Nell'estate del 536 d.C., una nuvola misteriosa apparve sul bacino del Mediterraneo. "Il sole ha emesso la sua luce senza luminosità", ha scritto lo storico bizantino Procopius, "e sembrava estremamente simile al sole in eclissi, poiché i raggi che emettevano non erano chiari". Sulla scia dell'apparizione della nuvola, il clima locale si è raffreddato per più di un decennio. I raccolti fallirono e c'era una carestia diffusa. Dal 541 al 542, una pandemia conosciuta come la peste di Giustiniano spazzò l'Impero Romano d'Oriente.
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Gli scienziati avevano da tempo sospettato che la causa di tutta questa miseria potesse essere un'eruzione vulcanica, probabilmente da Ilopango in El Salvador, che ha riempito l'atmosfera terrestre di cenere. Ma ora i ricercatori affermano che ci furono due eruzioni - una nel 535 o 536 nell'emisfero settentrionale e un'altra nel 539 o 540 nei tropici - che mantennero fresche le temperature nel nord fino al 550.
La rivelazione proviene da una nuova analisi che combina le carote di ghiaccio raccolte in Antartide e Groenlandia con i dati degli anelli degli alberi. Mostra che la tragedia del sesto secolo è solo un capitolo di una lunga storia di interferenze vulcaniche. Secondo i dati, quasi tutti gli eventi estremi di raffreddamento estivo nell'emisfero settentrionale negli ultimi 2.500 anni possono essere fatti risalire ai vulcani.
Quando un vulcano esplode, emette nell'aria particelle di zolfo chiamate aerosol, dove possono persistere per due o tre anni. Questi aerosol bloccano parte della radiazione solare in entrata, causando il raffreddamento. Quanta luce viene bloccata e quanto dura l'effetto dipende dalla posizione del vulcano e dall'entità dell'eruzione, nonché da altre variabili nel sistema di controllo climatico naturale della Terra.
Gli alberi registrano gli impatti climatici di un'eruzione nella dimensione dei loro anelli: quando si verifica un evento relativo al clima, gli anelli possono apparire più larghi o più sottili della media, a seconda che la regione sia tipicamente umida o secca e la normale lunghezza della crescita stagione. Nel frattempo, le particelle di zolfo alla fine cadono sulla Terra e vengono incorporate nel ghiaccio polare e glaciale, fornendo una registrazione delle eruzioni.
La combinazione dei due tipi di record, tuttavia, si è rivelata difficile in passato. Quindi Michael Sigl del Desert Research Institute e i suoi colleghi hanno usato più carote di ghiaccio di qualsiasi altro studio precedente. Hanno anche impiegato un metodo per migliorare la risoluzione dei dati ottenuti dai nuclei: fondere il nucleo da un'estremità e analizzare continuamente l'acqua di fusione. Il team ha quindi utilizzato un algoritmo sofisticato per abbinare i dati del proprio nucleo di ghiaccio con i set di dati esistenti degli anelli degli alberi.
Le impurità vengono analizzate quando un nucleo di ghiaccio viene continuamente fuso su una piastra riscaldante presso il laboratorio di chimica ultra-traccia del Desert Research Institute. (Sylvain Masclin) I ricercatori hanno rilevato 238 eruzioni negli ultimi 2.500 anni, riportano oggi su Nature . Circa la metà era a metà-alta latitudine nell'emisfero settentrionale, mentre 81 erano ai tropici. (A causa della rotazione della Terra, il materiale proveniente dai vulcani tropicali finisce sia in Groenlandia che in Antartide, mentre il materiale proveniente dai vulcani del nord tende a rimanere nel nord.) Le fonti esatte della maggior parte delle eruzioni sono ancora sconosciute, ma la squadra è stato in grado di abbinare i loro effetti sul clima ai registri degli anelli degli alberi.
L'analisi non solo rafforza l'evidenza che i vulcani possono avere effetti globali di lunga durata, ma arricchisce anche i conti storici, incluso ciò che è accaduto nell'Impero romano del VI secolo. La prima eruzione, alla fine del 535 o all'inizio del 536, iniettò grandi quantità di solfato e cenere nell'atmosfera. Secondo resoconti storici, l'atmosfera si era affievolita entro il marzo 536 e rimase tale per altri 18 mesi.
Gli anelli degli alberi e le persone dell'epoca registrarono temperature fredde in Nord America, Asia ed Europa, dove le temperature estive scesero da 2, 9 a 4, 5 gradi Fahrenheit al di sotto della media dei 30 anni precedenti. Quindi, nel 539 o nel 540, scoppiò un altro vulcano. Emetteva nell'atmosfera il 10 percento in più di aerosol rispetto all'enorme eruzione di Tambora in Indonesia nel 1815, che causò il famigerato "anno senza estate". Ne conseguì altra sofferenza, tra cui carestie e pandemie. Le stesse eruzioni potrebbero anche aver contribuito al declino dell'impero Maya, affermano gli autori.
"Siamo rimasti sorpresi dalla stretta corrispondenza e dalla coerenza della risposta climatica alla forzatura del solfato vulcanico durante l'intero periodo di 2.500 anni", afferma il coautore Joe McConnell del Desert Research Institute. "Ciò dimostra chiaramente l'impatto marcato che le eruzioni vulcaniche hanno sul nostro clima e, in alcuni casi, sulla salute umana, sull'economia e così sulla storia."
