La simulation du modèle soulève des doutes
Les supervolcans peuvent-ils réellement refroidir la planète de façon spectaculaire ?
Par Laura Kranich
Une étude menée par des physiciens américains du climat arrive à la conclusion surprenante que les éruptions souvent redoutées des soi-disant supervolcans n'ont probablement pas de conséquences aussi dramatiques qu'on le pensait auparavant. De minuscules particules d’aérosol en sont la cause.
Il y a environ 74 000 ans, une gigantesque éruption du supervolcan Toba, dans l’actuelle Indonésie, a changé le monde. L'éruption a laissé un immense cratère qui est maintenant rempli par le lac Toba, long de 87 kilomètres et large de 27 kilomètres. Il existe depuis longtemps dans la science une opinion selon laquelle cette éruption aurait pu temporairement amener l’humanité au bord de l’extinction en raison, entre autres, du refroidissement massif de la planète.
En raison, entre autres choses, d'un soi-disant « goulot d'étranglement génétique » vécu par l'humanité peu de temps après cette catastrophe naturelle, des chercheurs de diverses disciplines ont avancé dans les années 1990 la théorie selon laquelle l'éruption de Toba était à l'origine d'un déclin drastique dans la diversité génétique pourrait. Seuls quelques milliers de personnes dans le monde auraient survécu à cette catastrophe. Cependant, les résultats d'une nouvelle étude menée par des physiciens américains du climat de l'Université de Columbia et du Goddard Institute for Space Studies de la NASA soulèvent des doutes considérables quant au fait que la seule cause de cette situation soit en réalité une éruption de supervolcan.
Le refroidissement global souvent observé après de grandes éruptions volcaniques, souvent appelé hiver volcanique, est causé par le dioxyde de soufre émis et les aérosols de sulfate qui en résultent. Ceux-ci peuvent atteindre la stratosphère par le biais d’éruptions explosives, c’est-à-dire dans des couches d’air de plus de 20 kilomètres de hauteur et jusqu’à environ 50 kilomètres de hauteur. Ils peuvent y rester pendant des années, voire des décennies, et réduire considérablement l’intensité de la lumière solaire entrante, provoquant un refroidissement considérable de la Terre. Cependant, pour les éruptions particulièrement importantes, les auteurs de l’étude ont utilisé des simulations sur modèles pour constater que cet effet pouvait être considérablement atténué, voire inversé, par deux mécanismes antagonistes.
Petites particules, grande différence
Si des quantités particulièrement importantes de ces aérosols soufrés pénètrent dans l’atmosphère en peu de temps, la taille des particules d’aérosol augmentera probablement également. D'une part, du fait de leur poids plus important, ils peuvent retomber plus rapidement au sol, ce qui peut limiter la durée du refroidissement. D’un autre côté, les particules d’aérosol plus grosses permettent généralement à davantage de lumière solaire d’atteindre le sol, tandis que l’effet de serre des grosses et des petites particules est à peu près le même. Il est donc concevable que des éruptions particulièrement importantes puissent même entraîner un réchauffement modéré. Les gaz à effet de serre émis comme la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le méthane pourraient également accroître cet effet.
Dans les temps modernes, des éruptions aussi importantes que celles du supervolcan Toba n’ont jamais été observées. Il est donc difficile pour les scientifiques de déterminer l’ampleur des effets d’une éventuelle modification de la taille des particules des aérosols volcaniques. Les auteurs de l’étude concluent donc qu’il est encore très difficile de dire quels effets de telles super-éruptions auraient réellement sur le climat mondial et sur l’humanité.
Des éruptions historiquement connues ont pu refroidir la planète d'environ un à deux degrés Celsius pendant quelques années, provoquant des famines et, après l'éruption du Tambora en Indonésie en 1815, la fameuse « Année sans été » en Europe. En ce qui concerne les éruptions de supervolcans, les auteurs de l'étude concluent cependant que leurs conséquences pourraient être quelque peu différentes de ce que l'on pensait auparavant.
Une éruption de cette ampleur serait fatale
Mais pour mettre cela en relation avec les éruptions connues des temps modernes : même si les effets globaux d'une éruption de cette ampleur pourraient ne pas être aussi drastiques qu'on le pensait auparavant, les effets régionaux et probablement aussi les conséquences sur la biosphère et l'économie mondiale seraient encore presque certainement catastrophique et certainement ressentie dans le monde entier. Même si l’humanité ne s’éteindrait probablement pas, elle souffrirait énormément des conséquences graves pendant des années. Les phénomènes météorologiques extrêmes qui en résulteraient pourraient, par exemple, provoquer de graves mauvaises récoltes et la famine. La couche d’ozone pourrait également subir des dommages importants suite à une éruption d’une telle ampleur.
Si une telle éruption se produisait dans des zones densément peuplées, comme les champs Phlégréens récemment très actifs sur le plan sismique près de Naples, alors des centaines de milliers, voire des millions de personnes seraient potentiellement victimes d'une telle éruption. Mais il y a 70 000 ans, cela n’était certainement pas un facteur. Ce qui pourrait mieux expliquer le goulot d'étranglement génétique de l'humanité à l'heure actuelle ou si l'éruption de Toba y a conduit pour d'autres raisons doit encore faire l'objet de recherches plus détaillées.