Sébastien Guillet, spécialiste de l’environnement à l’Université de Genève en Suisse, se balançait sur le classique de Pink Floyd La face cachée de la lune album un jour où il a fait une connexion prémonitoire. Les éclipses lunaires les plus sombres se sont toutes produites dans l’année qui a suivi des éruptions volcaniques majeures. Et les astronomes connaissent les jours exacts de ces éclipses. Ainsi, les récits historiques médiévaux des observations d’éclipses lunaires devraient pouvoir aider les scientifiques à réduire la période au cours de laquelle des éruptions majeures se sont produites au cours de la période du haut Moyen Âge couvrant 1100 à 1300 CE. Guillet a collaboré avec plusieurs autres scientifiques pour mener une telle étude, combinant une analyse textuelle avec des données sur les anneaux de croissance des arbres et les carottes de glace. Ils ont décrit leurs découvertes dans un nouvel article publié dans la revue Nature.
« Les climatologues identifient généralement les éruptions volcaniques passées en mesurant l’acidité et la quantité de cendres volcaniques dans les carottes forées dans la glace polaire, ou en déduisant des changements brusques de température dans les enregistrements de cernes », Andrea Seim (Université de Fribourg) et Eduardo Zorita (Helmholtz-Zentrum Hereon) a écrit dans un commentaire d’accompagnement. « Cependant, ces sources sont parfois en désaccord, car l’emplacement, l’intensité et le moment des éruptions peuvent produire des résultats variables, tout comme la circulation de l’atmosphère. L’approche de Guillet et de ses collègues offre une source d’informations indépendante – et peut-être même plus directe – sur le moment des éruptions volcaniques, ce qui pourrait résoudre certains de ces désaccords. »
Les éruptions majeures peuvent rejeter d’énormes quantités de dioxyde de soufre dans l’atmosphère, qui se transforme en aérosols dans la stratosphère. Cela produit de la poussière volcanique. Cette poussière bloque ensuite le rayonnement solaire entrant, modifiant les températures de surface de la Terre, les précipitations et la circulation atmosphérique. Les modèles climatiques suggèrent que ce type de refroidissement induit par le volcan d’environ 1° Celsius sur plusieurs années peut entraîner des régimes de précipitations inhabituels : des inondations majeures dans une zone et des sécheresses dans une autre. Cela pourrait également abaisser les températures des océans et étendre la glace de mer, de sorte que les effets pourraient durer des décennies ou plus. En fait, il y a eu des spéculations selon lesquelles des éruptions volcaniques majeures au cours de la période du haut Moyen Âge pourraient avoir contribué au début du petit âge glaciaire (vers 1300-1850).
La perspicacité critique de Guillet découle de l’impact que les éruptions volcaniques peuvent avoir sur l’apparition d’une éclipse lunaire. S’il y a beaucoup d’aérosols, la lune apparaîtra sombre pendant l’éclipse ; si les aérosols sont rares, la lune aura un aspect rougeâtre brillant. On devrait donc pouvoir estimer la quantité d’aérosols volcaniques dans l’atmosphère à partir des descriptions médiévales de la couleur et de la luminosité de la lune pendant les éclipses lunaires et utiliser ces informations pour dater plus précisément les éruptions volcaniques médiévales.
« Nous n’étions au courant de ces éruptions que parce qu’elles ont laissé des traces dans la glace de l’Antarctique et du Groenland », a déclaré le co-auteur Clive Oppenheimer de l’Université de Cambridge. « En rassemblant les informations des carottes de glace et les descriptions des textes médiévaux, nous pouvons maintenant faire de meilleures estimations du moment et de l’endroit où certaines des plus grandes éruptions de cette période se sont produites. » Ce moment est important car la saison au cours de laquelle une éruption se produit peut influencer la propagation de la poussière volcanique et le refroidissement qui en résulte et d’autres anomalies climatiques associées à cette éruption.
Étant donné que le livre des révélations dans la Bible met en garde contre l’apparition d’une lune rouge sang à la fin des temps, les moines médiévaux avaient tendance à prendre une note particulière de la coloration de la lune dans leurs observations du ciel nocturne. Mais ils n’étaient pas les seuls, selon les auteurs. Les astronomes chinois et coréens ont soigneusement enregistré les éclipses lunaires dans les traités astronomiques et les histoires dynastiques officielles. Dans le monde arabe, les éclipses lunaires ont été enregistrées dans les chroniques universelles, tandis que les observations japonaises de ces événements ont été enregistrées dans les journaux des courtisans, des chroniques ou des registres du temple. L’un des meilleurs récits est celui du scribe japonais Fujiwara no Teika, qui a décrit une éclipse lunaire sombre qu’il a observée le 2 décembre 1229 :
En ce qui concerne la récente éclipse lunaire totale, bien qu’à d’autres occasions il y ait eu totalité, les anciens ne l’avaient jamais vue comme cette fois, avec l’emplacement du disque de la Lune non visible, tout comme s’il avait disparu pendant l’éclipse. De plus, la durée était très longue et le changement était extrême. C’était vraiment quelque chose à craindre. En effet, dans mes 70 ans, je n’ai jamais entendu parler ni vu [such a thing]; l’astronome officiel en parlait avec crainte.
Sur les 64 éclipses lunaires totales connues pour s’être produites entre 1100 et 1300, les chroniqueurs médiévaux en ont documenté 51, et dans cinq de ces cas, la lune a été décrite comme étant exceptionnellement sombre. Guillet et al. a également examiné de près 15 éruptions volcaniques spécifiques, dont l’une s’est produite au milieu du XIIIe siècle et était comparable à l’éruption de Tambora de 1815 qui a provoqué «l’année sans été» de 1816.
Britannique. Lib. Bd./NY Pub. Lib./Asahi Shinbunsa
Les auteurs ont lié plusieurs éclipses lunaires sombres – en mai 1110, janvier 1172, décembre 1229, mai 1258, novembre 1258 et novembre 1276 – à des voiles de poussière stratosphériques issus d’éruptions volcaniques majeures, sur la base des chronologies des glaces polaires. Les enregistrements de cernes leur ont permis d’affiner encore plus le timing. Ils ont découvert que cinq autres éruptions étaient probablement associées à des voiles de poussière d’aérosols uniquement dans la troposphère, et celles-ci ne semblaient pas avoir beaucoup d’effet sur le climat.
Guillet et coll. admettons que la méthodologie de l’étude a ses limites, étant donné que la visibilité des éclipses lunaires varie à la fois géographiquement et météorologiquement. Cependant, « notre ensemble de données offre une nouvelle suite fiable et indépendante de points de rattachement chronologiques qui peuvent compléter les marqueurs d’âge établis », ont-ils conclu. Et comme Seim et Zorita l’ont souligné dans leur commentaire, une meilleure compréhension de la façon dont ces types de perturbations peuvent affecter le climat aidera les scientifiques à affiner leurs modèles climatiques à l’avenir.
DOI : Nature, 2023. 10.1038/s41586-023-05751-z (À propos des DOI).