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Changement climatique et disparition de civilisations // Climate change and civilisation collapse

La découverte d’une période de refroidissement à partir de l’an 536 pose la question de l’impact du climat sur les épidémies, migrations et autres invasions survenues peu après. Cet événement climatique provoqué par une activité volcanique quelque part dans le monde a pu jouer un rôle dans les profonds bouleversements qu’a connu le continent eurasien à cette époque.

Dans une note publiée sur ce blog le 20 avril 2018, j’ai avancé les différentes hypothèses concernant les éruptions du 6ème siècle.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/04/20/les-eruptions-du-6eme-siecle-the-sixth-century-eruptions/

La disparition d’anciennes civilisations prospères et intelligentes soulève de nombreuses questions parmi les archéologues, les historiens et les scientifiques. Depuis des années, les scientifiques tentent de résoudre ces mystères et ont élaboré diverses théories.
Aujourd’hui, les chercheurs se demandent si une modification du climat aurait pu contribuer à la disparition des civilisations anciennes. En utilisant la datation au carbone 14, les isotopes présents dans les sédiments des rivières ou des lacs, l’étude des cernes sur les arbres et diverses autres techniques, ils commencent à mieux comprendre dans quelle mesure un événementt climatique a pu contribuer à l’effondrement de ces anciennes sociétés.

L’Empire romain avait une taille impressionnante : 75 millions de citoyens et une superficie qui allait du nord de la Grande-Bretagne jusqu’aux confins du Sahara. En général, plus une civilisation est impressionnante et prospère, moins on comprend pourquoi elle s’effondre brutalement.
L’Empire romain avait tout pour être prospère : des villes interconnectées par des voies de communication, une monnaie universelle, des bibliothèques et même un système d’égouts performant. Aujourd’hui, les chercheurs pensent qu’une modification du climat a contribué à sa chute.
L’Empire romain a longtemps bénéficié d’un temps chaud, humide et stable qui a permis des récoltes abondantes et une réussite économique. Lorsque des éruptions volcaniques ont entraîné le monde vers le «Petit âge glaciaire» des 6ème et 7ème siècles, l’Empire romain a commencé à perdre pied. La période de refroidissement a entraîné de faibles rendements agricoles, la famine et des problèmes sanitaires. Certaines régions de l’Empire romain sont devenues moins hospitalières et plus ouvertes aux invasions. La famine et les mauvaises conditions sanitaires ont également favorisé la propagation de maladies. Rome a été confrontée à trois fléaux différents : la variole, la peste de Cyprien et la peste bubonique. En fin de compte, les épidémies, la famine et les invasions ont frappé Rome, contribuant ainsi à sa chute.

Rue à Pompéi (Photo: C. Grandpey)

Les Vikings se sont installés pour la première fois au Groenland après qu’Erik le Rouge ait été exilé d’Islande vers 985 après JC. Une population viking a vécu au Groenland pendant environ 465 ans, de 985 à 1450. Mais elle a brusquement disparu, laissant derrière elle maisons et villages. Au 15ème siècle, les signes d’une implantation nordique ont disparu des archives géologiques.
La théorie la plus répandue est qu’un événement climatique aurait provoqué ce bouleversement. Une étude a révélé qu’entre 1100 et 1400, l’élévation du niveau de la mer aurait pu provoquer l’inondation des colonies vikings jusqu’à 3 mètres de hauteur, sur une superficie de 200 kilomètres carrés.
La cause de l’élévation du niveau de la mer ne serait pas une période de réchauffement climatique faisant fondre les glaciers, mais le Petit Âge Glaciaire qui aurait provoqué l’extension et l’alourdissement de la calotte glaciaire du sud du Groenland, la plus proche des colonies nordiques. Sous l’effet de cette masse, la terre se serait recouverte d’eau. La calotte glaciaire serait même devenue si imposante que sa gravité aurait attiré l’océan à proximité.
Même si l’élévation du niveau de la mer n’a peut-être pas été la seule raison du départ des Vikings du Groenland, elle a certainement été un facteur majeur et s’est ajoutée à des problèmes sociaux, à la rareté des ressources et à d’autres facteurs politiques.

