Введение

Кратерное озеро, расположенное на Суматре, Индонезия. Озеро Тоба – место извержения супервулкана, оцениваемого в 8 баллов по шкале ВЭИ (Volcanic Explosivity Index), произошедшего 69 000–77 000 лет назад и являющегося событием, изменившим климат. Недавние достижения в методах датирования позволяют более точно установить дату – 74 000 лет назад. Это самое крупное из известных взрывных извержений на Земле за последние 25 миллионов лет. Согласно теории катастрофы Тоба, извержение имело глобальные последствия для человечества, поскольку привело к гибели большей части населения того времени и, как считается, вызвало генетический "бутылочный эффект" в центрально-восточной Африке и Индии, который повлиял на генетический состав всего человеческого населения и ощущается до сих пор. Более поздние исследования подвергли эту теорию сомнению и не обнаружили доказательств существенных изменений в численности населения Земли. Также предполагалось, что извержение кальдеры Тоба привело к вулканической зиме с глобальным понижением температуры на 5–6°C, а на высоких широтах – до 9°C. Дополнительные исследования озера Малави в Восточной Африке показали значительное количество пепла, выпавшего из извержений кальдеры Тоба, даже на таком большом расстоянии, однако мало свидетельств существенного климатического воздействия на Восточную Африку.

Геология

Кальдера Тоба на Северной Суматре состоит из четырех перекрывающихся вулканических кратеров, примыкающих к суматранскому "вулканическому фронту". Это крупнейшая в мире четвертичная кальдера и одновременно четвертая по счету и самая молодая кальдера, пересекающая три более старые кальдеры. Во время одного из крупнейших взрывных извержений вулканов в новейшей геологической истории было выброшено, по оценкам, огромное количество плотного пирокластического материала, известного как самый молодой туф Тобы. После этого извержения внутри новой кальдеры образовался поднявшийся купол, соединивший два полукупола, разделенных продольным грабеном. В озере видны по меньшей мере четыре конуса, четыре стратовулкана и три кратера. Конус Тандюкбэнуа на северо-западном краю кальдеры покрыт скудной растительностью, что указывает на его молодой возраст – несколько сотен лет. Кроме того, вулкан Пусубукит (Центральный Холм) (над уровнем моря) на южном краю кальдеры проявляет сольфатарную активность.

Большое извержение

Извержение Тоба (событие Тоба) произошло в районе нынешнего озера Тоба около 73 700 ± 300 лет назад. Оно стало последним из серии как минимум четырех извержений, сформировавших кальдеру в этом месте, при этом ранее известная кальдера образовалась около 1,2 миллиона лет назад. — примерно игнимбрита, который вытек на поверхность, и приблизительно выпало в виде пепла, в основном на запад. Однако, по мере появления новых геологических обнажений, предполагается, что Тоба извергла игнимбрита и со-игнимбрита. Пирокластические потоки извержения уничтожили территорию площадью не менее , а толщина отложений пепла у главного жерла достигала . Части Малайзии были покрыты пепла. Последующий обвал сформировал кальдеру, которая заполнилась водой, образовав озеро Тоба. Остров в центре озера образован поднявшимся куполом. Точный год извержения неизвестен, но характер распределения пепла указывает на то, что оно произошло в северном летнем полугодии, поскольку только летний муссон мог перенести пепел Тобы в Южно-Китайское море. Извержение, вероятно, продолжалось около двух недель, а последовавшая вулканическая зима привела к снижению средней глобальной температуры на в течение нескольких лет. Ледяные керны из Гренландии зафиксировали резкое снижение уровня секвестрации органического углерода. В Юго-Восточной Азии, вероятно, выжило очень мало растений и животных, и возможно, извержение вызвало массовое вымирание на всей планете. Однако глобальное похолодание обсуждалось Рампино и Сельфом, которые пришли к выводу, что охлаждение началось еще до извержения Тобы. Этот вывод был поддержан Лейном и Зелински, исследовавшими керны озер из Африки и GISP2. Они заключили, что после извержения Тобы вулканической зимы не было, и высокие концентрации H2SO4 не оказывают долгосрочного воздействия. Кроме того, из-за низкой растворимости серы в магме, выброс летучих веществ и влияние на климат, вероятно, были ограничены. Данные исследований митохондриальной ДНК свидетельствуют о том, что люди могли пройти через генетическое "узкое место" примерно в это время, что привело к снижению генетического разнообразия ниже ожидаемого для вида такого возраста. Согласно теории катастрофы Тоба, предложенной Стэнли Х. Амброузом из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн в 1998 году, последствия извержения Тобы могли сократить численность человеческой популяции до нескольких десятков тысяч особей. Однако эта гипотеза не получила широкого признания, поскольку аналогичные эффекты на другие виды животных не наблюдались, а палеоантропологические данные не подтверждают существование "узкого места" в популяции. В настоящее время генетическое "узкое место" рассматривается как эффект основателя "Выход из Африки", а не фактическое сокращение численности популяции.

