Prof. Prof. Clive Oppenheimer

L’impact de l’activité volcanique sur la chimie de l’atmosphère, bien qu’établi pour certaines éruptions individuelles majeures telle celle du Pinatubo au Philippines en 1991, reste encore mal évalué. En particulier, le rôle des halogènes et du soufre demande a être éclairci, que se soit du point de vue des quantités émises au cours d’éruptions majeures mais également de la contribution annuelle moyenne qui participe à la fluctuation naturelle de la chimie atmosphérique. Les raisons de cette méconnaissance sont multiples mais tiennent entre autres à l’absence de modèles rigoureux permettant de simuler le comportement des volatiles dans les magmas au cours des éruptions volcaniques. Dans ce projet on se propose d’évaluer le budget des espèces halogénées (F, Cl, Br) et soufrées du à l’activité volcanique, au travers de l’acquisition de données expérimentales permettant de définir les lois de solubilités des espèces en question, notamment dans les systèmes magmatiques riches en alcalins. Ces lois seront utilisées dans les simulations numériques du processus volcanique, au travers de codes couplant les aspects chimiques et physiques, qui permettent de calculer la quantité ainsi que la composition des gaz injectés dans l’atmosphère. Ces calculs seront comparées aux observations faites sur des appareils volcaniques actifs, notamment par spectrométries infra-rouge et ultraviolet, de façon à tester, et corriger le cas échéant, les modèles numériques. Le couplage de ces données avec un modèle de circulation troposphérique incluant les aspects chimiques, permettra de prévoir les évolutions chimiques des panaches volcaniques alors qu’ils se mélangent avec l’atmosphère. Enfin, ces données seront utilisées afin d’évaluer la contribution volcanique moyenne en espèces halogénèes et soufrées à  des échelles de temps allant de la dizaine à plusieurs milliers d’années en utilisant pour ce faire les proxys tels les carottes glaciaires.