Ce volcan ne s’est pas contenté d’entrer en éruption : il a déclenché un phénomène atmosphérique inédit et inattendu

L’éruption aux conséquences insoupçonnées

L’événement restera gravé dans les annales de la volcanologie. Lorsque le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, situé dans l’océan Pacifique Sud, est entré en éruption en janvier 2022, la planète a assisté à l’une des explosions volcaniques les plus violentes de l’ère moderne. La puissance relâchée a projeté des quantités colossales de matière dans les hautes couches de notre atmosphère.

Au-delà de sa force destructrice, ce monstre géologique a produit un phénomène totalement inattendu. Les observations révèlent que le volcan a activement contribué à nettoyer une partie de la pollution au méthane qu’il avait lui-même relâchée. Cette dynamique naturelle fascinante pourrait bien receler des éléments clés pour aider l’humanité à ralentir le réchauffement de la planète dans les décennies à venir.

Sur la piste du formaldéhyde

Pour percer le secret de ce nettoyage atmosphérique, les chercheurs se sont appuyés sur des mesures satellitaires de pointe. Leurs instruments ont détecté des concentrations anormalement élevées de formaldéhyde au sein du gigantesque panache volcanique consécutif à l’éruption. Cette présence s’est avérée être une preuve cruciale : lorsque le méthane est détruit dans l’atmosphère, le formaldéhyde se forme de manière transitoire en tant qu’intermédiaire à courte durée de vie.

« Quand nous avons analysé les images satellites, nous avons été surpris de voir un nuage avec une concentration record de formaldéhyde. Nous avons pu suivre le nuage pendant 10 jours, jusqu’en Amérique du Sud. Parce que le formaldéhyde n’existe que quelques heures, cela a montré que le nuage devait détruire du méthane en continu pendant plus d’une semaine », explique le docteur Maarten van Herpen, de la société Acacia Impact Innovation BV. « Il est connu que les volcans émettent du méthane pendant les éruptions, mais jusqu’à présent, il n’était pas connu que les cendres volcaniques soient également capables de nettoyer partiellement cette pollution », ajoute-t-il.

L’ensemble de ces travaux, réunissant une solide équipe internationale de scientifiques, vient d’être documenté avec précision. Les résultats détaillés de l’étude ont ainsi été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Nature Communications.

Du sable du Sahara aux confins de la stratosphère

Selon l’équipe de recherche, tous les éléments convergent vers un processus chimique très spécifique. Fait marquant, ce même phénomène avait été découvert pour la première fois en 2023, mais dans une région du globe tout à fait différente. Les scientifiques avaient alors observé que lorsque la poussière du Sahara souffle au-dessus de l’océan Atlantique, elle se mélange aux embruns salins marins pour former de petites particules appelées aérosols de sel de fer. Sous l’effet des rayons du soleil, ces aérosols produisent des atomes de chlore qui, à leur tour, réagissent avec le méthane pour le décomposer. Une découverte qui avait déjà bouleversé la compréhension scientifique de la chimie troposphérique.

« Ce qui est nouveau, et complètement surprenant, c’est que le même mécanisme semble se produire dans un panache volcanique très haut dans la stratosphère, où les conditions physiques sont entièrement différentes », déclare le professeur Matthew Johnson du département de chimie de l’Université de Copenhague, l’un des chercheurs à l’origine des deux découvertes.

Lors de son explosion en 2022, le volcan a propulsé d’énormes quantités d’eau de mer salée jusque dans la stratosphère, mêlées à des cendres volcaniques. La théorie stipule que lorsque la lumière du soleil a frappé ce mélange, du chlore hautement réactif s’est formé, participant ainsi à la dégradation du méthane expulsé durant l’événement. Les vastes quantités de formaldéhyde repérées par les satellites constituaient la preuve visible de cette décomposition chimique.