Statue d’Erik le Rouge à Reykjavik (Photo: C. Grandpey)

Au cœur de l’actuel Guatemala, Tikal aurait été fondée en 600 avant J.C., et certains de ses premiers édifices dateraient de 250 à 900 après J.C. À son apogée, Tikal comptait plus de 60 000 habitants, était le centre économique de la civilisation maya et avait la taille du Texas.
Des recherches récentes soulignent les effets catastrophiques de la sécheresse sur les Mayas. Les chercheurs ont collecté quatre preuves du réchauffement du climat à partir de trois lacs voisins et d’une stalagmite au fond d’une grotte, ce qui a permis de mettre au point un modèle de l’équilibre entre l’évaporation et les précipitations.
Les résultats révèlent des périodes de sécheresse intense durant une décennie, principalement dues à une diminution des pluies estivales. Les Mayas avaient misé sur ces pluies pour faciliter leurs pratiques agricoles, de sorte que les effets ont été catastrophiques lorsque les précipitations ont chuté.
Une étude publiée en 2020 explique que les sources d’eau mayas étaient contaminées par des algues toxiques et du mercure. Les Mayas ont construit leur ville de manière à capter autant d’eau de pluie que possible dans des réservoirs. Cependant, leur utilisation fréquente du cinabre, un minerai à base de mercure, mélangé à l’eau de pluie, a pollué les réservoirs, les rendant toxiques. Avec la sécheresse persistante, le manque d’eau potable, la diminution des récoltes et la prolifération des maladies, les Mayas ont rassemblé les conditions parfaites pour l’effondrement de leur civilisation.

Photo: C. Grandpey

L’île de Pâques, également connue sous le nom de Rapa Nui, se trouve à 3 200 kilomètres à l’ouest de l’Amérique du Sud et a longtemps constitué un exemple en matière de gestion des ressources. Pendant de nombreuses années, l’hypothèse principale de l’effondrement de la civilisation Rapa Nui a été attribuée à la déforestation par la population, ce qui aurait conduit à la cannibalisation, à la guerre et au déclin de la société.
Cependant, avec les progrès technologiques et les changements de méthodologie au cours des 20 dernières années, différentes hypothèses ont émergé. Au lieu de la déforestation, des études pensent que les rats amenés par les colons européens pourraient en être la cause de la chute de la société Rapa Nui.
La déforestation et l’introduction de maladies par les colons européens en 1722 ont créé un ensemble d’événements qui ont contribué à la disparition de Rapa Nui. La population a chuté à 111 habitants en 1877, non pas à cause du cannibalisme mais plutôt à cause des marchands d’esclaves.

Moai sur l’île de Pâques (Crédit photo: Wikipedia)

L’étude complète, qui inclut la chute d’autres civilisations, est disponible sur le site Web de Business Insider.

https://www.businessinsider.com/photos-ancient-civilizations-impacted-climate-change-photos-2023-10?r=US&IR=T

La note que vous venez de lire n’est qu’une synthèse de cette étude. J’ai utilisé à plusieurs reprises le conditionnel dans les explications de la chute des civilisations passées. Si certaines, comme la disparition de la civilisation maya, sont assez bien identifiées, d’autres sont encore assez mystérieuses et parfois discutables Il se peut que des phénomènes climatiques majeurs aient joué un rôle dans la disparition de ces civilisations, mais d’autres événements sont probablement à prendre en compte.

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The discovery of a cooling period from the year 536 raises the question of the impact of climate on the epidemics, migrations and other invasions that occurred shortly after. This climatic event caused by volcanic activity somewhere in the world may have played a role in the profound upheavals experienced by the Eurasian continent at the time.
In a post published on this blog on April 20th, 2018, I put forward the different hypotheses concerning the 6th century eruptions.
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2018/04/20/les-eruptions-du-6eme-siecle-the-sixth-century-eruptions/

The disappearance of ancient civilisations has raised a lot of questions among, archaeologists, historians and scientists. For years, scientists have been trying to solve these mysteries and have developed varying theories.

Today, researchers are wondering whether climate change might have contributed to the collapse of ancient civilizations. Using carbon dating, isotopes in river or lake sediment, coring trees, and a variety of other techniques, they are starting to gain a better understanding of climate change as a contributing factor to ancient societal collapse.

