Une éruption spectaculaire de champ de lave islandaise de six mois pourrait fournir aux scientifiques la clé cruciale pour découvrir le rôle que jouent les aérosols dans le changement climatique, par leurs interactions avec les nuages.

Une équipe internationale de climatologues, dirigé par l'Université d'Exeter, ont méticuleusement étudié les effets de l'éruption de 2014-15 à Holuhraun, en Islande avait sur les formations nuageuses dans la région environnante.

Ils ont découvert que l'éruption de la fissure Holuhraun de 2014-15, le plus important depuis Laki qui a éclaté pendant huit mois en 1783-4, a émis du dioxyde de soufre à un taux plus élevé que les 28 pays européens additionnés, provoquant un panache massif de particules d'aérosols de sulfate au-dessus de l'Atlantique Nord.

Comme on pouvait s'y attendre, ces aérosols ont réduit la taille des gouttelettes de nuages, mais contrairement aux attentes n'a pas augmenté la quantité d'eau dans les nuages.

Les chercheurs pensent que ces résultats surprenants pourraient réduire considérablement les incertitudes dans les projections climatiques futures en décrivant l'impact des aérosols sulfatés formés à partir des émissions industrielles humaines sur le changement climatique.

L'étude pionnière est publiée dans une revue scientifique de premier plan, La nature , le jeudi 22 juin.

Docteur Florent Malavelle, L'auteur principal de l'étude et du département de mathématiques de l'Université d'Exeter a déclaré :« L'énorme éruption volcanique a fourni l'expérience naturelle parfaite pour calculer l'interaction entre les aérosols et les nuages.

"Nous savons que les aérosols ont potentiellement un effet important sur le climat, et notamment à travers leurs interactions avec les nuages. Cependant, l'ampleur de cet effet est incertaine. Cette étude nous donne non seulement la perspective de mettre fin à cette incertitude mais, de manière plus cruciale, nous offre la possibilité de rejeter un certain nombre de modèles climatiques existants, ce qui signifie que nous pouvons prédire le changement climatique futur avec beaucoup plus de précision que jamais auparavant. »

Les aérosols jouent un rôle central dans la détermination des propriétés des nuages ​​car ils agissent comme les noyaux sur lesquels la vapeur d'eau dans l'atmosphère se condense pour former des nuages.

L'aérosol sulfaté est depuis longtemps reconnu comme l'aérosol atmosphérique le plus important d'origine industrielle, mais d'autres sources naturelles d'aérosols sulfatés existent également, y compris celui formé par la libération de dioxyde de soufre à la suite d'éruptions volcaniques.

L'éruption du Holuhraun de 2014-15 aurait émis entre 40, 000-100, 000 tonnes de dioxyde de soufre chaque jour pendant sa phase éruptive. En utilisant des modèles de système climatique de pointe, combiné avec des récupérations satellites détaillées fournies par la NASA et l'Université libre de Bruxelles, l'équipe de recherche a pu étudier la nature complexe de la couverture nuageuse formée à la suite de l'éruption.

Ils ont constaté que la taille des gouttelettes d'eau produites était réduite, ce qui à son tour a conduit à l'éclaircissement des nuages ​​- ce qui a pour effet qu'une fraction accrue de la lumière solaire entrante est réfléchie dans l'espace et, finalement, fournissant un effet de refroidissement sur le climat.

Mais surtout, ces aérosols n'ont eu aucun effet perceptible sur de nombreuses autres propriétés des nuages, y compris la quantité d'eau liquide que les nuages ​​contiennent et la quantité de nuages. L'équipe pense que la recherche montre que les systèmes de nuages ​​​​sont "bien tamponnés" contre les changements d'aérosols dans l'atmosphère.

Professeur Jim Haywood, co-auteur de l'article et également de l'Université d'Exeter a ajouté:"Les éruptions volcaniques explosives et effusives sont très différentes. L'éruption explosive massive de Pinatubo en 1991, qui a injecté des aérosols à des altitudes de 25 km+ dans la stratosphère, a été l'événement incontournable pour améliorer nos simulations de modèles de l'impact des éruptions volcaniques explosives sur le climat.

« Maintenant, les volcans ont fourni un nouvel indice sur le problème climatique :comment les aérosols émis à des altitudes similaires à celles des émissions humaines ont un impact sur le climat. Sans aucun doute, l'éruption effusive à Holuhraun deviendra l'étude de référence à cet égard."