Les chercheurs ont montré que le changement climatique causé par l'homme aura des conséquences importantes sur la façon dont les gaz volcaniques interagissent avec l'atmosphère.

Les chercheurs, de l'Université de Cambridge et du UK Met Office, disent que les éruptions de grande ampleur auront des effets plus importants à mesure que le climat continue de se réchauffer. Cependant, les effets de refroidissement des éruptions de petite et moyenne taille pourraient diminuer jusqu'à 75 %. Étant donné que ces petites éruptions sont beaucoup plus fréquentes, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si l'effet net sera un réchauffement ou un refroidissement supplémentaire.

Où et quand un volcan entre en éruption n'est pas quelque chose que nous pouvons contrôler, mais comme l'atmosphère se réchauffe en raison du changement climatique, les panaches de cendres et de gaz émis en grand, mais peu fréquent, les éruptions volcaniques monteront toujours plus haut. Le changement climatique accélérera également le transport de matières volcaniques, sous la forme de petits, des gouttelettes brillantes appelées aérosols de sulfate volcanique, des tropiques aux latitudes plus élevées.

Pour les grandes éruptions, l'effet combiné de ces phénomènes fera que la brume créée par les aérosols volcaniques empêchera plus de lumière du soleil d'atteindre la surface de la Terre, amplifiant finalement le refroidissement temporaire causé par les éruptions volcaniques. Les résultats sont publiés dans le journal Communication Nature .

Lorsque le mont Pinatubo aux Philippines est entré en éruption en 1991, les effets ont été ressentis dans le monde entier. Le panache de l'éruption, le deuxième plus grand des 20 ^e siècle - a atteint plus de 30 kilomètres dans le ciel, formant une couche de brume globale. En 1992, cette brume a fait chuter les températures mondiales jusqu'à 0,5 degré Celsius. En comparaison, les activités humaines ont réchauffé les températures mondiales de plus de 1 degré Celsius depuis 1850. Cependant, l'effet des aérosols volcaniques ne persiste qu'un ou deux ans, tandis que les gaz à effet de serre anthropiques affecteront le climat pendant des siècles.

"Au-delà des données que nous avons des éruptions récentes comme le Pinatubo, nous pouvons également voir l'effet de refroidissement des volcans remontant à deux mille ans à partir des informations contenues dans les cernes des arbres, " a déclaré le Dr Thomas Aubry du département de géographie de Cambridge, le premier auteur de l'article. "Toutefois, nous voulions examiner la question sous l'angle opposé :comment un réchauffement climatique pourrait-il affecter le refroidissement des éruptions volcaniques ? »

Les panaches volcaniques s'élèvent comme des montgolfières :ils continuent de s'élever jusqu'à une hauteur où ils flottent naturellement. L'étude de Cambridge a examiné à quelle hauteur dans l'atmosphère ces panaches peuvent s'élever et être transportés dans le monde selon différents scénarios de réchauffement.

Les chercheurs ont utilisé des modèles climatiques mondiaux combinés à des modèles de panache volcanique pour simuler comment les aérosols émis par les éruptions volcaniques pourraient être affectés par le changement climatique.

Ils ont découvert que pour les grandes éruptions comme le mont Pinatubo, qui se produisent généralement une ou deux fois par siècle, le changement climatique entraînera une augmentation des panaches et une propagation plus rapide des aérosols sur le globe, résultant en un effet rafraîchissant amplifié de 15%. On s'attend à ce que les changements des températures de l'océan amplifient encore le refroidissement, et la fonte des calottes glaciaires devrait également augmenter la fréquence et la taille des éruptions volcaniques dans des endroits comme l'Islande.

Cependant, pour les éruptions de taille modérée comme l'éruption Nabro de 2011 en Érythrée, qui se produisent généralement sur une base annuelle, l'effet sera réduit d'environ 75 % dans un scénario de réchauffement haut de gamme. C'est parce que la hauteur de la tropopause - la limite entre la troposphère et la stratosphère au-dessus - devrait augmenter, rendant plus difficile pour les panaches volcaniques d'atteindre la stratosphère. Les aérosols des panaches volcaniques confinés à la troposphère sont emportés par les précipitations en quelques semaines, rendant leurs impacts climatiques relativement mineurs et beaucoup plus localisés.

"Le changement climatique n'est pas quelque chose qui arrive, il est déjà là, comme le montre clairement le rapport du GIEC de cette semaine, " a déclaré le co-auteur Dr Anja Schmidt, également du Département de géographie. « Les effets du changement climatique et certaines des boucles de rétroaction qu'il peut provoquer deviennent de plus en plus évidents maintenant. Mais le système climatique est complexe :il est essentiel de comprendre toutes ces boucles de rétroaction pour comprendre notre planète et faire des projections climatiques précises. »

« Les nouvelles boucles de rétroaction entre le climat et les éruptions volcaniques que nous mettons en évidence dans ce travail ne sont actuellement pas prises en compte par le GIEC, ", a déclaré Aubry. "Cela pourrait jeter un nouvel éclairage sur l'évolution des futures influences volcaniques sur le climat. Même si les volcans ont une influence limitée sur le climat par rapport aux émissions humaines de gaz à effet de serre, ils sont une partie importante du système.

« En raison des incendies de forêt plus fréquents et plus intenses, ainsi que d'autres événements extrêmes, la composition de la haute atmosphère change sous nos yeux, tout comme notre compréhension des conséquences de ces changements, " dit Schmidt, qui est également affilié au département de chimie Yusuf Hamied. "Alors que nous continuons d'émettre des gaz à effet de serre, la façon dont les émissions volcaniques interagissent avec l'atmosphère continuera de changer et il est important de quantifier ces interactions afin de bien comprendre la variabilité climatique. »

Les auteurs espèrent réunir davantage de volcanologues et de climatologues pour comprendre non seulement la mécanique derrière la montée du panache volcanique et le cycle de vie des aérosols, mais aussi comment les changements de fréquence et d'amplitude des éruptions, entraînée par la déglaciation et les précipitations extrêmes, façonnera les futurs effets climatiques des éruptions volcaniques.