Chad Yost en collega’s hebben een lang en gedetailleerd artikel in het huidige Journal of Human Evolution over de vraag waarom de vulkaanuitbarsting van Toba 74.000 jaar geleden de oude mens niet bijna tot uitsterven dreef.
Ik wil de laatste twee alinea’s van dit artikel citeren, die een glasheldere bespreking geven, met referenties, van de vraag waarom er geen bewijs is voor een massaal Toba-effect op menselijke populaties.
4.7. Een gefalsificeerde Toba catastrofe hypothese
Sinds de publicatie van Ambrose (1998), wordt de Toba supereruptie en zijn voorgestelde 6 jaar durende vulkanische winter nog steeds herhaaldelijk aangehaald, vooral in inleidende paragrafen, als de natuurlijke catastrofe die de mensheid op de rand van uitsterven bracht (menselijke populaties gereduceerd tot 10.000 individuen). Recente studies hebben duidelijk aangetoond dat vulkanische winterse omstandigheden nooit hebben plaatsgevonden in Oost-Afrika na de uitbarsting (Lane et al., 2013a ; Jackson et al., 2015), en wij hebben aangetoond dat er een zeer beperkte verstoring van de vegetatie was in de Zuidelijke Riftvallei van Oost-Afrika na de uitbarsting. Verder hebben we aangetoond dat de SO2-injecties in klimaatmodel-simulaties van de Toba-supereruptie met één of twee orden van grootte worden overschat. Deze overschatting geldt ook voor de vroege modellen van Rampino en Self (1992) die hebben bijgedragen tot de totstandkoming van het vulkanische wintermodel dat in Ambrose (1998) wordt voorgesteld. Het is ook onwaarschijnlijk dat de hypothese dat Toba de 1000-jarige koude periode van GS-20 inluidde, correct is, gezien het feit dat de snelle afkoeling in de NH eigenlijk al een paar honderd jaar voor de Toba-uitbarsting begon, om nog maar te zwijgen van het feit dat de modellering van Robock et al. (2009) met een SO2-injectie van 900× Pinatubo er niet in slaagde de NH-ijstijd in te leiden.
Er zijn talrijke genetische analyses die geen knelpunt hebben gedetecteerd dat samenvalt met de Toba-uitbarsting. In feite, als de bronpopulatie voor de OOA uitbreiding een ernstige bottleneck had, zou er een slechtere lineaire fit moeten zijn voor de afname van heterozygositeit met de afstand tot Afrika (Henn et al., 2012). Met de vooruitgang van whole genome sequencing convergeert de ooit ongrijpbare 100-50 ka Laat-Pleistoceen menselijke genetische bottleneck nu op ∼50 ka (Lippold et al., 2014; Karmin et al., 2015 ; Malaspinas et al., 2016) en wordt deze toegeschreven aan een OOA founder effect bottleneck (Mallick et al., 2016) in plaats van een populatie reductie bottleneck. Studies die zich richten op het reconstrueren van populatiegeschiedenissen identificeren een mogelijk populatiereductie knelpunt tussen ∼150 en ∼130 ka (Li en Durbin, 2011 ; Kidd et al, 2012), wat samenvalt met de voorlaatste ijstijd tijdens MIS 6. De piek in Ne bij ∼150 ka zou echter ook kunnen zijn ontstaan door toegenomen genetische diversiteit als gevolg van populatiestructuur met scheiding en vermenging (Li en Durbin, 2011), wat redelijkerwijs te verwachten is tijdens een koeler en droger MIS 6 klimaat in Afrika. De hypothese dat menselijke populaties werden gereduceerd tot 10.000 individuen na de Toba-uitbarsting wordt momenteel niet ondersteund, omdat AMH-populaties altijd relatief laag waren, rond 150 ka begonnen af te nemen, en bleven afnemen tot ∼30 ka (zie Discussie hierboven). Naarmate het paleomilieu-, archeologisch en genetisch onderzoek zich blijft opstapelen, wordt het steeds moeilijker om bewijzen te vinden ten gunste van de Toba-catastrofe-hypothese.
Het staat buiten kijf dat de Toba-uitbarsting een enorme geologische gebeurtenis was. Onderzoek naar deze gebeurtenis in het onderzoek naar aardsystemen is altijd een waardevol idee geweest.
Maar het is een enorme afleiding geweest voor archeologen.
