Les volcans attirent beaucoup d’attention lorsqu’ils entrent en éruption. Mais de nouvelles recherches menées par l’Université de Washington montrent que les volcans laissent échapper une quantité étonnamment élevée de leurs gaz qui modifient l’atmosphère et le climat dans leurs phases calmes. Une carotte de glace du Groenland montre que les volcans libèrent tranquillement au moins trois fois plus de soufre dans l’atmosphère arctique que ce qui est estimé par les modèles climatiques actuels.
L’étude, dirigée par l’Université de Washington et publiée le 2 janvier dans Lettres de recherche géophysiquea des implications pour une meilleure compréhension de l’atmosphère terrestre et de sa relation avec le climat et la qualité de l’air.
« Nous avons constaté que sur des échelles de temps plus longues, la quantité d’aérosols sulfatés libérés lors du dégazage passif est beaucoup plus élevée que lors des éruptions », a déclaré la première auteure Ursula Jongebloed, doctorante en sciences atmosphériques à l’UW. « Le dégazage passif libère au moins 10 fois plus de soufre dans l’atmosphère, sur des échelles de temps décennales, que les éruptions, et cela pourrait être jusqu’à 30 fois plus. »
L’équipe internationale a analysé les couches d’une carotte de glace du centre du Groenland pour calculer les niveaux d’aérosols sulfatés entre les années 1200 et 1850. Les auteurs voulaient examiner le soufre émis par le phytoplancton marin, qui était auparavant considéré comme la plus grande source de sulfate atmosphérique. à l’époque préindustrielle.
« Nous ne savons pas à quoi ressemble l’atmosphère naturelle et vierge, en termes d’aérosols », a déclaré l’auteur principal Becky Alexander, professeur de sciences atmosphériques à l’UW. « Savoir cela est une première étape pour mieux comprendre comment les humains ont influencé notre atmosphère. »
L’équipe a délibérément évité toute éruption volcanique majeure et s’est concentrée sur la période préindustrielle, lorsqu’il est plus facile de distinguer les sources volcaniques et marines.
« Nous avions l’intention de calculer la quantité de sulfate sortant des volcans, de la soustraire et de passer à l’étude du phytoplancton marin », a déclaré Jongebloed. « Mais lorsque j’ai calculé pour la première fois le montant des volcans, nous avons décidé que nous devions arrêter et résoudre ce problème. »
L’emplacement de la carotte de glace au centre de la calotte glaciaire du Groenland enregistre les émissions provenant de sources sur une large bande d’Amérique du Nord, d’Europe et des océans environnants. Bien que ce résultat ne s’applique qu’aux sources géologiques de cette zone, y compris les volcans en Islande, les auteurs s’attendent à ce qu’il s’applique ailleurs.
« Nos résultats suggèrent que les volcans, même en l’absence d’éruptions majeures, sont deux fois plus importants que le phytoplancton marin », a déclaré Jongebloed.
La découverte que les volcans non en éruption libèrent du soufre jusqu’à 3 fois le taux précédemment estimé est importante pour les efforts de modélisation du climat passé, présent et futur. Les particules d’aérosol, qu’elles proviennent des volcans, des tuyaux d’échappement des véhicules ou des cheminées d’usine, bloquent une partie de l’énergie solaire. Si les niveaux naturels d’aérosols sont plus élevés, cela signifie que l’augmentation et la diminution des émissions humaines – culminant avec les pluies acides des années 1970, puis diminuant avec le Clean Air Act et des normes de qualité de l’air de plus en plus strictes – ont eu moins d’effet sur la température. qu’on ne le croyait auparavant.
« Il y a une sorte d’effet de » rendements décroissants « des aérosols sulfatés, plus vous en avez, moins l’effet des sulfates supplémentaires est important », a déclaré Jongebloed. « Lorsque nous augmentons les émissions volcaniques, ce qui augmente la base des aérosols sulfatés, nous diminuons l’effet que les aérosols d’origine humaine ont sur le climat jusqu’à un facteur de deux. »
Cela signifie que le réchauffement de l’Arctique au cours des dernières décennies montre davantage les pleins effets de l’augmentation des gaz à effet de serre piégeant la chaleur, qui est de loin le principal contrôle de la température moyenne de la Terre.
« Ce n’est ni une bonne ni une mauvaise nouvelle pour le climat », a déclaré Jongebloed à propos du résultat. « Mais si nous voulons comprendre à quel point le climat se réchauffera à l’avenir, il est utile d’avoir de meilleures estimations pour les aérosols. »
De meilleures estimations des aérosols peuvent améliorer les modèles climatiques mondiaux.
« Nous pensons que les émissions manquantes des volcans proviennent du sulfure d’hydrogène », a déclaré Alexander, faisant référence au gaz qui sent les œufs pourris. « Nous pensons que la meilleure façon d’améliorer ces estimations des émissions volcaniques est de vraiment penser aux émissions de sulfure d’hydrogène. »
Plus d’information:
UA Jongebloed et al, Underestimated Passive Volcanic Sulphur Degassing Implies Overestimated Anthropogenic Aerosol Forcing, Lettres de recherche géophysique (2023). DOI : 10.1029/2022GL102061