Wulkan, który prawie zabił ludzkość

Wulkan, który prawie zabił ludzkość

Gigantyczna erupcja Toby na Sumatrze spowodowała katastrofę klimatyczną

Jakieś 74 tys. lat temu historia człowieka niemal się skończyła. Być może globalną katastrofę przetrwało tylko tysiąc par w wieku rozrodczym. Od tych nielicznych pochodzą wszyscy współcześni ludzie. Powszechną zagładę spowodowała erupcja superwulkanu Toba na Sumatrze, najpotężniejsza eksplozja na planecie w ciągu ostatnich 2 mln lat.
Gdyby obecnie wybuchł superwulkan o podobnej mocy, oznaczałoby to kres cywilizacji. Mimo rozwoju nauki i techniki człowiek nie ma żadnych możliwości obrony. Teoretycznie za pomocą rakiet z głowicami nuklearnymi można roztrzaskać lecącą w kierunku Ziemi asteroidę lub zmienić jej trajektorię. Nic jednak nie ocali ludzkości przed mocą superwulkanu.
Tragedia zapisana w mitochondriach

Naukowcy byli zdumieni, gdy analizowali historię homo sapiens zapisaną w mitochondriach, organellach komórkowych mających własny genom. Mitochondria, komórkowe siłownie, dziedziczone są w linii żeńskiej, część mitochondrialnego DNA nie ulega rearanżacji. Badania tego materiału genetycznego pozwalają odtworzyć historię hominidów. Analizy mitochondrialnego DNA wykazały, że ludzkość jest znacznie mniej zróżnicowana genetycznie, niż gdyby poszczególne populacje homo sapiens długo ewoluowały w odmiennych środowiskach różnych kontynentów. Eksperci wysunęli teorię wąskiego gardła genetycznego ludzkości (ang. bottleneck, szyjka butelki). Jednym z jej twórców był prof. Stanley Ambrose z University of Illinois, który przedstawił swoje poglądy w 1998 r.
Eksperci uznali, że to właśnie erupcja Toby unicestwiła prawie wszystkich ludzi. Spowodowała też spustoszenia w świecie zwierzęcym. Świadczy o tym niewielkie zróżnicowanie genetyczne szympansów w Afryce Wschodniej, orangutanów na Borneo, makaków w Indiach oraz tygrysów bengalskich.
Kaldera, czyli zapadlisko, po trzech erupcjach superwulkanu Toba ma ok. 100 km długości i 30 km szerokości, obecnie wypełnia ją wielkie jezioro. Naukowcy obliczyli, że wybuch sprzed mniej więcej 74 tys. lat wypluł 3 tys. km sześc. magmy i ponad 5 tys. km sześc. pyłów i popiołów. Dla porównania wulkan Mount St. Helens w amerykańskim stanie Waszyngton wyrzucił w 1980 r. kilometr sześcienny magmy. Wezuwiusz, gdy w 79 r. zniszczył Herkulanum i Pompeje – 5 km sześc., a Tambora w 1815 r. – 30 km sześc. Wybuch Tambory na indonezyjskiej wyspie Sumbawa, najpotężniejsza erupcja ostatniego tysiąclecia, spowodował „rok bez lata”. Wulkaniczne pyły w atmosferze odbijały światło słoneczne i na całym globie zapanowało niezwykłe zimno. We Francji, w Holandii i Szwajcarii doszło do zamieszek wywołanych głodem, tysiące ludzi zmarły z braku jedzenia i z powodu epidemii będących tego następstwem. Co musiało więc dziać się na planecie po wybuchu Toby?
Z Krakatau w 1883 r. wypłynęło 15 km sześc. magmy, a wulkan zabił ok. 36 tys. ludzi. W 79 r. Wezuwiusz wyrzucał jakieś 100 tys. m sześc. magmy i sproszkowanych skał na sekundę – Toba aż 100 mln!
Erupcja Toby miała zapewne niewyobrażalną siłę jednej gigatony TNT (trotylu). Wybuch Krakatau „tylko” 200 megaton. Najpotężniejszy wybuch spowodowany przez ludzi, eksplozja radzieckiej bomby wodorowej Car w 1961 r., osiągnął 57 megaton. Hiroszimę zniszczyła bomba o mocy ok. 15 kiloton. W porównaniu z wybuchem Toby erupcję Mount St. Helens można uznać za kichnięcie, jednak było ono 27 tys. razy silniejsze niż eksplozja bomby klasy Hiroszima.
Wulkan Toba obudził się z niewyobrażalnym hukiem. Grzmot Tambory angielscy i holenderscy kolonizatorzy słyszeli w osadach odległych o 1560 km na zachód. Serię eksplozji Krakatau ludzie na oddalonej o 3647 km wyspie Diego Garcia wzięli za wystrzały armatnie. Zapewne więc ryk wulkanu na Sumatrze obiegł całą planetę. Wstrząsy wywołały gigantyczne tsunami, które zalało wyspy i wybrzeża. Wielkie fale po wybuchu Krakatau miejscami osiągały wysokość 40 m i zmiatały z powierzchni ziemi dziesiątki miast i wiosek.

