11 Fakta Sejarah Letusan Gunung Toba, Memengaruhi Iklim Dunia

Gunung berapi umumnya terbagi dalam empat kategori: gunung berapi kerucut bara, gunung berapi komposit, gunung berapi perisai, dan gunung berapi kubah lava. Letusan Gunung Toba sebenarnya berasal dari kompleks kaldera yang menampung beberapa kubah lava, banyak di antaranya terbentuk setelah letusan terbesar terjadi, yang disebut Letusan Toba Termuda. Kubah lava biasanya terbentuk ketika magma yang sangat kental menumpuk seiring berjalannya waktu, lalu mendorongnya ke atas hingga berbentuk kubah.

Artinya, letusan dahsyat Gunung Toba yang terjadi sekitar 74 ribu tahun yang lalu sebenarnya berasal dari sistem vulkanik yang lebih besar. Jadi, bukan hanya satu gunung yang meledak. Dikutip Oregon State University, sistem kaldera Gunung Toba diperkirakan berukuran 30 kali 100 km dan telah mengalami beberapa letusan yang signifikan selama bertahun-tahun, termasuk 2 letusan sebelumnya yang terjadi sekitar 840 ribu dan 700 ribu tahun yang lalu. Tampaknya, Letusan Toba Termuda pada 74 ribu tahun yang lalu terjadi akibat retakan di sekitar tempat yang sekarang disebut Danau Toba. Jadi, Danau Toba terbentuk dari runtuhnya Kaldera Toba.

Penelitian yang cermat terhadap endapan abu, kaldera, dan bukti fisik yang ditinggalkan oleh letusan Gunung Toba menunjukkan bahwa hal tersebut sangat signifikan. Dilansir laman Science, letusan Gunung Toba masih menjadi letusan terbesar yang diketahui dalam 2 juta tahun terakhir. Lebih pentingnya lagi, letusan ini menghasilkan material dua kali lipat lebih banyak dibandingkan letusan Gunung Tambora pada 1815, yang juga menjadi salah satu letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah.

Letusan Toba Termuda menghasilkan sekitar 2.800 kilometer kubik material. Ini Mengalahkan letusan Gunung Saint Helens di Amerika pada 1980, yang hanya menghasilkan 1 kilometer kubik material. Abu dari letusan Gunung Toba tersebut menyelimuti sekitar separuh wilayah Amerika Serikat (tidak termasuk Alaska atau Hawaii), dan menyebar hingga ke Timur Tengah.

Letusan Gunung Toba juga berada pada 8 skala VEI, yang merupakan level tertinggi dalam skala letusan gunung berapi. Di sisi lain, Gunung Tambora, yang memiliki jumlah korban jiwa terbesar akibat letusan gunung berapi (puluhan ribu korban jiwa) dan menyebabkan musim dingin karena abu vulkaniknya, justru berada pada 7 skala VEI. Jadi kamu tahu, kan, seberapa dahsyatnya letusan Gunung Toba ini?

Meski Gunung Toba menduduki peringkat sebagai letusan terbesar yang pernah ada, ia bukan satu-satunya letusan besar yang pernah terjadi di Indonesia. Dalam catatan sejarah, ada letusan Gunung Tambora pada 1815. Letusannya juga tak kalah dahsyatnya. Selain itu, pada abad ke-20, Amerika Serikat juga pernah mengalami letusan besar Gunung Berapi Novarupta di Alaska pada 1912. Meski begitu, letusan Gunung Saint Helens di negara bagian Washington pada 1980 jauh lebih mematikan.

Amerika juga memiliki beberapa letusan besar yang mendekati kekuatan letusan Gunung Toba. Letusan terbesar kaldera Yellowstone di Wyoming saat ini terjadi sekitar 2 juta tahun yang lalu dan menghasilkan material sebesar 2.450 kilometer kubik. Letusan lain di kaldera Yellowstone ini terjadi sekitar 630 ribu tahun lalu dan menghasilkan 1.000 kilometer kubik material. Sementara, letusan terdekat lainnya terjadi 1,3 juta tahun lalu dan menghasilkan 279 kilometer kubik material.

