Beberapa hari yang lalu ilmuwan mengemukakan teori tentang letusan
gunung Toba, gunung berapi terbesar zaman prasejarah yang berkaitan
dengan inti es Greenland dan Antartika, penemuan ini memperkuat
perubahan iklim masa lalu yang juga menjelaskan migrasi nenek moyang
manusia dari Asia ke seluruh dunia.
Peneliti iklim Denmark (dipublikasikan pada jurnal Climate of the Past)
mengubah pandangan mengenai pegunungan di Sumatera, dimana sisa-sisa
letusan gunung Toba terjadi sekitar 74,000 tahun lalu meletus dan
menjadi letusan gunung berapi terbesar di Bumi dalam dua juta tahun
terakhir.
Letusan Gunung Toba Dan Kelanjutan Peradaban
Letusan gunung Toba memuntahkan magma lebih dari 2800 km3, dan
sebanyak 800 km3 dilemparkan ke atmosfer sebagai abu yang menyebar
hingga ke barat Laut Arab. Aerosol kimia terbawa lebih jauh dan telah
terdeteksi di inti es Greenland dan Antartika. Debu vulkanik dan gas
seperti belerang dioksida dapat memberikan efek dramatis pada iklim
bumi.
Sulfur dioksida menyatu dengan air untuk membentuk tetesan kecil (atau
aerosol) dari asam sulfat, yang dapat membuat kabut mengurangi sinar
matahari mencapai permukaan bumi, iklim ini dan memicu musim dingin
vulkanik. Letusan gunung Toba bertepatan dengan lonjakan konsentrasi
sulfat di inti es Greenland, diikuti satu abad atau lebih terjadi
pendinginan drastis di mana suhu turun sekitar 10 derajat Celcius.
Ilmuwan dari Universitas Kopenhagen Niels Bohr Institute menggunakan
data tentang letusan untuk menghubungkan pengeboran inti es Greenland
dan Antartika dengan mempelajari keasaman es.
Letusan gunung Toba mengeluarkan awan abu besar dan asam sulfat hingga
ke atmosfer dan stratosfer. Awan menyebar di seluruh dunia dan setelah
beberapa tahun asam sulfat turun kembali ke bumi dalam bentuk hujan
asam.
Para peneliti melacak asam ini di lapisan es Greenland dan di belahan
bumi Antartika. Semua ini memungkinkan untuk meng-sinkronisasi dua
belahan dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Rangkaian
puncak keasaman dari dua inti es sangat sesuai, peneliti telah
menghitung lapisan yang tertimbun selama bertahun-tahun antara puncak
asam didua inti es.
Temuan baru ini memungkinkan para ilmuwan untuk membandingkan inti es
Greenland dan Antartika dengan akurasi tahunan. Dengan cara ini, mereka
dapat menggabungkan pengetahuan terdahulu tentang perubahan iklim di
kutub utara dan selatan. Dengan mengukur kandungan gas rumah kaca dalam
inti es, para ilmuwan sebelumnya telah memiliki ketidakpastian relatif
tentang kejadian beberapa ratus tahun lalu. Tetapi dengan lapisan
vulkanik dapat menghubungkan core dalam beberapa dekade.
Gunung Toba Berperan Dalam Perubahan Iklim
Ada banyak spekulasi tentang bagaimana suatu letusan besar mempengaruhi
iklim, awan raksasa berpartikel belerang dilemparkan ke stratosfer yang
melindungi dari radiasi matahari, tentunya hal ini menyebabkan bumi
menjadi dingin. Pemodelan menunjukkan letusan besar gunung Toba bisa
menyebabkan pendinginan hingga sepuluh derajat di suhu global selama
beberapa dekade.
Sejarah yang sebelumnya dari letusan gunung Toba menegaskan bahwa hal
itu menyebabkan cuaca dingin lebih dari 1000 tahun di Greenland. Tetapi
temuan baru menunjukkan bahwa letusan gunung Toba tidak menyebabkan
pendinginan global yang berkepanjangan, karena bertepatan dengan
pemanasan di Antartika.
Dalam penelitian inti es dapat terlihat bahwa tidak ada pendinginan
global secara umum sebagai akibat dari letusan gunung Toba. Tentu saja
ada faktor fluktuasi pendingin besar di belahan kutub utara, tetapi
menjadi lebih hangat di belahan bumi selatan, sehingga pendinginan
global berjalan singkat.
