Toba ibarat Indonesia kecil. Dia menampilkan ironi tentang pemandangan yang elok, sumber air dan kehidupan, namun sekaligus menyimpan riwayat—dan ancaman—mematikan.
Danau Toba, yang sejatinya merupakan kaldera gunung api raksasa pernah meletus hebat sehingga mengubah iklim dunia dan nyaris menamatkan umat manusia. Jauh di balik permai Danau Toba yang menghampar di Sumatera Utara, sebuah daya rusak yang mahadahsyat tersembunyi di dalamnya.
Sekitar 74.000 tahun lampau, Gunung Toba meletus hebat (supereruption), mengirim awan panas raksasa yang menutup nyaris seluruh ujung timur hingga barat Pulau Sumatera. Jutaan kubik abu dimuntahkan, menutupi Lautan Hindia hingga Laut Arab dan sebagian Samudera Pasifik. Aerosol asam sulfat yang dilepaskan kemudian menyebar luas ke atmosfir dan menutupi bumi hingga mencipta kegelapan total selama enam tahun.
Suhu bumi mendingin hingga 5 derajat Celsius. Musim dingin global tercipta dari letusan gunung api (volcanic winter). Fotosintesis terhenti. Tumbuhan sekarat, hewan buruan menipis. Homo sapiens, nenek moyang manusia modern, berada di titik nadir, hanya bertahan sekitar 3.000 jiwa. Migrasi manusia pun terhenti dan mereka terisolasi di Afrika, seperti yang terekam dalam kemiripan genetika manusia modern di seluruh penjuru dunia.
Periode ini dikenal sebagai kemacetan populasi manusia modern atau population bottlenecks. Berada di level tertinggi letusan gunung api, yaitu skala 8 volcanic eruption index (VEI), Toba adalah gunung api super (supervolcano), yang letusannya menjadi yang terkuat dalam dua juta tahun terakhir.
Walaupun letusan gunung api, kini, bukan sepenuhnya kejutan geologis dan penelitian tentang hal ini telah berkembang jauh. Namun, beberapa pertanyaan dasar tentang supervolcano, seperti Toba, tetap sulit dijawab, karena sedikitnya pengetahuan kita tentangnya.
Karena itu, Toba yang terbentuk dari kombinasi proses vulkano-tektonik sesungguhnya merupakan gudang ilmu geologi dan vulkanologi sekaligus, yang menantang untuk ditelisik lebih jauh. Toba juga menyedot perhatian para ahli iklim dunia, karena dampak letusannya yang pernah mendinginkan suhu bumi. Selain juga menarik para antropolog, arkeolog, dan ahli genetika terkait dampaknya terhadap perkembangan dan migrasi manusia modern.
Toba adalah Supervolcano
Di balik permai Danau Toba yang menghampar di Sumatera Utara, sebuah daya rusak yang mahadahsyat tersembunyi di dalamnya. Sekitar 74.000 tahun lampau, Gunung Toba meletus hebat dan nyaris menamatkan umat manusia.
Kedahsyatan letusan gunung api raksasa (supervolcano) Toba itu bersumber dari gejolak bawah bumi yang hiperaktif. Lempeng lautan Indo-Australia yang mengandung lapisan sedimen menunjam di bawah lempeng benua Eurasia, tempat duduknya Pulau Sumatera, dengan kecepatan 7 sentimeter per tahun.
Gesekan dua lempeng di kedalaman sekitar 150 kilometer di bawah bumi itu menciptakan panas yang melelehkan bebatuan, lalu naik ke atas sebagai magma. Semakin banyak sedimen yang masuk ke dalam, semakin banyak sumber magmanya.
Kantong magma Toba yang meraksasa disuplai oleh banyaknya lelehan sedimen lempeng benua yang hiperaktif. Kolaborasi tiga peneliti dari German Center for Geosciences (GFZ) dengan Danny Hilman dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan Fauzi dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) pada 2010 menyimpulkan bahwa di bawah Kaldera Toba terdapat dua dapur magma yang terpisah.
Dapur magma ini diperkirakan memiliki volume sedikitnya 34.000 kilometer kubik yang mengonfirmasi banyaknya magma yang pernah dikeluarkan gunung ini sebelumnya.
Vulkano-tektonik
Tak hanya dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik dari dapur magma, Danau Toba (baca: Kaldera Toba) ternyata juga sangat dipengaruhi oleh kegiatan tektonik yang mengimpitnya sehingga kalangan geolog menyebutnya sebagai vulkano-tektonik.
Tumbukan lempeng bumi yang sangat kuat dari lempeng Indo-Australia telah memicu terbentuknya sesar geser besar yang disebut sebagai Zona Sesar Besar Sumatera (Sumatera Fault Zone/SFZ). Sesar ini memanjang hingga 1.700 kilometer dari Teluk Lampung hingga Aceh. Hampir semua gunung berapi di Sumatera berdiri di atas sesar raksasa ini.
