Вулкан Тоба, Индонезия – обзор
Вулкан Тоба, Индонезия – обзор
Вулкан Тоба: история мощнейшего супервзрыва
Люди считают себя всемогущими. Они поворачивают реки вспять, летают в космос и спускаются на дно океана. Но это всего лишь иллюзия. Мы по-прежнему остаемся беззащитными перед лицом природных катастроф. В последнее время ученые все чаще говорят об этом, предсказывая повторное извержение вулканов Тоба и Йеллоустон. Чем это грозит человечеству? К каким последствиям привело извержение супервулканов десятки тысяч лет назад? Прислушаемся к мнению специалистов.
Что такое супервулкан?
Люди могут тысячелетиями ходить по его поверхности и не подозревать об этом. Увидеть супервулкан можно только из космоса. Он представляет собой гигантскую впадину (кальдеру), расположенную на стыке литосферных плит. Если обычный вулкан извергается, то супервулканы взрываются. Этот процесс можно сравнить с ударом очень крупного астероида, несущего с собой смерть и сильнейшие катаклизмы.
К счастью, случается такое не часто. Одним из крупнейших в истории был взрыв вулкана Тоба, расположенного в Индонезии на острове Суматра. Визуально он неприметен, но его кальдера внушительная – 1775 кв. м. В воронке образовалось озеро Тоба – самое большое из озер вулканического происхождения. В его средней части расположился остров Самосир. Говорят, что он является возрождающимся куполом. В 2004 году сейсмологи зафиксировали сдвиг острова вследствие подземных тектонических процессов. Официально вулкан является спящим, но так было не всегда.
Почему вымерли древние люди?
В 90-х годах прошлого века генетики сделали открытие, которое стало шоком для всех. В ДНК людей, населяющих разные уголки планеты, нашлось слишком много сходства. Даже у шимпанзе из разных популяций отличий было больше в 4 раза. Отсюда был сделан вывод: все мы произошли от одной-двух тысяч кроманьонцев. Но почему так случилось? Куда делись остальные предки людей?
Образцы льдов Гренландии объяснили: на Земле наступил очередной ледниковый период. Слой пепла вулкана Тоба остался во льдах, он предваряет этап похолодания. Другие следы взрыва находят на дне Бенгальского залива, в Индии, Азии, Китае, Африке. Все это позволило ученым сделать вывод о мощнейшем извержении вулкана Тоба 70 тысяч лет назад.
Мегаколоссальный взрыв
При извержении, по данным ученых, в атмосферу было выброшено от 28 до 30 тысяч кубических километров магмы, 5 тысяч кубических километра пепла. Они достигли высоты 50 километров, после чего осели на площадь, равную половине Австралии. Сера пролилась кислотными дождями, пепел перекрыл солнечные лучи, став причиной “вулканической зимы”.
Сильнейший взрыв не мог не спровоцировать землетрясения и цунами в разных уголках Земли. Все это продолжалось около двух недель. Живые существа в радиусе тысяч километров погибли от взрывной волны, удушья и отравления сероводородом. Но и в отдаленных регионах последствия оказались ужасающими. Именно вулкан Тоба, по мнению некоторых ученых, виноват в том, что численность первобытных людей резко сократилась до 1-2 тысячи человек. По сути, наш вид оказался перед серьезнейшей угрозой вымирания.
Эффект “бутылочного горлышка”
Ученые используют этот термин для объяснения сокращения генофонда определенного вида. Он отлично подходит для описания того, что произошло с человечеством. В глубокой древности популяция людей отличалась большим генетическим разнообразием. Но затем под влиянием внешних обстоятельств численность населения резко уменьшилась до критического количества, что привело к обеднению генофонда. Многие исследователи связывают это со взрывом вулкана Тоба.
Споры, насколько сильно изменился климат после него, ведутся до сих пор. Кто-то говорит о понижении температур максимум на 3,5 градусов, другие ученые настаивают на существенном похолодании в обоих полушариях. Цифры называются устрашающие – от 10 до 18 градусов. Если последнее было правдой, зарождающемуся человечеству пришлось несладко. Некоторые специалисты связывают с тем периодом гибель неандертальцев и победу над ними кроманьонцев, выживших благодаря своему уму.
Впрочем, раскопки в соседней с Индонезией Индии показывают, что люди все же выжили. Каменные орудия находят как до слоя пепла вулкана Тоба, так и сразу после него. В Африке в озере Малави количество вулканических остатков слишком мало, температура здесь падала не более чем на 1,5 градуса Цельсия.
