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在英國峰區(qū)，風(fēng)景如畫的卡斯?fàn)栴D村坐落在一塊露出地面的石灰?guī)r腳下，山頂上有一座中世紀(jì)城堡。如今，徒步旅行者們蜂擁而至欣賞這一地區(qū)的自然美景，這里是英國第一個(gè)國家公園所在地。但在800年前，荒原和樹木繁茂的峽谷“被有毒的鉛污染覆蓋”，諾丁漢大學(xué)考古學(xué)家Chris Loveluck說，“城堡附近的皇家狩獵林是工業(yè)景觀。”

據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，在這里，農(nóng)民開采和冶煉了很多鉛，以至于在他們體內(nèi)留下了有毒的痕跡，而風(fēng)將鉛塵吹到了1500公里外的瑞士阿爾卑斯山的冰川上。Loveluck和他的同事們說，冰川保存了中世紀(jì)鉛生產(chǎn)的詳細(xì)記錄，特別是當(dāng)用一種新方法進(jìn)行分析時(shí)，可以跟蹤幾周甚至幾天的沉積情況。

鉛能追蹤銀的出產(chǎn)，因?yàn)樗鼈兺谕坏V石中被發(fā)現(xiàn)。研究小組發(fā)現(xiàn)，廣泛分布的鉛污染是中世紀(jì)英國經(jīng)濟(jì)的敏感晴雨表。正如他們在本周出版的《古代史》上發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告中所述，當(dāng)國王掌權(quán)、鑄造銀幣、建造大教堂和城堡時(shí)，冰川中的鉛含量飆升;當(dāng)瘟疫、戰(zhàn)爭或其他危機(jī)減緩了采礦速度，空氣變得清新時(shí)，冰川中的鉛含量大幅下降。未參與此項(xiàng)研究的萊斯特大學(xué)歷史學(xué)家Joanna Story說：“這是非同尋常的——鉛的使用情況與國王的變遷相關(guān)。”

去年的一項(xiàng)研究表明，大部分鉛污染來自德國的礦山。最近，科學(xué)家們在北極冰芯和歐洲的湖泊沉積物中發(fā)現(xiàn)了令人震驚的中世紀(jì)時(shí)期沉積的鉛峰值。這項(xiàng)新研究指向了英國。

在與Loveluck和哈佛大學(xué)歷史學(xué)家的合作下，奧羅諾州緬因大學(xué)冰川學(xué)家Paul Mayewski和他的團(tuán)隊(duì)，分析了2013年在瑞士阿爾卑斯山Colle Gnifetti冰川鉆取的冰芯中的鉛。這個(gè)72米長的冰芯保存了2000多年來的污染、火山爆發(fā)和撒哈拉沙塵暴的沉降物。為了以盡可能高的分辨率解讀這一記錄，研究小組沿著冰芯的長度用激光切出了120微米的冰片，每個(gè)冰片僅代表幾天或幾周的降雪。他們分析了來自每米冰芯的約50000個(gè)樣本中的約12種元素，其中包括鉛。

冰芯數(shù)據(jù)顯示，在公元1170年至1219年間，鉛含量急劇上升。“這是現(xiàn)代化之前鉛污染的最高水平”，哈佛大學(xué)和布魯克林長島大學(xué)的歷史學(xué)家Alexander More說。鉛含量與1890年工業(yè)革命高峰期的記錄相當(dāng)。

為了找到中世紀(jì)鉛含量高峰的來源，研究小組模擬了污染是如何通過歐洲的氣流傳播的。模型顯示，在夏季的幾個(gè)月里，夾著鉛的風(fēng)從西北部(也就是英國)吹向冰川。春季和秋季收獲季節(jié)之間的夏季，也是峰區(qū)農(nóng)民開采鉛最多的時(shí)候。“在卡斯?fàn)栴D打碎巖石，冶煉礦石，鉛被收集起來并被運(yùn)送到阿爾卑斯山西部。”印第安納大學(xué)布魯明頓分校歷史學(xué)家Ann Carmichael說。

Loveluck通過對英制管輥的研究證實(shí)了這一模型，英制管輥是一種歷史卷軸，記錄了礦工每年為鉛載運(yùn)所支付的年度稅款。在哈佛大學(xué)2018年的一次研討會上，地球科學(xué)家和歷史學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它們可以與瑞士冰芯中的鉛污染、繳納的稅款以及英國歷史上的事件相提并論。例如，當(dāng)Mayewski在圖表上顯示1170年鉛污染急劇下降時(shí)，Loveluck和哈佛歷史學(xué)家Michael McCormick立刻知道了原因。1170年是亨利二世的刺客殺死坎特伯雷大主教的那一年。亨利被逐出教會，Loveluck說，“沒有人繳稅”，采礦停止了。

哥倫布俄亥俄州立大學(xué)地球化學(xué)家Paolo Gabrielli警告說，其他國家的礦藏也可能導(dǎo)致了冰芯中鉛含量的激增。沙漠研究所雪水文學(xué)家Joe McConnell質(zhì)疑這項(xiàng)新研究的準(zhǔn)確性。他指出，瑞士冰川上的大部分雪都被吹走了，在冰層中留下了不完整的記錄。

解決這一爭論的一種方法是核查采礦記錄。McCormick說，銀和鉛的開采在杰爾姆的哈茨山達(dá)到頂峰。研究人員還可以研究英國和德國礦井中的鉛是否具有獨(dú)特的同位素特征。如果是這樣，冰芯記錄中的同位素可以確定哪個(gè)地區(qū)污染最嚴(yán)重。與此同時(shí)，其他團(tuán)隊(duì)正在分析阿爾卑斯山其他地方的冰芯中的鉛峰值。“在所有這些冰川融化之前，我們必須盡快完成這項(xiàng)工作。 ”Carmichael說。(記者 韓天琪)