L’Antarctique est parsemée de volcans, ils attendent dans les coulisses. Et le volcan de Tanzanie et les volcans d’Islande sont déjà sur le point d’entrer en éruption. L’éruption du mont Tonga, qui a libéré 150 mégatonnes de vapeur d’eau dans la stratosphère, a eu un impact sur l’atmosphère pendant de nombreuses années. Un volcan en Tanzanie crachant de la lave extrêmement liquide pourrait se diriger vers une éruption, suggèrent des données satellite. L’Islande est exposée à un risque d’éruptions volcaniques incontrôlées en raison du changement climatique.
L’éruption du mont Tonga, qui a libéré 150 mégatonnes de vapeur d’eau dans la stratosphère, a eu un impact sur l’atmosphère pendant de nombreuses années. Le volcan actif Hunga Tonga Hunga Ha’apai est situé sur l’île inhabitée du même nom dans l’archipel des Tonga du Pacifique. Tonga abrite 21 volcans de l’Holocène.
La nouvelle étude s’appuie sur des études antérieures sur l’influence d’un volcan sous-marin sur le climat, écrit le Journal of Geophysical Research.
Le 15 janvier 2022, le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hanga Ha’apai est entré en éruption, provoquant un puissant tsunami qui a détruit des maisons et tué quatre personnes à travers les Tonga. Un autre effet à long terme de cet événement – la plus grande explosion sous-marine jamais enregistrée par des instruments scientifiques modernes – a été l’énorme quantité de panaches d’aérosols et de vapeurs qu’il a envoyé dans le ciel.
Schöberl et al. ont examiné comment l’éruption de la Hunga a affecté le climat de l’hémisphère sud au cours des deux années suivantes. Ils ont découvert que l’année suivant l’éruption, l’effet de refroidissement des aérosols volcaniques réfléchissant la lumière du soleil dans l’espace était supérieur au réchauffement provoqué par la vapeur d’eau emprisonnant la chaleur dans l’atmosphère. Mais la plupart des effets du volcan s’étaient dissipés fin 2023.
L’éruption du Hunga Tonga Hunga Haapai en janvier 2022 a été la plus grande explosion sous-marine jamais enregistrée par des instruments scientifiques modernes. Agence météorologique japonaise, CC BY 4.0
Les chercheurs ont utilisé des données satellitaires pour étudier l’évolution des aérosols, des gaz et des températures stratosphériques après l’éruption. L’éruption du mont Hunga a introduit environ 150 mégatonnes de vapeur d’eau dans la stratosphère, une quantité si importante qu’elle a augmenté les niveaux globaux de vapeur d’eau stratosphérique d’environ 10%. Cette injection massive d’eau a réduit les températures de la stratosphère tropicale de 4°C en mars et avril 2022. À son tour, ce refroidissement temporaire a créé un modèle de circulation secondaire qui a entraîné une baisse des niveaux d’ozone tout au long de 2022.
L’éruption du volcan Hunga a également libéré 0,5 à 1,5 mégatonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère. Le dioxyde de soufre produit des aérosols sulfatés qui réfléchissent la lumière du soleil et peuvent provoquer une diminution du forçage radiatif de surface, ou de la différence entre le rayonnement entrant et sortant. Cela pourrait conduire à un refroidissement global si la charge d’aérosols est suffisamment importante, comme ce fut le cas avec l’éruption du mont Pinatubo en 1991, qui a libéré environ 20 mégatonnes de dioxyde de soufre. La charge d’aérosols du volcan Hunga n’était pas très importante et ses effets se limitaient principalement à l’hémisphère sud en 2022 et 2023.
Une colonne de fumée provenant de l’éruption du volcan Tonga était visible depuis l’espace. Observatoire de la Terre de la NASA
Bien que l’éruption ait affecté le bilan radiatif de la Terre pendant une courte période, le changement a été très minime: la baisse globale du flux de rayonnement était inférieure à 0,25 watts par mètre carré sur une période de deux ans avant de revenir aux niveaux d’avant l’éruption. (À l’échelle mondiale, la surface de la Terre, les océans et l’atmosphère absorbent en moyenne environ 240 watts d’énergie solaire par mètre carré au cours d’une année.) Ce changement à court terme signifie que l’éruption du Hunga pourrait provoquer un léger refroidissement dans l’hémisphère sud, mais les chercheurs disent qu’il serait difficile d’obtenir les mêmes informations uniquement à partir d’observations météorologiques.
Un volcan en Tanzanie crachant de la lave extrêmement liquide pourrait se diriger vers une éruption, suggèrent des données satellite. Le sol autour d’un étrange volcan en Tanzanie se soulève, ce qui suggère que du magma pourrait s’accumuler dans un réservoir peu profond sous la surface. Ce mouvement pourrait être un précurseur d’une éruption, affirment les chercheurs.
Ol Doinyo Lengai est un volcan actif qui crache la lave la plus liquide sur Terre. Les données satellite montrent qu’un réservoir de magma situé à environ 2,3 kilomètres sous le cratère a commencé à gonfler en mars 2022, étirant soudainement la croûte au-dessus de lui. Cette hausse rapide s’est poursuivie à un rythme constant jusqu’en décembre 2022, avant de céder la place à une période de hausse plus lente qui a duré jusqu’en août 2023, selon la nouvelle étude.