The Roman Empire had an impressive size with 75 million citizens at its peak and extending from northern Britain to the edges of the Sahara. But the more impressive a civilization, the more puzzling it becomes when it collapses.

The Roman Empire had everything to be prosperous : interconnected cities, a universal currency, highways, libraries, and even a functioning sewage system. Today, researchers are suggesting that climate change contributed to the collapse.

The Roman Empire benefitted from warm, wet, and stable weather that allowed abundant crops and economic success. When volcanic activity grew and led the world into the « Late Antique Little Ice Age, » the Roman Empire began to lose its foothold. The ice age led to low crop yields, famine, and poor health. It also made areas of the Roman Empire less hospitable and more open to invasion. Famine and poor health in the interconnected, colder areas of the Roman Empire also made it ripe for a plague to spread. Changing weather introduced new diseases, and Rome dealt with three different plagues: smallpox, the Plague of Cyprian, and the bubonic plague. In the end, plagues, famine, and invasion all befell Rome as the weather shifted, contributing to its downfall.

The Vikings first settled in Greenland after Erik the Red, was exiled from Iceland for manslaughter in around AD 985. Soon, a group of Vikings lived in Greenland for about 465 years, from 985 to 1450. But suddenly, they disappeared, leaving behind their homes and communities, and in the 15th century, signs of Norse habitation disappeared from the geological record.

The newest leading theory is that climate change was a major contributing factor. A study has found that from 1100 to 1400, rising sea levels could have flooded Viking settlements by as much as 3 meters, affecting an area of 200 square kilometers square miles.

The reason for the rise in sea levels was not a heating period that melted glaciers and caused the sea level to rise, but the Little Ice Age which caused the Southern Greenland Ice Sheet, the nearest to Norse settlements, to grow and weigh down the land. As a result, the land was filled with water. The ice sheet even grew so large that its gravity pulled the ocean near it.

Though rising sea levels might not have been the sole reason for leaving Greenland, it was certainly a major factor when compounded with social unrest, scarcity of resources, and other political factors.

In today’s Guatemala, Tikal is believed to have been founded in 600 BC, with some of its first buildings dating from AD 250 to 900. At its peak, Tikal had over 60,000 citizens, was the economic hub of Mayan civilization, and occupied a land mass about the size of Texas.

Recent research points to the catastrophic effect of drought on the Mayans. Researchers used four detailed records of past climate change obtained from three nearby lakes and a stalagmite on a cave floor, developing a model of the balance between evaporation and rainfall.

The results point to intense droughts lasting for a decade, mainly from decreased summer rain activity. The Mayans had bet on summer rains to aid their farming practices, so the effects were catastrophic when rainfall was reduced by even a modest amount.

Research published in 2020 suggests that Mayan water sources were contaminated with toxic algae and mercury. The Mayans built their city in a way that aimed to capture as much rainwater as possible in centralized reservoirs in the city. However, their frequent use of cinnabar, a mercury-based ore, mixed with the accumulated rainwater and polluted the reservoirs, turning them poisonous. Together with persistent drought, lack of drinking water, diminishing crops, and proliferating disease, the Mayans met the perfect storm for the collapse of a civilization.

Photo: C. Grandpey

Easter Island, also known as Rapa Nui, is 3,200 kilometers west of South America and has long been a cautionary tale of resource management. For many years, the leading hypothesis for the collapse of the Rapa Nui civilization was attributed to the deforestation by the people, which led to cannibalization, warfare, and societal decline.

However, with technological advances and methodology changes in the last 20 years, different hypotheses have come to light. Instead of the Rapa Nui causing deforestation, studies believe rats brought over by European settlers might have caused it.

Deforestation and the introduction of diseases from European settlers in 1722 created a combination of events that contributed to the demise of the Rapa Nui. The population of Rapanui dropped to 111 in 1877, not because of cannibalism but rather because of slave traders.

The traditional narrative of « ecocide » done by the Rapa Nui has continually been contested in the past two decades as newer research has pointed to these other factors.

