Cambiamenti nell’Oscillazione Nord Atlantica guidarono le Migrazioni Popolazionali e il Crollo dell’Impero Romano d’Occidente

Department of Anthropology, University of New Mexico, MSC01-1040, Anthropology 1, Albuquerque, NM, 87131, USA. Correspondence and requests for materials should be addressed to B.D. (email: b.lee.drake@gmail.com)

Le variazioni dell’Oscillazione Nord Atlantica (NAO) da valori compresi tra 1–2 a 0–1 in quattro distinti episodi hanno intensificato le condizioni di siccità ai confini dell’Impero Romano, generando fattori di spinta per le migrazioni. Questi eventi climatici sono collegati ai movimenti dei Cimbri e dei Teutoni tra il 113 e il 101 a.C., dei Marcomanni e dei Quadi tra il 164 e il 180 d.C., dei Goti nel 376 d.C., e ai vasti spostamenti di popolazione del Periodo delle Migrazioni tra il 500 e il 600 d.C. Un indebolimento della NAO, registrato nei dati strumentali della NAO, è stato associato a una transizione verso condizioni di siccità nelle aree di provenienza dei Cimbri, dei Quadi, dei Visigoti, degli Ostrogoti, degli Unni e degli Slavi. Benché altri indici climatici segnalino un peggioramento delle condizioni climatiche dopo il 200 d.C. e un raffreddamento dopo il 500 d.C., la NAO potrebbe indicare una causa specifica per la storia frammentata delle migrazioni nel Tardo Antico. Il periodico indebolimento della NAO ha causato siccità nelle regioni di origine delle tribù antiche, potendo aver generato un significativo fattore di spinta per le migrazioni umane. Mentre il cambiamento climatico è spesso considerato una minaccia per la sostenibilità, il suo ruolo come fattore di amplificazione dei conflitti nella storia potrebbe rappresentare uno dei suoi maggiori impatti sulle popolazioni.

Contesto Storico delle Migrazioni nell’Impero Romano

All’apice del suo splendore, l’Impero Romano esercitava il suo controllo su una regione che comprendeva l’attuale Inghilterra, la metà meridionale dell’Europa continentale, l’Africa Occidentale e il Medio Oriente. Ospitava oltre il 20% della popolazione mondiale e si estendeva per 5 milioni di chilometri quadrati. Come entità politica, Roma perdurò dal 600 a.C. al 410 d.C., e persino fino al 1453 d.C. se si considera l’Impero Bizantino come sua continuazione. Il declino dell’Impero Romano si inserisce nel contesto di vasti movimenti migratori in Europa, avvenuti in due fasi. La prima fase iniziò nel 376 d.C. con il movimento delle tribù Gotiche in risposta alla migrazione degli Unni dall’Asia Centrale. L’incapacità di gestire questa migrazione portò al crollo dell’autorità nell’Impero Romano Occidentale. Successive ondate migratorie di Vandali, Alemanni, Franchi, Alani e Goti sopraffecero l’Impero Romano Occidentale. La seconda ondata di migrazioni includeva popolazioni di lingua slava e turcica, modificando in modo permanente il panorama linguistico dell’Europa Orientale (Materiale Storico Supplementare).

Contesto Storico. Vi furono quattro eventi migratori proto-germanici/germanici di rilievo verso i territori associati alla Repubblica/Impero Romano:

1. Migrazione dei Cimbri (113–101 a.C.).
   • Evento: I Cimbri e i Teutoni migrarono dalla Penisola dello Jutland verso il nord Italia, sconfiggendo le legioni romane nel 112 a.C., 109 a.C., e 105 a.C. I Romani, sotto la guida di Gaius Marius (157–86 d.C.), riorganizzarono le legioni e coordinarono una risposta alle migrazioni. Marius condusse con successo la campagna finale contro i Cimbri e i Teutoni nel 101 a.C.
   • Effetti: La riorganizzazione delle legioni permise l’accesso al servizio militare anche ai meno abbienti, offrendo loro una via per il progresso finanziario/sociale attraverso il servizio sotto i generali. Nel giro di pochi anni, i generali marciarono su Roma per conquistare il potere. L’instabilità che ne derivò minò le norme democratiche fino alla centralizzazione del potere sotto Gaius Octavius (63 a.C.–14 d.C.) nel 27 a.C., con la trasformazione della Repubblica in Impero.

