Chad Yost et ses collègues ont un article long et détaillé dans le Journal of Human Evolution actuel sur la raison pour laquelle l’éruption volcanique de Toba il y a 74 000 ans n’a pas conduit les anciens humains près de l’extinction.
Je veux citer les deux derniers paragraphes de ce papier, qui donnent une discussion claire comme du cristal, avec des références, de la raison pour laquelle il n’y a aucune preuve d’un effet massif de Toba sur les populations humaines.
4.7. Une hypothèse de catastrophe Toba falsifiée
Depuis la publication d’Ambrose (1998), la superéruption de Toba et son hiver volcanique proposé de 6 ans continue d’être citée à plusieurs reprises, en particulier dans les paragraphes d’introduction, comme la catastrophe naturelle qui a amené l’humanité au bord de l’extinction (populations humaines réduites à 10 000 individus). Des études récentes ont clairement montré que les conditions d’hiver volcanique ne se sont jamais produites en Afrique de l’Est après l’éruption (Lane et al., 2013a ; Jackson et al., 2015), et nous avons montré qu’il y avait une perturbation très limitée de la végétation dans la vallée du rift sud de l’Afrique de l’Est après l’éruption. De plus, nous avons démontré la surestimation des injections de SO2 dans les simulations du modèle climatique de la superéruption du Toba d’un ou deux ordres de grandeur. Cette surestimation inclut les premiers modèles de Rampino et Self (1992) qui ont aidé à construire le modèle d’hiver volcanique proposé par Ambrose (1998). L’hypothèse selon laquelle Toba a déclenché la période froide GS-20 de 1000 ans est également peu susceptible d’être correcte étant donné que le refroidissement rapide dans le NH a en fait commencé quelques centaines d’années avant l’éruption de Toba, sans parler du fait que la modélisation de Robock et al. (2009) utilisant une injection de SO2 de 900× Pinatubo n’a pas réussi à initier la glaciation du NH.
De nombreuses analyses génétiques n’ont pas détecté un goulot d’étranglement qui coïncide avec l’éruption de Toba. En fait, si la population source pour l’expansion de l’OOA a souffert d’un grave goulot d’étranglement, il devrait y avoir un ajustement linéaire plus faible au déclin de l’hétérozygotie avec la distance de l’Afrique (Henn et al., 2012). Avec les progrès du séquençage du génome entier, le goulot d’étranglement génétique humain du Pléistocène tardif, autrefois insaisissable, de 100 à 50 ka, converge maintenant vers ∼50 ka (Lippold et al., 2014 ; Karmin et al., 2015 ; Malaspinas et al., 2016) et est attribué à un goulot d’étranglement par effet fondateur de l’OOA (Mallick et al., 2016) plutôt qu’à un goulot d’étranglement par réduction de la population. Les études axées sur la reconstitution de l’histoire des populations identifient un possible goulot d’étranglement réducteur de population entre ∼150 et ∼130 ka (Li et Durbin, 2011 ; Kidd et al, 2012), ce qui coïncide avec l’avant-dernière ère glaciaire au cours du MIS 6. Cependant, le pic de Ne à ∼150 ka pourrait également être dû à une diversité génétique accrue en raison d’une structure de population impliquant une séparation et un mélange (Li et Durbin, 2011), ce qui est raisonnable de s’attendre au cours d’un climat plus frais et plus sec au cours du MIS 6 en Afrique. L’hypothèse selon laquelle les populations humaines ont été réduites à 10 000 individus après l’éruption du Toba n’est actuellement pas étayée, car les populations d’AMH ont toujours été relativement faibles, ont commencé à décliner vers 150 ka et ont continué à diminuer jusqu’à ∼30 ka (voir Discussion ci-dessus). Alors que les recherches paléoenvironnementales, archéologiques et génétiques continuent de s’accumuler, il devient de plus en plus difficile de trouver des preuves en faveur de l’hypothèse de la catastrophe de Toba.
Il ne fait aucun doute que l’éruption de Toba a été un événement géologique massif. Enquêter sur cet événement dans la recherche sur les systèmes terrestres a toujours été une idée précieuse.