Czarna wulkaniczna zima

Przeciętny wulkan wyrzuca gazy i pyły na wysokość kilkuset metrów, najwyżej kilku kilometrów. Ale popioły i gazy wulkaniczne Toby dotarły na wysokość 50 km, w górne warstwy stratosfery. Chmury piroklastyczne gazów i pyłów o temperaturze do 800 stopni Celsjusza mknęły z prędkością nawet 400 km na godzinę, wypalając wszystko na swojej drodze.
W promieniu 200 km wokół kaldery niebo stało się czarne, zakryte chmurzyskami popiołów. Dzień zmienił się w ponurą noc, którą rozświetlały upiorne błyskawice. W pobliżu Toby warstwa popiołów i wulkanicznego pumeksu miała 600 m. W promieniu 300 km spadło pół metra popiołu, a 15-centymetrowy całun pokrył obszar całej południowej Azji. Wiadomo, że wystarczy 1-2 mm popiołu, aby zabić wschodzące rośliny. Ogromne połacie bujnych lasów deszczowych zostały zniszczone – ich miejsce zajęły później tundra i step. Erupcja nastąpiła w tropikach, więc pyły i popioły rozprzestrzeniły się na obu półkulach. Kilkanaście dni po wybuchu spadały już na afrykańską dżunglę. Toksyczne pyły zatruły rzeki, strumienie i źródła wody pitnej.
Toba wyemitował takie masy siarki i jej związków, że w atmosferze utworzyło się aż 10 mld ton kwasu siarkowego. Jego krople unoszą się w powietrzu przez całe lata i odbijają światło słoneczne, toteż na planecie zapanowała wulkaniczna zima. Według obliczeń klimatologów z Rutgers University w amerykańskim stanie New Jersey, pięć lat po erupcji średnie globalne temperatury były niższe o 18 stopni. Jeszcze 10 lat po wybuchu było o 10 stopni zimniej. Jak stwierdził zespół specjalistów, na czele którego stał prof. Alan Robock, zmniejszyła się ilość opadów, a wiele regionów nawiedziły długotrwałe susze.
Niektórzy naukowcy doszli do wniosku, że paradoksalnie to ogromna ilość związków siarki w atmosferze uratowała ludzkość. Kwasu siarkowego było tyle, że utworzyły się wielkie krople, które opadły stosunkowo szybko i do Ziemi znów zaczął docierać słoneczny blask. Wybuch Toby przypuszczalnie nastąpił, gdy na półkuli północnej panowała już epoka lodowcowa. Ale ta katastrofa zapoczątkowała epokę globalnego ochłodzenia, która trwała co najmniej tysiąc lat.

