การระเบิดของ supervolcano จะล้างเราออกไปหรือไม่?

ตลอดประวัติศาสตร์ของโลก การปะทุของภูเขาไฟขนาดมหึมาได้ทำลายชีวิตผู้คน ใครสามารถยุติอารยธรรมมนุษย์ได้?

ในอ่าวเนเปิลส์ ยักษ์ใหญ่ที่มีชื่อเสียงที่สุดของยุโรปกำลังแสดงสัญญาณของการตื่นขึ้นใหม่จากการหลับใหลอันยาวนาน

Campi Flegrei ชื่อที่เหมาะเจาะแปลว่า “ทุ่งเผาไหม้” เป็น supervolcano ประกอบด้วยเครือข่ายห้องใต้ดินที่กว้างใหญ่และซับซ้อนซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อหลายร้อยหลายพันปีก่อน ซึ่งทอดยาวจากชานเมืองเนเปิลส์ไปจนถึงใต้ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ผู้คนประมาณครึ่งล้านอาศัยอยู่ในแอ่งภูเขาไฟที่มีความยาว 7 ไมล์ของ Campi Flegrei ซึ่งเกิดจากการปะทุครั้งใหญ่เมื่อ 200,000, 39,000, 35,000 และ 12,000 ปีก่อน

500 ปีที่ผ่านมาเป็นช่วงที่ค่อนข้างสงบสุขสำหรับCampi Flegrei ไม่มีการปะทุเลยตั้งแต่ปี ค.ศ. 1538 และนั่นเป็นเหตุการณ์ที่ค่อนข้างเล็กซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ “ภูเขาใหม่” มอนเต นูโอโว แต่เหตุการณ์ล่าสุดชี้ให้เห็นว่าช่วงเวลาแห่งความสงบนี้อาจสิ้นสุดลง

การเร่งความเร็วของกระบวนการที่ทำให้เกิดการเสียรูปและความร้อนภายในแคลดีราทำให้รัฐบาลอิตาลีเพิ่มระดับภัยคุกคามของภูเขาไฟในเดือนธันวาคม 2016 ความกลัวเพิ่มมากขึ้นว่าหินหนืดที่อยู่ลึกเข้าไปใน Campi Flegrei อาจถึง “ความกดดันขั้นวิกฤต” ซึ่งจะมีการปล่อยก๊าซขนาดใหญ่อย่างกะทันหัน ของก๊าซภูเขาไฟสามารถฉีดความร้อนเข้าไปในของเหลวและหินจากความร้อนใต้พิภพในทันที เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นในระดับที่มีนัยสำคัญ มันสามารถทำให้เกิดความหายนะของหินร้ายแรงภายในภูเขาไฟ ทำให้เกิดการปะทุ ในทำนองเดียวกันผลการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนพฤษภาคม 2560พบหลักฐานว่าภูเขาไฟลูกนี้กำลังก่อตัวขึ้นสู่การปะทุมานานหลายทศวรรษ

แต่คำถามที่ยากไม่ใช่ว่างานนี้จะใหญ่แค่ไหนและเมื่อไหร่

“Campi Flegrei อยู่ในสถานะวิกฤต” Antonio Costaจากสถาบันธรณีฟิสิกส์และภูเขาไฟแห่งชาติใน Bologna กล่าวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมตรวจสอบ supervolcano กล่าว “ในแง่ความน่าจะเป็น เราคาดหวังสิ่งที่เรียกว่า ‘การปะทุของสตรอมโบเลียนที่รุนแรง’ ซึ่งถือว่าค่อนข้างเล็กจนถึงการปะทุที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะบอกว่าจะมีการปะทุอีกแน่นอนในปีต่อๆ ไป Campi Flegrei ยังไม่ปะทุ ในช่วงเวลาที่อยู่ภายใต้การสังเกตการณ์ เราจึงไม่ทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้น”

การปะทุของสตรอมโบเลียนอย่างรุนแรงจะทำให้หินหลอมเหลวและก๊าซภูเขาไฟระเบิดขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศไม่กี่พันฟุต มันจะเป็นเหตุการณ์สำคัญอย่างแน่นอน ซึ่งอาจต้องอพยพผู้คนหลายแสนคน แต่ในบริบทของอดีตของกัมปี เฟลเกรย์ มันคงเป็นเรื่องเล็กน้อย