Guerre Marcomanniche (166–180 d.C.)

Evento: A seguito di due secoli di stabilità e sviluppo economico dopo che Ottaviano aveva trasformato la Repubblica in un Impero, numerose tribù e federazioni germaniche, incluse i Marcomanni, i Quadi, gli Iazigi e i Suevi, lanciarono assalti lungo l’intero confine settentrionale. Queste tribù attraversarono il Danubio e avanzarono fino a sud, raggiungendo Aquileia, vicino alla costa nord dell’Adriatico. L’Imperatore Marco Aurelio Antonino (121–180 d.C.) alla fine respinse gli invasori, e suo figlio, Lucio Aurelio Commodo (161–192 d.C.), consolidò gli accordi di pace durante il suo regno.

Effetti: Le guerre rivelarono le fragilità dell’autorità militare romana e prosciugarono significativamente il tesoro imperiale. La successione da Aurelio a Commodo segnò il passaggio da un trasferimento di potere pacifico a una sequenza caotica di assassinii e instabilità, nota come le Crisi del Terzo Secolo. In seguito a questo periodo, Gaio Aurelio Valerio Diocleziano (244–312 d.C.) procedette a una riorganizzazione dell’Impero.

Migrazione Gotica (376–410 d.C.)

Evento: Nel 376 d.C., decine di migliaia di Goti sollecitarono il permesso di attraversare il Danubio verso il sud, entrando nell’Impero Romano, in risposta alla spinta migratoria degli Unni. L’incapacità di provvedere al sostentamento di tutti i rifugiati all’interno dell’Impero sfociò in una rivolta, con i Goti che predavano fattorie e villaggi. L’Imperatore d’Oriente, Flavio Giulio Valente (328–378 d.C.), li affrontò ad Adrianopoli, dove i Romani subirono una sconfitta e lo stesso Valente perse la vita in battaglia. Seguendo questi eventi, le tribù gotiche continuarono la loro migrazione attraverso l’Impero, saccheggiando Roma nel 410 d.C. dopo episodi di violenza diretta contro Romani di origine germanica.

Effetti: Il movimento dei Goti distrusse definitivamente l’egemonia romana in Occidente. A seguito del sacco di Roma, le tribù germaniche fondarono regni in Gallia, Tracia, Iberia e Nord Africa. L’ultimo Imperatore Romano, Romolo Augustolo (461–476/507 d.C.), fu deposto nel 476 d.C. da Odoacre (433–493 d.C.).

Il Periodo delle Grandi Migrazioni (500–600 d.C.)

Evento: Durante il Periodo delle Grandi Migrazioni, vasti movimenti di popolazioni in Europa portarono all’insediamento di parlanti slavi in aree un tempo occupate da popolazioni germaniche, di parlanti romanzi in regioni precedentemente abitate da Traci e Daci, e di parlanti germanici in territori una volta popolati da parlanti romanzi. Angli e Sassoni si trasferirono in Britannia, prevalentemente nel sud. Altri gruppi linguistici, come i parlanti turcico degli Avari, si spostarono anch’essi, ma non tutte le lingue introdotte si mantennero nel tempo.

Effetti: Questi ampi spostamenti di popolazioni trasformarono radicalmente il tessuto culturale e linguistico del tardo periodo antico, gettando le basi per le barriere linguistiche odierne. Questa interazione favorì inoltre la diffusione di malattie in Europa. L’utilizzo del suolo e l’occupazione urbana divennero notevolmente variabili, caratterizzati dalla presenza di gruppi transitori. Durante questo periodo furono redatti pochi resoconti storici primari, e molte cronache antecedenti andarono perdute. Un’analisi storica approfondita è disponibile nel Materiale Storico Supplementare.

