Śmierć, która zazieleniła Europę. Jak epidemie zmieniają krajobraz

Dziś naukowcy odkrywają, że właśnie wtedy narodziły się jedne z najstarszych i najbogatszych drzewostanów Włoch. Ich pnie przechowują nie tylko zapis zmian klimatu, ale również historię ludzkich epidemii.

Świadkowie siedmiu stuleci historii

Gdy te dęby wypuszczały swoje pierwsze liście, Europa dopiero podnosiła się po epidemii Czarnej Śmierci. Za kilkadziesiąt lat z ich pni w stoczniach włoskich republik morskich i lokalnych monarchii powstaną galery, przecinające Morze Śródziemne. W Italii kiełkował renesans, a Europa miała z kontynentu lasów przeobrazić się w krainę pól, łąk i upraw. Mimo tych przemian, część monumentalnych dębów rosła nieprzerwanie, stając się żywymi zabytkami i niemymi świadkami ludzkich sukcesów oraz upadków. To organizmy pamiętające świat sprzed Kolumba, Gutenberga i Kopernika.

Dziś naukowcy odkrywają, że część takich drzew przetrwała we włoskich lasach niczym kapsuły czasu. W ich słojach i węglu, zgromadzonym w zdrewniałych tkankach, zapisana jest historia klimatu, dawnych katastrof i ludzkiej pychy. Jaką opowieść o ludzkich zmaganiach z epidemiami minionych wieków mogą nam przekazać? Właśnie w rolę historycznych epidemiologów, wcielili się włoscy dendrolodzy.

Jak dżuma zmieniła bieg historii Europy?

Czarna Śmierć przetoczyła się przez Europę w latach 1346–1353, pozostawiając po sobie katastrofę demograficzną, której skutki odcisnęły piętno na historii kontynentu w kolejnych stuleciach. Według różnych szacunków pandemia pochłonęła od 100 do nawet 200 milionów istnień ludzkich. W Europie, w zależności od regionu, zmarło od 30 do 60% mieszkańców. Choroba powracała jeszcze wielokrotnie przez następne dziesięciolecia, a odbudowa standu ludności sprzed pandemii zajęła Europie ponad 150 lat.

Dżuma wywołała falę antysemityzmu, przyczyniła się do osłabienia systemu feudalnego i wzmocnienia znaczenia miast. Niedobór rąk do pracy sprzyjał upowszechnieniu młynów wodnych i wiatraków oraz dała początek kapitalizmowi. Osłabł autorytet Kościoła, co stworzyło warunki dla rozwoju ruchów reformatorskich, których kulminacją była reformacja protestancka. W wielu państwach rozpoczął się proces centralizacji władzy monarszej. Według teorii historyków to ten cały szereg popandemicznych procesów miał przyczynić się do schyłku średniowiecza i rozwoju kultury oraz myśli renesansu. Dziś naukowcy z dużą dozą pewności wskazują pałeczkę dżumy (Yersinia pestis) jako sprawczynię tego dziejowego wstrząsu. Badania paleogenetyczne ludzkich kości i zębów wykazały obecność tej niewielkiej Gram-ujemnej bakterii w szczątkach, z początku XIV wieku, w archeologicznych wykopaliskach z okolic jeziora Issyk-Kul, na terenie dzisiejszego Kirgistanu. Do Europy dotarła najprawdopodobniej znad Morza Czarnego na pokładach genueńskich galer handlowych.

Do budowy części tych okrętów mogły posłużyć pnie dębów ostrolistnych (Quercus ilex) i bezszypułkowych (Quercus petraea), których żyjący do dziś krewni stali się niezwykłymi świadkami historii. To te drzewa pozwoliły naukowcom odczytać zapis dawnych zmian środowiskowych i prześledzić, jak jedna pandemia wpłynęła nie tylko na losy ludzi, lecz także na krajobraz Europy. Wszystko za sprawą niewielkiej bakterii pochodzącej z Azji Środkowej.

Co mogą opowiedzieć tysiącletnie dęby?

W tę dendrologiczną podróż wyruszył profesor Gianluca Piovesan, dendrolog z Uniwersytetu w Tuscii (Università degli Studi della Tuscia) we Włoszech, wraz z zespołem badaczy z kilku ośrodków naukowych. Nie poprzestali jednak na liczeniu słojów rocznych widocznych na przekrojach pni. Aby jak najdokładniej oszacować wiek drzew, sięgnęli po datowanie radiowęglowe.

