Забруднення свинцю, ймовірно, спричинило широке зниження IQ у Стародавньому Римі

Вплив свинцю відповідає за цілий спектр впливу на здоров’я людини, навіть порівняно низький рівень впливає на когнітивний розвиток дітей. Раніше вчені ДРІ використовували записи про забруднення атмосфери, що зберігаються в арктичних льодовикових ядрах для виявлення періодів забруднення свинцю по всій Римській імперії, і тепер нові дослідження розширюють цю знахідку, щоб визначити, як це забруднення може вплинути на європейське населення.

Дослідження, опубліковане 6 січня в Праці Національної академії наукдосліджував три записи крижаного ядра для виявлення рівня забруднення свинцю в Арктиці між 500 р. До н.е. до 600 н.е. Ця епоха охоплює підйом Римської республіки через падіння Римської імперії, а дослідження зосереджено на приблизно 200-річній висоті імперії під назвою Пакс Романа.

Ізотопи свинцю дозволили дослідницькій групі визначити операції з видобутку та виплавки по всій Європі як ймовірне джерело забруднення в цей період. Потім розширене комп’ютерне моделювання атмосферного руху створило карти атмосферних рівнів забруднення по всій Європі. У поєднанні з дослідженнями, що пов’язують опромінення свинцю до когнітивного зниження, дослідницька група також визначила ймовірне зниження рівня IQ щонайменше від 2 до 3 балів серед європейського населення.

“Це перше дослідження, яке взяло рекорд забруднення з крижаного ядра та інвертуючи його, щоб отримати атмосферні концентрації забруднення, а потім оцінити вплив людини”, – каже Джо МакКоннелл, професор з гідрології в ДРІ та провідний автор дослідження. “Ідея, що ми можемо це зробити протягом 2000 років тому, є досить новою та захоплюючою”.

Записи минулого збереглися в льоду

Лабораторія крижаного ядра МакКоннелла в Дрі проводила десятиліття, вивчаючи крижані ядра з таких місць, як Гренландія та Антарктида, де протягом тисячоліть нарощували аркуші льоду.

Використовуючи величезні тренування, вони ретельно витягують колони льоду до 11 000 футів (3400 метрів), досягаючи більш віддалених глибин історії Землі з кожним дюймом. Команда McConnell створює точні строки, використовуючи записи про добре датованих вулканічних виверження, які відбивають запис про льоду, як листівки з минулого.

Газові бульбашки, захоплені в льоду, пропонують розуміння атмосфери минулих епох, тоді як забруднювачі, такі як свинець, можуть використовуватися для інтерпретації гірничої та промислової діяльності.

МакКоннелл почав розробляти методи для створення дуже детальних провідних записів у льоду понад двадцять років тому, коли він застосував їх до більш новітньої історії.

Коли археологи та історики дізналися про цю роботу, вони звернулися до нього, сподіваючись застосувати ці нові методи до римського періоду, шукаючи відповіді на затяжні історичні питання.

“Отримане дослідження змінило наше розуміння епохи, знаходячи точні зв’язки між провідними записами про забруднення та історичними подіями, такими як зменшення населення, пов’язані з періодичними чумами та пандеміями”,-додає співавтор та стародавній історик Ендрю Вілсон з Оксфордського університету.

Зростаюче розуміння шкоди забруднення свинцю

Стародавнє забруднення свинцю в основному випливає з видобутку срібла, завдяки чому багатий свинцевий мінерал Галена розтопився для вилучення срібла. За кожну унцію срібла, цей процес виробляв тисячі унцій свинцю – багато з яких вийшли в атмосферу.

У 20 столітті забруднення свинцю переважно відбулося від викидів транспортних засобів, що спалювали бензин. Після прийняття Закону про чисте повітря в США в 1970 році, який обмежував використання бензину, що свинцю, дослідники відстежували різке зниження свинцю в крові людини. Однак загальнодержавна експозиція, особливо для дітей, народжених між 1950 та 1985 роками, дозволила вченим відстежувати вплив свинцю на здоров’я та когнітивний розвиток.

“Оскільки забруднення свинцю зменшилось протягом останніх 30 років, епідеміологів та медичних експертів стало все більш очевидним, наскільки поганий привід для людського розвитку”, – говорить МакКоннелл.

У дорослих високий рівень впливу свинцю пов’язаний з безпліддям, анемією, втратою пам’яті, серцево -судинними захворюваннями, раком та зниженням імунної відповіді, серед інших наслідків. У дітей навіть низький рівень впливу був пов’язаний зі зниженим IQ, проблемами концентрації та зменшенням успіху в навчанні.

У той час як США Центри контролю та профілактики захворювань (CDC) враховують рівень свинцю в крові 3,5 мкг/дл, що стосується медичного втручання для дітей, вони заявили, що без ризику немає рівня свинцю.

“Відомо, що ведучий має широкий спектр впливу на здоров’я людини, але ми вирішили зосередитись на когнітивному зниженні, оскільки це те, на чому ми можемо поставити число”,-каже співавтор дослідження Натан Челман, асистент наукового професора з гідрології снігу та льоду в DRI.

“Скорочення IQ від 2 до 3 балів не здається багато, але коли ви застосовуєте це по суті до всього європейського населення, це якась велика справа”.

Дослідження виявило, що забруднення атмосферного свинцю почалося в залізний вік і досягло піку в кінці 2 століття до н.е. у розпал Римської республіки. Потім він різко знизився протягом 1 століття до н.е. під час кризи Римської республіки, перш ніж збільшити близько 15 до н.е. після піднесення Римської імперії.

Забруднення свинцю залишалося високим до того, як Антонінська чума з 165 до 180 -х років н.е., що сильно вплинуло на Римську імперію. Лише до високого середньовіччя на початку 2 -го тисячоліття до н. Е. Згідно з дослідженням, в атмосферу випустили понад 500 кілотонів свинцю в майже 200-річну висоту Римської імперії.

Незважаючи на те, що записи ICE Core показують, що забруднення свинцю Арктики було в 40 разів вище під час найвищого історичного піку на початку 1970-х, розуміння, отримане в цьому дослідженні, демонструє, як “люди впливають на здоров’я протягом тисяч років через промислову діяльність”,-говорить МакКоннелл.