Une étude interdisciplinaire à laquelle l’Université de Berne a participé de manière déterminante apporte un nouvel éclairage sur deux événements volcaniques extrêmes et sur le refroidissement global qui s’en est suivi dans l’Antiquité. Grâce à une analyse très précise des cendres volcaniques et du soufre dans des carottes de glace du Groenland et de l’Antarctique, il est apparu clairement que le refroidissement global de 1627 av. J.-C. n’était pas dû au volcan Thera à Santorin, comme on le pensait jusqu’à présent, mais à un volcan situé dans la lointaine Alaska.
Les plus petites gouttelettes d’acide sulfurique, qui atteignent jusqu’à 40 kilomètres de hauteur dans la stratosphère suite à des éruptions volcaniques explosives, peuvent provoquer des chocs climatiques soudains avec des conséquences de grande ampleur. C’était déjà le cas dans l’Antiquité, lorsque s’est produite, vers 1600 avant J.-C., ce qui est sans doute l’éruption volcanique la plus célèbre de l’histoire, celle de Théra sur l’île égéenne de Santorin, un important centre commercial antique en Méditerranée.
Une deuxième éruption volcanique à peu près à la même époque est beaucoup moins connue : l’éruption d’Aniakchak II, un volcan isolé dans la chaîne de l’Alëute, dans l’actuel Alaska. Avec plus de 100 mégatonnes de dioxyde de soufre émises, en grande partie dans la stratosphère, et la propagation mondiale avérée des aérosols jusqu’à l’Antarctique, il s’agissait de l’éruption ayant le plus fort impact sur le climat des 4 000 dernières années. C’est ce que montre une étude à laquelle a participé l’Université de Berne et qui a été publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences-(PNAS) Nexus. L’étude a reconstitué les années d’éruption et l’impact climatique de toutes les éruptions volcaniques importantes entre 1700 et 1500 avant Jésus-Christ.
Le véritable déclencheur du refroidissement global
Jusqu’à présent, le refroidissement global de 1627 av. J.-C. était attribué à l’éruption de Théra. Cela s’est avéré faux. Nous avons pu montrer que l’éruption colossale d’Aniakchak en était responsable’, explique Michael Sigl, co-auteur de l’étude. Il est professeur assistant de physique du climat et de l’environnement à l’Université de Berne et dirige le groupe de recherche Paléovolcanisme et conséquences climatiques au Centre Oeschger pour la recherche climatique.
L’éruption du volcan a laissé dans le paysage arctique un cratère explosif de 10 kilomètres de diamètre. Et il était si grand que les chercheurs ont même détecté la présence d’acide sulfurique dans l’Antarctique, distant de plus de 16 000 kilomètres - et ont en outre pu dater l’éruption à l’année exacte 1628 avant Jésus-Christ à l’aide des anneaux d’arbres de l’espèce de pin à longue durée de vie Pinus longaeva, les seuls témoins encore vivants de cette époque. Cette découverte clarifie une controverse scientifique sur l’origine de l’hiver volcanique (une phase de froid déclenchée par une éruption volcanique) de 1627 av. J.-C. L’éruption d’Aniakchak II, selon l’étude, est la première à avoir été détectée dans les latitudes moyennes de l’hémisphère nord et à avoir dispersé du soufre à l’échelle mondiale, ce qui la rend responsable de ce même hiver volcanique.
Un travail de détective géochimique
La première auteure de l’étude est Charlotte Pearson, géoarchéologue et dendroclimatologue à l’Université de l’Arizona, qui étudie l’éruption de Thera à l’âge du bronze. Avec le chercheur bernois Michael Sigl, elle a réuni une équipe internationale de chercheurs des États-Unis, du Royaume-Uni, d’Italie et de Suisse, spécialisée notamment dans les méthodes géochimiques de détermination de la composition du cryptotephra (particules de cendre invisibles à l’OEil nu, de l’ordre du micromètre) et de l’acide sulfurique.
L’objectif de ce projet cofinancé par le programme ERC Horizon était de mettre en relation les empreintes géochimiques des éruptions volcaniques conservées dans les glaces éternelles du Groenland et de l’Antarctique avec les empreintes que ces éruptions ont laissées dans le climat mondial. Il est important d’étudier les éruptions volcaniques passées afin d’évaluer la probabilité et les conséquences de tels événements extrêmes à l’avenir. De plus, de tels événements volcaniques fournissent des points d’ancrage datés avec précision pour mieux synchroniser les reconstructions climatiques les plus diverses et caractériser ainsi les variations naturelles du climat dans le contexte du réchauffement global.
Cette étude a été cofinancée par le Conseil européen de la recherche (ERC) dans le cadre du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne (projet THERA 820047).