Les périodes de soulèvement pourraient être le signe d’une éruption imminente, a déclaré dans un communiqué l’auteur principal de l’étude, Ntambila Dauda, doctorant au laboratoire de géodésie et de tectonophysique de Virginia Tech.
Il existe des enregistrements d’éruptions à Ol Doinyo Lengai remontant aux années 1880, et le volcan est actif par intermittence depuis lors. « Cette recherche pourrait aider les autorités tanzaniennes à mieux comprendre ce qui arrive au volcan », a déclaré Dawood.
C’est le seul volcan au monde à émettre de la lave carbonatite, extrêmement fine et riche en éléments alcalins tels que le calcium et le sodium. Ol Doinyo Lengai, qui se traduit par «Montagne de Dieu» en langue masaï, produit principalement des coulées de lave qui sèchent et deviennent blanches comme des os. Cela se produit parce que le calcium et le dioxyde de carbone présents dans la lave se combinent pour former de la calcite et d’autres minéraux carbonatés, qui se décomposent rapidement en présence d’eau ou d’humidité.
Les chercheurs utilisent des données satellitaires pour mesurer la déformation du sol autour des volcans. En 2016, des géologues de Virginia Tech ont installé des capteurs reliés par satellite sur les pentes d’Ol Doinyo Lengai pour suivre la montée et la descente périodiques de la croûte terrestre, ainsi qu’un sismomètre pour détecter les tremblements de terre.
Des études antérieures ont utilisé des données satellitaires pour caractériser l’activité d’Ol Doinyo Lengai, mais cette étude, publiée en juin, a révélé que le volcan s’enfonçait depuis 10 ans. On ne sait pas exactement quel effet la récente saillie a eu sur la tendance globale à la baisse.
Pour la nouvelle étude, Dowd et ses collègues ont construit des modèles informatiques qui ont extrait les signaux volcaniques des données satellite d’Ol Doinyo Lengai. Les modèles ont révélé des différences nettes entre les modèles de soulèvement de 2022 et 2023, le premier montrant des taux de déformation du sol beaucoup plus élevés que le second.
« Ce signal peut indiquer une accumulation de magma dans un évent magmatique peu profond ou une augmentation de la pression dans un conduit magmatique sous l’évent du volcan actif Ol Doinyo Lengai », ont écrit les chercheurs dans l’étude publiée le 9 juillet dans la revue Geophysical Research Letters.
Le magma s’élevant près de la surface suggère que le volcan pourrait bientôt entrer en éruption, écrivent les chercheurs. Les éruptions constituent une menace pour les personnes vivant autour du volcan et menacent le tourisme et le trafic aérien dans la région, indique le communiqué. Des rapports indiquent que des coulées de lave ont éclaté du sommet d’Ol Doinyo Lengai pas plus tard qu’en 2021.
« L’approche adoptée par Dowd dans cet article a constitué une avancée importante dans notre compréhension du système d’écoulement magmatique dynamique d’Ol Doinyo-Lengai », a déclaré Sarah Stamps, co-auteur de l’étude et professeure adjointe de géophysique à Virginia Tech, dans un communiqué.
L’Islande est exposée à un risque d’éruptions volcaniques incontrôlées en raison du changement climatique, selon un rapport de Reuters.
«Il y a tellement d’incertitude quant au moment où – si – cela se produira. Cela pourrait prendre des années ou des décennies, ou «cela pourrait arriver plus tôt», écrit l’auteur du document, citant les propos de la volcanologue du Bureau météorologique islandais Michelle Parks.
Selon la publication, les glaciers sont capables de contenir l’activité volcanique. Or, le réchauffement climatique réduit progressivement cette capacité.
«Le poids énorme des glaciers et des calottes glaciaires peut supprimer les volcans. À mesure que la glace recule, la pression vers le bas sur la fine croûte externe de la planète et sur son manteau beaucoup plus épais s’affaiblit, permettant à la surface de la Terre de s’élever», expliquent les auteurs.
Éruption volcanique sur la péninsule de Reykjanes en Islande. Photo d’archive. Marco Di Marco
Comme indiqué, toutes les conditions nécessaires sont actuellement réunies pour le début d’une nouvelle vague d’éruptions.
« Les glaciers ne couvrent désormais que dix pour cent de l’Islande, mais cette glace recouvre encore plus de la moitié des 34 systèmes volcaniques actifs du pays, et elle fond rapidement à mesure que les températures mondiales augmentent », préviennent les auteurs.
L’histoire des éruptions en Islande conforte cette théorie. Après la fonte des glaces il y a 10 à 15 000 ans, la fréquence des éruptions volcaniques sur l’île a augmenté de 30 à 50 fois. L’effet du magma accumulé dans la croûte terrestre peut accélérer le réchauffement climatique, et les volcans peuvent accélérer la fonte des glaciers et provoquer une élévation du niveau de la mer. Cependant, les scientifiques craignent que le retrait rapide des glaciers et l’accumulation de magma ne déclenchent l’éruption de volcans couverts de glace dans le monde entier, indique le document.
Les plus grands climatologues du monde ont écrit cette semaine une lettre ouverte aux dirigeants nordiques pour les avertir d’un désastre imminent dû à l’effondrement des principaux courants de l’océan Atlantique.
