Le climat du dernier millénaire en Europe et en Arctique

Les comparaisons modèles-données pour le dernier millénaire sont en accord pour la longue tendance OCM-PAG, ainsi que pour des refroidissements brefs correspondant à des éruptions volcaniques majeures, parfois rapprochées dans le temps (par exemple 1230-1258, 1809-1815 AD) auxquelles se surimposent les variations de l’activité solaire. La transition OCM-PAG est bornée par les deux éruptions stratosphériques des volcans Samalas en 1257 et Kuwae en 1458 AD. Le flux de SO₂ de l’éruption de 1257 est à l’origine de la plus grande perturbation radiative au cours de la période historique. Les stigmates directs sont encore bien visibles sur l’île de Lombok qui a été complètement recouverte de cendres volcaniques. L’impact climatique a été démontré jusqu’en Europe, notamment pour l’année qui a suivi l’éruption avec une diminution des températures, des précipitations anormales et des inondations, qui ont conduit à des baisses des récoltes, une augmentation du prix du grain, accompagnée parfois de famine. Le même scénario a dû se reproduire pour les autres grandes éruptions, notamment celle de 1458 qui débute la période du PAG.

Les données les plus précises concernent l’une des dernières éruptions majeures du PAG : en 1815, les coulées pyroclastiques et les cendres du volcan Tambora ont entraîné la mort de plus de 10 000 personnes sur l’île de Sumbawa. Cette éruption a aussi engendré une perturbation radiative mondiale à l’origine de la célèbre « année sans été », bien documentée dans les archives météorologiques de 1816 avec une baisse marquée des températures et une augmentation des précipitations en Europe de l’Ouest.

Comme le montrent les données météorologiques et paléoclimatiques pour les périodes entourant ces grandes éruptions ainsi que pour la dernière de ce type d’une ampleur plus faible (mont Pinatubo en 1991), l’impact ne se limite pas au refroidissement par augmentation de la réflexion du rayonnement solaire incident par les aérosols volcaniques. Des distributions complexes de la température sont mises en évidence en hiver, ainsi que des modifications de la dynamique atmosphérique liées à des effets contrastés suivant l’altitude et les latitudes. Les éruptions « stratosphériques » semblent perturber les oscillations nord-atlantique (NAO) et arctique (AO).

La modélisation numérique de la dispersion des aérosols volcaniques et des impacts sur climat permet de tester les hypothèses et de comparer les simulations avec les séries observées pour les températures et les précipitations. Un résultat robuste est une baisse marquée des pluies de la mousson asiatique. À la suite de l’éruption de 1815 du Tambora, la perturbation climatique a entraîné une famine liée à de mauvaises récoltes, accompagnée d’une épidémie de choléra en baie du Bengale. La globalisation des échanges au XIX^esiècle a conduit à une diffusion de la pandémie en Europe puis en Amérique du Nord. L’impact climatique du Tambora s’est aussi fait ressentir en Europe et aux États-Unis avec une flambée du prix du grain. Des études statistiques focalisées sur la démographie de l’Allemagne montrent des correspondances entre les fluctuations météorologiques, le prix du grain et l’émigration des populations vers l’Amérique. À la fin du XIX^esiècle, le climatologue Eduard Brückner fut l’un des premiers à étudier l’influence directe du climat sur les récoltes et les conséquences sur ses concitoyens.

Même s’il ne s’agit pas d’une éruption « stratosphérique » classique, l’éruption fissurale du volcan Laki en Islande (1783-1784) a injecté suffisamment de SO₂ dans la haute atmosphère pour avoir un impact climatique à l’échelle continentale. Des effets inhabituels seraient liés à la conjonction des émissions volcaniques et de situations météorologiques particulières responsables de la propagation dans toute l’Europe du « brouillard » du Laki. Les impacts sur la température et les précipitations sont bien documentés, notamment en France (par exemple, Seine gelée et crues dans le nord). La perturbation des récoltes qui a suivi l’année 1784 a certainement eu un rôle dans les révoltes qui ont précédé la Révolution française, mais il est difficile de distinguer le rôle du climat par rapport aux déterminants sociologiques de cet événement politique majeur et singulier.

Pour aller au-delà de l’étude d’un événement unique, des chercheurs ont étudié les correspondances statistiques entre les séries climatiques et le nombre annuel de conflits guerriers en Europe. Une corrélation négative entre la température et les guerres semble robuste pour le PAG, période pendant laquelle l’Europe préindustrielle était encore tributaire de son agriculture.