Minnen från den största lavafloden i Islands historia, nedtecknad i en apokalyptisk medeltida dikt, användes för att driva på öns omvändelse till kristendomen, tyder ny forskning på.

Ett team av forskare och medeltida historiker, ledd av University of Cambridge, har använt information som finns i iskärnor och trädringar för att exakt datera ett massivt vulkanutbrott, som ägde rum strax efter att ön först bebyggts.

Efter att ha daterat utbrottet, forskarna fann att Islands mest berömda medeltida dikt, som beskriver slutet för de hedniska gudarna och ankomsten av en ny, sällsynt gud, beskriver utbrottet och använder minnen av det för att stimulera till kristnandet av Island. Resultaten redovisas i tidskriften Klimatförändringar .

Eldgjás utbrott på 900-talet är känt som en lavaflod:en sällsynt typ av långvarigt vulkanutbrott där enorma lavaflöden uppslukar landskapet, åtföljd av ett dis av svavelhaltiga gaser. Island är specialiserat på denna typ av utbrott - det senaste exemplet inträffade 2015, och det påverkade luftkvaliteten 1400 kilometer bort i Irland.

Eldgjá-lavafloden drabbade södra Island inom ett sekel efter öns bosättning av vikingar och kelter omkring 874, men hittills har datumet för utbrottet varit osäkert, hindrar undersökningar av dess sannolika effekter. Det var en kolossal händelse med cirka 20 kubikkilometer lava utbrott - tillräckligt för att täcka hela England upp till anklarna.

Det Cambridge-ledda teamet pekade ut datumet för utbrottet med hjälp av iskärnrekord från Grönland som bevarar det vulkaniska nedfallet från Eldgjá. Med hjälp av ledtrådarna som finns i iskärnorna, forskarna fann att utbrottet började omkring våren 939 och fortsatte åtminstone fram till hösten 940.

"Detta placerar utbrottet helt inom erfarenheterna från de första två eller tre generationerna av Islands bosättare, " sa förstaförfattaren Dr Clive Oppenheimer från Cambridges geografiavdelning. "Några av den första vågen av migranter till Island, fördes över som barn, kan mycket väl ha sett utbrottet."

När de hade ett datum för Eldgjá-utbrottet, teamet undersökte sedan dess konsekvenser. Först, ett dis av svavelhaltigt damm spred sig över Europa, registreras som iakttagelser av en exceptionellt blodröd och försvagad sol på irländska, Tyska och italienska krönikor från samma tid.

Sedan svalnade klimatet när dammlagret minskade mängden solljus som nådde ytan, vilket är uppenbart från trädringar från hela norra halvklotet. Bevisen som finns i trädringarna tyder på att utbrottet utlöste en av de svalaste somrarna under de senaste 1500 åren. "År 940, sommarkylan var mest uttalad i Centraleuropa, Skandinavien, de kanadensiska klippiga bergen, Alaska och Centralasien, med sommarmedeltemperaturer 2°C lägre, " sa medförfattaren professor Markus Stoffel från universitetet i Genèves institution för geovetenskaper.

Teamet tittade sedan på medeltida krönikor för att se hur det svalkande klimatet påverkade samhället. "Det var ett massivt utbrott, men vi var fortfarande förvånade över hur rikliga de historiska bevisen är för utbrottets konsekvenser, " sa medförfattaren Dr Tim Newfield, från Georgetown Universitys institutioner för historia och biologi. "Mänskligt lidande i Eldgjás kölvatten var utbrett. Från norra Europa till norra Kina, människor upplevt länge, hårda vintrar och svår vår-sommartorka. Gräshoppangrepp och boskapsdödlighet förekom. Hungersnöd kom inte överallt, men i början av 940-talet läste vi om svält och enorm dödlighet i delar av Tyskland, Irak och Kina."

"Effekterna av Eldgjá-utbrottet måste ha varit förödande för den unga kolonin på Island - mycket troligt, land var övergivet och svält svår, " sa medförfattaren professor Andy Orchard från University of Oxfords fakultet för engelska. "Men, Det finns inga bevarade texter från själva Island under denna tid som ger oss direkta redogörelser för utbrottet."

Men Islands mest berömda medeltida dikt, Voluspá ('Såarens profetia') verkar ge ett intryck av hur utbrottet var. Dikten, som kan dateras så långt tillbaka som 961, förutsäger slutet för Islands hedniska gudar och ankomsten av en ny, singular gud:med andra ord, Islands omvandling till kristendomen, som formaliserades runt sekelskiftet av 1000-talet.

En del av dikten beskriver ett fruktansvärt utbrott med eldiga explosioner som lyser upp himlen, och solen skymd av tjocka moln av aska och ånga:

"Solen börjar bli svart, land sjunker i havet; de ljusa stjärnorna sprider sig från himlen. Ånga sprutar upp med det som ger näring till livet, lågan flyger högt mot själva himlen."

Dikten skildrar också kalla somrar som skulle förväntas efter ett massivt utbrott, och forskarna kopplar dessa beskrivningar till spektaklet och effekterna av Eldgjá-utbrottet, den största på Island sedan bosättningen.

Diktens apokalyptiska bildspråk markerar det brinnande slutet på de gamla gudarnas värld. Forskarna antyder att dessa rader i dikten kan ha varit avsedda att återuppväcka skakande minnen från utbrottet för att stimulera den massiva religiösa och kulturella förändring som äger rum på Island under 900-talets sista decennier.

"Med ett fast datum för utbrottet, många poster i medeltida krönikor snäpper på plats som troliga konsekvenser - observationer i Europa av ett extraordinärt atmosfäriskt dis; stränga vintrar; och kalla somrar, dålig skörd; och matbrist, " sa Oppenheimer. "Men mest slående är den nästan ögonvittnesstil där utbrottet avbildas i Voluspá. Diktens tolkning som en profetia om slutet för de hedniska gudarna och deras ersättning av den ena, sällsynt gud, antyder att minnen av detta fruktansvärda vulkanutbrott målmedvetet provocerades för att stimulera kristnandet av Island."