การปะทุที่โด่งดังที่สุดของภูเขาไฟคือการปะทุของ Campanian Ignimbrite ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 39,000 ปีก่อน มันเจาะหินหลอมเหลวประมาณ 300 ลูกบาศก์กิโลเมตรขึ้นไปในสตราโตสเฟียร์ 70 กม. พร้อมกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ประมาณ 450,000 ตัน เมฆเถ้าลอยไปไกลถึงตอนกลางของรัสเซีย ห่างออกไปประมาณ 2,000 กม.

การปะทุเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่พื้นที่ส่วนใหญ่ของยุโรปกำลังผ่านช่วงน้ำแข็งที่ยาวนาน และคาดว่าผลที่ตามมาจะทำลายล้างทวีปส่วนใหญ่เป็นเวลาหลายศตวรรษ

การปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ปริมาณมากจะทำให้เกิดฤดูหนาวภูเขาไฟ

พื้นที่ทั้งหมด รวมทั้งอิตาลี ชายฝั่งทะเลเมดิเตอร์เรเนียน และยุโรปตะวันออกทั้งหมด ถูกปกคลุมไปด้วยเถ้าถ่านสูงถึง 20 ซม. สิ่งนี้จะทำลายพืชพรรณและสร้างทะเลทรายอันกว้างใหญ่ รัสเซียส่วนใหญ่จมอยู่ในเถ้าถ่านขนาด 5 ซม. ซึ่งเพียงพอที่จะทำลายชีวิตพืชเป็นเวลาหลายทศวรรษหรือมากกว่านั้น

“เราทราบจากการวิเคราะห์ทางเคมีว่าเถ้ามีฟลูออรีน ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อพืชพรรณ และมันจะทำให้เกิดโรคที่เรียกว่าฟลูออโรซิสในสัตว์” คอสตากล่าว “สิ่งนี้จะมีผลกระทบต่อมนุษย์”

นอกจากนี้ ปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จำนวนมากที่ปล่อยออกมาจะทำให้เกิดฤดูหนาวของภูเขาไฟ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สะท้อนการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ในบรรยากาศชั้นบน ป้องกันไม่ให้ถึงพื้น การปะทุของ Mount Pinatubo ในปี 1991 ซึ่งเป็นหนึ่งในการปะทุที่ใหญ่ที่สุดของศตวรรษที่ 20 ได้ทำเช่นนี้ ทำให้อุณหภูมิโลกลดลงชั่วคราวประมาณ0.6C แต่การระเบิดของ Campanian Ignimbrite อาจส่งผลกระทบมากกว่ามาก โดยนักวิทยาศาสตร์บางคนประเมินว่าอุณหภูมิในยุโรปลดลงมากถึง 4Cซึ่งทำให้สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากเป็นเวลาหลายปี

ช่วงเวลาของการปะทุครั้งใหญ่นี้น่าสงสัย เพราะนักโบราณคดีหลายคนเชื่อว่าเมื่อ 39,000 ปีก่อนเป็นช่วงที่ญาติของเรายุค นีแอนเดอร์ทัล เสียชีวิตในยุโรปโดย คร่าวๆ มีการคาดเดากันมานานแล้วว่าการปะทุดังกล่าวก่อให้เกิดสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงทั่วทั้งยุโรป ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของนีแอนเดอร์ทัล อย่างน้อยก็ในบางภูมิภาค

อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ผลกระทบต่อมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลมีนัยสำคัญอย่างแน่นอน นักวิทยาศาสตร์หลายคนในขณะนี้เชื่อว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่เหตุการณ์เดียวนี้จะเกิดหายนะมากพอที่จะกำจัดพวกมันออกไป หลักฐานทางโบราณคดีชี้ให้เห็นว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัลยังคงอยู่ในส่วนของยุโรปตะวันตกเป็นเวลาประมาณ 10,000 ปีหลังจากการปะทุของกัมปาเนียนอิกนิมไบร์ท อาจเป็นเพราะเถ้าถ่านกระจายตัว

