Climate response to the Samalas volcanic eruption in 1257 revealed by proxy records

• Published in: Nature Geoscience
• Main Authors: Guillet, Sébastien, Corona, Christophe, Stoffel, Markus, Khodri, Myriam, Lavigne, Franck, Ortega, Pablo, Eckert, Nicolas, Sielenou, Pascal Dkengne, Daux, Valérie, Churakova (Sidorova), Olga V., Davi, Nicole, Édouard, Jean-Louis, Zhang, Yong, Luckman, Brian H., Myglan, Vladimir S., Guiot, Joel, Beniston, Martin, Masson-Delmotte, Valérie, Oppenheimer, Clive
• Other Authors: Dendrolab.ch Bern, Institute of Geological Sciences Bern, University of Bern-University of Bern, Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne 2017-2020 (UCA 2017-2020 )-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute for Environmental Sciences Geneva (ISE), University of Geneva Switzerland, Processus de la variabilité climatique tropicale et impacts (PARVATI), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NCAS-Climate Reading, Department of Meteorology Reading, University of Reading (UOR)-University of Reading (UOR), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO), Columbia University New York, Centre Camille Jullian - Histoire et archéologie de la Méditerranée et de l'Afrique du Nord de la protohistoire à la fin de l'Antiquité (CCJ), Aix Marseille Université (AMU)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), WUHAN BOTANICAL GARDEN (WBG), Chinese Academy of Sciences Beijing (CAS), Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources, Department of Geography London, Ontario, University of Western Ontario (UWO), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Department of Geography Cambridge, UK, University of Cambridge UK (CAM)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2017
• Subjects: INDONESIE; [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; Canada; ice core; Alaska; Siberia
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01497225; https://doi.org/10.1038/ngeo2875

International audience The eruption of Samalas in Indonesia in 1257 ranks among the largest sulfur-rich eruptions of the Common Era with sulfur deposition in ice cores reaching twice the volume of the Tambora eruption in 1815. Sedimentological analyses of deposits confirm the exceptional size of the event, which had both an eruption magnitude and a volcanic explosivity index of 7. During the Samalas eruption, more than 40 km 3 of dense magma was expelled and the eruption column is estimated to have reached altitudes of 43 km. However, the climatic response to the Samalas event is debated since climate model simulations generally predict a stronger and more prolonged surface air cooling of Northern Hemisphere summers than inferred from tree-ring-based temperature reconstructions. Here, we draw on historical archives, ice-core data and tree-ring records to reconstruct the spatial and temporal climate response to the Samalas eruption. We find that 1258 and 1259 experienced some of the coldest Northern Hemisphere summers of the past millennium. However, cooling across the Northern Hemisphere was spatially heterogeneous. Western Europe, Siberia and Japan experienced strong cooling, coinciding with warmer-than-average conditions over Alaska and northern Canada. We suggest that in North America, volcanic radiative forcing was modulated by a positive phase of the El Niño-Southern Oscillation. Contemporary records attest to severe famines in England and Japan, but these began prior to the eruption. We conclude that the Samalas eruption aggravated existing crises, but did not trigger the famines.