Ocaliła ich współpraca

Zmiany klimatyczne nastąpiły tak szybko, że ludzkie gromady przeważnie nie zdążyły uciec w rejony, gdzie można było jeszcze zdobyć żywność. Na domiar złego doszło do utworzenia się ogromnej dziury ozonowej. Po wybuchu związki siarki łączyły się z atomami tlenu, wyrywając je z trójatomowych cząsteczek ozonu. Poprzez rozerwaną warstwę ozonu przenikało słoneczne promieniowanie nadfioletowe, które uszkadza DNA, powodując nowotwory i niebezpieczne mutacje.
Prawdopodobnie tylko 5 tys., a najwyżej 10 tys. ludzi przetrwało tę wulkaniczną apokalipsę. W Europie wciąż polowali neandertalczycy, dobrze przystosowani do zimnego klimatu. Człowiek neandertalski zniknął jakieś 30-25 tys. lat temu. Niektórzy łączą jego zniknięcie z erupcją Taupo na nowozelandzkiej Wyspie Północnej ok. 26 tys. lat temu. Był to ostatni jak do tej pory wybuch superwulkanu w historii Ziemi.
Większość przedstawicieli homo sapiens przeżyła spowodowany przez Tobę kataklizm na afrykańskich sawannach. Zapewne parę nielicznych ludzkich gromad ocalało dzięki kryjówkom i niszom, takim jak indyjski kompleks jaskiń Billa Surgam w stanie Andhra Pradeś. W grotach tych znaleziono podobne narzędzia z kamienia i kości, przedzielone warstwą popiołów wulkanicznych, czyli niektórzy wytwórcy narzędzi przeżyli. Prof. Stanley Ambrose uważa, że ludzkość nie wyginęła tylko dlatego, że poszczególne gromady zaczęły intensywniej współpracować. Archeolodzy odkryli narzędzia z obsydianu, skały wulkanicznej, którą trzeba było często sprowadzać z odległych rejonów, należało więc wspólnie organizować transport.
Ludzie rozumni, którzy ocaleli w Afryce, rozmnażali się szybko i rozpoczęli ponowne zasiedlanie świata. Rasy ludzkie, zewnętrznie tak przecież różne, lecz genetycznie podobne, wykształciły się nie przez miliony, lecz w ciągu zaledwie 70 tys. lat. Dlatego nie odnaleziono dowodów tworzenia się ras w starszym materiale kopalnym. Niewykluczone, że następstwa wulkanicznej apokalipsy odczuwamy do dziś. Ludzie, którzy ocaleli, rozmnażali się w nielicznych wspólnotach, zróżnicowanie DNA było zatem niewielkie. Przypuszczalnie sprawiło to, że człowiek jest bardziej niż inne gatunki podatny na choroby o podłożu genetycznym, takie jak nowotwory, hemofilia, mukowiscydoza, anemia sierpowata i wiele innych. Gdyby obecnie wybuchł podobny superwulkan, pozostali po katastrofie ludzie znów musieliby trwać w epoce kamiennej. Wulkanolodzy uspokajają, że kataklizm na taką skalę zdarza się raz na 500 tys. lat i w dającej się przewidzieć przyszłości raczej nie nastąpi. Pewności jednak nie ma, wulkany bowiem są nieobliczalne.

Uśpione potwory

Za superwulkan uważany jest taki, z którego wydostaje się co najmniej 1000 km sześc. magmy, pyłów i popiołów. Superwulkany nie tworzą stożków, lecz kaldery pozostałe po zapadnięciu się krateru do komory magmowej. Takie wulkaniczne potwory nie są łatwe do wytropienia, często bowiem kryją się pod górskimi dolinami czy jeziorami. Obecnie naukowcy znają ponad 30 superwulkanów, ale wciąż znajdowane są nowe. Europie zagrażają Pola Flegrejskie, obszar wulkaniczny w pobliżu Neapolu. Ich eksplozja mogłaby unicestwić cywilizację na całym kontynencie. Grunt nad podziemnym piekłem podnosi się i opada nawet o metr. „W ostatnich 40 latach zaobserwowano zjawiska, które wcześniej nie występowały”, ostrzega prof. Giuseppe De Natale z Osservatorio Vesuviano Narodowego Instytutu Geofizyki i Wulkanologii. Włoscy badacze prowadzą wiercenia, chcąc umieścić w komorze magmowej Pól Flegrejskich instrumenty pomiarowe. W marcu 2012 r. naukowcy z amerykańskiego Cornell University w Ithaca poinformowali, że budzi się superwulkan pod masywem górskim Uturuncu w Andach w południowej Boliwii. Jak wykazały pomiary radarowe z satelitów, powierzchnia wielkiej góry podnosi się o 1-2 cm rocznie, w rejonie masywu każdego roku dochodzi do około tysiąca lekkich trzęsień ziemi. Po raz ostatni Uturuncu wybuchł prawie 300 tys. lat temu. Wulkanolodzy nie wykluczają, że do nowej erupcji może dojść już za kilka dziesięcioleci.

Wydanie: 01/2013, 2013

Kategorie: Nauka

Komentarze

  1. panMarek
    panMarek 24 lipca, 2016, 09:15

    Ma ktoś fantazję. Strach się bać!

    Odpowiedz na ten komentarz
  2. Anonim
    Anonim 18 maja, 2020, 15:30

    Taupo to był ostatni wybuch superwulkanu w skali vei 8, a niektóre superwulkany wybuchały też w skali vei 7 tak jak np. Laacher, czy Campi Flegrei.
    I to chyba Campi Flegrei był ostatnim wybuchem superwulkanu

    Odpowiedz na ten komentarz

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy