Les grands volcans tropicaux ont causé certaines des catastrophes naturelles les plus destructrices de l'histoire, avec des éruptions crachant des quantités massives de gaz nocifs et d'autres débris qui peuvent tout effacer sur leur passage.

Mais qu'en est-il des impacts plus larges sur le climat mondial ? Ces grandes éruptions sont connues pour refroidir temporairement la planète et provoquer d'autres perturbations climatiques, y compris les changements dans la répartition mondiale des précipitations.

Dans une nouvelle étude, une équipe de chercheurs paléoclimatiques, dont Ernesto Tejedor et Mathias Vuille à l'Université d'Albany, a utilisé un produit proxy qui utilise des archives climatiques naturelles pour mieux comprendre les impacts hydroclimatiques mondiaux et saisonniers de toutes les éruptions tropicales connues au cours du dernier millénaire plus grandes que le mont Pinatubo en 1991, la plus grande éruption volcanique des 100 dernières années.

Leurs résultats ont montré que la réponse hydroclimatique à la suite de ces grandes éruptions était souvent importante et persistait parfois pendant plus d'une décennie. Notamment, les éruptions qui ont été suivies de conditions anormalement sèches ont été estimées sur l'Afrique tropicale, Asie centrale et Moyen-Orient, ainsi que des conditions humides sur l'Océanie et les régions de mousson d'Amérique du Sud. Les chercheurs ont également comparé leurs résultats à ceux d'un modèle climatique autonome et ont constaté que le modèle simulait des impacts hydroclimatiques plus petits et de plus courte durée.

Les résultats sont maintenant publiés dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

"Nous n'avons pas eu d'éruption volcanique majeure depuis 30 ans, donc je pense que nous avons tendance à oublier à quel point ils peuvent causer des perturbations sociétales, " dit Vuille, professeur au Département des sciences de l'atmosphère et de l'environnement d'Albany. "Quand on regarde la réponse hydroclimatique à l'échelle mondiale, une grande partie des travaux antérieurs reposait sur des modèles climatiques existants. Notre produit proxy ajoute de nouveaux, des données du monde réel pour estimer les réponses à l'échelle mondiale, ce qui suggère que ces éruptions peuvent provoquer des anomalies humides et sèches beaucoup plus importantes et prolongées que ce que nous pensions initialement."

Produit PHYDA

Le nouvel ensemble de données utilisé dans cette étude, appelé produit Paleo Hydrodynamics Data Assimilation (PHYDA), a été créé grâce au soutien du projet "PIRE CREATE" de 5 millions de dollars d'Albany, qui est financé par la National Science Foundation.

Le produit PHYDA est une reconstruction globale accessible au public des conditions de température et d'hydroclimat au cours des 2 dernières, 000 ans, qui sont estimées en combinant les informations d'un modèle climatique et d'une collection globale de 2, 591 enregistrements de cernes d'arbres, 197 enregistrements de coraux et sclérosponges, 153 enregistrements d'isotopes de carottes de glace, 26 enregistrements de grottes-sédiments, 10 enregistrements de sédiments lacustres et un enregistrement de sédiments marins.

En utilisant PHYDA, les chercheurs ont pu comparer leurs nouvelles réponses climatiques estimées par procuration au volcanisme avec celles dérivées exclusivement d'un modèle climatique utilisant le Community Earth System Model Last Millennium Ensemble (CESM-LME).

"Les arbres, et les autres archives climatiques naturelles incluses dans le PHYDA, étaient là pour voir ces éruptions volcaniques se produire. Ce n'est pas une construction théorique, " a déclaré Jason Smerdon, Chercheur PIRE CREATE et professeur à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. "C'était la première fois que nous pouvions utiliser ce nouveau produit proxy comme estimation des réponses climatiques volcaniques dans le passé, et le tableau qu'il dresse a donné lieu à des surprises quant à l'ampleur et à la persistance des impacts hydroclimatiques du volcanisme. »

Préparation aux éruptions volcaniques

Les chercheurs conviennent qu'il sera essentiel de comprendre pourquoi il existe des écarts entre les impacts hydroclimatiques estimés à partir d'un produit basé sur un proxy et d'un modèle climatique autonome pour prévoir comment les futures éruptions volcaniques pourraient affecter le climat mondial, en particulier avec les impacts supplémentaires du changement climatique anthropique.

Il est probable que des éruptions volcaniques tropicales plus importantes se produiront au cours du prochain siècle, selon Tejedor, le premier auteur de l'article et chercheur postdoctoral à UAlbany dans l'équipe PIRE CREATE.

"Si vous regardez les siècles passés et la fréquence des grandes éruptions volcaniques à travers l'histoire, il est très probable que nous assistions à une éruption de taille similaire avant la fin de ce siècle, peut-être plus d'un, " a déclaré Tejedor. "Nous pensons que nos conclusions servent d'avertissement important que les communautés affectées ne doivent pas seulement penser aux impacts immédiats, mais que les éruptions volcaniques peuvent également entraîner des changements climatiques durables. »