Toba เป็นชื่อของมหาภูเขาไฟที่ตั้งอยู่บนเทือกเขา Barisan ซึ่งอยู่ทางตอนเหนือของเกาะ Sumatra ในอินโดนีเซีย ที่ได้ระเบิดเมื่อ 74,000 ปีก่อน และเป็นการระเบิดครั้งที่ห้า ซึ่งนับว่ารุนแรงที่สุดในรอบ 2 ล้านปี และผลจากการระเบิดในครั้งนั้น ได้ทำให้บรรยากาศของโลกมืดมัว สลัว และอุณหภูมิลดต่ำจนเป็นยุคน้ำแข็งเป็นเวลานานติดต่อกันหลายร้อยปี ทำให้สิ่งมีชีวิตล้มตายมากมาย จนนักวิทยาศาสตร์คิดว่ามนุษยชาติ ณ เวลานั้นคงจะต้องสูญพันธุ์ไปอย่างแน่นอน เพราะจำนวนคนทั้งโลก ณ เวลานั้น จากระดับล้าน ได้ลดลงเหลือระดับหมื่นคนเท่านั้นเอง
แต่การรู้จักปรับตัว และการมีความสามารถทางสติปัญญาของมนุษย์ที่สูงกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทำให้มนุษย์ยุคนั้นรู้จักนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้ในการดำรงชีวิต และรู้จักการอพยพย้ายถิ่นฐานจากบริเวณที่แห้งแล้ง ไปสู่บริเวณที่มีความอุดมสมบูรณ์กว่า จนมีผลทำให้มนุษย์สามารถดำรงสายพันธุ์อยู่ต่อไปได้มาจนถึงทุกวันนี้
ข้อมูลสภาพทางภูมิศาสตร์ของภูเขาไฟ Toba ในปัจจุบัน คือ มีปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ ตัวภูเขาตั้งอยู่บริเวณที่เป็นจุดตัดระหว่าง เส้นรุ้งที่ 2.6 องศาเหนือ กับ เส้นแวงที่ 98.5 องศาตะวันออก ปากปล่องภูเขาไฟเป็นวงรีที่มีความยาว 100 กิโลเมตร กว้าง 30 กิโลเมตร และลึก 505 เมตร โดยปากปล่องอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล 2,187 เมตร และตั้งอยู่กลางทะเลสาบ Toba (Lake Toba) โดยมีพื้นที่ประมาณ 1,140 ตารางกิโลเมตร
ภูเขาไฟลูกนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกทวีป Eurasian Sunda ในมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งได้ปะทะกับแผ่นเปลือกทวีป Indo-Australian ตามแนวแถบการมุดตัว (Subduction zone) ของแผ่นเปลือกโลกในซีกโลกใต้
ปัจจุบันองค์การ UNESCO ได้ประกาศให้ Lake Toba เป็นอุทยานธรณี (Geopark) ของโลก ที่มีภูเขาไฟ Toba ซึ่งเคยระเบิด จนทำให้มนุษยชาติแทบสูญพันธุ์เมื่อ 75,000 ปีก่อน และมีโอกาสจะระเบิดได้อีกในอนาคต
การศึกษาสภาพทางธรณีวิทยาของภูเขาไฟลูกนี้ได้ระบุว่า ภูเขาไฟได้ถือกำเนิดบนโลกเมื่อ 840,000-700,000 ปีก่อน จากการวัดอายุของดินและหินในภูเขาไฟ โดยใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์กัมมันตรังสี
