Comment les éruptions volcaniques affectent la couche d’ozone
Lorsque le volcan Hunga est entré en éruption aux Tonga en janvier 2022, son impact a été ressenti tant sur Terre que dans la haute atmosphère. Propulsant des matériaux à une hauteur inouïe de 30 miles (environ 48 km) au-dessus de la surface de la Terre, l’éruption a modifié la chimie et la dynamique de la stratosphère et a provoqué une perte de 7 % de la couche d’ozone sur une grande partie de l’hémisphère sud. «Nous savons que les éruptions volcaniques peuvent influencer l’ozone stratosphérique, mais nous ne savons pas exactement comment ces changements impactent le climat et le système terrestre en général» , explique Freja Chabert Østerstrøm, spécialiste de l’atmosphère à l’université d’Aarhus. Le projet SOLVE, financé par l’UE, se propose de répondre à ces questions.
Tout dépend de la latitude, de la saison et de la teneur en halogènes d’une éruption volcanique
Pour commencer, Freja Chabert Østerstrøm a passé deux ans à l’université de Harvard à modéliser en 3D la chimie et le climat des volcans. Une partie de son travail a consisté à étudier la sensibilité de l’ozone stratosphérique à la latitude, à la saison et à la teneur en halogènes d’une éruption. Les halogènes regroupent plusieurs éléments chimiques dont le chlore, le brome et l’iode. Dans le cadre de cette recherche, Freja Chabert Østerstrøm a étudié trois types de scénarios d’éruption différents, qu’elle a simulés pendant deux saisons différentes et à six latitudes différentes couvrant l’éventail des latitudes volcaniques mondiales. Elle et son équipe ont testé 36 scénarios différents. «Nous avons constaté que la latitude et la teneur en halogènes des gaz volcaniques influencent principalement l’impact d’une éruption, tandis que la saison où celle-ci se produit joue un rôle moins important», explique Freja Chabert Østerstrøm.
Les volcans et la composition de la stratosphère
Lorsque le volcan Hunga est entré en éruption en 2022, Freja Chabert Østerstrøm a recentré ses recherches sur la description des changements et des impacts globaux dans la stratosphère observés durant la première année suivant l’éruption. «Nous avons mis en évidence les modifications de la composition et de la chimie de la stratosphère ainsi que la vapeur d’eau globale à la suite de l’éruption», ajoute Freja Chabert Østerstrøm. Cette recherche est au centre d’un prochain rapport du Programme mondial de recherche sur le climat relatif aux impacts globaux de l’éruption, qui servira à son tour de référence pour le prochain rapport de l’Organisation météorologique mondiale sur l’ozone. Freja Chabert Østerstrøm co-dirige un chapitre consacré aux impacts sur la chimie et la composition de la stratosphère.
Étudier l’impact potentiel des futures éruptions volcaniques sur l’atmosphère et le climat
Le projet, qui a bénéficié du soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a permis de mieux comprendre la sensibilité de l’ozone aux éruptions volcaniques. «Ces informations permettront notamment de renforcer la prise en compte des éruptions volcaniques et de leur impact dans les évaluations futures de la récupération de la couche d’ozone», souligne Freja Chabert Østerstrøm. Parallèlement à la poursuite de ses travaux de modélisation et de recherche sur l’éruption du Hunga, Freja Chabert Østerstrøm prévoit d’approffondir ses recherches sur l’impact des futures éruptions sur l’atmosphère et le climat. «Le prochain défi consistera à étudier d’autres changements soudains de la composition de la stratosphère susceptibles d’impacter la santé humaine, l’environnement et le climat», conclut-elle. Les recherches de Freja Chabert Østerstrøm ont été publiées dans plusieurs revues scientifiques de renom, dont un des articles a obtenu le plus haut score d’attention d’Altmetric.
Mots‑clés
SOLVE, volcan, volcans, éruption volcanique, couche d’ozone, climat, changement climatique, stratosphère, atmosphère
