Un énorme nuage de cendres et de gaz volcaniques s’élève au-dessus du mont Pinatubo, aux Philippines, le 12 juin 1991. Trois jours plus tard, le volcan a explosé lors de la deuxième plus grande éruption volcanique sur Terre au 20e siècle.
Crédit : USGS
Les éruptions volcaniques sont responsables de la libération de roches en fusion, ou lave, des profondeurs de la Terre, formant de nouvelles roches à la surface de la Terre. Mais les éruptions ont également un impact sur l’atmosphère.
Les gaz et les particules de poussière projetés dans l’atmosphère lors des éruptions volcaniques ont des influences sur le climat. La plupart des particules crachées par les volcans refroidissent la planète en faisant de l’ombre au rayonnement solaire entrant. L’effet de refroidissement peut durer des mois, voire des années, selon les caractéristiques de l’éruption. Les volcans ont également provoqué un réchauffement de la planète pendant des millions d’années, à des moments de l’histoire de la Terre où des quantités extrêmes de volcanisme se sont produites, libérant des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Même si les volcans se trouvent à des endroits spécifiques sur Terre, leurs effets peuvent être plus largement distribués, car les gaz, la poussière et les cendres se retrouvent dans l’atmosphère. En raison des schémas de circulation atmosphérique, les éruptions sous les tropiques peuvent avoir un effet sur le climat des deux hémisphères, tandis que les éruptions à des latitudes moyennes ou élevées n’ont un impact que sur l’hémisphère dans lequel elles se trouvent.
Voici un aperçu des matériaux qui se frayent un chemin dans l’atmosphère à partir des éruptions volcaniques : les particules de poussière et de cendres, le dioxyde de soufre et les gaz à effet de serre comme la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone.
Particules de poussière et de cendres
Les cendres ou les poussières volcaniques libérées dans l’atmosphère lors d’une éruption font de l’ombre à la lumière du soleil et provoquent un refroidissement temporaire. Les plus grosses particules de cendres ont peu d’effet car elles retombent rapidement dans l’air. Les petites particules de cendres forment un nuage sombre dans la troposphère qui fait de l’ombre et refroidit la zone située directement en dessous. La plupart de ces particules tombent de l’atmosphère sous la pluie, quelques heures ou quelques jours après une éruption. Mais les plus petites particules de poussière se retrouvent dans la stratosphère et sont capables de parcourir de grandes distances, souvent dans le monde entier. Ces minuscules particules sont si légères qu’elles peuvent rester dans la stratosphère pendant des mois, bloquant la lumière du soleil et provoquant un refroidissement sur de grandes zones de la Terre.
Soufre
Souvent, les volcans en éruption émettent du dioxyde de soufre dans l’atmosphère. Le dioxyde de soufre est beaucoup plus efficace que les particules de cendres pour refroidir le climat. Le dioxyde de soufre se déplace dans la stratosphère et se combine avec l’eau pour former des aérosols d’acide sulfurique. L’acide sulfurique forme un brouillard de minuscules gouttelettes dans la stratosphère qui réfléchit le rayonnement solaire entrant, provoquant un refroidissement de la surface de la Terre. Les aérosols peuvent rester dans la stratosphère jusqu’à trois ans, déplacés par les vents et provoquant un refroidissement important dans le monde entier. Finalement, les gouttelettes deviennent suffisamment grosses pour tomber sur la Terre.
Gaz à effet de serre
Les volcans libèrent également de grandes quantités de gaz à effet de serre tels que la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone. Les quantités mises dans l’atmosphère par une grande éruption ne changent pas beaucoup les quantités globales de ces gaz. Cependant, il y a eu des périodes au cours de l’histoire de la Terre où un volcanisme intense a augmenté de manière significative la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et a provoqué un réchauffement de la planète.