Новый взгляд на теплое окно, которое открыло Гренландию для викингов

Норвежские путешествия, которые посадили поселения на юго-западном побережье Гренландии около 985 года н.э., остаются одним из самых драматических эпизодов средневековой экспансии. В течение почти 500 лет эти сообщества фермеров, охотников и торговцев поддерживали себя в среде, которая могла легко стать смертельной. Историки однажды подчеркнули культурные факторы - торговые сбои, конфликты с группами инуитов или социальную жесткость - чтобы объяснить их возможное исчезновение. За последние два десятилетия множество данных о палеоклимате сместило внимание к условиям окружающей среды. История гренландцев-викингов все чаще понимается как пример того, как долгосрочная изменчивость климата может позволить, поддерживать и в конечном итоге застрять в человеческой популяции.

Переосмысление средневекового теплого периода в Северной Атлантике

Термин Средневековый теплый период (MWP) уже давно используется для описания диапазона относительно мягких температур между примерно 950 и 1250 годами н.э. в некоторых частях Европы и Северной Атлантики. В Гренландии, однако, MWP не был однородным одеялом тепла. Ледяные керны высокого разрешения из ледяного щита Гренландии, исследования осадочных пород озера из региона Кангерлуссуак и хронологии колец деревьев из Скандинавии сходятся на более тонкой картине. Летние температуры вдоль фьордов южной Гренландии во время MWP, возможно, были на 1-2 ° C теплее, чем в среднем в 20-м веке, в то время как зимние температуры могли быть на 3-4 ° C мягче по сравнению с Малым ледниковым периодом, который последовал. Критически, вегетационный сезон на таких участках, как Браттахлид (современный Кассиарсук), удлиненный на несколько недель, достаточно, чтобы ячмень и другие более твердые зерна достигли урожая.

Но тепло само по себе не объясняет присутствие скандинавов. Климатические факторы в субполярном регионе включают сложные петли обратной связи между океанскими течениями, протяженностью морского льда, атмосферным давлением и солнечным воздействием. Каждый из этих факторов способствовал относительно стабильным, мягким условиям, которые позволили процветать поселениям Гренландии.

Основные климатические факторы, стоящие за поселениями Гренландии

Температура поверхности моря и роль Североатлантического течения

Северо-Атлантическое течение (NAC), расширение Гольфстрима, транспортирует теплую, соленую воду в сторону Норвежского моря, а затем раскалывается, отправляя ветви в Гренландию и Баренцево море. Во время MWP реконструкции из морских осадочных кернов указывают, что температура поверхности моря (SST) у юго-западной Гренландии была на 1-3 ° C теплее, чем современные средние значения для региона. Эти более теплые воды имели множественные эффекты. Они уменьшили протяженность весеннего морского льда вдоль побережья, открыв более ранние и длинные навигационные окна между Гренландией, Исландией и европейским материком. Меньшее количество морского льда также означало меньше дрейфующих ледовых опасностей для норвежских кнарров, прочных грузовых судов, которые перевозили древесину, железо и скот через опасный Датский пролив. Кроме того, повышенные SST поддерживали богатые популяции трески, капелина и тюленей, обеспечивая надежный источник белка, который дополнял

Исследование 2011 в Quaternary Science Reviews проанализировало записи SST на основе алкенона из морских ядер вблизи шельфа Гренландии и обнаружило явный пик тепла между 1000 и 1200 годами н.э., точно совпадающий с зенитом активности норвежских поселений. Эта синхронизация убедительно свидетельствует о том, что океанический теплотранспорт был фундаментальным фактором жизнеспособности колонии.

Атмосферная циркуляция и Североатлантическое колебание

Североатлантическое колебание (НАО) описывает качели в атмосферном давлении между исландским Низким и Азорским Высокими. Положительная фаза НАО обычно приносит более сильные вестерли, более мягкие и влажные зимы в северную Европу и более прохладные, более сухие условия в южную Европу. Реконструкции НАО из колец деревьев, ледяных кернов и спелеотемов указывают на то, что устойчивая положительная фаза доминировала в период примерно с 1000 до 1300 г. н.э. Для гренландских поселенцев положительная НАО означала менее частые вторжения горького арктического воздуха, уменьшение морского льда вдоль восточного побережья и более стабильные условия плавания. Парадоксально, что положительная НАО также может принести больше осадков в некоторые части Гренландии, что улучшило бы рост пастбищ для крупного рогатого скота, овец и коз — костяк скандинавской экономики в

Недавние исследования Арктической программы NAO показали, что даже скромные сдвиги в NAO могут изменить транспорт морского льда из Северного Ледовитого океана через пролив Фрам, влияя на давление льда вдоль побережья Гренландии. Положительная фаза во время MWP, вероятно, минимизировала эти холодные транзиты, сохраняя судоходные воды более открытыми каждый год.

