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Climat : le volcanisme va-t-il refroidir la planète ?

Par Regis CREPET, météorologue

Le rôle des éruptions volcaniques sur le climat est désormais assez bien connu, et il est clair qu'elles ont une incidence directe sur les températures en propulsant dans l'atmosphère des quantités plus ou moins grande de cendres et de suies. Il est admis que les éruptions majeures entraînent un refroidissement temporaire du climat.

De réçentes études parues dans les Geophysical Research Letters confortent ce que l'on savait déjà : le volcanisme joue un rôle non négligeable dans le changement climatique de notre planète. Ce paramètre, non pris en compte dans les modèles climatiques, pourrait permettre d'expliquer en partie la "pause" observée depuis 18 ans dans la hausse des températures planétaires. Depuis 1998, année la plus chaude, le niveau reste élevé mais les températures n'augmentent pas davantage malgré la poursuite effrénée des émissions de CO² dans l'atmosphère. Les climatologues sont à la recherche d'éléments pouvant expliquer ce "hiatus du réchauffement climatique".

De multiples éruptions volcaniques stoppent le réchauffement climatique ?

Les éruptions volcaniques majeures ont entrainé dans le passé des refroidissements climatiques temporaires, ayant parfois eu des répercussions sur l'ensemble de la planète. Ces grandes éruptions projettent dans la haute atmosphère de grandes quantités d'anhydride sulfureux, ce qui a pour conséquence de réflechir vers l'espace une partie des radiations solaires. Ce fut le cas du volcan indonésien Tambora en 1815 ("l'année sans été" car il avait fait froid toute l'année suivant l'éruption). Plus près de nous, de puissantes éruptions ont fait baissé les températures planétaires de 0,2° à 0,6° (en général, donc moins de 1°C de baisse, ce qui est déjà considérable) tel que le volcan El Chichon (Mexique, 1982) et surtout le Pinatubo (Philippines, 1991), qui avait projeté 20 millions de tonnes de soufre . Mais depuis les années 2000, les éruptions massives se sont calmées pour laisser place à de multiples éruptions modérées, qui crachent dans l'atmosphère des panaches de cendre et de suie assez fréquents. Il est admis que certaines particules absorbent une infime partie du rayonnement solaire lorsqu'elles sont suffisament hautes dans l'atmosphère (entre 15 000 et 20 000 m d'altitude). Ces cendres, présentes au-dessus de la troposphère, ne peuvent plus retomber au sol et s'étalent jusqu'à faire parfois le tour de la planète. Elles provoquent dès lors un léger réchauffement à des hautes altitudes mais entrainent également un léger refroidissement de la surface de la terre et même de l'océan. Même minime, ce refroidissement est capable d'engendrer des hivers plus froids et des gelées tardives. Selon des études scientifiques, les multiples éruptions volcaniques modérées qui se produisent depuis l'An 2000 auraient pu ralentir le réchauffement climatique "théorique" de l'ordre de 0,12°C. Il faut savoir, en effet, que les modèles numériques climatiques "ne prennent pas en compte les effets des éruptions volcaniques, car elles sont quasiment impossibles à prévoir sur le long terme" (Alan Robock, climatologue à l'Université Rutgers (New Jersey).

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Crédit : La Chaîne Météo

Ce scénario d'un volcanisme assez actif depuis les années 2000 à la surface du globe pourrait en partie expliquer la "pause du réchauffement climatique" observé contre toute attente depuis lors, bien que les températures planétaires restent bloquées au même niveau (d'ou l'appelation de "plateau" du réchauffement climatique). En effet, l'année la plus chaude au niveau planétaire reste 1998 : depuis cette année-là, le niveau global des températures restent très élevé mais ne dépasse plus ce seuil, alors que les modèles numériques calculaient la poursuite de la hausse.

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Crédit : La Chaîne Météo

Des scénarios catastrophes

Dans le cas où l'éruption actuelle se poursuivrait avec une augmentation de son intensité, il est possible que les cendres soient éjectées à de plus hautes altitudes, au-delà de 15 km, dans la stratosphère. A cette altitude soufflent des vents violents et réguliers appelés courants jets ( ou : Jet-Stream ) qui peuvent disperser les particules sur une étendue géographique beaucoup plus vaste . Elles resteraient en suspension beaucoup plus longtemps et les particules pourraient alors avoir un effet à longue durée sur la température en réfléchissant vers l'espace une petite partie du rayonnement solaire. C'est l'inverse de l'effet de serre, faisant baisser la température au sol et réchauffant la haute atmosphère.

Les grandes éruptions volcaniques contrarient le réchauffement climatique. De ce point de vue, elles sont bénéfiques à l'échelle de la planète.

Les volcans islandais : une menace pour l'Europe

Le 8 juin 1783, l'éruption du volcan islandais Laki déversait un flot de lave et de poussière sur la terre et dans le ciel. Cette éruption gigantesque a été catastrophique pour tout l’hémisphère nord et entraîna une modification profonde du climat pendant plusieurs années.
En partie à l’origine de la révolution française, elle a généré un tel bouleversement climatique des années durant que les peuples affamés se sont révoltés. Tout d'abord, pendant plusieurs mois, le ciel était devenu rougeatre et flamboyant au-dessus de l'Europe. Il s’agissait en fait des conséquences de l’éruption volcanique du Laki en Islande cette même année. A cause des fumées qui masquaient en partie le rayonnement solaire, cette éruption apporta quelques années plus froides que la normale et conduira, à cause des famines qu’elle engendrera, à la révolte des paysans français en 1789. Les irlandais eux débarqueront en masse pendant ces années là pour trouver un meilleur avenir aux états-unis naissants... Ce nuage était tellement imposant qu’il a recouvert la moitié de la France d’un épais nuage rosé et sulfureux pendant un mois, localisé à l’ouest d’une ligne allant de Bayeux à Béziers.
Le volcan fit également des victimes en France. La mortalité augmenta au dessus de la moyenne à partir de juillet 1783, certainement dues à l’empoisonnement dû aux nuages sulfureux. Les régions les plus touchées se situaient sur tout le flanc Est de la France. Cette éruption très importante a duré huit mois.

Quel impact sur le climat ?

Le rôle des éruptions volcaniques sur les fluctuations du climat est bien connu (1) : les éruptions majeures ont propulsé dans la haute atmosphère de telles quantités de cendres et de suies, capables d'occulter de 1% à 3% le rayonnement solaire, que des refroidissements s'en sont suivis au niveau planétaire! ce fur le cas lors des éruptions du Mont St Helens en mai 1980 (USA), du El Chichon en 1982 (Mexique), ou encore du Pinatubo (Philippines) en 1991.

Ces différentes éruptions avaient entrainé des années froides avec des hivers particulièrement rigoureux. Dans le cas extrême, l'éruption colossale du Tambora (en 1815) a projeté un volume de
poussières et de cendres pendant 2 à 3 jours jusqu'à 600 km de distance du volcan et à plus de 30 km de hauteur dans la Stratosphère, où ils ont alors été transportés par les jets streams de la haute atmosphère. Pendant plusieur jours le ciel s'est obscurcit. En quelques mois les poussières et aérosols se répandirent dans l'atmosphère autour de la planète, provoquant des modifications climatiques pendant plusieurs années. Durant ces périodes, sont signalés des couchers de soleil prolongés et brillamment colorés - oranges ou rouges sur l'horizon.

Le refroidissement climatique fut tel que l'été suivant fut extrêmement froid avec des gelées jusqu'en Europe et en Amérique du Nord en plein été : cette année fut baptisée "l'année sans été".

 

(1) In "Geophysical Research Letters " (étude menée au Massachusetts Institute of Technology sous la Direction de David Ridley, expert climatologue).

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