Temps de résidence de la perturbation d’eau stratosphérique due à Hunga quantifié à 9 ans

Quand un volcan change l’air au-dessus de nos têtes

En janvier 2022, un volcan sous-marin dans le Pacifique Sud, connu sous le nom de Hunga, a projeté une quantité exceptionnelle d’eau en altitude. Cet unique événement a augmenté l’apport d’eau de la planète dans la stratosphère d’environ 10 %, la plus forte hausse observée en plus de trente ans de mesures satellitaires. Parce que la vapeur d’eau est un puissant gaz à effet de serre lorsqu’elle atteint la stratosphère, les scientifiques se sont pressés de répondre à une question simple mais cruciale : combien de temps cet excédent d’eau y restera-t-il, et combien de temps durera son influence sur le climat ?

Un énorme jaillissement dans la haute atmosphère

L’éruption a injecté environ 150 milliards de tonnes d’eau dans la moyenne atmosphère, bien plus que les éruptions volcaniques typiques, qui ajoutent principalement des cendres et du soufre. Cette « hydratation » soudaine de la stratosphère a modifié la chimie, les vents et les températures en haute altitude. Les premières mesures ont montré que, pendant près de deux ans, l’eau ajoutée a à peine diminué, laissant les experts incertains sur le fait que ses effets s’estomperaient en quelques années seulement ou persisteraient une décennie ou plus. Les estimations d’un retour à la normale variaient largement, de vers 2025 jusqu’aux années 2030, rendant difficile l’évaluation de l’ampleur de l’augmentation temporaire du réchauffement planétaire due à l’événement Hunga.

Les satellites enregistrent un tournant soudain en 2024

Pour préciser ce qui se passait, les chercheurs ont utilisé des mesures détaillées de l’instrument Microwave Limb Sounder (MLS) de la NASA à bord du satellite Aura. Le MLS scrute l’atmosphère depuis 2004, fournissant des profils quotidiens quasi-globaux de vapeur d’eau. Ces observations révèlent qu’en 2024 l’histoire a changé radicalement : la quantité d’eau additionnelle due à Hunga dans la stratosphère a chuté d’environ 55 milliards de tonnes en une seule année, la baisse la plus importante et la plus rapide du registre satellitaire. Plus tôt, durant l’hiver 2023, des conditions très froides au-dessus de l’Antarctique avaient déjà permis la formation de nuages de glace particuliers qui ont enlevé une première grande part de l’excès d’eau. Mais le déclin de 2024 était plus vaste, persistant tout au long de l’année, et nécessitait une autre explication.

Comment le ciel se vide lentement

Pour comprendre les mécanismes sous-jacents, l’équipe s’est tournée vers un modèle informatique sophistiqué de chimie et de dynamique atmosphériques appelé TOMCAT. Ils ont réalisé des simulations avec et sans l’injection d’eau de Hunga, et avec et sans « déshydratation » par les nuages de glace polaires, afin de séparer les différents processus de perte. Le modèle, qui reproduit fidèlement les observations satellitaires, montre qu’après 2023 l’eau supplémentaire s’est répandue à l’échelle mondiale et a commencé à descendre des couches supérieures vers la basse stratosphère. Là, elle pouvait enfin s’échapper vers la troposphère remplie de temps qu’il fait, transportée par la circulation à grande échelle aux hautes latitudes et par de vigoureuses intrusions d’air stratosphérique dans les régions où nous vivons. À la fin de 2024, cet échange stratosphère–troposphère était devenu plus important que les nuages de glace antarctiques pour l’élimination de l’eau de Hunga.

Décompte de l’eau excédentaire

Avec plusieurs années de mesures désormais disponibles, et un modèle qui reproduit à la fois les pertes aux pôles et le transport vers la basse atmosphère, les auteurs ont pu calculer la vitesse à laquelle l’eau excédentaire restante s’atténue. Ils trouvent que, depuis le début d’une forte élimination à la mi‑2023, l’eau stratosphérique ajoutée décroît avec un temps caractéristique (e-folding) d’environ trois ans. Simplement dit, la quantité restante diminue d’environ un tiers tous les trois ans, et la « durée de vie » totale de cette perturbation — y compris la période d’attente initiale avant le début du déclin — est d’environ quatre ans et demi. Leurs calculs indiquent qu’environ la moitié de l’eau injectée a déjà disparu et qu’environ les trois quarts ont quitté la stratosphère au début de 2025.

Ce que cela signifie pour le climat et l’avenir

Pour les non‑spécialistes, l’essentiel est que l’éruption de Hunga a donné au système climatique une impulsion puissante mais temporaire. L’eau supplémentaire dans la stratosphère agit comme une couverture additionnelle, retenant un peu plus de chaleur, mais elle n’y restera pas indéfiniment. D’après les dernières données satellitaires et la modélisation, les auteurs concluent que les niveaux d’eau stratosphérique devraient revenir à leur fourchette habituelle de variabilité interannuelle vers 2030. Cette estimation resserrée d’une perturbation totale d’environ neuf ans (de l’éruption de 2022 au rétablissement complet) réduit considérablement les incertitudes antérieures et aide les climatologues à intégrer plus précisément cet événement naturel inhabituel dans les projections à court terme de la température globale.

Citation: Zhou, X., Chen, Q., Feng, W. et al. Residence time of Hunga stratospheric water vapour perturbation quantified at 9 years. Commun Earth Environ 7, 198 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03216-5

Mots-clés: volcan Hunga, vapeur d’eau stratosphérique, impact climatique d’éruption volcanique, circulation de Brewer–Dobson, observations satellitaires de l’atmosphère