ทะเลสาบโตบา

หน่วยแอ่งยุบปากปล่องซับซ้อนแห่งโตบาในสุมาตราตอนเหนือ ประกอบด้วยปล่องภูเขาไฟสี่ปล่องที่ซ้อนทับกันและอยู่ติดกับแนวภูเขาไฟสุมาตรา แอ่งยุบปากปล่องแห่งที่สี่ที่มีอายุน้อยที่สุดเป็นแอ่งยุบในยุคควอเทอร์นารีที่ใหญ่ที่สุดในโลก และตัดกับแอ่งยุบอีกสามแห่งที่มีอายุมากกว่า เมื่อครั้งเกิดการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา แอ่งยุบนี้ได้พ่นตะกอนออกมาประมาณ 2,800 ลูกบาศก์กิโลเมตร ตะกอนเหล่านี้รู้จักในชื่อว่าหินเถ้าที่อายุน้อยที่สุดของโตบา หลังการปะทุครั้งนั้น โดมก่อตัวขึ้นภายในแอ่งยุบใหม่จากการรวมกันของโดมสองส่วนที่ถูกแบ่งครึ่งโดยกราเบน (graben) แนวยาว^[7]

ในทะเลสาบมีกรวยภูเขาไฟสี่ลูก กรวยภูเขาไฟสลับชั้นสามลูก และปล่องภูเขาไฟสามปล่องที่มองเห็นได้ กรวยตันดุกเบอนูวาบนขอบของแอ่งยุบด้านตะวันตกเฉียงเหนือมีพืชพรรณขึ้นอยู่ค่อนข้างน้อย บ่งบอกมีอายุน้อยเพียงหลายร้อยปี ขณะที่ภูเขาไฟปูซูบูกิตบนขอบด้านทิศใต้ยังคงมีพลังแบบพุแก๊ส^[13]

ภาพมุมกว้างของเมืองอัมบารีตาบนเกาะซาโมซีร์ ทะเลสาบโตบา

การปะทุโตบา เกิดขึ้นที่ตำแหน่งที่เป็นทะเลสาบโตบาในปัจจุบันเมื่อประมาณ 67,500-75,500 ปีก่อน^[14] เป็นการปะทุครั้งหลังสุดของอนุกรมการปะทุของภูเขาไฟที่ก่อให้เกิดแอ่งยุบปากปล่องอย่างน้อยสามแห่ง โดยมีกลุ่มแอ่งยุบที่มีอายุประมาณ 700,000-840,000 ปีเกิดขึ้นก่อนแล้ว^[15] การปะทุครั้งสุดท้ายถูกจัดอยู่ที่ระดับ 8 ของดัชนีการระเบิดของภูเขาไฟ จึงอาจเป็นการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่ที่สุดในระยะเวลา 25 ล้านปีที่ผ่านมา

บิล โรส และเครก เชสเนอร์ จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมิชิแกน ได้อนุมานว่า สสารที่ปะทุออกมามีปริมาตรทั้งหมดประมาณ 2,800 ลูกบาศก์กิโลเมตร^[16] โดยเป็นหินอิกนิมไบรต์ที่หลากไปตามพื้นดินประมาณ 2,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร และเป็นเถ้าธุลีประมาณ 800 กิโลเมตร ซึ่งส่วนใหญ่ถูกลมพัดไปทางทิศตะวันตก ตะกอนภูเขาไฟหลากจากการปะทุได้ทำลายพื้นที่ 20,000 ตารางกิโลเมตร โดยมีเถ้าธุลีทับถมหนา 600 เมตร^[16]

การปะทุครั้งนั้นรุนแรงเพียงพอที่จะทำให้เถ้าธุลีทับถมปกคลุมทั่วทั้งภูมิภาคเอเชียใต้หนา 15 เซนติเมตร โดยปัจจุบันนี้พื้นที่ตอนกลางของอินเดียมีเถ้าธุลีจากโตบาทับถมหนา 6 เมตร^[17] และพื้นที่บางส่วนของมาเลเซียถูกปกคลุมหนา 9 เมตร^[18] นอกจากนี้ยังมีการอนุมานว่า มีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์จำนวน 6,000 ล้านตัน^[19] ถูกปล่อยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศอีกด้วย

เหตุถล่มหลังการปะทุก่อให้เกิดแอ่งยุบปากปล่องที่ภายหลังได้มีน้ำไหลเข้ามาเติมเต็มจนกลายเป็นทะเลสาบโตบา ขณะที่เกาะกลางทะเลสาบก่อตัวขึ้นจากโดมผุดใหม่ (resurgent dome)