Mais cela a été une distraction massive pour les archéologues.
L’idée du goulot d’étranglement du Toba est venue de l’observation initiale qu’il pourrait y avoir une coïncidence entre les temps d’expansion de la population et l’éruption du Toba, faite il y a 20 ans. Mais de nombreux généticiens (dont moi) ont rapidement fait remarquer que les dates d’expansion de la population ont peu de rapport avec les dates de contraction de la population, et que la taille effective de la population pourrait être inférieure de plusieurs ordres de grandeur à la population humaine réelle. Même dans des données d’ADN mitochondrial vieilles de 20 ans, il était clair qu’un seul court goulot d’étranglement post-Toba ne pouvait pas expliquer le modèle de variation trouvé dans les populations africaines.
Pendant ce temps, les populations humaines dans les zones climatiques les plus froides, comme les Néandertaliens d’Europe, n’ont jamais semblé montrer de signes évidents de réduction de population au moment de l’événement de Toba. Plus tard, il est apparu que les archives archéologiques beaucoup plus proches de Toba, en Inde et plus tard à Sumatra même, ne montraient aucun signe d’une interruption majeure causée par le volcan. Il est également devenu clair que les aérosols qui refroidissent le climat mondial, comme le dioxyde de soufre, n’étaient pas à l’échelle du volume de roche éjecté par l’éruption du Toba.
Pourtant, cette idée reste étonnamment ancrée dans l’esprit du public et des réalisateurs de documentaires. Je suis surpris qu’il n’y ait pas eu de long métrage sur le Toba. Pire, elle semble dominer un degré inhabituel d’attention dans l’esprit des paléoclimatologues, et dans leurs demandes de subventions.
C’est un tel exemple de l’échec de la communication efficace entre les généticiens, les géologues et les paléoclimatologues sur les limites de leurs données. La « coïncidence » de ces événements issus de la génétique et de la géologie n’était qu’un petit chevauchement entre d’énormes limites de confiance.
L’idée valait quand même la peine d’être étudiée, bien sûr, mais de l’autre côté de la balance se trouvaient plusieurs indicateurs négatifs qui ont été ignorés ou minimisés à l’époque. Si l’éruption du Toba avait massivement choqué le climat mondial, cela aurait dû être évident dans les données des carottes de glace disponibles dans les années 1990, or il n’y avait pas de tel schéma. À l’époque, les chercheurs ont rejeté cette observation contradictoire, suggérant que l’éruption du Toba aurait pu initier un cycle froid à plus long terme qui était apparent dans les carottes de glace (dont on sait maintenant qu’il a commencé avant l’éruption). Et si l’absence d’effet de l’éruption sur les Néandertaliens était assez claire, les données archéologiques ont également été rejetées comme étant trop rares pour réfuter une certaine discontinuité de la population. Après tout, les partisans de cette idée ont raisonné, même si les Néandertaliens semblaient aller fort pendant 30 000 ans après l’éruption du Toba, un hiver volcanique massif aurait quand même pu les ramollir un peu.
Voilà le truc : il est très difficile de réfuter l’idée que l’éruption du Toba a eu un certain effet sur les anciens humains. En tant qu’événement massif, il n’a probablement pas été inaperçu par les anciens humains qui vivaient au moment de l’éruption, il y a 74 000 ans. Nombre d’entre eux ont pu souffrir des effets néfastes de l’éruption, à la fois localement et dans le monde entier. De nombreuses personnes dans le monde ont souffert d’effets néfastes de l’éruption du Mont Pinatubo en 1991, et nous savons, grâce aux observations et à la modélisation climatique, que ces effets ne sont pas toujours perceptibles, même pour les personnes qui les subissent !
Mais cela ne justifie pas ce qui est devenu une croyance publique répandue selon laquelle les humains du Pléistocène supérieur étaient une espèce en voie de disparition, poussée au bord de l’extinction par un volcan. C’est un mythe dont nous savons maintenant qu’il est faux.
Nous avons maintenant l’occasion d’expliquer aux gens combien de scientifiques se sont trompés, comment la science du paléoclimat et la génétique ont toutes deux progressé, et comment le dossier archéologique s’est massivement étoffé.