Как бы то ни было, но человечество однажды оказалось на пороге вымирания. Виноват ли в этом вулкан, астероид, резкое похолодание или жестокая засуха? Остается надеяться, что природа будет милостива к нам, и подобное никогда больше не повторится. А вулкан Тоба навсегда останется популярным местом среди туристов, где можно отдохнуть на природе.
Скрытая угроза
Как вулкан чуть не уничтожил людей
Количество живущих на Земле людей в тот момент составляло, по разным оценкам, всего от 7 до 20 тысяч особей. Результатом этого стал вынужденный инбридинг, то есть сексуальные отношения между близкими родственниками, что привело к обеднению генофонда и снижению генетического разнообразия.
Примерно в то же время через аналогичные «бутылочные горлышки» прошли и другие современные виды животных, причём по сравнению с некоторыми из них люди ещё легко отделались. Например, принято считать, что популяция гепардов одно время насчитывала всего несколько сотен особей, так что гепарды прошли через ещё более жёсткий инбридинг, последствия которого ощущаются до сих пор: эти красивые животные страдают от низкой фертильности и ослабленного иммунитета. Отдельные гепарды настолько близки друг к другу генетически, что при пересадке органов от одной особи к другой не наблюдается отторжения.
Но что стало причиной одновременного резкого сокращения популяции таких разных видов, как человек, гепард, горилла, тигр и борнейский орангутанг? На этот счёт существуют несколько гипотез, но самая убедительная из них считает виновником произошедшего вулкан Тоба, который находится в Индонезии на острове Суматра.
Чем опасны извержения вулканов
Большинство из нас, к счастью, живёт в регионах с низким уровнем вулканической и сейсмической активности, поэтому об извержениях вулканов мы знаем в основном по описаниям в литературе и изображениям в фильмах. Но в кино обычно показывают только локальные последствия извержения — такие, как реки раскалённой магмы, сжигающей всё на своём пути, или падающий с неба вулканический пепел, порой способный похоронить целые города (именно это случилось с античными Помпеями).
На самом же деле гораздо большую опасность представляют глобальные последствия, которые наступают в долгосрочной перспективе. Последствия эти зависят от силы и вида извержения.
Наибольшую опасность представляют так называемые извержения плинианского типа . Они были так названы в честь древнеримского учёного Плиния Старшего, погибшего при наблюдении за извержением Везувия. Для плинианских извержений характерны мощные взрывы, выбрасывающие в воздух гигантское количество вулканического пепла. Эрупционная колонна часто достигает стратосферы, где частицы пепла рассеиваются и начинают действовать как мощный светофильтр, ограничивающий количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Это, в свою очередь, приводит к резкому похолоданию (так называемый эффект «вулканической зимы»).
Другие виды извержений не так опасны, но тоже могут приводить к долгосрочным последствиям. В частности, при излиянии большого количества магмы в атмосферу попадают значительные объёмы вулканических газов. Кроме того, известны случаи, когда раскалённая лава поджигала подземные угольные пласты.
Как и многие события, произошедшие очень давно, извержение вулкана Тоба во многом окутано туманом неясности. Однако некоторые факты установлены достоверно, хотя и с некоторым разбросом.
Например, дата извержения. Известно, что оно произошло в диапазоне от 77 до 69 тысяч лет назад — то есть как раз примерно тогда, когда человек и многие другие виды наземных млекопитающих оказались на грани вымирания.
Также точно неизвестно, сколько именно твердых пород было выброшено в воздух в результате этого извержения. Самая распространённая оценка — 2800 кубических километров, из которых 800 достигли стратосферы. Этого оказалось достаточно для того, чтобы накрыть всю Южную Азию слоем пепла толщиной 15 см. Выброшенный при извержении вулканический пепел был обнаружен даже в Гренландии. Кроме того, в атмосферу попали десять миллиардов тонн сернистой кислоты и 6 миллиардов тонн диоксида серы. Извержение вулкана Тоба — одно из немногих известных нам извержений силой 8 баллов по шкале VEI.
В результате извержения и обрушения подземной магматической камеры вулкана образовалась кальдера длиной 100 и шириной 30 км, на месте которой сейчас находится озеро Тоба — крупнейшее как по площади, так и по объёму вулканическое озеро, глубина которого местами достигает 500 метров.
Началось возрождение супервулкана Тоба, который едва не уничтожил древних людей
Когда смотришь на безмятежную гладь озера Тоба, самого большого на всей Суматре, с трудом верится в то, что оно расположено в кальдере грандиозного древнего вулкана. Совсем не так давно, в эпоху плейстоценового оледенения, когда человечество только начало расселяться по просторам нашей планеты, извержение этого вулкана поставило людей на грань выживания. Именно «благодаря» вулкану Тоба наши предки чуть не вымерли, а все современные люди, живущие на Земле, как полагают специалисты, произошли от очень небольшого числа древних людей.