แม้ว่าจะไม่สามารถระบุปีที่เกิดการปะทุได้อย่างแน่นอน แต่สามารถบ่งชี้ได้ว่าเกิดขึ้นในฤดูร้อนของซีกโลกเหนือ^[20] เนื่องจากมีเพียงลมมรสุมฤดูร้อนเท่านั้นที่สามารถพัดพาเถ้าธุลีจากโตบาไปทับถมในทะเลจีนใต้ได้ การปะทุอาจดำเนินอยู่สองสัปดาห์ แต่ "ฤดูหนาวจากภูเขาไฟ" (volcanic winter) ที่เกิดขึ้นตามมา ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกลดลง 3-3.5 องศาเซลเซียส อยู่หลายปี แกนน้ำแข็งจากกรีนแลนด์แสดงให้เห็นการลดระดับอย่างเป็นจังหวะของการขับสารอินทรีย์ ขณะที่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีพืชและสัตว์เพียงเล็กน้อยที่มีชีวิตรอด และเป็นไปได้ว่าการปะทุทำให้เกิดการเสียชีวิตหมู่ทั่วโลก

จากหลักฐานที่ในดีเอ็นเอไมโทคอนเดรีย บ่งบอกว่า ชนิดพันธุ์ของมนุษย์อาจประสบกับภาวะคอขวดทางพันธุกรรมในช่วงเวลาดังกล่าว ซึ่งทำให้ความหลากหลายทางพันธุกรรมลดลงต่ำกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้จากความเก่าแก่ของชนิดพันธุ์ ตามทฤษฎีมหันตภัยโตบาที่เสนอโดยสแตนลีย์ เอช อัมโบรส จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์แบนา-แชมเปญจน์ เมื่อ พ.ศ. 2541 การปะทุครั้งนั้นอาจลดจำนวนประชากรมนุษย์ลงเหลือเพียงไม่กี่หมื่นคน^[21] อย่างไรก็ตาม สมมุติฐานนี้ไม่เป็นที่ยอมรับอย่างแพร่หลายเนื่องจากขาดหลักฐานการเสียชีวิตหมู่หรือสูญพันธุ์ของสัตว์ชนิดอื่น แม้แต่ชนิดพันธุ์ที่อ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อม^[22]

ความเคลื่อนไหวในระยะหลัง

การปะทุที่รุนแรงน้อยกว่าเกิดขึ้นที่โตบาเมื่อนานมาแล้ว กรวยขนาดเล็กของภูเขาไฟปูซูบูกิตก่อตัวขึ้นบนขอบด้านตะวันตกเฉียงใต้ของแอ่งยุบปากปล่องและโดมลาวา การปะทุครั้งล่าสุดอาจเกิดขึ้นที่กรวยตันดุกเบอนูวาบนขอบด้านตะวันตกเฉียงเหนือของแอ่งยุบ เนื่องจากบริเวณดังกล่าวมีพืชพรรณอยู่น้อย ซึ่งอาจเกิดจากการปะทุภายในไม่กี่ร้อยปีที่ผ่านมา^[23]

บางส่วนของแอ่งยุบปากปล่องเคยยกตัวขึ้นเนื่องจากโพรงหินหนืดถูกเติมด้วยหินหนืดบางส่วน ตัวอย่างคือ เกาะซาโมซีร์และคาบสมุทรอูลูวันที่ยกตัวขึ้นเหนือพื้นผิวทะเลสาบ ตะกอนทะเลสาบบนเกาะซาโมซีร์แสดงให้เห็นว่าเกาะนี้ยกตัวขึ้นอย่างน้อย 450 เมตรตั้งแต่การปะทุครั้งรุนแรง^[15] แผ่นดินที่ยกตัวเช่นนี้พบได้ทั่วไปในแอ่งยุบขนาดใหญ่มาก โดยขึ้นอยู่กับแรงดันขึ้นด้านบนของหินหนิดที่ไม่ปะทุ และโตบาอาจเป็นแอ่งยุบที่ผุดขึ้นใหม่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก เมื่อไม่นานมานี้ได้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ขึ้นบริเวณภูเขาไฟ โดยเฉพาะเมื่อ พ.ศ. 2530 ที่เกิดขึ้นตามแนวชายฝั่งด้านทิศใต้ของทะเลสาบ โดยจุดศูนย์กลางอยู่ลึกลงไปใต้แผ่นดิน 11 กิโลเมตร^[24] และยังมีแผ่นดินไหวครั้งอื่นๆ เกิดขึ้นในบริเวณนี้ใน พ.ศ. 2435, 2459 และ 2463-2465^[15]

ทะเลสาบโตบาอยู่ใกล้รอยเลื่อนใหญ่สุมาตราที่ทอดตัวในใจกลางเกาะสุมาตราในแนวรอยแตกสุมาตรา^[15] ภูเขาไฟบนเกาะสุมาตราและชวาเป็นส่วนหนึ่งของหมู่เกาะภูเขาไฟซุนดาที่ก่อตัวขึ้นเมื่อแผ่นเปลือกโลกอินเดีย-ออสเตรเลียเคลื่อนที่ไปทางตะวันออกเฉียงเหนือจนมุดตัวลงข้างใต้แผ่นเปลือกโลกยูเรเชียที่เคลื่อนที่ไปทางตะวันออก เขตมุดตัวในพื้นที่นี้มีความเคลื่อนไหวมาก โดยก้นทะเลใกล้ชายฝั่งด้านทิศตะวันตกของเกาะสุมาตราเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่หลายครั้งตั้งแต่ พ.ศ. 2538 รวมถึงแผ่นดินไหวในมหาสมุทรอินเดีย พ.ศ. 2547 ขนาดแมกนิจูด 9.1 และแผ่นดินไหวบนเกาะสุมาตรา พ.ศ. 2548 ขนาดแมกนิจูด 8.7 ซึ่งทั้งสองครั้งมีจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวอยู่ห่างจากทะเลสาบโตบาประมาณ 300 กิโลเมตร