ในการระเบิดครั้งมโหฬารที่แทบจะทำให้เกิดเหตุการณ์วันสิ้นโลกนั้น ภูเขาไฟได้พ่นดิน หินร้อน ลาวา ฝุ่นละออง เถ้าถ่านออกมาในปริมาตร 2,800 ลูกบาศก์กิโลเมตร ซึ่งรุนแรงเทียบเท่ากับเหตุการณ์แผ่นดินไหวระดับ 8 โดยทำให้บริเวณโดยรอบของภูเขาไฟมีดินและฝุ่นกระจัดกระจายปกคลุมพื้นที่ 20,000 ตารางกิโลเมตร และหนา 6 เมตร ครอบคลุมพื้นที่กว้างไกลผ่านมหาสมุทรอินเดียไปจนถึงดินแดนที่เป็นประเทศอินเดีย นักวิทยาศาสตร์ได้เรียกชนิดของภูเขาไฟนี้ว่าเป็นภูเขาไฟระดับซูเปอร์ (super volcano) ที่ระเบิดรุนแรงระดับ 2,800 จนสร้างความหายนะได้ยิ่งกว่าภูเขาไฟ Vesuvius ในอิตาลี ที่มีระดับความรุนแรงเท่ากับ 3
ความรุนแรงเช่นนี้ ได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันมีจินตนาการว่า มนุษย์ ณ เวลานั้น ได้เผชิญเหตุการณ์อะไรบ้าง
ภายในเวลาหนึ่งชั่วโมงหลังการระเบิด เถ้าถ่าน ลาวา ฝุ่นละออง และหินร้อนที่มีปริมาตรหลายพันลูกบาศก์กิโลเมตรได้พุ่งขึ้นท้องฟ้าสู่บรรยากาศชั้น stratosphere ที่อยู่สูง 25 กิโลเมตร และเพราะเถ้าถ่านนี้มีสารประกอบของกำมะถัน ดังนั้นฝุ่นละอองกำมะถัน จึงจับกลุ่มกันเป็นก้อนเมฆหนาที่ห่อหุ้มโลกนานเป็นปี ทำให้อุณหภูมิของทั้งโลกลดต่ำลง 10-15 องศาเซลเซียส และแสงอาทิตย์ไม่สามารถส่องผ่านทะลุไปถึงพืชบนดิน ทำให้พืชไม่สามารถสังเคราะห์อาหารได้ จนต้องล้มตายไปมากมาย สัตว์และมนุษย์ที่กินพืชเป็นอาหารหลักก็ต้องตายตาม ด้านลาวาร้อนที่ไหลออกจากปล่องภูเขาไฟได้ไหลทะลักลงมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิก การวิเคราะห์ฟองอากาศที่แฝงอยู่ในก้อนน้ำแข็งที่ขั้วโลก แสดงให้รู้ว่าอุณหภูมิของบรรยากาศโลกได้ลดลง 10 องศาเซลเซียสติดต่อกันเป็นเวลานานเป็นปี โดยเฉพาะที่ซีกโลกเหนือ ซึ่งมีก๊าซโอโซนห่อหุ้มโลกในบรรยากาศ เวลาได้รับกำมะถันจากภูเขาไฟ โอโซนจะถูกทำลายในปริมาณมากจนเกิดเป็นช่องโหว่โอโซน (ozone hole) ที่ปล่อยให้รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ทะลุผ่านถึงพื้นโลก ทำให้สิ่งมีชีวิตและคนเป็นอันตรายถึงแก่ชีวิต เพราะได้รับรังสีนี้ในปริมาณมากจนเกินไป นอกจากนี้ฝนที่ตกจากเมฆก็เป็นฝนกรด ซึ่งเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ในอดีตเมื่อ 74,000 ปีก่อน ซึ่งเป็นช่วงปลายของยุคน้ำแข็ง (Ice Age) ที่น้ำแข็งทั่วโลกกำลังละลาย ในเวลานั้นป่าของโลกมีสัตว์โบราณขนาดใหญ่อาศัยมากมาย เช่น แรดขน (woolly rhinoceros), ช้างแมมมอธ (mammoth), วัวกระทิงยักษ์ (giant bison), ม้าป่า, สิงโตยักษ์, เสือเขี้ยวดาบ (saber-toothed tiger), สลอธยักษ์ (giant sloth) อาศัยอยู่ทั่วไปในป่าของทวีปยุโรป อเมริกา เอเชีย และแอฟริกา ด้านมนุษย์โบราณก็เพิ่งเดินทางอพยพออกจากดินแดนทางตอนใต้ของทวีปแอฟริกา ไปอาศัยตามดินแดนที่ต่าง ๆ ทั่วโลก แต่ยังเดินทางไม่ถึงออสเตรเลียและอเมริกา
