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Erupción de Toba más joven
Tobaeruption.png
Impresión artística de la erupción desde unos 42 kilómetros (26 millas) sobre el norte de Sumatra.
VolcánLago Toba Caldera
Fecha75.000 ± 900 años BP
TipoUltra-pliniano
UbicaciónSumatra , Indonesia 2.6845 ° N 98.8756 ° E Coordenadas : 2.6845 ° N 98.8756 ° E
2°41′04″N 98°52′32″E /  / 2.6845; 98.87562°41′04″N 98°52′32″E /  / 2.6845; 98.8756
VEI8
ImpactoSegunda erupción supervolcánica más reciente; impacto disputado
Toba zoom.jpg

La erupción más joven de Toba fue una erupción supervolcánica que ocurrió hace unos 75.000 años en el sitio del actual lago Toba en Sumatra , Indonesia . Es uno de los de la Tierra 's erupciones explosivas grandes conocidos . La teoría de la catástrofe de Toba sostiene que este evento provocó un invierno volcánico global de seis a diez años y posiblemente un episodio de enfriamiento de 1.000 años de duración.

En 1993, la periodista científica Ann Gibbons postuló que un cuello de botella poblacional ocurrió en la evolución humana hace unos 70.000 años, y sugirió que esto fue causado por la erupción. El geólogo Michael R. Rampino de la Universidad de Nueva York y el vulcanólogo Stephen Self de la Universidad de Hawaii en Manoa apoyan su sugerencia. En 1998, la teoría del cuello de botella fue desarrollada por el antropólogo Stanley H. Ambrose de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Tanto el vínculo como las teorías del invierno global son controvertidas. [1] La erupción más joven de Toba es la erupción supervolcánica más estudiada. [2] [3]

Erupción supervolcánica [ editar ]

Véase también: Lista de grandes erupciones volcánicas

La erupción más joven de Toba ocurrió en la ubicación actual del lago Toba en Indonesia , aproximadamente 75,000 ± 900 años AP según la datación con argón de potasio . [4] Esta erupción fue la última y más grande de las cuatro erupciones de la caldera del lago Toba durante el período Cuaternario , y también se reconoce por su horizonte de diagnóstico de caída de ceniza, la toba Toba más joven . [5] Tenía un índice de explosividad volcánica estimado de 8 (la calificación más alta de cualquier erupción conocida en la Tierra); hizo una contribución considerable al complejo de caldera de 100 × 35 km . [6] Equivalente de roca densa(DRE) las estimaciones del volumen eruptivo de la erupción varían entre 2.000 km 3 y 3.000 km 3 ; la estimación DRE más común es 2.800 km 3 (aproximadamente7 × 10 15  kg ) de magma erupcionado, de los cuales 800 km 3 se depositaron en forma de caída de ceniza. [7]

La masa erupcionada fue, como mínimo, 12 veces mayor que la de la erupción volcánica más grande de la historia reciente, la erupción del monte Tambora de 1815 en Indonesia, que provocó el " Año sin verano " de 1816 en el hemisferio norte. [8] La masa de Toba en erupción depositó una capa de ceniza de unos 15 centímetros (5,9 pulgadas) de espesor en todo el sur de Asia . También se depositó una capa de ceniza volcánica sobre el Océano Índico , el Mar Arábigo y el Mar de China Meridional . [9] Los núcleos de aguas profundas recuperados del Mar de China Meridional han ampliado el alcance conocido de la erupción, lo que sugiere que los 2.800 km 3el cálculo de la masa erupcionada es un valor mínimo o incluso una subestimación. [10] Basado en nuevos métodos (concentración de cristales y exponencial), el lago Toba Caldera posiblemente hizo erupción hasta 3.200 km 3 de ignimbrita y co-ignimbrita.

Modelos informáticos de invierno volcánico y enfriamiento global [ editar ]

El geólogo Michael R. Rampino y el vulcanólogo Stephen Self sostienen que la erupción provocó un "enfriamiento breve y dramático o 'invierno volcánico ' ", que provocó una caída de la temperatura media global de la superficie de 3 a 5 ° C (5,4 a 9,0 ° F). ). [11] La evidencia de los núcleos de hielo de Groenlandia indica un período de 1.000 años de δ 18 O bajo y un aumento de la deposición de polvo inmediatamente después de la erupción. La erupción pudo haber causado este período de 1,000 años de temperaturas más frías (estándar), dos siglos de los cuales podrían explicarse por la persistencia de la carga estratosférica de Toba. [12]Rampino y Self creen que el enfriamiento global ya estaba en marcha en el momento de la erupción, pero que el proceso fue lento; la toba Toba más joven "puede haber proporcionado el 'impulso' adicional que hizo que el sistema climático cambiara de estados cálidos a fríos". [13] Aunque Clive Oppenheimer rechaza la hipótesis de que la erupción desencadenó la última glaciación, [14] está de acuerdo en que puede haber sido responsable de un milenio de clima frío antes del evento 19 Dansgaard-Oeschger . [15]

