【石头科普】成也气候败也气候：那些年，大自然做过的开国元勋与祸国妖妃
在本篇的姊妹篇《气候变化曾令“多少楼台烟雨中”？——用环境学解读历史》中，我们提到中国古代王朝更迭与气候变化之间似乎存在某些隐隐约约又剪不断理还乱的奇妙关系。
今天，我们将放眼全球，扒一扒有趣的历史故事，同时揪出更多的科学发现，以证实“洋气候”是否同样坚定不移地扮演着这个幕后推手的角色。
本期精彩速览
PART 1
维持了70天的埃及第七王朝，却存在70位法老。这究竟是法度的丧失还是当权者的疯癫？
PART 2
罗马帝国：做皇帝很爽？不好意思，三世纪高危职业清单了解一下？
PART 3
马背上的王国 VS 草泥马背上的王国：开疆拓土征远勒功，靠动物还是靠天数？
01
4000aB.P.的降温事件
与世界古文明的衰落
距今约4200年前，地球进入小冰河期，这次降温被认为是新仙女木事件*之后最为寒冷的一次降温过程。恰是在这一时期，亚非地区数个文明古国突然衰落或灭亡。（*新仙女木事件：发生于末次冰消期距今约1.29~1.16万年前的一次全球性强变冷事件，因丹麦一沉积层剖面中发现的八瓣仙女木花粉得名。）
比如这个↓
维持了70天的埃及第七王朝，却存在70位法老。（所以这就是传说中的……值日班长？）这究竟是法度的丧失还是当权者的疯癫？敬请收看今天的文章。
考古学家在金字塔附近发掘出棺材和法老的随葬船，通过给木材定年，发现其中的碳同位素记录下了公元前2200年前后的气候变化：δ13C的升高表示气候变得更为干冷。
据估计当时降水量骤减超过三成，傍尼罗河而生的古埃及人，面临淡水资源干涸的困境。在这个时间，古埃及正处于无比混乱的第一中间时期，此阶段也是古埃及王权衰落的开端。
图1｜木材样品中的13C同位素
大家心连心，同住地球村。埃及不好混，亚洲大陆的王国们，自然过得也没有多么舒坦。
从埃及向东北，美索不达米亚平原曾孕育了辉煌的文明，公元前2193年，统治平原南部（苏美尔）的阿卡德帝国灭亡。
苏美尔史诗《阿卡德的诅咒》写于帝国陷落后不久，将阿卡德的沦陷归因于得罪主神恩利尔导致了神的愤怒：
图2｜繁荣期的苏美尔概念图
或许我们不信奉这位伟大神明，而记录于这些文字中的，赫然是气候突变，降水骤减，农业衰颓的绝望景象。
现代科学家为此补充了实质性的证据：阿曼湾的海底沉积物岩芯（编号M5-422）中，4200年前对应段的风成碳酸盐矿物颗粒突增，溯源结果表明主要贡献来自于美索不达米亚平原，平原北部旱季盛行西北风，风尘迁移向东南方的波斯湾与阿曼湾；以色列Soreq洞穴同时段的沉积物中δ18O骤变，死海水位下降100米，也说明这里经历了一段异常干旱寒冷的时期。
图3｜西亚地图
图4｜沉积物中碳酸钙、白云石和氧同位素的变化，死海水位的变化
而美索不达米亚北部地区也在经历火山爆发、干旱加剧和风环流强度明显增加等一系列灾难后，土地条件严重恶化。生活在Tell Leilan地区的人们被迫放弃城市，开始迁徙。
同一时期，印度河流域哈拉帕文化转衰，虽然哈拉帕完全毁灭发生在更晚的几百年后，且其灭亡主因仍是未解之谜，但此次降温事件发生时，的确出现了大批人口东迁的不寻常事件。
在更远的东方，中国中原地区的龙山文化、小河沿文化、良渚文化等几乎不约而同地步入衰落，或与下个文明间存在缺环。
尽管文明衰落也受到社会、经济、战争等多因素推动，数朵文明之花同时凋谢与4000aB.P.前后降温事件在时间上的一致性，则更多地表明气候和环境变化可能是这些文化衰落事件背后的共同“凶手”。
但气候不仅仅摧毁旧的文明。全新世大暖期(7000aB.P—4000aB.P.)适宜的环境条件曾使人口迅猛增长，4000aB.P.的降温及洪水导致了中原周围新石器文化的衰落，也促使先民向气候环境条件尚可、又能避免洪水袭击的地区聚集。
陡增的人口压力刺激和促进了社会体系变化，夏王朝随之诞生。
知识小卡片
B.P. :绝对年代：以1950年为起点，记作**B.P.，例如100aB.P.即为1850年。
碳、氧同位素：树木年轮中δ13C值的变化受生长时期温湿度及云量等影响，一般降水较少的时期树轮较窄而其中的13C含量较高；较轻的16O更容易迁移到两极冰盖，冰期大洋水δ18O值升高，并最终反映在沉积物中。
02
罗马与蒙古——两个帝国的君权“天”授
瑞士联邦研究所通过树木化石重建了过去2500年的气候变化。在大迁徙时代开始前的很长一段时间，中欧大陆都是气候温和、水源丰沛的环境，但这样的条件却在公元250年前后被打破，降水减少，温度下降。
俗话说祸不单行，大瘟疫瞅准时机同时降临。这场意外，让本就不暖和的国土雪上加霜。
罗马帝国随之陷入“三世纪危机”，期间内战频繁，皇冠几经转手，民众起义不断，外敌趁势入侵，政府全面瘫痪。
罗马皇帝更是一度成为高危职业，被俘囚禁（瓦莱里安）、被部将杀害（伽里埃努斯）、感染瘟疫而死（克劳狄二世）……
