Вулканические климатические катаклизмы и древние мезоамериканские цивилизации

Вулканические извержения эпизодически изменили климат и окружающую среду Земли в течение миллиардов лет. В древней Мезоамерике - регионе, простирающемся от центральной Мексики до северной Центральной Америки - несколько самых активных вулканов в мире кипят под поверхностью. Цивилизации, которые возникли здесь, включая ольмеков, майя, теотиуакан и ацтеков, все столкнулись с суровой реальностью вулканических опасностей. Падения пепла, пирокластические потоки и массивные инъекции сульфата в стратосферу, сделали больше, чем похоронные города; они вызвали многолетние климатические аномалии, которые нарушали сельскохозяйственные ритмы, от которых зависели эти общества. Изучая осадочные, ледяные и археологические записи, исследователи начали собирать воедино, как вулканические климатические нарушения влияли на рост и падение этих сложных обществ. Эта статья представляет подробное исследование этих эффектов, сосредоточив внимание на механизмах вулканического воздействия климата, конкретных извержениях, которые оставили след в истории Мезоамерики, и социальных реакциях, которые варьировались от адаптации к колла

Вулканический ландшафт Мезоамерики

Мезоамерика находится на вершине Тихоокеанского огненного кольца, где тектонические плиты Кокоса и Риверы субдуктивно подпадают под североамериканские и карибские плиты. Эта зона субдукции питает цепь стратовулканов, которые были активны по всему голоцену. Среди наиболее значительных - Попокатепетль (5 426 м), который извергался десятки раз за последние 10 000 лет; Изтаччиуатль; Вулканический комплекс Колима; и Волкан де Фуэго в Гватемале. В низинах майя менее известные, но исторически катастрофические вулканы, такие как Илопанго (Сальвадор) и Серро Кемадо (Гватемала) произвели плинианские извержения, достаточно большие, чтобы впрыскивать вулканические аэрозоли в стратосферу. Близость этих вулканов к крупным населенным пунктам - Теотиуакан лежал в пределах 70 км от Попокатепетля, и многие города майя усеивали горные районы вблизи активных вентиляционных от

Как вулканические извержения разрушают климат

Основным механизмом, с помощью которого извержения вулканов изменяют климат, является впрыск диоксида серы (SO2) в стратосферу. После этого SO2 превращается в сульфатные аэрозоли, которые отражают поступающее солнечное излучение обратно в космос, вызывая чистое охлаждение на поверхности Земли. Это явление, известное как вулканическая зима, может понизить глобальные температуры поверхности на 0,2 °C до 0,5 °C в течение одного-трех лет после крупного извержения. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году охладило планету примерно на 0,5 °C. В тропиках, где находится Мезоамерика, эффекты усугубляются: уменьшенная солнечная энергия сокращает вегетационный период, угнетает осадки и нарушает сезонную миграцию межтропической зоны конвергенции (ITCZ). Частицы пепла также могут непосредственно покрывать листья, блокируя фотосинтез и загрязняя запасы воды. Со временем повторные извержения могут подтолкнуть региональный климат к засушливости. Для древних земледельцев, которые полагал

Тематическое исследование: Извержение Илопанго Tierra Blanca Joven (TBJ)

Одним из самых разрушительных и хорошо документированных вулканических событий в истории Мезоамерики является извержение вулкана Тьерра Бланка Джовен (TBJ), расположенное в современном Сальвадоре. Радиоуглеродное датирование и анализ осадков помещают это событие около 539 CE ± 1 год, что делает его главным кандидатом на глобальную климатическую аномалию, наблюдаемую в кольцах деревьев и ледяных кернах 536-540 гг. н.э. Извержение было событием VEI-6 (Индекс вулканической взрывоопасности 6), выбросив примерно 20 км3 тефры и массивное количество серы. Слои пепла из Илопанго были обнаружены на расстоянии до 1500 км в полуострове Юкатан, что указывает на то, что слои пепла достигли стратосферы и распространились по всему миру. Изотопные исследования ледяных кернов из Гренландии и Антарктиды показывают резкий скачок серы в 536-540 годах н.э. Эта вулканическая зима совпала с классическим периодом майя (250-1,