The comprehensive study including the collapse of other civilisations can be found on the Business Insider website.

https://www.businessinsider.com/photos-ancient-civilizations-impacted-climate-change-photos-2023-10?r=US&IR=T

The post you have just read is only a summary of this study. I have repeatedly used the conditional to explain the fall of past civilizations. If some, like the disappearance of the Mayan civilization, are fairly well identified, others are still quite mysterious and sometimes debatable. Major climatic phenomena may have played a role in the disappearance of these civilizations, but other events probably need to be taken into account.

Une éruption de l’Okmok (Alaska) a-t-elle contribué à l’avènement de l’Empire Romain? // Did an eruption of Okmok (Alaska) help the rise of the Roman Empire?

Plusieurs organes de presse internationaux nous apprennent que des chercheurs du Desert Research Institute de Reno (Nevada) ont identifié un volcan d’Alaska dont l’éruption a peut-être contribué à l’avènement de l’Empire Romain. Leur étude a été publiée le 22 juin 2020 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.
Dans les années qui ont suivi l’assassinat de Jules César en l’an 44 avant notre ère, les récits historiques décrivent un froid inhabituel, des pénuries alimentaires, des maladies et une période de famine qui auraient accompagné ce moment charnière de l’histoire occidentale.
Les historiens ont longtemps pensé que cette météo exécrable pouvait être liée à une éruption volcanique, mais ils n’en avaient pas la preuve et n’étaient pas en mesure de déterminer où et quand elle s’était produite, ni avec quelle ampleur.
Après avoir analysé les cendres piégées dans des carottes de glace prélevées au Groenland et en Russie, un groupe de scientifiques et d’historiens pense maintenant que le volcan Okmok (Alaska), qui est entré en éruption en l’an 43 avant notre ère, est le coupable de cette situation. La puissante éruption a creusé un cratère de 10 kilomètres de diamètre. Le volcan se trouve sur l’île d’Umnak dans la chaîne des Aléoutiennes: il est toujours en activité aujourd’hui. Il s’est manifesté pour la dernière fois en 2008.
L’assassinat de César par les sénateurs romains a déclenché une lutte pour le pouvoir qui a mis fin à la République romaine, avec le passage d’une gouvernance démocratique à la dictature de l’Empire Romain. Cet événement a également conduit à la chute du royaume ptolémaïque en Egypte qui s’est trouvée sous la domination romaine.
L’étude scientifique nous explique que les mauvaises récoltes, la famine et les maladies résultant de l’éruption ont probablement exacerbé l’agitation sociale et contribué aux chamboulements politiques. [Note personnelle : une influence semblable d’une éruption volcanique a été observée lors de celle du Laki (Islande) qui a peut-être contribué à déclencher la Révolution française de 1789.]
Dans le cas de l’avènement de l’Empire Romain, l’équipe scientifique a analysé des tephra bien conservés, piégés dans les carottes de glace de l’Arctique pour mettre en relation la période de mauvaises conditions climatiques en Méditerranée et la puissante éruption du volcan Okmok. Les chercheurs ont comparé l’empreinte chimique laissée par les tephra trouvés dans la glace à ceux projetés par d’autres volcans en éruption à cette époque. Il ne faisait aucun doute que la source des retombées de l’an 43 était le volcan Okmok. Les chercheurs ont également identifié une éruption de l’Etna (Sicile) en l’an 44 avant notre ère, mais elle était moins forte et plus limitée en retombées que celle de l’Okmok.
L’éruption d’Okmok a produit des retombées volcaniques qui ont duré deux ans et abaissé la température dans l’hémisphère nord de parfois 7°C. La chute de température est visible sur les cernes d’arbres en Scandinavie et en Autriche. Un pin bristlecone dans les White Mountains de Californie montre un anneau de gel qui révèle des températures inférieures à 0°C au début du mois de septembre 43 avant notre ère. De même, les données climatiques fournies par des grottes en Chine montrent une baisse de température au cours des trois années qui ont suivi l’éruption. Les modèles réalisés par les chercheurs montrent que le temps était probablement beaucoup plus humide que la normale au cours de l’été et de l’automne qui ont suivi l’éruption de l’Okmok. Dans la région méditerranéenne, ces conditions humides et extrêmement froides ont probablement réduit les rendements des cultures et entraîné des problèmes d’approvisionnement pendant les bouleversements politiques qui ont eu lieu au cours de cette période.
Les chercheurs ont déclaré que cette éruption d’Okmok pourrait permettre d’expliquer des phénomènes inhabituels décrits dans les semaines qui ont suivi la mort de César et qui ont été décrits par des auteurs comme Virgile: des halos solaires, le soleil s’assombrissant dans le ciel ou trois soleils apparaissant dans le ciel. A l’époque, ces phénomènes ont été interprétés comme des mauvais présages.
Source: KESQ-TV.

