L’éruption de Honga Tonga a envoyé plus de 50 milliards de kilogrammes d’eau dans la stratosphère

En janvier de cette année, un volcan sous-marin aux Tonga a provoqué une éruption massive, la plus importante de ce siècle. Le mélange de matériaux volcaniques chauds avec de l’eau froide de l’océan a déclenché une explosion qui a envoyé une onde de choc atmosphérique à travers la planète et déclenché un tsunami qui a dévasté les communautés locales et atteint le Japon. La seule partie du bord du cratère s’étendant au-dessus de l’eau a été réduite en taille et séparée en deux îles. Un panache de matière a été soufflé directement à travers la stratosphère et dans l’atmosphère moyenne, à plus de 50 km au-dessus de la surface de la Terre.

Nous avons examiné de plus près un certain nombre d’éruptions volcaniques passées et étudié comment elles ont affecté le climat. Mais ces éruptions (notamment l’éruption du mont Pinatubo) provenaient toutes de volcans sur Terre. L’éruption de Honga Tonga est peut-être la plus grande éruption sous-marine jamais documentée, et le panache d’éruption contenait des quantités inhabituelles de vapeur d’eau – à tel point qu’il gênait en fait les observations par satellite à certaines longueurs d’onde. Maintenant, les chercheurs ont utilisé les données des ballons météorologiques pour reconstruire le panache et suivre sa progression à travers deux cercles autour du monde.

la flèche rencontre le ballon

Les mots du jour sont votre vocabulaire Sonde sans fil, qui est un petit paquet et un émetteur qui peut être emporté dans l’atmosphère par un ballon météo. Il existe des réseaux de sites où des radiosondes sont lancées dans le cadre des services de prévision météorologique ; Les plus proches des Hunga Tonga se trouvent aux Fidji et dans l’est de l’Australie. Un dirigeable des Fidji a été le premier à utiliser des outils dans le panache de l’éruption, et l’a fait moins de 24 heures après l’éruption du Honga Tonga.

Cette sonde radio a vu augmenter les niveaux d’eau alors qu’elle montait dans la stratosphère d’une altitude de 19 à 28 kilomètres. Les niveaux d’eau ont atteint le niveau le plus élevé jamais mesuré au sommet de cette plage lorsque le ballon a éclaté, mettant fin aux mesures. Mais peu de temps après, un panache a commencé à apparaître le long de la côte est de l’Australie, qui a de nouveau enregistré des niveaux très élevés de vapeur d’eau. Encore une fois, la hauteur de l’eau a atteint 28 km, mais s’est progressivement installée à des altitudes plus basses au cours des 24 heures suivantes.

Ce qui est étonnant, c’est combien il y en avait. Par rapport aux niveaux de fond normaux de vapeur d’eau stratosphérique, ces radiosondes enregistraient 580 fois plus d’eau même deux jours après l’éruption, après que le panache se soit étiré pendant un certain temps.

Il y avait encore beaucoup de choses remarquables alors que le puits dérivait au-dessus de l’Amérique du Sud. Les chercheurs ont pu le suivre pendant six semaines, le suivant alors qu’il se propageait alors qu’il tournait deux fois autour de la Terre. En utilisant certaines de ces lectures, les chercheurs ont estimé le volume total de la colonne de vapeur d’eau, puis ont utilisé les niveaux d’eau existants pour calculer la quantité totale d’eau qui a été introduite dans la stratosphère par l’explosion.

Ils sont venus avec 50 milliards de kilogrammes. Il s’agit d’une estimation basse, car, comme mentionné précédemment, il y avait encore de l’eau au-dessus des altitudes où certaines des mesures se sont arrêtées.

Pas comme les autres

Des éruptions comme celle du mont Pinatubo envoient une grande partie du brouillard de dioxyde de soufre réfléchissant dans la stratosphère, reflétant la lumière du soleil dans l’espace. Cela a eu pour effet net de refroidir les températures de surface au cours des années qui ont immédiatement suivi l’éruption, bien que le matériau recule progressivement dans l’atmosphère, provoquant une disparition de l’effet sur plusieurs années. Au moins dans ses suites immédiates, Hunga Tonga ne semble pas avoir produit un effet similaire.

Au lieu de cela, la vapeur d’eau agissait comme un gaz à effet de serre, comme on pouvait s’y attendre. Cela signifie que la région inférieure du panache d’éruption absorbe l’énergie, laissant les parties supérieures plus froides d’environ 2 K.

Les chercheurs soupçonnent que l’énorme quantité d’eau contenue dans l’éruption correcte a empêché une grande partie du dioxyde de soufre d’atteindre la stratosphère. Et les articles qui ont atteint la hauteur peuvent avoir été lavés plus rapidement. Les chercheurs soupçonnent également que les changements dans la chimie stratosphérique peuvent affecter la quantité d’ozone là-bas, mais qu’il faudra peut-être une observation à long terme pour résoudre.

Dans l’ensemble, la conclusion semble être que cela fait une très grande différence lorsqu’une éruption sous-marine se produit. Les éruptions volcaniques comme Hunga Tonga seraient rares par rapport aux éruptions terrestres, car l’éruption devrait se produire dans des eaux relativement peu profondes afin de projeter des matériaux jusque dans la stratosphère. Mais lorsqu’ils se produisent, il semble que tout, de la chimie de l’atmosphère aux effets du climat, est susceptible d’être différent.

les sciences2022. DOI : 10.1126 / Sciences. abq2299 (À propos des DOI).