Тоба (озеро)

Геология

Озеро Тоба находится в центре северной части острова Суматра в провинции Северная Суматра, в пределах горного хребта Барисан^[10]. Эта горная система является главной на острове и состоит в основном из каменноугольно-пермских метаморфических пород, миоценовых осадочных пород и четвертичных магматических пород^[11]. Само озеро и район возле него являются огромной кальдерой размерами 100 × 30 км^[12], что делает её одной из крупнейших в мире. Кальдера Тоба расположена вблизи Большого Суматранского разлома^[en][13], который проходит по центру острова Суматра в 20 км юго-западнее озера^[4]. Кальдера является одним из вулканических комплексов Зондской островной дуги, сейсмически активного региона Земли, где происходит погружение Индо-Австралийской плиты под Евразийскую со скоростью 56 мм в год^[13]. Зона субдукции в этой области очень активна: на морском дне к западу от Суматры с 1995 года произошло несколько крупных землетрясений, таких как землетрясение в Индийском океане в 2004 году магнитудой 9,1 и землетрясение на Суматре 2005 года^[en] магнитудой 8,6. Эпицентры этих землетрясений находились примерно в 300 км от Тобы. Рельеф области Тоба характеризуется большим поднятием со средними высотами порядка 1500 метров и поперечными размерами 220 × 100 км, а также многочисленными свидетельствами недавней вулканической активности, такими как шлаковые конусы^[13].

Озеро Тоба образовалось после гигантского извержения одноимённого вулкана в позднем плейстоцене &&&&&&&&&&072500.&&&&&072 500—&&&&&&&&&&075900.&&&&&075 900 лет назад^[14]. Объём извергнутого тогда вулканического материала достигал 2800 км³^[15][16], а в атмосферу могло быть выброшено до 10 миллиардов тонн серной кислоты^[17] или 6 миллиардов тонн диоксида серы^[18]. В результате извержения, ставшего крупнейшим известным извержением в четвертичном периоде^[19], сформировался слой вулканического туфа, называемый Молодым туфом Тоба, эти отложения были обнаружены в Южно-Китайском море, Индийском океане и на территории Индии в 4500 км от места извержения^[14]. Последствия этого извержения являются предметом спора учёных: некоторые считают, что в результате катастрофы климат Земли некоторое время находился в состоянии вулканической зимы, а человеческая популяция прошла через «бутылочное горлышко»^[20][21], другие считают, что несмотря на огромный масштаб извержения, воздействие вулкана на климат было гораздо меньшим и серьёзно не затронуло человека^[14][22][23].

Во время извержения сформировалась огромная кальдера, которая в течение 1500 лет заполнялась водой, образовав озеро Тоба^[11]. Озёрные отложения на острове Самосир, который вместе с полуостровом Улуан (индон. Semenanjung Uluan) являются частями одного или двух резургентных куполов^[en], указывают на то, что дно кальдеры поднялось по крайней мере на 450 метров с момента главного извержения^[12][19]. Таким образом, ранее, Самосир, сформированный кальдерным материалом и озёрными отложениями, был полностью покрыт водами озера Тоба^[19]. В настоящее время кальдера не проявляет вулканической активности, однако внутри неё расположено несколько вулканических куполов, небольшой стратовулкан Пусубукит (индон. Pusubukit), на северной стороне которого имеются сольфатары^[12], а также конус Тандукбенуа (индон. Tandukbenua), расположенный на северо-западном краю кальдеры. Практически полное отсутствие растительности на Тандукбенуа может быть связано с тем, что он сформировался всего несколько сотен лет назад^[24]. Помимо этого вдоль западного края острова Самосир имеются горячие геотермальные источники и сернистые террасы^[19]. Крупные землетрясения в районе озера Тоба происходили в 1892, 1916, 1920—1922 и 1987 годах^[12]. Землетрясение 1987 года, гипоцентр которого находился на глубине 11 км, привело к гибели двух человек и временно приостановило геотермальные источники в районе озера^[25]. Впервые о вулканотектоническом происхождении озера Тоба заявил голландский геолог Рейнаут ван Беммелен в 1949 году, в дальнейшем формирование депрессии было объяснено как результат сочетания деятельности вулкана и активности разломов^[4].