图5｜死神小学生
图6｜被萨珊军队俘虏的罗马皇帝瓦莱里安（公元260年）
好消息是，帝国最终熬过了瘟疫；坏消息是，大权在握的王也阻止不了气候恶化。
到公元六世纪，降水和平均温度出现了千年未见的最低值，伴随着半球规模的降温以及湖泊水位的下降。此时罗马帝国早已分裂，西罗马在五世纪末灭亡，中国处于南北朝，亚欧大陆上唯一较稳定的国家只有东罗马帝国。
图7｜基于橡树化石重建的中欧过去2500年的降水量与温度变化
而从三世纪到六世纪，混乱的民族大迁徙持续了三百余年，这几乎是欧洲史上中世纪黑死病大瘟疫前最黑暗的、持续的动荡时代。一直到中世纪温暖期，欧洲中部降水和温度才重归平稳，夏季又恢复了温暖与湿润。
文明与政权的消亡常与气候的恶化相联系，那么良好的自然环境与剩余资源能源是否有利于帝国的崛起呢？
大蒙古国（蒙古汗国，指从成吉思汗建立，至忽必烈和阿里不哥争位而分裂前的蒙古）是世界历史上最大的土地毗连的帝国。
自1206年建国至1260年分裂前，蒙古一直处于不断的对外扩张过程，最终占据了漠北、现中国西部及北部、中亚、西亚和东欧，几乎一半的亚欧大陆都收归其囊中。
汗国的扩张在短短的50余年的时间里迅速完成。
图8｜大蒙古国的扩张路线与时间
一份基于西伯利亚松树年轮的从公元900年至2011年的水分重建记录表明，在经历了12世纪长时间非常干燥的环境后，13世纪上半叶，蒙古“老家”的气候是过去数百年里前所未有的潮湿与温暖，这恰好是蒙古崛起的时期。
图9｜湿润的13世纪初（scPDSI为帕默尔干旱指数）
图10｜不同时期蒙古地区的温湿度对比，蓝色大三角代表1211—1225年的平均值
游牧民族的生产生活尤其要倚仗气候，12世纪相对恶劣的自然环境使草原人民忙于维持温饱，无力进行过多的部落战争，成吉思汗抓住时机，先将草原各部落统一起来。
13世纪初一场持续15年潮暖期提高了草原生产力，不仅促进了畜牧业发展，而且有利于政治集中和军事动员，为蒙古的扩张提供足够的资源支撑。
对于马背上的军队，畜牧业的兴盛无疑为他们提供了更多的战马与粮草，作战水平自然提升。
图11
所以说，人类不可控的气候突变，就好像上天做主往人间扔大饼，只有拿嘴接了，你才知道扔下来的饼是什么馅儿的，或者干脆……是个铁饼。
03
辉煌的印加文明
前面的讨论都着眼于亚欧非地区（我们没啥说的，历史文明悠久就是骄傲），接下来请将目光移向地球对面，两万公里外的美洲大陆。
图12｜马丘比丘，印加帝国遗址
印加原本是一个位于秘鲁库斯科地区的小国，主要的领土扩张从14世纪末才开始，最终印加的版图呈南北向覆盖了南美洲西部，诞生了“新世界”最大的帝国。
科学家借助来自Marcacocha湖高分辨率的湖泊沉积物重建此地区的历史气候，通过桤木属（Alnus.)花粉的增加及其他多项指标，发现自公元1100年至1532年西班牙军队攻入印加的数百年间，气候在持续变暖，在15世纪达到了最温暖期。
越来越暖和的环境使当地居民能将梯田建造到更高的海拔，并且利用冰川融水灌溉梯田。
丰足的农业盈余赋予了他们更高的经济与政治潜力，以征服周边其他的独立小国，也就意味着王国的土地延伸到更远的地方。
下面再扒一扒更有趣的事情：为什么印加帝国发展到鼎盛时期，疆域依然紧贴太平洋沿岸呈南北向延伸，却没有选择向更远的东部扩张？
图13｜印加帝国鼎盛时期的疆域（来自百度百科）
或许你们并不熟悉南美洲的历史，但大概率听说过守卫印加帝国的“神兽”，或至少听说过神兽的亲戚。
“神兽”就是下面这个家伙 ↓
图14｜大羊驼（小老弟，瞅啥呢？）
特点：外貌可爱，性情温顺
擅长：背负重物，山地跋涉，吐口水（咳，扯远了）
4000~5000年前，大羊驼逐渐被安第斯山脉的土著居民驯化，很早以前的南美还没有马、牛等牲畜，大羊驼载重能力和适应能力都堪称一流，因此在之后的数千年里成为印第安人能驱使的唯一“苦力”。
有能负重的动物代替人力，文明的发展与扩张才能更有效率。
大羊驼虽然能负重物，跨高山，却偏偏不适应炎热潮湿的气候，无法迈向东方那高温又潮湿的雨林。统治者或许还想过开辟更广的疆土，神兽对此只表示："听我的，你不想。”
于是印加帝国自始至终，都与神兽一起留守于安第斯山脉，即使在鼎盛期也没有多走出山地一步。
前文多是谈气候随时间的变化如何影响历史的脚步，而这大概就是气候的空间差异对文明发展的作用了。
∞
作者结语
随着科学家能够越来越精确地重建古气候，气候变化与文明兴衰的关联也在逐步被发现，但社会历史发展从来不是单一因素决定的，环境因素不可忽视，人类的活动和社会发展同样有其内在规律。
无论气候条件在历史发展中起到多大的推动作用，请记住历史永远是人民的历史。
气候：原来爱会消失对吗？我懂了，作者就是大猪蹄子！
作者：我都听见了……
气候：（害怕）事了拂衣去，深藏身与名。
参考文献与图片来源