Según Alan Robock, quien también ha publicado artículos sobre el invierno nuclear , la erupción de Toba no precipitó el último período glacial. Sin embargo, asumiendo una emisión de seis mil millones de toneladas de dióxido de azufre , sus simulaciones por computadora concluyeron que un enfriamiento global máximo de aproximadamente 15 ° C (27 ° F) ocurrió durante tres años después de la erupción, y que este enfriamiento duraría décadas, devastador la vida. [16] Debido a que la tasa de gradiente adiabático saturado es 4.9 ° C / 1,000 m (1.5 ° C / 1,000 pies, 2.7 ° F / 1,000 pies) para temperaturas por encima del punto de congelación, [17] la línea de árboles y la línea de nieve estaban alrededor de 3,000 m (9,800 pies) más bajo en este momento. [ donde?] El clima se recuperó durante algunas décadas, y Robock no encontró evidencia de que el período frío de 1,000 años visto en los registros de núcleos de hielo de Groenlandia hubiera resultado de la erupción de Toba. Por el contrario, Oppenheimer cree que las estimaciones de una caída en la temperatura de la superficie de 3 a 5 ° C son probablemente demasiado altas, y sugiere que las temperaturas cayeron solo en 1 ° C. [18] Robock ha criticado el análisis de Oppenheimer, argumentando que se basa en simplistas T-forzando relaciones. [dieciséis]

A pesar de estas estimaciones diferentes, los científicos están de acuerdo en que una erupción supervolcánica de la escala en la caldera del lago Toba debe haber provocado capas muy extensas de caída de cenizas y la inyección de gases nocivos a la atmósfera, con efectos mundiales sobre el tiempo y el clima. [19] Además, los datos del núcleo de hielo de Groenlandia muestran un cambio climático abrupto en esta época, [20] pero no hay consenso de que la erupción generó directamente el período frío de 1.000 años visto en Groenlandia o desencadenó la última glaciación. [21]

Datos físicos que contradicen la hipótesis del invierno [ editar ]

En 2013, los arqueólogos, dirigidos por Christine Lane , informaron haber encontrado una capa microscópica de ceniza volcánica vítrea en sedimentos del lago Malawi y vincularon definitivamente la ceniza a la erupción de 75.000 años en el lago Toba Caldera, pero no encontraron ningún cambio en el fósil. tipo cerca de la capa de ceniza, algo que se esperaría después de un severo invierno volcánico . Concluyeron que la erupción no alteró significativamente el clima de África Oriental, [22] [23] atrayendo críticas de Richard Roberts. [24]Lane explicó: "Examinamos los frotis en un intervalo de 2 mm, correspondiente a una resolución subdecadal, y los escaneos de fluorescencia de rayos X realizados a intervalos de 200 µm corresponden a una resolución subanual. No observamos ningún cambio obvio en la composición del sedimento o en la relación Fe / Ti , lo que sugiere que no se produjo ningún vuelco de la columna de agua impulsado térmicamente después de la supererupción de Toba ". [25] En 2015, un nuevo estudio sobre el clima de África Oriental apoyó la conclusión de Lane de que "no hubo un enfriamiento significativo asociado con el Monte Toba". [26]

Teoría del cuello de botella genético [ editar ]

Cuello de botella genético en humanos [ editar ]

La erupción de Toba más joven se ha relacionado con un cuello de botella genético en la evolución humana hace unos 70.000 años, [27] [28] que puede haber resultado en una reducción severa en el tamaño de la población humana total debido a los efectos de la erupción en el clima global. [29] Según la teoría del cuello de botella genético, hace entre 50.000 y 100.000 años, las poblaciones humanas disminuyeron drásticamente a 3.000-10.000 individuos supervivientes. [30] [31] Está respaldado por alguna evidencia genética que sugiere que los humanos de hoy en día descienden de una población muy pequeña de entre 1,000 y 10,000 parejas reproductoras que existía hace unos 70,000 años. [32] [33]

Los defensores de la teoría del cuello de botella genético (incluido Robock) sugieren que la erupción del Toba más joven resultó en un desastre ecológico global, que incluyó la destrucción de la vegetación junto con una sequía severa en el cinturón de la selva tropical y en las regiones monzónicas. Un invierno volcánico de 10 años provocado por la erupción podría haber destruido en gran medida las fuentes de alimentos de los seres humanos y causado una reducción severa en el tamaño de la población. [16] Estos cambios ambientales pueden haber generado cuellos de botella en la población de muchas especies, incluidos los homínidos ; [34]esto, a su vez, puede haber acelerado la diferenciación dentro de la población humana más pequeña. Por lo tanto, las diferencias genéticas entre los humanos modernos pueden reflejar cambios en los últimos 70.000 años, en lugar de una diferenciación gradual durante cientos de miles de años. [35]