มนุษย์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นมนุษย์ยุคใหม่สายพันธุ์ Homo sapiens ที่ถือกำเนิดเมื่อ 1-2 แสนปีก่อน และได้เริ่มอพยพออกจากแอฟริกาไปสู่เอเชียและยุโรปตอนใต้ แต่ในทวีปยุโรป ณ เวลานั้นมีมนุษย์สายพันธุ์ Homo Neanderthals อาศัยอยู่แล้ว ปฏิสัมพันธ์จึงเกิดขึ้น และมีผลทำให้มนุษย์ Neanderthals ต้องสูญพันธุ์
ด้านเหล่ามนุษย์ที่อาศัยอยู่ใกล้ภูเขาไฟ Toba ภายในรัศมี 2,800 กิโลเมตร ได้ล้มตายและสูญพันธุ์ไป ส่วนมนุษย์ที่อาศัยอยู่ไกลจากภูเขาไฟออกไป เป็นประเด็นที่นักมานุษยวิทยาปัจจุบันสนใจจะรู้ว่า การระเบิดของ Toba ได้ทำให้ชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร มีการดำรงชีวิตต่อได้อย่างไร โดยใช้เทคโนโลยีอะไร ตลอดไปจนถึงสภาพแวดล้อมของโลกในบริเวณนั้น ณ เวลานั้นเป็นอย่างไร ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่ได้จากการวิเคราะห์น้ำแข็งที่ขั้วโลกแสดงให้เห็นว่า โลกได้เข้าสู่ภาวะหนาวเย็นเป็นเวลา 6 ปี ความหนาวเหน็บที่นานต่อเนื่องได้ทำให้จำนวนประชากรโลกลดลงไม่ถึง 10,000 คน
การศึกษา DNA ซึ่งเป็นรหัสทางพันธุกรรมของมนุษย์ที่อาศัยอยู่ในทุกภาคส่วนของโลก แสดงให้เห็นว่าเมื่อหนึ่งแสนปีก่อน ได้เกิดเหตุการณ์ที่เรียกว่า ปรากฏการณ์คอขวดทางสายพันธุ์ (genetic bottleneck) เพราะทั้งคน พืช และสัตว์ได้ลดจำนวนลงมาก ทำให้ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตลดจำนวนลงด้วย เป็นเหตุการณ์คอขวด จากนั้นจำนวนประชากรก็เพิ่มอีก ประเด็นที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งก็คือ การเปลี่ยนแปลงของสภาพดินฟ้าอากาศของโลกมีความสัมพันธ์อย่างไรกับเหตุการณ์ภูเขาไฟ Toba ระเบิด
หลักฐานที่ได้จากการวิเคราะห์ดินและหินบนทวีปแอฟริกาและเอเชียได้พบชั้นของฝุ่นละอองที่ตกทับถม ได้พบวัสดุภูเขาไฟ ซึ่งเรียกว่า material tephra ที่สามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นเศษแก้ว การใช้เทคนิคทางเคมีวิเคราะห์เศษแก้วชิ้นเล็ก ๆ ซึ่งเรียกว่า แก้วภูเขาไฟ อันเป็นวัสดุหายาก ทำให้นักธรณีวิทยาต้องใช้เวลาค้นหาแก้วภูเขาไฟเหล่านี้เป็นเวลานานหลายปี (ซึ่งเปรียบเหมือนความพยายามหาเข็มในมหาสมุทร) การได้ศึกษาสภาพของหินแก้ว tephra ที่มีเอกลักษณ์พิเศษ คือ องค์ประกอบทางเคมีของแก้ว สามารถจะบอกให้เราปัจจุบันรู้ว่า เหตุการณ์การระเบิดของภูเขาไฟ Toba มีความรุนแรงเพียงใด
