Luftverschmutzung gibt es nicht etwa erst seit der Neuzeit: Im Rahmen der Herstellung von verschieden Produkten setzt der Mensch bereits seit Jahrtausenden bestimmte Stoffe in der Umwelt frei. Eine Substanz, die typischerweise bei der Verarbeitung bestimmter Metalle wie Silber und bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe frei wird, ist Blei. Diese Bleiverschmutzung wird dann von Windströmungen aufgegriffen und durch die Atmosphäre befördert, bis sich die Partikel irgendwann wieder absetzen – so auch auf dem Eis Grönlands und anderen Teilen der Arktis. So wird das Blei schließlich in Schichten eingebettet, die im Eis eine Baumring-artige Struktur bilden.
Bleierne Signatur der Wirtschaftsgeschichte
Wegen der Verbindung von Blei mit der Verarbeitung von Edelmetallen wie Silber kam ein internationales Forscherteam schließlich auf die Idee, die Bleispuren als Indikator für die wirtschaftliche Aktivität im Laufe der Geschichte zu nutzen. 2018 präsentierten die Wissenschaftler in diesem Zusammenhang bereits Daten aus der Analyse eines einzelnen grönländischen Eisbohrkerns, in denen sich die Entwicklung der europäischen Wirtschaft in der Antike widerspiegelte. “Nun haben wir unsere Untersuchungen auf das Mittelalter und die Neuzeit bis in die Gegenwart ausgeweitet”, sagt der Erstautor der Studie Joe McConnell vom Desert Research Institute in Reno (DRI).
Für ihre aktuelle Studie haben die Wissenschaftler nun gleich 13 arktische Eisbohrkerne aus Grönland und Severnaya Zemlya in Russland analysiert. Darüber hinaus entwickelten sie atmosphärische Transport- und Ablagerungsmodelle, um Rückschlüsse auf die Emissionsquellen zu ermöglichen, die einst zu den Ablagerungen geführt haben. Der Fokus der Studie richtete sich dabei auf die Zeit von 500 bis 2010 n. Chr.
Wie die Forscher berichten, lieferte die Sammlung der Eisbohrkerne aus den unterschiedlichen Regionen eine kontinuierliche Dokumentation der europäischen und später nordamerikanischen Industrieemissionen in den letzten 1500 Jahren. Bestimmte Entwicklungen und Zäsuren zeichneten sich demnach in charakteristischer Weise ab: Zunehmende Bleiverunreinigungen in den Eiskernen fielen mit Expansionsperioden in Europa zusammen, sowie dem Aufkommen neuer Technologien und warm-feuchten Klimabedingungen, berichten die Wissenschaftler. Rückgänge bei der Bleiverunreinigung waren hingegen in den Phasen von Klimastörungen, Kriegen, Pest und Hungersnöten zu verzeichnen.
Informationen für Umweltwissenschaftler und Historiker
“Ein anhaltender Anstieg der Bleiverunreinigungen im Früh- und Hochmittelalter (etwa 800 bis 1300 n. Chr.) deutet auf ein weit verbreitetes Wirtschaftswachstum hin, insbesondere in Mitteleuropa, als neue Bergbaugebiete in Regionen wie dem Harz und dem Erzgebirge in Deutschland entdeckt wurden”, sagt McConnell. “Im Spätmittelalter und in der frühen Neuzeit (um 1300 bis 1680 n. Chr.) nahm die Bleiverunreinigung in den Eisbohrkernen hingegen ab, als die Pest diese Regionen heimsuchte, was darauf hindeutet, dass die Wirtschaftstätigkeit damals erheblich ins Stocken geriet”, so der Forscher.
