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Pourquoi le climat ne s'est-il pas réchauffé aussi vite que prévu ?

Malgré l'importante augmentation des émissions de gaz à effet de serre, l’atmosphère s’est moins réchauffée que prévu entre 2000 et 2010. Si l’on en croit les chercheurs du pôle de climatologie de Boulder aux États-Unis, les éruptions volcaniques auraient contrecarré 25 % du réchauffement anthropique. Un forçage naturel l’emporterait-il donc sur les forçages anthropiques ?

L'éruption du volcan Pinatubo (à l'image) en 1991 est un événement majeur de rejet d'aérosols dans l'atmosphère. On estime qu'il aurait largué 17 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la troposphère. La photo est une vue depuis l'espace de la région du volcan. Deux couches d'aérosols sombres forment des limites distinctes dans l'atmosphère. L'altitude estimée des couches d'aérosols de ce point de vue est de 20 à 25 km, ce qui est cohérent avec les mesures effectuées par d'autres instruments spatiaux. © Nasa L'éruption du volcan Pinatubo (à l'image) en 1991 est un événement majeur de rejet d'aérosols dans l'atmosphère. On estime qu'il aurait largué 17 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la troposphère. La photo est une vue depuis l'espace de la région du volcan. Deux couches d'aérosols sombres forment des limites distinctes dans l'atmosphère. L'altitude estimée des couches d'aérosols de ce point de vue est de 20 à 25 km, ce qui est cohérent avec les mesures effectuées par d'autres instruments spatiaux. © Nasa

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Entre 2000 et 2010, le réchauffement climatique directement lié aux émissions anthropiques de gaz à effet de serre n’a pas été aussi rapide que prévu par les climatologues. Pourtant, la consommation de charbon a grimpé en raison, entre autres, du développement de l’Inde et de la Chine. Si bien que 2012 s’inscrit comme l’année où l’atmosphère a reçu le plus de dioxyde de carbone. Comment peut-on alors expliquer qu’avec des émissions record de gaz à effet de serre, l’atmosphère ne se soit pas autant réchauffée que prévu ?

Des chercheurs de l’University of Colorado Boulder ont récemment publié un article dans les Geophysical Research Letters (GRL), où ils suggèrent que l’activité de dizaines de volcans à éruption modérée serait en cause. Les activités volcaniques jouent en effet un rôle important dans le climat. Lors d’une éruption de type vulcanienne (explosive), de grandes quantités de dioxyde de soufre (SO2) sont émises et atteignent la stratosphère (entre 20 et 50 km d’altitude). Les poussières volcaniques se répartissent alors dans cette couche supérieure de l’atmosphère et réfléchissent les rayons solaires vers l’espace. L’éruption du Pinatubo en 1991 a par exemple provoqué un refroidissement général de l'atmosphère de 0,6 °C durant plus de deux ans.

Selon les observations des chercheurs de Boulder, l'épaisseur optique de la stratosphère aurait augmenté de 4 à 7 % durant la dernière décennie. En d’autres termes, la stratosphère est plus opaque et renvoie plus de rayonnement solaire vers l’espace. L’augmentation du taux de dioxyde de soufre dans cette couche aurait ainsi contrecarré 25 % du réchauffement anthropique.

Le volcan Augustine en Alaska, ici photographié en 2006, présente régulièrement des activités explosives modérées. C’est ce type de volcans qui alimente la stratosphère en aérosols. © McGimsey, Game, AVO, USGS
Le volcan Augustine en Alaska, ici photographié en 2006, présente régulièrement des activités explosives modérées. C’est ce type de volcans qui alimente la stratosphère en aérosols. © McGimsey, Game, AVO, USGS

Les volcans fluctuent trop pour parer le réchauffement anthropique

Une question demeure : est-on sûr de l’origine du SO2 ? Dans des études antérieures, certains ont postulé que l’influence de l’Homme pourrait en effet être majoritaire et surpasser le rôle des volcans. Lorsqu’on sait que la Chine et l’Inde ont augmenté leurs émissions de dioxyde de soufre de 60 % entre 2000 et 2010, il y a de quoi se poser la question. Mais comment savoir si ces aérosols émis par l’Homme atteignent la stratosphère, et en quelle quantité, puisqu'ils peuvent être lessivés (emportés par les précipitations) ?

L’équipe, associée au National Center for Atmospheric Research (NCAR), a utilisé un modèle de circulation climatique global, couplé à un modèle spécifique à la physique des aérosols, pour répondre à cette question. Le forçage anthropique et le forçage naturel ont été testés. Et d’après les simulations, les émissions provenant de volcans à éruption modérée sont le principal facteur de ralentissement du réchauffement de l’atmosphère. Néanmoins, dix ans de données représentent une échelle de temps courte. Aucune tendance ne peut donc être décrite. 

« Cette étude traite d'une question d'intérêt immédiat pour notre compréhension de l'impact humain sur le climat », explique Ryan Neely, le principal auteur. Les émissions de gaz volcaniques fluctuent d’année en année tandis que les émissions de gaz à effet de serre provenant de l'activité humaine sont en augmentation continue. Par conséquent, les éruptions volcaniques ne suffiront pas pour contrer les effets des gaz à effet de serre à l'avenir.


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