Zabójczy superwulkan Toba

Nie zdajemy sobie nawet sprawy z tego, jakie mamy szczęście, że żyjemy. Jak napisał Rodney Castleden: "Zagrożenie to było jedynym na taką skalę, największym w historii człowieka. Biorąc pod uwagę, że nigdy wcześniej czy później nie byliśmy wystawieni na taką próbę, dziwne, że tak mało naszego zainteresowania poświęcamy erupcji Toby. Był to niezwykle istotny moment w naszej historii, a jednak pozwoliliśmy mu wymknąć się naszej świadomości". I trafił w samo sedno. Erupcja tego superwulkanu mogła unicestwić ludzkość. Ostatecznie "jedynie" ograniczyła się do spowodowania efektu nazywanego "wąskim gardłem ewolucji". Przez które na szczęście niektórym naszym praprzodkom udało się przedostać.

Ale po kolei. Cofnijmy się jakieś 75–73 tys. lat wstecz, ponieważ różni autorzy różnie podają tę informację. Miejscem, w którym się znajdujemy, jest Sumatra, obecnie należąca do Indonezji wyspa. A konkretnie północny jej kraniec. To właśnie w pobliżu tej lokalizacji w 2004 r. miało miejsce trzęsienie ziemi, które wywołało niszczycielskie tsunami na Oceanie Indyjskim. Pociągnęło ono za sobą według szacunkowych danych prawie 230 tys. ofiar śmiertelnych. Natomiast dziesiątki tys. lat temu miała tam miejsce monstrualnych wręcz rozmiarów erupcja. Nie na darmo przypisano jej najwyższą w odniesieniu do znanych wybuchów wulkanów wartość w Indeksie Eksplozywności Wulkanicznej (Volcanic Explosivity Index – VEI): 8. W tej samej kategorii znalazły się np. prehistoryczne erupcje superwulkanu Yellowstone.

Spróbujmy uzmysłowić sobie potęgę erupcji Toba. W roku 1883 wybuchł słynny wulkan Krakatau. Huk, jaki wywołał, słyszalny był w odległości 8 tys. kilometrów, a fala dźwiękowa, która wtedy powstała, obiegła Ziemię 7 razy. Eksplozja ta była jednocześnie 5 tys. razy silniejsza niż wybuch bomby atomowej zrzuconej na Nagasaki. Ale i tak blednie ona w porównaniu z superwulkanem Toba. Eksplozja, która towarzyszyła jego erupcji, była 40 razy silniejsza niż najpotężniejsza bomba wodorowa, jaką kiedykolwiek skonstruowano, a jednocześnie 1 tys. razy silniejsza od erupcji Krakatau oraz 3 tys. razy od wybuchu Mount Saint Helens z roku 1980.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Naukowcy szacują, że Erupcja Toba mogła trwać nawet 10 dni. Spowodowała wyrzucenie aż 2,7–3 tys. km3 lawy. Dla porównania: Wezuwiusz, zabijając mieszkańców Pompejów i Herkulanum, wyrzucił z siebie mizerne 5 km3, zaś efekt erupcji wulkanu Tambora w 1815 r. był niewiele silniejszy: 50 km3. A to erupcja tego właśnie wulkanu spowodowała, że rok 1816 był na półkuli północnej rokiem bez lata.

Jednocześnie erupcja Toba zapewne spowodowała utworzenie się słupa wynoszącego pył i popiół na wysokość nawet kilkudziesięciu kilometrów. Z wulkanu wyrzucone zostały tony popiołu, a także większych drobin, które znajdowano nawet w znacznych odległościach od niego. W okresie pomiędzy 28 tys. a 23 tys. lat p.n.e. miały miejsce tzw. kampanijskie erupcje Wezuwiusza. Pochodzące z nich drobiny znajdowano nawet w odległości około 1600 km i miały one wielkość ok. 0,025 cm. W przypadku Toby i tej samej odległości drobiny były czterokrotnie większe.

Popiół pokrył znaczne obszary Azji Południowo-Wschodniej. Na oddalonym o ok. 480 km Półwyspie Malajskim jego warstwa osiągnęła ponad 90 cm. Dla porównania: wspomniane erupcje Wezuwiusza w analogicznej odległości wygenerowały warstwę popiołu o grubości niewiele ponad centymetra. Pozostałości z erupcji Toba znajdowano także w Zatoce Bengalskiej, Indiach oraz Morzu Południowochińskim. Na dnie Oceanu Indyjskiego w odległości 2400 kilometrów wciąż można znaleźć 30-centymetrową warstwę tego popiołu. W bezpośrednim sąsiedztwie Toby, także na skutek spływu piroklastycznego, zginęło wszystko, co żywe. Aktywność sejsmiczna musiała też przyczynić się do powstania tsunami, które pociągnęło za sobą kolejne ofiary.

Najgroźniejszy okazał się jednak nie ten popiół, który osiadł na ziemi, ale ten, który dostał się do atmosfery. Na przykładzie erupcji Krakatau z 1883 r. można przypuszczać, że wiejące na dużych wysokościach wiatry rozniosły go wzdłuż równika, skąd następnie zaczął się rozprzestrzeniać na północ i na południe. Utworzył warstwę, która skutecznie zatrzymywała sporą części promieni słonecznych. Skutek był oczywisty: klimat zaczął się ochładzać. Tutaj ponownie parę porównań. Erupcja Pinatubo z 1990 r. wystarczyła, by na 1–2 lata obniżyć globalną temperaturę o ok. pół stopnia. Krakatau odpowiedzialny był za obniżenie temperatury od 2 do 4ºC. Wyobraźmy sobie zatem jaki musiał być efekt erupcji Toby!

