Пейзажні картини XIX століття, що висять у лондонському музеї Тейт Британія, видалися дуже знайомими фізику клімату Анні Лі Олбрайт. Фірмова манера художника Джозефа Меллорда Вільяма Тернера огортати свої краєвиди туманом і димом нагадала Олбрайт про її власне дослідження, присвячене відстеженню забруднення повітря.
«Мені стало цікаво, чи є зв’язок», — каже Олбрайт, яка відвідала музей у вихідний день з Лабораторії динамічної метеорології в Парижі. Зрештою, Тернер — попередник імпресіоністського руху — писав картини, коли британська промислова революція набирала обертів, і зростаюча кількість заводів, що відригалися, принесла Лондону прізвисько «Великий дим».
Ранні роботи Тернера, такі як його картина 1814 року «Апуллія в пошуках Аппулла», були відображені в чітких деталях. Пізніші роботи, як-от його знаменита картина 1844 року «Дощ, пара та швидкість — Велика західна залізниця», охоплювали мрійливішу, розмитішу естетику.
Можливо, подумав Олбрайт, цей стиль живопису, що розвивається, не був суто мистецьким явищем. Можливо, Тернер і його наступники намалювали саме те, що вони бачили: їхнє оточення дедалі більше затьмарювалося димовою трубою.
Щоб з’ясувати, скільки реалізму в імпресіонізмі, Олбрайт об’єдналася з кліматологом Гарвардського університету Пітером Гайберсом, який є експертом у реконструкції забруднення до того, як з’явилися інструменти для точного відстеження якості повітря. Їхній аналіз майже 130 картин Тернера, паризького імпресіоніста Клода Моне та кількох інших розповідає історію про два міста, що модернізуються.
Низька контрастність і більш білі відтінки є ознаками стилю імпресіонізму. Вони також є ознаками забруднення повітря, що може вплинути на те, як віддалена сцена виглядає неозброєним оком. Крихітні частинки в повітрі або аерозолі можуть поглинати або розсіювати світло. Це робить яскраві частини об’єктів тьмянішими, одночасно зміщуючи колір усієї сцени в бік нейтрально-білого.
Твори мистецтва, які досліджували Олбрайт і Гайберс, які охоплюють період з кінця 1700-х до початку 1900-х років, зменшуються в міру розвитку 19 століття. Ця тенденція відслідковується збільшенням забруднення повітря , оціненим на основі історичних даних про продаж вугілля, повідомляють Олбрайт і Хьюберс у звітах Національної академії наук від 7 лютого .
«Наші результати показують, що картини [19-го століття] відображають зміни в оптичному середовищі, пов’язані зі все більш забрудненою атмосферою під час промислової революції», – пишуть дослідники.
Олбрайт і Гайберс відрізнили мистецтво від аерозолю, спочатку використавши математичну модель для аналізу контрасту та кольору 60 картин, які Тернер написав між 1796 і 1850 роками, а також 38 робіт Моне з 1864 по 1901 рік. Потім вони порівняли результати з викидами діоксиду сірки протягом століття, оцінюється на основі тенденції річної кількості проданого та спаленого вугілля в Лондоні та Парижі. Коли діоксид сірки реагує з молекулами в атмосфері, утворюються аерозолі.
Оскільки викиди діоксиду сірки з часом збільшувалися, кількість контрастів у картинах Тернера та Моне зменшилася. Однак картини Парижа, написані Моне з 1864 по 1872 роки, мають набагато більший контраст, ніж останні картини Тернера про Лондон, зроблені двома десятиліттями раніше.
Олбрайт і Хьюберс кажуть, що цю різницю можна пояснити набагато повільнішим початком промислової революції у Франції. Рівень забруднення повітря в Парижі приблизно в 1870 році був приблизно таким же, як і в Лондоні, коли Тернер почав малювати на початку 1800-х років. Це підтверджує, що подібний прогрес у їхніх стилях малювання не можна вважати випадковим, а керується забрудненням повітря, підсумовує пара.
Дослідники також проаналізували видимість картин або відстань, на якій можна чітко побачити об’єкт. Команда виявила, що до 1830 року видимість на картинах Тернера становила в середньому близько 25 кілометрів. Картини, зроблені після 1830 року, мали середню видимість близько 10 кілометрів. Картини, написані Моне в Лондоні близько 1900 року, такі як «Міст Чарінг-Кросс», мають видимість менше п’яти кілометрів. Це схоже на оцінки для сучасних мегаполісів, таких як Делі та Пекін, кажуть Олбрайт і Гайберс.
Щоб підсилити свої аргументи, дослідники також проаналізували 18 картин чотирьох інших імпресіоністів, які проживали в Лондоні та Парижі. Знову ж таки, як виявила команда, оскільки забруднення зовнішнього повітря з часом зростало, контраст і видимість на картинах зменшувалися. Більше того, зменшення, яке спостерігається у французькому живописі, відстає від зменшення, яке спостерігається в британському.
Загалом, за підрахунками дослідників, забруднення повітря може пояснити приблизно 61 відсоток контрастних відмінностей між картинами. У цьому відношенні «різні художники малюватимуть подібним чином, коли середовище схоже», — каже Олбрайт. «Але я не хочу переступати і казати: о, ми можемо пояснити весь імпресіонізм».