Берег, рельеф дна и острова

Озёрная котловина Тобы окружена крутыми скалами высотой 400—1200 метров, которые чередуются с небольшими долинами^[4]. Наибольшей высоты скалы достигают в северо-восточной части озера^[8]. Поверхность воды Тобы находится на высоте 904 метра над уровнем моря^[4], общая площадь озера вместе с островами Самосир и Пардапур (индон. Pulau Paradapur) составляет 1780 км²^[26]. В 1939 году были проведены первые измерения глубины озера, которые показали результат 529 метров. В 2003 году новые исследования дна озера при помощи эхолота установили, что глубина озера составляет 505 метров. Разница в 24 метра обуславливается различием методов измерения, однако результат 2003 года считается более точным^[4]. Помимо этого исследования 2003 года установили, что северная часть озера является более глубокой, в отличие от относительно мелководной южной, кроме того, во многих местах дно озера имеет широкие плоские участки^[4].

Тоба имеет два основных острова: Самосир, площадью 647 км², что делает его четвёртым по площади озёрным островом в мире^[27], и Пардапур, площадью 7 км²^[4]. На Самосире имеется собственное небольшое озеро — Сидихони (индон. Danau Sidihoni)^[28], а также горячие источники и водопады, которые в сухой сезон в большинстве своём прекращают течь^[29]. До 1906 года Самосир был полуостровом, пока по распоряжению администрации Нидерландской Ост-Индии через перешеек не был проложен канал, отделивший его территорию от берегов Тобы^[30]. Из-за постепенного заиливания канала Самосир в ближайшее время может вновь перестать быть островом^[30].

Бассейн и гидрография

Площадь водосборного бассейна Тобы составляет 3658 км² с учётом площади самого озера^[4]. Бо́льшую часть территории водосбора озера занимает холмистая и гористая местность с вершинами высотой более 2000 метров. В озеро впадает 202 реки и ручья, из которых только 70 являются постоянными водотоками^[5]. Сток из озера в Малаккский пролив проходит по реке Асахан^[en][10], которая пересекает пологие склоны приозёрного пирокластического плато в юго-восточном направлении^[26], средний расход воды составляет 102 м³/с^[4].

Максимальные естественные годовые колебания уровня воды составляют около 1,5 метров, однако в силу техногенных факторов этот показатель может возрастать. Так, в конце 1980-х годов было отмечено падение уровня озера на 2,5 метра, связанное с работой многочисленных гидротехнических сооружений^[4]. Температура воды на поверхности озера составляет от 24,0 до 27,6 °C^[4]. Вплоть до глубины 300 метров вертикальное распределение температуры воды чрезвычайно однородное^[26]. Согласно замерам 1979 года водородный показатель воды озера Тоба составляет в разных местах от 7,0 до 8,4, степень насыщения кислородом варьируется от 6,7 до 9,3 мг/л, уровень химического потребления кислорода от 1,24 до 2,80 мг/л, концентрация фосфора в воде достигает от 0,31 до 0,66 мг/л, хлоридов от 8,3 до 11,8 мг/л^[26]. Замеры 1994 года установили уровень биологического потребления кислорода — 28,0 мг/л при норме 5,0 мг/л, к 2010 году он мог увеличиться в полтора раза^[4]. Согласно исследованиям, приток воды в озеро уменьшается: в период 1920—1932 годов он составлял в среднем 110 м³/с, в период 1957—1975 годов упал до 104,4 м³/с, и достиг 90 м³/с в 1976—1988 годах^[5]. Средний уровень испарений с поверхности воды озера колеблется между 3,5—5,5 мм в сутки^[4].

