Une étude, dont les résultats intitulés «Bidecadal North Atlantic ocean circulation variability controlled by timing of volcanic eruptions» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de mettre en évidence que les particules émises lors d’éruptions volcaniques majeures modifient pendant plus de 20 ans la circulation océanique de l’Atlantique Nord, qui relie courants de surface et courants profonds, et module le climat européen.

Rappelons tout d'abord que «l'océan Atlantique est le siège de variations de la température de surface qui s'étendent sur plusieurs décennies et qui influencent le climat de l’Europe». Ce phénomène est dû «à des modifications de la circulation océanique, qui relie les courants de surface aux courants profonds, et qui transporte la chaleur depuis les tropiques jusqu’aux mers de Norvège et du Groenland».

Pour en mieux comprendre les mécanismes, l'étude ici présentée a, dans une première étape, travaillé sur «des informations couvrant le dernier millénaire et issues d’archives naturelles du climat». En particulier, l'analyse «de la composition chimique de l’eau des carottes de glace du Groenland permet d’y estimer les changements passés de température».

Ces données, qui «montrent le lien étroit entre la température de surface de l’océan Atlantique et la température de l’air au-dessus du Groenland», révèlent «que la variabilité du climat dans cette région est un phénomène périodique dont certains cycles, ou oscillations, durent environ vingt ans».

En outre, «des simulations numériques de plus de vingt modèles de climat différents», ont mis en lumière «que des éruptions volcaniques majeures, comme celle de l’Agung, en Indonésie en 1963, ou du Pinatubo, aux Philippines, en 1991, pouvaient modifier en profondeur la circulation océanique de l’Atlantique nord».

Plus précisément, «les grandes quantités de particules émises par ces éruptions vers la haute atmosphère», qui «réfléchissent une partie du rayonnement solaire par un effet similaire à celui d’un parasol», entraînent «un refroidissement du climat à la surface de la Terre», qui, s'il ne dure que deux à trois ans, provoque «une réorganisation de la circulation océanique dans l’océan Atlantique nord».

Ainsi, «quinze ans environ après le début de l‘éruption, cette circulation s’accélère, puis ralentit au bout de vingt-cinq ans, et accélère à nouveau trente-cinq ans après le début de l’éruption volcanique» de sorte que «les éruptions volcaniques semblent ainsi fonctionner, sur la circulation océanique de l’Atlantique nord, à la manière d’un 'pace-maker' qui met en route une variabilité sur 20 ans».

Ces résultats ont ensuite été confirmés par «des observations de la salinité océanique, facteur déterminant pour la plongée des eaux et donc de la circulation océanique», puisque «dans les simulations numériques et dans ces observations océanographiques modernes, des variations similaires au début des années 1970 et 1990 liées à l’éruption du volcan Agung» ont été décelées.

En outre, «grâce à des observations issues de carotte de glace groenlandaise, à des observations effectuées sur des coquillages bivalves, âgés de plus de cinq cent ans et vivant au nord de l’Islande, et à une simulation du climat du dernier millénaire», une accélération de la circulation océanique «quinze ans après cinq éruptions volcaniques ayant eu lieu il y a plusieurs centaines d’années» a été systématiquement identifiée.

Enfin, «les interférences produites par les trois dernières éruptions volcaniques majeures, Agung en 1963, El Chichon, au Mexique en 1982 et Pinatubo en 1991», ont été mises en évidence «expliquant pour la première fois la variabilité récente des courants de l’océan Atlantique nord».

Il découle donc de cette étude qu'une «éruption majeure dans un futur proche pourrait avoir une incidence pendant plusieurs décennies sur les courants de l’océan Atlantique nord et donc sur la capacité de prévoir la variabilité du climat européen».