Imagínese un año en África en el que el verano nunca llega. El cielo adquiere un tono gris durante el día y se ilumina en rojo por la noche. Las flores no florecen. Los árboles mueren en invierno. Los grandes mamíferos como el antílope se adelgazan, mueren de hambre y proporcionan poca grasa a los depredadores (carnívoros y cazadores humanos) que dependen de ellos. Luego, este mismo ciclo descorazonador se repite, año tras año. Esta es una imagen de la vida en la tierra después de la erupción del supervolcán, Monte Toba en Indonesia, alrededor de 74, Hace 000 años. En un artículo publicado esta semana en Naturaleza , Los científicos muestran que los primeros humanos modernos de la costa de Sudáfrica prosperaron gracias a este evento.

Una erupción cien veces más pequeña que el monte Toba, la del monte Tambora, también en Indonesia, en 1815 - se cree que fue responsable de un año sin verano en 1816. El impacto en la población humana fue terrible - malas cosechas en Eurasia y América del Norte, hambrunas y migraciones masivas. El efecto del monte Toba, un supervolcán que empequeñece incluso las masivas erupciones de Yellowstone del pasado más profundo, habría tenido una mucho más grande, y de fieltro más largo, impacto en personas de todo el mundo.

La escala de la caída de cenizas por sí sola da fe de la magnitud del desastre ambiental. Enormes cantidades de aerosoles inyectados a gran altura en la atmósfera habrían disminuido gravemente la luz solar, con estimaciones que oscilan entre un 25 y un 90 por ciento de reducción de la luz. Bajo estas condiciones, la muerte de las plantas es predecible, y hay evidencia de secado significativo, Los incendios forestales y la comunidad vegetal cambian en África Oriental justo después de la erupción de Toba.

Si el monte Tambora creó tal devastación durante un año completo, y Tambora fue un contratiempo en comparación con Toba, podemos imaginar una catástrofe mundial con la erupción de Toba, un evento que duró varios años y que llevó la vida al borde de la extinción.

En Indonesia, la fuente de la destrucción habría sido evidente para los testigos aterrorizados, justo antes de morir. Sin embargo, como una familia de cazadores-recolectores en África 74, 000 años atrás, no habría tenido ni idea de la razón del cambio repentino y devastador en el clima. Llega la hambruna y mueren jóvenes y ancianos. Tus grupos sociales están devastados y su sociedad está al borde del colapso.

El efecto de la erupción de Toba ciertamente habría afectado a algunos ecosistemas más que a otros, posiblemente creando áreas, llamadas refugios, en las que a algunos grupos humanos les fue mejor que a otros durante todo el evento. El hecho de que su grupo viviera o no en un refugio así habría dependido en gran medida del tipo de recursos disponibles. Recursos costeros, como mariscos, son muy nutritivos y menos susceptibles a la erupción que las plantas y animales de las zonas del interior.

Cuando la columna de fuego, El humo y los escombros estallaron en la cima del monte Toba, arrojó roca, gas y diminutos trozos microscópicos (criptotefra) de vidrio que, bajo un microscopio, tienen una forma de gancho característica que se produce cuando el vidrio se fractura a través de una burbuja. Bombeado a la atmósfera estos fragmentos invisibles se esparcen por todo el mundo.

Panagiotis (Takis) Karkanas, director del Laboratorio de Ciencias Arqueológicas Malcolm H. Wiener, Escuela Americana de Estudios Clásicos, Grecia, Vi un solo fragmento de esta explosión bajo un microscopio en una rodaja de sedimento arqueológico envuelto en resina.

"Era una partícula de fragmentos de millones de otras partículas minerales que estaba investigando. Pero estaba allí, y no puede ser otra cosa "dice Karkanas.

El fragmento vino de un sitio arqueológico en un refugio rocoso llamado Pinnacle Point 5-6, en la costa sur de Sudáfrica, cerca de la ciudad de Mossel Bay. Los sedimentos datan de alrededor del 74, Hace 000 años.

"Takis y yo habíamos discutido el potencial de encontrar los fragmentos de Toba en los sedimentos de nuestro sitio arqueológico, y con su ojo de águila, encontró uno, "explica Curtis W. Marean, director de proyecto de las excavaciones de Pinnacle Point. Marean es director asociado del Instituto de Orígenes Humanos de la Universidad Estatal de Arizona y profesor honorario del Centro de Paleociencia Costera de la Universidad Nelson Mandela. Sudáfrica.

Marean le mostró la imagen del fragmento a Eugene Smith, vulcanólogo de la Universidad de Nevada en Las Vegas, y Smith confirmó que era un fragmento volcánico.

"El estudio de Pinnacle Point me devolvió al estudio de los fragmentos de vidrio de mi tesis de maestría 40 años antes, "dice Smith.

Al principio del estudio, El equipo trajo a la experta científica en criptotephra Christine Lane, quien entrenó a la estudiante de posgrado Amber Ciravolo en las técnicas necesarias. Más tarde, Racheal Johnsen se unió a Ciravalo como gerente de laboratorio y desarrolló nuevas técnicas.

Desde cero con el apoyo de la National Science Foundation, desarrollaron el Laboratorio Cryptotephra para Investigaciones Arqueológicas y Geológicas, que ahora está involucrado en proyectos no solo en África, pero en italia Nevada y Utah.