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Several international news media inform us that researchers at the Desert Research Institute in Reno, Nevada, have identified an Alaskan volcano that may have helped the rise of the Roman Empire. Their study was published on June 22nd, 2020 in the Proceedings of the National Academy of Sciences.
In the years after the assassination of Julius Caesar in ancient Rome, historical accounts describe unusual cold, food shortages, disease and famine that accompanied a pivotal moment in Western history.
Historians had long suspected that this unexplained extreme weather could be linked to a volcanic eruption, but they had been unable to pinpoint where or when such an eruption had occurred or how severe it was.
After analyzing the ash trapped in ice cores taken from Greenland and Russia, an international group of scientists and historians now think that Okmok volcano in Alaska, which erupted more than 2,000 years ago, was the culprit. The massive explosion created a 10-kilometre-wide crater. The volcano is located on Umnak Island in the Aleutian Islands chain: it is still active today and last erupted in 2008.
Caesar’s stabbing by Rome’s senators triggered a power struggle that ultimately ended the Roman Republic, leading to a shift from a democratic governance to the dictatorship of the Roman Empire. It also ultimately led to Egypt coming under Roman rule.
The study explains that crop failures, famine and disease resulting from the eruption likely exacerbated social unrest and contributed to political realignments at this “critical juncture of Western civilization.” [Editor’s note : A similar influence of a volcanic eruption was observed when Laki erupted in Iceland and may have helped to trigger the French Revolution of 1789.]
The scientific team analyzed tephra that was trapped in Arctic ice cores to link the period of unexplained extreme climate in the Mediterranean with the massive eruption of Okmok volcano. The researchers compared the chemical fingerprint of the tephra found in the ice with tephra from volcanoes thought to have erupted about that time and it was very clear that the source of the 43 BCE fallout in the ice was the Okmok eruption. They also identified a smaller and more limited volcanic eruption in 44 BCE at Mount Etna (Italy).
The Okmok eruption produced volcanic fallout that lasted two years, lowering temperatures in the Northern Hemisphere by up to 7° C. The change in temperature can be seen in tree ring records in Scandinavia, Austria and California, with one bristlecone pine in California’s White Mountains showing a frost ring that suggested temperatures below freezing in early September 43 BCE. Similarly, climate records from caves in China also showed temperature drops in the three years after the eruption. The researchers’ models suggested it was probably much wetter than normal during the summer and autumn that followed the 43 BCE eruption of Okmok. In the Mediterranean region, these wet and extremely cold conditions during the spring through the autumn seasons probably reduced crop yields and led to supply problems during the ongoing political upheavals of the period.
The researchers said this eruption of Okmok could help explain unusual phenomena described around the immediate time of Caesar’s death by writers like Virgil : solar halos, the sun darkening in the sky or three suns appearing in the sky that at the time were interpreted as omens.
Source : KESQ-TV.

L’Okmok dans la Chaîne des Aléoutiennes (Source : AVO)

Emission de vapeur dans une zone hydrothermale sur la lèvre du Cône C de l’Okmok (Source : Alaska Volcano Observatory)