ในการศึกษาธรรมชาติของหินแก้ว tephra นักวิทยาศาสตร์จะเปรียบเทียบสมบัติของหินก่อนและหลังการระเบิด และได้เปรียบเทียบว่ามนุษย์ได้เปลี่ยนวิธีใช้เทคโนโลยีในการดำรงชีวิตเพียงใด วิธีหาอาหาร และวิธีดำรงชีพ รวมทั้งได้ความรู้ด้านสภาพดินฟ้าอากาศ เช่น อุณหภูมิ และปริมาณฝนตก ณ เวลาต่างๆ กันด้วย
ครั้นเมื่อได้ข้อมูลทั้งหมดเราก็จะรู้ว่า มนุษย์ได้ใช้ชีวิตโดยการปรับตัวผ่านเหตุการณ์วันสิ้นโลกได้อย่างไร และก็ได้พบว่ามนุษย์มีพฤติกรรมที่ยืดหยุ่นมาก เพราะที่เมือง Pinnacle Point ในประเทศ South Africa ได้มีการพบเศษหินแก้ว tephra ในปริมาณน้อย กระนั้นมนุษย์ก็มีกิจกรรมกระทำมากหลังการระเบิดของ Toba โดยได้นำเทคโนโลยีใหม่ ๆ มาใช้ในการครองชีพด้วย
การศึกษาหินแก้ว tephra ที่เมือง Shinfa-Metena ในประเทศเอธิโอเปียก็พบหินแก้วที่มาจากภูเขาไฟ Toba ว่ามีอยู่ในดินที่เรียงกันเป็นชั้น ๆ ด้วย และพบว่ามนุษย์ยังหาอาหารโดยใช้วิธีตกปลาในบริเวณที่มีแม่น้ำตื้น ๆ ตลอดจนมีการประดิษฐ์ธนูกับลูกศรในพื้นที่ ๆ เป็นประเทศอินเดีย อินโดนีเซีย และจีน
การระเบิดของภูเขาไฟ Toba จึงทำให้เรารู้ว่า ความรุนแรงได้ทำให้มนุษย์เกือบสูญพันธุ์
ส่วนการระเบิดของภูเขาไฟอื่น ๆ ก็มีบทบาททำให้ประวัติศาสตร์โลกเปลี่ยนแปลงไปมากเช่นกัน เช่น การระเบิดของภูเขาไฟ Thera บนเกาะ Santorini ที่อยู่ทางใต้ของทะเล Aegean ในทะเล Mediterranean ได้ทำให้อารยธรรม Minoan (ยุคสำริด) ต้องล่มสลาย เพราะได้ทำลายเมือง Akrotiri ไปอย่างราบคาบ ตามบันทึกของนักประวัติศาสตร์ชาวอียิปต์
การวัดอายุของวัตถุโบราณ การใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ C-14 และการนับวงปีของต้นไม้ และการศึกษาเถ้าภูเขาไฟที่แฝงตัวอยู่ในน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้ ได้ข้อมูลที่แสดงว่าภูเขาไฟ Thera ได้ระเบิดเมื่อ 1620-1600 ปีก่อนคริสตกาล ด้านความรุนแรงของการระเบิดสามารถเทียบเท่ากับลูกระเบิดนิวเคลียร์ 100 ลูก ทำให้เกิดคลื่นสึนามิ ท่วมเกาะ Crete และผู้คนล้มตายหลายหมื่นคน แล้วอารยธรรม Mycenaean ก็ได้เข้ามาทดแทนอารยธรรม Minoan ในที่สุด
นี่คือตัวอย่างการระเบิดของภูเขาไฟบนโลก ที่ได้ทำให้โลกเปลี่ยนแปลงอย่างมโหฬาร จนทำให้ทุกคนคิดว่าวันสิ้นโลกได้มาถึงแล้วอย่างไม่มีใครรู้ตัว จึงไม่มีใครสามารถป้องกันตัว หรือป้องภัยได้ทัน
ด้วยเหตุนี้ การรู้ตัวล่วงหน้า หรือการพยากรณ์เหตุการณ์ระเบิดของภูเขาไฟจึงเป็นเรื่องจำเป็น และนักวิทยาศาสตร์ก็ได้พบว่า เราสามารถทำได้หลายวิธี เช่น วิเคราะห์ก๊าซ NO, H2S, SO2, Cl2, CO2, HCl ฯลฯ ที่เล็ดรอดออกมาในปริมาณต่าง ๆ ก่อนภูเขาไฟจะระเบิด