“หลังจากการปะทุ แหล่งโบราณคดียุคหินพบได้ในฝรั่งเศสและสเปนเท่านั้น” คอสตากล่าว “อาจเป็นเพราะทั้งสองพื้นที่นี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการปะทุเลย เพราะลมพัดไปทางทิศตะวันออก”

แม้จะมีข้อโต้แย้งว่าการปะทุอาจเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ยุคหิน โดยการชะลอการมาถึงของมนุษย์สมัยใหม่ในยุโรป ซึ่งจะต้องแข่งขันกับพวกมันเพื่อแย่งชิงทรัพยากร “ในการไปถึงยุโรปตะวันตก มนุษย์สมัยใหม่จะต้องข้ามตะวันออกกลางและทะเลทรายอันกว้างใหญ่ที่เกิดจากการปะทุ” คอสตากล่าว “ต้องใช้เวลาหลายร้อยปีกว่าที่มวลดินนี้จะฟื้นตัว”

สำหรับตอนนี้ ยังไม่ชัดเจนว่าการระเบิดครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายของ Campi Flegrei สร้างความเสียหายได้มากน้อยเพียงใด แต่มันอยู่ไกลจากซูเปอร์ภูเขาไฟแห่งเดียวในโลก ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกเป็นรายการของเหตุการณ์ภูเขาไฟที่ดูเหมือนสันทราย

ทางตะวันตกเฉียงใต้ของโคโลราโด มีหุบเขากว้างใหญ่ประมาณ 100 กม. และลึก 1 กม. มันทำหน้าที่เป็นมรดกของเหตุการณ์เดียวที่ระเบิดที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของโลก La Garita Caldera เกิดจากการปะทุเมื่อเกือบ 28 ล้านปีก่อน ซึ่งขับหินหลอมเหลวออกไป 5,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร

โชคดีสำหรับเรา แผ่นเปลือกโลกในพื้นที่มีการจัดเรียงตัวเองใหม่ ดังนั้นเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำจึงเป็นไปไม่ได้ แต่เมื่อประมาณ 75,000 ปีก่อนในอินโดนีเซีย เกิดการปะทุในระดับใกล้เคียงกัน และภูเขาไฟที่รับผิดชอบยังคงทำงานอยู่

ตั้งอยู่ท่ามกลางทิวเขาทางตอนเหนือของเกาะสุมาตรา ความเงียบสงบและความงามตามธรรมชาติของทะเลสาบโทบาทำให้เป็นสถานที่ท่องเที่ยวยอดนิยม แต่แท้จริงแล้วทะเลสาบแห่งนี้เป็นแอ่งภูเขาไฟขนาดมหึมา ซึ่งเป็นรอยเท้าของเหตุการณ์ภูมิอากาศที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์

ขนาดมหึมาของการปะทุหมายความว่าก๊าซภูเขาไฟจากโทบะถูกคิดว่าถูกขับออกทางซีกโลกทั้งสองของชั้นบรรยากาศของโลกทำให้พวกมันไหลเวียนไปทั่วโลก

Clive Oppenheimerแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ผู้ศึกษาภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในโลกกล่าวว่า “การระเบิดของโทบานั้นใหญ่พอๆ กับในช่วงหลายสิบล้านปีที่ผ่านมา” “เป็นสิ่งที่โดดเด่นเป็นพิเศษเพราะอยู่ในกรอบเวลาของมนุษย์สมัยใหม่และช่วงเวลานั้นค่อนข้างสำคัญเพราะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่มนุษย์ออกจากแอฟริกาและแพร่กระจายไปทั่วเอเชีย”

แต่สิ่งที่ส่งผลกระทบกับเผ่าพันธุ์มนุษย์นั้นเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมาก

ในปี 1990 นักภูเขาไฟวิทยาได้ค้นพบตะกอนเถ้าขนาดใหญ่จากโทบะในตะกอนทะเลที่กระจัดกระจายไปทั่วมหาสมุทรอินเดีย เถ้าถ่านมีลายเซ็นทางเคมีที่สามารถสืบย้อนไปถึง 75,000 ปี การศึกษาในภายหลังพบขี้เถ้าที่คล้ายกันในทะเลจีนใต้ ทะเลอาหรับ และแม้แต่ในทะเลสาบมาลาวี ซึ่งอยู่ห่างจากโทบาประมาณ 7,000 กม.