Pola iklim berlawanan di utara dan selatan bersamaan dengan perubahan
iklim mendadak di utara dapat dilihat di seluruh Zaman Es. Hal ini tentu
saja menyatakan secara langsung bahwa gunung Toba meletus selama satu
periode di mana pendinginan besar-besaran terjadi di utara. Dalam kaitan
periode pendinginan di Greenland pada Zaman Es, belum banyak penemuan
letusan besar seperti yang terjadi pada ledakan gunung Toba.
Nenek Moyang Manusia Berasal Dari Asia?
Ini berkaitan dengan studi Michael Storey dari Roskilde University
sebelumnya, dia menerbitkan sebuah studi presisi letusan yang tak
terlihat hingga sekarang, letusan gunung Toba yang terjadi 73,880 tahun
yang lalu.
Storey juga menyatakan studi lain, bahwa nenek moyang manusia berada
di Asia Tenggara sekitar 74,000 tahun yang lalu, sejalan dengan revisi
terbaru evolusi manusia dan dengan bukti arkeologi dari Arab dan India
pada masa Pra-ledakan gunung Toba yang juga menjelaskan manusia modern
dari Afrika.
Sejarah ditandai dengan Haplotype disebut L3 yang berasal sebelum
manusia meninggalkan Afrika, fosil genetik yang ditemukan pada banyak
orang Afrika dan non-Afrika. Catatan Pedro Soares (Molecular Biology
Evolution 29, 915–927, 2012) menyatakan molekuler L3 sudah ada sejak
60,000 hingga 70,000 tahun yang lalu yang menunjukkan bahwa manusia
meninggalkan Afrika beberapa ribu tahun setelah ledakan gunung Toba.
Haplotype tertua yang merupakan keturunan langsung dari L3 luar Afrika
berusia 60,000 hingga 65,000 tahun. Fosil ini memunculkan beberapa
pendapat variasi genetik yang tersebar sepanjang Arab hingga ke Bali.
Stephen Oppenheimer, seorang ahli genetika University of Oxford
mengatakan bahwa manusia bergerak sangat cepat, sebelum mutasi baru
terjadi.
Rute yang paling masuk akal dalam migrasi cepat tersebut adalah di
sepanjang pantai Samudra Hindia. Pada pertengahan tahun 2000-an,
sebagian besar peneliti mengenal mutasi ekspress, hal ini dikenal
migrasi pasca ledakan gunung Toba. Kemudian analisis mtDNA dan kromosom Y
pria menyatakan bahwa manusia keluar dari Afrika mungkin kurang dari
60,000 tahun yang lalu.
Dan dalam review tahun 2006 yang diterbitkan Paul Mellars (Going East:
New Genetic and Archaeological Perspectives on the Modern Human
Colonization of Eurasia), Mellars berpendapat bahwa catatan arkeologi
Asia dan Australia tidak hanya didukung bukti genetik migrasi pasca
ledakan gunung Toba, tetapi juga menunjukkan bagaimana kemajuan budaya
membantu untuk membentuk peradaban baru dibelahan dunia.
Manusia Modern Hidup Di India Sebelum Letusan Gunung Toba
Manusia modern hidup di India sebelum terjadinya letusan Gunung Toba,
jauh lebih awal dibandingkan penyebaran manusia modern di Eropa ataupun
Asia Barat.
Gunung Toba (super volcano) telah meletus secara eksplosif beberapa kali
selama kurun waktu 1,2 juta tahun terakhir. Dalam kurun waktu itu,
letusan yang terbesar dan paling merusak Bumi terjadi sekitar 74,000
tahun yang lalu. Diperkirakan material vulkanik dimuntahkan sekitar 2800
kilometer kubik selama terjadinya letusan super, jauh lebih besar dari
letusan Krakatau dan Pinatubo.
Ketika terjadinya letusan Gunung Toba 74,000 tahun yang lalu, manusia
dari berbagi wilayah bumi termasuk Neanderthal dan Homo Floresiensis
harus beradaptasi dengan cuaca dingin. Semua spesis menciptakan alat
batu, mengumpulkan tanaman dan hewan buruan sebagai mata pencaharian.
