Новые данные об извержении вулкана, в результате которого пепел разлетелся по землям майя

Херардо Агирре-Диас

Цивилизация майя расцвела в свой золотой век, когда на южной окраине региона майя, на территории нынешнего Сальвадора, извергался вулкан. Десятки метров пепла и мусора погребли густонаселенные плодородные фермерские долины вокруг кальдеры Илопанго. Аэрозоли, выброшенные в стратосферу в результате извержения, осели даже в Гренландии и Антарктиде. В то время как более широкая цивилизация майя не пострадала, потребовалось полтора столетия, чтобы жизнь в тени Илопанго возобновилась.

В недавнем исследовании археолог из Оксфордского университета Виктория Смит и ее коллеги использовали годичные кольца деревьев из пня, попавшего в пирокластический поток, а также данные кернов полярного льда, полученные на расстоянии более 7000 км (4300 миль). Они датируют извержение 431 годом нашей эры, ранней частью классического периода майя. Дата может помочь будущим археологам и исследователям климата лучше понять влияние извержения на Центральную Америку и остальной мир.

Похоронен Огненной Бланкой Ховен

Вулканы — опасные соседи, но они могут сблизить людей, несмотря на риски. Плодородные вулканические почвы в долинах Сальвадора поддерживали плотное население в деревнях майя и городских центрах, таких как Чалчуапа. К началу классического периода майя, около 250 г. до н.э., правители Чалчуапы построили на этом месте храмы и площадку для игры в мяч. Артефакты, найденные среди руин, свидетельствуют о торговых связях даже с центральной Мексикой.

Классический период иногда называют золотым веком цивилизации майя, когда влияние и власть культуры росли, ее города становились больше и богаче, а ее архитектура и искусство процветали. Но затем Илопанго, дремавший вулкан в 10 км (6 милях) к востоку от Чалчуапы, с ревом ожил.

Когда археологи начали раскопки захороненных останков Чалчуапа (который находится рядом с современным городом с таким же названием), они обнаружили, что материалы раннего классического периода лежали под толстым слоем белого вулканического пепла и пемзы. Один и тот же слой пепла появляется по всему региону в виде бледных обнажений, поэтому геологи назвали извержение «Огненная земля» в честь «молодой белой земли», оставшейся после него.

Эти отложения также рассказали историю извержения. Смит и ее коллеги измерили глубину слоев в 72 точках в районе Илопанго. Они использовали эти данные для создания трехмерной модели пепла и скал, выброшенных Илопанго, и для моделирования некоторых аспектов извержения.

Читайте также:
Как настроить начальный экран Safari 14 с обоями на macOS

Извержение на Тьерра-Бланка-Ховен подняло в небо шлейф из пепла и пыли на 45 км (28 миль). Ветры разносили пепел по обширной территории Центральной Америки и Тихого океана. Пыль пепла даже упала на низменности майя, в сотнях километров к северу. Часть этого пепла, вместе с аэрозольными частицами серы и других химикатов, попала в верхние слои атмосферы Земли, где течения унесли их почти на 7 800 км к ледяным шапкам Гренландии и Антарктиды.

Это живописное озеро - кальдера Илопанго, последнее извержение которой произошло в 1800-х годах.
Увеличить / Это живописное озеро — кальдера Илопанго, последнее извержение которой произошло в 1800-х годах.

Херардо Агирре-Диас

Ближе к вулкану возвышающийся шлейф рухнул под собственным весом, посылая быстрые, смертоносные потоки горячего газа, пепла и пемзы — пирокластические потоки — несущиеся по земле на 50 км или более. Слой пепла и пемзы глубиной до 70 м (230 футов) заглушил некоторые из долин, ближайших к вулкану, а слой глубиной 2 м (6 футов) покрывал сотни квадратных километров сельскохозяйственных угодий майя.

Без письменных отчетов и лишь ограниченных археологических свидетельств мы не знаем, сколько людей погибло, сколько домов было снесено с землей и сколько предупреждений было сделано людьми.

Но нет никаких сомнений в том, что извержение было разрушительным. Примерно в то же время, что и извержение Тьерра-Бланка-Ховен, керамика, сделанная в Сальвадоре, перестала отображаться в археологических записях на памятниках майя. «Мы думаем, что отсутствие керамического производства в этом районе объясняется отсутствием людей», — сказал Смит Ars, — «поскольку большая его часть была непригодна для жилья в течение многих лет, а для восстановления ландшафта потребовались бы десятилетия».

Связывание и датирование катастрофы

В нескольких сотнях километров, в низинах Гватемалы и Белиза, люди, должно быть, заметили сантиметр или около того пепла, покрывающего их дома, храмы, улицы и поля, но сердцевина майя избежала худших ударов Тьерра-Бланка-Ховен. Расширение майя классического периода продолжалось, несмотря на разрушения вокруг Илопанго. Однако у нас пока нет достаточных доказательств, чтобы сказать, как местная катастрофа повлияла на более широкие торговые сети, частью которых был Чалчуапа, или как все эти аэрозоли в стратосфере повлияли на мировой климат в годы после извержения.