Доказательства в низменности майя

Палеоэкологические записи из озер на полуострове Юкатан, таких как озеро Чичанканаб и озеро Пунта-Лагуна, показывают длительный сдвиг в сторону более сухих условий, начинающихся около 540 г. н.э. Стабильные соотношения изотопов в остракодных оболочках и осадочных ядрах показывают снижение значений кислорода-18, что указывает на снижение осадков. Эти сухие условия сохранялись в течение почти двух десятилетий, совпадая с фазой охлаждения после извержения Илопанго. Одновременно, ядра озерных осадков из центральных низменностей майя показывают всплеск частиц древесного угля в течение того же периода, что согласуется с вырубкой и сжиганием лесов - либо фермерами, борющимися за выращивание сельскохозяйственных культур на ухудшающейся земле, либо с разрушением традиционных систем управления земельными ресурсами. Оценки населения из обследований поселений показывают 30%-ное снижение числа занятых домашних хозяйств на таких участках, как Тикал, Калакмул и Копан между 530 и 560 гг. н.э. Хотя причины этого снижения почти наверняка многофакторны (включая

Вулканическое воздействие и уязвимость империи ацтеков

Ацтекская империя (1428-1521 гг. н.э.) поднялась в долине Мексики, бассейне, окруженном вулканами. Попокатепетль и Изтачиуатль стоят в качестве часовых, которые время от времени отправляли пепел в долину. Ацтеки остро осознавали вулканическую активность; они считали, что вулканы были проявлениями богов и что извержения вызывали недовольство. Исторические хроники из Флорентийского кодекса и других этноисторических источников описывают извержения в 1441 и 1454 годах, которые вызвали широкомасштабный ущерб урожаям и социальные волнения. Извержение 1454 года было особенно серьезным: оно совпало с периодом засухи и ранних заморозков, что привело к голоду, который убил десятки тысяч людей в бассейне Мексики. Тем не менее, напряжение на имперскую экономику было серьезным. Климатологи реконструировали последовательность извержений вулканов, которые произошли между 1440 и 1460 годами. Климатологи реконструировали последовательность извержений вулканов в Тихом океане (1452 г. н.э.) и ряд небольших извержений в Центрально

Голод 1450-х годов и его последствия

Голод 1454 года (Один Кролик в ацтекском календаре) был настолько серьезен, что многие семьи продали себя в рабство, чтобы получить еду. Родители, как сообщается, продали своих детей на рынках Теночтитлана и Тескоко. Этот эпизод является одним из наиболее хорошо документированных примеров вулканического нарушения климата, непосредственно вызывающего социальную травму. Согласно Кодексу Чимальпопока, голод длился пять лет, с худшим периодом в 1454–1455 гг. Неспособность правительства предотвратить катастрофу подорвала доверие к политическому режиму. Во время последующего правления Аксайякатля (1469–1481 гг.) ацтекское государство усилило военные кампании по обеспечению продовольственных ресурсов из отдаленных провинций, что в свою очередь перегрузило систему притоков и вызвало восстания в таких регионах, как современный штат Морелос. К моменту прибытия испанцев в 1519 г. империя не полностью восстановила демографические потери 1450-х гг. Хотя было бы редуктивно обвинять вулканические климатические нарушения в падении империи ацтеков — европейские болезни и военные союзы были решающими — вулканические события середины

Религиозные и идеологические реакции на вулканические события

Влияние вулканических климатических сбоев было не только материальным; оно также сформировало духовное мировоззрение мезоамериканских обществ. Майя, например, полагали, что некоторые божества — такие как Чаак (бог дождя) и Кинич Аджав (бог солнца) — контролировали силы природы. Когда вулканический пепел потемнел над небом и убил урожай, священники выполняли сложные ритуалы, включая кровопускание и человеческие жертвы, чтобы успокоить богов. В иероглифическом тексте из Храма надписей упоминается «небогорящее» событие, которое некоторые ученые интерпретируют как извержение вулкана или его последствия. Ацтеки, аналогично, чтили Сюхтекухтли, бога огня и Тлалока, бога дождя, с церемониями, направленными на восстановление климатического баланса. Извержение Попокатепетля в 1509 году было зарегистрировано в Тира-де-ла-Перегринасьон, кодекс, который прослеживает миграцию людей Мексики; событие было замечено как предзнаменование, которое предвещало будущие бедствия. интер

