À gauche, El Niño en 1997 (ceinture d’eaux plus chaudes que la moyenne dans le Pacifique). À droite, El Niño en 2015, le plus puissant depuis celui de 1997. © Aviso, Cnes, CLS 2015

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Les éruptions volcaniques peuvent déclencher El Niño dans le Pacifique

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Une étude internationale montre que les éruptions volcaniques stratosphériques peuvent déclencher des évènements El Niño dans le Pacifique. Grâce à l'énorme éruption du Pinatubo, survenue en 1991, les chercheurs ont enfin compris pourquoi.

  • Des éruptions volcaniques peuvent déclencher un refroidissement climatique et aussi favoriser l’émergence du phénomène El Niño dans le Pacifique.
  • Le refroidissement de la surface du continent africain diminue l’intensité de la mousson, provoquant une « anomalie de chaleur » à l’origine d’un coup de vent d’ouest responsable du déclenchement d’El Niño.

La communauté scientifique a montré récemment que les grandes éruptions volcaniques ont un impact sur le climat : elles rejettent dans l'atmosphère des fortes quantités de soufre qui, une fois converties en aérosols, bloquent une partie du rayonnement solaire, refroidissant ainsi la surface de la Terre durant quelques années.

Des observations suggéraient également que les éruptions pouvaient favoriser le déclenchement d'un événement El Niño dans les deux années suivant l'éruption. Mais, jusqu'à présent, les chercheurs n'étaient pas parvenus à identifier le mécanisme physique à l'origine de la réponse d'El Niño au volcanisme.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications, des spécialistes de la modélisation du climat ont examiné les conséquences de l'éruption du volcan Pinatubo aux Philippines en 1991, l'une des plus importantes du 20e siècle, qui a engendré un refroidissement global moyen de 0,4 °C.

Ils ont mis au point un protocole expérimental combinant les bases de données in situ de la température de surface de l'océan, les simulations du cinquième projet d'intercomparaison des modèles couplés (CMIP5) du programme de recherche mondial sur le climat (WCRP) et un jeu de simulations inédites développé avec le modèle de climat de l'institut Pierre Simon Laplace (IPSL). Ces nouvelles expériences numériques dédiées ont permis d'identifier le mécanisme à l'origine du déclenchement d'El Niño.

Comment l’éruption volcanique du Pinatubo a influencé le phénomène El Niño. © Myriam Khodri

Le refroidissement du continent africain à l’origine de la réponse d’El Niño

Ainsi, ils ont montré que l'éruption du Pinatubo en 1991 a produit un refroidissement du continent africain (la plus grande étendue terrestre de la zone intertropicale). Ce phénomène a perturbé la mousson africaine (baisse de la pluviométrie) qui a généré à son tour une onde atmosphérique se propageant vers l'est jusqu'à l'océan Pacifique. Le courant d'eau chaude dans le Pacifique qui en a résulté est à l'origine du déclenchement d'El Niño après l'éruption (voir la figure ci-dessus).

Les chercheurs sont ensuite parvenus à quantifier l'influence de l'éruption sur le type de « réponse » climatique, selon l'état de l'océan au moment de l'éruption :

  • si un évènement El Niño est attendu, l'éruption prolonge sa durée sans modifier son intensité ;
  • si un évènement La Niña — phénomène climatique qui se caractérise par une température anormalement basse des eaux et a des conséquences inverses à celles d'un évènement El Niño — est prévu, l'éruption a pour effet de le raccourcir ;
  • si aucun évènement n'est pressenti, l'éruption déclenche un évènement El Niño.

« Ces résultats améliorent notre compréhension des processus physiques du climat, souligne Myriam Khodri, chercheuse à l'IRD coordinatrice de l'étude. Intégrer le volcanisme dans les systèmes de prévision du climat permettrait de mieux prévenir les conséquences des évènements climatiques extrêmes pour les populations. » Les recherches se poursuivent, afin de comprendre si la saison de l'éruption influence la réponse de la mousson africaine au forçage volcanique.

Pour en savoir plus

Éruptions volcaniques et déclenchement d'El Niño

Article du CIRS publié le 3 décembre 2003

El Niño, cette variation climatique récurrente qui provoque des événements comme les inondations, les sécheresses et les famines, pourrait être déclenché par des éruptions volcaniques, d'après une étude menée par Brad Adams et ses collègues de l'Université de Virginie (Etats-Unis).

Des données climatiques et volcaniques remontant au 17ème siècle suggèrent qu'une grande éruption double la probabilité d'occurrence de l'événement El Niño l'hiver suivant.

Le lien avait été déjà proposé mais n'avait jamais été corroboré jusqu'à présent. Les dernières recherches, qui confirment ce lien, sont basées sur des données statistiques plus larges que ce qui était auparavant disponible.

El Niño est la phase la plus sévère d'une fluctuation naturelle du climat terrestre, qui revient tous les trois à onze ans. Il se caractérise au début par une élévation de la température de la surface de la mer dans l'océan Pacifique tropical ouest. Les changements climatiques qui s'ensuivent sont le résultat d'interactions entre la température océanique et la circulation de l'air dans l'atmosphère.

Les éruptions volcaniques, en projetant de grandes quantités de poussière et de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, influenceraient le climat : les particules de poussière refléteraient la lumière du Soleil et modifieraient ainsi la quantité de chaleur solaire atteignant la surface terrestre. Cependant la manière dont ce phénomène interagit avec El Niño n'est pas encore claire, admettent les chercheurs. Par ailleurs, les activités humaines, en accroissant la quantité de gaz à effet de serre et de particules de poussière dans l'atmosphère, pourraient aussi influencer El Niño.

Les satellites du Cnes au service de l'océanographie mondiale  Depuis 1992, les satellites offrent une surveillance précise des mers. Devenus indispensables aux océanographes, ils permettent au quotidien de suivre les modifications de cet écosystème complexe. Le Cnes (Centre national d'études spatiales) nous en dit plus au cours de cette vidéo.