D'après une étude américaine, les rejets de particules dans l'atmosphère dus à l'activité volcanique auraient réduit de 25% le réchauffement climatique terrestre entre 2000 et 2010.
La nouvelle pourrait réconcilier, en partie, les climatosceptiques et les avocats du réchauffement climatique anthropique. La thèse d'un doctorant de l'université du Colorado à Boulder, Ryan Neely, révèle en effet une cause possible de la stabilisation de la température du globe au cours des dernières années. Un argument souvent avancé par les sceptiques comme la preuve d'une absence ce corrélation entre l'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère et l'effet de serre responsable du réchauffement de la Terre.
Dans l'autre camp, on accuse l'Inde et la Chine pour l'explosion —+60% entre 2000 et 2010— de leurs rejets dans l'atmosphère du dioxyde de souffre produit par la combustion du charbon. Les deux camps semblent avoir négligé le facteur qui fait l'objet de la thèse de Ryan Neely: les volcans.
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Le volcan Lascar, au nord du Chili, en 1993 - Photo : Caspar Ammann - University Corporation for Atmospheric Research.
En effet, les émissions de gaz et de particules jouent des rôles très différents et même antagonistes. Les premières, qu'il s'agisse du CO2 ou, pire, du méthane, contribuent à augmenter l'effet de serre de l'atmosphère.
C'est à dire qu'elles piègent le rayonnement infrarouge émis par le sol terrestre soumis à la lumière du soleil. Plus la concentration de ces gaz augmente, moins les infrarouges parviennent à traverser l'atmosphère. Résultat: la Terre est moins bien refroidie et elle chauffe.
Les particules en suspension, en particulier dans la stratosphère, peuvent avoir un effet inverse. Chacune d'entre elles constitue un obstacle, un microscopique miroir réfléchissant, qui intercepte les rayons lumineux incidents et les renvoie dans l'espace. L'ensemble des particules agit ainsi comme un véritable filtre. Bien entendu, le rayonnement qui ne parvient pas jusqu'à la Terre n'est pas transformé en infrarouge et ne participe dont pas au réchauffement via l'effet de serre.
Géo-ingénierie naturelle
Ce phénomène est si bien connu qu'il fait partie de la panoplie des solutions de géo-ingénierie, c'est à dire des techniques envisagées par certains physiciens pour limiter le réchauffement de la Terre. Nous en avions parlé en 2012 lors de l'estimation du coût d'une telle solution: 5 milliards de dollars par an.
La plupart des climatologues soulignent les dangers d'une telle pratique, en l'absence de possibilités d'en calculer précisément les effets climatiques. Ils soupçonnent le remède d'être pire que le mal. Tout est, en effet, une question de dosage et de méthode pour injecter les particules de façon uniforme autour de la Terre.
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Le volcan Augustine dans les îles Aléoutiennes en Alaska, le 27 mars 2006 - Photo: US Geological Survey
Particules ombrelles
Or, il se trouve qu'un phénomène naturel met en pratique cette technique sans grand calcul préalable ni modélisation précise. Mais avec l'expérience de quelques milliards d'années: les éruptions volcaniques. Chacune d'entre elles, même lorsqu'elles sont relativement mineures, projette dans l'atmosphère des quantités considérables de ces particules ombrelles.
«Cette nouvelle étude indique que ce sont les émissions des volcans petits ou moyens qui ont ralenti le réchauffement de la planète», affirme Ryan Neely, chercheur au Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, créé conjointement par l'université du Colorado et le National Center for Atmospheric Research de Boulder. Il a publié un article sur ce sujet dans la revue Geophysical Research Letters avec, entre autres, Brian Toon et Jeffrey Thayer, professeurs à l'université du Colorado, Susan Solomon, du MIT, et Jean-Paul Vernier, du centre de recherche de la Nasa Langley à Hampton.
Etudes contradictoires
Le travail de ces chercheurs avait pour objectif de trancher entre les résultats contradictoires de deux études récentes. La première, publiée par David Hoffman, de la NOAA, en 2009, indiquait que l'augmentation du dioxyde de soufre présent dans la stratosphère pouvait provenir des émissions venant d'Inde et de Chine. En 2011, une autre étude dirigée par Jean Paul Vernier, coauteur du dernier article, montrait que des éruptions volcaniques de moyenne intensité pouvaient jouer un rôle dans ce phénomène.
25% de réchauffement en moins entre 2000 et 2010
La nouvelle étude s'appuie sur des mesures à long terme réalisées dans les couches de la stratosphère pour en mesurer la transparence (la profondeur optique, disent les spécialistes). Les données montrent que, depuis 2000, cette profondeur optique a augmenté de 4 à 7%, ce qui signifie que la stratosphère est aujourd'hui plus opaque que pendant les années précédentes.
Les petites quantités de dioxyde de soufre émises par les volcans peuvent atteindre de 20 à 30 km d'altitude. Ces milliards de milliards de petits miroirs pourraient avoir réduit de 25% le réchauffement climatique de la Terre entre 2000 et 2010. Ce phénomène expliquerait le plateau que connaissent les anomalies de température pendant cette période.
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Les anomalies de température moyenne du globe entre 1950 et 2010 (NOAA)
Pour Brian Toon, «l'impact le plus important des résultats de cette étude concerne les scientifiques qui tentent de comprendre les changements climatiques de la Terre. Désormais, ils devront accorder plus d'attention aux effets des petites et moyennes éruptions volcaniques». Mais il précise aussitôt que «ces éruptions ne vont pas réduire l'effet de serre. Les émissions volcaniques augmentent ou diminuent, en provoquant un refroidissement ou un réchauffement de la planète. Les émissions de gaz à effet de serre provenant de l'activité humaine, elles, ne cessent de croître».
L'équivalent de 25 ans de calcul
Pour parvenir à distinguer les influences respectives des émissions provenant de la combustion du charbon de celles que produisent les volcans, l'équipe de chercheurs à utilisé un ordinateur Janus. Au cours de sept sessions, l'activité atmosphérique a été simulée pour une période de 10 ans. Chaque session a consommé une semaine de temps de calcul pour les 192 microprocesseurs de l'ordinateur. Soit l'équivalent de 25 ans de calcul avec un seul processeur...
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L'éruption du Pinatubo en 1991 - Photo : USGS
Si les résultats sont validés par la communauté scientifique, ils devraient modifier notablement l'analyse globale des changements climatiques. D'autant que l'activité volcanique ne se limite pas aux petites et moyennes éruptions: les plus importantes ont un effet impressionnant. Ainsi, celle du mont Pinatubo, aux Philippines en 1991, a émis des millions de tonnes de dioxyde de soufre dans l'atmosphère, assez pour provoquer un léger refroidissement de la Terre pendant plusieurs années. Cette éruption ne peut manquer de nous rappeler l'hypothèse volcanique de la disparition des dinosaures.
Un allié versatile
Pour l'instant, donc, les volcans semblent plutôt nos alliés, mais le service qu'ils nous rendent depuis quelques années est à double tranchant. Le ralentissement du réchauffement n'est en effet qu'apparent et terriblement fragile.
Il suffirait que l'activité volcanique se calme pendant quelques années, ou décennies, pour que disparaisse l'ombrelle qu'elle nous procure aujourd'hui. Nous nous retrouverions alors avec un effet de serre non atténué, et la courbe de croissance de la température du globe pourrait rejoindre rapidement celle qu'elle aurait suivie sans le coup de main des volcans.
M.A. via slate.