Enorme uitbarsting vulkaan in Alaska droeg bij tot ondergang Romeinse Republiek

Rond de tijd van de dood van Julius Caesar in 44 v.C. beschrijven de historische bronnen een periode van ongewone koude, mislukte oogsten, hongersnood, ziekten en politieke onrust in het Middellandse Zeegebied, zaken die uiteindelijk bijgedragen hebben tot de ondergang van de Romeinse Republiek en de vestiging van het Keizerrijk, en in Egypte tot de val van de Ptolemaeïsche dynastie, de opvolgers van Alexander de Grote en de laatste dynastie van het Oude Egypte.

Geschiedkundigen dachten al lang dat een vulkaan de oorzaak kon zijn van die ongewone weersomstandigheden, maar ze waren niet in staat vast te stellen waar en wanneer er zich een uitbarsting zou hebben voorgedaan, of hoe erg die wel zou geweest zijn. 

Nu heeft een nieuwe studie een analyse van tefra - vulkaanas - dat gevonden is in ijskernen uit het Noordpoolgebied, gebruikt om een verband te leggen tussen de koude periode en de enorme uitbarsting van de Okmok-vulkaan in Alaska in 43 v.C. die een caldeira - een trechtervormige krater - met een doormeter van 10 kilometer heeft nagelaten. 

"Het is fascinerend bewijzen te vinden voor het feit dat een vulkaan aan de andere kant van de wereld is uitgebarsten en daadwerkelijk heeft bijgedragen aan een gezagsoverdracht bij de Romeinen en de Egyptenaren en de opkomst van het Romeinse Keizerrijk", zei Joe McConnell. "Het toont aan hoe onderling verbonden de wereld wel was, zelfs 2.000 jaar geleden."

 Doctor McConnell is een onderzoeker aan het Desert Research Institute van het Nevada System of Higher Education en hij stond aan het hoofd van het onderzoeksteam achter de nieuwe studie.

De bal ging verleden jaar aan het rollen toen McConnell en de Zwitserse onderzoeker Michael Sigl van het Oeschger-Zentrum für Klimaforschung (OCCR) van de Universität Bern toevallig een uitzonderlijk goed bewaarde laag tefra vonden in een ijskern en besloten die te onderzoeken.

Ze voerden daarvoor nieuwe metingen uit op ijskernen uit Groenland en Rusland, waarvan er een aantal in de jaren 90 waren uitgeboord en die bewaard werden in de VS, Denemarken en Duitsland. 

Aan de hand van deze en oudere berekeningen waren ze in staat om twee verschillende uitbarstingen duidelijk af te bakenen: een krachtige maar korte en tamelijk plaatselijke gebeurtenis in het begin van 45 v.C. en een veel grotere en meer wijdverspreide gebeurtenis in begin 43 v.C., met vulkanische fall-out die meer dan twee jaar lang in alle ijskernen terug te vinden is. 

De onderzoekers voerden vervolgens een geochemische analyse uit op de tefra-stalen van de tweede uitbarsting die ze in het ijs gelokaliseerd hadden, en vonden een match tussen die kleine scherven en die van de Okmok II uitbarsting in Alaska - een van de grootste uitbarstingen van de afgelopen 2.500 jaar. 

"De overeenkomst van de tefra kan niet beter zijn" zei tefra-specialist Gill Plunkett van de Queen's University Belfast. "We vergeleken de chemische vingerafdrukken van de tefra uit het ijs met tefra van vulkanen waarvan gedacht wordt dat ze rond die tijd zijn uitgebarsten, en het was zeer duidelijk dat de Okmok II uitbarsting de bron van de fall-out uit 43 v.C. in het ijs was."

Het team verzamelde vervolgens bewijzen die hun stelling ondersteunden uit heel de wereld, in samenwerking met collega's uit het VK, Zwitserland, Ierland, Duitsland, Denemarken, Alaska en de Yale University in de VS. 

Ze vonden die in op boomringen gebaseerde klimaatarchieven uit Scandinavië, Oostenrijk en de White Mountains in Californië en in een klimaatarchief op basis van druipsteen uit de Shihua grot in het noordoosten van China.

Daarna gebruikten ze computermodellen om een beter inzicht te krijgen in de timing en de grootte van vulkanische uitbarstingen in deze periode en de invloed daarvan op het klimaat en de geschiedenis. 

Uit hun bevindingen bleek dat de twee jaar na de Okmok II uitbarsting in het noordelijk halfrond tot de koudste van de afgelopen 2.500 jaar behoren en dat het decennium dat erop volgde, het op drie na koudste was. 

Klimaatmodellen suggereren dat dat de gemiddelde temperaturen in de zomer en herfst die volgden op de uitbarsting in 43 v.C. tot wel 7 graden onder het normale niveau zouden kunnen liggen. De neerslag in de zomer zou 50 tot 120 procent boven het gemiddelde hebben kunnen uitkomen in het zuiden van Europa en in de herfst zelfs 400 procent meer dan het normale gemiddelde. 

De uitbarsting van de Okmok had niet alleen een caldeira van 10 kilometer diameter veroorzaakt, maar ook zwavelhoudende gassen en asse tot 30 kilometer hoog in de atmosfeer geblazen. De gevolgen waren wereldwijd te voelen, want de zwavel-aerosollen bleven meer dan twee jaar in de atmosfeer hangen en hielden een deel van het zonlicht tegen. 