Le méthane, un puissant gaz à effet de serre

Le rôle du méthane dans les dynamiques climatiques actuelles est fondamental. Ce gaz s’avère aujourd’hui responsable d’un tiers du réchauffement de la planète. Sur une période de 20 ans, le potentiel de réchauffement du méthane se révèle environ 80 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone (CO2). Cependant, à la différence du CO2, il se décompose de manière relativement rapide dans notre atmosphère, disparaissant généralement au bout d’une dizaine d’années.

Cette caractéristique induit une opportunité stratégique : toute diminution des émissions de ce gaz à court terme est susceptible de générer un impact perceptible sur le climat au cours de la décennie suivante. C’est précisément pour cette raison que les scientifiques qualifient souvent la réduction du méthane de véritable « frein d’urgence » face au changement climatique, un levier d’action susceptible de nous éviter de franchir des points de basculement irréversibles dans un avenir proche. La diminution continue des émissions de CO2 demeure toutefois une nécessité absolue pour parvenir à stabiliser les températures à long terme.

Mesurer l’invisible depuis l’espace

Les artisans de cette nouvelle étude estiment que leurs découvertes pourraient nourrir un domaine de recherche en pleine expansion. Ce secteur travaille activement sur l’élaboration de solutions destinées à réduire les émissions de méthane en accélérant artificiellement sa décomposition dans l’air, à l’image du nettoyage naturel opéré par le volcan. Si diverses méthodes font actuellement l’objet d’investigations, l’un des obstacles majeurs réside dans la capacité à mesurer et à vérifier rigoureusement la quantité exacte de gaz effectivement retirée.

« Comment prouvez-vous que le méthane a été retiré de l’atmosphère ? Comment savez-vous que votre méthode fonctionne ? C’est très difficile. Mais ici, nous abordons ce problème en montrant que la décomposition du méthane peut en fait être observée en utilisant des satellites », souligne le docteur Jos de Laat de l’Institut royal météorologique des Pays-Bas, auteur principal de l’étude.

Pour mener à bien ces recherches, l’équipe s’est appuyée sur les données fournies par l’instrument TROPOMI, un équipement de très haute technologie embarqué à bord du satellite Sentinel-5P de l’Agence spatiale européenne. Ce dispositif assure un suivi quotidien de la pollution de l’air et des gaz à effet de serre à l’échelle de la planète.

« Récupérer du formaldéhyde depuis TROPOMI dans un panache volcanique stratosphérique est bien en dehors des conditions de fonctionnement standard de l’instrument, nous avons dû corriger soigneusement la sensibilité du satellite pour l’altitude inhabituelle du signal et prendre en compte les interférences dues aux fortes concentrations de dioxyde de soufre. Obtenir ces corrections correctement était essentiel pour confirmer que ce que nous voyions était réel », précise le docteur Isabelle De Smedt, de l’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique.

Une source d’inspiration pour le futur climatique

Ces observations inédites ouvrent des perspectives intéressantes, et les scientifiques espèrent vivement qu’elles sauront inspirer les ingénieurs du secteur industriel. S’il est désormais prouvé que la nature dispose de tels mécanismes, le défi consisterait à pouvoir les adapter de manière ciblée pour soutenir les efforts climatiques existants.

« C’est une idée évidente pour l’industrie d’essayer de reproduire ce phénomène naturel, mais seulement s’il peut être prouvé comme étant sûr et efficace. Notre méthode par satellite pourrait offrir un moyen d’aider à comprendre comment les humains pourraient ralentir le réchauffement climatique », conclut Matthew Johnson.

Cette percée scientifique modifie simultanément notre perception globale des modèles climatiques. « Nous savons maintenant que la poussière atmosphérique, par exemple issue d’une éruption volcanique, a un impact sur le budget du méthane, ce qui signifie le budget de la quantité de méthane ajoutée à l’atmosphère et de la quantité retirée. Parce que la poussière n’a pas été prise en compte auparavant, il est important que nous corrigions les données sur lesquelles ces estimations sont basées », affirme finalement Matthew Johnson, rappelant ainsi la nécessité de constamment mettre à jour nos connaissances face à la complexité de notre environnement.

Selon la source : sciencex.com