L’éruption volcanique du Tambora, en 1815, sur l’île de Sumbawa, en Indonésie, fut la plus violente des 500 dernières années. Cette catastrophe naturelle fut à l’origine d’un hiver volcanique. «Les éruptions volcaniques libèrent d’énormes quantités de dioxyde de soufre dans la stratosphère, explique le professeur du Département des sciences de la Terre et de l’atmosphère Francesco S.R. Pausata. Le dioxyde de soufre se transforme en aérosols (de fines particules en suspension), lesquelles bloquent le rayonnement solaire et peuvent avoir un impact sur le climat à l’échelle de la planète durant les années subséquentes.» L’année 1816, par exemple, est connue comme «l’année sans été». Des perturbations sévères du climat détruisirent les récoltes en Europe septentrionale, dans l’Est du Canada et dans le Nord-Est des États-Unis. Les experts estiment que ce dérèglement climatique fut à l’origine d’une famine qui fit plus de 200 000 victimes dans le monde.
Les éruptions volcaniques peuvent modifier les circulations atmosphériques, mais aussi océaniques, influençant ainsi l’intensité et la fréquence d’événements extrêmes comme les cyclones tropicaux, redoutés pour le caractère destructeur de leurs pluies torrentielles et de leurs vents. D’abord dépression tropicale, puis tempête, le cyclone à son stade final est appelé ouragan dans l’Atlantique Nord et le Pacifique Nord-Est, et typhon en Asie de l’Est.
«En créant une quarantaine de modélisations numériques d’éruptions volcaniques d’une magnitude similaire à celle du Tambora, j’ai tenté de mieux comprendre leurs impacts environnementaux sur l’activité cyclonique tropicale de l’hémisphère Nord et de l’hémisphère Sud», mentionne Francesco S.R. Pausata. Le chercheur vient de faire paraître les résultats de son étude dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Ses résultats indiquent que de telles éruptions volcaniques produiraient des refroidissements hémisphériques fortement asymétriques, qui déplaceraient vers le nord ou vers le sud ce que l’on appelle la zone de convergence intertropicale, c’est-à-dire la zone où l’on retrouve le maximum de précipitations dans les tropiques. «Ce décalage et les anomalies de température de surface qui lui sont associées modifieraient la probabilité de production de cyclones tropicaux et leur intensité potentielle jusqu’à quatre ans après l’éruption», poursuit le professeur. Son étude ne précise pas si l’on assisterait globalement à une augmentation ou une diminution de l’activité cyclonique, mais souligne plutôt la redistribution géographique de la zone de convergence intertropicale.
Dans les années 1990, les scientifiques ont découvert que le phénomène El Niño – le réchauffement des eaux de surface dans la partie est de l’océan Pacifique Sud – avait un impact, 12 à 18 mois plus tard, sur les régions tropicales de l’océan Atlantique et de l’océan Indien. L’étude du professeur Pausata révèle que les changements induits par les volcans dans l’El Niño Southern Oscillation ne semblent pas avoir l’impact attendu sur l’activité cyclonique tropicale, comme l’avaient suggéré des études antérieures. «Au cours de la seconde année d’une éruption volcanique, nos modèles démontrent plutôt que nous aurions affaire à La Niña, c’est-à-dire à une température anormalement basse des eaux de surface. Cela aurait pour effet de réduire l’activité cyclonique tropicale dans l’Atlantique Nord, alors que le phénomène El Niño aurait provoqué une augmentation.»
Peu de travaux avaient étudié jusqu’ici le phénomène, note Francesco S.R. Pausata. «Ces résultats nous permettront à l’avenir de mieux comprendre l’évolution de l’activité cyclonique tropicale après une éruption volcanique.»