Также были установлены детали процесса извержения и его влияние на развитие цивилизации майя.
Благодаря плодородным вулканическим почвам, расположенным в долинах современного Сальвадора, обеспечивалась высокая плотность населения в поселениях майя, как в деревнях, так и в их городских центрах, например, Чальчуапа и Тасумаль. В период классической цивилизации майя, который также известен как их золотой век, примерно в 250 году нашей эры, правители активно улучшали и развивали города: находки, сделанные среди руин, указывают на наличие торговых контактов даже с Центральной Мексикой и Панамой.
Затем вулкан Илопанго, находящийся примерно в десяти километрах от Чальчуапа, активизировался и, как полагают, погреб под собой густонаселенные и плодородные фермерские долины на территории не менее 10 тысяч квадратных километров, включая древний город Тасумаль. В процессе археологических раскопок было установлено, что останки людей, живших в эпоху раннего классического периода майя, оказались погребены под слоями вулканического пепла и пемзы. Обильный белый слой пепла распространился по всей территории региона, поэтому геологи дали этому извержению название «Огненная земля» – в честь «Молодой белой земли» (Тьерра-Бланка-Ховен), которая осталась после него.
В новом исследовании, представленном в журнале PNAS, для анализа международная группа ученых выбрала годичные кольца пня дерева, пострадавшего от пирокластического потока во время извержения Илопанго, и ледяные керны, полученные на расстоянии более 7000 километров от вулкана — в Гренландии.
«Археологи сообщают, что извержение Илопанго привело к образованию значительного слоя пепла на большей части территории Сальвадора, населённого майя, и сделало зоны, расположенные в радиусе 80 километров от вулкана, непригодными для проживания на протяжении многих лет или даже десятилетий. При этом экологические и климатические последствия этого масштабного извержения изучены недостаточно, поскольку его точные масштабы и сроки не были установлены.
Ученые определили год извержения Илопанго: это произошло в 431 году нашей эры, с погрешностью в два года. Новая датировка свидетельствует о том, что это событие произошло в классический период, когда цивилизация майя была распространена по Центральной Америке и находилась в периоде расцвета. «Проведенное исследование показало, что воздействие этого извержения было, по всей видимости, локальным. Похоже, оно оказало существенное влияние только на жителей, проживавших в пределах 80 километров от вулкана. <…> Ранее предполагалось, что извержение стало причиной аномально холодных лет в Северном полушарии в период с 540-х годов нашей эры, однако эта дата не соответствует археологическим свидетельствам», — отметили исследователи.
Анализ сформировавшихся отложений позволил прояснить историю извержения Илопанго. Археологи провели измерения толщины слоев в 72 точках, расположенных вблизи вулкана. На основе полученных данных была разработана трехмерная модель пирокластического потока, образованного Илопанго.
Выяснилось, что в результате извержения шлейф из пепла и пыли поднялся на высоту 45 километров. Погодные условия способствовали переносу пепла на значительные расстояния по Центральной Америке и Тихому океану: его выпадение зафиксировано в сотнях километров от места извержения, а вместе с соединениями серы он достиг верхних слоев атмосферы, где впоследствии распространился на Гренландию и Антарктиду.
Столб пепла, поднимавшийся над вулканом, обрушился под действием собственной массы, вызвав распространение быстрых и раскалённых волн газа, пепла и обломков – эти явления известны как пирокластические потоки. По оценкам ученых, вулкан Илопанго выбросил в атмосферу больше серы, чем вулкан Пинатубо на Филиппинах во время извержения в 1991 году, которое привело к понижению температуры субтропического лета примерно на 1 °С в течение нескольких последующих лет. Кроме того, пирокластические потоки, сформированные в результате извержения Илопанго, оказались в десять раз более масштабными, чем те, что возникли после извержения Везувия в 79 году и привели к гибели древнеримского города Помпеи.
Соединения серы, присутствующие в верхних слоях атмосферы, отражают солнечный свет, способствуя сохранению прохлады в определенных областях летом. Этот эффект длится до тех пор, пока частицы не выпадут из атмосферы, что может занять до десяти лет. Согласно результатам моделирования, извержение Илопанго, скорее всего, привело к снижению летних температур в Южном полушарии примерно на 0,5-1 °C на протяжении нескольких лет. Влияние этого события на глобальный климат пока не установлено, но возможно, что будущие исследования с использованием новых данных позволят прояснить этот вопрос.
Ученым неизвестно, сколько людей погибло или сколько домов было разрушено. Однако приблизительно в это же время майя прекратили упоминания о керамике, производимой в этом регионе, в том числе из Тасумаля. «Мы полагаем, что прекращение производства керамики связано с отсутствием населения, — отмечают авторы исследования. — Значительная часть этой территории была непригодна для проживания на протяжении длительного времени, и для восстановления ландшафта потребовались бы десятилетия».
Несмотря на это, в районе, расположенном в нескольких сотнях километров от вулкана, в низинах нынешней Гватемалы и Белиза, тонкий слой пепла, вероятно, покрыл дома и улицы. В результате, центр цивилизации майя избежал серьезных последствий извержения, и их культура продолжала развиваться. Примерно через два столетия жители Тасумаля приступили к восстановлению и обустройству города, однако к 1200 году его покинули навсегда.