Если вы хотите действительно понять более широкие последствия извержения вулкана, вам нужно знать, когда оно произошло, чтобы сказать, что произошло потом. Но встречаться с Тьерра-Бланкой Ховен было непросто. Радиоуглеродные датировки кусков деревянных обломков, обнаруженных в пирокластических слоях, могут только сузить его до примерно 270-562 года н.э. Это охватывает почти весь классический период майя.

Читайте также:
MediaTek MT9638 - новый чипсет для телевизоров с поддержкой 4K

Смит и ее коллеги обнаружили пень из красного дерева («слегка обугленный», как они отмечают), смешанный с обломками пирокластического потока от извержения. Они провели радиоуглеродное датирование нескольких его колец, а затем сопоставили годовой отчет о возрасте дерева с калибровочной кривой по радиоуглероду, полученной из образцов известного возраста.

(Это делается с помощью процесса, называемого согласованием покачивания. А затем кто-то должен был ввести фразу «согласование покачивания» в серьезную академическую статью и отправить ее в Proceedings of the National Academy of Science.)

Колебание пня позволило сузить дату извержения до 425–440 гг. Н. Э. Это был достаточно малый диапазон, чтобы оправдать внимательное изучение слоев льда в образцах керна из Гренландии и Антарктиды, где Смит и ее коллеги надеялись найти признаки вулканического пепла или внезапного увеличения серы, падающей с неба.

В слое льда Гренландии, датируемом 431 г. н.э., они нашли пепел; химический состав его крошечных стеклянных осколков хорошо соответствовал материалу, извергнутому из Илопанго. Сера, выброшенная в стратосферу во время извержения, потребовала больше времени, чтобы вернуться на Землю; Смит и ее коллеги обнаружили это в слоях льда, датируемых 433 годом н.э., в образцах из Гренландии и Антарктиды. Эти даты хорошо согласуются с археологическими свидетельствами.

Последствия неясны

Смит и ее коллеги подсчитали, что Огненная Бланка Ховен выбросила в атмосферу больше серы, чем извержение вулкана Пинатубо в 1991 году на Филиппинах, которое охладило субтропическое лето примерно на 1 ° C в течение следующих нескольких лет. Соединения серы в верхних слоях атмосферы отражают солнечный свет и сохраняют прохладу в некоторых частях атмосферы летом; эффект длится до тех пор, пока частицы наконец не упадут на землю, что может занять до десятилетия.

Но, несмотря на внушительный объем серы, которую Тьерра-Бланка Ховен закачал в верхние слои атмосферы, нет никаких доказательств того, что она оказала глобальное или даже региональное влияние на климат.

Смит и ее коллеги говорят, что, основываясь на их моделировании, извержение, вероятно, снизило летние температуры примерно на 0,5–1 ° C в Южном полушарии «на несколько лет». Обычно вулканы в тропиках оказывают большее влияние на северное полушарие из-за преобладающих атмосферных течений, но вулкан, похоже, отложил более высокие концентрации соединений серы в Антарктиде, чем в Гренландии. Это говорит о том, что он бросил свою охлаждающую тень на Южное полушарие.

Читайте также:
Приложение Xiaomi Wear 2.0 поставляется с набором новых функций

«К сожалению, для Южного полушария имеется слишком мало хорошо датированных прокси-записей палеоклимата, чтобы проверить климатические последствия извержения», — писали Смит и ее коллеги. Теперь, когда извержение датировано, они говорят, что обнаружение и анализ древних климатических записей из таких источников, как осадки озера и океана, ледяные керны, годичные кольца деревьев и пещерные образования, могут помочь понять, как (или повлияло ли) Огненная Земля на климат в своем последствия.

Моделирование извержений древних вулканов может помочь объяснить, что происходило в прошлом, а также обеспечить готовность к стихийным бедствиям сегодня. Это неплохая идея, поскольку Илопанго по-прежнему является одним из 20 потенциально действующих вулканов в одном только Сальвадоре. С 1800-х годов было довольно тихо, но мы не можем рассчитывать на то, что это продолжится.

Жизнь находит способ

Тем временем люди переселили земли вокруг Илопанго, и современный Чалчуапа представляет собой динамично развивающееся сообщество. Он расположен рядом с группой доколумбийских памятников майя, включая архитектурный комплекс Тазумаль, где элита майя построила свои пирамиды, площадку для игры в мяч и другие церемониальные сооружения незадолго до того, как Илопанго похоронил город и окружающие его сельскохозяйственные угодья.

Примерно через столетие после извержения Тьерра-Бланка Ховен керамика из Сальвадора вернулась на рынок по всему миру майя, а раскопки в Тазумале позволяют предположить, что комплекс снова использовался к концу классического периода около 600 г. н.э. Это продолжалось еще несколько столетий, пока люди не переехали в другие места в 1200 году нашей эры.

Другими словами, люди в древнем Сальвадоре продолжали жить даже после стихийных бедствий. В конце концов, они снова заняли и отстроили разрушенный город, заново засеяли фермы и расширили цивилизацию. И даже после более масштабного опустошения европейского колониализма люди майя и их культура продолжают жить и процветать сегодня. Таким образом люди становятся стойкими.

И это, возможно, самое важное, чему мы можем научиться из прошлого.

PNAS, 2020 DOI: 10.1073 / pnas.2003008117 (О DOI).