Une nouvelle analyse de l’effet de refroidissement possible du dioxyde de soufre injecté dans l’atmosphère par le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en janvier 2022 a conclu que l’impact sera beaucoup plus faible que ce que l’on pensait initialement – mais les chercheurs responsables ajoutent quelques mises en garde majeures à cette conclusion.
L’analyse est publiée dans le journal Advances in Atmospheric Sciences le 1er mars 2022.
Un volcan sous-marin à Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH) est entré violemment en éruption le 15 janvier 2022, ce qui a suscité une large inquiétude du public quant à son impact sur le climat mondial. Le dioxyde de soufre (SO2) injecté dans la stratosphère après des éruptions volcaniques est oxydé et transformé en aérosols de sulfate. Ces aérosols restent dans la stratosphère pendant un ou deux ans et réduisent le rayonnement solaire entrant, ce qui entraîne une courte période de refroidissement global.
La température de surface revient à la normale lorsque les aérosols volcaniques se dissipent. Une seule éruption volcanique n’est donc pas suffisante pour modifier la tendance au réchauffement planétaire à long terme, à moins que des groupes d’éruptions volcaniques ne persistent pendant des siècles, comme cela a été suggéré pendant le petit âge glaciaire du dernier millénaire.
Le satellite FY-4B a capturé l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai et surveillé la diffusion des nuages de cendres volcaniques. Crédit : Centre national de météorologie par satellite de Chine
La plus grande éruption volcanique des 500 dernières années, l’éruption du Mont Tambora en Indonésie en avril 1815, a provoqué l’année suivante ce que l’on appelle “l’année sans été” dans de nombreuses régions du monde. On observe une réduction de la température moyenne annuelle de surface de 0,4 à 0,8°C sous les tropiques et dans l’hémisphère nord.
Mais l’éruption du Tambora a émis 53-58 terrogrammes (Tg) de SO2. Les mesures par satellite de l’éruption du HTHH – qui est entré en éruption plusieurs fois au cours du siècle dernier – ont montré que ses cendres volcaniques ont atteint une altitude de 30 kilomètres dans la stratosphère, avec une masse totale d’environ 0,4 Tg seulement.
Selon une première estimation publiée précédemment, la réduction de la température de l’air à la surface du globe se situerait entre 0,03 et 0,1°C au cours des deux prochaines années, suite à l’éruption du HTHH.
“Cette première estimation pourrait avoir surestimé l’impact car elle ne tenait pas compte de l’endroit où l’éruption s’est produite, ce qui modifie la distribution spatiale des aérosols sulfatés stratosphériques, une variable qui peut modifier les résultats de manière substantielle”, a déclaré Tianjun Zhou de l’Institut de physique atmosphérique de l’Académie chinoise des sciences. “Cela s’explique par le fait que les émissions des éruptions volcaniques de l’hémisphère sud sont largement confinées à la circulation dans le même hémisphère et dans les tropiques, avec un impact moindre sur l’hémisphère nord. Cela entraîne à son tour un refroidissement global plus faible que celui des volcans de l’hémisphère nord et des tropiques”.
Pour parvenir à une évaluation plus précise, la modélisation doit tenir compte de la latitude de la libération des aérosols sulfatés. La correction de ce facteur a toutefois constitué un véritable défi, car il existe peu d’éruptions volcaniques méridionales similaires à celle du HTHH dans les archives historiques. Heureusement, les simulations de modèles climatiques qui utilisent les grandes éruptions volcaniques du sud au cours du dernier millénaire ont fourni une référence utile. Ainsi, les chercheurs ont trouvé une corrélation significative entre l’intensité de 70 éruptions volcaniques sélectionnées au cours du dernier millénaire et la réponse de la température moyenne à la surface du globe au cours de la première année après l’éruption.
Ils ont ensuite choisi six éruptions tropicales particulièrement importantes dans les simulations de modèles et ont mis à l’échelle la réponse de la température de surface en fonction de l’intensité de l’éruption du Mont Pinatubo en 1991, où 20 Tg de SO2 ont été éjectés. Les résultats des simulations du modèle se sont avérés similaires aux observations du monde réel, ce qui suggère que leur travail de modélisation était sur la bonne voie.
Ces résultats ont ensuite été réduits pour l’éruption HTHH avec son injection stratosphérique de 0,4 Tg de SO2. Les résultats finaux ont montré que la température moyenne à la surface du globe ne diminuera que de 0,004°C au cours de la première année suivant l’éruption HTHH. Ceci est dans le cadre de la variabilité interne du système climatique.
Le refroidissement dans l’hémisphère sud sera plus fort que dans les autres parties du monde, le refroidissement le plus fort de plus de 0,01°C se produisant dans certaines parties de l’Australie et de l’Amérique du Sud. Le refroidissement sur la majeure partie de la Chine seraêtre inférieure à 0,01°C.
Cela signifie que l’éruption du HTHH ne sera pas assez forte pour écraser la tendance au réchauffement climatique à plus long terme.
Les chercheurs ont toutefois ajouté une mise en garde à ces conclusions : Ce serait le cas si l’éruption du HTHH n’était qu’un événement unique. Jusqu’à présent, aucune éruption explosive n’a été détectée au HTHH depuis l’événement du 15 janvier. Cependant, il pourrait redevenir actif dans le futur car ce volcan est entré en éruption de nombreuses fois au cours des 100 dernières années.
“Par conséquent, nous devons continuer à surveiller l’activité du HTHH dans les jours, les mois et les années à venir”, a déclaré le professeur Zhou.
Parallèlement à ces efforts de surveillance, l’équipe va étendre ses recherches en réalisant quelques expériences basées sur des cas idéaux (hypothèse de scénario dans leur simplification, mais utile pour faciliter la compréhension des modèles) pour essayer de révéler l’impact climatique potentiel d’une éruption volcanique HTHH plus importante si elle se produit dans un avenir proche.
Référence : “Les volcans et le climat : Sizing up the impact of the recent Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcanic eruption from a historical perspective” par Meng Zuo, Tianjun Zhou, Wenmin Man, Xiaolong Chen, Jian Liu, Fei Liu et Chaochao Gao, 1 mars 2022, Avancées dans les sciences atmosphériques.
DOI : 10.1007/s00376-022-2034-1