Ett massivt vulkanutbrott i Indonesien omkring 74, För 000 år sedan orsakade sannolikt allvarliga klimatstörningar i många delar av världen, men tidiga mänskliga befolkningar var skyddade från de värsta effekterna, föreslår en ny studie publicerad i tidskriften PNAS .

Toba-vulkanens utbrott var det största vulkanutbrottet under de senaste 2 miljoner åren, men dess inverkan på klimatet och mänsklig evolution har varit oklar. Att lösa denna debatt är viktigt för att förstå miljöförändringar under ett nyckelintervall i mänsklig evolution.

"Vi kunde använda ett stort antal klimatmodellsimuleringar för att lösa vad som verkade vara en paradox, ", sade huvudförfattaren Benjamin Black från Rutgers University. "Vi vet att detta utbrott inträffade och att tidigare klimatmodeller har föreslagit att klimatkonsekvenserna kunde ha varit allvarliga, men arkeologiska och paleoklimatdata från Afrika visar inte ett så dramatiskt svar.

"Våra resultat tyder på att vi kanske inte har letat på rätt ställe för att se klimatresponsen. Afrika och Indien är relativt skyddade, medan Nordamerika, Europa och Asien bär bördan av nedkylningen. En spännande aspekt av detta är att neandertalare och denisovaner levde i Europa och Asien vid denna tid, så vårt papper föreslår att utvärdera effekterna av Toba-utbrottet på dessa populationer skulle kunna förtjäna framtida utredning."

Forskarna analyserade 42 globala klimatmodellsimuleringar där de varierade storleken på svavelutsläpp, tid på året för utbrottet, bakgrundsklimattillstånd och svavelinjektionshöjd för att göra en probabilistisk bedömning av omfattningen av klimatstörningar som Toba-utbrottet kan ha orsakat.

Resultaten tyder på att det sannolikt fanns betydande regional variation i klimatpåverkan. Simuleringarna förutspår en nedkylning på norra halvklotet på minst 4 grader Celsius, med regional kylning så hög som 10 grader Celsius beroende på modellparametrar.

I kontrast, även under de svåraste utbrottsförhållandena, kylning på södra halvklotet – inklusive regioner befolkade av tidiga människor – var osannolikt att överstiga 4 grader Celsius, även om regioner i södra Afrika och Indien kan ha sett minskningar i nederbörd vid den högsta svavelutsläppsnivån.

Resultaten förklarar oberoende arkeologiska bevis som tyder på att Toba-utbrottet hade blygsamma effekter på utvecklingen av hominida arter i Afrika. Enligt författarna, deras ensemblesimuleringsmetod skulle kunna användas för att bättre förstå andra tidigare och framtida explosiva utbrott.

"Vårt arbete är inte bara en rättsmedicinsk analys av Tobas efterdyningar omkring 74, 000 år sedan, men också ett sätt att förstå ojämnheten i de effekter som så mycket stora utbrott kan ha på dagens samhälle, " sa medförfattaren Dr. Anja Schmidt från University of Cambridge. "I slutändan, detta kommer att bidra till att mildra miljö- och samhälleliga faror från framtida vulkanutbrott."