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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Volcans et climat

 L'éruption de 1912 du Novarupta a influencé le climat local et celui de l'hémisphère nord.

 

Localement, l’effet le plus important fut un déluge de cendres, avec durant trois jours, une obscurité totale. Les conditions de vie rendues insupportables forcèrent les populations à migrer. Outre les ignimbrites stérilisant la Vallée des dix mille fumées, on estime les dépôts de retombées à 17 km³, couvrant une zone de 2100km².

 

Volcano hazard assessment for katmai volc - 2

Isopaques des retombées de cendres de l'éruption de 1912 (50 cm. - 1 m. - 2 m.) - doc. AVO-USGS

 

A proximité du site de l’éruption, les vents forts, le roussissement de la cime des arbres et les chutes de cendres sont responsables d’inhibition de la photosynthèse pour des mois. Des températures plus basses que la moyenne persistant pendant plus de six mois après l’éruption furent enregistrées.

 

Ces changements brutaux mais non létaux se remarquent sur les cernes de croissance des arbres en Alaska, mais de deux façons .

Immédiatement après l’éruption, et sur des exemplaires prélevés à Katmai, on remarque une baisse de croissance abrupte, mais courte dans le temps, attribuable aux dommages causés par les chutes de cendres et l’activité sismique continue.

Ensuite, une période de moins de dix ans de croissance rapide est notée sur 20 à 80 % des arbres à Katmai et à Kodiak, sous le vent de l’éruption. Cet "effet rebond" indiqué par une augmentation de la croissance est habituellement attribué à un faible niveau de perturbation (par exemple, les dépôts de tephra ou des flux de lahars) qui ouvre la canopée. Ce déclenchement localisé de croissance s’est passé peu après le début d’un dérangement attribué au  dendroctone à échelle régionale.

Ce phénomène transitoire de croissance est attribué à un apport de nutriments, une modification consécutive de l’activité microbienne des sols, une augmentation de matières organiques due aux arbres morts et /ou une moindre compétition pour les nutriments. Des chutes moindres de cendres peuvent également avoir eu un effet de mulch, augmentant l’humidité des sols.

 

 

The relative size of the 1912 Novarupta eruption compared to several ancient and recent volcanic events.

Taille relative de l'éruption de 1912 du Novarupta par rapport à d'autres éruptions anciennes, dont celles du Yellowstone, et plus récentes, comme celles du St Helens et du Pinatubo. - doc. Alaska Park Science n°11. / NPS.

 

Novarupta se trouve près du cercle arctique, et son éventuel impact sur le climat mondial semble assez différent de celui d’un volcan tropical " ordinaire ", du moins si l’on en croit les récents travaux de climatologues utilisant un modèle informatique développé par la Nasa.

D'après Robock, le circulation stratosphérique se ferait généralement depuis l'équateur en direction des pôles. Ainsi les aérosols en provenance des volcans tropicaux en éruption ont tendance à se répartir aussi bien sur des latitudes au nord qu'au sud de l'équateur; ils peuvent circuler dans toutes les parties du globe.

 

Le modèle climatique de la Nasa a montré que les aérosols libérés par un volcan arctique tel que Novarupta auraient tendance à rester au dessus du 30eme parallèle nord, soit pas plus au sud que les Etats-Unis ou l’Europe.

Et naturellement, ils ne se mélangeraient que très lentement avec le reste de l’atmosphère.

 

Bizarrement, ce goulot d’étranglement boréal pour les aérosols de Novarupta ferait sentir ses effets en Inde. Toujours selon le modèle, l’éruption du Novarupta affaiblirait la mousson d’été, entraînant un été "anormalement chaud et sec" dans le nord de l’Inde . Le refroidissement de l’hémisphère nord engendré par les aérosols de Novarupta déclencherait une réaction en chaîne sur les températures de surface des continents et des océans, qui à leur tour influeraient sur les flux d’air au-dessus de l’Himalaya, pour finir par affecter les nuages (abaissement de 10% de la couverture nuageuse) et donc les précipitations au-dessus de l’Inde. En réalité, le processus est d’une complexité diabolique, et c’est pourquoi seuls des superordinateurs peuvent faire tourner ce modèle.

 

Les simulations de la Nasa pour une éruption en juin révèlent un refroidissement au cours de l'été suivant l'éruption des masses continentales de l'hémisphère nord, sans action au niveau mondial comme le laissait entendre d'autres simulations ( Role of the time of the year - Climate effects of high-latitude voilanic eruptions - by Ben Kravitz , Alan Robock)

 

(Selon une étude dans le Journal of Geophysical Research de 2005 (Climatic response to high-latitude volcanic eruptions by Luke Oman - Department of Environmental Sciences, Rutgers–State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey, USA  - Alan Robock & al.)