L’Impero Romano conobbe fasi di declino e rinascita nei secoli III e IV d.C., un marcato declino nel I secolo d.C., e l’intera Europa fu scenario di imponenti movimenti demografici nel VI secolo d.C. Sebbene l’ipotesi di una spiegazione climatica per questi cambiamenti sia stata avanzata già nel XVIII secolo, una connessione diretta tra specifici eventi climatici e singole migrazioni è rimasta elusiva. Particolarmente per il Periodo delle Grandi Migrazioni (circa 500–600 d.C.), si registra un’evidente tendenza verso condizioni climatiche fredde e aride. Dati palinologici provenienti da tutta Europa segnalano un’avanzata delle foreste e una riduzione delle colture cerealicole in questo lasso di tempo. I dati derivati dalle stalagmiti indicano generalmente condizioni più secche. Questi, tuttavia, rappresentano tendenze generali e non necessariamente eventi percepiti come tali in quel periodo. Nonostante ciò, il Periodo delle Grandi Migrazioni, come fenomeno sociale, coincide con il fenomeno climatico noto come la Piccola Età Glaciale Tardo Antica (LALIA).Una ricostruzione recente dell’NAO offre prospettive su un potenziale specifico motore climatico per le migrazioni storiche in Europa. L’NAO è il risultato della differenza di pressione atmosferica tra l’alta pressione delle Azzorre e la bassa pressione islandese. Queste due celle di pressione stabiliscono un canale per i venti umidi, che facilitano lo sviluppo di tempeste attraverso l’Europa. Attualmente, l’NAO determina la circolazione zonale che può portare a siccità o precipitazioni in Europa su una base regionale, un ruolo che probabilmente ha ricoperto sin dalla metà dell’Olocene. Un Oscillazione Nord Atlantica positiva (NAO+) si associa a condizioni più umide nell’Europa centrale e a condizioni più secche nel Mediterraneo. Al contrario, un Oscillazione Nord Atlantica negativa (NAO-) si associa a condizioni più secche nell’Europa centrale e a condizioni più umide nel Mediterraneo. Questo crea quello che è stato descritto come un modello a dipolo, nel quale il nord-est della Francia, la Germania, la Scandinavia, il nord della Polonia e i paesi baltici sperimentano una siccità al decimo percentile. I pattern di vento causati dalla forza variabile dell’NAO sono un fattore chiave della presenza di siccità o di eccesso di precipitazioni in Europa.

Correlazioni tra le Migrazioni Storiche Europee e le Variazioni dell’Indice NAO nell’Antichità

Risultati Si identificano quattro variazioni dell’Indice dell’Oscillazione Nord Atlantica (NAO) che si correlano con le migrazioni storiche europee nell’antichità, registrando minimi nel 150 a.C., nel 190 d.C., nel 375 d.C., e nel 500 d.C. (Figura 2). Storicamente, gli eventi caratterizzati da un NAO positivo (NAO+) con valori tra 0 e 1 sono associati a un passaggio a condizioni di siccità nei territori che le fonti storiche primarie (Tacito, Strabone, Ammiano Marcellino, Giordane) identificano come luoghi d’origine delle tribù che migrarono verso o oltre i confini dell’Impero Romano (Figura 3). Dato che le condizioni di siccità potrebbero aver persistito per anni o addirittura decenni, l’incentivo a migrare sarebbe stato considerevole. Ogni periodo in cui l’NAO+ si attesta tra 0 e 1 corrisponde a uno dei quattro significativi eventi di migrazione germanica o proto-germanica (Figura 2). Ciò suggerisce che questi quattro eventi storici di migrazione popolazionale possano essere stati una risposta strategica alle sfavorevoli condizioni agricole generate da un indebolimento dell’NAO+. Tra questi quattro eventi migratori, il primo e l’ultimo rappresentano le variazioni più significative dell’NAO per magnitudine. La prima grande migrazione storica, associata alle migrazioni dei Cimbri e dei Teutoni nel 108 a.C., presentava una probabilità posteriore bayesiana del punto di variazione di 0,75, indicando una tendenza verso l’NAO+ poiché si collocava nell’intervallo da 0 a 1. Sebbene un NAO negativo (NAO-) abbia preceduto le migrazioni dei Cimbri e dei Teutoni, tali condizioni potrebbero essere state vantaggiose per la loro terra natale proto-storica in Jutland (Figura supplementare 2), mentre un NAO compreso tra 0 e 1 è storicamente associato a condizioni di siccità (Figura 3, Figure supplementari 1 e 2, 31, 32). In contrasto, la Pax Romana (27 a.C.–180 d.C.) ha registrato l’NAO+ meno variabile, che oscillava tra +1 e +1,5 (Figura 2), con la più alta probabilità posteriore bayesiana del punto di variazione associata alla guerra marcomannica verso il suo termine. Tuttavia, l’analisi bayesiana del punto di variazione non segnala questa deviazione come significativa; la ricostruzione dell’NAO conta solo un dato che registra questo cambiamento. Questo periodo vede anche un numero limitato di riferimenti a siccità o carestie nelle fonti storiche (Figura 2).

