Wszyscy zapewne słyszeli o superwulkanie Yellowstone, który znajduje się w centrum Ameryki Północnej, ale niewiele osób wie, że obecnie na Ziemi jest 10 do 20 superwulkanów, prawie tak samo niebezpiecznych. Erupcja każdego z nich może doprowadzić do poważnych zmian klimatycznych. 

Jednym z nich jest wulkan Toba, położony na indonezyjskiej wyspie Sumatra, który wybuchł 840 tys. lat temu, a następnie 75 tys. lat temu. Popiół emitowany do atmosfery blokował światło słoneczne, powodując globalne ochłodzenie. Zakłada się, że ostatnia erupcja Toby niemal zniszczyła ludzkość, której liczba spadła wówczas do kilku tysięcy, choć hipoteza ta jest kwestionowana przez wielu ekspertów. Tak czy inaczej, ale przewidywanie następnej erupcji Toby lub innego superwulkanu może okazać się kluczowe dla dzisiejszych ludzi.

Do tej pory naukowcy uważali, że taką katastrofę poprzedza gwałtowny napływ magmy do leżącej poniżej kaldery wulkanu komory magmowej. Jednak nowe prace geologów z Chin, Indonezji i Szwajcarii pokazały, że akumulacja magmy może następować stopniowo i niepostrzeżenie z zewnątrz, aż będzie za późno. Piszą o tym w artykule opublikowanym w czasopiśmie PNAS. 

Autorzy przebadali próbki cyrkonu, minerału znajdującego się w magmie, który wraz z nią unosi się na powierzchnię. Cyrkon zawiera śladowe ilości uranu, niestabilnego pierwiastka, który z czasem rozpada się na ołów, służąc jako narzędzie do datowania radioizotopowego starożytnych skał. Na podstawie tych danych naukowcy określili czas akumulacji magmy przed minionymi erupcjami wulkanu Toba.

Okazało się, że do zbiornika wulkanicznego nie doszło do nagłych i potężnych napływów stopionej materii. Magma kumulowała się stopniowo, a przed ostatnią erupcją proces trwał zaledwie 600 tys. lat, natomiast przed poprzednim ok. 1,4 mln lat. Ułatwiało to stałe zmiany wzrostu temperatury litosfery w sąsiedztwie wulkanu. Erupcja sprzed 840-tysięcy lat podgrzała skorupę ziemską, powodując, że magma, która nadal wpływała do zbiornika, ochładzała się i krzepła wolniej, a stopiona masa gromadziła się szybciej.

Naukowcy szacują, że dziś magma wchodzi do zbiornika Toba z prędkością około 4 kilometrów sześciennych na tysiąc lat, nie odstając od średnich z ostatnich milionów lat (od 0,8 do 10 km sześciennych na tysiąc lat). Do tej pory pod kalderą Toba zgromadziło się co najmniej 315 kilometrów sześciennych stopionej materii. Na podstawie tych wyliczeń wulkanolodzy przewidują, że kolejna erupcja wulkanu Toba może nastąpić w ciągu najbliższych 600 tysięcy lat.