Teoria catastrofei Toba este ideea că un blocaj al populației din trecutul umanității, care este dedus din analiza genelor, a fost cauzat de o erupție a supervulcanului de acum 75,000 de ani pe Lacul Toba este ceea ce este acum Indonezia. Teoria catastrofei Toba a fost propusă pentru prima dată în 1998 de Stanley H. Ambrose de la Universitatea din Illinois din Urbana-Champaign. Conform analizei genelor, diversitatea genetică umană este de fapt destul de scăzută în comparație cu specii similare, iar toți oamenii în viață astăzi provin dintr-o populație de 1,000 – 10,000 de perechi reproducătoare care au trăit cu 50,000 – 150,000 de ani înainte de prezent. Acest lucru se numește blocaj al populației.
Teoria catastrofei Toba este susținută de dovezi geologice (nuclee de gheață din Groenlanda) care arată o schimbare substanțială a climei globale în jurul timpului. Analiza genetică a păduchilor părului uman susține chiar ideea. Dovezi anecdotice din 1816, așa-numitul „An fără iarnă” – cauzat de erupția colosală a Muntelui Tambora, tot în Indonezia – arată că populațiile umane suferă pierderi uriașe în timpul iernilor vulcanice. Erupția Muntelui Toba a eliberat aproximativ 2800 km cubi (670 mile cubi) de material piroclastic, un 8 în indicele de explozie vulcanică („mega-colosal”), de aproximativ 30 de ori mai mare decât cea mai mare erupție vulcanică din ultimele două mii. ani.
Potrivit dr. Ambrose, temperatura din întreaga lume a scăzut cu aproximativ 5 °C (11 °F) imediat după erupție. Acest lucru s-a datorat prafului ridicat din atmosferă care ascunde Soarele, iar efectul ar fi durat șase ani. Ambrose susține în continuare că explozia Muntelui Toba a fost cauza încheierii ultimei perioade interglaciare – care, poate nu întâmplător, s-a încheiat cam în același timp cu erupția. Cea mai severă scădere a temperaturii ar fi avut loc în prima mie de ani după erupție, atunci când se presupune că a avut loc blocajul. A urmat o perioadă glaciară de nouăsprezece mii de ani, glaciația Würm.
Teoria catastrofei Toba explică, de asemenea, variația aparentă mare a ființelor umane, în ciuda diversității noastre genetice relativ scăzute. Ambrose crede că oamenii au supraviețuit blocajului în mai multe buzunare izolate, fără încrucișare. Refugiile tropicale din Africa ar fi puținele locuri în care oamenii au supraviețuit. Numărul total de perechi reproducătoare de pe Pământ nu ar fi depășit niciodată 10,000 pentru o perioadă de un mileniu. După cei 1000 de ani, migrațiile continue ar fi adus rapid populațiile reproducătoare din nou în contact, împiedicându-le să se retragă către specii distincte.
Teoria catastrofei Toba a fost tratată cu un răspuns mixt de către comunitatea științifică. În general, se pare că dovezile se acumulează pe partea ei. Deoarece ar fi existat artefacte limitate lăsate în urmă de populații atât de mici, singura noastră speranță pentru mai multe cunoștințe sunt studiile genetice și climatice.