Tonga : une éruption volcanique pourrait provoquer des conditions météorologiques inhabituelles au cours de la décennie

Le Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Hunga Tonga en abrégé) est entré en éruption le 15 janvier 2022 dans le royaume pacifique des Tonga. Il a provoqué un tsunami qui a déclenché des alertes dans tout le bassin du Pacifique et envoyé des ondes sonores à plusieurs reprises dans le monde entier.

Une nouvelle étude publiée dans le Journal of Climate explore les impacts climatiques de cette éruption.

Nos résultats montrent que le volcan peut expliquer le trou d’ozone extraordinairement grand de l’année dernière, ainsi que l’été 2024 beaucoup plus humide que prévu.

L’éruption pourrait avoir des effets persistants sur notre climat hivernal pendant des années à venir.

Un nuage de fumée rafraîchissant

Habituellement, la fumée d’un volcan – et en particulier le dioxyde de soufre contenu dans le nuage de fumée – entraîne finalement un refroidissement de la surface terrestre pendant une courte période.

En effet, le dioxyde de soufre se transforme en aérosols sulfatés, qui renvoient la lumière solaire dans l’espace avant qu’elle n’atteigne la surface. Cet effet d’ombrage signifie que la surface refroidit pendant un certain temps, jusqu’à ce que le sulfate retombe à la surface ou soit évacué par la pluie.

Ce n’est pas ce qui s’est passé pour la Hunga Tonga.

Parce qu’il s’agissait d’un volcan sous-marin, le Hunga Tonga produisait peu de fumée, mais beaucoup de vapeur d’eau : 100 à 150 millions de tonnes, soit l’équivalent de 60 000 piscines olympiques. L’énorme chaleur de l’éruption a transformé d’énormes quantités d’eau de mer en vapeur, qui a ensuite été projetée dans l’atmosphère avec la force de l’éruption.

Toute cette eau s’est retrouvée dans la stratosphère : une couche de l’atmosphère située entre 15 et 40 kilomètres au-dessus de la surface, qui ne produit ni nuages ​​ni pluie car trop sèche.

La vapeur d’eau dans la stratosphère a deux effets principaux. Premièrement, il contribue aux réactions chimiques qui détruisent la couche d’ozone, et deuxièmement, c’est un gaz à effet de serre très puissant.

Il n’existe aucun précédent dans nos observations d’éruptions volcaniques pour savoir quel effet toute cette eau aurait sur notre climat, et pendant combien de temps. En effet, le seul moyen de mesurer la vapeur d’eau dans l’ensemble de la stratosphère est via les satellites. Celles-ci n’existent que depuis 1979 et il n’y a pas eu d’éruption similaire à celle du Hunga Tonga à cette époque.

Suivez la vapeur

Les experts en science stratosphérique du monde entier ont commencé à examiner les observations satellitaires dès le premier jour de l’éruption. Certaines études se sont concentrées sur les effets plus traditionnels des éruptions volcaniques, comme la quantité d’aérosols sulfatés et leur évolution après l’éruption, certaines se sont concentrées sur les effets possibles de la vapeur d’eau, et certaines ont inclus les deux.

Mais personne ne savait vraiment comment se comporterait la vapeur d’eau dans la stratosphère. Combien de temps restera-t-il dans la stratosphère ? Où ira-t-il ? Et surtout, qu’est-ce que cela signifie pour le climat alors que la vapeur d’eau est encore là ?

C’est exactement à ces questions que nous avons décidé de répondre.

Nous voulions connaître l’avenir et, malheureusement, il est impossible de le mesurer. C’est pourquoi nous nous sommes tournés vers des modèles climatiques, spécialement conçus pour envisager l’avenir.

Nous avons fait deux simulations avec le même modèle climatique. Dans l’un, nous avons supposé qu’aucun volcan n’était en éruption, tandis que dans l’autre, nous avons ajouté manuellement l’équivalent de 60 000 piscines olympiques de vapeur d’eau dans la stratosphère. Ensuite, nous avons comparé les deux simulations, sachant que toute différence doit être due à la vapeur d’eau ajoutée.

Qu’avons-nous découvert ?

L’important trou dans la couche d’ozone d’août à décembre 2023 était au moins en partie dû à la Hunga Tonga. Nos simulations ont prédit ce trou dans la couche d’ozone presque deux ans à l’avance.

Notamment, c’était la seule année où l’on pouvait s’attendre à une influence de l’éruption volcanique sur le trou d’ozone. À ce moment-là, la vapeur d’eau avait juste le temps d’atteindre la stratosphère polaire au-dessus de l’Antarctique, et au cours des années suivantes, il ne restera plus assez de vapeur d’eau pour élargir le trou d’ozone.

Comme le trou dans la couche d’ozone a duré jusqu’à fin décembre, une phase positive du mode annulaire sud s’est produite au cours de l’été 2024. Pour l’Australie, cela signifiait une probabilité plus élevée d’un été humide, ce qui était exactement à l’opposé de ce à quoi la plupart des gens s’attendaient avec l’El déclaré. Enfant. Encore une fois, notre modèle prévoyait cela deux ans à l’avance.

En termes de températures moyennes mondiales, qui mesurent l’ampleur du changement climatique que nous connaissons, l’impact de Hunga Tonga est très faible, seulement environ 0,015 degrés Celsius. (Cela a été confirmé de manière indépendante par une autre étude.) Cela signifie que les températures incroyablement élevées que nous mesurons depuis environ un an maintenant ne peuvent pas être attribuées à l’éruption du Hunga Tonga.

Perturbation pour le reste de la décennie

Mais on constate des impacts surprenants et durables dans certaines régions de la planète.

Pour la moitié nord de l’Australie, notre modèle prédit des hivers plus froids et plus humides que d’habitude jusqu’en 2029 environ. Pour l’Amérique du Nord, il prédit des hivers plus chauds que d’habitude, tandis que pour la Scandinavie, il prédit à nouveau des hivers plus froids que d’habitude.

Le volcan semble changer la façon dont certaines vagues se déplacent dans l’atmosphère. Et les vagues atmosphériques sont responsables des hauts et des bas, qui influencent directement notre météo.

Il est important de préciser ici qu’il ne s’agit que d’une étude et d’une manière particulière d’étudier l’impact que l’éruption du Hunga Tonga pourrait avoir sur notre météo et notre climat. Comme tout autre modèle climatique, le nôtre n’est pas parfait.

Nous n’avons pas non plus inclus d’autres effets, tels que le cycle El Niño-La Niña. Mais nous espérons que notre étude suscitera l’intérêt scientifique pour tenter de comprendre ce qu’une si grande quantité de vapeur d’eau dans la stratosphère pourrait signifier pour notre climat.

Reste à savoir s’il s’agit de confirmer ou d’infirmer nos conclusions – nous nous félicitons de l’une ou l’autre issue.

ACTE CC BY-ND 4.0

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