Dopo questo periodo di calma, si è registrata una diminuzione nella frequenza delle inondazioni del Nilo e nella produttività lacustre del Lago Holzmaar tra il 200 e il 300 d.C. Questa fase temporale coincide altresì con le Crisi del Terzo Secolo, un periodo caratterizzato da una rapida successione di leadership e da scarse testimonianze storiche.

La migrazione dei Goti a sud del Danubio nel 376 d.C. è stata associata a una maggiore probabilità posteriore, pari a 0,85, di un indebolimento dell’NAO+. Allo stesso modo, il Periodo delle Migrazioni evidenziò un affievolimento dell’NAO+ con una probabilità posteriore quasi massima, 0,99, nel 490 d.C. Un secondo cambiamento si verificò durante il Periodo delle Migrazioni verso un NAO+ nel 545 d.C. (0,61). Questi ultimi due decrementi nell’indice NAO, oltre ad essere correlati con ampi movimenti di popolazione attraverso l’Europa, coincidono anche con un incremento delle relazioni storiche riguardanti siccità e carestie (Figura 2).

I decrementi dell’NAO+ dall’intervallo 1–2 all’intervallo 0–1 sono collegati a una transizione verso condizioni di siccità per l’Europa centro-settentrionale, la Scandinavia e le steppe pontiche (Figura 3). Le citazioni storiche di siccità e carestie aumentano sia durante le iniziali migrazioni gotiche sia durante il Periodo delle Migrazioni (Figura 2). Quest’ultimo periodo ha registrato temperature estive più basse, come dimostrato dai dati dendroclimatologici del Nord Europa e della Scandinavia (Figura 4).

Gli episodi significativi di migrazione presentano elevate probabilità di punto di variazione associati a transizioni da un NAO+ nell’intervallo 1–2 a un NAO+ nell’intervallo 0–1 (Figura 2). I cambiamenti relativi maggiori si sarebbero manifestati dal periodo estivo a quello invernale (Figure supplementari 3–6). Questo stesso cambiamento nei record strumentali prevederebbe un passaggio a condizioni di siccità nei territori abitati dai Cimbri, dai Marcomanni, dai Goti, dagli Unni e dagli Slavi nel loro contesto spazio-temporale prima della migrazione. Le transizioni verso condizioni di NAO+ più deboli potrebbero aver causato siccità pluriennali che avrebbero sistematicamente ridotto la produttività agricola, generando fattori climatici di spinta per la migrazione. La persistente debolezza dell’NAO+ durante il Periodo delle Migrazioni era senza precedenti per le società che vi si confrontavano, sia in termini di magnitudine che di durata. Mentre queste condizioni erano associate a siccità per le tribù residenti nell’Europa settentrionale e nella steppa pontica, risultavano più favorevoli all’agricoltura all’interno o in prossimità dei confini romani con un passaggio a condizioni più umide (Figura 3).