Солнечная изменчивость и вулканическое воздействие

Солнечное излучение, хотя и переменное на нескольких временных масштабах, было немного повышено во время MWP, с космогенными данными изотопов, показывающими период повышенной солнечной активности примерно с 1100 до 1250 г. н.э. Хотя прямое радиационное воздействие солнечных изменений невелико (порядка 0,5-1 Вт / м2), модели предполагают, что климатическая система может усиливать такие сигналы посредством обратной связи, включающей атмосферную циркуляцию и поглощение тепла океаном. В субполярной области даже небольшое увеличение летней инсоляции может значительно продлить сезон таяния морского льда и ледников, выпуская свежие земли для выпаса и уменьшая охлаждающий эффект близлежащих ледяных полей.

Вулканические извержения впрыскивают диоксид серы в стратосферу, где он образует сульфатные аэрозоли, которые отражают солнечный свет и охлаждают планету в течение одного-трех лет. Тысячелетие, предшествующее Малому ледниковому периоду, испытало заметное затишье в крупных, высокоширотных извержениях. Согласно записям ледяного керна из Гренландии, крупные извержения, которые производят значительные сульфатные шипы, были менее частыми между 800 и 1100 годами н.э., позволяя климатической системе быстро восстанавливаться от любого краткосрочного охлаждения. Напротив, 13-й и 14-й века видели кластер мощных тропических извержений (например, извержение 1257 Самалас и событие 1452 Куваэ), которые, возможно, помогли склонить Северную Атлантику в Малый ледниковый период. Относительное вулканическое спокойствие в течение раннего периода урегулирования, таким образом, действовало как поддерживающий фон для тепла MWP.

Расширение экономики Норвегии в условиях благоприятного климата

Описываемые выше климатические факторы создали условия, выходящие за рамки базового выживания; они позволили гренландскому норвежцу построить общество, которое, будучи небольшим, было интегрировано в более широкий средневековый европейский мир. Теплая морская среда позволила процветать торговле слоновой костью моржа, которая была высоко ценится на европейских рынках для роскошной религиозной резьбы. Охота на моржа требовала доступа к открытой воде и местам вывоза - как усиленная уменьшенным морским льдом, так и более мягкими весенними условиями. Изотопный анализ зубов моржа с мест в Норвегии и Скандинавии проследил происхождение большей части этой слоновой кости обратно в регион залива Диско Гренландии, указывая, что норвежцы смогли путешествовать сотни километров на север вдоль свободного ото льда побережья, чтобы обеспечить бивни.

Сельскохозяйственное производство, хотя всегда незначительное при 61° с.ш., явно извлекало выгоду из расширенного вегетационного периода. Записи пыльцы от осадочных кернов, взятых вблизи норвежских руин, показывают пики пыльцы зернового типа (вероятно, ячменя) в течение 11-го и 12-го веков, наряду с пыльцой трав и осадков, указывающих на управляемые сенокосные луга. Поселение только Восточного поселения, возможно, поддерживало до 4000-5000 человек на его высоте, с фермами, начиная от больших комплексов, подобных усадьбе, до скромных мелких хозяйств. Способность производить достаточно сена, чтобы зимовать скот был единственным наиболее важным ограничением, и более теплое, немного более влажное лето в сочетании с более коротким сезоном морского льда непосредственно повысила урожайность сена.

Когда изменился климат: начало малого ледникового периода

Начиная примерно с 1250 года н.э. и ускоряясь после 1300 года, климатическая система, которая поддерживала поселения Гренландии, начала разрушаться. Палеоклиматические реконструкции из нескольких прокси показывают устойчивое снижение летних температур, увеличение изменчивости морского льда и тенденцию к более негативным условиям NAO. Сдвиг был не внезапным коллапсом, а постепенным скатыванием к более холодным условиям, которые в конечном итоге характеризовали Малый ледниковый период (LIA), который сохранялся в Северной Атлантике до середины 19-го века.

Ключевые маркеры этого перехода включают:

  • Более прохладное лето: Прокси-записи из озерных отложений и ледяных кернов указывают на падение 1–2 ° C в средних летних температурах между 12-м и 14-м веками, достаточное для сокращения вегетационного периода на несколько недель.
  • Увеличение морского льда:] Данные дрейфов и обломков, сплавленных по льду из океанических кернов, показывают выраженное увеличение морского льда вокруг Гренландии после 1250 года.Исторические исландские летописи также фиксируют необычные вторжения морского льда в 13 веке, указывая на то, что вся Северная Атлантика испытала криосферное расширение.
  • Непредсказуемые зимы:] Переход к более негативному характеру НКО привел к более частым вспышкам холодного воздуха в Арктике, а также к большей межгодовой изменчивости. Фермеры больше не могли полагаться на последовательные условия для ведения скота или весенних посадок.
  • Сокращение морских ресурсов: В то время как популяции трески устойчивы, более холодные SST и расширенный морской лед уменьшили доступность важных рыболовных и охотничьих угодий.