Климат

Озеро Тоба находится в зоне экваториального климата, характеризующейся малыми колебаниями средней месячной температуры и обильной влажностью. Средняя дневная сумма солнечной радиации в районе озера составляет 15,7 МДж/м² (примерно 4,36 кВт⋅ч/м²). Скорость ветра в январе — апреле может достигать 4 м/с, в июне — октябре до 8,8 м/с, создавая на озере волны высотой до 1,8 метра^[4].

Флора и фауна

Флора озера состоит из различных типов фитопланктона и микрофитов. Растительность по берегам представлена, как правило, смешанным лесом, на склонах гор встречаются тропические сосновые леса^[26]. К водным растениям озера относятся лотос орехоносный, эйхорния отличная, ряска малая, многокоренник обыкновенный (лат. Spirodela polyrhiza), роголистник погружённый и другие^[26].

Фауна озера включает в себя несколько видов зоопланктона и бентосных организмов. Тоба, несмотря на нынешнее экологическое состояние,^[⇨] является по своей сути олиготрофным озером^[5], бедным на питательные вещества и с высоким содержанием кислорода, поэтому число местных видов рыб относительно невелико, однако, в озере проживают некоторые эндемичные виды, такие как Rasbora tobana^[en][32], который, помимо Тобы, обитает только в некоторых притоках озера^[33], и Neolissochilus thienemanni^[en][34]. Последний вид известен как батакская рыба^[35]. Он находится под угрозой вымирания из-за вырубки прибрежных лесов, вызывающей заиливание воды, загрязнение окружающей среды, изменение уровня воды и распространение интродуцированных видов рыб^[35]. Также в озере встречаются такие местные виды рыб как лягушковый клариевый сом, ленточный остеохил^[en] (лат. Osteochilus vittatus), рисовый угорь^[en] (лат. Monopterus albus), жемчужный данио^[en] (лат. Danio albolineatus), полосатый^[en] (лат. Channa striata) и карликовый змееголовы^[en] (лат. Channa gachua), бетта чёрная, яванский^[en] (лат. Barbonymus gonionotus) и лещевидный барбусы^[en] (лат. Barbonymus schwanenfeldii), азиатская щучка и другие^[36]. К интродуцированным видам относятся зелёный меченосец, пятнистый, гигантский и змеевидный гурами, нильская и мозамбикская тиляпии, гуппи и другие^[36].

Благодаря своему географическому положению и экономическому потенциалу Тоба и прилежащие к нему территории имеют большое значение не только в региональной, но и в национальной экономике Индонезии. На территории бассейна озера находится 366 деревень и городов в составе пяти округов с общим населением более &&&&&&&&&0590000.&&&&&0590 000 человек^[4]. Основным занятием большинства жителей является сельское хозяйство, которое составляет 64 % в структуре местной экономики^[5]. Более &&&&&&&&&&041000.&&&&&041 000 гектар на территории водосбора озера заняты рисовыми полями с годовым урожаем около &&&&&&&&&0250000.&&&&&0250 000 тонн. Большое значение в экономике занимает выращивание кофе — по оценкам, эта отрасль даёт рабочие места более &&&&&&&&&&027000.&&&&&027 000 семей, проживающим в этом районе^[4]. Другими выращиваемыми культурами являются батат, кукуруза, различные овощи, корица, гвоздика, канариум филиппинский, а также кокосовые пальмы^[26]. Животноводство, а именно разведение свиней и крупного рогатого скота, выступает в качестве побочной отрасли^[4].

Другой развитой хозяйственной отраслью в районе озера является рыбный промысел. Осуществляется как рыбная ловля в водах озера, так и рыбоводство. Улов рыбы в Тобе достигает 1500 тонн в год, причём с 1996 года он заметно снижается. Это уменьшение связано с ростом числа хищных рыб в озере, а также общим уменьшением естественного пропитания рыб^[4]. Основными промысловыми видами в озере являются карпы, тиляпии, пунтиусы, клариевые сомы и змееголовы. Рыбоводством на озере занимаются как местные жители, так и иностранные компании. Годовой объём произведённой продукции аквакультуры Тобы оценён в более чем &&&&&&&&&&076000.&&&&&076 000 тонн^[37]. Наибольшая концентрация рыбоводческих хозяйств наблюдается в заливе Харангаол (индон. Teluk Haranggaol)^[6]. Эта отрасль наносит урон водам озера — деятельность компаний и использование пакетированного корма для рыб превышает способность озера ассимилировать отходы и поддерживать качество воды, что приводит к загрязнению Тобы^[6].

