Ghi chép thời Trung cổ giúp hé lộ những vụ phun trào núi lửa trong quá khứ

Các nhà nghiên cứu đã mất gần 5 năm để xem xét hàng trăm biên niên sử và ghi chép trên khắp châu u và Trung Đông, nhằm tìm kiếm các tài liệu về nguyệt thực toàn phần và màu sắc của chúng. Hiện tượng nguyệt thực chính là cơ sở để họ tìm ra dữ kiện về các vụ phun trào núi lửa trong quá khứ.

“Cùng năm đó, trong kỳ Trăng tròn, Mặt trăng chuyển vàng, đỏ và nhiều sắc màu khác” – vị tu sĩ người Anh Bartholomew de Cotton, viết về các sự kiện năm 1287.

Bằng cách quan sát bầu trời đêm, các tác giả thời trung cổ đã vô tình ghi lại một số vụ phun trào núi lửa lớn nhất trong lịch sử. Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do Đại học Geneva (UNIGE) dẫn đầu đã khảo sát các tài liệu châu Âu và châu Á thế kỷ 12 và 13, cùng với dữ liệu lõi băng và vòng cây, để xác định niên đại chính xác của một số vụ phun trào núi lửa lớn nhất từng ghi nhận Kết quả của họ, được công bố trên tạp chí Nature, cung cấp những thông tin mới về một trong những thời kỳ núi lửa hoạt động dữ dội nhất trong lịch sử Trái đất, mà một số người cho rằng đã góp phần kích hoạt Thời kỷ tiểu băng hà (Little Ice Age), một khoảng thời gian lạnh giá hình thành nên các sông băng tại châu u.

Các nhà nghiên cứu đã mất gần 5 năm để xem xét hàng trăm biên niên sử và ghi chép trên khắp châu Âu và Trung Đông, nhằm tìm kiếm các tài liệu về nguyệt thực toàn phần và màu sắc của chúng. Nguyệt thực toàn phần xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối của Trái Đất. Lúc này ánh trăng sẽ bị mờ đi và Mặt Trăng sẽ có màu đỏ đồng hoặc màu cam sẫm. Nhưng sau một vụ phun trào núi lửa lớn, có thể sẽ khiến bụi tồn tại quá nhiều trong tầng bình lưu, khiến mặt trăng bị lu mờ và gần như biến mất.

Các nhà biên niên sử thời trung cổ đã ghi lại và mô tả tất cả các sự kiện lịch sử, bao gồm từng lời đi nước bước của các vị vua và giáo hoàng, những trận chiến quan trọng, thiên tai và nạn đói. Họ cũng cho rằng những hiện tượng thiên thể có thể là điềm dữ, báo trước những tai họa, biến cố trên. Trong Sách Khải Huyền, tác giả cho rằng trăng máu là điềm báo trước cho một sự kiện trọng đại của thời mạt thế, vì vậy các trang viết đặc biệt cẩn thận lưu ý đến màu sắc của mặt trăng. Trong số 64 lần nguyệt thực toàn phần xảy ra ở châu u trong khoảng thời gian từ 1100 đến 1300, các nhà biên niên sử đã ghi lại một cách tỉ mỉ 51 lần. Trong 5 trường hợp trong số này, họ cũng báo cáo rằng mặt trăng rất mờ mịt.

Đóng góp của các nhà ghi chép Nhật Bản

Khi được hỏi điều gì đã khiến ông quyết định kết nối các ghi chép của các tu sĩ, các nhà chép sử về độ sáng và màu sắc của mặt trăng bị che khuất với sự phun trào núi lửa, tác giả chính của công trình, Sébastien Guillet, nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện khoa học môi trường tại UNIGE, cho biết: “Trong khi nghe album Dark Side of the Moon của Pink Floyd, tôi nhận ra rằng những lần nguyệt thực tối đen nhất đều xảy ra trong vòng một năm hoặc lâu hơn sau các đợt phun trào núi lửa lớn. Vì chúng ta biết chính xác ngày xảy ra nguyệt thực, điều này đã giúp các nhà khoa học thu hẹp thời điểm các vụ phun trào xảy ra.”