Эти изменения не действовали изолированно. Взаимодействие температуры охлаждения, увеличения морского льда и растущей непредсказуемости подорвало сельскохозяйственную базу, нарушило торговлю и в конечном итоге сделало поселения неустойчивыми. Археологические данные из Западного поселения, оставленного около 1350-1360 годов, показывают признаки пищевого стресса, при этом костные скопления животных смещаются от крупного рогатого скота к тюленю и рыбе. Восточное поселение удерживалось еще в течение столетия, но к 1450 году оно тоже было пустым.

Роль принятия решений человеком в меняющемся климате

Хотя климатический нарратив является мощным, он неполный без признания человеческого фактора. Норвежские гренландцы не были пассивными жертвами изменения окружающей среды. Они адаптировались путем изменения своего рациона (увеличение потребления морских млекопитающих), инвестирования большего количества усилий в охоту и, предположительно, корректировки социальных структур. Тем не менее, они сделали выбор - или не смогли сделать его - который, возможно, ускорил их снижение. Например, они в значительной степени поддерживали пастбищную экономику, ориентированную на крупный рогатый скот, даже когда пастбища сокращались, в то время как современные инуиты (культура Туле) сосредоточились на тюленях, китах и карибу, успешно ориентируясь на тот же период охлаждения. Эрозия почвы от чрезмерного выпаса и обезлесения (для топлива и строительства) может усугубить последствия более короткого вегетационного периода. Недавние геохимические исследования древних торфяных отложений показывают, что норвежские фермы испытали значительное истощение питательных веществ почвы на протяжении веков, проблема усугубляется более холодными температурами, которые замедляли разложение органических веществ.

Норвежцы также зависели от трансатлантической цепочки поставок железа, древесины и церковных товаров. По мере увеличения морского льда и повышения штормов регулярность рейсов уменьшалась. Записи показывают, что последний зарегистрированный епископ, который путешествовал из Гренландии, был в 1377 году, и торговый корабль, прибывший около 1385 года, возможно, был последним контактом. Без регулярного импорта способность ремонтировать корабли, поддерживать здания и поддерживать социальные сети была разрушена.

Захватывающий, хотя и спекулятивный, климатический фактор, который мог непосредственно повлиять на скандинавов, - частота штормов. Более теплые условия МРП в Северной Атлантике связаны с относительно стабильными атмосферными моделями, тогда как начало ЛИА принесло более частый циклогенез и сильные зимние штормы. Для населения, живущего в домах с торфяными стенами, нагретых дрейфовыми породами и торфом, психологические и физические потери более суровых зим не могут быть переоценены.

Современные уроки средневекового климатического эпизода

Резкий рост и падение поселений викингов в Гренландии является предостерегающей историей для любого общества, столкнувшегося с быстрыми изменениями окружающей среды. Климатические факторы, которые позволили поселениям - устойчивое тепло, стабильные режимы морского льда и благоприятные условия NAO - это те же переменные, которые проект современных климатических моделей будет резко изменять в условиях антропогенного глобального потепления. Примечательно, что средневековый случай показывает, что относительно скромный климатический сдвиг (1-2 ° C) может иметь огромные последствия для общества, которое тонко настроено на окружающую среду. Сегодняшние арктические сообщества, как коренные, так и не коренные, испытывают потепление со скоростью, намного превышающей МРП, с морским льдом, отступающим быстрее, чем в любое время за последние 1500 лет. Скандинавский опыт подчеркивает, что, хотя адаптация возможна, она требует гибкости, диверсифицированных ресурсных баз и надежных внешних связей - преимуществ, которых все больше не хватало гренландским скандинавам в их изолированных фьордах.

Ongoing research continues to refine the story. For instance, a 2020 study by scientists at the University of Cambridge and the Niels Bohr Institute combined ice core records with climate model simulations to show that the sea ice around Greenland expanded rapidly in the early 14th century, far faster than previously thought. This rapid transition from low to high sea ice may have been the tipping point that made the Eastern Settlement unviable. Other researchers are investigating the possibility that Norse seafarers adapted to the changing environment by learning from the Thule Inuit, but evidence of sustained contact remains limited.

Ясно, что поселения викингов в Гренландии не просто были заброшены, потому что погода стала холодной. Их постепенно сдавливало сочетание климатических, экономических и социальных нагрузок, делавших трудную жизнь несостоятельной. Климатические драйверы, которые когда-то казались благодетельной рукой, показали себя частью динамичной системы, которая могла перейти от друга к противнику в течение нескольких поколений.

Заключение

Теплый эпизод, известный как Средневековый теплый период, вызванный слиянием усиленной солнечной активности, снижением вулканического воздействия, положительными условиями НАО и повышенными температурами поверхности моря, создал временное, но реальное окно возможностей для скандинавской колонизации Гренландии. Те же климатические факторы, которые позволили ячменю расти и слоновой кости моржа торговаться, в конечном итоге, изменились, когда Земля вступила в Малый ледниковый период, закрыв это окно с последствиями, из которых поселения Гренландии не могли восстановиться. Понимание этого взаимодействия естественной изменчивости и человеческой реакции является не только вопросом исторического любопытства - это предлагает более глубокий взгляд на то, как климат во всей своей сложности сформировал возможности человеческой жизни в субполярном мире.