Climat : l'effet des grandes éruptions volcaniques se précise

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Les panaches de cendres des grandes éruptions volcaniques peuvent influencer temporairement le climat. Pour mieux le comprendre, une équipe internationale de chercheurs a réalisé la chronologie la plus précise à ce jour des éruptions volcaniques enregistrées dans les glaces de l'Antarctique depuis 2.000 ans. L'étude nous renseigne aussi sur l'importance réelle des émissions d'aérosols soufrés lors de ces éruptions et comment se sont répartis les dépôts sur le continent blanc.

 Un glaciologue du Desert Research Institute examine une carotte de glace fraîchement prélevée en Antarctique (à gauche). Sur la carte à droite sont représentés les emplacements de certains des sites où des carottes de glace ont été extraites pour étudier l'histoire des dépôts provenant des aérosols volcaniques émis dans l'hémisphère sud depuis 2.000 ans. Desert Research Institute

Les modèles utilisés pour comprendre et prédire le climat de la Terre tiennent compte des effets des éruptions volcaniques. Lorsqu’elles se produisent et qu’elles sont d’importance, comme ce fut le cas lors de l’éruption du Pinatubo en 1991, les cendres et surtout le dioxyde de soufre rejetés sont en mesure de refroidir la planète. Les aérosols qui se forment en haute altitude réfléchissent en effet la lumière du soleil, ce qui provoque un forçage radiatif, selon l'expression des climatologues. Ainsi, dans le cas du Pinatubo, on a observé un refroidissement général de l'atmosphère de 0,6 °C durant plus de deux ans.

Les climatologues voudraient cependant améliorer leurs modèles afin d’obtenir des prédictions plus précises quant à l’impact des activités humaines sur le réchauffement climatique en cours. Pour cela, ils cherchent notamment à reconstituer l’impact des éruptions volcaniques historiques sur le climat. Cela les a conduits à effectuer des campagnes en Antarctique pour obtenir des carottes de glace gardant en mémoire les traces de ces éruptions. L’équipe internationale qui s’est chargée d’obtenir ces carottes et de faire parler les composés soufrés qu’elles contiennent vient de publier les résultats de leurs travaux dans la revue Nature Climate Change.

Exemples des aérosols et des éléments chimiques qui sont transportés et déposés sur des feuilles et des glaciers. Climate Change

Les chercheurs ont réussi à reconstituer la chronologie la plus précise à ce jour des éruptions volcaniques importantes dans l’hémisphère sud depuis 2.000 ans. Pour cela, ils ont effectué 26 forages pour obtenir des carottes provenant de 19 sites sur le continent blanc. Il n'existait pas, auparavant, d'enregistrements conservés dans les archives volcaniques des glaces du pôle Sud pour la période de l’an 1 à l’an 500 après J.-C. et ces résultats sont donc une première. Ils ont aussi amélioré nos connaissances sur les éruptions survenues entre 500 et 1500. De plus, les blocs de glace ont été prélevés dans des périodes de temps synchrones afin de découvrir d’éventuelles variations géographiques dans la répartition des composés soufrés provenant d’une même éruption. De fait, les chercheurs en ont mis en évidence. Elles correspondent à 112 éruptions au cours des deux derniers millénaires.

 Le 20 mars 2010, un volcan du sud de l’Islande, enfoui sous le glacier Eyjafjallajökull, commençait à donner des signes d’activité inquiétants, sous la forme de petites secousses sismiques. L’Eyjafjöll (le nom du massif montagneux où il se trouve) entrait finalement en éruption le 14 avril, faisant voler en éclat sa couverture glaciaire. Un énorme panache de cendres s’éleva ensuite au-dessus de l’Islande pour se répandre vers l’est et le sud-est pendant des semaines. vulkanechris, YouTube

Des simulations du transport des composés soufrés volcaniques ont été réalisées et ont servi à nourrir d’autres modèles numériques utilisés pour comprendre les interactions entre les aérosols et le climat. Elles ont été comparées aux dépôts trouvés dans les carottes de glace pour comprendre comment leur répartition spatiale s’est effectuée. On a ainsi découvert que les éruptions ne donnaient pas lieu aux mêmes répartitions. Cette variabilité souligne l’importance d’avoir un grand nombre d’échantillons de glace provenant d’autant de régions différentes du sixième continent pour estimer le volume d’aérosol émis par les éruptions volcaniques dans l’hémisphère sud.

Les carottes de glace constituent d'excellents marqueurs saisonniers permettant une datation très précise. Les marqueurs saisonniers tels que les ratios des isotopes stables de l'eau varient en fonction de la température et peuvent révéler des périodes plus chaudes et plus froides de l'année. D'autres marqueurs saisonniers peuvent inclure la poussière; certaines régions ont des tempêtes de poussière de saison et ne peut donc être utilisée pour compter les années individuelles. Les concentrations de poussières peuvent être assez hautes pour être visibles dans la glace. Climate Change


Ainsi, la quantité de composés soufrés en Antarctique associée à l’éruption du Samalas en 1257 a été revue à la baisse de plus de 30 %. Cette éruption, qui a été à l’origine de la formation de la caldeira Segara Anak, située sur l'île de Lombok en Indonésie, a été l’une des plus importantes des temps historiques. Certains y voient l’une des principales causes du petit âge glaciaire, une période climatique froide survenue en Europe et en Amérique du Nord entre les années 1303 et 1860. Les nouvelles données obtenues laissent donc penser que l’influence de cette éruption sur le climat n’a peut-être pas été aussi forte qu’on le pensait. Des conclusions similaires ont été obtenues dans le cas de l’éruption du Kuwae en 1458, qui a laissé une caldeira au Vanuatu.

Futura Sciences 9/7/2014