LUOMUS

Luonnontieteellinen keskusmuseo

Rooman valtakunnan aikainen poikkeava ilmasto syöksi Euraasian ihmiset kurjuuteen ja koettelemuksiin

26.1.2018
Markku Oinonen & Samuli Helama

Subfossiilinen puunrunko nousee järvestä (Hannu Herva / Luke)

Tuore arvostetussa tiedelehdessä julkaistu tutkimus osoittaa, että 500-luvun puolivälin tulivuorenpurkaukset aiheuttivat poikkeuksellisen synkän ja kylmän ajanjakson.

Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Ajoituslaboratorion ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) yhteistutkimuksen valossa vaikuttaa siltä, että vuodet 536 ja 541–544 jälkeen ajanlaskun alun olivat ihmisille erittäin hankalia.

Pitkään jatkuva valoton aika heikentää elämän perusedellytyksiä. Kasvien perustuotanto riippuu saapuvan auringonsäteilyn määrästä. Myös ruuantuotanto, kuten viljely ja karjankasvatus perustuvat samaan auringosta saatavaan energiaan. Ihmisen vastustuskyky puolestaan heikkenee, jos auringonvaloa ei saa riittävästi elintärkeän D-vitamiinin tuotantoon.

– Tutkimuksemme osoittaa, että koko pohjoisen pallonpuoliskon kattanut ilmastoanomalia, eli normaalista poikkeava ilmiö, oli seurausta usean tulivuorenpurkauksen yhteisvaikutuksesta, kertoo Ajoituslaboratorion johtaja Markku Oinonen.

Purkauksista ilmakehään levinneet aerosolit pimensivät auringon pitkäksi aikaa.

Poikkeuksellisen kehnot olosuhteet vaikeuttivat merkittävästi maanviljelyn edellytyksiä ja vähensivät väestön D-vitamiinin tuotantoa. Ihmisten yleiskunto heikkeni nälän vuoksi ja kurjuuden kierrettä lisäsi heikentynyt vastustuskyky.

Vuosilustot kertovat menneestä

Tutkimus pohjautuu puunrunkojen dendrokronologiaan eli lustokalenteriin. Subfossiilisten – eli sellaisenaan säilyneiden – runkojen lustosarja kattaa viimeiset 7600 vuotta. Puita löydetään usein pienten järvien pohjista, joista Luke on kerännyt näytteitä ja taltioinut niitä 1990-luvulta saakka.

– Metsänrajamännyn vuosilustoista on rakennettu yli 7600 vuotta pitkä lustokalenteri, johon voidaan verrata erilaisia historian tapahtumia. Lustokalenteri on tärkeä osa globaalimuutoksen mittaristoa, kertoo tutkija Samuli Helama Lukesta.

Nyt julkaistun tutkimuksen näytteet ajoitettiin lustokalenterin avulla Lukessa, jossa niistä myös vuoltiin lastunäytteet kullekin kalenterivuodelle. Ajoituslaboratorio teki lastunäytteistä isotooppianalyysit.

Hiili-isotoopit kertovat kesän säästä

Tutkimuksen tulokset perustuvat puiden vuosilustoihin tallentuneisiin hiili-isotooppivaihteluiden analysointiin. Hiili-isotooppivaihtelut kuvastavat puiden yhteyttämistä, jonka määrä puolestaan riippuu pääosin kesäajan auringonsäteilyn määrästä.

Nyt julkaistu tutkimus osoittaa puiden vuosilustojen hiili-isotooppivaihteluiden ja tulivuorenpurkausten riippuvuussuhteen aina 1800-luvulta viime vuosiin, ja ennallistaa auringon saapuvan säteilymäärän romahduksen vuosien 536 ja 541–544 aikana. Kesälämpötilojen vaihteluita ennallistettiin samaan tapaan puiden vuosilustojen tiheysvaihteluihin perustuen.

Karu aika toi paiseruttoepidemian

Poikkeuksellisen kehnot vuodet osuvat yksiin Rooman valtakuntaa horjuttaneen paiseruttoepidemian kanssa. Yersinia pestis -bakteerin levittämä epidemia alkoi vuonna 542 ja tappoi arviolta puolet tai enemmän silloisen Itä-Rooman väestöstä. Rutto levisi läpi Euroopan, Välimeren alueelle ja mahdollisesti Suomeen saakka ja oli tappanut 700-luvulle tultaessa kymmeniä miljoonia ihmisiä.

Tutkimus on tehty Helsingin yliopiston ja Luken konsortiohankkeena ja mukana on ollut Itä-Suomen yliopiston, Ilmatieteen laitoksen, Geologian tutkimuskeskuksen ja Turun yliopiston tutkijoita. Tutkimusta on rahoittanut Suomen Akatemia.

Tutkimus on julkaistu kansainvälisessä Scientific Reports -julkaisusarjassa:

Helama S, Arppe L, Uusitalo J, Holopainen J, Mäkelä H M, Mäkinen H, Mielikäinen K, Nöjd P, Sutinen R, Taavitsainen J-P, Timonen M and Oinonen M 2018. Volcanic dust veils from sixth century tree-ring isotopes linked to reduced irradiance, primary production and human health. Scientific Reports 8, http://www.nature.com/articles/s41598-018-19760-w.

Lisätiedot:

Markku Oinonen, FT, dosentti
yksikönjohtaja, Luonnontieteet
Luonnontieteellinen keskusmuseo LUOMUS
markku.j.oinonen@helsinki.fi
050 318 7302

Samuli Helama, FT, dosentti
Luonnonvarakeskus
samuli.helama@luke.fi
040 801 5047

Avainsanat: 

TutkimusTiedeuutisetTiedoteAjoitukset ja isotoopit