1. 吴文祥, 刘东生. 4000aB.P.前后降温事件与中华文明的诞生[J]. 第四纪研究, 2001，21(05):443-451.
2. 许靖华. 太阳、气候、饥荒与民族大迁移[J]. 中国科学(D辑:地球科学), 1998, 28(04):366-384.
3. Manning S W, Dee M W, Wild E M, et al. High-precision dendro-14C dating of two cedar wood sequences from First Intermediate Period and Middle Kingdom Egypt and a small regional climate-related 14C divergence[J]. Journal of Archaeological Science, 2014, 46:401-416.
4. Büntgen U, Tegel W, Nicolussi K, et al. 2500 Years of European Climate Variability and Human Susceptibility[J]. Science, 2011, 331(6017): 578-582.
5. Cullen H M, Hemming S, Hemming G, et al. Climate change and the collapse of the Akkadian empire:Evidence from the deep sea[J]. Geology, 2000, 28(4):379-382.
6. Weiss H, Courty M-A, Wetterstrom W, et al. The Genesis and Collapse of Third Millennium North Mesopotamian Civilization[J]. Science, 1993, 261:995-1004.
7. Pederson N, Hessl A E, Baatarbileg N, et al. Pluvials, droughts, the Mongol Empire, and modern Mongolia[J]. Proc Natl Acad, 2014, 111(12):4375-4379.
8. Chepstow-Lusty A J, Frogley M R, Bauer B S, et al. Putting the rise of the Inca Empire within a climatic and land management context[J]. Climate of the Past Discussions, 2009, 5(2):375-388.
9. https://www.sohu.com/a/410190497_120804912?_f=index_betapagehotnews_4&_trans_=000014_sgss_sgnbassy
10. https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=1740794e3c6070704de2f29e&fr=vipping
11. https://baike.baidu.com/pic/%E5%A4%A7%E8%92%99%E5%8F%A4%E5%9B%BD/991591/1/d043ad4bd11373f03859772aa30f4bfbfbed0424?fr=lemma&ct=single#aid=1&pic=d043ad4bd11373f03859772aa30f4bfbfbed0424
12. https://baike.baidu.com/pic/%E5%8D%B0%E5%8A%A0%E5%B8%9D%E5%9B%BD/1380152/1/38dbb6fd5266d0163a6336089a2bd40735fa3593?fr=lemma&ct=single#aid=1&pic=38dbb6fd5266d0163a6336089a2bd40735fa3593
13. https://tieba.baidu.com/p/2257550107?red_tag=1060350019
14. http://www.gongshe99.com/travel/213224.html
15. https://www.sohu.com/a/165627240_402060
石头档案·作者 PROFILE
江安沅（笔名）
/*假装文艺姐姐，实则吃货少女*/
毕业于中科大少年班学院，环境科学专业，现就读于清华大学
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