Encerrado en ese fragmento de vidrio volcánico hay una firma química distinta, una huella digital que los científicos pueden usar para rastrear la erupción asesina. En su papel en Naturaleza , el equipo describe el hallazgo de estos fragmentos en dos sitios arqueológicos en la costa de Sudáfrica, rastreando esos fragmentos hasta Toba a través de huellas dactilares químicas y documentando una ocupación humana continua a lo largo del evento volcánico.

"Muchos estudios anteriores han intentado probar la hipótesis de que Toba devastó poblaciones humanas, "Marean señala." Pero han fallado porque no han podido presentar pruebas definitivas que relacionen una ocupación humana con el momento exacto del evento ".

La mayoría de los estudios han analizado si Toba causó o no un cambio ambiental. Lo hizo, pero tales estudios carecen de los datos arqueológicos necesarios para mostrar cómo Toba afectó a los humanos.

El equipo de Pinnacle Point ha estado a la vanguardia del desarrollo y la aplicación de técnicas arqueológicas muy avanzadas. Miden todo en el sitio con precisión milimétrica con una "estación total, "un dispositivo de medición láser integrado en computadoras de mano para una grabación precisa y sin errores.

Naomi Cleghorn de la Universidad de Texas en Arlington, registró las muestras de Pinnacle Point a medida que fueron eliminadas.

Cleghorn explica, "Recolectamos una larga columna de muestras, extrayendo una pequeña cantidad de sedimento de la pared de nuestra excavación anterior. Cada vez que recolectamos una muestra, filmamos su posición con la estación total ".

Las ubicaciones de muestra de la estación total y miles de otros puntos que representan artefactos de piedra, hueso, y otros restos culturales de los antiguos habitantes se utilizaron para construir modelos digitales del sitio.

"Estos modelos nos dicen mucho sobre cómo vivían las personas en el sitio y cómo cambiaron sus actividades a lo largo del tiempo, "dice Erich Fisher, científico investigador asociado del Instituto de Orígenes Humanos, que construyó los modelos 3D fotorrealistas detallados a partir de los datos. "Lo que descubrimos fue que durante y después de la erupción de Toba, la gente vivía en el sitio continuamente, y no hubo evidencia de que afectara su vida diaria ".

Además de comprender cómo Toba afectó a los humanos en esta región, el estudio tiene otras implicaciones importantes para las técnicas de datación arqueológica. Las fechas arqueológicas en estos rangos de edad son imprecisas:el error típico es del 10 por ciento (o miles de años). Toba ceniza caída, sin embargo, fue un evento muy rápido que ha sido fechado con precisión. El tiempo de deposición del fragmento fue probablemente de unas dos semanas de duración, instantáneo en términos geológicos.

"Encontramos los fragmentos en dos sitios, "explica Marean." El refugio rocoso de Pinnacle Point (donde vivía la gente, comió, trabajó y durmió) y un sitio al aire libre a unos 10 kilómetros de distancia llamado Vleesbaai. Este último sitio es donde un grupo de personas, posiblemente miembros del mismo grupo que los de Pinnacle Point, se sentó en un pequeño círculo e hizo herramientas de piedra. Encontrar los fragmentos en ambos sitios nos permite vincular estos dos registros casi en el mismo momento en el tiempo ".

No solo eso, pero la ubicación del fragmento permite a los científicos proporcionar una prueba independiente de la edad del sitio estimada por otras técnicas. La gente vivía en el sitio Pinnacle Point 5-6 de 90, 000 a 50, Hace 000 años. Zenobia Jacobs con la Universidad de Wollongong, Australia, utilizó luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) para fechar 90 muestras y desarrollar un modelo de la edad de todas las capas. OSL fecha la última vez que los granos de arena individuales fueron expuestos a la luz.

"Ha habido cierto debate sobre la precisión de la datación OSL, pero el modelo de edad de Jacobs fechó las capas donde encontramos los fragmentos de Toba en aproximadamente 74, Hace 000 años, justo en el dinero, ", dice Marean. Esto brinda un fuerte apoyo al enfoque de vanguardia de Jacobs para las citas OSL, que ha aplicado a sitios en todo el sur de África y el mundo.

"La datación OSL es el método de caballo de batalla para la construcción de líneas de tiempo para una gran parte de nuestra propia historia. Es importante probar si el reloj marca al ritmo correcto. Por lo tanto, obtener este grado de confirmación es agradable, "dice Jacobs.

En la década de 1990, Los científicos comenzaron a argumentar que esta erupción del monte Toba, el más poderoso de los últimos dos millones de años, provocó un invierno volcánico de larga duración que puede haber devastado los ecosistemas del mundo y provocado desplomes demográficos generalizados, tal vez incluso un evento cercano a la extinción en nuestro propio linaje, un supuesto cuello de botella.

Este estudio muestra que a lo largo de la costa rica en alimentos del sur de África, la gente prosperó a través de esta mega erupción, quizás debido al régimen alimenticio excepcionalmente rico en esta costa. Ahora, otros equipos de investigación pueden tomar los métodos nuevos y avanzados desarrollados en este estudio y aplicarlos a sus sitios en otras partes de África para que los investigadores puedan ver si esta fue la única población que sobrevivió a estos tiempos devastadores.