Naukowcy wybrali próbki drzew z dwóch odmiennych regionów Włoch, aby porównać wpływ działalności człowieka na drzewostany rozwijające się w różnych warunkach środowiskowych. Pierwszym była wyspa Montecristo, porośnięta dębem ostrolistnym (Quercus ilex) i charakteryzująca się łagodnym klimatem śródziemnomorskim. Drugim, masyw Aspromonte w południowych Apeninach, gdzie rośnie dąb bezszypułkowy (Quercus petraea) w znacznie chłodniejszym i bardziej wymagającym klimacie górskim.

Oba stanowiska różniły się nie tylko gatunkiem drzewa, lecz także wysokością nad poziomem morza – nawet o około 1500 metrów. Dobór tak odmiennych lokalizacji pozwalał ocenić, czy obserwowane zmiany miały charakter uniwersalny, czy też wynikały jedynie z lokalnych warunków środowiskowych. Dzięki temu badacze mogli również zweryfikować, w jakim stopniu klimat wpływał na wzrost i strukturę wiekową drzewostanów. Aby odtworzyć zależności między wiekiem drzew, strukturą populacji a wydarzeniami historycznymi, wyniki datowania radiowęglowego zestawiono ze średnicą pni oraz historycznymi danymi dotyczącymi zmian klimatu i przebiegu epidemii Czarnej Śmierci.

Dębowe dzieje zapisane węglem

Próbki drewna pobrane z rdzeni pni przeanalizowano za pomocą akceleratorowej spektrometrii mas (AMS), która pozwala bardzo precyzyjnie oznaczyć stosunek izotopów węgla, przede wszystkim ¹⁴C do ¹²C. Czym właściwie są izotopy?

Wyobraź sobie, że wszystkie atomy węgla to samochody tej samej marki i modelu. Z zewnątrz wyglądają identycznie i niemal tak samo się zachowują. Różnią się jedynie liczbą pasażerów, których przewożą. W świecie fizyki i chemii „samochodami” są atomy określone przez liczbę protonów w jądrze, natomiast „pasażerami” – neutrony. Izotopy to więc atomy tego samego pierwiastka, które mają taką samą liczbę protonów, ale różnią się liczbą neutronów.

Datowanie radiowęglowe nie mierzy wieku samych atomów węgla, lecz moment, w którym przestały one wymieniać się z atmosferą. W praktyce oznacza to wiek materiału organicznego, z którego zbudowane jest drzewo. Izotop ¹⁴C powstaje wysoko w atmosferze, gdy promieniowanie kosmiczne wytwarza neutrony reagujące z atomami azotu. Podczas fotosyntezy drzewa pobierają z atmosfery dwutlenek węgla (CO₂), zawierający mieszaninę różnych izotopów węgla, głównie ¹²C, niewielkie ilości ¹³C oraz śladowe ilości promieniotwórczego ¹⁴C. Każdy nowo powstający słój zachowuje proporcje tych izotopów charakterystyczne dla atmosfery w danym roku. Po zakończeniu wzrostu komórki drewna przestają wymieniać węgiel z otoczeniem. Ilość stabilnych izotopów ¹²C i ¹³C pozostaje niezmieniona, natomiast promieniotwórczy ¹⁴C stopniowo ulega rozpadowi. Mierząc stosunek izotopu ¹⁴C do stabilnego ¹²C i wykorzystując znane tempo rozpadu promieniotwórczego, naukowcy mogą obliczyć wiek drewna z dużą dokładnością.

Las wrócił, gdy człowiek odszedł

Mimo że oba gatunki dębów rosły w odmiennych strefach klimatycznych, ich struktura wiekowa wykazała zaskakująco podobny wzorzec. Najwięcej drzew rozpoczęło wzrost między połową XV a końcem XVI wieku. Oznacza to, że znaczna część najstarszych dębów nie pojawiała się stopniowo przez kolejne stulecia, lecz wyrosła w stosunkowo krótkim okresie.

Ten gwałtowny wzrost liczby młodych drzew nastąpił kilkadziesiąt lat po wybuchu Czarnej Śmierci. Epidemia doprowadziła do dramatycznego spadku liczby ludności i gęstości zaludnienia. Opuszczano pola oraz łąki, których nie było już komu uprawiać. Być może nie było to również konieczne, zdziesiątkowane społeczeństwo potrzebowało znacznie mniej żywności. Prawdopodobnie ograniczono także intensywny wyrąb lasów. Wszystkie te zmiany zmniejszyły presję człowieka na środowisko i stworzyły warunki sprzyjające naturalnej regeneracji włoskich lasów.

