Climat

Volcans : les petites éruptions ont un impact sur le climat

Le ralentissement du réchauffement climatique ces 15 dernières années a été en partie causé par de petites éruptions volcaniques. Les très grosses éruptions – à l’échelle de celle du Mont Pinatubo en 1991 – ne sont pas les seules capables d’avoir un impact climatique global, selon une série d’études publiées récemment.

Les scientifiques savent depuis longtemps que les volcans refroidissent l’atmosphère en raison du dioxyde de soufre qui est expulsé pendant les éruptions. Les gouttelettes d’acide sulfurique qui se forment lorsque le gaz se combine avec l’oxygène dans la haute atmosphère peuvent persister pendant plusieurs mois, reflétant la lumière du soleil vers l’espace et favorisant l’abaissement des températures à la surface de la Terre. L’exemple le plus récent est l’éruption du Pinatubo, survenue en 1991 aux Philippines. Cet épisode, qui fut l’un des plus marquants du siècle passé, a fait baisser les températures mondiales de 0,4°C  et s’est fait sentir pendant 2 à 3 ans en réduisant l’ensoleillement.

Découverte de l’impact des petites éruptions

Les scientifiques pensaient auparavant que seules les plus fortes éruptions étaient susceptibles de perturber le climat. Mais en février 2014, une étude du Lawrence Livermore Laboratory portant sur les 17 éruptions survenues depuis 1999, montre qu’une combinaison de phénomènes volcaniques de faible intensité pouvait aussi avoir un effet refroidissant significatif. Une corrélation est établie entre l’activité volcanique et les variations de température à l’échelle du globe. Les volcans modestes seraient eux-aussi capable d’envoyer dans la stratosphère des particules réfléchissant les rayons du soleil. Alors que chaque des 17 éruptions étudiées a dû avoir un effet limité, prises ensemble, elles ont provoqué une réduction d’ensoleillement d’environ 7% entre 2000 et 2009, selon les chercheurs.

Cette analyse du Lawrence Livermore Laboratory confirme une étude parue dans la revue Science, sous la direction Susan Solomon. Dès 2011, celle-ci suggère qu’une légère hausse de l’activité volcanique est partiellement responsable de la stabilisation des températures depuis 1998. Selon Susan Solomon, les aérosols stratosphériques ont annulé un quart du réchauffement dû aux émissions de gaz à effet de serre entre 2000 et 2010.

Suite à l’étude de Susan Solomon, une équipe dirigée par l’Université Boulder du Colorado décide d’enquêter sur les causes de l’augmentation de ces aérosols stratosphériques entre 2000 et 2010 pour déterminer avec précision quelle est leur origine. A ce moment, il y a encore un débat entre la responsabilité respective des émissions anthropiques d’aérosols et celles des volcans. Mais dans un article publié en mars 2013 dans Geophysical Research Letters, l’équipe de Boulder exonère les émissions de dioxyde de soufre d’origine industrielle émis par la Chine et l’Inde, qui ont pourtant augmenté de 60% entre 2000 et 2010. L’article s’appuie sur des mesures à long terme des changements de la profondeur optique de la couche stratosphérique, c’est à dire une mesure de la transparence de celle-ci. Depuis 2000, la profondeur optique dans la couche d’aérosol stratosphérique, entre 20 et 30 km de hauteur, a augmenté d’environ 4 à 10%, ce qui signifie qu’elle est légèrement plus opaque maintenant que les années précédentes.

Les chercheurs précisent cependant que ces éruptions ne vont pas contrer l’effet de serre à long terme. Les émissions de gaz volcaniques augmentent puis diminuent, aidant par période à refroidir la planète, tandis que les émissions de gaz à effet de serre provenant de l’activité humaine progressent continuellement en raison de leur accumulation.

De l’acide sulfurique repéré à moins de 15 km du sol

Mais il y avait un élément qui n’avait pas encore été pris en compte. Les mesures par satellite des gouttelettes d’acide sulfurique et des aérosols produits par les volcans en éruption sont généralement limitées à 15 km au-dessus du sol. En dessous de 15 km, les cirrus peuvent interférer avec les mesures des aérosols par satellite. Cela signifie que vers les pôles, où la basse stratosphère peut se trouver à 10 km, les mesures satellitaires manquent une importante partie de l’aérosol volcanique.

En novembre 2014, une étude s’appuyant sur une combinaison de mesures terrestres, aériennes et par satellite, indique qu’une série de petites éruptions volcaniques du 21e siècle a dévié le rayonnement solaire encore plus qu’on ne le pensait. David Ridley, auteur principal de l’article, affirme que les modèles climatiques utilisés omettent un élément important de l’activité volcanique. La pièce manquante du puzzle se trouce à l’intersection de deux couches de l’atmosphère, la stratosphère et la troposphère. Ces couches se réunissent entre 10 et 15 kilomètres au-dessus de la Terre.

Des observations réalisées depuis le sol combinées aux données spatiales ont permis de récupérer des informations manquantes pour mieux retracer la teneur en aérosols de la partie inférieure de la stratosphère. Selon ces données combinées, les volcans auraient causé un refroidissement de 0,05 degrés à 0,12 °C depuis 2000.

Enfin, un article dévoilé il y a quelques jours dans la revue Geophysical Research Letters confirme l’impact de l’activité volcanique modérée en montrant qu’elle peut être observée via différents types de méthodes. Selon cette nouvelle étude du Lawrence Livermore Laboratory, les signaux des éruptions de la fin du 20è et du début du 21è peuvent être identifiés dans la température atmosphérique, l’humidité et le rayonnement solaire réfléchi au sommet de l’atmosphère. Une étape cruciale dans la détection de ces signaux volcaniques est la suppression du «bruit climatique» causé par El Niño et La Niña.

Il s’avère donc selon plusieurs études que les éruptions volcaniques ont pu jouer un rôle dans le ralentissement du réchauffement climatique depuis 1998, au même titre que l’absorption de chaleur par l’océan et la pollution.

 

 

 

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