Вдоль реки Асахан, вытекающей из озера, в 1980-е годы были созданы гидротехнические сооружения для энергообеспечения менее развитых районов Северной Суматры. Помимо этого в 1984 году в устье реки был возведён алюминиевый завод^[10]. Использование лесного потенциала районов вокруг Тобы началось с 1985 года, когда в деревне Сосорладанг (индон. Sosorladang) был построен целлюлозный завод с возможностью производства искусственного шёлка^[4]. Однако, спустя некоторое время, из-за сильных протестов со стороны местных жителей, связанных с вызванными заводом экологическими проблемами, включая падение уровня воды в озере, он был закрыт^[8].

По словам местных жителей, вода в некоторых частях Тобы непригодна для питья и купания^[37]. Исследования 2014 года классифицировали озеро как эвтрофное, то есть чрезмерно богатое азотом и фосфором, что приводит к цветению воды^[38]. Кроме того, было установлено, что по сравнению с 2012 годом концентрация фосфора в воде увеличилась в три раза^[37]. Эти проблемы были вызваны в первую очередь неконтролируемым ростом рыбоводческих хозяйств, а также загрязнением от бытовых сточных вод и отходов сельского хозяйства. Всё это в комплексе не даёт озеру вернуться к своему предпочтительному олиготрофному состоянию, когда вода богата кислородом и имеет низкое содержание питательных веществ^[37]. С биологической точки зрения урон местной экосистеме наносят патогенные бактерии, развившиеся в результате деятельности рыбоводческих хозяйств, а также интродуцированные виды рыб^[4].

В 2014 году правительство Индонезии объявило о планах сокращения рыбоводческих хозяйств озера и улучшении экологического состояния озера для развития туризма, которое практически остановилось в последние два десятилетия из-за неблагоприятного состояния окружающей среды и политических потрясений^[37]. Было демонтировано большое количество рыбных клеток, оставшиеся рыбоводы должны были пересмотреть свои методы ведения хозяйства, кроме того, некоторые компании, занимающиеся разведением рыбы, закупили специальные системы очистки^[37]. Тем не менее в мае 2016 года в заливе Харангаол из-за истощения кислорода в воде погибло около 1500 тонн рыбы. Учёные связали это с накоплением загрязняющих веществ в озере, неблагоприятными погодными условиями и неправильными методами деятельности местных рыбоводов^[37]. Все эти события привели к значительным экономическим проблемам и убыткам местного населения. Массовая гибель рыбы стала первой с 2004 года, когда из-за герпесвируса 3 типа^[en] погибло большинство карпов на озере^[37].

К другим проблемам окружающей среды в районе озера можно отнести использование в земледелии пестицидов и удобрений, вырубки леса, а также загрязнение воздуха в результате работы промышленных предприятий, находящихся в регионе, и сжигания мусора, которое часто ведёт к лесным пожарам. Большой урон экологии нанёс закрытый целлюлозный завод — в 1993 году из-за утечки токсических веществ 5000 человек из соседних деревень были вынуждены покинуть свои жилища^[4]. Деятельность крупной гидроэлектростанции на реке Асахан, обеспечивающей электроэнергией алюминиевый завод, в 2002 году привела к падению уровня воды в озере до критического, в результате чего ГЭС и завод были вынуждены снизить свои мощности, что по утверждению компании-владельца завода ведёт к убыткам^[4].