W obu badanych lokalizacjach proces ten przebiegał podobnie, różnił się jednak tempem. Na wyspie Montecristo odnowa lasów była szybsza, czemu sprzyjał łagodniejszy klimat, większa wilgotność oraz gwałtowniejsze ograniczenie działalności człowieka, wynikające z wyjątkowo dotkliwego przebiegu epidemii.

Największym zaskoczeniem okazał się jednak wiek badanych drzew. Dotychczas sądzono, że najstarsze włoskie dęby liczą około 500–600 lat. Datowanie radiowęglowe wykazało, że niektóre z nich mogą być starsze o blisko pół tysiąca lat. Mogą one pamiętać czasy normańskiego podboju południowej Italii i Sycylii, a być może także słynne upokorzenie cesarza Henryka IV przed papieżem Grzegorzem VII w Canossie w 1077 roku, podczas sporu o inwestyturę.

Epidemii zapisanych w krajobrazie jest więcej

Najważniejszym przesłaniem płynącym z badań zespołu profesora Piovesana jest jednak coś więcej niż odkrycie wyjątkowo starych drzew. Wyniki te pokazują, jak głęboko ludzka cywilizacja oddziałuje na środowisko, i to nie tylko od czasów rewolucji przemysłowej, lecz od stuleci, a być może nawet od początków rozwoju cywilizacji. Równie niezwykła jest zdolność przyrody do odzyskiwania utraconych siedlisk i regeneracji, gdy presja człowieka słabnie.

Podobne zjawisko opisuje hipoteza znana jako Orbis Spike. Według niej około 1610 roku doszło do wyraźnego spadku stężenia dwutlenku węgla (CO₂) w atmosferze, któremu towarzyszyło ochłodzenie klimatu przypadające na okres małej epoki lodowej. Jedna z hipotez tłumaczy ten fenomen skutkami europejskiej kolonizacji obu Ameryk. Ospa, odra, grypa i inne choroby zakaźne, przywleczone przez Europejczyków, zdziesiątkowały rdzenną ludność Nowego Świata. Szacuje się, że zmarło nawet około 90% jego mieszkańców, a liczba ludności mogła spaść z około 60 milionów do zaledwie 6–10 milionów.

Wraz z wyludnieniem ogromne połacie pól uprawnych zostały porzucone i stopniowo zarosły lasami. Odradzająca się roślinność zaczęła pochłaniać znaczne ilości atmosferycznego CO₂, wiążąc węgiel w drewnie, korzeniach i glebie. Część badaczy uważa, że proces ten mógł przyczynić się do obserwowanego spadku stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Niezależnie od tego, jak duży był jego rzeczywisty wpływ na klimat, zarówno historia włoskich dębów, jak i hipoteza Orbis Spike przypominają o tej samej zależności – kiedy człowiek wycofuje się z krajobrazu, przyroda potrafi odzyskać przestrzeń z zadziwiającą szybkością.

Żywe kroniki

Zbyt rzadko pamiętamy, że przyroda jest również naszym dziedzictwem historycznym. Jeszcze rzadziej uświadamiamy sobie, że jest także naszą przyszłością. Gdy spoglądamy na otaczający nas krajobraz, powinniśmy pamiętać, że patrzymy jednocześnie na księgę naszej przeszłości i zapowiedź tego, co dopiero nadejdzie.

Historia dębów z Montecristo i Aspromonte przypomina, że człowiek nie istnieje obok przyrody, lecz jest częścią tego samego systemu życia. Epidemie zmieniają nie tylko losy społeczeństw. Potrafią przekształcać całe krajobrazy, wpływać na lasy, zwierzęta i klimat. To kolejny dowód, że historia ludzi i historia środowiska są nierozłączne. Współdzielimy nie tylko tę samą przestrzeń, lecz także czas.

Pozostaje tylko jedno pytanie – jaką historię o nas, przyszłe pokolenia odczytają z drzew, które rosną wokół nas dzisiaj?

Ilustracja: Ta niezwykła miniatura autorstwa flamandzkiego iluminatora Pierarta dou Tielta pochodzi z około 1353 roku. Stanowi część rękopisu Antiquitates Flandriae (lub Tractatus quartus) autorstwa Gillesa li Muisis, opata z Tournai. Dzieło to znajduje się obecnie w zbiorach Królewskiej Biblioteki Belgii (KBR) w Brukseli.