Современная деятельность

После крупного извержения около 70 000 лет назад, в Тобе происходили и извержения меньшей мощности. Небольшой конус Пусукбукит сформировался на юго-западном краю кальдеры, а также лавовые купола. Наиболее недавним извержением, возможно, было извержение в Тандюкбэнуа на северо-западном краю кальдеры, о чем свидетельствует отсутствие растительности, которое могло быть вызвано извержением в последние несколько сотен лет. Некоторые части кальдеры поднялись из-за частичного заполнения магматической камеры, например, подняв остров Самосир и полуостров Улуан над поверхностью озера. Осадочные отложения на острове Самосир показывают, что он поднялся как минимум на… Такие землетрясения также были зафиксированы в 1892, 1916 и 1920–1922 годах. В 2016 году исследование показало, что у супервулкана Тоба есть магматическая камера, содержащая объём извергаемой магмы, расположенный примерно под землей. Это делает магматическую камеру супервулкана более чем в четыре раза больше объема озера Верхнее в Северной Америке, а также больше, чем магматическая камера под Йеллоустоуном. Озеро Тоба расположено вблизи Великого Суматранского разлома, который проходит вдоль центра Суматры в Суматранской зоне разломов.

Транспортировка

Парапат расположен на берегу озера и является пересадочным пунктом для поездок по озеру и острову Самосир. Город Медан находится примерно в 173 км от Парапата и соединен с Пематанг-Сиантар по Транс-Суматранскому шоссе, протяженностью 48 км. Международный аэропорт Сисингмангараджа XII расположен примерно в 76 км от Парапата (47 миль).

Флора и фауна

Флора озера включает в себя различные типы фитопланктона, надводные макрофиты, плавающие макрофиты и подводные макрофиты, а окружающая местность представляет собой тропический лес, включающий участки суматранских тропических сосновых лесов на более высоких склонах гор. Фауна включает несколько видов зоопланктона и бентосных животных. Поскольку озеро олиготрофное (с низким содержанием питательных веществ), местная рыбная фауна относительно немногочисленна, и единственными эндемиками являются Rasbora tobana (фактически, околоэндемик, поскольку также встречается в некоторых притоках, впадающих в озеро) и Neolissochilus thienemanni, известная местным населением как рыба Батак. Последний вид находится под угрозой из-за вырубки лесов (вызывающей заиливание), загрязнения, изменений уровня воды и многочисленных видов рыб, интродуцированных в озеро. Среди множества интродуцированных видов: Anabas testudineus, Oreochromis mossambicus, Oreochromis niloticus, Ctenopharyngodon idella, Cyprinus carpio, Osphronemus goramy, Trichogaster pectoralis, Trichopodus trichopterus, Poecilia reticulata и Xiphophorus hellerii. MV Sinar Bangun был судном, осуществлявшим нерегулярные рейсы по озеру, и затонул с большим количеством пассажиров на борту. В результате инцидента погибли 167 человек, и еще несколько получили ранения. Предварительные отчеты показали, что судно эксплуатировалось с нарушениями. Игнорирование перегрузки судна и эксплуатация в неблагоприятных погодных условиях были признаны основными причинами катастрофы.

В популярной культуре

Происхождение озера Тоба – это народная легенда об озере, в которой давным-давно жил рыбак, поймавший золотую рыбу. Считается, что остров Самосир – это сын этой золотой рыбы.