Des chercheurs de l'Université d'Arizona ont lu entre les lignes des cernes des arbres pour reconstituer exactement ce qui s'est passé en Alaska l'année où le volcan Laki a éclaté à l'autre bout du monde en Islande. Ce qu'ils ont appris peut aider à affiner les prévisions climatiques futures.

En juin 1783, Laki a craché plus de soufre dans l'atmosphère que toute autre éruption de l'hémisphère nord au cours du dernier 1, 000 ans. Les Inuits d'Amérique du Nord racontent des histoires sur l'année où l'été n'est jamais arrivé. Benjamin Franklin, qui était en France à l'époque, a noté le "brouillard" qui s'est abattu sur une grande partie de l'Europe dans la foulée, et a raisonné à juste titre qu'il a conduit à un hiver inhabituellement froid sur le continent.

Des analyses antérieures des cernes annuels des arbres ont montré que toute la saison de croissance de 1783 pour les épinettes en Alaska était plus froide que la moyenne. Mais Julie Edwards, un doctorant en première année de l'École de géographie, Développement et Environnement ont estimé que depuis l'éruption de Laki en juin, cela n'a pas de sens de supposer que toute la saison de croissance, qui démarre en mai pour les arbres analysés, était plus frais que la normale. Donc, elle s'est mise à résoudre le mystère.

Edwards est l'auteur principal d'un nouvel article publié dans le Journal de recherche géophysique qui décrit comment elle et ses collaborateurs, en utilisant une méthode alternative appelée analyse quantitative du bois, peint une image différente du climat de l'Alaska cette année-là.

Ce qui arrive au climat à un demi-monde de l'éruption reflète une combinaison de forces :ce que le volcan a fait et la variabilité naturelle du climat. Pour vraiment comprendre comment les volcans affectent le système climatique, l'équipe de l'UArizona a examiné de près la structure des cernes des arbres pour révéler ce qui est arrivé au climat à une échelle de temps plus précise.

Edwards a coupé une tranche très fine d'anneau d'arbre et l'a teint. À l'aide d'un logiciel informatique, elle a calculé l'épaisseur de chacune des cellules colorées. Dans les années chaudes, les parois de ces cellules sont épaissies, et le bois apparaît plus foncé. Dans les années froides, cependant, les parois cellulaires sont minces, et le bois apparaît léger et moins dense.

"C'est de l'anatomie quantitative du bois, et ce que nous faisons, c'est examiner les mesures à l'échelle cellulaire cellule par cellule pour voir comment le climat s'imprime sur la croissance cellulaire tout au long d'une saison, " dit Edwards. " En utilisant cette technique, nous pouvons mesurer la croissance semaine par semaine."

Avec cette nouvelle façon de voir l'histoire du climat, les chercheurs ont découvert qu'en 1783, les arbres de l'Alaska avaient commencé à pousser comme ils le feraient dans n'importe quelle année normale. Quelques mois après l'éruption du Laki, les arbres ont soudainement cessé de pousser beaucoup plus tôt que les années normales, et seule une paroi très mince s'est formée dans la dernière partie de l'anneau.

"Cela suggère un refroidissement soudain à la fin de la saison de croissance, ce qui est un résultat différent de ce que vous obtiendriez en regardant simplement la largeur annuelle des cernes ou la densité du bois, " a déclaré le co-auteur de l'article Kevin Anchukaitis, professeur agrégé à l'École de géographie, Développement, et Environnement et le Laboratoire de recherche sur les cernes des arbres. "Ce que montre le travail de Julie, c'est qu'à l'aide de cette analyse à petite échelle, cette perspective de semaine en semaine à partir de cellules individuelles, il est possible d'expliquer l'observation précédente et inattendue selon laquelle tout l'été de 1783 était froid en Alaska et d'avoir une bien meilleure perspective sur un événement climatique vraiment extrême."

Edwards est l'un des rares scientifiques aux États-Unis à utiliser la technique quantitative de l'anatomie du bois. La méthode a déjà été utilisée principalement en Europe, où elle a participé à un atelier d'une semaine à San Vito di Cadore, une petite ville des Alpes italiennes, apprendre la méthode des gens qui l'ont perfectionnée.

Edwards a déclaré qu'il était également important pour elle et ses collaborateurs de prendre en compte la variabilité naturelle du climat pour vérifier leur résultat.

En partenariat avec le modélisateur climatique Brian Zambri du Massachusetts Institute of Technology, l'équipe a utilisé un modèle informatique pour voir comment les variations climatiques naturelles d'une année à l'autre auraient pu modifier la croissance des arbres.

"Le modèle a été exécuté un total de 80 fois, " Anchukaitis dit. " Les 40 premières fois, nous avons laissé l'éruption se produire. Puis, le modèle a été exécuté encore 40 fois sans l'éruption, et nous avons comparé les résultats."

Les chercheurs ont vu un large éventail de conditions climatiques après les éruptions. Certaines années ont été particulièrement froides immédiatement après l'éruption, mais certains étaient chauds. La variabilité naturelle du climat semble écraser tout refroidissement du volcan.

"Beaucoup de modèles sont d'accord avec ce que les arbres nous disent, " Anchukaitis dit. " L'été commence normalement et puis quelques mois après l'éruption, les choses se refroidissent rapidement. Cela sert de preuve indépendante de ce que nous interprétons à partir des arbres en 1783."

L'étude démontre que la manière traditionnelle d'étudier les cernes des arbres ne fournit pas toujours suffisamment de détails lors de l'étude d'événements climatiques rapides ou extrêmes, et aussi que la variabilité naturelle du système peut être plus importante qu'on ne le pensait.

"Nous utilisons ces mesures indirectes du climat passé, y compris les cernes des arbres, comme un moyen de valider nos modèles climatiques, " a déclaré Edwards. "Nous voulons être en mesure d'examiner ces scénarios extrêmes et que nos modèles climatiques les simulent avec précision et comprennent le rôle de la variabilité naturelle."