Gunung Yellowstone menjadi titik terbaru dari serangkaian titik panas vulkanik di wilayah tersebut. Pergerakan kerak Bumi telah menggeser pusat titik tersebut setiap beberapa juta tahun, yang berarti bahwa Yellowstone dan kalderanya akan tetap aktif secara geologis dalam waktu yang cukup lama. Jika Gunung Yellowstone kembali meletus, Bumi akan menjadi musim dingin tanpa Matahari, sebagaimana yang dilaporkan Scientific American.

Jika sebuah gunung berapi meletus dengan sangat dahsyat dan memuntahkan cukup banyak material ke atmosfer Bumi, awan akan membentuk lapisan tebal dan sinar Matahari tidak bisa mencapai permukaan Bumi karena awan tebal tersebut. Akibatnya, tumbuhan tidak bisa berfotosintesis, yang membuat tumbuhan layu dan mati. Hal ini tentunya menyebabkan efek domino bagi makhluk hidup lain. Hewan dan manusia akan kelaparan. Selain itu, beberapa makhluk Bumi akan menderita karena musim dingin vulkanik ini.

Letusan gunung berapi juga bisa memberikan dampak yang signifikan terhadap iklim. Pasalnya, letusan gunung berapi meluncurkan sejumlah besar senyawa belerang dalam partikel halus berbentuk aerosol yang tersuspensi di atmosfer kita. Begitulah yang terjadi ketika Gunung Pinatubo di Filipina meletus pada 1991. Adapun, suhu Bumi turun hingga -17 derajat celsius.

Namun, perlu diingat, ya, bahwa gas-gas lain yang dimuntahkan oleh gunung berapi sebenarnya tidak terlalu merusak. Gunung berapi memang mengeluarkan karbon dioksida dalam jumlah yang cukup besar. Namun, saat ini, jumlahnya jauh lebih sedikit dari jumlah yang dihasilkan oleh aktivitas manusia.

Dilansir PBS, letusan Gunung Toba sendiri memang pernah membuat Bumi mendingin karena tidak adanya matahari. Bahkan, ada peneliti yang mengatakan bahwa letusan Gunung Toba pernah membawa Bumi kita ke zaman es. Meski begitu, klaim tersebut masih kontroversial.

Beberapa peneliti awalnya percaya bahwa letusan tersebut mungkin telah memicu zaman es, mengingat memang ada periode dingin yang signifikan selama sekitar 1.000 tahun setelahnya. Namun, apakah letusan Gunung Toba adalah penyebab terjadinya zaman es ini? Jawabannya tidak.

Studi data klimatologi menunjukkan bahwa periode musim dingin yang terjadi secara global diperkirakan telah dimulai sebelum letusan Gunung Toba. Terlebih lagi, bukti yang menghubungkan letusan Gunung Toba dengan menurunnya suhu secara ekstrem masih sangat lemah. Sebagaimana yang dikutip BBC, sampel sedimen yang diambil dari Danau Malawi di Afrika tidak membuktikan hal itu. Hal ini mengingat danau tersebut menyimpan catatan yang baik terkait perubahan iklim pada masa lalu. Namun, para ilmuwan di Universitas Oxford menemukan bukti adanya fragmen kaca vulkanik dari letusan Gunung Toba yang terdapat di bawah dasar Danau Malawi ini atau sekitar 7 ribu kilometer (atau lebih dari 4.300 mil) jauhnya dari letusan Gunung Toba.

