Réchauffement climatique

L’éruption des Tonga a injecté tellement d’eau dans l’atmosphère terrestre qu’elle pourrait contribuer au réchauffement climatique.

Lorsqu’un volcan sous-marin aux Tonga est entré en éruption en janvier, il a craché plus que des cendres et des gaz volcaniques ; il a également craché 58 000 piscines olympiques de vapeur d’eau dans l’atmosphère terrestre, selon une nouvelle étude.Cette vapeur d’eau pourrait finir par être la partie la plus destructrice de l’éruption du volcan car elle pourrait potentiellement exacerber le réchauffement climatique et appauvrir la couche d’ozone, selon l’étude.

Lorsque le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai est entré en éruption le 15 janvier, il est devenu l’explosion la plus puissante sur Terre en plus de 30 ans, avec une force équivalente à 100 bombes d’Hiroshima. L’explosion a envoyé des ondes de choc autour de la planète, faisant sonner l’atmosphère comme une cloche et générant des tsunamis qui ont frappé les côtes voisines. Un panache de cendres et de poussière a atteint plus haut dans l’atmosphère que toute autre éruption jamais enregistrée et a déclenché plus de 590 000 coups de foudre en trois jours.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé les données collectées par le satellite Aura de la NASA pour évaluer la quantité d’eau qui a été poussée dans la stratosphère, la deuxième couche de l’atmosphère terrestre, qui s’étend de 4 à 12 miles (6 à 20 kilomètres) jusqu’à 31 miles. (50 km) au-dessus de la surface de la planète. Les résultats ont révélé que 160 900 tonnes (146 000 tonnes métriques) de vapeur d’eau supplémentaire étaient entrées dans la stratosphère depuis l’éruption du volcan, atteignant une altitude maximale de 33 miles (53 km), qui se trouve dans la mésosphère, la couche de l’atmosphère qui s’étend de le sommet de la stratosphère à une altitude de 53 miles (85 km).

Cela en fait la plus grande et la plus élevée injection d’eau dans la stratosphère depuis que les satellites ont commencé à prendre des mesures.

« Nous estimons que l’excès de vapeur d’eau équivaut à environ 10% de la quantité de vapeur d’eau résidant généralement dans la stratosphère », ce qui est la plus forte augmentation jamais observée par les scientifiques, ont écrit les chercheurs dans le nouvel article, publié en ligne le 1er juillet dans le revue Lettres de recherche géophysique. La vapeur d’eau peut rester dans la stratosphère pendant environ une demi-décennie, ont écrit les chercheurs.

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Il n’est pas totalement surprenant que l’éruption des Tonga ait injecté une grande quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère, étant donné que l’explosion s’est déclenchée à environ 150 mètres sous la surface de l’océan, ont déclaré les chercheurs. Lorsque le volcan est entré en éruption, l’eau de mer qui est entrée en contact avec le magma en éruption a été rapidement surchauffée, ce qui a entraîné de grandes quantités de « vapeur explosive », ont-ils écrit. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles l’explosion a été si puissante. Cependant, c’est la première fois que la quantité d’eau est mesurée avec précision, et elle s’est avérée bien supérieure à ce que les scientifiques avaient prévu.

L'éruption des Tonga a projeté 58 000 litres d'eau dans la stratosphère.
L’éruption des Tonga a projeté 58 000 litres d’eau dans la stratosphère.

Normalement, les grandes éruptions volcaniques libèrent de grandes quantités de cendres et de gaz, tels que le dioxyde de soufre, qui peuvent créer des composés réfléchissants dans l’atmosphère. Ces sous-produits volcaniques peuvent empêcher la lumière du soleil d’atteindre la surface de la planète, ce qui peut refroidir l’atmosphère. Cependant, l’éruption des Tonga a produit des niveaux étonnamment bas de dioxyde de soufre par rapport à des explosions de taille similaire, et la plupart des cendres qu’elle a éjectées sont rapidement tombées au sol.

En conséquence, les experts ont d’abord estimé que l’explosion sous-marine aurait des effets minimes sur le climat de la Terre. Mais ces estimations étaient basées sur la quantité de cendres et de gaz émises par le volcan et ne tenaient pas compte de tout l’excès de vapeur d’eau, ce qui pourrait être tout aussi problématique.

Cet excès d’eau, ont averti les chercheurs, pourrait avoir un effet rayonnant qui pourrait réchauffer l’atmosphère comme le font les gaz à effet de serre. Parce que l’eau est susceptible de rester plus longtemps que d’autres gaz volcaniques, comme le dioxyde de soufre – qui tombe normalement de l’atmosphère dans les deux à trois ans – l’effet de réchauffement de l’eau durera probablement plus longtemps que les effets de refroidissement créés par les gaz.

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Cela signifie que l’explosion des Tonga sera probablement la première éruption enregistrée à provoquer un effet de réchauffement, plutôt qu’un effet de refroidissement, sur la planète, ont écrit les chercheurs.

Les chercheurs ont également souligné qu’une telle augmentation de la vapeur d’eau pourrait diminuer la quantité d’ozone dans la stratosphère, affaiblissant ainsi potentiellement la couche d’ozone qui protège la vie sur Terre des rayons ultraviolets nocifs du soleil. L’eau stratosphérique, ou H2O, peut se décomposer en ions OH au fil du temps. Ces ions pourraient réagir avec l’ozone, composé de trois atomes d’oxygène, pour créer de l’eau et de l’oxygène. Cependant, on ne sait pas comment cela affectera la couche d’ozone dans son ensemble, ont écrit les chercheurs.

Les chercheurs avertissent que la vapeur d'eau supplémentaire dans la stratosphère pourrait contribuer au réchauffement climatique ou potentiellement affaiblir la couche d'ozone.
Les chercheurs avertissent que la vapeur d’eau supplémentaire dans la stratosphère pourrait contribuer au réchauffement climatique ou potentiellement affaiblir la couche d’ozone.

Cependant, les chercheurs pensent également que l’augmentation de la vapeur d’eau pourrait diminuer la quantité de méthane dans l’atmosphère, qui est l’un des principaux gaz à effet de serre responsables du changement climatique. Les mêmes ions OH qui réagissent avec l’ozone peuvent également réagir avec le méthane pour produire de l’eau et un radical méthyle (méthane avec un atome d’hydrogène en moins), qui emprisonne beaucoup moins de chaleur dans l’atmosphère que le méthane. Espérons que cette réduction potentielle du méthane pourrait compenser une partie du réchauffement causé par la vapeur d’eau, ont écrit les chercheurs.

Cependant, les auteurs de l’étude pensent qu’il est encore trop tôt pour prédire les effets climatiques exacts de l’éruption des Tonga. « Il est essentiel de continuer à surveiller les gaz volcaniques de cette éruption et des futures pour mieux quantifier leurs différents rôles dans le climat », ont écrit les chercheurs.

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