Ten artykuł został pierwotnie opublikowany pod adresem Rozmowa. Publikacja przyczyniła się do artykułu do Space.com Głosy ekspertów: Op-Ed & Insights.
Gdybyś miał szczęście 74 000 lat temu, przeżyłbyś TOBA Supereruptionjedno z największych katastroficznych wydarzeń, które Ziemia widział w ciągu ostatnich 2,5 miliona lat.
Podczas wulkan Znajduje się w obecnie Indonezji, potencjalnie wpłynęły na żywe organizmy na całym świecie. Jako archeolog, który Specjalizuje się w badaniu erupcji wulkanicznych W przeszłości często myślę o tym, jak niesamowicie jest to, że ludzie przeżyli to wydarzenie na poziomie wyginięcia, które było ponad 10 000 razy większe niż 1980 Mount St. Helens Eruption.
Supererupcja Toba wyrzuciła 672 mil sześciennych (2800 km³) popiołu wulkanicznego do stratosfery, wytwarzając ogromny krater długości około 1000 pól piłkarskich (62 x 18 mil lub 100 x 30 kilometrów). Erupcja ta rozmiar wyprodukowałaby czarne niebo blokujące większość światła słonecznego, potencjalnie powodując lata globalnego chłodzenia. Bliżej wulkanu kwasowy deszcz miałby zanieczyszczone zapasy wody, a grube warstwy popiołu zakopałyby zwierzęta i roślinność.
Z tymi wszystkimi szansami na ustawione przeciwko Homo sapiens Jako gatunek, w jaki sposób przetrwaliśmy dziś opowieść?
Przetrwanie pośród popiołów
Ludzkie populacje żyjące w pobliżu wulkanu Toba prawdopodobnie zostały całkowicie zniszczone. To, czy dotyczy to osób na innych częściach globu, jest pytaniem, które naukowcy nadal badają.
. Hipoteza katastrofy Toba przez wiele lat była jedną wybitną szkołą myślenia. Sugeruje, że nadprzedaż Toba spowodowała globalne wydarzenie chłodzące, które trwało do sześciu lat. Jego wpływ, zgodnie z hipotezą, spowodował spadek ludności ludności mniejszej niż 10 000 poszczególnych osób żyjących na ziemi.
Ten scenariusz jest poparty dowodami genetycznymi znalezione w genomach ludzi żyjących dzisiaj. Nasz DNA sugeruje, że współcześni ludzie rozprzestrzenili się na osobne regiony około 100 000 lat temu, a wkrótce potem doświadczyli tego, co nazywają naukowcy Genetyczne wąskie gardło: wydarzenie, takie jak klęska żywiołowa lub wybuch choroby, który prowadzi do dużego spadku wielkości populacji. Te nieszczęścia drastycznie zmniejszają różnorodność genetyczną w grupie.
To, czy to pozorne zmniejszenie wielkości populacji ludzkiej wynikało z nadmiernej realizacji Toba lub innego czynnika, jest mocno dyskutowane. Gdy naukowcy zbierają więcej danych klimatRekordy środowiskowe i archeologiczne możemy zacząć rozumieć, jakie warunki były najważniejsze dla przetrwania ludzi.
Jak przestudiować wpływ Supererupt
Aby połączyć to, co wydarzyło się 74 000 lat temu, naukowcy mają jedną bezpośrednią linię dowodów, których mogą użyć: skała i popiół wyrzucone z samej erupcji wulkanicznej. Ten materiał jest określany jako Tephra. Naukowcy mogą śledzić warstwy tefry w całym krajobrazie zarówno wizualnie, jak i chemicznie.
Mikroskopijny Szkło wulkaniczne Nazywany Cryptotephra podróżuje najdalej, co czyni go ważnym zrozumieniem prawdziwego zakresu erupcji. Ponieważ Cryptotephra nie jest widoczna dla nagiego oka, identyfikacja może być naprawdę trudna. Naukowcy tacy jak ja ostrożnie oddzielają małe szklane odłamki, przesiewając przez brud i za pomocą mikromanipulatora, narzędzia, które może zbierać i przenosić mikroskopijne ziarna. Ten proces może wydawać się szukanie igły w stogu siana i może zająć miesiące na jedną stronę.
Każda erupcja wulkaniczna ma unikalną chemię, z której naukowcy mogą użyć do ustalenia, z której erupcji pochodzi określona próbka materiału wulkanicznego. Na przykład Tephra z jednej erupcji może mieć więcej żelaza w porównaniu z Tephrą z kolejnej erupcji. Dzięki tej wiedzy możemy zacząć rozumieć, jak duże były wcześniejsze erupcje i na kogo bezpośrednio wpłynęły.