Первым европейцем, оставившим задокументированное упоминание о посещении озера, был голландский лингвист Херман Нойброннер ванн дер Туук^[en], который обнаружил его в 1847 году^[8]. В 1887 был создан первый эскиз топографической карты местности района озера^[4]. Колонизация местности вокруг Тобы голландцами привела к партизанской войне с местными жителями — племенами народа батаков, которая продолжалась до 1907 года^[39]. Батаки — один из индонезийских народов, численность которых в настоящее время превышает 4 млн человек^[40]. Большая часть батаков, живущих на берегах озера, являются христианами-протестантами. Традиционные батакские дома отмечаются исследователями и туристами за их характерные крыши и красочную отделку^[40], кроме того местные жители известны своим умением строить лодки, украшенные резьбой, которые раньше являлись основным средством передвижения людей, живущих в районе Тобы^[39].

Мягкий климат, уникальная природа и историческое наследие местной культуры привлекают на озеро Тоба почитателей этно- и экотуризма. Лучшим временем для посещения озера является май, когда погода становится теплее и прекращаются обильные осадки, характерные для этой местности зимой. Пик туристической активности, однако, приходится на январь — февраль, когда отмечается китайский Новый год^[41].

Самосир

Из наиболее популярных туристических мест острова Самосир можно выделить гробницу батакского правителя Сидабутара (индон. Sidabutar) и гробницу в Хутарадже (индон. Hutaraja), а также находящиеся возле посёлка Амбарита (индон. Ambarita) руины древнего поселения батаков^[42]. В Симаниндо (индон. Simanindo) расположена восстановленная королевская резиденция Сималунгуна (индон. Raja Simalungun), а также Батакский музей, где ежедневно проходят традиционные танцевальные выступления^[43]. На острове также проводится ежегодный батакский фестиваль марионеток Сигале-Гале (индон. Sigale-gale)^[44]. Возле селения Пангуруана (индон. Panguruan) на Самосире находятся горячие источники, которые, однако непригодны для купания из-за неприятного запаха серы и слишком горячей воды^[42]. В целом Самосир имеет достаточно развитую туристическую инфраструктуру, в основном сосредоточенную в деревне Тук-Тук (индон. Tuk-Tuk), которая находится на северо-восточном побережье острова^[43].

Водопад Сиписо-Писо

120-метровый водопад Сиписо-Писо расположен на северной оконечности Тобы и является одним из самых высоких водопадов Индонезии. Он образован небольшой подземной рекой, которая затем впадает в озеро^[45].

Прапат

Город, расположенный на восточном берегу Тобы, является основным транспортным узлом района, связывая озеро со столицей провинции Меданом^[43], и осуществляя паромное сообщение с Самосиром^[46][47]. В 1920-е годы Прапат (индон. Parapat) стал курортным посёлком, многие из домов принадлежали европейским плантаторам. В 1948 году в городе находились в заключении тогдашний президент Индонезии Сукарно и два его соратника — Мохаммад Хатта и Агус Салим. Дом, где они содержались, сейчас открыт для посетителей^[48]. В настоящее время в Прапате туристы могут принять участие в катании на лодках, каноэ или водных лыжах, заняться рыбалкой, плаванием или игрой в гольф^[49].

• Список озёр и водохранилищ Индонезии

• J. A. Vazquez, M. R. Reid. Probing the accumulation history of the voluminous Toba Magma (англ.) // Science : журнал. — 2004. — Vol. 305, iss. 5686. — P. 991—994. — doi:10.1126/science.1096994. — PMID 15310899.
• M. Petraglia. Middle Paleolithic Assemblages from the Indian Subcontinent Before and After the Toba Super-Eruption (англ.) // Science : журнал. — 2007. — Vol. 317, iss. 5834. — P. 114—116. — doi:10.1126/science.1141564. — PMID 17615356.
• Stanley H. Ambrose, Volcanic Winter, and Differentiation of Modern Humans (англ.). www.bradshawfoundation.com. Дата обращения: 30 сентября 2019.
• Joel Achenbach, Who Knew, National Geographic (англ.). Архивировано из оригинала 4 ноября 2006 года.