דגימת קרח על המתכת במהלך ניתוחים כימיים מתמשכים של ליבת קרח במכון לחקר המדבר. (קרדיט: סילבן מסקלין)
רינו, נב. —זיהום עופרת מכרייה וייצור מתכות עשוי להוריד את רמות המודיעין ברחבי האימפריה הרומית העצומה לפני כמעט 2,000 שנה, כך עולה ממחקר חדש. מדענים מהמכון לחקר המדבר בנבאדה טוענים כי הממצאים שלהם מקשרים בין פעילויות תעשייתיות עתיקות יומין להפרעות קוגניטיביות נרחבות.
על ידי ניתוח ליבות קרח מהקוטב הצפוני ששמרו תיעוד מפורט של, מחברי המחקר קבעו שפליטת עופרת מפעולות כרייה והיתוך כסף רומאי הגיעה לרמות גבוהות מספיק כדי להפחית את ציוני IQ בפוטנציאל של 2.5 עד 3 נקודות בכל אוכלוסיית האימפריה במהלך תקופת השיא שלה הידועה בשם Pax Romana (27 לפנה"ס עד 180 לספירה).
"זהו המחקר הראשון שלוקח תיעוד זיהום מליבת קרח והופך אותו כדי לקבל ריכוזי זיהום אטמוספריים ולאחר מכן להעריך" מסביר ג'ו מקונל, פרופסור מחקר להידרולוגיה ב-DRI והמחבר הראשי של המחקר, בהצהרה. "הרעיון שאנחנו יכולים לעשות את זה לפני 2,000 שנה הוא די חדשני ומרגש."
LeMay/DRI)
המקור העיקרי לזיהום עופרת עתיק זה היה כריית כסף. תהליך הפקת הכסף מעפרת גלנה עשירה בעופרת שיחרר כמויות משמעותיות של עופרת לאטמוספירה, בניגוד מוחלט לזיהום עופרת עדכני יותר שהגיע בעיקר מ.פליטות במאה ה-20.
בעוד שהחוקרים יודעים זאת מזמןנחשפו לעופרת דרך צינורות מים, כלי חרס מזוגגים ואפילו לצריכה מכוונת, מחקר זה מגלה כי זיהום אוויר מפעולות תעשייתיות עשוי להוות סיכון בריאותי גדול עוד יותר לאוכלוסייה הכללית. המחקר, שפורסם ב-הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, מצא כי ריכוזי העופרת באוויר עלו על 150 ננוגרם למטר מעוקב ליד אתרי כרייה והתכה, עם עליות ממוצעות של יותר מ-1 ננוגרם למטר מעוקב ברחבי אירופה.
כדי לשים את המספרים הללו בפרספקטיבה, החוקרים מעריכים שילדים צעירים בתקופת הרומאים היוכ-2.4 מיקרוגרם לדציליטר מעל רמות הרקע הטבעיות שנראו בחברות טרום-תעשייתיות. כיום, רשויות הבריאות רואות שאין רמה בטוחה של חשיפה לעופרת, כאשר המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן הוריד לאחרונה את רמת הייחוס שלו להתערבות בילדים מ-5 ל-3.5 מיקרוגרם לדציליטר.
"ככל שזיהום העופרת ירד במהלך 30 השנים האחרונות, הפך ברור יותר ויותר לאפידמיולוגים ומומחים רפואיים עד כמה עופרת גרועה" מציין מקונל. מחקר מודרני קבע ששום רמה של חשיפה לעופרת אינה בטוחה, כאשר המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן הוריד לאחרונה את רמת הייחוס שלו להתערבות בילדים מ-5 ל-3.5 מיקרוגרם לדציליטר.
ייתכן שההשפעות הקוגניטיביות של זיהום זה היו הרסניות במיוחד מכיוון שהן השפיעו על ילדים מתפתחים. מחקר מודרני מראה כי חשיפה לעופרת בילדות המוקדמת יכולה להיות, המשפיע לא רק על אינטליגנציה אלא גם על ביצועים אקדמיים, ריכוז ובסופו של דבר על רווחים לכל החיים.
המחקר מציג עדויות משכנעות לכך שזיהום תעשייתי עשוי להשפיע על התפתחות המוח ברחבי העולם הרומי. על ידי בחינת מרבצי עופרת שנשמרו בליבות ובאמצעות מודלים אטמוספריים מתוחכמים, החוקרים שיחזרו כיצד פליטות עופרת מפעולות כרייה והיתוך רומיות התפשטו ברחבי אירופה וצפון אפריקה.
תהליך המחקר כלל ניתוח ליבות קרח שנקדחו ממקומות ארקטיים,הצטברו במשך אלפי שנים. הליבות הללו הכילו שכבות שנתיות של שלג שלכדו ושמרו חלקיקי עופרת שנישאו על ידי רוחות מדרום אירופה. על ידי מדידת ריכוזי עופרת בשכבות אלו, המדענים יכלו לעקוב אחר רמות הזיהום משנה לשנה מ-500 לפנה"ס עד 600 לספירה.
המחקר בחן שני תרחישים אפשריים לאופן התפשטות פליטת עופרת. בתרחיש אחד, כל הפליטות הגיעו ממחוז כרייה מסיבי אחד בדרום מערב ספרד בשם ריו טינטו. באחר, הפליטות חולקו בין מספר אתרי כרייה רומיים ידועים ברחבי אירופה. שני התרחישים הציעו חשיפה נרחבת לעופרת ברמות המסוגלות לפגוע בהתפתחות הקוגניטיבית.
