一道黑色的羽状物跃入墨西哥南部的天空。下方,热气和岩石波涛般地从火山斜坡上呼啸而下,剥去了山脉和周围地区的植被,杀死了它们路径上的任何生物。它与河流混合,形成如湿混凝土般浓稠的水流、泥浆和其他物质。此后几天,空气中弥漫着火山灰——微小的玻璃碎片——吸入的幸存者会因此生病。它像雪一样落在周围的景观上,堵塞河流,造成大规模洪水,严重破坏了农业。那是公元540年,埃尔奇琼火山——一座小而此前不起眼的火山——将玛雅文明推入了黑暗和混乱之中。
至少根据二月份发表在《地质学》杂志上的一篇新论文,该论文加入了长期进行的关于是什么将玛雅文明——当时最先进的文明之一——推入长达一个世纪的“黑暗时代”的考古学辩论。
玛雅人,在公元250年至900年间兴盛,被广泛认为是前哥伦布时期美洲最先进的文明。他们发展了文字系统、精确的日历、新的数学,以及拥有金字塔的宏伟城市,这些金字塔至今仍投下它们的阴影。但是,一个主要的谜团仍然存在。1938年,一位考古学家注意到玛雅纪念碑的年代存在奇怪的差距。在100多年里,玛雅人莫名其妙地停止了建设项目,似乎放弃了一些地区,并参与了战争。自发现以来75年,考古学家未能找到解释——尽管他们提出了很多假设。一些人推测该地区发生了地震或飓风。另一些人认为贸易路线可能崩溃了。
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关于古代火山喷发可能是罪魁祸首的早期暗示来自远离玛雅低地的格陵兰岛和南极洲。火山可以将大量的硫颗粒发射到平流层,在那里它们可以很容易地扩散到全球。一旦它们到达极地上空,它们就会附着在雪晶上,并最终被困在下面的冰盖中,为科学家提供数百年后发现的精确记录。瑞士保罗谢勒研究所的化学家迈克尔·西格尔(Michael Sigl)就是这样推断出在公元540年——恰好是神秘的玛雅“黑暗时代”的开始——世界上某个地方一定发生了大规模的喷发。树木年轮记录表明,大气中高反射阳光的硫颗粒导致全球气温同时下降了1.5到2摄氏度。火山喷发显然震撼了世界。但是,科学家能否确定其位置?

1982年喷发后,沿普拉塔纳河的8米厚沉积物。图片来源:基斯·诺伦
答案来自一次偶然的会面。当两人在一次会议上并排展示研究海报时,西格尔遇到了荷兰乌得勒支大学的博士生基斯·诺伦(Kees Nooren)。诺伦一直在研究尤卡坦半岛附近墨西哥湾的特米诺斯泻湖以西的三角洲的湖泊沉积物,当时他发现了几层闪亮的火山灰。他分析了沉积物中单个的火山玻璃碎片,并将它们追溯到埃尔奇琼火山,然后使用碳年代测定法将这些层的时间确定在公元540年左右,误差为16年。因此,当诺伦在西格尔的海报上看到公元540年的硫峰值时,他转向他说:“嘿,我可能找到了一个候选者。”
由此产生的研究清楚地表明,埃尔奇琼火山喷发的时间与硫颗粒进入冰盖的时间大致相同,并且玛雅“黑暗时代”也开始了。尽管如此,科学家们对于火山喷发对玛雅人的确切影响可能是什么仍然存在分歧。如果这次喷发是使硫颗粒跨越半个世界的主要事件,那么它不仅会导致更严酷的冬季(从树木年轮记录中可以看出),还会导致区域性干旱。这是科罗拉多大学博尔德分校的考古学家佩森·希茨(Payson Sheets)认为打断了玛雅文明的原因。他认为,当蒂卡尔——一个统治该地区大部分地区强大的玛雅城市——遭受随之而来的干旱的特别严重的破坏时,它受到了其他情况较好的玛雅城市的攻击,导致了暂时的崩溃。他还认为,干旱影响了世界各地的其他文明,从中国北方的魏朝到墨西哥高地的哥伦布前城市特奥蒂瓦坎(据信这两个文明都在公元6世纪中叶收成不佳后反抗了他们的统治者)。
但埃尔奇琼火山也可能没有引起这些全球性的变化,真正的罪魁祸首尚未被发现。“赤道太平洋地区确实是这些大喷发的中心,”德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心的气候科学家马修·图希(Matthew Toohey)说,他没有参与最新的研究。“但它也是一个盲点,可能还有另一次不同的喷发,我们目前没有任何记录。”一些研究试图将其他热带火山与硫峰值联系起来,尽管其日期不太确定。在冰芯中发现火山灰(以及之前检测到的硫)将为科学家提供确凿的证据,使他们能够将火山灰追溯到特定的火山。但是,目前尚未发现任何火山灰。
研究人员也不能确定埃尔奇琼火山公元540年的喷发是否足够大,以至于其影响遍及全球。诺伦的团队假设它与1982年发生的灾难性事件一样大,当时这座山释放出大量的二氧化硫气体,掩埋了九个村庄,造成2000人死亡。墨西哥国立自治大学的火山学家胡安·埃斯平多拉(Juan Espindola)没有参与这项研究,他同意这一评估,因为诺伦团队在墨西哥三角洲研究的沉积火山灰与埃尔奇琼火山本身的距离很远。他认为,只有大规模的喷发才会将火山灰吹出100多公里。火山学家将不得不寻找其他火山灰沉积物,以真正测量该事件的强度。
基斯从沼泽中提取沉积物岩芯。图片来源:维姆·霍克
但是,即使喷发规模太小而无法产生全球影响,其接近程度也可能有助于它在玛雅“黑暗时代”中发挥作用。诺伦及其同事认为,来自埃尔奇琼火山的火山灰和火山碎屑流很容易使附近的城市陷入混乱。
其他没有参与这项研究的考古学家一致认为,玛雅人的中断很可能是由火山引起的,但他们认为这是因为喷发是有益的,而不是灾难性的。“人类社会对自然灾害的适应能力和适应性惊人,”澳大利亚博物馆的考古学家罗宾·托伦斯(Robin Torrence)说。“人们通常可以振作起来,掸掉身上的灰尘,并且在许多情况下可以利用新的机会。”这些机会可能包括火山灰本身;少量火山灰可能是一种很好的肥料。辛辛那提大学的考古学家肯尼斯·坦克斯利(Kenneth Tankersley)认为,玛雅人可能在喷发后放弃了一些地区,以便更靠近有益的火山灰。他甚至认为他们对施肥火山灰的依赖如此之大,以至于八世纪末缺乏大规模的火山活动可能导致了他们文明的最终崩溃——另一个等待解决的谜团。
无论大小,埃尔奇琼火山都可能在玛雅人神秘的黑暗时代中发挥了作用。难怪希茨认为这个时代很容易被改编成剧本。“这是一个伟大的戏剧,”他说,“它基于现实。”