Secondo McCormick e i suoi colleghi della Harvard University Initiative for the Science of the Human Past, il 536 fu un periodo bizzarro e con conseguenze che ebbero ripercussioni profonde per tutto il secolo successivo. In primo luogo, una nebbia misteriosa avvolse l’Europa e il Medio Oriente, facendosi largo anche in alcune regioni asiatiche.

L’inizio di un periodo oscuro

Le temperature medie estive durante l’anno 536 calarono di 1,5-2,5°C, dando inizio alla decade più fredda mai registrata nei precedenti 2300 anni di storia. In Cina cadde una quantità estrema di neve d’estate, facendo fallire raccolti e riducendo alla fame milioni di persone. Nello stesso periodo, le cronache irlandesi citano un fallimento quasi totale dei cereali e l’Europa intera registrò un drastico calo della produzione agricola.

Come se non bastasse, 5 anni dopo si scatenò la Peste di Giustiniano, una pandemia di Yersinia pestis che, tra il 541 e il 543, decimò la popolazione europea partendo dall’Etiopia o dall’Egitto per poi diffondersi in tutto l’impero bizantino. Secondo gli storici moderni, la Peste di Giustiniano provocò circa 25 milioni di morti.

Per quanto riguarda la nube che diminuì la luminosità del sole, McCormick e il suo collaboratore Paul Mayewski della Climate Change Institute of The University of Maine credono di aver individuato i colpevoli dopo aver analizzato il ghiaccio groenlandese e quello di un antico ghiacciaio svizzero.

La Piccola Era Glaciale tardo antica

All’inizio del 536 si verificò una potentissima eruzione vulcanica in Islanda, seguita da altre due nel 540 e nel 547, in contemporanea con un’eruzione di portata altrettanto grande in Nord America tra il 535 e il 536 e l’eruzione del vulcano Rabaul in Papua Nuova Guinea.

Quando un vulcano erutta rilascia un’enorme quantità di particelle che contengono zolfo, bismuto e altre sostanze che possono viaggiare a lungo nell’atmosfera e che tendono a bloccare la luminosità solare. Le particelle prodotte dall’attività vulcanica possono rimanere intrappolate nel ghiaccio e la loro analisi contribuisce enormemente a comprendere l’evoluzione del clima del pianeta.

Nel 2013 fu estratta una “carota” di ghiaccio dal ghiacciaio di Colle Gnifetti sulle Alpi svizzere. Lungo ben 72 metri in totale, il carotaggio riporta la storia climatica di oltre 2.000 anni: contiene polvere del Sahara, tracce chimiche dei vulcani e particelle prodotte dall’attività umana.

Analizzando le tracce chimiche rimaste nel ghiaccio (bene o male equivalente all’osservazione degli anelli di un albero per ricostruirne la storia), i ricercatori hanno scoperto nei carotaggi che la sezione dell’anno 536 conserva tracce di vetro vulcanico molto simili a quelle rinvenute in laghi e torbiere europee; queste particelle sono inoltre coerenti con l’attività vulcanica islandese.

Circa un secolo dopo, nel 640, superate le conseguenze delle eruzioni avvenute a metà del VI secolo, il clima iniziò a riscaldarsi, ma non prima di aver causato danni ingenti per quasi cent’anni. La Piccola Era Glaciale tardo antica, secondo gli autori dell’epoca come Procopio, causò un appannamento del sole visibile in tutta Europa e in parte dell’Asia, neve in estate, una nebbia secca e densa in Medio Oriente e in Cina e una carestia in Perù che influì pesantemente sulla civiltà Moche.

A supporto dell’ipotesi che la Piccola Era Glaciale tardo antica sia stata causata da un inverno vulcanico, la dendrocronologia ha rilevato una crescita ridotta anomala nelle querce irlandesi durante l’anno 536, seguita da un’altra crescita ridotta nel 542. Le stesse anormalità sono state registrate in Svezia, in Finlandia e in California, suggerendo un evento o una serie di eventi vulcanici di portata globale.

Le conseguenze dell’inverno vulcanico sulla popolazione mondiale furono terribili e hanno portato McCormick alla conclusione che il 536 d.C. “fu l’inizio di uno dei peggiori periodi in cui vivere, se non l’anno peggiore”.

Why 536 was ‘the worst year to be alive’

Questo lago, in realtà, è anche un supervulcano: il bacino lacustre non è altro che il cratere causato da un’eruzione vulcanica di proporzioni colossali che si verificò tra 69.000 e 77.000 anni fa.

Un’eruzione di proporzioni ciclopiche

L’eruzione del vulcano Toba fu probabilmente la più potente eruzione vulcanica registrata negli ultimi 25 milioni di anni. Questa eruzione catastrofica fu la terza di una serie di grandi eruzioni vulcaniche del Toba avvenute nell’ultimo milione di anni. La potenza fu tale che, sulla scala definita Volcanic Explosivity Index, è stata classificata oltre il grado 8 (definito “mega colossale”).

Mettendo a confronto l’eruzione del Toba con quella del Monte Tambora indonesiano del 1815, la differenza in magnitudine salta subito all’occhio: l’eruzione del Tambora, che causò l’inverno vulcanico chiamato l’ “Anno senza estate” (1816) nell’ Emisfero Nord, produsse 100 volte meno detriti rispetto a quella del Toba.