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những người ghi chép ở Nhật Bản cũng chú ý đến nguyệt thực. Một trong những người nổi tiếng nhất, Fujiwara no Teika, đã viết về hiện tượng nguyệt thực tối chưa từng thấy vào ngày 2 tháng 12 năm 1229:

tự thuở hồng hoang, Mặt trăng chưa bao giờ như thế này, không thể nhìn thấy vị trí của Mặt trăng, tựa như nó đã biến mất trong nguyệt thực… Quả thực là điều đáng sợ.

Bụi tầng bình lưu từ các vụ phun trào núi lửa lớn không chỉ là nguyên nhân khiến mặt trăng biến mất. Nó cũng làm mát nhiệt độ mùa hè bằng cách hạn chế ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất. Tuy nhiên điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cây trồng nông nghiệp.

Kiểm tra chéo văn bản và dữ liệu

“Từ nghiên cứu trước đây, chúng tôi biết rằng các vụ phun trào nhiệt đới mạnh có thể khiến trái đất giảm nhiệt khoảng 1°C trong một vài năm”, Markus Stoffel, giáo sư tại Viện khoa học môi trường tại UNIGE, một chuyên gia về chuyển đổi các phép đo vòng cây sang dữ liệu khí hậu, người đồng thiết kế nghiên cứu, cho hay. “Chúng cũng có thể dẫn đến những biến đổi về lượng mưa, gây ra hạn hán ở một nơi và lũ lụt ở một nơi khác.”

Bất chấp những tác động này, con người vào thời điểm đó không thể tưởng tượng được rằng mùa màng thất bát hay nguyệt thực bất thường lại có liên quan gì đến núi lửa – bản thân các vụ phun trào đều không được ghi nhận, trừ một vụ. “Chúng tôi chỉ biết về những vụ phun trào này thông qua dấu vết mà chúng lưu lại trong băng ở Nam Cực và Greenland”, đồng tác giả Clive Oppenheimer, giáo sư tại Khoa Địa lý tại Đại học Cambridge, cho biết. “Bằng cách tổng hợp thông tin từ lõi băng và những dòng mô tả từ các văn bản thời trung cổ, giờ đây chúng tôi có thể ước tính chính xác hơn về thời gian và địa điểm xảy ra một số vụ phun trào lớn nhất trong thời kỳ này.”

Để kết hợp hiệu quả tất cả những dữ kiện này, Sébastien Guillet đã làm việc với các nhà lập mô hình khí hậu để tính toán thời điểm phun trào. “Biết được núi lửa phun trào vào mùa nào trong năm là điều cần thiết, vì nó ảnh hưởng đến sự lan rộng của bụi núi lửa và quá trình biến đổi nhiệt độ cũng như các yếu tố khí hậu khác liên quan đến những vụ phun trào này.”

Bên cạnh việc thu hẹp được thời điểm và mức độ phun trào, nghiên cứu còn ghi nhận được các thông tin quan trọng từ lõi băng: khoảng thời gian từ năm 1100 đến 1300 là một trong những thời kỳ núi lửa hoạt động mạnh nhất trong lịch sử. Trong số 15 vụ phun trào được xem xét trong nghiên cứu mới, một vụ xảy ra vào giữa thế kỷ 13 sánh ngang với vụ phun trào Tambora nổi tiếng năm 1815 đã dẫn đến sự kiện “mùa hè biến mất” vào năm 1816. Tác động chung của các vụ phun trào thời trung cổ đối với khí hậu Trái đất có thể đã dẫn đến đến Thời kỷ tiểu băng hà, khi các hội chợ mùa đông được tổ chức trên những dòng sông đóng băng ở châu u. “Việc hiểu hơn về những vụ phun trào bí ẩn này sẽ giúp chúng ta biết được liệu núi lửa trong quá khứ có ảnh hưởng như thế nào đến không chỉ khí hậu mà còn cả xã hội trong thời Trung cổ”, nhóm nghiên cứu kết luận.

Bài báo, “Lunar eclipses illuminate timing and climate impact of medieval volcanism” của Sébastien Guillet, Christophe Corona, Clive Oppenheimer, Franck Lavigne, Myriam Khodri, Francis Ludlow, Michael Sigl, Matthew Toohey, Paul S. Atkins, Zhen Yang, Tomoko Muranaka, Nobuko Horikawa và Markus Stoffel, đã được đăng tải trên tạp chí Nature.

Hà Trang tổng hợp

Nguồn: 

Medieval texts help modern scientists better understand volcanoes

Lunar eclipses illuminate timing and climate impact of medieval volcanism