Setelah letusan utama, kaldera Gunung Toba terus mengalami letusan dan mengalami peristiwa seismik seiring penyesuaian wilayahnya. "Pemulihan" semacam ini dapat memakan waktu ribuan tahun karena ruang magmanya sangat besar dan batuan di sekitarnya harus menyesuaikan diri terhadap pelepasan tekanan serta perubahan daerah sekitarnya secara tiba-tiba. Letusannya terus terjadi antara 15 ribu hingga 20 ribu tahun kemudian. Sementara, perubahan geologi wilayah tersebut bisa dibilang masih terjadi hingga saat ini. Para peneliti membuat perkiraan ini dengan mengambil sampel sedimen di Danau Toba, yaitu perairan yang terbentuk di kaldera Gunung Toba yang telah meletus.

Terlebih lagi, Letusan Toba Termuda ini bahkan bukan yang pertama terjadi di kawasan tersebut. Jadi, letusan besar Gunung Toba ini adalah letusan terakhir dari empat letusan besar di kompleks Kaldera Toba, seperti yang dijelaskan Smithsonian Institution. Selain itu, empat letusan Gunung Toba pada periode Pleistosen ini tentu saja cukup merusak.

Salah satu aspek yang paling menarik perhatian dari cerita letusan Gunung Toba ialah dampaknya terhadap penduduk Bumi. Banyak peneliti yang tertarik dengan letusannya yang dahsyat. Mereka pun tertarik dengan dampak iklimnya yang memengaruhi perkembangan spesies manusia.

Pada 74 ribu tahun yang lalu, manusia saat itu disebut Homo sapiens. Mereka berpindah dari Afrika ke benua Asia dan Eropa, seperti yang dijelaskan New Scientist. Namun, manusia saat itu belum mengenal pertanian dan industri. Lantas, bagaimana manusia purba bisa bertahan ketika Gunung Toba meletus?

Penulis Ann Gibbons mengemukakan teori bahwa letusan Gunung Toba memusnahkan sebagian besar umat manusia saat itu. Hal ini terjadi bukan saja karena letusannya, tetapi juga karena dampak dari letusan itu sendiri. Pasalnya, perubahan iklim memperburuk masalah pangan.

Banyak perkiraan yang menyatakan bahwa dampak ini sangat ekstrem. Bahkan, beberapa peneliti mengatakan bahwa perubahan klimatologis yang sangat parah hanya menyisakan ratusan orang saja. Sebuah penelitian bahkan menyatakan bahwa kemungkinan hanya tersisa 40 pasang manusia setelah letusan Gunung Toba terjadi.

Penelitian yang telah kita bahas di atas memang sangat mengerikan. Namun, penelitian yang lebih baru justru mengisyaratkan bahwa letusan besar Gunung Toba tidak sekejam itu terhadap populasi manusia. Sebuah studi pada 2018 yang diterbitkan dalam Nature berjudul "Humans thrived in South Africa through the Toba eruption about 74,000 years ago" menunjukkan bahwa ada sekelompok orang yang tinggal di Afrika bagian selatan pada saat itu. Di samping itu, kelompok ini berkembang dengan cukup baik. Bisa jadi, masyarakat di sini punya nasib yang lebih baik karena mereka dekat dengan laut dan sumber makanan yang melimpah. Selain itu, mereka juga tidak terlalu terpengaruh oleh perubahan iklim yang disebabkan oleh letusan Gunung Toba.

Studi lain yang diterbitkan pada 2020 dalam Nature Communications berjudul "Human occupation of northern India spans the Toba super-eruption ~74,000 years ago" menunjukkan bahwa masyarakat yang tinggal di India juga menjalani kehidupan yang cukup baik. Ditemukannya peralatan yang terbuat dari batu menunjukkan bahwa orang-orang ini ada di wilayah tersebut pada saat letusan Gunung Toba terjadi. Mereka bermigrasi ke India dari Afrika. Menariknya, peralatan batu di India Selatan ditemukan sebelum dan sesudah lapisan abu tebal letusan Gunung Toba menghantam daerah tersebut.

