plus de 80%.

«Pourtant, les niveaux de plomb sont environ 60 fois plus élevés aujourd'hui qu'ils ne l'étaient au début du Moyen Âge», a ajouté Chellman.

Cette étude comprenait un éventail de carottes de glace et l'équipe de recherche a utilisé une modélisation atmosphérique de pointe pour déterminer la sensibilité relative de différents sites de carottes de glace dans l'Arctique aux émissions de plomb. «La modélisation montre que le noyau de l'Arctique russe est plus sensible aux émissions européennes, en particulier des régions de l'est de l'Europe, que les noyaux du Groenland», a expliqué Andreas Stohl, Ph.D., scientifique atmosphérique à NILU et co-auteur de l'étude. «C'est pourquoi nous avons constaté des niveaux constamment plus élevés de pollution par le plomb dans le noyau de l'Arctique russe et des augmentations plus rapides au début et au haut Moyen Âge alors que les opérations minières se déplaçaient vers le nord et l'est de la péninsule ibérique vers la Grande-Bretagne et l'Allemagne.»

La combinaison d'expertise sur cette étude est unique, poursuivant une collaboration entre des chercheurs dans des domaines aussi différents que la chimie des noyaux de glace et l'histoire économique. Selon l'équipe, ces résultats témoignent des avantages de la collaboration interdisciplinaire.

«Ce que nous trouvons n'est pas seulement intéressant pour les scientifiques de l'environnement qui veulent comprendre comment l'activité humaine a modifié l'environnement», a déclaré Andrew Wilson, Ph.D., professeur d'archéologie de l'Empire romain à Oxford et co-auteur sur l'étude. «Ces archives de carottes de glace aident également les historiens à comprendre et à quantifier la manière dont les sociétés et leurs économies ont réagi aux forces extérieures telles que les perturbations climatiques, les épidémies ou les troubles politiques.»

Image du haut: Joe McConnell, Ph.D, auteur principal de l’étude, et Nathan Chellman, doctorant à DRI et coauteur de l’étude, examinent une carotte de glace dans le laboratoire de chimie du noyau de glace Ultra-Trace de DRI à Reno, Nevada. Image courtoisie du Desert Research Institute


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