Yersinia pestis, the bacterium that causes the plague, seen magnified by optical microscopy.

一项新的研究表明,黑死病——人类历史上最致命的流行病之一,据估计夺去了欧洲一半人口的生命——可能是由火山爆发引发的。

通过研究欧洲各地的树木年轮以更好地了解 14 世纪的气候,并将数据与南极洲和格陵兰岛的冰芯样本进行比对,以及分析历史文献,研究人员构建了一个“完美风暴”情景,这或许可以解释这场历史悲剧的起源。他们的研究成果于周四发表在《地球与环境通讯》杂志上。

研究作者认为,大约在1345年,也就是新冠疫情爆发前两年,地中海地区曾发生过一次火山喷发,喷发地点可能是一座火山,也可能是一组位置不明的火山,很可能位于热带地区。火山灰形成的雾霾在多年内部分遮蔽了地中海地区的阳光,导致气温下降,农作物歉收。

随之而来的粮食短缺有可能引发饥荒或内乱,因此威尼斯和热那亚等意大利城邦不得不从黑海地区紧急进口粮食,这有助于维持民众的温饱。

然而,运载这些谷物的船只却装载着一种致命的细菌:鼠疫耶尔森菌。这种病原体起源于中亚的野生啮齿动物种群,后来引发了席卷欧洲的鼠疫。

“鼠疫杆菌会感染鼠蚤,鼠蚤会寻找它们偏爱的宿主——老鼠和其他啮齿动物。一旦这些宿主死于这种疾病,鼠蚤就会转向其他哺乳动物,包括人类,”该研究的合著者、德国莱布尼茨东欧历史文化研究所的中世纪气候和流行病学史学家马丁·鲍赫说道。

The bubonic plague was the most common type of plague during the Black Death, and it manifested with buboes, or swollen lymph nodes.

鲍赫补充道:“鼠蚤会被粮仓吸引,它们可以靠谷物粉尘作为应急食物来源存活数月,这使它们能够熬过从黑海到意大利的漫长航程。抵达港口城市后,谷物会被集中存放在中央粮仓,然后再分发到较小的储存点或进行进一步的交易。”

在新冠疫情爆发前,世界人口不足 4.5 亿 。1347 年至 1351 年间,黑死病至少夺去了 2500 万人的生命 。人口锐减带来的社会、经济和文化影响在欧洲乃至世界其他地区持续了数十年。

异常年份

人们一直认为船舶和粮食贸易在黑死病传入欧洲的过程中发挥了核心作用。然而,这项研究首次提出,火山爆发可能是引发这场大流行的一系列事件中的第一个导火索。

“我发现,13世纪和14世纪最严重的饥荒恰恰发生在黑死病爆发前的几年,”鲍赫说。“如果没有气候引发的饥荒背景,我们无法解释为什么黑死病会在1347年和1348年精准地席卷意大利。”

鲍赫查阅了包括行政记录、信件、瘟疫论文,甚至诗歌和铭文在内的历史文献,以构建这些关键的大流行前岁月的图景,但他需要来自他所在领域之外的科学证据来证实他的发现。

在一次会议上,他结识了英国剑桥大学环境系统分析教授乌尔夫·本特根,后者也是这项研究的合著者。鲍赫表示,两人发现他们对“同样的异常年份”有着共同的兴趣,于是决定合作研究这一课题。

“我们讨论的是800年前发生的事情,”比恩特根说。“我们从哪里获得气候信息?我们的信息来源有限。一种是历史或文献证据,马丁研究的就是这些,另一种是树木年轮。”

比恩特根表示,树木年轮能够提供“高分辨率的古气候重建”,因为树木在生长过程中会不断受到周围环境的影响。例如,如果生长条件适宜,树木就会形成更宽的年轮和更高的木材密度。这些每年形成的年轮,就像一本书一样,可以解读它们,从而了解树木周围的气候是寒冷、温暖、干燥还是潮湿。

The blue lines visible in this magnification of a tree ring used for the study correspond to 1345 and 1346, and the researchers believe this is evidence of a volcanic eruption.

比恩特根研究了来自欧洲各地数千个自然保存的活树和古树样本,这些样本此前曾用于历史温度重建研究。他注意到,树木年轮表明气候变冷,这与鲍赫关于饥荒的假设相吻合。“在树木年轮中,我们看到了气候的下降,这意味着连续两到三年气温低于正常水平,”比恩特根说道。

比恩特根还研究了历史冰芯数据,寻找能够佐证树木分析结果的化学特征。他说:“与此同时,我们在冰芯记录中发现了硫含量激增的证据,这与树木完全无关,而这可能指向火山喷发。”

比恩特根补充说,众所周知,富含硫磺的大型火山喷发会导致随后夏季气温下降。火山起源或许有助于解释黑死病的一个长期谜团:为什么欧洲部分地区损失了高达60%的人口,而其他地区却毫发无损。

“例如,瘟疫并没有蔓延到罗马或米兰,”鲍赫说。“这些都是大城市,但它们周围都是粮食产区,所以它们不像威尼斯和热那亚那样急需进口粮食。”

通过粮食运输传播鼠疫的观点支持了黑死病是一场复杂的事件,受到众多自然、社会和经济因素的影响这一观点。“很多因素需要同时出现,”比恩特根说,“如果其中任何一个因素缺失,这场大流行就不会发生。”

Researchers collecting tree samples in the Pyrenees.

一个有趣的细节

北爱荷华大学地理系主任兼教授马克·韦尔福德在一封电子邮件中表示,这项研究有力地论证了鼠疫杆菌是火山活动导致其经由地中海港口传入的,这为科学家们对气候变化与疾病动态之间关系的理解增添了又一​​个有趣的视角。韦尔福德并未参与这项研究。

据英国东安格利亚大学中世纪晚期历史教授马克·贝利称,这项新研究也推动了关于天气波动如何影响黑死病爆发的持续争论。

“作者们认为,像黑死病这样非同寻常的事件必然是自然和社会因素特殊巧合的结果,这合情合理,”贝利在一封电子邮件中写道。他本人并未参与这项研究。

“他们的创新之处在于强调了黑死病席卷欧洲前两年火山活动、粮食短缺和粮食贸易路线变化之间的联系:我们已经知道收成歉收,而且1347年与东方的粮食贸易更有可能加强而不是改变,”他补充道。

英国杜伦大学中世纪经济与社会史副教授亚历克斯·布朗在电子邮件中赞扬了这篇论文对中世纪经济相互关联性的阐述:“鲍赫和本特根的研究表明,理解人、动物和环境之间的关系对于研究历史上的流行病以及未来应对流行病的准备工作都至关重要。” 他本人并未参与这项研究。