Catatan iklim Palaeo yang dikombinasikan dengan data genetik mungkin
menunjukkan penurunan drastis jumlah manusia yang selamat ketika
terjadinya ledakan (bottleneck). Salah satu misteri yang paling penting
dalam memahami dampak letusan Gunung Toba adalah kurangnya penelitian
arkeologi melihat sisa-sisa yang sebenarnya ditinggalkan oleh manusia
modern, sisa-sisa peninggalan yang secara langsung tertutupi hujan abu
diwilayah India.
Penelitian Genetik Manusia Modern India
Menurut teori Bottleneck Genetik, antara 50,000 dan 100,000 tahun yang
lalu populasi manusia menurun tajam sekitar 3,000 hingga 10,000 orang
yang selamat. Perkiraan ini didukung bukti genetik menunjukkan bahwa
manusia yang ada saat ini adalah keturunan dari populasi yang sangat
kecil antara 1000 hingga 10,000 pasangan sekitar 70,000 tahun yang lalu.
Para pendukung teori Bottleneck Genetik menunjukkan bahwa letusan Toba
mengakibatkan bencana ekologis global, termasuk perusakan vegetasi
dengan kekeringan parah diwilayah hutan hujan tropis dan musiman. Musim
dingin vulkanik terjadi selama 10 tahun dipicu letusan gunung telah
menghancurkan sumber makanan manusia dan menyebabkan penurunan berat dan
ukuran populasi. Perubahan lingkungan menghambat perkembangan spesies,
termasuk diantaranya Hominid. Perbedaan genetik antara manusia modern
mencerminkan perubahan spesis dalam 70,000 tahun terakhir, teori ini
lebih mungkin daripada diferensiasi bertahap selama jutaan tahun.
Baru-baru ini penelitian genetik membantah adanya bukti keberadaan
manusia modern di Asia Selatan sebelum letusan Gunung Toba di Sumatera
yang terjadi sekitar 74,000 tahun lalu. Penelitian tersebut diberitakan
Proceedings of the National Academy of Sciences yang menyertakan hasil
analisis tentang keberadaan manusia modern.
Letusan Gunung Toba dianggap sebagai salah satu bencana yang menakutkan
karena peristiwa ini menyangkut evolusi manusia sekitar 74,000 tahun
yang lalu, baik sebelum maupun sesudah letusan gunung. Seperti yang
diungkapkan Prof Martin Richards dari University of Huddersfield tahun
2005 lalu, penelitian ini melibatkan bukti DNA mitokondria yang
menunjukkan bahwa manusia modern secara anatomis tersebar dari Afrika.
Dimana Afrika dianggap sebagai tanah kelahiran yang tersebar sepanjang
jalur pantai selatan, dari Horn hingga Saudi terjadi sekitar 60,000
tahun yang lalu pasca letusan Toba.
Akan tetapi, para arkeolog menggali dan menemukan bukti baru di India
kemudian mengklaim bahwa manusia modern berada diwilayah India sebelum
terjadinya letusan Gunung Toba, jauh lebih awal (120,000 tahun yang
lalu) dibandingkan penyebaran manusia modern di Eropa ataupun wilayah
Timur Tengah. Temuan ini didasarkan pada penemuan alat batu yang
terdapat dibawah lapisan abu Toba, yang tersebar keseluruh dunia.
Salah satu hal yang tidak disertakan pada penelitian tahun 2005 adalah
bukti dari India, yaitu urutan mitokondria. Dengan menggunakan DNA
mitokondria pada populasi yang ada saat ini dan memproyeksikan berbagai
bukti lain dalam penelitian, hal ini menghasikan estimasi yang lebih
tepat untuk memperkirakan waktu kedatangan manusia modern di India.
Bukti menunjukkan penyebaran dari Afrika dan pemu****n India tidak lebih
awal dari 60,000 tahun yang lalu.
Kesamaan arkeologi erat hubunganya dengan teknologi alat batu Afrika dan
India setelah 70,000 tahun yang lalu. Kemudian fitur budaya seperti
manik-manik dan ukiran menunjukkan kemiripan bahan India bersumber dari
wilayah Afrika. Jadi, ada manusia modern di India sebelum letusan Toba,
karena bukti alat-alat batu ditemukan disana tapi mereka bisa saja
spesis Neanderthal atau populasi pra-modern lainnya.
Sementara manusia kuno yang hidup di Asia Barat dan Eropa tergantikan
oleh manusia modern sekitar 50,000 hingga 40,000 tahun lalu yang
diiringi teknologi baru, diperkirakan awal manusia Neanderthal hidup
diwilayah tersebut.