Lorsqu’il a explosé le 15 janvier 2022 au cœur du Pacifique Sud, le volcan sous-marin Hunga Tonga–Hunga Ha’apai a bouleversé l’atmosphère comme peu d’éruptions modernes l’avaient fait auparavant. Son panache a atteint environ 57 kilomètres d’altitude, jusque dans la mésosphère, tandis qu’une quantité exceptionnelle d’eau de mer vaporisée a été projetée dans la stratosphère.
Mais quatre ans après l’éruption, les scientifiques continuent de découvrir des phénomènes inattendus dans son panache. Une étude publiée en mai 2026 dans Nature Communications suggère notamment que l’éruption a déclenché une chimie extrêmement réactive à base de chlore, capable d’oxyder — et donc de faire disparaître — d’importantes quantités de méthane.
Et le mécanisme est particulièrement étonnant.
Un volcan qui injecte du méthane… puis contribue à le détruire
Le méthane, ou CH₄, est un puissant gaz à effet de serre. Dans l’atmosphère, il ne reste heureusement pas éternellement : différentes réactions chimiques finissent progressivement par l’oxyder.
Habituellement, le principal « nettoyeur » du méthane est le radical hydroxyle OH, une molécule extrêmement réactive parfois surnommée le détergent de l’atmosphère.
Mais dans le panache de Hunga Tonga, les chercheurs ont détecté quelque chose de différent.
Grâce aux observations du satellite européen Sentinel-5P et de son instrument TROPOMI, l’équipe a observé une quantité anormalement élevée de formaldéhyde (HCHO) vers 30 kilomètres d’altitude. Cette anomalie atteignait jusqu’à environ 12 parties par milliard et est restée détectable pendant au moins une dizaine de jours.
Or le formaldéhyde constitue justement l’un des produits intermédiaires apparaissant lorsque le méthane est oxydé.
Autrement dit, les chercheurs avaient sous les yeux la signature chimique d’une destruction rapide de CH₄.
Le chlore serait le véritable responsable
Pour expliquer cette réaction, l’étude pointe vers des atomes de chlore extrêmement réactifs.
Dans certaines conditions, un atome de chlore peut attaquer une molécule de méthane :
CH₄ → produits intermédiaires → HCHO → CO → CO₂
Le méthane n’est donc pas simplement déplacé : sa molécule est chimiquement transformée et cesse progressivement d’exister sous forme de CH₄.
D’après les calculs de l’étude, environ 900 ± 220 tonnes de méthane auraient été oxydées chaque jour dans le panache pendant la période observée.
C’est considérable à l’échelle d’un panache volcanique.
Les scientifiques estiment également que l’éruption aurait projeté au minimum 330 000 tonnes de méthane volcanique dans la stratosphère. Une partie de ce méthane aurait donc commencé à être détruite presque immédiatement par la chimie créée autour du panache.
Mais d’où venait autant de chlore réactif ?
C’est là que l’histoire devient encore plus intéressante.
Les mécanismes atmosphériques classiques ne semblent pas pouvoir expliquer les quantités nécessaires. Pour reproduire les observations, les chercheurs calculent qu’il aurait fallu une production continue d’environ 2 à 5 millions de kilogrammes de chlore actif par jour dans le panache.
Ils proposent alors un mécanisme inhabituel impliquant les cendres volcaniques, le fer, le chlore marin, les sulfates et la lumière solaire.
Le volcan étant sous-marin, son explosion a violemment mélangé magma, roches et eau de mer. Des particules contenant notamment du fer et du chlore ont pu être projetées très haut dans l’atmosphère.
Une fois recouvertes de composés sulfatés, certaines de ces particules auraient fonctionné comme de minuscules réacteurs photochimiques.
Sous l’action du rayonnement solaire, des composés fer-chlore présents sur les particules auraient libéré du chlore sous une forme particulièrement réactive.
Et ce chlore aurait ensuite attaqué le méthane.
