Les éruptions volcaniques atténuent les événements El Niño dans l’océan Indien pendant jusqu’à 8 ans

Les éruptions volcaniques se produisant dans les régions tropicales (23°N/S de l’équateur) ont été associées à une perturbation brutale des cycles climatiques à l’échelle mondiale dans l’océan Indien au cours du dernier million d’années, selon une nouvelle recherche publiée dans Lettres de recherche géophysique. L’oscillation australe d’El Niño (ENSO) et le dipôle de l’océan Indien (IOD) sont des interactions climatiques océan-atmosphère qui se sont révélées perturbées pendant près d’une décennie avant de revenir aux niveaux de référence d’avant l’éruption, et l’effet augmente avec l’intensité de l’éruption.

L’IOD se produit en raison d’un contraste est-ouest des températures de surface de la mer, avec des températures plus fraîches que la normale dans l’est de l’océan Indien et plus chaudes à l’ouest. Pendant la phase positive, cela entraîne des changements considérables dans la température, les précipitations et la configuration des vents dans les régions voisines, avec des inondations se produisant généralement en Afrique de l’Est et des sécheresses en Asie de l’Est et en Australie. Ces conditions s’inversent lors d’une phase IOD négative.

Benjamin Tiger, du Massachusetts Institute of Technology et du programme conjoint d’océanographie/sciences océanographiques appliquées et ingénierie de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), États-Unis, et le Dr Caroline Ummenhofer, également de l’OMSI, ont modélisé des simulations à l’aide du modèle communautaire du système terrestre Last Millennium Ensemble (CESM). -LME) et des données d’entrée de certaines des plus grandes éruptions historiques, notamment Samalas (1258), Kuwae (1452), Tambora (1815), Huaynaputina (1600) et Pinatubo (1991).

Ils ont déterminé que les fortes éruptions volcaniques sous les tropiques induisent une IOD négative au cours de l’année de l’éruption, suivie d’une phase positive l’année suivante et que l’effet est suffisamment important pour contrebalancer la tendance générale au refroidissement observée sous les tropiques après l’éruption. Ces anomalies IOD positives et négatives durent 7 à 8 ans après l’éruption, avant que le signal ne revienne aux conditions d’avant l’éruption.

Cette tendance est en outre influencée par la phase d’un autre cycle climatique concomitant, l’oscillation interdécennale du Pacifique (IPO), qui dure de 20 à 30 ans et se produit sur une zone plus vaste s’étendant sur les deux hémisphères. Pendant les phases positives, l’océan Pacifique tropical est plus chaud et les régions du nord plus froides, tandis que l’inverse est le cas dans les phases négatives.

Les chercheurs ont découvert qu’une phase IPO négative entraînait une IOD négative plus forte et la même chose pour une IPO/IOD positive, faisant de la température de la surface de la mer du Pacifique tropical pendant l’IPO une influence clé sur la force de la réponse initiale de l’IOD.

Pendant ce temps, les oscillations ENSO (où la température de la surface de la mer de l’océan Pacifique varie jusqu’à 3 °C et entraîne des changements climatiques) correspondent au réchauffement d’El Niño après de grandes éruptions tropicales, en particulier pendant les mois d’hiver boréals (décembre à février) de la première année après le volcanisme. événement, avec des conditions La Niña prédominantes par la suite.

Cela peut s’expliquer par un gradient de température accru entre les terres et les mers d’Afrique et de l’océan Indien, influençant les alizés d’ouest, ainsi que par une région de remontée d’eau plus froide dans le Pacifique oriental. Tiger et le Dr Ummenhofer ont également constaté que la réponse ENSO était en retard de 2 mois par rapport à celle d’une IOD positive. Dans le même temps, les simulations ont identifié une IOD négative coïncidant avec de fortes conditions La Niña dans les années 3 à 5 après l’éruption.

Un autre facteur affectant la température de la surface de la mer, et donc les réponses climatiques, est la profondeur de la thermocline (un gradient de température abrupt) dans les océans Indien et Pacifique. Les éruptions se produisant dans des conditions d’IPO positives ont une thermocline moins profonde dans la région du Warm Pool Indo-Pacifique et une thermocline plus profonde dans l’ouest de l’océan Indien et le Pacifique Est, et vice versa dans des conditions d’IPO négatives.

Dans le premier cas, la thermocline est située dans l’est de l’océan Indien, ce qui affaiblit le gradient de température de surface de la mer et neutralise donc l’IOD post-éruption. Alors que, pour ces dernières conditions de thermocline, le gradient de température de la surface de la mer est renforcé, ce qui conditionne le bassin de l’océan Indien à des événements IPO négatifs plus importants après l’éruption. Ces impacts sont plus marqués au cours de la première année suivant l’événement et s’atténuent par la suite.

Il est également important de noter le moment d’une éruption : une éruption se produisant au printemps boréal (mars-mai) est la plus susceptible d’avoir un impact sur la réponse IOD/ENSO la même année, tandis que celles qui se produisent plus tard peuvent avoir un impact climatique retardé ou plus neutralisé.

En plus d’affecter le climat, les aérosols libérés par les éruptions volcaniques ont un impact sur le forçage radiatif global, c’est-à-dire l’équilibre entre le rayonnement solaire entrant et sortant. Cela entraîne un refroidissement atmosphérique post-éruption qui peut durer des mois ou des années, de sorte que le forçage sur IOD/ENSO doit être fort afin de compenser l’impact de la baisse des températures.

Ces résultats sont importants pour que les régions sujettes aux éruptions volcaniques puissent évaluer les risques et se préparer aux événements climatiques extrêmes qui en résulteront, contribuant ainsi potentiellement à atténuer certains des impacts sur l’environnement et les communautés locales.

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