Gli episodi maggiori di migrazioni di intere popolazioni, da distinguere dalle migrazioni economiche individuali su scala ridotta, hanno avuto effetti complessi e duraturi sulla Repubblica Romana, e successivamente sull’Impero. La prima grande migrazione, quella dei Cimbri e dei Teutoni nel 108 a.C., innescò una crisi nella Repubblica Romana. La risposta di questa fu di riformare l’esercito intorno ai generali, una disposizione che avrebbe avuto conseguenze disastrose per la Repubblica, portando a multiple guerre civili e, infine, al collasso del governo rappresentativo. L’Impero che ne seguì godette di un periodo di pace senza precedenti durante una fase particolarmente stabile dell’NAO+ (Fig. 2). I passaggi a un NAO+ indebolito nel 376 d.C. e nel 500 d.C. portarono a grandi migrazioni di popolazioni attraverso l’Eurasia che contribuirono non solo al crollo dell’Impero Romano d’Occidente, ma anche a modificare i confini linguistici e culturali per i secoli successivi. Queste differenti reazioni allo stesso fenomeno climatico nel corso dei secoli fungono da monito contro un determinismo climatico ristretto; le modalità con cui una società risponde ai cambiamenti condizionano gli esiti.

Una vulnerabilità chiave di fronte ai cambiamenti climatici sono i fattori di spinta che inducono alle migrazioni. Si argomenta che la siccità triennale in Siria dal 2007 al 2010 abbia inciso sulla produttività agricola e, in via secondaria, sui prezzi dei generi alimentari, contribuendo alla guerra civile successiva e alla crisi dei rifugiati. I grandi sistemi di distribuzione alimentare sono vulnerabili a siccità regionali, come dimostra la siccità in Cina che ha influenzato i prezzi dei generi alimentari, contribuendo all’instabilità sociale più ampia nel Medio Oriente nel 2011. Per la Primavera Araba, la siccità nei centri di produzione alimentare ha provocato aumenti dei prezzi dei generi alimentari che hanno esacerbato le tensioni politiche preesistenti, portando alla caduta di governi. Resoconti antichi delle tribù germaniche indicano che alcune migrazioni di queste tribù furono motivate dalla fame (Materiale Storico Supplementare). Sia i dati recenti che gli effetti dell’NAO sull’Impero Romano nel tardo antico suggeriscono che un incremento del rischio di siccità regionali crea fattori primari e secondari per l’instabilità sociale a breve termine e può modificare le istituzioni sociali nel lungo periodo.

Metodi

Il record proxy dell’Oscillazione Nord Atlantica fornito da Olsen et al. è stato valutato in relazione alla storia delle migrazioni verso l’Italia. Un’analisi bayesiana dei punti di cambiamento è stata effettuata utilizzando l’algoritmo di Barry-Hartigan come implementato da Erdman e Edison nel pacchetto bcp (versione 4.0) nel linguaggio di programmazione R (versione 3.3.2). Sono stati impiegati 2000 cicli di burn-in con 10.000 risimulazioni di Monte Carlo a catena di Markov dei dati per generare le medie posteriori e le relative probabilità posteriori di essere un punto di cambiamento. Tutte le mappe e i grafici presenti nel manoscritto e nel materiale supplementare sono stati creati utilizzando il linguaggio R; le mappe del terreno sono state generate da Stamen Design con una licenza Creative Commons. I confini regionali per i Cimbri, Marcomanni e Quadi, Visigoti, Ostrogoti, Unni e Slavi sono solamente stime e riflettono l’affidabilità delle fonti storiche primarie. I cambiamenti nei record climatici strumentali del XX e XXI secolo sono stati utilizzati per valutare l’estensione spaziale potenziale dei dati NAO ricostruiti tramite proxy. I dati grigliati globali dell’Indice di Sensibilità alla Siccità di Palmer auto-calibrato (scPDSI) sono stati usati per analizzare i pattern spaziali di siccità seguendo i cambiamenti chiave trovati nel record proxy NAO. Una mappa spaziale della siccità in Europa è stata generata per gli anni NAO 1–2 e NAO 0–1, utilizzando la differenza tra i due per calcolare il passaggio alle condizioni di siccità.