Kiedy pracuję w terenie, szukam kryptotephry, która osiedliła się w miejscach archeologicznych – miejscach ze śladami przeszłej działalności ludzkiej, takimi jak narzędzia, sztuka, a nawet zakopane szczątki. Zbieram próbki z obszarów, które zostały wykopane i sprowadzam je z powrotem do laboratorium, aby wyodrębnić mikroskopijne szkło wulkaniczne z brudu. Następnie chemicznie analizuję szkło, aby wymyślić wulkaniczny odcisk palca.
Ale nawet jeśli ustalę, że pewna próbka z miejsca archeologicznego pochodzi z nadmiernej półcewy Toba, co to ujawnia, czy ludzie przeżyli wybuch?
Po zidentyfikowaniu warstwy Tephry lub Cryptotephra następnym krokiem jest przyjrzenie się uważnego, co jest zachowane w zapisie archeologicznym przed i po tej erupcji. W niektórych przypadkach ludzie zmieniają swoje zachowanie po erupcji, na przykład korzystanie z nowej technologii narzędzi kamiennych lub jedzenie czegoś innego. Czasami ludzie nawet porzucają miejsce, nie pozostawiając śladu działalności człowieka po katastrofalnym wydarzeniu.
Badanie złoża wulkanicznych w miejscach archeologicznych wypełnia tylko jeden kawałek układanki. Rekordy środowiskowe i klimatyczne zachowują informacje o tym, jak zmieniają się lokalna roślinność lub globalne temperatury w momencie erupcji. Informacje te pomagają naukowcom zrozumieć, dlaczego ludzie wprowadzili zmiany.
Co ujawniają dowody archeologiczne?
Biorąc pod uwagę wielkość i intensywność nadprzebicia Toba, prawie wydaje się nieuniknione, że ludzie na całym świecie ucierpieliby ogromnie. Jednak większość miejsc archeologicznych opowiada historię odporności.
W miejscach takich jak Republika Południowej Afryki ludzie nie tylko przetrwali to katastroficzne wydarzenie, ale prosperowali. Na strona archeologiczna Pinnacle Point 5-6Dowody Cryptotephry z Toba pokazują, że ludzie zajmowali miejsce przed erupcją i po nim. W rzeczywistości aktywność człowieka wzrosła i nowe innowacje technologiczne pojawił się wkrótce potem, wykazując zdolność adaptacji ludzi.
Ten cudowny wynik nie był ograniczony do Afryki Południowej. Podobne dowody są również zachowane w miejscu archeologicznym Shinfa-metrema 1 w nizinach Etiopiigdzie Cryptotephra z Toba był obecny w warstwach, które również zachowują działalność człowieka.
Tutaj, dawni ludzie przystosowali się do zmian w lokalnym środowisku, podążając za sezonowymi rzekami i połowami w małych, płytkich otworach wodnych obecnych podczas długich sezonów suchych. Mniej więcej w czasie nadprzebicia Toba ludzie w tym regionie przyjęli również technologię łuku i arrowania. Ta elastyczność behawioralna pozwoliła ludziom przetrwać intensywne suche warunki i inne potencjalne skutki nadmiernego złożenia Toba.
Przez lata archeolodzy znaleźli podobne wyniki w wielu innych miejscach w Indonezji, Indiach i Chinach. W miarę gromadzenia się dowodów wydaje się, że ludzie byli w stanie przetrwać i nadal być produktywni po tym, jak Toba wysadził swój stos. Sugeruje to, że erupcja ta mogła nie być główną przyczyną wąskiego gardła populacji pierwotnie sugerowanego w Hipoteza katastrofy Toba.
Podczas gdy Toba może nie pomóc naukowcom zrozumieć, co spowodowało, że starożytne ludzkie populacje spadły do 10 000 osób, pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób ludzie dostosowali się do katastrofalnych wydarzeń w przeszłości i co to oznacza dla naszej przyszłości.
Co może oznaczać przyszła katastrofa?
Dobrą wiadomością jest to, że jesteśmy teraz o wiele bardziej przygotowani niż ludzie byli 74 000 lat temu, a nawet wtedy mogli dostosować się i znaleźć nowe rozwiązania po niszczycielskich wydarzeniach. Dzisiaj programy takie jak Program zagrożeń wulkanicznych USGS i Globalny program wulkanizmu Skoncentruj się na przygotowaniu poprzez monitorowanie aktywnych wulkanów za pomocą różnych technik. W rzeczywistości możesz sprawdzić, jakie są wulkany obecnie wybucha kiedykolwiek.
Oprócz naszej zwiększonej gotowości, ludzie są definiowani przez naszą zdolność adaptacyjną do prawie każdego stanu, nawet kataklizmicznych zdarzeń. Badając wpływ erupcji wulkanicznych w zapisie archeologicznym, możemy lepiej zrozumieć, jakie warunki były kluczowe dla przetrwania ludzi w przeszłości i zastosować te wnioski na przyszłość.
Ten artykuł jest opublikowany z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytaj Oryginalny artykuł.
