数千年来，人类一直依赖铅。铅被用于酿酒、制造银币以及在管道中输水。即使在50年前，它仍然被添加到汽油中，并包含在家用油漆里。然后，政府终于出台了严格的法规，以遏制这种对神经有毒的金属，它没有安全的剂量。
但人类曾经普遍使用铅，这实际上可能对历史学家来说是一件好事。根据一项于周一发表在《美国国家科学院院刊》上 新研究 的作者称，从北极冰芯中收集的铅污染可以详细揭示中世纪欧洲经济的起伏，年份逐年可见。
“铅很好，因为背景水平极低，”这项新研究的首席作者、沙漠研究所的水文学家乔·麦康奈尔说。虽然火山和沙漠尘埃会自然地向大气中释放一些铅，但人类活动是进入天空的绝大部分铅的来源。
在古代和中世纪，铅的主要来源是熔化方铅矿（一种铅银矿石）来制造银币。“当你试图提取银时，你也会提取铅，提取的铅大约是银的10万倍，”麦康奈尔说。当矿石被煮沸以分离这两种金属时，铅会先蒸发，释放到大气中。然后，从工业革命开始到20世纪70年代，铅主要通过燃烧化石燃料进入空气；煤和石油都含有这种金属。在历史的每一个时期，风将这些污染输送到北极，在那里沉降，并随着每一场降雪被封存在冰中。
当从北极地区钻取冰芯时，它基本上是大气的化学年轮。因此，科学家们可以刮擦冰层来揭示过去的污染。麦康奈尔多年来一直在做这件事，试图分析工业革命对铅污染的影响。但历史学家们联系他，希望回溯更久远的年代。由于1850年以前的铅污染主要来自制造那些银币，中世纪历史学家们认为这可能作为一种量化指标，来追溯过去的经济状况。（在此之前，他们使用的是谷物价格或中世纪建筑中使用的树木年轮，但“铅是一种非常客观的记录，而且更完整，”麦康奈尔说。）
为了创建这项记录，麦康奈尔和他的团队使用了来自格陵兰岛和俄罗斯北极地区的13根年代测定冰芯。他们专注于公元500年至2010年间的冰层，旨在分析中世纪、近代早期和现代时期。科学家们测量了每一层的铅浓度，然后使用大气模型来估算这些污染的来源。
从中世纪早期到20世纪70年代，北极地区的铅污染增长了250到300倍。大约在1850年，污染倾泻的速度猛增，反映了当时人类开始燃烧大量的煤。但在此之前，铅污染也在增长。“我一直听说中世纪是一个停滞的时期，不是一个经济繁荣的时期，”麦康奈尔说。“[但是]你看到非常蓬勃的增长……尤其是在公元500年到1300年之间。”
虽然在科学家们研究的整个时期内，铅污染平均呈增长趋势，但每年或每十年的起伏很大。铅污染的增加与已知的历史事件同步，例如新矿山的发现，或新技术的出现。在饥荒、战争、瘟疫或气候扰动时期，铅污染会减少。在始于1300年左右的“小冰期”，带来了寒冷的天气和农作物歉收，铅污染急剧下降。在黑死病期间，当欧洲三分之一的人口死于瘟疫时，排放量甚至更慢。
“这项研究在很大程度上证实了我们对中世纪和近代早期白银生产的了解（或猜测），尽管在许多方面，它似乎使历史记录更加清晰，”多伦多大学的中世纪经济史学家劳林·阿姆斯特朗说。但他补充道，他对625年至1000年间铅污染的急剧增加感到惊讶。“如果这项研究是正确的，那么银币（或用于结算大额支付的银锭）在中世纪早期经济中的作用比我和大多数其他经济史学家想象的要重要得多。”
麦康奈尔希望他的工作能有助于揭示这些历史信息。“我们的想法是提供一个工业产出的代理或指标，历史学家们会对此非常兴奋。”
