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Posté par Isabelle le Mardi 31/03/2015 à 00:00
Les éruptions volcaniques influencent durablement le climat dans l'Atlantique nord

Ilustration: NASA
Les particules émises lors d'éruptions volcaniques majeures refroidissent l'atmosphère par un effet "parasol", réfléchissant les rayons du soleil. Ces particules volcaniques ont un effet direct assez bref, deux à trois ans, dans l'atmosphère. Pourtant, elles modifient pendant plus de 20 ans la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) océanique de l'Atlantique nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), qui relie courants de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) et courants profonds, et module le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...) européen. C'est ce que viennent de découvrir des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), de l'IRD, du CEA et de Météo?France (1) en combinant, pour la première fois, des simulations climatiques, des mesures océanographiques récentes et des informations issues d'archives naturelles du climat. Ces résultats (2) sont publiés le 30 mars 2015 dans Nature Communications.

L'océan Atlantique est le siège de variations de la température de surface qui s'étendent sur plusieurs décennies et qui influencent le climat de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire comme une des...). Cette variabilité lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) est due à des modifications de la circulation océanique, qui relie les courants de surface aux courants profonds, et qui transporte la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) depuis les tropiques jusqu'aux mers (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) de Norvège et du Groenland (Le Groenland (prononcez /gʁɔɛn.lɑ̃d/, écrit Groënland dans la graphie française d'avant 1850, Grønland...). Cependant, sa cause reste mal connue.

Afin d'en décrypter les mécanismes, les chercheurs ont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord utilisé des informations couvrant le dernier millénaire et issues d'archives naturelles du climat. Ainsi, l'étude de la composition chimique de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) des carottes de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) du Groenland permet d'y estimer les changements passés de température. Ces données montrent le lien étroit entre la température de surface de l'océan Atlantique et la température de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de...) au-dessus du Groenland, et révèlent que la variabilité du climat dans cette région est un phénomène périodique dont certains cycles, ou oscillations, durent environ vingt ans.

En utilisant des simulations numériques de plus de vingt modèles de climat différents, les chercheurs ont également mis en évidence que des éruptions volcaniques majeures, comme celle de l'Agung (L'Agung est un stratovolcan indonésien de 3 142 m d'altitude.), en Indonésie en 1963, ou du Pinatubo, aux Philippines (La République des Philippines est un pays constituée d'un archipel de 7 107 îles dont onze d'entre elles totalisent plus de 90 % des terres et un peu plus de 2 000 seulement sont habitées,...), en 1991, pouvaient modifier en profondeur la circulation océanique de l'Atlantique nord. En effet, les grandes quantités de particules émises par ces éruptions vers la haute atmosphère réfléchissent une partie du rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre...) par un effet similaire à celui d'un parasol, ce qui entraîne un refroidissement du climat à la surface de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). Ce refroidissement, qui ne dure que deux à trois ans, provoque alors une réorganisation de la circulation océanique dans l'océan Atlantique nord. Quinze ans environ après le début de l'éruption, cette circulation s'accélère, puis ralentit au bout de vingt-cinq ans, et accélère à nouveau trente-cinq ans après le début de l'éruption volcanique. Les éruptions volcaniques semblent ainsi fonctionner, sur la circulation océanique de l'Atlantique nord, à la manière d'un "pace-maker" qui met en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée »,...) une variabilité sur 20 ans.

Les scientifiques ont confirmé ces résultats en les comparant avec des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) de la salinité océanique, facteur déterminant pour la plongée des eaux et donc de la circulation océanique. Ils ont décelé, dans les simulations numériques et dans ces observations océanographiques modernes, des variations similaires au début des années 1970 et 1990 liées à l'éruption du volcan (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma sous forme de lave et de tephras...) Agung. Grâce à des observations issues de carotte (La carotte (Daucus carota) est une plante bisannuelle de la famille des apiacées (anciennement ombellifères), largement cultivée pour sa racine pivotante charnue, comestible, de couleur...) de glace groenlandaise, à des observations effectuées sur des coquillages bivalves, âgés de plus de cinq cent ans et vivant au nord de l'Islande (L’Islande, (en islandais Ísland, littéralement « terre de glace »), est un État insulaire de l’océan Atlantique Nord, situé entre le Groenland et...), et à une simulation du climat du dernier millénaire, les chercheurs ont systématiquement identifié une accélération de la circulation océanique quinze ans après cinq éruptions volcaniques ayant eu lieu il y a plusieurs centaines d'années.

Enfin, les chercheurs ont mis en évidence les interférences produites par les trois dernières éruptions volcaniques majeures, Agung en 1963, El Chichon, au Mexique en 1982 et Pinatubo en 1991, expliquant pour la première fois la variabilité récente des courants de l'océan Atlantique nord. Ils concluent qu'une éruption majeure dans un futur proche pourrait avoir une incidence pendant plusieurs décennies sur les courants de l'océan Atlantique nord et donc sur la capacité de prévoir la variabilité du climat européen. Ils souhaitent désormais consolider ces résultats en multipliant les sources de données, notamment en paléoclimatologie.

Notes:

(1) Du laboratoire Environnements et paléo environnements océaniques et continentaux (CNRS/Université de Bordeaux), du Centre national de recherches météorologiques - groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRS/Météo France), du Laboratoire d'océanographie et du climat: expérimentations et approches numériques (CNRS/UPMC/MNHN/IRD) et du Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux...) (CNRS/CEA/UVSQ) appartenant tous deux à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) Pierre Simon Laplace.

(2) Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) a été financé par l'Agence Nationale de la Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) via le projet « Groenland vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante...) » du programme Changements Environnementaux Planétaires et Société (2011-2015).


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Source: CNRS
 
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