Les éruptions du 6ème siècle // The sixth-century eruptions

On sait depuis longtemps que les éruptions volcaniques peuvent avoir un effet sur le climat. L’exemple le plus récent est l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines qui a fait baisser en moyenne de 0,6°C la température de notre planète pendant 2 ou 3 ans.
En 1815, l’éruption du Tambora en Indonésie, a provoqué, entre autres, des gelées en plein été dans l’État de New York et des chutes de neige en juin en Nouvelle-Angleterre. 1816 a été baptisée « l’Année sans été ».
L’été de 1783 a été exceptionnellement froid à cause de l’éruption du Laki en Islande. Le volcan a émis d’énormes quantités de dioxyde de soufre, ce qui a provoqué la mort d’une grande partie du bétail de l’île, ainsi qu’une famine catastrophique qui a tué un quart de la population islandaise. Les températures de l’hémisphère nord ont chuté d’environ 1°C dans l’année qui a suivi l’éruption du Laki.
Au cours de l’été 536, un mystérieux nuage a recouvert le bassin méditerranéen. Le climat local s’est refroidi pendant plus d’une décennie. Les récoltes ont été anéanties, ce qui a entraîné une famine de grande ampleur. De 541 à 542, une pandémie connue sous le nom de Peste de Justinien a affecté l’Empire Romain d’Orient.
Les scientifiques ont longtemps pensé que la cause des problèmes dont fut victime l’Empire Romain pouvait être une éruption volcanique majeure, probablement celle du volcan Ilopango au Salvador, dont la cendre aurait envahi l’atmosphère. Aujourd’hui, les chercheurs sont convaincus qu’il y a eu en fait deux éruptions – une sur 535 ou 536 dans l’hémisphère nord et une autre en 539 ou 540 sous les tropiques – qui ont refroidi les températures de l’hémisphère nord jusqu’en 550.
Cette nouvelle hypothèse fait suite à une analyse récente qui associe des carottes de glace prélevées en Antarctique et au Groenland et des données provenant de cernes (ou anneaux de croissance) d’arbres. Selon ces données, presque tous les événements de refroidissement survenus dans l’hémisphère nord au cours des 2 500 dernières années peuvent être attribués à des volcans.
Quand un volcan entre en éruption, il envoie des aérosols soufrés dans l’atmosphère où ils peuvent persister pendant deux à trois ans. Ces aérosols bloquent une partie du rayonnement solaire et provoquent un refroidissement.
Les arbres enregistrent les impacts climatiques d’une éruption et cela se traduit par la taille de leurs cernes; Quand un événement lié au climat se produit, les anneaux de croissance peuvent être plus larges ou plus minces que la moyenne, selon que la région est humide ou sèche, et en fonction de la durée normale de la période de croissance. Dans le même temps, les aérosols soufrés finissent par retomber sur Terre et s’infiltrent dans la glace de la banquise et des glaciers, fournissant un enregistrement des éruptions.
L’association des carottes glaciaires et des cernes des arbres s’est avérée difficile dans le passé. C’est pourquoi les chercheurs du Desert Research Institute de Las Vegas ont utilisé un plus grand nombre de carottes de glace que les  études précédentes. Ils ont également employé une nouvelle méthode pour améliorer la résolution des données obtenues à partir des carottes. Elle consiste à faire fondre la carotte à une extrémité et à analyser en continu l’eau de fonte. L’équipe scientifique a ensuite utilisé un algorithme pour faire correspondre les données obtenues à partir des carottes de glace et celles fournies par les cernes des arbres.
Dans un article publié dans la revue Nature, les chercheurs disent avoir détecté 238 éruptions au cours des 2500 dernières années. Environ la moitié d’entre elles se situaient dans les hautes et moyennes latitudes de l’hémisphère nord, tandis que 81 se trouvaient dans les zones tropicales. En raison de la rotation de la Terre, les matériaux émis par des volcans tropicaux se retrouvent au Groenland et en Antarctique, tandis que les matériaux émis par des volcans de l’hémisphère nord tendent à y rester. Les sources exactes de la plupart des éruptions restent inconnues, mais l’équipe de chercheurs a pu faire correspondre leurs effets sur le climat aux enregistrements fournis par les cernes des arbres.
En ce qui concerne l’Empire Romain, la première éruption, à la fin de l’année 535 ou au début de 536, a injecté de grandes quantités de sulfates et de cendres dans l’atmosphère. Selon les récits historiques, l’atmosphère s’est assombrie en mars 536, et est restée ainsi pendant 18 mois. Les cernes ont enregistré des températures froides en Amérique du Nord, en Asie et en Europe où les températures estivales ont chuté de 1,1 à 2,2 degrés Celsius par rapport à la moyenne des 30 années précédentes. Puis, en 539 ou 540, un autre volcan est entré en éruption. Il a émis 10 pour cent de plus d’aérosols dans l’atmosphère que l’éruption du Tambora en 1815. De nouvelles calamités sont apparues, avec des famines et des pandémies. Selon les auteurs de l’article, ces éruptions ont probablement contribué au déclin de l’empire maya.
Tous ces exemples montrent clairement l’impact des éruptions volcaniques sur notre climat et, dans certains cas, sur la santé humaine, l’économie et l’histoire.
Source: Smithsonian Magazine.

