En janvier 2022, le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai est entré en éruption, libérant d'immenses quantités de méthane dans l'atmosphère. Pourtant, les instruments satellites ont observé une destruction simultanée de ce gaz à effet de serre. Comment est-ce possible ? La réponse se trouve dans le panache volcanique, où des concentrations records de formaldéhyde ont été détectées. Ce composé est issu de la décomposition du méthane.
Ce phénomène repose sur un mécanisme impliquant des aérosols de sel de fer. Lors de l'éruption, des cendres volcaniques et de l'eau de mer salée ont été projetées dans la stratosphère. Sous l'effet du soleil, ces particules libèrent du chlore, un élément très réactif qui décompose le méthane. Ce processus avait déjà été observé au-dessus du Sahara, mais jamais dans la stratosphère. Matthew Johnson, de l'Université de Copenhague, note que cette similitude est totalement inattendue.
L'éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai le 15 janvier 2022. Crédit: Tonga Geological Services
Grâce aux satellites Sentinel-5P équipés de l'instrument TROPOMI, les scientifiques ont suivi le nuage de formaldéhyde pendant dix jours. Maarten van Herpen, auteur principal de l'étude, explique que le formaldéhyde ne persiste que quelques heures, ce qui prouve que la destruction du méthane s'est poursuivie sur une longue période. Les chercheurs ont dû corriger les données pour tenir compte de l'altitude inhabituelle et des interférences du dioxyde de soufre, confirmant ainsi la réalité du phénomène.
L'éruption a rejeté environ 300 gigagrammes de méthane, soit l'équivalent des émissions annuelles de plus de deux millions de vaches. En parallèle, le panache volcanique éliminait près de 900 mégagrammes de méthane par jour. Ce double effet montre que les volcans peuvent à la fois polluer et assainir l'atmosphère, même si le bilan global n'est pas en faveur de l'assainissement.
Le méthane est un puissant gaz à effet de serre, 80 fois plus efficace que le CO₂ pour piéger la chaleur sur une période de 20 ans. Il persiste cependant moins longtemps dans l'atmosphère, environ une décennie. Réduire les émissions de méthane pourrait donc ralentir le réchauffement à court terme, agissant comme un frein d'urgence climatique. Néanmoins, la réduction du CO₂ reste indispensable pour un équilibre à long terme.
Image satellite du 16 janvier 2022 montrant le nuage de formaldéhyde (en bleu) mesuré par TROPOMI. Crédit: van Herpen et al. (2026)
Cette découverte pourrait inspirer des technologies visant à éliminer le méthane de l'atmosphère. Les méthodes actuelles peinent à prouver leur efficacité, mais l'étude montre que les satellites peuvent mesurer directement sa destruction. Jos de Laat, de l'Institut royal météorologique des Pays-Bas, explique que cette approche permet de vérifier si les techniques fonctionnent. Les chercheurs espèrent ainsi développer des solutions sûres et efficaces pour lutter contre le réchauffement.
Aussi, ces résultats obligent à réviser le bilan global du méthane. Jusqu'à présent, les modèles ignoraient l'effet des poussières atmosphériques, comme les cendres volcaniques, sur la dégradation du méthane. Matthew Johnson insiste sur la nécessité de corriger ces estimations pour mieux comprendre le cycle du méthane et son impact sur le climat.