Les grandes éruptions peuvent modifier le climat et entraîner un hiver volcanique. © Ecuadorquerido, Adobe Stock
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Hiver volcanique : qu'est-ce que c'est ?

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Un hiver volcanique correspond à une période de baisse significative de la température atmosphérique provoquée par certaines grandes éruptions volcaniques.

L'activité des volcans est en effet associée à d'importantes émissions de gaz et de particules volcaniques fines, comme les cendres, qui vont s'accumuler dans l'atmosphère. En fonction du type d'éruption et de son importance, les quantités rejetées peuvent être énormes et avoir un impact significatif sur la météorologie de la région, voire sur le climat global de la planète. On parle alors de forçage volcanique du climat.

Image satellite d'un panache volcanique s'élevant au-dessus du mont Cleveland le 23 mai 2006. © Nasa

La sévérité de l'impact, et en particulier son extension géographique, va notamment dépendre des couches atmosphériques affectées par les émissions volcaniques. Les petites et moyennes éruptions ne vont généralement affecter que la troposphère, c'est-à-dire la couche la plus basse de l'atmosphère, entraînant un effet climatique très limité, à la fois géographiquement et temporellement. Les grandes et puissantes éruptions peuvent quant à elles affecter la stratosphère, avec des effets bien plus longs et pouvant concerner le globe entier. Certaines éruptions particulièrement importantes peuvent ainsi donner lieu à un hiver volcanique.

Un refroidissement temporaire du climat

Ce phénomène se caractérise par un refroidissement du climat sur quelques mois ou années. Il est lié à la présence de certains gaz volcaniques dans l'atmosphère, en particulier au dioxyde de soufre. Ces gaz vont réagir et former des aérosols qui vont impacter la transmission du rayonnement solaire. Au contact de la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère, le dioxyde de soufre va ainsi former de l'acide sulfurique. Cet aérosol va alors augmenter l'opacité de l'atmosphère, faisant diminuer la quantité de rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre. Les poussières volcaniques en suspension dans l'atmosphère vont également participer à ce processus, qui va entraîner un refroidissement de quelques degrés et la survenue d'un hiver volcanique.

Cet effet climatique doit cependant être pondéré par plusieurs facteurs. La survenue d'un hiver volcanique est très dépendante de la quantité de gaz et de cendres émise dans l'atmosphère et de la nature de ces émissions. La période de l'année durant laquelle survient une éruption est également à considérer, ainsi que la position géographique du volcan. Les courants atmosphériques varient en effet au cours des saisons et ne sont pas les mêmes en fonction de la latitude. Ils sont notamment plus importants dans la zone équatoriale, où ils auront la capacité à disperser plus efficacement les aérosols dans l'atmosphère. Une violente éruption survenant dans cette zone aura donc un effet plus global qu'une éruption située à une latitude plus élevée. Enfin, les hivers volcaniques sont généralement très limités dans le temps, les aérosols retombant au bout de quelques mois.

S'il est clair que les aérosols d'origine volcanique peuvent produire une baisse des températures, d'un autre côté leur présence en quantité très importante dans la haute atmosphère peut entraîner l'effet inverse. Leur présence dans la stratosphère peut ainsi, à la longue, créer un effet de serre et une élévation des températures. Ce phénomène n'a cependant lieu que dans le cas de super-éruptions, qui s'étalent sur plusieurs milliers voire millions d'années. Dans ce cas, l'hiver volcanique est rapidement suivi par un réchauffement climatique global. Certaines extinctions de masse seraient ainsi associées à un réchauffement climatique dramatique causé par des phases éruptives majeures et cataclysmiques.

Exemples d’hivers volcaniques

L'hiver volcanique le plus récent est survenu à la suite de l’explosion du mont Pinatubo aux Philippines en 1991. L'éruption de ce stratovolcan a entraîné une chute globale des températures pendant deux à trois ans.

Éruption du Pinatubo aux Philippines, en 1991. La quantité de matière propulsée a provoqué un refroidissement général de 0,5 °C sur Terre. © AFP, Arlan Naeg

Avant cela, on peut citer l'éruption du Krakatoa (Indonésie) en 1883. Les quatre années qui ont suivi cette terrible explosion ont en effet été particulièrement froides, avec notamment d'importantes chutes de neige un peu partout dans le monde, y compris en Indonésie en 1888 !

En 1816, les États-Unis connaissent une « année sans été », suite à l'éruption du Tambora en Indonésie un an auparavant. Cette catastrophe climatique engendra une importante perte des récoltes de l'année en Europe.

Au cours de l'histoire humaine, plusieurs épisodes de famines ont ainsi été imputés à des hivers volcaniques en lien notamment avec l'éruption du Samalas en 1257 et de l'Eldgjá en 934. Les hivers volcaniques étant très limités dans le temps, il devient cependant difficile de retrouver leur trace sur les périodes plus anciennes. Les indices sont à chercher généralement dans des textes anciens, qui relatent des épisodes de froids anormaux et qui peuvent être corrélés à des éruptions volcaniques majeures. C'est le cas, par exemple, de l’éruption de l’Etna en l'an -44, relatée par Plutarque, qui décrit un « obscurcissement de la lumière du soleil » durant une année complète, la « fraîcheur de l'atmosphère » empêchant le mûrissement des fruits.

 

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