Les chercheurs ont montré qu'au cours des deux mille dernières années, les volcans ont joué un rôle plus important dans la variabilité naturelle de la température qu'on ne le pensait auparavant, et leurs effets climatiques peuvent avoir contribué aux changements sociétaux et économiques passés.

Les chercheurs, dirigé par l'Université de Cambridge, utilisé des échantillons de plus de 9000 arbres vivants et morts pour obtenir un relevé annuel précis des températures estivales en Amérique du Nord et en Eurasie, datant de l'an 1 de notre ère. Cela a révélé des périodes plus froides et plus chaudes qu'ils ont ensuite comparées aux enregistrements de très grandes éruptions volcaniques ainsi qu'à des événements historiques majeurs.

L'utilisation du même nombre de points de données sur l'ensemble des 2000 ans était cruciale pour la précision de l'ensemble de données. Les reconstructions précédentes du climat au cours de cette période prolongée ont été biaisées par la surreprésentation des arbres d'époques plus récentes.

Les résultats, rapporté dans le journal Dendrochronologie , montrent que l'effet des volcans sur les changements de température globale est encore plus grand qu'on ne l'avait reconnu, bien que les chercheurs soulignent que leur travail ne diminue en rien l'importance du changement climatique d'origine humaine.

Au lieu, disent les chercheurs, l'étude contribue à notre compréhension des causes naturelles et des conséquences sociétales des changements de température estivale au cours des deux mille dernières années.

« Il y a tellement de choses que nous pouvons déterminer sur les conditions climatiques passées à partir des informations contenues dans les cernes des arbres, mais nous avons beaucoup plus d'informations sur les arbres plus récents que sur les arbres qui vivaient il y a mille ans ou plus, " a déclaré le professeur Ulf Büntgen du département de géographie de Cambridge, l'auteur principal de l'étude. "En supprimant certaines des données du passé plus récent, les règles du jeu sont nivelées pour toute la période de 2000 ans que nous examinons, donc au final, nous acquérons une compréhension plus précise du changement climatique naturel par rapport au changement climatique anthropique."

En comparant les données des cernes des arbres avec les preuves des carottes de glace, les chercheurs ont pu identifier l'effet des éruptions volcaniques passées sur les températures estivales.

Les grandes éruptions volcaniques peuvent abaisser les températures moyennes mondiales de quelques fractions de degré Celsius, avec les effets les plus forts dans certaines parties de l'Amérique du Nord et de l'Eurasie. Le facteur principal est la quantité de soufre émis lors de l'éruption qui atteint la stratosphère, où il forme de minuscules particules qui empêchent la lumière du soleil d'atteindre la surface. Cela peut entraîner des saisons de croissance plus courtes et des températures plus fraîches, qui conduisent à leur tour à des récoltes réduites. Inversement, dans les périodes où moins de grandes éruptions se sont produites, la Terre est capable d'absorber plus de chaleur du Soleil et les températures augmentent.

"Certains modèles climatiques supposent que l'effet des volcans est ponctuel et court, " a déclaré Büntgen. " Cependant, si vous regardez l'effet cumulé sur un siècle entier, cet effet peut être beaucoup plus long. En partie, on peut expliquer les conditions chaudes du 3, 10e et 11e siècles par un manque relatif d'éruptions."

Températures estivales reconstituées dans les années 280, 990 et 1020, lorsque le forçage volcanique était faible, étaient comparables aux conditions modernes jusqu'en 2010.

Par rapport aux reconstructions de température à grande échelle existantes des 1200-2000 dernières années, l'étude révèle une plus grande variabilité des températures estivales préindustrielles, y compris des preuves solides du petit âge glaciaire de l'Antiquité tardive (LALIA) aux 6e et 7e siècles.

Puis, travailler avec des historiens, les scientifiques ont découvert qu'une chaleur relativement constante pendant les périodes romaine et médiévale, lorsque les grandes éruptions volcaniques étaient moins fréquentes, a souvent coïncidé avec la prospérité de la société et la stabilité politique en Europe et en Chine. Cependant, les périodes caractérisées par un volcanisme plus prolifique ont souvent coïncidé avec des périodes de conflit et de déclin économique.

« Interpréter l'histoire est toujours un défi, " a déclaré le Dr Clive Oppenheimer, le volcanologue principal de l'étude. "Tant de facteurs entrent en jeu :la politique, économie, culture. Mais une grande éruption qui entraîne une baisse généralisée de la production céréalière peut blesser des millions de personnes. La faim peut conduire à la famine, maladie, conflits et migrations. Nous voyons beaucoup de preuves de cela dans les archives historiques.

"Nous savions que de grandes éruptions pouvaient avoir ces effets, surtout quand les sociétés étaient déjà stressées, mais j'ai été surpris de voir l'effet inverse si clairement dans nos données - que des siècles avec assez peu d'éruptions ont eu des étés plus chauds que la moyenne à long terme."

Les nouvelles reconstructions de température fournissent des informations plus approfondies sur les périodes historiques au cours desquelles les changements climatiques, et leurs réponses environnementales associées, ont eu un impact démesuré sur l'histoire de l'humanité. Cela a des implications claires pour notre présent et notre avenir. Alors que le changement climatique s'accélère, événements extrêmes, comme les inondations, la sécheresse, tempêtes et feux de forêt, deviendra plus fréquent.

"Les humains n'ont aucun effet sur l'éruption ou non d'un volcan, mais la tendance au réchauffement que nous observons actuellement est certainement liée à l'activité humaine, " a déclaré Büntgen. " Bien que rien sur l'avenir ne soit certain, nous ferions bien d'apprendre comment le changement climatique a affecté la civilisation humaine dans le passé."