Otras investigaciones han arrojado dudas sobre un vínculo entre la caldera del lago Toba y un cuello de botella genético. Por ejemplo, se encontraron herramientas de piedra antiguas en el sur de la India por encima y por debajo de una gruesa capa de ceniza de la erupción del Toba más joven y eran muy similares en estas capas, lo que sugiere que las nubes de polvo de la erupción no aniquilaron a esta población local. [36] [37] [38] Evidencia arqueológica adicional del sur y norte de la India también sugiere una falta de evidencia de los efectos de la erupción en las poblaciones locales, lo que lleva a los autores del estudio a concluir, "muchas formas de vida sobrevivieron a la supererupción, contrariamente a otras investigaciones que han sugerido importantes extinciones de animales y cuellos de botella genéticos ". [39]Sin embargo, la evidencia del análisis de polen ha sugerido una deforestación prolongada en el sur de Asia, y algunos investigadores han sugerido que la erupción de Toba pudo haber obligado a los humanos a adoptar nuevas estrategias de adaptación, lo que les permitió reemplazar a los neandertales y "otras especies humanas arcaicas". [40] [41]

Las advertencias adicionales incluyen dificultades para estimar los impactos climáticos globales y regionales de la erupción y la falta de evidencia concluyente de la erupción que precede al cuello de botella. [42] Además, el análisis genético de las secuencias de Alu en todo el genoma humano ha demostrado que el tamaño efectivo de la población humana era inferior a 26.000 hace 1,2 millones de años; Las posibles explicaciones para el bajo tamaño de la población de los antepasados ​​humanos pueden incluir repetidos cuellos de botella en la población o eventos de reemplazo periódicos de subespecies de Homo competidoras . [43]

Cuellos de botella genéticos en otros mamíferos [ editar ]

Algunas pruebas apuntan a cuellos de botella genéticos en otros animales a raíz de la erupción del Toba más joven. Las poblaciones de chimpancés de África oriental , [44] orangután de Borneo , [45] macacos de la India central , [46] guepardos y tigres , [47] se recuperaron de poblaciones muy pequeñas hace entre 70.000 y 55.000 años.

Se estima que la separación de los acervos genéticos nucleares de los gorilas de las tierras bajas del este y del oeste ocurrió hace unos 77.700 años. [48]

Migración después de Toba [ editar ]

Se desconoce la distribución geográfica exacta de las poblaciones humanas anatómicamente modernas en el momento de la erupción, y las poblaciones supervivientes pueden haber vivido en África y posteriormente migrado a otras partes del mundo. Los análisis del ADN mitocondrial han estimado que la mayor migración desde África ocurrió hace 60.000-70.000 años, [49] consistente con la datación de la erupción de Toba más joven en alrededor de 75.000 años.

Crítica [ editar ]

Un estudio de 2018 realizado por Chad Yost y sus colegas de núcleos del lago Malawi que datan del período de la erupción del Toba más joven no mostró evidencia de un invierno volcánico, y argumentan que no hubo ningún efecto en los humanos africanos. [50] En opinión de John Hawks , el estudio confirma la evidencia de una variedad de estudios de que la erupción no tuvo un efecto climático importante ni ningún efecto sobre el número de seres humanos. [51]

Ver también [ editar ]

  • Las primeras migraciones humanas  : la propagación de los seres humanos desde África por el mundo
  • El ancestro común  más reciente: el individuo más reciente del que todos los organismos de un grupo descienden directamente.
  • Extinción cuaternaria: extinción  masiva, que ocurre alrededor del 10.000 a. C., que marca el final del Pleistoceno y el comienzo del Holoceno.
  • Origen africano reciente de los humanos modernos  - Teoría "fuera de África" ​​de la migración temprana de humanos
  • Cronología del vulcanismo en la Tierra
  • Línea de Wallace: línea  fronteriza de fauna que separa los reinos de Asia y Wallacea, una zona de transición entre Asia y Australia.

Citas y notas [ editar ]

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Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Cuellos de botella demográficos e invierno volcánico
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  • "El estudio adecuado de la humanidad" : artículo de The Economist
  • Página de inicio del profesor Stanley H. Ambrose
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  • Monte Toba: cuellos de botella de la población humana del Pleistoceno tardío, invierno volcánico y diferenciación de los humanos modernos por el profesor Stanley H. Ambrose, Departamento de Antropología, Universidad de Illinois, Urbana, EE. UU. Extracto de "Journal of Human Evolution" [1998] 34, 623–651
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  • Fuera de África - Bacterias, también: Homo Sapiens y H. Pylori se diseminan conjuntamente por todo el mundo ScienceDaily (16 de febrero de 2007) - Cuando el hombre salió de África hace unos 60.000 años para poblar el mundo, no estaba solo : Estuvo acompañado por la bacteria Helicobacter pylori ...; illus. mapa migratorio.
  • Los 'panqueques' de magma pueden haber alimentado el supervolcán Toba
  • Vídeo de Youtube "Apocalipsis de la Edad de Piedra"