Petit Âge glaciaire : le puissant volcan en cause a été identifié

Entre le XIII^e et le XIX^e siècle, l'hémisphère nord a connu une période de refroidissement communément appelée Petit Âge glaciaire. Elle s'est traduite par une importante avancée des glaciers (notamment dans les Alpes), par des étés plus froids, des précipitations incessantes, des inondations plus régulières et par de mauvaises récoltes ayant causé des épisodes de famines. Nous connaissons ces conséquences grâce à divers écrits médiévaux ou à des œuvres d'art (les peintures de Brueghel l'Ancien et Brueghel le Jeune, par exemple).

La fin de cette période a été datée avec précision depuis quelques années (1850-1860). En revanche, son début est longtemps resté flou, jusqu'à la parution de nouveaux résultats en 2012. Ainsi, l'hémisphère nord se serait abruptement refroidi entre 1275 et 1300, au point que seule une origine volcanique puisse expliquer cet événement. Or, fait intéressant, des dépôts hors normes de sulfates et de microparticules de verre ont été trouvés dans des carottes de glaces issues des pôles. Ils se seraient formés en 1258 ou 1259 et trahiraient la survenue d'une importante éruption volcanique qui pourrait tout expliquer. Elle aurait eu lieu sous les tropiquestropiques, mais le mystère depuis plus de 30 ans demeure quant au volcanvolcan responsable, car plusieurs candidats se bousculent.

Au terme d'une minutieuse enquête, une équipe française dirigée par Franck Lavigne (université de Paris 1) a identifié le coupable. Il s'agit du Samalas, un volcan indonésien situé sur l'île de Lombok, à proximité du mont Rinjani. Selon les divers indices, son éruption aurait été l'une des plus fortes de l'HolocèneHolocène, donc de ces 10.000 dernières années. L'information a été dévoilée dans la revue Pnas.

L'île indonésienne de Lombok, dont le volcan Rinjani est visible dans sa partie supérieure, fait partie de l'archipel de la Sonde. Elle présente une superficie de 4.739 km². © Nasa, Wikimedia Commons, DP

Une éruption volcanique mégacolossale

Les premiers éléments de preuve ont été trouvés dans le Babad Lombok, un ancien manuscrit en feuilles de palmier lontar. Il y est rapporté que le Samalas est entré en éruption à la fin du XIII^e siècle, avec de lourdes conséquences tant l'événement a été catastrophique. Plusieurs villages ont notamment été détruits par des coulées pyroclastiques, parmi lesquels figure la capitale de l'île à l'époque, Pamatan. À ce jour, le volcan présente une caldeiracaldeira de huit kilomètres sur six kilomètres, dont la formation causée par l'effondrementeffondrement de la chambre magmatiquechambre magmatique a également été rapportée dans l'écrit historique.

Les indices suivants ont été obtenus en étudiant 130 affleurementsaffleurements sur les flancs de l'ancien volcan, où des poncesponces déposées en 3 phases successives et d'autres matériaux pyroclastiques sont visibles. Selon les estimations, près de 40 km³ de téphras (ensemble des produits volcaniques, à l'exception de la lavelave) auraient été expulsés lors de l'éruption, dont le panache de cendres serait monté jusqu'à 43 km d'altitude (par rapport au niveau de la mer). Par ailleurs, des dépôts pyroclastiques ont également été trouvés à 25 km du volcan, sur la côte.

À partir de ces éléments, l'indice d'explosivité volcanique a été évalué à 7 (mégacolossal) sur une échelle de 8. À titre de comparaison, l'éruption du Vésuve en l'an 79 se caractérise par un indice de 5, et celle du Krakatoa en 1883 par une valeur de 6.

La stratosphère enrichie en aérosols soufrés

Reste à savoir quand le Samalas est précisément entré en éruption. Pour le déterminer, des datations au carbone 14 ont été réalisées sur des branches et des troncs d'arbresarbres calcinés. Ainsi, il serait emprisonné dans les dépôts pyroclastiques depuis le milieu du XIII^e siècle. L'équipe est cependant parvenue en se basant sur le document historique, mais aussi sur la dispersion des téphras, à préciser ce résultat : entre mai et octobre 1257, ce qui coïncide avec les observations faites sur les carottes de glacecarottes de glace. Des correspondances chimiques ont finalement été étudiées pour valider l'origine des dépôts aux pôles. Elles se sont montrées positives. Le Samalas serait donc bien leur source.

Ainsi, en 1257, une éruption volcanique mégacolossale est survenue sur l'île de Lombok. Elle a enrichi la stratosphèrestratosphère en aérosols soufrés, qui ont alors réfléchi une plus grande partie du rayonnement solairerayonnement solaire vers l'espace, ce qui a contribué au refroidissement progressif de l'hémisphère nord. Les particules en suspension se sont rapidement déposées, mais d'autres mécanismes (nouvelles éruptions moins importantes, rétroactionsrétroactions diverses, etc.) ont pris le relais et ont donc maintenu le Petit Âge glaciaire durant encore plusieurs siècles.