เพื่อวัดอัตราส่วนของคาร์บอน/กำมะถัน ที่จะเพิ่มค่ามากอย่างผิดปกติ ก่อนภูเขาไฟจะระเบิดเล็กน้อย ตามโครงการ Volcano Deep Earth Carbon Degassing
นอกจากวิธีนี้แล้ว นักภูเขาไฟวิทยาก็ยังใช้ เทคโนโลยี LIDAR (Light Detection and Ranging) โดยการส่งแสงเลเซอร์ไปกระทบภูเขาไฟ และจับเวลาที่แสงเดินทางไปกระทบเป้า เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการวัดระยะทางในการทำแผนที่ 3 มิติของภูเขาไฟ ประกอบกับการใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียมในอวกาศ ในการทำแผนที่ภูมิศาสตร์ของภูเขาไฟ เพราะได้พบว่าก่อนภูเขาไฟจะระเบิดเล็กน้อย ขนาดของภูเขาไฟมีการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลที่ได้จะบอกความรุนแรงของการระเบิด เวลาที่มันจะระเบิด ตลอดจนทิศทางที่ลาวาร้อนจะไหลได้ดีในระดับหนึ่ง
การศึกษาคลื่นแผ่นดินไหวที่มักจะเกิดก่อนภูเขาไฟระเบิดก็เป็นอีกเทคโนโลยีรูปแบบหนึ่ง ที่ใช้ในการพยากรณ์การระเบิด เพราะคลื่น infrasound ที่มีความถี่ต่ำกว่าความถี่ที่หูมนุษย์สามารถได้ยิน คือ ตั้งแต่ 0.001-20 Hz (hertz) เป็นความถี่ของคลื่นใต้ภูเขาไฟ ก่อนที่ภูเขาไฟจะปะทุ
ข้อมูลทั้งหลายทั้งปวงนี้จะช่วยเตือนมนุษย์ ทั้งนี้เพราะตราบถึงวันนี้ เราก็ยังไม่มีเทคโนโลยีที่ระงับการระเบิดของภูเขาไฟได้
เท่านั้นยังไม่พอ นักธรณีฟิสิกส์ยังได้พบอีกว่า แม้บางภูเขาไฟบางลูกจะสงบและดับไปนานถึง 700,000 ปีแล้วก็ตาม แต่มันก็ยังมีโอกาสจะปะทุใหม่อีกได้
ในวารสาร Geophysical Research Letters ฉบับเดือนกันยายน ปี 2023 M. Mohammadnia แห่งมหาวิทยาลัย Hong Kong ซึ่งเป็นนักธรณีฟิสิกส์ชาวอิหร่าน ได้รายงานการศึกษาภูเขาไฟ Taftan ที่ตั้งอยู่บริเวณพรมแดนระหว่างอิหร่านกับปากีสถานว่า ในปี 2023 ได้มีก๊าซพวยพุ่งออกมา และตัวภูเขาไฟได้ยกขึ้น 9 เซนติเมตร ภายในเวลา 10 เดือน ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งบอกว่า ภูเขาไฟยังมีชีวิตอยู่และอาจระเบิดได้อีก ทั้ง ๆ ที่ภูเขาไฟลูกนี้ได้สงบแน่นิ่งเป็นเวลานานกว่า 700,000 ปีแล้ว
นอกจากภูเขาไฟที่พบบนทวีปแล้ว โลกก็ยังมีภูเขาไฟใต้น้ำด้วย นักธรณีวิทยาได้ประมาณว่า 70% ของภูเขาไฟที่โลกมี อยู่ใต้น้ำ และภูเขาไฟที่ยังสงบอยู่ (คือ ยังไม่ระเบิด) เป็นภูเขาไฟที่มีขนาดใหญ่ที่สุดบนโลก และเป็นรองก็แต่ภูเขาไฟ Olympus Mons ที่อยู่บนดาวอังคาร ซึ่งใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ (เพราะตั้งอยู่ที่เส้นรุ้งที่ 19 องศาเหนือ และ 133 องศาตะวันตก เป็นภูเขาไฟที่ดับแล้ว