Uniknya, Kaldera Toba tidak berada persis di atas sesar ini. Dia menyimpang beberapa kilometer ke sebelah timur laut sesar Sumatera. ”Di antara Sungai Barumun dan Sungai Wampu, Pegunungan Barisan (yang berdiri di atas sesar) tiba-tiba melebar dan terjadi pengangkatan dari bawah yang membentuk dataran tinggi; panjangnya 275 km dan lebar 150 km yang disebut Batak Tumor,” papar Van Bemmelen, geolog Belanda yang pada 1939 untuk pertama kali mengemukakan bahwa Toba adalah gunung api.
Pengangkatan Batak Tumor ini, disebut Bemmelen, menjadi fase awal pembentukan Gunung Toba. Saat pembubungan terjadi, sebagian magma keluar melalui retakan awal membentuk tubuh gunung. Jejak awal tubuh gunung ini masih terlihat di sekitar Haranggaol, Tongging, dan Silalahi. Sementara sebagian besar lainnya telah musnah saat terjadinya letusan Toba terbaru sekitar 74.000 tahun lalu (Youngest Toba Tuff/YTT).
Danau Toba jelas terpengaruh oleh gaya sesar ini. Bentuk Danau Toba yang memanjang, bukan bulat sebagaimana lazimnya kaldera, menunjukkan dia terpengaruh dengan gaya sesar geser yang berimpit di kawasan ini. Sisi terpanjang danau, yang mencapai 90 km, sejajar dengan Zona Sesar Sumatera, yang merupakan salah satu patahan teraktif di dunia selain Patahan San Andreas di Amerika. Aktivitas gunung berapi di Sumatera, termasuk Toba, dikontrol oleh patahan ini.
Penelitian Ahli
Adalah Van Bemmelen, geolog Belanda, yang mungkin bisa ditunjuk sebagai bapaknya teori Toba sebagai kaldera gunung api. Tahun 1939 ia ditugaskan Pemerintah Belanda untuk meneliti Danau Toba dan akhirnya menemukan bukti bahwa danau indah itu merupakan kaldera gunung raksasa.
Temuan itu sempat menimbulkan kontroversi. Namun, di beberapa negara, seperti Malaysia dan India, kemudian ditemukan abu vulkanik yang diidentifikasi berasal dari letusan Toba. Teori Bemmelen lambat tapi pasti mulai diterima masyarakat hingga kini.
Van Bemmelen adalah pencetus teori bahwa kaldera Toba berasal dari satu letusan dahsyat. Teori ini didukung oleh Aldiss dan Ghazali. Namun, melalui penanggalan dengan metode radiometri, para peneliti setelahnya berhasil mengungkap bahwa letusan Toba berasal dari empat letusan besar. Beberapa peneliti itu, di antaranya, Vestappen (1961), Yokoyama dan Hehanusa (1981), Nishimura (1984), Knight (1986), dan Chesner dan Rose (1991).
Craig A Chesner, profesor geologi dari Eastern Illinois University, masih aktif meneliti Toba hingga saat ini. Thesis Chesner tentang Toba semakin memperjelas posisi Toba sebagai supervolcano yang letusannya berdampak global.
Chesner-lah orang yang memberi jalan bagi lahirnya embrio teori Toba Catastrophe ketika ia mengirimkan sampel abu vulkanik Toba ke peneliti John Westgate (University of Toronto) tahun 1994. Westgate saat itu sedang berusaha mencari tahu asal abu vulkanik yang berusia 74.000 tahun lalu yang tersebar di berbagai belahan bumi.
Kiriman abu vulkanik Toba dari Chesner menjadi akhir dari pencarian Westgate. Tahun 1998, Stanley H Ambrose dari University of Illinois at Urbana-Champaign membangun teori baru Toba Catastrophe yang menawarkan analisis bahwa letusan dahsyat Toba telah membuat dunia mengalami penurunan suhu drastis dan membuat populasi manusia hampir punah.
Michael L Rampino (New York University), Stephen Self (University of Hawaii at Manoa), kemudian Greg Zielinski (University of Massachusetts) merupakan peneliti berpengaruh yang secara mendalam mempelajari material abu vulkanik Toba. Merekalah yang menyediakan data bagi lahirnya teori Toba Catastrophe yang diyakini membuat kemacetan populasi manusia.
Teori Toba Catastrophe semakin dipertajam oleh peneliti genetika asal Inggris yang ahli sintesis DNA, Stephen Oppenheimer. Terkait Toba, Oppenheimer yang didukung Bradshaw Foundation telah merilis migrasi manusia dengan judul Journey of Mankind. Tulisan yang disertai simulasi migrasi manusia itu memberi posisi penting letusan Toba yang dianggap melahirkan perubahan drastis genetika pada ras-ras Homo sapiens.
Meski demikian, Toba dan teori migrasi itu hanya berkumandang di debat-debat internasional di luar Indonesia. Hingga kini, Indonesia masih sepi dari minat terhadap Toba.
Sumber: Kompas.com