Altri set di dati climatici sono stati inclusi nell’analisi, comprese le ricostruzioni delle temperature dell’emisfero settentrionale dal nucleo di ghiaccio GISP2, la produttività del lago Holzmaar, e le ricostruzioni delle temperature estive derivate dalle sequenze di anelli degli alberi in Europa Centrale e Settentrionale. Per i dati degli anelli degli alberi, è stata calcolata una media mobile su intervalli di 10 anni. Riferimenti storici a siccità, carestie e inondazioni del Nilo sono stati aggregati in intervalli decennali per mostrare le tendenze per decennio.

I dataset e il codice R supplementare sono disponibili per la riproduzione o l’estensione dell’analisi dei dati.

la Figura 1 presenta una visualizzazione geografica di diversi gruppi etnici e movimenti migratori che hanno avuto un ruolo significativo nella storia dell’Europa antica, contestualizzati all’interno dell’estensione territoriale massima dell’Impero Romano nel 117 d.C. Ogni lettera sulla mappa corrisponde a:

• (a) Cimbri e Teutoni prima del 117 a.C.: Localizzazione approssimativa dei gruppi tribali germanici dei Cimbri e dei Teutoni prima della loro marcia verso il sud, che culminò in scontri con le forze romane.
• (b) Marcomanni e Quadi prima del 160 d.C.: Aree di insediamento dei Marcomanni e dei Quadi, tribù germaniche che entrarono in conflitto con l’Impero Romano durante le guerre marcomanniche.
• (c) Posizione ipotizzata per le tribù che diverranno i Goti prima del 370 d.C.: Zone che si ipotizzano essere state abitate dalle tribù germaniche che in seguito si sarebbero fuse per formare i gruppi dei Goti, Visigoti e Ostrogoti.
• (d) Possibile percorso di migrazione degli Unni intorno al 400 d.C.: Percorso stimato del movimento migratorio degli Unni, popoli equestri nomadi provenienti dalle steppe dell’Asia centrale che esercitarono una profonda influenza sulle dinamiche politiche europee spingendo altre popolazioni a migrare.
• (e) Gruppi di lingua slava prima del Periodo delle Grandi Migrazioni (500 d.C.): Aree dove si ritiene fossero insediati i gruppi slavi prima dell’inizio del loro movimento espansivo noto come la Grande Migrazione.

La mappa si basa su stime storiche e archeologiche e riflette la bassa certezza nella collocazione esatta di questi gruppi prima del Periodo delle Grandi Migrazioni. Questo è dovuto alla mancanza di fonti scritte dettagliate e all’uso di evidenze indirette per inferire questi insediamenti e movimenti. Le popolazioni potrebbero essere state concentrate in aree più ristrette rispetto a quelle indicate dai larghi confini linguistici.

La mappa è stata creata attraverso il software R, utilizzando una versione specifica (3.3.2), e sfruttando i dati geografici forniti da OpenStreetMap e Stamen Design, sottolineando il ricorso a strumenti open source e dati disponibili sotto licenze che permettono la redistribuzione e l’uso anche in ambito accademico e scientifico.

La Figura 2 presenta un’analisi statistica che correla variazioni climatiche, storicamente rilevanti, con eventi migratori nell’antichità. La figura è suddivisa in tre pannelli principali, ognuno con un tipo di dato specifico:

1. NAO Index (Indice NAO): Il pannello superiore mostra una serie temporale dell’indice dell’Oscillazione Nord Atlantica (NAO), che è un indicatore delle variazioni di pressione atmosferica tra l’Alta pressione subtropicale dell’Azorre e la bassa pressione subpolare islandese. Le variazioni di questo indice sono correlate con pattern climatici come temperature e precipitazioni in Europa e in altre parti del mondo. I punti neri rappresentano i valori misurati o ricostruiti dell’indice NAO. Sono visibili periodi etichettati come “Pax Romana” e “Crisi Imperiale”, che potrebbero essere stati caratterizzati da condizioni climatiche stabili o instabili, rispettivamente.
2. Probability (Probabilità): Il secondo pannello mostra la probabilità di rilevare un punto di cambiamento nell’indice NAO nel tempo. Questa è una misura statistica che indica la presenza di cambiamenti strutturali nella serie temporale, suggerendo momenti in cui il clima potrebbe aver subito variazioni significative. I picchi in questo grafico corrispondono a una maggiore probabilità che in quel momento si sia verificato un cambiamento nell’indice.
3. Detected Change Points (Punti di Cambiamento Rilevati): Il terzo pannello raffigura i punti di cambiamento effettivamente rilevati durante l’analisi bayesiana. Questi sono identificati da picchi nel grafico e sono momenti in cui l’analisi suggerisce che c’è stata una modifica sostanziale nel comportamento dell’indice NAO.
4. Drought and Famine (Siccità e Carestia): Il pannello inferiore mostra le evidenze storiche di siccità e carestia attraverso il tempo, messe in relazione con l’indice NAO. Si presume che le variazioni nell’indice NAO possano aver avuto un impatto su questi eventi, influenzando la disponibilità di cibo e acqua.

Le annotazioni orizzontali sotto i pannelli correlano i dati statistici con eventi storici di migrazione e conflitto, come la “Guerra Cimbrica”, la “Guerra Marcomannica”, la “Migrazione Gotica” e il “Periodo di Migrazione”. Questi eventi sono stati sovrapposti ai dati climatici per esaminare possibili collegamenti tra cambiamenti climatici e movimenti di popolazione o conflitti.

In sintesi, la Figura 2 utilizza un’analisi statistica avanzata per esplorare la relazione tra le fluttuazioni climatiche e eventi storici di grande scala, suggerendo che cambiamenti significativi nelle condizioni climatiche possono essere coincisi con o influenzato eventi socio-politici importanti. La figura è stata generata usando il linguaggio di programmazione R, che è particolarmente adatto per analisi di questo tipo, richiamando la versione specifica 3.3.2 del software.

La Figura 3 visualizza un’analisi storica dei cambiamenti nell’indice di sensibilità alla siccità di Palmer auto-calibrato (scPDSI) in relazione alle variazioni dell’indice dell’Oscillazione Nord Atlantica (NAO). Il periodo di tempo considerato è dal 1900 al 2014 d.C. L’indice scPDSI è un indicatore climatico utilizzato per misurare il grado di umidità o siccità del suolo, che ha implicazioni dirette per l’agricoltura, la gestione delle risorse idriche e la comprensione dei cambiamenti climatici.

• NAO Index Changes: L’NAO è un indicatore delle condizioni meteorologiche e climatiche nell’Atlantico settentrionale, che influenza le temperature e le precipitazioni, soprattutto in Europa e Nord America. Qui, l’analisi si concentra sul cambiamento da un indice NAO compreso tra 1 e 2 a uno compreso tra 0 e 1, che rappresenta un cambiamento significativo nelle condizioni atmosferiche.
• scPDSI Difference: La mappa mostra le differenze nell’indice scPDSI quando l’indice NAO si sposta da un intervallo più alto (1–2) a uno più basso (0–1). Il gradiente di colore da giallo a rosso rappresenta un aumento dell’aridità, con il rosso che indica i cambiamenti più estremi verso condizioni aride.
• Geographical Shifts:
  • Mediterranean Area: Le regioni vicine al Mediterraneo mostrano un cambiamento verso condizioni più umide, il che potrebbe essere risultato di un NAO più basso, tipicamente associato a maggiore umidità e precipitazioni in quest’area.
  • North Central Europe & Pontic Steppe: Al contrario, queste regioni mostrano un passaggio a condizioni più aride, che potrebbe essere il risultato di un NAO più basso che porta a un clima più secco e meno precipitazioni.
• Historical Context: Le località indicate con le lettere (a) a (e) potrebbero essere state influenzate da questi cambiamenti climatici, suggerendo un possibile legame tra le condizioni climatiche e i movimenti migratori o altri eventi storici in quelle aree.