และเคยระเบิดเมื่อหลายล้านปีก่อน แต่ปัจจุบันยังอยู่ในสภาพที่สงบ แต่ก็อาจระเบิดได้อีก ภูเขาไฟลูกนี้สูง 25 กิโลเมตร จึงนับว่าสูงกว่ายอดเขา Everest ห้าเท่า มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ฐานยาว 600 กิโลเมตร และมีความชัน 3 องศาเท่านั้นเอง ดังนั้นการไต่ภูเขา Olympus Mons จึงมีความสะดวกสบายเหมือนการเดินขึ้นที่ราบ ที่มีความชันไม่มาก แต่เป็นระยะทางไกลหลายกิโลเท่านั้นเอง)
แต่ภูเขาไฟใต้น้ำที่อยู่บนโลกชื่อ Tamu Massif ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนเหนือของมหาสมุทนแปซิฟิกด้านตะวันตก และตั้งอยู่บนเปลือกโลก Shatsky Rise และอยู่ห่างจากประเทศญี่ปุ่นประมาณ 1,600 กิโลเมตร ภูเขาไฟใต้น้ำ Tamu Massif นี้ สูง 4.4 กิโลเมตร มียอดอยู่ต่ำจากผิวน้ำ 2,000 เมตร และฐานอยู่ห่างจากหิวน้ำ 6.4 กิโลเมตร บริเวณโดยรอบของภูเขาไฟ มีพื้นที่ 300,000 ตารางกิโลเมตร และที่ฐานมีร่องระบายความร้อนใต้มหาสมุทร (hydrothermal vent) ที่ขับไอน้ำ ก๊าซร้อน และสารเคมีต่าง ๆ ออกมาเป็นสารอาหารให้แก่จุลินทรีย์และสัตว์ใต้ทะเล ที่ต้องการดำรงชีวิตในบรรยากาศที่มืดสนิท เพราะไม่มีแสงอาทิตย์ส่องลงไปถึง อีกทั้งยังมีอุณหภูมิเย็นมากในสิ่งแวดล้อมที่แร้นแค้นสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เพราะมีความดันมากมหาศาล จนสิ่งมีชีวิตปกติไม่สามารถดำรงชีพอยู่ได้
ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตน้ำลึกน้อยมาก คือ แทบจะไม่รู้และไม่เห็นอะไรเลย จึงต้องอาศัยอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ต่างๆ ในการบันทึกภาพ เสียง และการเคลื่อนไหว ตลอดจนการให้เครื่องตรวจจับฟังเสียงคลื่นในทะเล (hydrophone) ฟังเสียงคลื่นแผ่นดินไหวใต้น้ำที่มีความถี่ต่ำมาก (infrasound) ที่หูคนไม่สามารถจะได้ยิน และเมื่อคลื่นที่มีความถี่ต่ำมากนี้เคลื่อนที่ผ่านน้ำ ความพยายามที่จะได้ยินเสียงคลื่นนี้ก็ยิ่งเป็นไปได้ยากมากทวีคูณ
ในวารสาร Geophysical Research Letters ปี 2016 นักสมุทรศาสตร์ได้พบว่า เวลาเกิดคลื่นแผ่นดินไหวใต้น้ำ ความดันที่ท้องทะเลจะลดต่ำ แต่ประเด็นที่สำคัญ คือ การได้พบว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เล็ดรอดออกจากภูเขาไฟ ได้ทำให้น้ำทะเลอิ่มตัวจากการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ จึงมีผลทำให้ความสามารถในการดูดซับก๊าซชนิดนี้จากบรรยากาศลดน้อยลง นั่นคือ การระเบิดของภูเขาไฟมีความสัมพันธ์โดยตรงกับปรากฏการณ์โลกร้อน ซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่เคยมีใครคาดคิดมาก่อน