Selain itu, ilmuwan pernah menemukan fosil gigi manusia. Penemuan ini ada di sebuah gua di Sumatra. Penemuan menunjukkan bahwa manusia yang hidup relatif cukup dekat dengan letusan Gunung Toba ternyata mampu bertahan dengan populasi yang cukup banyak.

Kaldera Gunung Toba masih aktif selama bertahun-tahun setelah terjadinya letusan terbesar pada 74 ribu tahun yang lalu. Para ilmuwan pun dapat mengumpulkan banyak informasi tentang siklus letusan, pemulihan, dan kebangkitan yang dapat mendukung sistem vulkanik yang kompleks selama ribuan tahun.

Salah satu bagian penting dari siklus ini adalah keadaan yang dikenal sebagai resurgence. Untuk gunung berapi seperti Toba, letusan utamanya terjadi karena adanya ruang magma besar di bawah Bumi. Saat ruang tersebut dikosongkan selama terjadinya letusan besar, area tersebut mengalami penyesuaian kembali. Jadi, ada serangkaian letusan kecil yang mengeluarkan material dingin, bukan material panas seperti yang terjadi pada letusan utama.

Setelah letusan Gunung Toba 74 ribu tahun yang lalu, wilayah ini menjadi tempat yang sangat subur dan dikelilingi oleh tumbuh-tumbuhan serta menyatu dengan kekayaan budaya Batak yang dibawa oleh masyarakat yang tinggal di dekatnya. Faktanya, Danau Toba dikenal sebagai danau vulkanik terbesar di dunia, lho. Danau ini terbentuk setelah letusan Gunung Toba menciptakan kaldera. Lambat laun, kaldera tersebut terisi air hingga membentuk Danau Toba.

Namun, seperti yang dilaporkan NASA, masih ada bukti yang cukup jelas bahwa ruang magma di bawah Danau Toba ini masih aktif. Lalu, di tengah danau terdapat Pulau Samosir yang perlahan muncul dari danau akibat adanya tekanan dari batuan di bawahnya. Ada pula gunung berapi aktif yang dikenal sebagai Pusuk Buhit. Gunung ini berada di sisi barat Danau Toba.

Berabad-abad atau ribuan tahun dari sekarang, generasi kita mungkin akan melihat letusan besar lainnya di kawasan Danau Toba. Sebuah studi pada 2016 yang diterbitkan dalam Nature Communications berjudul "The feeder system of the Toba supervolcano from the slab to the shallow reservoir" menunjukkan bahwa reservoir magma bawah tanah Toba sebenarnya "diberi asupan" oleh sistem geologi yang masih memasok magma ke daerah tersebut. Sistem serupa sedang dipantau di sekitar gunung berapi super lainnya, termasuk sistem geologi Yellowstone yang sangat besar di Wyoming, Amerika Serikat.

Ditambah lagi, tanah di dalam dan di sekitar Kaldera Toba masih mengalami pergeseran. Menurut Universitas Jenewa, para peneliti menemukan bahwa Pulau Samosir di tengah Danau Toba terus meninggi karena meningkatnya tekanan magma di bawah kerak Bumi. Jadi, karena masuknya magma ini, kerak di sekitar reservoir memanas dan akan mencegah batuan cair untuk mendingin. Nah, karena magma yang lebih panas dan lebih cair ini, magma tersebut dapat menumpuk lebih cepat dan berpotensi menciptakan lebih banyak letusan super seiring berjalannya waktu.

Gunung berapi adalah topik yang sering dibicarakan. Dari sudut pandang ilmiah, ada banyak hal yang dapat kita pelajari tentang gunung berapi ini, mulai dari dampak letusannya terhadap ekosistem hingga apa yang dapat kita ketahui tentang cara kerja Bumi. Adapun, dari sudut pandang banyak orang, gunung berapi adalah spot yang keren. Ini tak terkecuali Gunung Toba di Indonesia yang ternyata menyimpan sejarah kelam sekaligus mengagumkan.