Zresztą nie chodziło tutaj tylko o sam popiół. Do stratosfery dostały się również zwierające siarkę gazy. Połączywszy się z parą wodną, dały zawierające kwas siarkowy chmury. Które z kolei odbijały promienie słoneczne, jeszcze pogarszając sytuację. Szacuje się, że erupcja Toba wyrzuciła około 10 mld ton kwasu siarkowego oraz 6 mln ton dwutlenku siarki. Ślady tego pierwszego znajdowano w pokrywie lodowej na znajdującej się niemalże po drugiej stronie globu Grenlandii.

Wpływ wybuchu Toby na klimat był katastrofalny. Szacuje się, że zarówno w wodzie, jak i na lądzie wystąpił spadek temperatury o około 8–15ºC. Rezultat: wulkaniczna zima. Następowało to stopniowo, w ciągu kolejnych kilkudziesięciu lat, być może nawet przekształcając się w kolejne – jak do tej pory ostatnie – zlodowacenie lub przyczyniając się do jego przyśpieszenia. W tym czasie znaczne obszary obecnej Kanady oraz północna część Europy znalazły się pod śniegiem i lodem.

Z całą pewnością nie były to przyjemne warunki do życia. Nasi przodkowie, którzy zdążyli się już zadomowić w północnych częściach Eurazji, byli zmuszeni spakować manatki i wycofać się z powrotem na południe, gdzie jeszcze dało się jakoś funkcjonować. Rozpiętość w źródłach jest tutaj dosyć spora, ale generalnie można powiedzieć, że erupcję i następującą po niej epokę lodowcową przetrwało zaledwie od 1 tys. do 10 tys. naszych przodków.

Oznacza to, że ówczesna ludzkość znalazła się na krawędzi wymarcia. Co więcej: jeżeli takie wydarzenia miały miejsce w odleglejszej przeszłości, to podobnych "wąskich gardeł ewolucji" również mogło być więcej. Wystarczy tutaj przypomnieć wspomnianą już kalderę Yellowstone, której obecna postać została ukształtowana przez 3 erupcje w okresie pomiędzy 2 mln a 500 tys. lat temu.

Powróćmy jednak do skutków erupcji Toba. Pula genetyczna, która została do dyspozycji, była bardzo ograniczona. Można też z tego powodu powiedzieć, że wszyscy żyjący obecnie na Ziemi ludzie są dość blisko ze sobą spokrewnieni. Potwierdzają to zresztą współczesne badania genetyczne.

Po erupcji wulkan zapadł się. Na jego miejscu powstało jezioro: Danau Toba. Kaldera ma imponujące rozmiary 100 na 30 km. Otaczające ją od strony lądu klify mają ponad 1,2 km wysokości. Natomiast bynajmniej nie można powiedzieć, by kaldera Toby się uspokoiła. Oto bowiem na środku jeziora doszło do wypiętrzenia się terenu, na skutek czego powstała wyspa Samosir. Przyczyną tego był ponowny napływ magmy. Zresztą chociaż w czasach nowożytnych żadna erupcja nie miała już tam miejsca, to jednak rejon ten jest nadal aktywny.

W miejscu tym przebiega również uskok Semangko, stanowiący część większego uskoku sumatrzańskiego. I w istocie zdarzały się tam dość silne trzęsienia ziemi. 17 maja 1892 r. miało miejsce jedno z nich. Jego epicentrum znajdowało się 121 km na południe od Toby. Zburzonych zostało wówczas wiele budynków. Kolejne trzęsienia miały miejsce w latach 1914, 1920, 1922, a ostatnie – w roku 1987. Niekiedy dochodziło po nich do podniesienia się jeziora Toba. Jednak za naszego życia superwulkan nie zdoła odzyskać dawnej potęgi, by ponownie nam zagrozić. Pod tym względem powinniśmy spoglądać niespokojnym okiem raczej w kierunku Włoch, Stanów Zjednoczonych czy Niemiec.

Bibliografia

1. Awdankiewicz, Największe erupcje wulkaniczne na Ziemi, "Kosmos", nr 3-4/2011.
2. Castleden, Największe Katastrofy W Dziejach Świata, Bellona, Warszawa 2009.
3. Castleden, Wydarzenia, które zmieniły losy świata, Bellona, Warszawa 2008.
4. E. Gates, D. Ritchie, Encyclopedia of Earthquakes and Volcanoes, Infobase Publishing, New York 2007.
5. C. Jones, The Toba supervolcanic eruption: Tephra-fall deposits in India and paleoanthropological implications [w:] M. D. Petraglia, B. Allchin (red.), The Evolution and History of Human Populations in South Asia. Inter-disciplinary Studies in Archaeology, Biological Anthropology, Linguistics and Genetics, Springer, Dordrecht 2007.
6. R. Prothero, When Humans Nearly Vanished: The Catastrophic Explosion of the Toba Volcano, Smithsonian Books, Washington 2018.
7. Zeilinga de Boer, D. Theodore, Volcanoes in Human History. The Far-Reaching Effects of Major Eruptions, Princeton University Press, Princeton 2002.