Bagaimana inti es Arktik membuktikan bahwa polusi timbal di zaman Romawi Kuno mungkin telah menyebabkan penurunan kognitif di seluruh kekaisaran

Sampel es di peleburan selama analisis kimia inti es berkelanjutan di Desert Research Institute. (Kredit: Sylvain Masclin)

RENO, November — Polusi timbal dari pertambangan dan produksi logam Romawi mungkin telah menurunkan tingkat kecerdasan di seluruh Kekaisaran Romawi hampir 2.000 tahun yang lalu, menurut penelitian baru. Para ilmuwan dari Desert Research Institute di Nevada mengatakan temuan mereka menghubungkan aktivitas industri kuno dengan kerusakan kognitif yang meluas.

Dengan menganalisis inti es dari Arktik yang menyimpan catatan rinci polusi atmosfer, penulis penelitian menentukan bahwa emisi timbal dari operasi penambangan dan peleburan perak Romawi mencapai tingkat yang cukup tinggi sehingga berpotensi menurunkan skor IQ sebesar 2,5 hingga 3 poin di seluruh populasi Kekaisaran selama periode puncaknya. dikenal sebagai Pax Romana (27 SM hingga 180 M).

“Ini adalah studi pertama yang mengambil catatan polusi dari inti es dan membaliknya untuk mendapatkan konsentrasi polusi di atmosfer dan kemudian menilai dampaknya terhadap manusia,” jelas Joe McConnell, profesor riset hidrologi di DRI dan penulis utama studi tersebut, dalam sebuah penyataan. “Gagasan bahwa kita dapat melakukan ini pada 2.000 tahun yang lalu adalah hal yang cukup baru dan menarik.”

Sumber utama polusi timbal kuno ini adalah penambangan perak. Proses ekstraksi perak dari bijih galena yang kaya akan timbal melepaskan sejumlah besar timbal ke atmosfer, sangat kontras dengan polusi timbal baru-baru ini yang terutama berasal dari emisi bensin bertimbal pada abad ke-20.

Meskipun para ahli telah lama mengetahui bahwa masyarakat Romawi terpapar timbal melalui pipa air, tembikar kaca, dan bahkan konsumsi yang disengaja, penelitian ini mengungkapkan bahwa polusi udara dari operasi industri kemungkinan besar menimbulkan risiko kesehatan yang lebih besar bagi masyarakat umum. Studi yang dipublikasikan di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasionalmenemukan bahwa konsentrasi timbal di udara melebihi 150 nanogram per meter kubik di dekat lokasi penambangan dan peleburan, dengan rata-rata peningkatan lebih dari 1 nanogram per meter kubik di seluruh Eropa.

Sebagai gambaran, para peneliti memperkirakan bahwa anak-anak kecil pada zaman Romawi memiliki kadar timbal dalam darah sekitar 2,4 mikrogram per desiliter di atas tingkat alami yang terlihat pada masyarakat pra-industri. Saat ini, otoritas kesehatan menganggap tidak ada tingkat paparan timbal yang aman, dan Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS baru-baru ini menurunkan tingkat rujukan untuk intervensi pada anak-anak dari 5 menjadi 3,5 mikrogram per desiliter.

“Seiring dengan menurunnya polusi timbal selama 30 tahun terakhir, para ahli epidemiologi dan ahli medis semakin menyadari betapa buruknya timbal bagi pembangunan manusia,” kata McConnell. Penelitian modern telah menetapkan bahwa tidak ada tingkat paparan timbal yang aman, dan Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS baru-baru ini menurunkan tingkat acuan intervensi pada anak-anak dari 5 menjadi 3,5 mikrogram per desiliter.

Dampak kognitif dari polusi ini mungkin sangat buruk karena berdampak pada perkembangan anak-anak. Penelitian modern menunjukkan bahwa paparan timbal pada anak usia dini dapat berdampak seumur hidup, tidak hanya memengaruhi kecerdasan tetapi juga kinerja akademis, konsentrasi, dan pendapatan seumur hidup.

Studi ini menyajikan bukti kuat bahwa polusi industri mungkin telah mempengaruhi perkembangan otak di seluruh wilayah Romawi. Dengan memeriksa endapan timbal yang tersimpan di inti es Arktik dan menggunakan pemodelan atmosfer yang canggih, para peneliti merekonstruksi bagaimana emisi timbal dari penambangan dan operasi peleburan Romawi menyebar ke seluruh Eropa dan Afrika Utara.

Proses penelitian ini melibatkan analisis inti es yang dibor dari lokasi Arktik, tempat lapisan es terakumulasi selama ribuan tahun. Inti-inti ini mengandung lapisan salju tahunan yang memerangkap dan mengawetkan partikel timbal yang dibawa oleh angin dari Eropa selatan. Dengan mengukur konsentrasi timbal di lapisan ini, para ilmuwan dapat melacak tingkat polusi dari tahun ke tahun mulai tahun 500 SM hingga 600 M.

Studi ini mengeksplorasi dua kemungkinan skenario penyebaran emisi timbal. Dalam satu skenario, seluruh emisi berasal dari satu distrik pertambangan besar di barat daya Spanyol yang disebut Rio Tinto. Di sisi lain, emisi didistribusikan ke beberapa lokasi pertambangan Romawi yang dikenal di seluruh Eropa. Kedua skenario tersebut menunjukkan paparan timbal secara luas pada tingkat yang mampu mengganggu perkembangan kognitif.

Bukti arkeologi mendukung temuan ini. Analisis email gigi dari sisa-sisa kerangka zaman Romawi menunjukkan peningkatan kadar timbal adalah hal yang umum terjadi, dengan hanya 4% sampel yang menunjukkan konsentrasi timbal di bawah perkiraan para peneliti untuk rata-rata paparan latar belakang dari polusi udara saja.

Menariknya, penelitian ini menunjukkan kemungkinan adanya hubungan antara polusi timbal dan salah satu bencana terbesar di Kekaisaran Romawi: Wabah Antonine yang menewaskan sekitar 5-10 juta orang antara tahun 165-180 Masehi. Para peneliti mencatat bahwa paparan timbal dapat mengganggu fungsi sistem kekebalan tubuh, dan polusi timbal yang meluas ini terjadi sebelum epidemi yang menghancurkan tersebut.

Seperti jatuhnya Roma sendiri, warisan polusi timbal Romawi juga menjadi sebuah kisah peringatan mengenai konsekuensi yang luas dan tidak diinginkan dari perkembangan industri. Dua milenium sebelum Revolusi Industri, pertambangan dan metalurgi Romawi menciptakan kasus pertama yang terdokumentasi mengenai kontaminasi timbal dalam skala besar yang mempengaruhi kapasitas kognitif manusia di seluruh peradaban.

“Timbal diketahui memiliki dampak yang luas terhadap kesehatan manusia, namun kami memilih untuk fokus pada penurunan kognitif karena ini adalah sesuatu yang dapat kami perhitungkan,” kata rekan penulis studi Nathan Chellman, asisten profesor riset di DRI. “Penurunan IQ sebesar 2 hingga 3 poin kedengarannya tidak terlalu berarti, namun jika diterapkan pada seluruh penduduk Eropa, hal ini akan menjadi masalah besar.”