Ingen vulkansk vinter i Østafrika fra det gamle Toba-udbrud

Det massive Toba vulkanudbrud på øen Sumatra omkring 74, 000 år siden forårsagede ikke en seks år lang "vulkanvinter" i Østafrika og fik dermed den menneskelige befolkning i regionen til at styrtdykke, ifølge ny University of Arizona-ledet forskning.

De nye resultater er uenige med Toba-katastrofehypotesen, som siger, at udbruddet og dets eftervirkninger forårsagede drastiske, flerårig afkøling og alvorlige økologiske forstyrrelser i Østafrika.

"Dette er den første forskning, der giver direkte beviser for virkningerne af Toba-udbruddet på vegetationen lige før og lige efter udbruddet, " sagde hovedforfatter Chad L. Yost, en ph.d.-kandidat i UA Institut for Geovidenskab. "Toba-udbruddet havde ingen væsentlig negativ indvirkning på vegetationen, der voksede i Østafrika."

Forskere kan bruge ældgamle plantedele, der skyller ind i og samler sig på bunden af ​​søer til at rekonstruere en regions tidligere økosystem. Yost og hans kolleger studerede mikroskopiske stumper af planter bevaret i to sedimentkerner fra Malawisøen, som er cirka 570 kilometer (354 miles) lang og er den sydligste af de østafrikanske Rift-søer.

Tidligere efterforskere fandt materiale fra Toba-udbruddet i Malawisøens kerne. Dette materiale udpeger tidspunktet for udbruddet og gjorde det muligt for Yost og kolleger at kigge tilbage i tiden 100 år før til 200 år efter Toba-udbruddet. Holdet analyserede prøver, der repræsenterede, gennemsnitlig, hvert 8.5 år inden for det 300-årige interval.

"Det er overraskende, " sagde Yost. "Du ville have forventet alvorlig afkøling baseret på størrelsen af ​​Toba-udbruddet - men det er ikke det, vi ser."

Yost og hans kolleger fandt ikke markante ændringer i vegetationen på lavere niveauer efter udbrud. Holdet fandt nogle afdøde af bjergplanter lige efter udbruddet. Afkøling fra udbruddet kan have skadet frostintolerante planter, han sagde.

Havde regionen oplevet det drastiske, flerårig køling efter Toba, kernerne ville have bevis for en massiv uddøen af ​​regionens vegetation i alle højder, sagde Yost.

En del af Toba-katastrofehypotesen antyder, at udbruddet fik menneskelige befolkninger til at skrumpe.

"Vi ved, at anatomisk moderne mennesker boede inden for 50 kilometer fra Malawisøen, " sagde Yost. "Folk ville have været i stand til at rejse til levesteder og lavere højder, der havde ringe eller ingen køleeffekt fra Toba-udbruddet."

De fleste af regionens kendte arkæologiske steder er fra lave højder, ikke bjergene, han sagde.

Medforfatter Andrew S. Cohen, UA Distinguished Professor of Geosciences, sagde, "At en enestående begivenhed i Jordens historie 75, 000 år siden at få menneskelige befolkninger i menneskehedens vugge til at falde, er ikke en holdbar idé."

Holdets papir, "Subdekadale phytolith- og trækulregistreringer fra Malawi-søen, Østafrika indebærer minimale effekter på menneskelig evolution fra ~74 ka Toba-superuptionen, "udgives online i denne uge i Journal of Human Evolution .

Yosts og Cohens medforfattere er Lily J. Jackson fra University of Texas i Austin, og Jeffery R. Stone fra Indiana State University, Terre Haute. National Science Foundation og International Continental Scientific Drilling Program finansierede forskningen.

Lake Malawi Drilling Project tog kernerne fra søbunden i 2005, sagde Cohen, en af ​​hovedefterforskerne på samarbejdsprojektet. Søen er en af ​​de dybeste i verden. Det materiale, der er arkiveret i kernerne, går mere end en million år tilbage.

Plante- og dyremateriale skyller ud i søer og aflejres på bunden i etårige lag, så en sedimentkerne indeholder en registrering af de tidligere miljøer i en sø og af det omkringliggende land.

Yost studerede to kerner taget fra søen:en fra den nordlige ende af søen, som er tættere på bjergene, og den anden fra den centrale del af søen. Andre forskere havde fundet ud af, hvilket lag i disse kerner der havde glas og krystaller fra Toba-udbruddet, Sagde Cohen.

Yost tog prøver fra kernerne, der skrævede udbruddet, og analyserede prøverne for trækul og for silica-holdige plantedele kaldet phytoliths.

Arbejdet krævede hundredvis af timers kig gennem et mikroskop, sagde Yost, som er ekspert i at identificere den type plante en bestemt phytolith kom fra.

Hvis Toba-katastrofehypotesen er sand, den massive uddøen af ​​vegetationen ville have resulteret i flere skovbrande og derfor mere kul, der skyllede ud i søen. Imidlertid, han fandt ikke en stigning i trækul uden for området for normal variabilitet i sedimenterne aflejret efter udbruddet.

"Vi fastslog, at Toba-udbruddet ikke havde nogen væsentlig negativ indvirkning på vegetationen, der voksede i Østafrika, " sagde Yost. "Vi håber, at dette vil sætte det sidste søm i kisten for Toba-katastrofehypotesen."