En simplifiant :
eau de mer + magma + cendres → particules contenant du chlore et du fer → lumière solaire → chlore réactif → destruction du méthane.
Les auteurs considèrent cette photchimie du chlorure de fer sur des cendres volcaniques recouvertes de sulfates comme une explication plausible des observations, même si certaines étapes doivent encore être étudiées.
Hunga Tonga était un laboratoire atmosphérique hors norme
L’éruption de 2022 était de toute façon très particulière.
La caldeira du volcan se trouvait à environ 150 mètres sous la surface de l’océan. L’explosion a donc projeté simultanément magma et quantités gigantesques d’eau de mer vers la haute atmosphère.
Les mesures de la NASA indiquent qu’environ 146 millions de tonnes de vapeur d’eau ont atteint la stratosphère, soit une augmentation proche de 10 % de toute l’eau normalement présente dans cette couche de l’atmosphère.
Une situation pratiquement sans précédent depuis que les satellites observent l’atmosphère.
Ce mélange unique d’eau, de sel marin, de chlore, de soufre, de cendres et de métaux a probablement créé des conditions chimiques rarement observées à une telle altitude.
Le volcan a-t-il alors refroidi la planète en détruisant du méthane ?
Il faut être très prudent sur ce point.
Non, cette découverte ne signifie pas que Hunga Tonga a fait baisser de manière significative la concentration mondiale de méthane.
Les quelque 900 tonnes par jour calculées par les chercheurs concernent essentiellement le panache volcanique étudié. À l’échelle du réservoir mondial de méthane atmosphérique, cela reste faible.
Et surtout, l’éruption elle-même aurait injecté au moins 330 000 tonnes de méthane dans la stratosphère. Le phénomène ressemble donc davantage à un volcan ayant créé une partie de sa propre pollution au méthane avant d’en détruire progressivement une fraction.
L’effet climatique global du Hunga Tonga est d’ailleurs beaucoup plus complexe. Son gigantesque apport de vapeur d’eau stratosphérique peut avoir des conséquences radiatives et chimiques pendant plusieurs années. La NASA avait notamment estimé dès 2022 que cet excès d’eau pouvait produire un petit effet de réchauffement temporaire, contrairement aux grandes éruptions riches en soufre qui tendent généralement à refroidir le climat.
Une découverte qui pourrait dépasser largement le volcanisme
L’intérêt de cette étude ne se limite pas à Hunga Tonga.
Elle démontre surtout qu’il est possible de mesurer depuis l’espace une accélération de la destruction du méthane, notamment en suivant le formaldéhyde produit pendant son oxydation.
Cette méthode pourrait devenir précieuse pour mieux comprendre les variations naturelles de la durée de vie du méthane atmosphérique.
Elle pourrait également servir un jour à vérifier l’efficacité de technologies cherchant à accélérer artificiellement l’oxydation du méthane. Les auteurs évoquent cette possibilité, mais il s’agit pour l’instant essentiellement d’un outil de mesure et d’un sujet de recherche, pas d’une méthode prête à être utilisée à grande échelle.
L’atmosphère est encore pleine de surprises
Hunga Tonga apparaît finalement comme une gigantesque expérience de chimie atmosphérique déclenchée accidentellement par la nature.
L’éruption n’a pas seulement projeté de la vapeur d’eau et des cendres à des altitudes records. Elle semble avoir créé pendant plusieurs jours une véritable usine chimique stratosphérique, où des particules volcaniques éclairées par le Soleil ont généré du chlore capable d’attaquer le méthane.
Et quatre ans après l’explosion, nous sommes encore loin d’avoir compris toutes les conséquences de ce qui s’est produit au-dessus du Pacifique ce jour-là.
Adaptation Terra Projects
Sources principales : L’étude de référence est celle de van Herpen et ses collègues, publiée le 7 mai 2026 dans Nature Communications. Les données sur l’injection exceptionnelle d’eau dans la stratosphère proviennent notamment des observations Aura/MLS de la NASA.
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