Λίμνη Τόμπα

Γεωλογία

Το συγκρότημα καλντέρας Τόμπα στη Βόρεια Σουμάτρα, Ινδονησία αποτελείται από τέσσερις επικαλυπτόμενους ηφαιστειακούς κρατήρες που γειτνιάζουν με το «ηφαιστειακό μέτωπο» της Σουμάτρας. Η νεότερη και η τέταρτη είναι η μεγαλύτερη καλντέρα που δημιουργήθηκε κατά το Τεταρτογενούς στο κόσμο (100 επί 30 χιλιόμετρα) και τέμνει τις τρεις παλαιότερες καλδέρες. Ένας εκτιμώμενος όγκος 2.800 km³ ισοδύναμου πυκνού πετρώματος πυροκλαστικών υλικών, γνωστός ως ο νεότερος τόφος της Τόμπα, ανατινάχθηκαν από την νεότερη καλντέρα κατά τη διάρκεια μιας από τις μεγαλύτερες ηφαιστειακές εκρηκτικές εκρήξεις στη γεωλογική ιστορία. Μετά την «έκρηξη του Νεότερου Τόφου της Τόμπα», ένας τυπικός αναδυόμενος δόμος σχηματίστηκε μέσα στη νέα καλντέρα, που ενώνει δύο ημι-θόλους που χωρίζονται από μια τάφρο κατά μήκος.
Υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερις κώνους, τέσσερα στρωματοηφαίστεια και τρεις κρατήρες ορατοί στη λίμνη. Ο κώνος Τανγκουκμπενούα (Tandukbenua) στην άκρη ΒΔ της καλντέρας δεν καλύπτεται από βλάστηση, γεγονός που υποδηλώνει ότι έχει μικρή ηλικία, ίσως μόνο μερικές εκατοντάδες χρόνια. Επίσης, το ηφαίστειο Πουσουμπουκίτ (Pusubukit) στη νότια άκρη της καλντέρας έχει ενεργές σολφατάρες.

Η έκρηξη

Η έκρηξη του ηφαιστείου Τόμπα (συμβάν της Τόμπα) έλαβε χώρα σε ό, τι είναι τώρα η λίμνη Τόμπα περίπου 67.500 με 75.500 χρόνια πριν. Η έκρηξη του ηφαιστείου Τόμπα ήταν η τελευταία από μια σειρά τριών τουλάχιστον εκρήξεων που δημιούργησαν καλντέρες που σημειώθηκαν στο ηφαίστειο, με παλαιότερες καλδέρες να διαμορφώθηκαν πριν περίπου 700.000 και 840.000 χρόνια. Η τελευταία έκρηξη του ηφαιστείου είχε εκτιμηθεί ότι είχε ισχύ στη κλίμακα VEI 8 (που περιγράφεται ως «μέγα-κολοσσιαία»), καθιστώντας την πιθανόν την μεγαλύτερη εκρηκτική ηφαιστειακή έκρηξη κατά τα τελευταία 25 εκατομμύρια χρόνια.
Ο Μπιλ Ρόουζ και Κρεγκ Τσέσνερ του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν υπολόγισαν ότι ο συνολικός όγκος των ηφαιστειακών αναβλημάτων ήταν περίπου 2.800 km³· περίπου 2.000 km³ ιγνιμβρίτη που μετακινήθηκε πάνω στο έδαφος και περίπου 800 km³ τέφρας που μεταφέρθηκε με τον άνεμο προς τα δυτικά. Οι πυροκλαστικές ροές της έκρηξης κατέστρεψε μια έκταση 20.000 km², με τις αποθέσεις τέφρας να φτάνουν τα 600 μέτρα σε πάχος.
Η έκρηξη ήταν αρκετά μεγάλη για να έχουν αποθέσει ένα στρώμα τέφρας πάχους περίπου 15 εκατοστών πάνω από όλοι τη Νότια Ασία. Σε μια περιοχή στην κεντρική Ινδία το στρώμα της τέφρας σήμερα 6 μέτρα παχύ και τμήματα της Μαλαισίας καλύφθηκαν με 9 μέτρα τέφρας. Επιπλέον, έχει ποικιλοτρόπως υπολογίζεται ότι 10.000 εκατ. τόνους (1,1 × 10¹⁰ μικρών τόνων) θειικού οξέος ή 6.000 εκατ. τόνους διοξειδίου του θείου είχαν απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα από το γεγονός.
Με την επακόλουθη κατάρρευση σχηματίζεται μια καλντέρα που, μετά την πλήρωσή της με νερό, δημιούργησε τη λίμνη Τόμπα. Το νησί στο κέντρο της λίμνης σχηματίστηκε από ένα αναδυόμενο δόμο.
Αν και το έτος δεν μπορεί να προσδιοριστεί επακριβώς, η εποχή μπορεί: μόνο οι καλοκαιρινοί μουσώνες θα μπορούσαν να είχαν αποθέσει  ηφαιστειακή στάχτη στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας, γεγονός που σημαίνει ότι η έκρηξη έλαβε χώρα κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του βορείου ημισφαιρίου. Η έκρηξη κράτησε ίσως δύο εβδομάδες, αλλά ο επακόλουθος «ηφαιστειακός χειμώνας» οδήγησε σε μείωση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά 3,0 με 3.5 °C για αρκετά χρόνια, δηλαδή ισοδύναμη με μια εποχή παγετώνων μικρής διάρκειας. Πυρήνες πάγου στη Γροιλανδία δείχνουν μια περίοδο με μειωμένα επίπεδα της οργανικής δέσμευσης του άνθρακα. Πολύ λίγα φυτά ή ζώα στη νοτιοανατολική Ασία θα είχαν επιβιώσει, και είναι πιθανό ότι η έκρηξη προκάλεσε το θάνατο μεγάλου αριθμού οργανισμών σε όλο το πλανήτη.
Υπάρχουν κάποια στοιχεία, με βάση το μιτοχονδριακό DNA, ότι το ανθρώπινο είδος μπορεί να έχουν περάσει ένα φαινόμενο λαιμού μπουκαλιού περίπου εκείνο το χρονικό διάστημα, μειώνοντας τη γενετική ποικιλότητα κάτω από αυτό που θα αναμενόταν από την ηλικία του είδους. Σύμφωνα με τη θεωρία καταστροφή της Τόμπα που προτείνει ο Stanley H. Ambrose από το Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις στο Ουρμπάνα-Σαμπάγν το 1998, ο ανθρώπινος πληθυσμός μπορεί να έχει μειωθεί σε μόνο μερικές δεκάδες χιλιάδες άτομα εξαιτίας της έκρηξης του ηφαιστείου Τόμπα.. Ωστόσο, αυτό υπόθεση δεν είναι ευρέως αποδεκτή λόγω της έλλειψης αποδεικτικών στοιχείων για οποιαδήποτε άλλη μείωση ή εξαφάνιση των ζώων, ακόμη και σε περιβαλλοντικά ευαίσθητα είδη.

