No verão de 536 dC, uma misteriosa nuvem apareceu sobre a bacia do Mediterrâneo. "O sol deu sua luz sem brilho", escreveu o historiador bizantino Procópio, "e parecia excessivamente parecido com o sol no eclipse, pois os raios que emitiu não eram claros". Na esteira da aparência da nuvem, o clima local esfriou mais de uma década. As colheitas falharam e houve fome generalizada. De 541 a 542, uma pandemia conhecida como a Praga de Justiniano varreu o Império Romano do Oriente.
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Os cientistas há muito suspeitavam que a causa de toda essa miséria poderia ser uma erupção vulcânica, provavelmente de Ilopango, em El Salvador, que encheu a atmosfera da Terra com cinzas. Mas agora os pesquisadores dizem que houve duas erupções - uma em 535 ou 536 no hemisfério norte e outra em 539 ou 540 nos trópicos - que manteve as temperaturas no norte esfriando até 550.
A revelação vem de uma nova análise que combina os núcleos de gelo coletados na Antártida e na Groenlândia com dados de anéis de árvores. Isso mostra que a tragédia do século VI é apenas um capítulo de uma longa história de interferência vulcânica. De acordo com os dados, quase todos os eventos extremos de resfriamento do verão no hemisfério norte nos últimos 2.500 anos podem ser atribuídos a vulcões.
Quando um vulcão entra em erupção, ele lança partículas de enxofre chamadas aerossóis no ar, onde elas podem persistir por dois a três anos. Esses aerossóis bloqueiam parte da radiação do sol, causando resfriamento. Quanta luz fica bloqueada e quanto tempo dura o efeito depende da localização do vulcão e da magnitude da erupção, bem como outras variáveis no sistema natural de controle climático da Terra.
As árvores registram os impactos climáticos de uma erupção no tamanho de seus anéis - quando ocorre um evento relacionado ao clima, os anéis podem parecer mais largos ou mais finos do que a média, dependendo se a região é tipicamente úmida ou seca e a duração normal do crescimento temporada. Enquanto isso, as partículas de enxofre eventualmente caem na Terra e são incorporadas ao gelo polar e glacial, fornecendo um registro das erupções.
Combinar os dois tipos de registros, no entanto, se mostrou difícil no passado. Assim, Michael Sigl, do Desert Research Institute, e seus colegas usaram mais núcleos de gelo do que qualquer estudo anterior. Eles também empregaram um método para melhorar a resolução nos dados obtidos dos núcleos: fundindo o núcleo de uma extremidade e analisando continuamente a água derretida. A equipe então usou um algoritmo sofisticado para comparar seus dados de núcleo de gelo com conjuntos de dados de anel de árvore existentes.
As impurezas são analisadas à medida que um núcleo de gelo é derretido continuamente em uma placa de aquecimento no Ultra-Trace Chemistry Laboratory do Desert Research Institute. (Sylvain Masclin) Os pesquisadores detectaram 238 erupções dos últimos 2.500 anos, relatam na Nature . Cerca de metade estava nas latitudes médias a altas no hemisfério norte, enquanto 81 estavam nos trópicos. (Devido à rotação da Terra, o material de vulcões tropicais acaba na Groenlândia e na Antártica, enquanto o material dos vulcões do norte tende a permanecer no norte.) As fontes exatas da maioria das erupções ainda são desconhecidas, mas a equipe foi capaz de combinar seus efeitos sobre o clima para os registros do anel da árvore.
A análise não apenas reforça as evidências de que vulcões podem ter efeitos globais duradouros, mas também dá conta de relatos históricos, incluindo o que aconteceu no Império Romano do século VI. A primeira erupção, no final de 535 ou no início de 536, injetou grandes quantidades de sulfato e cinzas na atmosfera. De acordo com relatos históricos, a atmosfera havia diminuído até março de 536, e assim permaneceu por mais 18 meses.
Anéis de árvores e pessoas da época registraram temperaturas baixas na América do Norte, Ásia e Europa, onde as temperaturas no verão caíram de 2, 9 a 4, 5 graus Fahrenheit abaixo da média dos 30 anos anteriores. Então, em 539 ou 540, outro vulcão entrou em erupção. Ele vomitou 10% mais aerossóis na atmosfera do que a enorme erupção de Tambora na Indonésia em 1815, que causou o infame “ano sem verão”. Mais miséria se seguiu, incluindo fomes e pandemias. As mesmas erupções podem até ter contribuído para um declínio no império maia, dizem os autores.
“Ficamos surpresos com a estreita correspondência e a consistência da resposta do clima ao sulfato vulcânico forçado durante todo o período de 2.500 anos”, diz o co-autor Joe McConnell, do Desert Research Institute. "Isso mostra claramente o impacto marcado que erupções vulcânicas têm sobre o nosso clima e, em alguns casos, sobre a saúde humana, economia e história".