 

Ces aérosols stratosphériques ont un effet climatique généralisé et reparti sur un long terme (1 à plusieurs années) selon un schéma bien admis maintenant.


volcanicwinter

Schéma de dispersion des aérosols volcaniques dans la troposphère et la stratosphère - mécanismes d'établissement d'un "hiver volcanique" - doc. Nasa. / from Robock, Alan, 2000: Volcanic eruptions and climate. Rev. Geophys., 38, 191-219. Copyright 2000 AGU

 

Pour évaluer l’impact climatique mondial ou hémisphérique d’une éruption volcanique, Robock et Free ont décrits cinq indices en 1995-96, insistant sur le fait qu’aucun d’entre eux n’est parfait.

 

1. Le DVI – Dust Veil index

Lamb (1970) et Kelly et Sear (1982) ont créé un index de voile de poussière volcanique conçu pour analyser les effets des volcans sur les conditions météo de surface, sur les températures des basse et haute atmosphères, sur la circulation des vents. La méthode utilisée pour établir cet index inclus les rapports historiques sur les éruptions, les phénomènes optiques, les mesures radiatives, la température relevée et le volume estimé des ejectats.

 

2. L’index de Mitchell similaire au DVI, mais plus détaillé concernant l’hémisphère nord.

 

3. Le VEI – Volcanic Explosivity Index – donne un ordre de grandeur vol veigéologique de la puissance d’une explosion volcanique.

Il doit se combiner à un facteur mesurant les aérosols sulfatés pour pouvoir être employé au niveau climatique.


Diagramme du refroidissement en °C (log.) versus valeurs d'émissions de soufre- l'éruption du novarupta 1912 est signalée "Katmai".

 

A prendre avec relativité donc, comme le montre l’exemple de l’éruption du st Helens en 1980 : l’index d’explosivité est de 5, ce qui est défini comme accompagné d’une injection stratosphérique significative … alors que l’éruption n’a eu qu’un impact stratosphérique négligeable (Robock 1981)

 

4. L’index Sato se base sur une information volcanologique de volume d’éjectat des années 1850 à 1882, des données d’extinction optique d’après 1882, et des données satellitaires d’après 1979. Les données les plus récentes incluent des observations sur l’extension latitudinale et temporelle des nuages d’aérosols.

 

5. L’IVI – Ice Core Volcanic Index

Il est basé  sur des données d’acidité ou de sulfates pour le période entre 1850 et aujourd’hui ;  mais il inclus d’autres sources de sulfates, le volcanisme local, des variables atmosphériques et des problèmes liés à la conductivité électrique de la glace, qui le rende difficilement interprétable en tant qu’indice volcanique climatique .

Robock et Free ont comparé les carottes de glace entre 453 et aujourd’hui avec le VEI et le DVI, pour arriver à la conclusion que ces données disponibles pour l’instant ne sont pas suffisantes pour délimiter un forçage climatique par explosion volcanique avant 1200 pour l’hémisphère nord et 1850 pour l’hémisphère sud.

 

Volcanic eruption and climate - A

Tableau des différents indices volcaniques en fonction du temps, pour l'hémisphère nord - les pics IVI et VEI les plus grands concernent l'éruption de 1912 / Novarupta. - doc. Volcanic eruptions and climate.

 

Les récentes simulations montrent qu'il faut en plus tenir compte, en plus de ces facteurs, de la date de l'éruption dans l'année et de la position géographique du volcan.

 

Demain, "Parole aux lecteurs" avec un article de Michel Lecouteur, sur les effets climatiques de cette éruption sur le climat en France.

 

Sources :

- Climatic response to high-latitude volcanic eruptions - by Luke Oman, alan Robock and G. Stenchikov -Department of Environmental Sciences, Rutgers–State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey, USA

Gavin A. Schmidt and Reto Ruedy - NASA Goddard Institute for Space Studies, New York, New York, USA / In Journal of Geophysical research 2005 - link

- The climate effects of high-latitude volcanic eruptions - the role of the time of year - by Kravitz and Robock - link

- Nasa science news - Novarupta - link

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roland.ghigny 23/05/2012 20:04

roland.ghigny@indaloaventure.be

Roland Ghigny 22/05/2012 22:19


Monsieur


Votre blog est superbement bien fait et je voudrais rentrer en communication avec vous au sujet du volcan Yasur au Vanuatu que je voudrais aller voir en 2013.


Merci


Roland Ghigny

Bernard Duyck 23/05/2012 18:33



Avec plaisir ... mettez- moi votre mail.



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