Les chercheurs ont découvert que l’effet de refroidissement que les éruptions volcaniques ont sur la température de surface de la Terre est probablement sous-estimé d’un facteur deux, et potentiellement d’un facteur quatre, dans les projections climatiques standard.
Bien que cet effet soit loin d’être suffisant pour compenser les effets de l’augmentation de la température mondiale causée par l’activité humaine, les chercheurs, dirigés par l’Université de Cambridge, affirment que les éruptions de faible magnitude sont responsables de près de la moitié de tous les gaz sulfureux émis dans la haute atmosphère par les volcans.
Les résultats, rapportés dans la revue Lettres de recherche géophysiquesuggèrent que l’amélioration de la représentation des éruptions volcaniques de toutes les magnitudes rendra les projections climatiques plus robustes.
Où et quand un volcan entre en éruption n’est pas quelque chose que les humains peuvent contrôler, mais les volcans jouent un rôle important dans le système climatique mondial. Lorsque les volcans entrent en éruption, ils peuvent cracher des gaz sulfureux dans la haute atmosphère, ce qui forme de minuscules particules appelées aérosols qui réfléchissent la lumière du soleil dans l’espace. Pour les très grandes éruptions, comme celle du mont Pinatubo en 1991, le volume d’aérosols volcaniques est si important qu’il provoque à lui seul une baisse des températures mondiales.
Cependant, ces grandes éruptions ne se produisent qu’une poignée de fois par siècle – la plupart des éruptions de petite magnitude se produisent tous les ans ou tous les deux ans.
« Par rapport aux gaz à effet de serre émis par l’activité humaine, l’effet des volcans sur le climat mondial est relativement mineur, mais il est important que nous les incluions dans les modèles climatiques, afin d’évaluer avec précision les changements de température à l’avenir », a déclaré le premier auteur May. Chim, un doctorat. candidat au département de chimie Yusuf Hamied.
Les projections climatiques standard, telles que le sixième rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), supposent que l’activité volcanique explosive sur la période 2015-2100 sera au même niveau que la période 1850-2014 et négligent les effets des éruptions de faible magnitude. .
« Ces projections reposent principalement sur des carottes de glace pour estimer comment les volcans pourraient affecter le climat, mais les éruptions plus petites sont trop petites pour être détectées dans les enregistrements de carottes de glace », a déclaré Chim. « Nous voulions faire un meilleur usage des données satellitaires pour combler le vide et tenir compte des éruptions de toutes les magnitudes. »
En utilisant les derniers enregistrements de carottes de glace et de satellites, Chim et ses collègues de l’Université d’Exeter, du Centre aérospatial allemand (DLR), de l’Université Ludwig-Maximilians de Munich, de l’Université de Durham et du Met Office britannique, ont généré 1 000 scénarios différents de future activité volcanique. Ils ont sélectionné des scénarios représentant des niveaux d’activité volcanique inférieurs, médians et élevés, puis ont effectué des simulations climatiques à l’aide du modèle britannique du système terrestre.
Leurs simulations montrent que les impacts des éruptions volcaniques sur le climat, y compris la température de surface mondiale, le niveau de la mer et l’étendue de la glace de mer, sont sous-estimés car les projections climatiques actuelles sous-estiment largement le niveau futur plausible de l’activité volcanique.
Pour le scénario futur médian, ils ont constaté que l’effet des volcans sur l’atmosphère, connu sous le nom de forçage volcanique, est sous-estimé dans les projections climatiques jusqu’à 50 %, en grande partie à cause de l’effet des éruptions de faible magnitude.
« Nous avons constaté que non seulement le forçage volcanique est sous-estimé, mais que les éruptions de faible magnitude sont en fait responsables de près de la moitié de tous les forçages volcaniques », a déclaré Chim. « Ces éruptions de faible magnitude peuvent ne pas avoir d’effet mesurable individuellement, mais collectivement, leur effet est significatif.
« J’ai été surpris de voir à quel point ces éruptions de petite magnitude sont importantes – nous savions qu’elles avaient un effet, mais nous ne savions pas que c’était si important. »
Bien que l’effet de refroidissement des volcans soit sous-estimé dans les projections climatiques, les chercheurs soulignent qu’il n’est pas comparable aux émissions de carbone générées par l’homme.
« Les aérosols volcaniques dans la haute atmosphère restent généralement dans l’atmosphère pendant un an ou deux, tandis que le dioxyde de carbone reste dans l’atmosphère beaucoup, beaucoup plus longtemps », a déclaré Chim. « Même si nous avions une période d’activité volcanique extraordinairement élevée, nos simulations montrent que cela ne suffirait pas à arrêter le réchauffement climatique. C’est comme un nuage qui passe par une journée chaude et ensoleillée : l’effet de refroidissement n’est que temporaire. »
Les chercheurs affirment que la prise en compte complète de l’effet des volcans peut aider à rendre les projections climatiques plus robustes. Ils utilisent maintenant leurs simulations pour déterminer si l’activité volcanique future pourrait menacer la récupération du trou d’ozone antarctique et, à son tour, maintenir des niveaux relativement élevés de rayonnement ultraviolet nocif à la surface de la Terre.
Plus d’information:
Man Mei Chim et al, Les projections climatiques sous-estiment très probablement le futur forçage volcanique et ses effets climatiques, Lettres de recherche géophysique (2023). DOI : 10.1029/2023GL103743