วันที่ 12 กันยายน พ.ศ. 2550 เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 8.5 บนเกาะสุมาตรา รู้สึกได้ถึงกรุงจาการ์ตา เมืองหลวงของอินโดนีเซีย ครั้งนี้จุดเหนือศูนย์ไม่ได้อยู่ใกล้เท่าสองครั้งก่อนหน้า แต่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงกัน

วันที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2553 เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 7.7 ห่างออกไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของเกาะปาไกเซลาตันที่อยู่ใกล้เคียงกัน 36 กิโลเมตร และเกิดคลื่นสึนามิความสูง 3 เมตรตามมาทันที

วันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2555 เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 7.3 ในพื้นที่

ประชากรส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่รอบทะเลสาบโตบาเป็นชาติพันธุ์บาตัก บ้านแบบบาตักมีชื่อเสียงจากหลังคาที่มีเอกลักษณ์ (ปลายแต่ละด้านโค้งงอขึ้นเหมือนลำเรือ) และการตกแต่งด้วยสีสันด้วยสวยงาม^[25]

พรรณพืชของทะเลสาบประกอบด้วยแพลงก์ตอนพืช พืชโผล่เหนือน้ำ พืชลอยน้ำและใต้น้ำหลายชนิด ขณะที่รอบทะเลสาบเป็นป่าฝน รวมถึงป่าสนเขาเขตร้อนสุมาตราบนไหล่เขา^[26]

สัตว์ประจำถิ่นประกอบด้วยแพลงก์ตอนสัตว์และสัตว์หน้าดินหลายชนิด เนื่องจากทะเลสาบนี้มีสารอาหารน้อย จึงแทบไม่มีพันธุ์ปลาประจำถิ่น ตัวอย่างเช่น ปลาหัวตะกั่ว, Nemacheilus pfeifferae, Homaloptera gymnogaster, ปลาก้างอินเดีย, ปลาช่อน, ปลาดุกด้าน, ปลาตะเพียนขาว, ปลากระแห, ปลาซิวใบไผ่มุก, ปลาร่องไม้ตับ, ปลาตะเพียนน้ำตก, Rasbora jacobsoni, Tor tambra, ปลากัดภาคใต้, Betta taeniata, ปลาไหลนา^[27] ขณะที่มีปลาเฉพาะถิ่นเพียงสองชนิด คือ Rasbora tobana (ใกล้เคียงกับการเป็นปลาประจำถิ่น เพราะพบในลำน้ำสาขาที่ไหลลงสู่ทะเลสาบเช่นกัน)^[28] และ Neolissochilus thienemanni หรือชื่อในท้องถิ่นคือ ปลาบาตัก^[29] ซึ่งกำลังถูกคุกคามเนื่องจากการทำลายป่า ภาวะมลพิษ ระดับน้ำเปลี่ยนแปลง และปลาต่างถิ่นหลายชนิดในทะเลสาบ เช่น ปลาหมอไทย ปลาหมอเทศ ปลานิล ปลาเฉา ปลาไน ปลาแรด ปลาสลิด ปลากระดี่หม้อ ปลาหางนกยูง ปลาสอดหางดาบ^[27]

ทิวทัศน์มุมกว้างของเมืองปาราปัต มองจากเกาะซาโมซีร์ ทะเลสาบโตบา

• Rampino, Michael R. and Stephen Self (1993). "Climate-volcanism feedback and the Toba eruption of 74,000 Years Ago". Quaternary Research. 40 (3): 269–280. Bibcode:1993QuRes..40..269R. doi:10.1006/qres.1993.1081.
• Vazquez, Jorge A. and Mary R. Reid (2004). "Probing the accumulation history of the voluminous Toba Magma". Science. 305 (5686): 991–994. Bibcode:2004Sci...305..991V. doi:10.1126/science.1096994. PMID 15310899. S2CID 43565268.
• Petraglia, M.; และคณะ (2007). "Middle Paleolithic Assemblages from the Indian Subcontinent Before and After the Toba Super-Eruption". Science. 317 (5834): 114–116. Bibcode:2007Sci...317..114P. doi:10.1126/science.1141564. PMID 17615356. S2CID 20380351.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ ทะเลสาบโตบา

• Toba, Sumatra, Indonesia – Volcano.oregonstate.edu Accessed 11 December 2005
• Stanley H. Ambrose, Volcanic Winter, and Differentiation of Modern Humans Accessed 11 December 2005
• Joel Achenbach, Who Knew, National Geographic Accessed 11 December 2005
• (Lake Toba Ecosystem Management Plan) From laketoba.org
• Magma 'Pancakes' May Have Fueled Toba Supervolcano
• คู่มือการท่องเที่ยว ทะเลสาบโตบา จากวิกิท่องเที่ยว (ในภาษาอังกฤษ)