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Les éruptions volcaniques n’affecteront pas le climat futur de la même manière

Crédits : Wikimedia Commons.

Les volcans ont une influence certaine sur le climat, mais peut-on dire la même chose de la relation inverse ? En particulier, est-ce que le réchauffement en cours modifiera la façon dont le système climatique répond aux éruptions volcaniques ? Des chercheurs se sont récemment intéressés à la question. Leurs résultats sont publiés dans la revue Nature communications ce 12 août.

Les éruptions volcaniques explosives peuvent avoir un profond impact sur le climat en injectant de grandes quantités de dioxyde de soufre (SO2) dans la stratosphère. En effet, en réagissant avec la vapeur d’eau, le SO2 va former des aérosols sulfatés très efficaces pour renvoyer vers l’espace le rayonnement solaire incident.

Comme la stratosphère est très stable et dépourvue de précipitations, ces aérosols peuvent y séjourner de quelques mois à plusieurs années et couvrir la quasi-totalité du globe s’ils sont injectés en région tropicale. L’augmentation associée du pouvoir réfléchissant de la planète conduit à une baisse de température et à une diminution des précipitations en moyenne globale. Dans le cas du Pinatubo (Philippines) en 1991, on a par exemple observé une diminution de température la moyenne d’environ 0,5 °C au cours des mois qui ont suivi l’éruption.

Une sensibilité accrue aux fortes éruptions volcaniques

Or, un groupe de chercheurs de l’Université de Cambridge (Angleterre) a montré qu’avec le réchauffement planétaire, l’influence climatique des éruptions de forte magnitude sera amplifiée. En cause ? Le relèvement de l’altitude de la tropopause combinée à une accélération des vents en stratosphère. Par conséquent, les panaches volcaniques s’élèvent plus haut et les aérosols sulfatés sont dispersés plus rapidement autour du globe. En utilisant un modèle de climat-chimie, les auteurs avancent que le refroidissement de surface serait amplifié d’environ 15 %.

éruptions volcaniques
Représentation schéma de la façon dont le changement climatique affecte les éruptions explosives de moyenne (a) et large magnitude (b). Les flèches oranges vers le haut et le bas signent une hausse et une baisse des processus en question, respectivement. La ligne horizontale en pointillés marque la tropopause. Crédits : Thomas J. Aubry & al. 2021.

« Les nouvelles boucles de rétroaction entre le climat et les éruptions volcaniques que nous mettons en évidence dans ce travail ne sont actuellement pas prises en compte par le GIEC » indique Thomas J. Aubry, auteur principal du papier. « Cela pourrait jeter un nouvel éclairage sur l’évolution des influences volcaniques sur le climat. Même si les volcans ont une influence limitée sur le climat par rapport aux émissions humaines de gaz à effet de serre, ils constituent une partie importante du système ».

Une asymétrie de taille

Cependant, il en va différemment lorsque l’on considère les éruptions explosives de plus faible magnitude, mais qui se produisent aussi plus fréquemment. Dans ce cas, les panaches, qui sont moins énergétiques, ont beaucoup plus de mal à atteindre la stratosphère puisque la tropopause s’élève. Or, en restant confinés à la troposphère, les aérosols sont rapidement brassés et lessivés par les précipitations. L’influence sur le climat reste donc très limitée. Si rien n’est fait pour limiter fortement le réchauffement global, le refroidissement de surface associé à ces éruptions de moindre amplitude serait ainsi diminué jusqu’à 75 %.

« Alors que nous continuons à émettre des gaz à effet de serre, la façon dont les émissions volcaniques interagissent avec l’atmosphère continuera de changer et il est important de quantifier ces interactions afin de bien comprendre la variabilité climatique », ajoute Anja Schmidt, coauteure de l’étude. De futurs travaux seront nécessaires pour préciser ces résultats et tenter de déterminer si l’effet climatique net est dominé par les éruptions intenses (mais rares) ou par les éruptions plus faibles (mais aussi plus fréquentes).