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It is well known that volcanic eruptions can have an effect on the climate. The most recent example is the 1991 eruption of Mount Pinatubo in the Philippines which cooled global temperatures for about 2–3 years.

The 1815 eruption of Mount Tambora in Indonesia, occasioned – among others – mid-summer frosts in New York State and June snowfalls in New England. 1816 came to be known as the « Year Without a Summer. »

The summer of 1783 was unusually cold because of the volcanic dust produced by the eruption of Laki volcano in Iceland. It released enormous amounts of sulfur dioxide, resulting in the death of much of the island’s livestock and a catastrophic famine which killed a quarter of the Icelandic population. Northern hemisphere temperatures dropped by about 1°C in the year following the Laki eruption.

In the summer of 536, a mysterious cloud appeared over the Mediterranean basin. The local climate cooled for more than a decade. Crops failed, and there was widespread famine. From 541 to 542, a pandemic known as the Plague of Justinian swept through the Eastern Roman Empire.

Scientists had long suspected that the cause of all this misery might be a volcanic eruption, probably from Ilopango in El Salvador, which filled Earth’s atmosphere with ash. But now researchers say there were actually two eruptions – one in 535 or 536 in the northern hemisphere and another in 539 or 540 in the tropics – that kept temperatures in the north cool until 550.

The revelation comes from a new analysis that combines ice cores collected in Antarctica and Greenland with data from tree rings. According to the data, nearly all extreme summer cooling events in the northern hemisphere in the past 2,500 years can be traced to volcanoes.

When a volcano erupts, it spews sulfur aerosols into the air, where they can persist for two to three years. These aerosols block out some of the sun’s incoming radiation, causing cooling.

Trees record the climate impacts of an eruption in the size of their rings ; when a climate-related event occurs, the rings may appear wider or thinner than average, depending on whether the region is typically wet or dry and the normal length of the growing season. Meanwhile, the sulfur particles eventually fall to Earth and get incorporated into polar and glacial ice, providing a record of the eruptions.

Combining the two types of records had proven difficult in the past. So, researchers at the Desert Research Institute in Las Vegas used more ice cores than any previous study. They also employed a method to enhance the resolution in the data obtained from the cores. It consisted in melting the core from one end and continuously analyzing the meltwater. The team then used a sophisticated algorithm to match up their ice core data with existing tree ring datasets.

In an article published in the journal Nature, the researchers say they detected 238 eruptions from the past 2,500 years. About half were in the mid- to high-latitudes in the northern hemisphere, while 81 were in the tropics. Because of the rotation of the Earth, material from tropical volcanoes ends up in both Greenland and Antarctica, while material from northern volcanoes tends to stay in the north. The exact sources of most of the eruptions are as yet unknown, but the team was able to match their effects on climate to the tree ring records.

As far as the Roman Empire is concerned, the first eruption, in late 535 or early 536, injected large amounts of sulfate and ash into the atmosphere. According to historical accounts, the atmosphere had dimmed by March 536, and it stayed that way for another 18 months. Tree rings recorded cold temperatures in North America, Asia and Europe, where summer temperatures dropped by 1.1 to 2.2 degrees Celsius below the average of the previous 30 years. Then, in 539 or 540, another volcano erupted. It spewed 10 percent more aerosols into the atmosphere than the huge eruption of Tambora in Indonesia in 1815. More misery ensued, including the famines and pandemics. According to the authors of the article, the same eruptions may have even contributed to a decline in the Maya empire.

All these examples clearly show the marked impact that volcanic eruptions have on our climate and, in some cases, on human health, economics and so history.

Source: Smithsonian Magazine.

Vue du lac et de la caldeira de l’Ilopango au Salvador (Crédit photo : Wikipedia)