L’eruzione del Toba scagliò in aria un volume di 2-3.000 chilometri cubici di roccia fusa, 800 dei quali sotto forma di cenere che si depositò su tutta l’Asia meridionale coprendola con uno strato di 15 centimetri, con regioni come India e Malesia che vennero sepolte da strati di 6-9 metri di spessore.

L’eruzione riempì l’atmosfera di almeno 6 miliardi di tonnellate di anidride solforosa ed è facile immaginare gli effetti di questo gas combinato con l’acqua a decine di chilometri di distanza dall’eruzione.

Il flusso di lava emesso dal vulcano coprì un’area di 20-30.000 chilometri quadrati con uno strato di 50-150 metri di roccia fusa a 750°C (con alcune zone coperte addirittura da 400 metri di materiale lavico).

La temperatura superficiale della lava si ridusse a circa 100°C nel giro di pochi giorni, ma la massa di roccia fusa sotto la superficie più fredda conservò un’elevata temperatura per un periodo molto più lungo.

Inverno vulcanico

L’eruzione del Toba causò un drastico calo delle temperature su tutto il pianeta, con un inverno vulcanico della durata di 6-10 anni: la temperatura media globale crollò di 3-5 gradi (con picchi di circa 15°C di riduzione in Groenlandia a due anni di distanza dall’evento) e la Terra, che già si trovava in un periodo di raffreddamento che sarebbe durato per circa 1000 anni, si raffreddò ulteriormente e il calo delle temperature già in atto subì un’accelerazione.

Uno degli effetti principali della presenza di così tanta cenere nell’atmosfera fu la riduzione della quantità di luce disponibile: non si sa con precisione quanta luce solare fu bloccata dalla cenere, ma le stime si aggirano tra il 25% e il 90%.

Con una riduzione del 90% della luce solare, la fotosintesi delle piante si riduce ad un’efficienza del 25% (prendendo come 100% la quantità di luce disponibile in una giornata soleggiata estiva).

La linea degli alberi e della neve sulle montagne di tutto il mondo si abbassò di circa 2-3000 metri e la biomassa vegetale probabilmente diminuì dal 25% all’ 80%, con un periodo di recupero dopo l’inverno vulcanico della durata di almeno 30-50 anni.

Sull’orlo dell’estinzione

L’eruzione del Toba causò anche effetti diretti sulla popolazione umana del tempo. L’evento vulcanico del Toba si verifica in un periodo in cui i nostri antenati stavano perfezionando la tecnologia della pietra e sviluppando i primi sistemi di culto legati ai fenomeni naturali.

Le società umane del tempo,  che convivevano con altri ominidi come i Neanderthal e i Denisova (leggi questo post su Denny, l’ibrido Neanderthal-Denisova), erano strutturate in tribù più o meno egalitarie e stavano esplorando le prime metodologie sofisticate di pesca e di conservazione del cibo (come l’ affumicatura della carne).

Anche se affrontando questo argomento si entra in un territorio di accese discussioni accademiche e di differenti risultati ottenuti da calcoli e modelli di simulazione, una parte del mondo scientifico sostiene che la popolazione umana subì un drastico calo numerico.

Prima dell’eruzione, l’ Homo sapiens contava probabilmente 500.000 – 1 milione di individui sparsi per tutto il mondo, ma dopo l’esplosione del Toba la popolazione si ridusse in modo repentino e drammatico.

L’eruzione del Toba e il collo di bottiglia genetico

Secondo i sostenitori del “collo di bottiglia genetico” causato dall’eruzione del Toba (come Stanley Ambrose), dopo questo evento catastrofico rimase in vita una popolazione di Homo sapiens compresa tra i 1.000 e i 10.000 individui.

Le analisi genetiche condotte sui primi esseri umani moderni suggeriscono infatti che tra i 50.000 e i 100.000 anni fa la popolazione umana attraversò un periodo così duro da subire un calo demografico estremo: tutti gli esseri umani moderni discendono da un piccolo gruppo di sopravvissuti (1.000-10.000 coppie) esistito 70.000 anni fa.

Le critiche all’ipotesi del collo di bottiglia genetico causato dal Toba non sono poche, ma è facile giungere alla conclusione che l’eruzione vulcanica più potente degli ultimi 25 milioni di anni abbia tragicamente cambiato lo stile di vita dei nostri antenati.

Ad esempio, un inverno vulcanico della durata di 6-10 anni sarebbe stato in grado di distruggere buona parte delle risorse alimentari disponibili ai cacciatori-raccoglitori del tempo, costringendoli ad adottare nuove strategie di sopravvivenza.

Oggi il cratere del Toba è uno stupendo lago che ogni tanto ci ricorda cosa si cela sotto il suo letto attraverso terremoti e sbuffi di fumo emessi da uno dei coni vulcanici secondari. C’è ancora attività vulcanica nel sottosuolo: pare che il Toba generi eruzioni di grande entità ogni 300-400.000 anni e la prossima (statisticamente parlando) dovrebbe verificarsi tra 200-300.000 anni.