Πιο πρόσφατη δραστηριότητα

Οι μικρότερες εκρήξεις σημειώθηκαν στη Τόμπα από τότε. Ο μικρός κώνος του Πουσουρμπουκίτ έχει σχηματιστεί στο νοτιοδυτικό άκρο της καλντέρας και των δόμων λάβας. Μια πιο πρόσφατη έκρηξη μπορεί να έλαβε χώρα στο Τανγκουκμπενούα στην βορειοδυτική άκρη της καλντέρας, δεδομένου ότι η παρούσα έλλειψη βλάστησης θα μπορούσε να οφείλεται σε μια έκρηξη κατά τα τελευταία εκατό χρόνια.
Ορισμένα τμήματα της καλντέρας έχουν βιώσει ανάταση λόγω μερικής πλήρωσης του θαλάμου μάγματος, για παράδειγμα, ανυψώνοντας το νησί Σαμοσίρ και την χερσόνησο Ουλουάν πάνω από την επιφάνεια της λίμνης. Τα λιμναία ιζήματα στο νησί Σαμοσίρ έχουν ανυψωθεί τουλάχιστον 450 μετρά μετά την κατακλυσμική έκρηξη. Τέτοια ανύψωση είναι κοινή σε πολύ μεγάλες καλδέρες, προφανώς λόγω της ανοδικής πίεσης του εγκλείστου μάγματος. Η Τόμπα είναι ίσως η μεγαλύτερη αναδυόμενη καλντέρα στη Γη. Ισχυροί σεισμοί έχουν λάβει χώρα στην περιοχή του ηφαιστείου πιο πρόσφατο, όπως το 1987 κατά μήκος της νότιας ακτής της λίμνης με εστιακό βάθος 11 χλμ.
Η λίμνη βρίσκεται κοντά στο μεγάλο ρήγμα της Σουμάτρας, το οποίο αποτελεί μέρος μιας σειράς ρηγμάτων που διατρέχουν κατά μήκος τη Σουμάτρα. Η λίμνη Τόμπα, όπως και τα ηφαίστεια της Σουμάτρας και της Ιάβας αποτελούν το ηφαιστειακό τόξο της Σούνδης, το οποίο σχηματίζεται από την καταβύθιση της Ινδοαυστραλιανής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική πλάκα. Η ζώνη καταβύθισης παρουσίαζει μεγάλη σεισμικότητα. Ο σεισμός του Ινδικού Ωκεανού (2004), με μέγεθος 9,1 ρίχτερ, και ο σεισμός της Σουμάτρας με μέγεθος 8,5 ρίχτερ το 2005 είχαν το επίκεντρό τους σε απόσταση μικρότερη από 300 χιλιόμετρα από την λίμνη.