นอกจากนี้เวลาภูเขาไฟใต้น้ำระเบิด ลาวาร้อนที่ไหลทะลักออกมาจากภูเขาไฟ จะทำปฏิกิริยากับน้ำทะเลที่ความดันสูง ซึ่งจะมีอิทธิพลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในทะเล และการระเบิดที่รุนแรงยังมีทำให้เกิดคลื่นสึนามิด้วย ดังนั้นการระเบิดของภูเขาไฟใต้น้ำ จะมีผลกระทบที่รุนแรงยิ่งกว่าการระเบิดของภูเขาไฟบนทวีป เนื่องจากมีคลื่นสึนามิเข้ามาเกี่ยวข้อง ในลาวาร้อนก็ยังมีแร่ธาตุที่มีค่า เช่น ทองคำ ไหลออกมาด้วย
ในปี 2019 วารสาร Nature Geosciences ได้รายงานการศึกษาความเข้มของสนามแม่เหล็กเหนือ Tamu Massif โดยใช้ดาวเทียม GPS และพบว่าอาณาบริเวณของภูเขาไฟลูกนี้อาจจะกว้างใหญ่กว่า Olympus Mons ก็ได้
ดังนั้นการศึกษา Tamu Massif ที่ถูกต้องแม่นยำ จึงเป็นเรื่องจำเป็นสำหรับการพยากรณ์การระเบิดที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ด้วยการค้นหาโครงสร้างทั้งภายนอกและภายในภูเขาไฟ ความชัน องค์ประกอบต่าง ๆ ของภูเขาไฟ ตลอดจนความผิดปกติ และประวัติของสนามแม่เหล็กในภูเขา ซึ่งเกิดขึ้นจากการไหลวนเวียนของลาวาร้อนในภูเขา
ณ วันนี้ โครงการ Ocean Observation Initiatives (OOI) ได้วางเครื่องตรวจวัดเซนเซอร์ลงไปในมหาสมุทรถึงระดับ 5,000 เมตรแล้ว เพื่อติดตามการไหลของกระแสน้ำ ความแปรปรวนของคลื่นเหนือ Tamu Massif ตลอดจนการเคลื่อนไหวของเปลือกภูเขาไฟ เพื่อเตือนภัยที่อาจจะเกิดระเบิดได้ เพราะถ้าระเบิดจริง ความรุนแรงจะยิ่งกว่าการระเบิดที่ภูเขาไฟ Toba มากหลายเท่า เพราะมีคลื่นสึนามิเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย
ส่วนในทะเลนอกประเทศ Chile, Argentina และ Japan ในมหาสมุทรแปซิฟิกก็มีการวางเครื่องตรวจจับ (sensor) ที่ท้องมหาสมุทร ในโครงการ DONET (Dense Oceanfloor Network System for Earthquake and Tsunami) โครงการนี้เป็นโครงการที่มี sensor จำนวนพัน จะรายงานความเป็นไปของแผ่นดินไหวใต้มหาสมุทรตลอดเวลา
ในอนาคต โลกก็จะมีหุ่นยนต์ใต้ทะเลลึก มีอุปกรณ์เรือดำน้ำลึก มีกล้องถ่ายภาพโลกใต้น้ำ เพื่อสำรวจสภาพแวดล้อมในน้ำลึก ที่ 90% ของสภาพแวดล้อมนี้ เป็นสิ่งที่มนุษย์ยังไม่เคยเห็นมาก่อน
อ่านเพิ่มเติมจาก Satellite Sleuthing Detects Underwater Eruptions". Eos. 31 March 2020. Retrieved 2021-03-19.
ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์
ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ,นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน,ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์
