När digerdöden svepte över Europa på 1300-talet, det dödade inte bara miljoner, det medförde också blysmältning, bland många andra kommersiella aktiviteter, att stanna.

Det upphörandet återspeglas i en ny analys av historiska data och iskärndata, som forskare säger ger bevis på att den naturliga nivån av bly i luften är i princip noll, i strid med vanliga antaganden.

"Dessa nya uppgifter visar att mänsklig aktivitet har förorenat europeisk luft nästan oavbrutet under de senaste [ungefär] 2, 000 år, "Säger studiens författare. "Endast en förödande kollaps i befolkning och ekonomisk aktivitet orsakad av pandemisk sjukdom minskade luftföroreningarna till vad som nu mer exakt kan kallas bakgrund eller naturliga nivåer."

Arbetet, ett tvärvetenskapligt samarbete ledd av historiker vid Harvard University och klimatforskare vid University of Maine, matchade nya högupplösta mätningar av iskärnbly taget från en glaciär i de schweizisk-italienska alperna med mycket detaljerade historiska register som visar att blybrytning och smältning rasade till nästan noll under peståren 1349 till 1353.

Studien, som också involverade medarbetare från Heidelberg University och University of Nottingham, visar att blynivåerna sjönk kraftigt i en del av iskärnan som motsvarar det fyraåriga fönstret, en droppe unik under de senaste två årtusendena av europeisk historia, enligt Alexander More, en postdoktor vid Harvards History Department och Initiative for the Science of the Human Past. More är första författare till forskningsartikeln, kommer att publiceras denna vecka i tidskriften American Geophysical Union Geohälsa .

Författarna ifrågasätter antagandena om att utbredda miljöföroreningar började med den industriella revolutionen på 1700- och 1800-talen, och det bly som upptäckts före den eran representerar naturliga nivåer eller bakgrundsnivåer. Den nya forskningen visar att bly från gruvdrift och smältning – som har förekommit i tusentals år – var detekterbar långt före den industriella revolutionen, och att endast när dessa aktiviteter väsentligen stoppades av pesten ledde föroreningarna till naturliga nivåer.

"När vi såg omfattningen av minskningen av blynivåer, och bara sett den en gång, under pandemiåren, vi var nyfikna, "Mer sa. "I olika delar av Europa, digerdöden utplånade så mycket som hälften av befolkningen. Det förändrade samhället radikalt på flera sätt. När det gäller arbetskraften, brytningen av bly upphörde i huvudsak i större produktionsområden. Du ser detta återspeglas i iskärnan i en stor minskning av blyhalterna i atmosfären, och du ser det i historiska register under en längre tid. "

Forskningen, med stöd av Arcadia Fund of London, W.M. Keck Foundation, och National Science Foundation, möjliggjordes delvis av utvecklingen av en banbrytande laseranläggning för att analysera ultratunna lager av is. Designad och drivs vid University of Maine's Climate Change Institute, anläggningen kan analysera lager som är tillräckligt tunna för att sammanfalla med perioder under året, även i mycket komprimerad is. Institutets forskare Nicole Spaulding och Pascal Bohleber, bland andra medförfattare, producerade och analyserade miljontals datapunkter från iskärnan.

"Denna forskning representerar konvergensen mellan två mycket olika discipliner, historia och iskärnens glaciologi, som tillsammans ger det perspektiv som behövs för att förstå hur ett giftigt ämne som bly har varierat i atmosfären och, mer viktigt, att förstå att den sanna naturliga nivån faktiskt är mycket nära noll, sade Paul Mayewski, en medförfattare till den nya studien och chef för Climate Change Institute. "Med hjälp av ultrahögupplöst iskärna -provtagning som erbjuds via vår W.M. Keck Laser Ice Facility, vi förväntar oss att kunna erbjuda nya insikter, tidigare ouppnåeligt med sampling med lägre upplösning, i kopplingarna mellan klimatförändringar och civilisationens gång. "

Forskarna fokuserade på bly, inte bara för att det är en farlig förorening, Mer sa, men också för att det fungerar som en proxy för ekonomisk aktivitet, ökar när ekonomin växer och avtar när den faller.

"Bly är en av de farligaste föroreningarna i luften, och en vi har utvunnit för en mycket, mycket lång tid, "sa han." Det var allestädes närvarande i förindustriella världen, används ofta i konstruktion, rör, valuta, och vardagsredskap."

Michael McCormick, Harvards Francis Goelet professor i medeltidshistoria och ordförande för Initiative for the Science of the Human Past, och Christopher Loveluck från University of Nottingham, en tidigare gästprofessor vid Harvard, också bidragit till forskningen, tillhandahålla arkeologisk och historisk expertis. McCormick sa att studenterna spelade en roll i arbetet genom att bygga en databas med historiska klimatrekord.

Forskningen lyfte fram andra, mindre fall i blyansamling av iskärnor, inklusive en av 1460 som också kan ha berott på en epidemi-relaterad nedgång, och en annan på 1970 -talet när politiken för minskning av fasen fasade ut blyad bensin och andra källor till luftföroreningar.

Philip Landrigan, dekan för global hälsa för Icahn School of Medicine vid Mount Sinai Medical Center i New York, som har studerat epidemiologin av blyförgiftning hos barn, sa att arbetet belyser dagens goda nyheter-dåliga nyheter när det gäller miljöbly.

Även om utbredd förorening på grund av blyhaltig bensin, blyfärg, blylödning, och andra vanliga moderna tillämpningar har dämpats av statlig reglering, den senaste tidens kris med smutsigt vatten i Flint, Mich., visar att bly fortsätter att förgifta barn i Amerika och på andra håll. En ny uppskattning, sa Landrigan, som inte deltog i de nya fynden, anser att cirka 535, 000 amerikanska barn under 6 år har förhöjda blynivåer i blodet. Både Världshälsoorganisationen och Centers for Disease Control and Prevention har fastställt att ingen blyhalt kan anses vara säker för barn.

"Bly är giftigt för hjärnan vid extremt låga nivåer, sa Landrigan, WHO, när han arbetade med CDC på 1970-talet, undersökte blyförgiftning hos barn nära ett blysmältverk i Texas. "Det är uppenbart att bly har bestående effekter på barns liv."

Mer sade iskärnan, tagen av ett team från University of Maine från Colle Gnifetti-glaciären högt uppe i Alperna, förblir rik på data, tillgänglig på grund av precisionen i Climate Change Institutes nästa generations laseranläggning. Genom att kombinera dessa data med historiska källor och etablerade metoder, Mer sa, kan leda till nya upptäckter inom klimatvetenskap, mänsklig och planetarisk hälsa, och ekonomisk historia.

Denna berättelse publiceras med tillstånd av Harvard Gazette, Harvarduniversitetets officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.