עדויות ארכיאולוגיות תומכות בממצאים אלה. ניתוח של אמייל השיניים משאריות שלד מהתקופה הרומית מראה שרמות גבוהות של עופרת היו שכיחות, כאשר רק 4% מהדגימות הראו ריכוזי עופרת מתחת למה שהחוקרים מעריכים עבור חשיפה ממוצעת לרקע מזיהום אוויר בלבד.
מקונל/DRI)
באופן מסקרן, המחקר מצביע על קשר אפשרי בין זיהום עופרת לאחת הקטסטרופות הגדולות ביותר של האימפריה הרומית: מגפת האנטונינוס שהרגה כ-5-10 מיליון בני אדם בין השנים 165-180 לספירה. החוקרים מציינים שחשיפה לעופרת עלולה לפגוע בתפקוד מערכת החיסון, וזיהום העופרת הנרחב הזה קדם מיד למגיפה ההרסנית.
כְּמוֹעצמה, מורשת זיהום העופרת הרומי משמשת כסיפור אזהרה לגבי ההשלכות מרחיקות הלכת והבלתי מכוונות של פיתוח תעשייתי. אלפיים שנה לפני המהפכה התעשייתית, הכרייה והמטלורגיה הרומית יצרו את המקרה המתועד הראשון של זיהום עופרת סביבתי בקנה מידה גדול המשפיע על היכולת הקוגניטיבית האנושית על פני ציוויליזציה שלמה.
"ידוע כי לעופרת יש מגוון רחב של השפעות על בריאות האדם, אבל בחרנו להתמקד בירידה קוגניטיבית כי זה משהו שאנחנו יכולים לשים עליו מספר", אומר מחבר המחקר נתן צ'למן, עוזר פרופסור למחקר ב-DRI. "אנשל 2 עד 3 נקודות לא נשמע הרבה, אבל כשאתה מיישם את זה על כל האוכלוסייה האירופית, זה סוג של עניין גדול".
מֵתוֹדוֹלוֹגִיָה
החוקרים השתמשו במספר שיטות מתוחכמות כדי להגיע למסקנותיהם. הם ניתחו ליבות קרח משלושה מיקומים ארקטיים שונים ששמרו על שכבות שנתיות של שלג המכילות חלקיקי עופרת. על ידי מדידת ריכוזי עופרת בשכבות אלו, הם יכולים לעקוב אחר רמות הזיהום לאורך זמן. לאחר מכן הם השתמשו במודלים ממוחשבים כדי לדמות כיצד דפוסי רוח היו נושאים חלקיקי עופרת מאתרי כרייה רומיים לאזור הארקטי. זה איפשר להם להעריך ריכוזי עופרת ברחבי האימפריה הרומית.
תוצאות
המחקר מצא כי ריכוזי אוויר עופרת ליד אתרי כרייה עלו על 150 ננוגרם/מ"ק, עם עליות ממוצעות של יותר מ-1.0 ננו"ג/מ"ק ברחבי אירופה. זה הביא לעלייה ברמת העופרת בדם של כ-2.4 מיקרוגרם/ד"ל בילדים צעירים מעל רמות הרקע הטבעיות, מה שסביר שגרם להפחתה של 2.5-3 נקודות בציוני IQ ברחבי האימפריה. החוקרים מעריכים כי יותר מ-500,000 טונות של עופרת שוחררו לאטמוספירה במהלך תקופת Pax Romana של כ-175 שנים.
מגבלות
המחקר מסתמך על כמה הנחות והערכות, כולל שדפוסי מזג אוויר עתיקים היו דומים לאלו המודרניים וכי הקשרים המודרניים בין חשיפה לעופרת והשפעות קוגניטיביות חלים על אוכלוסיות עתיקות. גם ההתפלגות המדויקת של פליטות בין אתרי כרייה שונים אינה ברורה. בנוסף, המחקר לא יכול להסביר את כל המקורות האפשריים לחשיפה לעופרת מעבר לזיהום אוויר.
דיון וטייק אווי
מחקר זה מספק את ההערכות הכמותיות הראשונות של השפעות קוגניטיביות מזיהום תעשייתי קדום. הוא מצביע על כך שהיסוד הכלכלי של האימפריה הרומית - כריית כסף ועופרת - אולי פגע בטעות בהתפתחות הקוגניטיבית של אוכלוסייתה. המחקר גם מדגים כיצד לזיהום סביבתי יכול להיות השפעות בריאותיות נרחבות אפילו בחברות טרום-תעשייתיות.
מימון וגילויים
המחקר נתמך על ידי מספר מענקים של קרן המדע הלאומית, קרן המחקר של אוניברסיטת ג'ון פל אוקספורד, All Souls College, אוקספורד ומוסדות אחרים. החוקרים לא דיווחו על ניגוד עניינים.
מידע על פרסום
העיתון,זיהום עופרת אטמוספרי פאן-אירופי, רמות גבוהות של עופרת בדם וירידה קוגניטיבית כתוצאה מהכרייה וההתכה מהתקופה הרומית, פורסם ב-6 בינואר נהליכים של האקדמיה הלאומית למדעים(PNAS). הוא נכתב על ידי ג'וזף ר' מקונל ועמיתיו ממוסדות רבים, כולל המכון לחקר המדבר, אוניברסיטת וינה, אוניברסיטת קווינס בלפסט ואחרים.
StudyFinds יוצאת למצוא מחקר חדש שמדבר לקהל המוני - בלי כל הז'רגון המדעי. הסיפורים שאנו מפרסמים הם גרסאות מחקר מסוככות לעיכול שנועדו ליידע את הקורא וגם לעורר ויכוח אזרחי ומשכיל. מאמרי צוות StudyFinds נעזרים בבינה מלאכותית, אך תמיד נבדקים ונערכים ביסודיות על ידי איש צוות של Study Finds. קרא את מדיניות הבינה המלאכותית שלנו למידע נוסף.