О масштабах самого вулкана можно судить по кальдере, которая образовалась в результате его мощного извержения и последующего разрушения. Площадь этого геологического образования составляет 1 775 кв. км. По мнению палеонтологов, катастрофа произошла около 75 тысяч лет назад, и является самым разрушительным извержением за последние 25 миллионов лет.
Мощность извержения вулкана Тоба по сравнению с другими
В тот период на Земле наблюдалась очередная ледниковая эпоха. Полярные районы планеты и большие площади умеренных широт были покрыты мощными ледниками, уровень моря был ниже, а многие современные острова были связаны сухопутными участками друг с другом и материками. Но в тропических и экваториальных широтах климат по-прежнему был теплым и влажным, поэтому пришедшие в Юго-Восточную Азию группы древних людей из Африки находились в полном благополучии. Ровно до тех пор, пока не произошла катастрофа на территории современного острова Суматра.
По данным геологических исследований, слои пепла в Малайзии толщиной 9 метров сформировались именно в период извержения вулкана Тоба. И даже отложения вулканического пепла на полуострове Индостан, толщина которых около 6 метров, также связывают с этим древним супервулканом. Согласно современной реконструкции этой вулканической катастрофы, вулкан покрыл толстым слоем пепла всю Юго-Восточную Азию, а извержение привело к похолоданию на всей планете, которое было вызвано обилием частиц пепла и газов в атмосфере. Масштабы этого похолодания оцениваются по-разному: от 3-5ºС до 15 ºС. Но в любом случае, извержение Тоба имело тяжелейшие последствия для планеты, как для растительного мира, так и для представителей фауны. Вулканическая зима продолжалась около 5-6 лет после извержения, а наступление ледников усилилось по всей планете.
Конечно, столь грандиозная катастрофа не могла не сказаться на человеческой популяции. Но вот мнения насчет масштабов этого воздействия сильно разделились. Как полагает большинство авторитетных антропологов, именно в этот период человечество пережило резкое сокращение численности, которое привело к эффекту «бутылочного горлышка» — резкому сокращению генетического разнообразия вследствие снижения численности популяции. Ряд авторитетных специалистов полагает, что после извержения вулкана Тоба на Земле осталось очень мало людей. Даже в относительно теплой Африке, чье население до катастрофы составляло около 100 000 первобытных людей, выжили всего 10 000, а жители более северных регионов Евразии вымерли полностью. А по данным международной группы генетиков, все современные люди произошли всего от 2 000 человек — именно столько людей осталось на Земле около 70 000 лет назад. Но в ученом сообществе есть мнение о том, что Тоба, хотя и вызвал похолодание, существенно не повлиял на человеческую популяцию. И даже тот факт, что в южно-азиатском регионе вымерло все живое, не поставило человеческую популяцию на грань вымирания, так как сохранилась большое количество людей, обитающих в Африке, которых почти не затронули последствия извержения Тоба.
Остров Суматра изобилует вулканами
Но пока антропологи и палеоклиматологи пытаются реконструировать события прошлого, вулкан Тоба, несмотря на свой статус потухшего, начал возрождаться. Остров Самосир, расположенный посреди озера Тоба, это не что иное, как остатки вершины древнего стратовулкана. Остров имеет характерную конусообразную форму, площадь около 640 кв. км. и является домом для 100 000 человек. Суматра расположена в крайне нестабильном с сейсмической точки зрения регионе, в районе, где происходит активное движение литосферных плит, а океаническая плита погружается под континентальную. На островах Юго-Восточной Азии находятся десятки активных вулканов, а в самом регионе регулярно происходят сильные землетрясения, вызывающие сильнейшие цунами. Геологическая активность на острове Суматра в последние десятилетия постоянно дает о себе знать, поэтому специалисты не исключают, что супервулкан Тоба может вновь обрести былую силу, так как геофизики обнаружили под вулканом скопление магмы, объемы которой постепенно увеличиваются.
Источники:
http://fb.ru/article/353020/vulkan-toba-istoriya-moschneyshego-supervzryiva
http://gagadget.com/science/17426-skryitaya-ugroza-kak-vulkan-chut-ne-unichtozhil-chelovechestvo/
http://travelask.ru/blog/posts/15411-nachalos-vozrozhdenie-supervulkana-toba-kotoryy-edva-ne-unic