Устойчивость и адаптация в долгосрочной перспективе

Несмотря на серьезные разрушения, мезоамериканские цивилизации также продемонстрировали замечательную устойчивость. Фермеры в горных районах Майя разработали террасированные поля и системы орошения каналов, которые могли бы буферизировать против кратковременной засухи. Ацтеки построили обширные хинампы, которые были устойчивы к незначительным наводнениям, но уязвимы для устойчивых сухих периодов. После извержения TBJ некоторые общины майя переместились вглубь страны или слились с другими политиками, в конечном итоге перестроив города, такие как Чичен-Ица во время Терминала Классика. Археологические данные из региона Петен показывают, что фермеры диверсифицировали свои культуры, посадив более засухоустойчивые виды, такие как маниока и орехи рамона. Они также хранили кукурузу в подземных хултунах (цистернах), которые могли защитить от двух или трех лет нехватки. В долине Мексики ацтеки построили знаменитую систему акведуков, которая доставляла родниковую воду из Чапультепека в Теночтитлан, прям

Современная актуальность: изучение древних вулканических климатических изменений

Изучение древних вулканических климатических сбоев в Мезоамерике — это не просто академическое упражнение. Сегодня та же вулканическая дуга остается активной. Попокатепетль неоднократно извергался в 21 веке, и регион густонаселён. Понимание исторического воздействия даже умеренных извержений на сельское хозяйство и климат может помочь современным правительствам и международным агентствам по оказанию помощи в разработке систем раннего предупреждения. Палеоклиматологи используют древесные кольца и ледяные ядра из региона Майя для калибровки климатических моделей, которые предсказывают последствия будущих вулканических извержений. Уже в 1991 году извержение Пинатубо продемонстрировало, что одно большое событие может снизить глобальные температуры и нарушить азиатские муссоны, что приводит к нехватке урожая в тропических регионах. Изучая, как древние мезоамериканские общества — одна из первых в мире интенсивных сельскохозяйственных систем — отреагировали на вулканические климатические потрясения, мы можем извлечь уроки о порогах адаптации человека. Археологические записи показывают, что общества, которые инвестировали в диверсифицированное сельское хозяйство, долгосрочное хранение продуктов питания и гибкие политические структуры,

В заключение, вулканические климатические нарушения сыграли мощную и часто недооцениваемую роль в траектории древних мезоамериканских цивилизаций. От катастрофического извержения Илопанго в 539 году н.э., которое, вероятно, помогло вызвать Майя Хиатус, до небольших, но кумулятивных извержений середины 15-го века, которые подчеркивали империю ацтеков, инъекция сульфата вулкана и падение пепла привели к многолетнему охлаждению и высыханию, что непосредственно подорвало сельское хозяйство кукурузы. Социальные результаты варьировались от немедленного сокращения населения до политической фрагментации, идеологического кризиса и возможного краха. Тем не менее, во многих случаях эти давления также катализировали сельскохозяйственные инновации, стратегии управления водными ресурсами и религиозную интерпретацию. Полная картина - это постоянные переговоры между человеческими обществами и непредсказуемой вулканической землей. Продолжая совершенствовать хронологию древних извержений и связывая их с климатическими прокси высокого разрешения, исследователи все чаще смогут приписывать конкретные социальные изменения вулканическому воздействию. Эти результаты не только освещают

Для дальнейшего чтения по этой теме см. Кеннетт и др. (2020) об извержении Илопанго и климате Майя , Оппенгеймер и др. (2021) о вулканической зиме в тропиках и Специфические материалы (2022) по вулканической археологии в Центральной Америке .