فوران توبا احتمالاً انسان‌های نخستین را تا مرز انقراض نبرده است

بررسی رسوبات دریاچه‌ای در شرق آفریقا نشان می‌دهد فوران عظیم آتشفشان توبا، برخلاف برخی فرضیه‌های پیشین، سرمایش شدید و طولانی‌مدتی ایجاد نکرده است. داده‌های به‌دست‌آمده از دریاچه چالا نشان می‌دهد اثر اقلیمی این رویداد احتمالاً حدود ۱۸ ماه دوام داشته و کاهش دما در منطقه نزدیک به نیم درجه سانتی‌گراد بوده است.

فورانی عظیم با پیامدهایی محدودتر از انتظار

فوران توبا در سوماترای امروزی، حدود ۷۴ هزار سال پیش، بزرگ‌ترین فوران آتشفشانی در ۲.۶ میلیون سال گذشته به‌شمار می‌رود. در این رویداد، طی حدود دو هفته هزاران کیلومتر مکعب ماگما خارج شد؛ حجمی تقریباً هزار برابر بیشتر از فوران کوه پیناتوبو در سال ۱۹۹۱.

برخی پژوهش‌ها پیش‌تر احتمال داده بودند که این فوران با ایجاد سرمایش شدید جهانی، جمعیت انسان‌های نخستین را تا آستانه نابودی پیش برده باشد. با این حال، بررسی لایه‌های رسوبی دریاچه چالا تصویری متفاوت ارائه می‌کند.

دریاچه چالا؛ ساعتی برای ثبت تغییرات اقلیمی

دریاچه چالا، در دامنه کلیمانجارو و در مرز کنیا و تانزانیا، دریاچه‌ای دهانه‌ای با دیواره‌های شیب‌دار است. آب عمیق این دریاچه به‌طور کامل جابه‌جا نمی‌شود و کمبود اکسیژن و نبود جریان در بخش‌های پایینی، شرایط مناسبی برای حفظ رسوبات فراهم می‌کند.

رسوبات دریاچه به شکل لایه‌های سالانه تشکیل شده‌اند: یک لایه روشن سرشار از بقایای سیلیسی دیاتوم‌ها و یک لایه تیره شامل خاک و رس. این الگو مانند حلقه‌های درخت، امکان بازسازی تغییرات اقلیمی سال‌به‌سال را فراهم می‌کند.

• از اکتبر تا آوریل، آب دریاچه لایه‌لایه و آرام می‌ماند و مواد تیره ته‌نشین می‌شوند.
• از ژوئن تا سپتامبر، هوای خنک و خشک باعث اختلاط بخشی از آب و شکوفایی دیاتوم‌ها می‌شود.
• لایه روشن در سال‌های خنک و خشک، به‌دلیل طولانی‌تر شدن فصل اختلاط، ضخیم‌تر می‌شود.

ردپای نامرئی خاکستر توبا

خاکستر توبا با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود؛ زیرا ذرات آن بسیار ریز و پراکنده‌اند. پژوهشگران با حل کردن رسوبات و شمارش خرده‌شیشه‌های میکروسکوپی، آثار این فوران را شناسایی کردند.

ضخامت لایه خاکستر در اسکن‌های پرتو ایکس تنها ۰٫۳ میلی‌متر بود. گروه پژوهشی ۴۵۰ سال رسوب پیرامون این لایه را بررسی کرد و تصاویر میکروسکوپی، داده‌های شیمیایی، ایزوتوپی و شمارش دیاتوم‌ها را در فاصله‌های دو تا سه‌ساله با یکدیگر سنجید.

در ۲۶۰ سال پیش از فوران، شرایط دریاچه گرم و مرطوب و وضعیت آن در سراسر سال آرام بود. بلافاصله پس از فوران، دو لایه سبز بسیار نازک شکل گرفت که احتمالاً واکنش دیاتوم‌ها به کاهش نور بوده است. در فصل خشک بعدی نیز لایه‌ای روشن به ضخامت ۱٫۲ میلی‌متر تشکیل شد.

با رسیدن به سال سوم، الگوی رسوبات به وضعیت معمول بازگشت. این بازگشت نشان می‌دهد آثار اصلی فوران احتمالاً کمتر از دو سال و در مجموع حدود ۱۸ ماه ادامه داشته است.

برآورد سرمایش؛ حدود نیم درجه

برای سنجش تغییرات اقلیمی، نسبت سیلیسیم به آلومینیوم و نسبت منگنز به آهن در رسوبات اندازه‌گیری شد. نسبت نخست شدت شکوفایی دیاتوم‌ها و نسبت دوم میزان اکسیژن‌رسانی ناشی از اختلاط سالانه آب را نشان می‌داد.

اگر دمای منطقه ۲ تا ۳ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یافت، الگوی منظم لایه‌های سالانه از بین می‌رفت و رسوبات به شکل نوارهای ضخیم و نامنظم ظاهر می‌شدند. چنین الگویی در رسوبات پس از فوران مشاهده نشد.

زمان احتمالی فوران و پیامد آن برای انسان‌ها

جایگاه خاکستر در میان لایه‌های سالانه نشان می‌دهد فوران احتمالاً در ژانویه یا فوریه رخ داده است؛ یعنی تابستان نیمکره جنوبی و زمستان نیمکره شمالی. این زمان‌بندی با برخی برآوردهای پیشین که فصل دیگری را پیشنهاد می‌کردند، تفاوت دارد.

فوران، منطقه شرق آفریقای استوایی را سردتر و خشک‌تر کرد، اما شدت این تغییر در محدوده نوسان طبیعی چرخه‌های اقلیمی گذشته قرار داشت. بر این اساس، داده‌های دریاچه چالا از این دیدگاه پشتیبانی نمی‌کند که توبا تهدیدی جدی برای بقای انسان‌های نخستین بوده است.

اثر فوران بر اقلیم منطقه قابل تشخیص بود، اما شدت آن به اندازه‌ای نبود که بقای انسان‌ها را به‌طور قابل‌توجهی تهدید کند.

محدودیت مطالعه و مسیر پژوهش‌های بعدی

دریاچه چالا تنها یک نقطه از شرق آفریقا را نشان می‌دهد و نمی‌توان داده‌های آن را به‌تنهایی نماینده اثر فوران بر سراسر جهان دانست. برای ارزیابی دقیق‌تر پیامدهای جهانی توبا، بررسی مکان‌های بیشتری که خاکستر این فوران در آن‌ها یافت می‌شود ضروری است.

همین روش می‌تواند برای مطالعه فوران‌های عظیم دیگری مانند فوران لوس چوکو‌یوس در گواتمالا و فوران اوروئانویی در نیوزیلند، که حدود ۲۶ هزار سال پیش رخ داد، نیز به کار رود.