Les éruptions volcaniques, mêmes mineures, qui se sont produites entre 2000 et 2013 pourraient avoir freiné de manière significative le réchauffement du climat planétaire, d’après une nouvelle étude parue dans la revue de l’Union américaine de géophysique (Geophysical Research Letters).
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Cette étude dirigée par David Ridley, spécialiste de l’atmosphère au MIT, démontrent que les petites éruptions ont plus d’influence sur la température de l’atmosphère qu’on ne le pensait, et pourraient avoir fait baisser le thermomètre planétaire de 0,05 à 0,12°C.
Depuis la fin des années 1990, la température de l’atmosphère ne s’est pas élevée autant que le prévoyaient les modèles, et n’est pas montée aussi vite que pendant la dernière partie du 20ème siècle (même si 2014 s’annonce comme l’année la plus chaude depuis que l’on a commencé à enregistrer les températures, en 1880). Le climat continue donc de se réchauffer, mais moins vite que ce à quoi l’on s’attendait. Plusieurs explications ont été avancées pour ce « hiatus » du réchauffement, dont la principale est que les océans absorberaient en profondeur une part importante de la chaleur liée à l’effet de serre.
D’autres phénomènes peuvent jouer un rôle. L’effet refroidisseur des grandes éruptions volcaniques est connu depuis longtemps. Ces éruptions émettent des aérosols qui diffusent une partie de la lumière solaire dans la stratosphère et l’empêchent de réchauffer l’atmosphère. Par exemple, en juin 1991, l’éruption du Pinatubo, aux Philippines, a refroidi la Terre d’environ un demi-degré pendant des mois.
Mais qu’en est-il des petites éruptions ? Jusqu’ici, la plupart des scientifiques pensaient que les aérosols qu’elles émettaient ne dépassaient pas la troposphère, la couche de l’atmosphère en-dessous de 15 000 mètres. C’est là que se produisent les phénomènes météorologiques et les particules d’aérosols qui y circulent sont rapidement éliminées.
Pour cette raison, les scientifiques n’ont généralement pas pris en compte les données satellites sur les aérosols pour les altitudes inférieures à 15 000 mètres, qui correspond à la limite de la troposphère, du moins sous les tropiques, explique Ridley dans Science. Mais dans les régions polaires et une partie des régions tempérées, la troposphère peut être plus basse, et la limite peut descendre à 10 000 mètres. Résultat : dans ces zones, la partie basse de la stratosphère, entre 10 000 et 15 000 kilomètres, n’a pas été surveillée alors qu’elle peut contenir des aérosols ayant un effet refroidisseur.
C’est l’effet de ces aérosols que Ridley et ses collègues ont cherché à évaluer. Ils ont combiné plusieurs sources de données. Ils ont utilisé des lasers situés au sol qui effectuent des sondages depuis quatre sites dans l’hémisphère nord ; en mesurant la quantité de lumière laser réfléchie vers la Terre, ils ont pu estimer la concentration d’aérosols à différentes altitudes. Ils ont aussi rassemblé des données recueillies par des ballons en altitude et des satellites, ainsi que des mesures fournies par un réseau mondial de capteurs qui détectent la quantité de lumière solaire parvenant au sol.
En recoupant toutes ces données, Ridley et ses collègues ont pu montrer que la strtatosphère basse contient effectivement une grande quantité d’aérosols issus de petites éruptions volcaniques. Par exemple, des données recueillies près de Tsukuba, au Japon, montrent qu’environ un tiers des aérosols stratosphériques – émis pour la plupart par de petits volcans – se trouvent à moins de 15 000 mètres d’altitude. Et dans la région de Tomsk, en Russie, c’est environ la moitié des aérosols stratosphériques qui s’accumule en-dessous de 15 000 mètres. De plus, les chercheurs ont pu vérifier que dans ces couches basses de la stratosphère, la concentration d’aérosols a augmenté après des éruptions volcaniques connues, et a diminué ensuite.
Au total, Ridley et ses collègues estiment que l’effet des volcans pourrait rendre compte de 25 à 50% du hiatus de température sur la période des quinze dernières années, le reste étant pour l’essentiel explicable par l’absorption de chaleur dans les océans. Dans l’avenir, un système de surveillance spécifique des aérosols de la stratosphère pourrait permettre de mesurer plus précisément leur effet refroidisseur sur l’atmosphère.