ขนาดมหึมาของการปะทุหมายความว่าก๊าซภูเขาไฟจาก Toba ถูกคิดว่าถูกขับออกทางซีกโลกทั้งสองของชั้นบรรยากาศของโลกทำให้พวกมันไหลเวียนไปทั่วโลก แต่แน่นอนว่าก๊าซชนิดใดที่ปล่อยออกมาจากโทบะ และในปริมาณเท่าใด มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทราบผลกระทบต่อสภาพอากาศและทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นต่อไป ย้อนเวลากลับไปมันไม่ตรงไปตรงมา

“มีแกนน้ำแข็งในกรีนแลนด์ซึ่งพวกเขามีบันทึกทางเคมีว่าอุณหภูมิโลกขึ้นและลงอย่างไรในช่วง 125,000 ปีที่ผ่านมา” นักโบราณคดีSacha Jonesจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ซึ่งใช้เวลาหลายปีในการวิจัย Toba กล่าว “ชั้นน้ำแข็งที่แตกต่างกันถูกวางลงในแต่ละปี และผู้คนได้วัดปริมาณซัลเฟตในชั้นเหล่านี้ มีซัลเฟตสูงสุดขนาดใหญ่ ซึ่งดูเหมือนจะสอดคล้องกับกรอบเวลาของโทบะ”

เชื่อกันว่าเถ้าส่วนใหญ่จากโทบะตกลงไปในมหาสมุทร ซึ่งมันจะมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อสิ่งมีชีวิตบนบกเช่นมนุษย์

หากการปะทุของโทบะส่งก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จำนวนมหาศาลไปทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ามันอาจจะจุดประกายให้เกิดฤดูหนาวของภูเขาไฟ ซึ่งทำให้ท้องฟ้ามืดครึ้มและกินเวลานานหลายปี ด้วยเหตุนี้ นักพันธุศาสตร์ที่ศึกษารูปแบบดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียของมนุษย์ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ระบุสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นคอขวดของประชากรซึ่งเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่งระหว่าง 50,000 ถึง 100,000 ปีก่อน หลายคนสร้างลิงก์ไปยังโทบะอย่างรวดเร็ว

แต่ไม่ใช่ทุกคนที่มั่นใจนัก

“ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ผู้คนเริ่มสงสัยมากขึ้นว่า Toba เกือบจะฆ่าHomo sapiens ” ออพเพนไฮเมอร์กล่าว “แมกมาสามารถละลายและกักเก็บสิ่งต่างๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และกำมะถันในปริมาณที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับภูเขาไฟ และการวิเคราะห์ทางเคมีของเถ้าจากโทบะก็พบว่าแมกมาของมันสามารถกักกำมะถันได้ไม่มาก”

นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่น่าสงสัยในบันทึกทางโบราณคดี คาดว่าอินโดนีเซีย มาเลเซีย และอินเดียจะปกคลุมไปด้วยเถ้าถ่านจากโทบาอย่างน้อย 5 ซม. ซึ่งส่งผลกระทบต่อพืชพันธุ์อย่างไม่ต้องสงสัยและทำให้เกิดน้ำท่วมขัง ทว่าการศึกษาทางโบราณคดีเกี่ยวกับแหล่งขี้เถ้ายังแสดงให้เห็นว่ามนุษย์มีความยืดหยุ่นอย่างน่าทึ่งต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม

“สัญญาณหลักของกิจกรรมของมนุษย์ในช่วงเวลานี้คือเครื่องมือหินของยุคหินเก่าตอนกลาง เช่น จุดและเครื่องขูด” โจนส์ผู้ขุดค้นสถานที่ในหุบเขา Jurreru ในรัฐอานธรประเทศ ประเทศอินเดีย กล่าว “เมื่อเราขุดตะกอนที่ด้านบน ผ่าน และใต้ชั้นเถ้าโทบะ เราไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงมากนักในเทคโนโลยียุคหินเหล่านี้ก่อนและหลังการปะทุ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่แต่อย่างใด”

หน้าแรก