Het Toba bottleneck idee kwam voort uit de aanvankelijke waarneming dat er een toeval zou kunnen zijn tussen de tijd van de bevolkingsexpansie en de Toba uitbarsting, 20 jaar geleden gedaan. Maar veel genetici (waaronder ikzelf) wezen er al snel op dat de data van bevolkingsexpansie weinig verband houden met de data van inkrimping van de bevolking, en dat de effectieve bevolkingsgrootte ordes van grootte kleiner zou kunnen zijn dan de werkelijke menselijke bevolking. Zelfs in 20 jaar oude mitochondriale DNA-gegevens was het duidelijk dat een enkele korte bottleneck na Toba niet het patroon van variatie kon verklaren dat in Afrikaanse populaties werd gevonden.
Ondertussen leken menselijke populaties in de koudste klimaatzones, zoals de Neandertalers van Europa, nooit duidelijke tekenen van bevolkingsafname te vertonen op het moment van de Toba gebeurtenis. Later werd duidelijk dat de archeologische gegevens veel dichter bij Toba, in India en later op Sumatra zelf, geen tekenen vertoonden van een grote onderbreking door de vulkaan. Ook werd duidelijk dat de aërosolen die het wereldklimaat afkoelen, zoals zwaveldioxide, niet evenredig waren met het volume van het door de Toba-uitbarsting uitgestoten gesteente.
Toch blijft dit idee verbazingwekkend diep geworteld in de hoofden van het publiek en van documentairemakers. Ik ben verbaasd dat er geen Toba speelfilm is gemaakt. Erger nog, het lijkt een ongewone mate van aandacht te domineren in de hoofden van paleoklimatologen, en in hun subsidieaanvragen.
Dit is zo’n voorbeeld van het falen om effectief te communiceren tussen genetici, geologen, en paleoklimatologen over de grenzen van hun gegevens. Het “samenvallen” van deze gebeurtenissen vanuit de genetica en de geologie was slechts een kleine overlapping tussen enorme betrouwbaarheidsgrenzen.
Het idee was nog steeds de moeite van het onderzoeken waard, zeker, maar aan de andere kant van de balans stonden verschillende negatieve indicatoren die destijds werden genegeerd of geminimaliseerd. Als de uitbarsting van de Toba het wereldklimaat een enorme schok had toegebracht, had dat duidelijk moeten blijken uit de in de jaren negentig beschikbare gegevens over de ijskolom, maar zo’n patroon was er niet. Destijds wezen onderzoekers deze tegenstrijdige waarneming van de hand door te suggereren dat de uitbarsting van Toba wellicht een langdurige koudecyclus in gang had gezet die in de ijskernen zichtbaar was (en waarvan nu bekend is dat zij vóór de uitbarsting was begonnen). En hoewel het ontbreken van enig effect van de uitbarsting op de Neanderthalers vrij duidelijk was, werden de archeologische gegevens ook afgedaan als te schaars om een discontinuïteit in de populatie te kunnen weerleggen. Immers, zo redeneerden de voorstanders van het idee, zelfs als de Neanderthalers 30.000 jaar na de Toba-uitbarsting nog sterk leken te zijn, dan zou een massale vulkanische winter hen toch nog wat kunnen hebben verzwakt.
Hier gaat het om: het is heel moeilijk om het idee te weerleggen dat de Toba-uitbarsting enig effect had op de mens in de oudheid. Deze enorme gebeurtenis is waarschijnlijk niet onopgemerkt gebleven bij de mensen in de oudheid die leefden ten tijde van de uitbarsting, 74.000 jaar geleden. Veel van deze mensen uit de oudheid hebben mogelijk nadelige gevolgen van de uitbarsting ondervonden, zowel plaatselijk als over de hele wereld. Veel mensen over de hele wereld hebben nadelige gevolgen ondervonden van de uitbarsting van de berg Pinatubo in 1991, en we weten uit waarnemingen en klimaatmodellen dat die gevolgen niet altijd merkbaar zijn, zelfs niet voor de mensen die ze ervaren!
Maar dat rechtvaardigt niet wat een wijdverbreid publiek geloof is geworden, namelijk dat de laat-Pleistocene mens een bedreigde soort was, die door een vulkaan bijna was uitgestorven. Het is een mythe waarvan we nu weten dat ze onjuist is.
We hebben nu de kans om de mensen uit te leggen hoeveel wetenschappers het bij het verkeerde eind hadden, hoezeer de paleoklimaatwetenschap en de genetica vooruitgang hebben geboekt, en hoe enorm het archeologisch archief is gegroeid.