"In het Middellandse Zeegebied in Europa hebben deze natte en extreem koude omstandigheden gedurende de lente, zomer en herfst, seizoenen die zo belangrijk zijn voor de landbouw, waarschijnlijk de opbrengsten verminderd en de bevoorradingsproblemen die er waren in deze periode van politieke onrust, erger gemaakt", zei archeoloog Andrew Wilson van de University of Oxford. "Deze bevindingen maken de meldingen van koude, hongersnood, voedseltekorten en ziekten uit oude bronnen geloofwaardig."

In Zuid-Europa viel er in deze periode uitzonderlijk veel neerslag, maar in Oost-Afrika had de uitbarsting van Okmok heel andere gevolgen.  De moessonregens in het zuiden verplaatsten zich en in het Ethiopische Hoogland, de belangrijkste bron van water voor de Nijl, viel er veel minder regen. 

Daardoor bleef de jaarlijkse overstroming van de Nijl, die voor water en vruchtbaar slib op de velden moet zorgen, uit in Egypte, wat een ramp was voor de landbouw.

"Erg opvallend was de ernst van het uitblijven van de overstroming van de Nijl rond de tijd van de Okmok uitbarsting, en de hongersnood en ziekten die gemeld werden in Egyptische bronnen", zei Yale-historicus Joe Manning. "De effecten op het klimaat waren een zware klap voor een samenleving die al onder stress stond en zich op een keerpunt in haar geschiedenis bevond."

De tekorten maakten het koningin Cleopatra onmogelijk haar bondgenoten in de burgeroorlog het nodige graan te verschaffen, en ze zullen Octavianus, de latere keizer Augustus, geholpen hebben om zijn rivaal Marcus Antonius en Cleopatra te verslaan en Egypte in te lijven in het Romeinse Rijk. 

Vulkanische activiteit biedt ook een verklaring voor een aantal vreemde atmosferische verschijnselen die beschreven werden in oude Mediterrane bronnen uit de periode rond de moord op Caesar in 44 v.C., en die gezien werden als voortekens. Het ging om zaken als een halo, een kring van licht, rond de zon, de zon die donker werd in de hemel of drie zonnen die verschenen aan de hemel, een fenomeen dat bijzonnen of parhelia genoemd wordt. Veel van die waarnemingen vonden echter plaats voor de Okmok II uitbarsting in 43 v.C. en houden waarschijnlijk verband met een kleinere uitbarsting van de Etna in 44 v.C.

Hoewel de auteurs van de nieuwe studie toegeven dat er veel verschillende factoren bijgedragen hebben tot de ondergang van de Romeinse Republiek en de Ptolemaeïsche dynastie, denken ze dat de klimaateffecten van de Okmok II uitbarsting onmiskenbaar een grote rol hebben gespeeld, en dat hun ontdekking helpt om een hiaat op te vullen in de kennis van deze historische periode, een hiaat dat archeologen en geschiedkundigen lang voor raadsels heeft gesteld.

"Mensen speculeren hier al vele jaren over", zei McConnell, "en dus is het opwindend om een aantal antwoorden te kunnen geven."  

Niet iedereen is overtuigd door de bevindingen van de nieuwe studie. Een aantal onderzoekers wijst erop dat de Romeinse Republiek al lange tijd voor de uitbarsting grote moeilijkheden kende.

"De problemen van de republiek waren politiek, gingen ver terug en werden uitgevochten tussen leden van de elite, het ging niet om een opstand van het volk of een crisis rond bestaansmiddelen", zei archeoloog Guy Middleton van de Univerzita Karlova in Praag in Science Magazine. 

Andere wetenschappers vinden de bewijzen voor de impact van de vulkaanuitbarsting op het klimaat in het Middellands Zeegebied dan weer eerder mager. "Als we kijken naar de weinige gegevens die we hebben, zou de plaatselijke klimaatgeschiedenis wel eens een beetje ingewikkelder kunnen zijn", zei Kevin Anchukaitis, een paleoklimatoloog aan de University of Arizona. 

Dat extreme vulkaanuitbarstingen grote gevolgen kunnen hebben elders op de wereld, en zelfs ver weg, dat is zeker, zo zei Karen Fontijn, professor vulkanologie aan de Université libre de Bruxelles (ULB) in 'De wereld vandaag' op Radio 1.

We weten dat extreme vulkaanuitbarstingen kunnen leiden tot ongewone klimaatsomstandigheden, toch zeker enkele jaren na de uitbarsting, met neerslagpatronen die volledig uit balans geraken en mislukte oogsten als gevolg, zo zei ze. 

En dat kan tot aan de andere kant van de wereld gevolgen hebben. Fontijn gaf het voorbeeld van de grote uitbarsting van de Tambore in Indonesië in 1815, die het jaar daarna in Europa het 'jaar zonder zomer' veroorzaakt heeft, met mislukte oogsten en hongersnood. 

Overigens is het zeker dat een dergelijke uitbarsting nog eens zal gebeuren, dat is enkel een kwestie van tijd, zo zei Fontijn. Dergelijke extreme uitbarstingen, waarbij volumes van tientallen, zelfs honderden, kubieke kilometers gesmolten gesteente uit een vulkaan worden geslingerd, komen wereldwijd om de paar honderd tot 500 jaar voor. 

Bij dergelijke grote uitbarstingen, waar er zich eerst grote hoeveelheden magma opstapelen, zie je op voorhand aan de oppervlakte al wel signalen, en tegenwoordig kunnen we alle vulkanen met satellieten in het oog houden. 

Je kunt het wel zien, maar je kunt het niet tegenhouden, zo zei Fontijn, en het beste wat we kunnen doen is het zo goed mogelijk opvolgen en ons voorbereiden op de mogelijke gevolgen. 

De studie van het internationale team is gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van het Desert Research Institute, Oeschger-Zentrum für Klimaforschung en een tekst in Science Magazine.