Quel effet les volcans ont-ils sur la couche d'ozone ?

On sait depuis un certain temps que l'activité industrielle humaine produit des gaz nocifs qui détruisent la couche d'ozone dans la haute atmosphère. Cela agit normalement comme un bouclier pour protéger la surface de la Terre des rayons ultraviolets les plus nocifs provenant du Soleil. Ses dommages au cours des dernières années ont entraîné une augmentation du nombre de cas de cancer de la peau, en particulier dans les régions situées sous le trou d'ozone.

Les scientifiques viennent tout juste de découvrir que les éruptions volcaniques peuvent également détruire l'ozone et créer des « mini-trous d'ozone ». Des scientifiques de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni ont découvert que les gaz volcaniques libérés lors des éruptions accélèrent les réactions qui conduisent à la destruction de l'ozone. Les chercheurs ont découvert que même des éruptions volcaniques relativement petites peuvent détruire l'ozone et créer des « trous » localisés dans la stratosphère.

Auparavant, les scientifiques s'étaient concentrés sur les effets climatiques des minuscules particules de sulfate volcanique créées à partir du dioxyde de soufre gazeux émis lors d'une éruption. Pour la première fois, en analysant les données d'une éruption en 2000 du volcan Hekla, en Islande, les chercheurs ont découvert que les gaz volcaniques peuvent également conduire à la formation de glace et de particules d'acide nitrique. Il s'agit d'une découverte critique car ces particules « allument » des gaz de chlore volcanique, accélérant les réactions qui conduisent à la destruction de l'ozone.

De grandes éruptions volcaniques explosives injectent de la vapeur d'eau (H2O), du dioxyde de carbone (CO2), du dioxyde de soufre (SO2), du chlorure d'hydrogène (HCl), du fluorure d'hydrogène (HF) et des cendres (roche pulvérisée et pierre ponce) dans la stratosphère à des hauteurs de 16 -32 kilomètres (10-20 mi) au-dessus de la surface de la Terre. Les impacts les plus significatifs de ces injections proviennent de la conversion du dioxyde de soufre en acide sulfurique (H2SO4), qui se condense rapidement dans la stratosphère pour former de fins aérosols de sulfate. Les aérosols augmentent l'albédo de la Terre - sa réflexion du rayonnement du Soleil vers l'espace - et refroidissent ainsi la basse atmosphère ou la troposphère de la Terre ; Cependant, ils absorbent également la chaleur émise par la Terre, réchauffant ainsi la stratosphère. Plusieurs éruptions au cours du siècle dernier ont provoqué une baisse de la température moyenne de la Terre's surface allant jusqu'à un demi-degré (échelle Fahrenheit) pour des périodes de un à trois ans. Les aérosols de sulfate favorisent également des réactions chimiques complexes sur leurs surfaces qui modifient les espèces chimiques du chlore et de l'azote dans la stratosphère. Cet effet, associé à l'augmentation des niveaux de chlore stratosphérique provenant de la pollution par les chlorofluorocarbures, génère du monoxyde de chlore (ClO), qui détruit l'ozone (O3). Au fur et à mesure que les aérosols se développent et coagulent, ils se déposent dans la haute troposphère où ils servent de noyaux aux cirrus et modifient davantage le bilan radiatif de la Terre. La plupart du chlorure d'hydrogène (HCl) et du fluorure d'hydrogène (HF) sont dissous dans des gouttelettes d'eau dans le nuage d'éruption et tombent rapidement au sol sous forme de pluie acide. Les cendres injectées tombent également rapidement de la stratosphère ; la plus grande partie est éliminée en quelques jours à quelques semaines.Enfin, les éruptions volcaniques explosives libèrent le gaz à effet de serre du dioxyde de carbone et constituent ainsi une source profonde de carbone pour les cycles biogéochimiques.