La mappa è stata generata con il software R (versione 3.3.2), che è comunemente usato per analisi statistiche e visualizzazioni in ambito scientifico. Le tessere della mappa provengono da Stamen Design, disponibili sotto la licenza Creative Commons BY 3.0, e i dati geografici da OpenStreetMap, disponibili sotto la licenza ODbL. Questo indica che la mappa è un composito di diverse fonti di dati e strumenti di visualizzazione, tutti integrati e analizzati utilizzando R per produrre questa rappresentazione geografica dei cambiamenti climatici storici.

La Figura 4 integra diverse serie temporali di dati paleoclimatici e storici per analizzare le correlazioni tra il clima e gli eventi storici nell’emisfero settentrionale, in particolare in Europa settentrionale e in regioni selezionate come la Finlandia e la Scandinavia. Ecco una descrizione più dettagliata dei singoli pannelli:

1. GISP2 Northern Hemisphere Temperature Reconstruction (Ricostruzione della Temperatura dell’Emisfero Settentrionale GISP2): Il grafico superiore presenta i dati di temperatura derivati dal Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2), un nucleo di ghiaccio estratto dalla calotta glaciale della Groenlandia. Questi dati forniscono informazioni sulle variazioni climatiche passate, come le fluttuazioni della temperatura, su una scala temporale che va da 400 anni prima di Cristo a 800 dopo Cristo.
2. Stable Carbon Isotope Ratios (δ13C) as a Proxy for Lake Productivity (Rapporti degli Isotopi Stabili di Carbonio come Proxy per la Produttività del Lago): Il secondo grafico mostra i livelli di δ¹³C nel Lago Holzmaar in Germania. Il δ¹³C è usato come proxy per la produttività del lago, dove livelli più alti indicano una maggiore produttività biologica che può essere influenzata da variazioni ambientali e climatiche.
3. Detected Change Points (Punti di Cambiamento Rilevati): Il terzo pannello illustra i punti di cambiamento statistico rilevati attraverso l’analisi delle serie temporali dei dati di temperatura e di δ¹³C. Questi punti riflettono potenziali transizioni climatiche significative o eventi eccezionali.
4. Summer Temperature Reconstructions for Northern Europe (Ricostruzioni delle Temperature Estive per l’Europa Settentrionale): Il quarto grafico mostra le stime delle temperature estive basate su proxy come gli anelli degli alberi, che registrano le condizioni climatiche durante i mesi estivi e possono riflettere variazioni a lungo termine del clima.
5. July Temperature Reconstructions for Finland and Scandinavia (Ricostruzioni delle Temperature di Luglio per la Finlandia e la Scandinavia): Il quinto pannello fornisce dati sulle temperature di luglio, che sono un mese critico per la valutazione delle condizioni climatiche estive nelle regioni nordiche.
6. Historical Nile Flooding Events (Eventi Storici di Inondazione del Nilo): Il grafico inferiore incorpora i dati storici sulle inondazioni del Nilo, fornendo una prospettiva su come gli eventi climatici possano aver influenzato le civiltà antiche, in particolare l’antico Egitto, che dipendeva dalle inondazioni annuali del Nilo per l’agricoltura.

Le ombreggiature grigie indicano periodi storici chiave come la Pax Romana, la Crisi Imperiale, la Guerra Cimbrica, la Guerra Marcomannica, la Migrazione Gotica e il Periodo di Migrazione, fornendo un contesto storico in cui esaminare i dati climatici. Questo tipo di analisi multidisciplinare può aiutare a comprendere come i cambiamenti climatici abbiano influenzato le società umane nel corso della storia.

La figura è stata generata in R, un ambiente software per il calcolo statistico e la grafica, evidenziando il suo uso nello studio delle scienze climatiche e ambientali.