La modification des altitudes de moins de deux pour cent des vols pourrait réduire de 59 pour cent le changement climatique lié aux traînées de condensation, selon une nouvelle étude de l’Imperial College de Londres.
De petits changements d’altitude des avions pourraient réduire l’impact des contrails des vols jusqu’à 59%.
Les contrails des avions – les traînées blanches que les avions laissent dans le ciel – pourraient être aussi mauvais pour le climat que leurs émissions de dioxyde de carbone (CO2). Maintenant, une recherche menée par l’Imperial College de Londres a découvert que des changements d’altitude de vol de seulement 2 000 pieds pourraient atténuer leur effet.
« Cette nouvelle méthode pourrait très rapidement aider à réduire l’impact climatique global de l’industrie aéronautique. » – Dr Marc Stettler
Ceci, selon les chercheurs, combiné à l’utilisation de moteurs d’avion plus propres, pourrait réduire jusqu’à 90 % les dommages causés au climat par les contrails.
L’auteur principal, le Dr Marc Stettler, du département de génie civil et environnemental de l’Imperial, a déclaré : « Selon notre étude, modifier l’altitude d’un petit nombre de vols pourrait réduire considérablement les effets climatiques des traînées de condensation de l’aviation. Cette nouvelle méthode pourrait très rapidement réduire l’impact climatique global de l’industrie aéronautique. »
La recherche a été publiée dans Environmental Science & Technology le 12 février 2020.
L’énigme des traînées de condensation
Lorsque les gaz d’échappement chauds des avions rencontrent l’air froid et à basse pression de l’atmosphère, ils produisent des traînées blanches dans le ciel appelées « traînées de condensation », ou contrails.
Les fumées des contrails comprennent des particules de carbone noir, qui fournissent des surfaces sur lesquelles l’humidité se condense pour former des particules de glace. Nous voyons cette condensation sous forme de traînées blanches duveteuses.
Les traînées de condensation et les nuages qu’elles contribuent à former pourraient être aussi mauvais pour l’environnement que les émissions de CO2.
La plupart des traînées de condensation ne durent que quelques minutes, mais certaines se propagent et se mélangent à d’autres traînées de condensation et à des cirrus, formant des « cirrus de traînées de condensation » qui persistent jusqu’à dix-huit heures.
Des recherches antérieures suggèrent que les traînées de condensation et les nuages qu’elles contribuent à former ont un impact sur le réchauffement du climat aussi important que les émissions cumulées de CO2 de l’aviation, en raison d’un effet connu sous le nom de « forçage radiatif ». C’est là que l’équilibre est perturbé entre les radiations qui arrivent sur la terre en provenance du soleil et la chaleur émise par la surface de la terre qui part vers l’espace, ce qui force un changement dans le climat.
La différence clé entre le CO2 et les traînées de condensation, cependant, est que tandis que le CO2 aura un impact dans l’atmosphère pendant des centaines d’années, l’impact des traînées de condensation est de courte durée et pourrait donc être rapidement réduit.
Maintenant, le Dr Stettler et ses collègues ont utilisé des simulations informatiques pour prédire comment la modification des altitudes des avions pourrait réduire le nombre de traînées de condensation et leur durée, ce qui réduirait leur impact sur le réchauffement. En effet, les traînées de condensation ne se forment et ne persistent que dans les fines couches de l’atmosphère qui présentent un taux d’humidité très élevé. Comme ces couches sont minces, de petits changements dans les altitudes de vol signifieraient que les avions pourraient éviter ces régions, ce qui entraînerait la formation de moins de traînées de condensation.
En utilisant les données de l’espace aérien du Japon, ils ont constaté que seulement deux pour cent des vols étaient responsables de 80 % du forçage radiatif dans l’espace aérien. Le Dr Stettler a déclaré : « Une très petite proportion de vols est responsable de la grande majorité de l’impact climatique des traînées de condensation, ce qui signifie que nous pouvons concentrer notre attention sur eux. »
En tenant compte de la congestion de l’espace aérien au-dessus du Japon, l’équipe a simulé ces avions pour qu’ils volent soit 2 000 pieds plus haut ou plus bas que leurs trajectoires de vol réelles et a constaté que le forçage climatique des traînées de condensation pourrait être réduit de 59 % en modifiant les altitudes de 1,7 % des vols.
La modification des altitudes des avions pourrait aider à réduire les dommages causés par les traînées de condensation.
La déviation des trajectoires de vol a entraîné une augmentation de la consommation de carburant de moins d’un dixième de pour cent – mais, selon les chercheurs, la formation réduite de traînées de condensation a plus que compensé le CO2 libéré par le carburant supplémentaire.
Le Dr Stettler suggère que leur méthode consistant à cibler uniquement les quelques vols qui causent le plus de forçage climatique est le meilleur moyen d’éviter les hausses des émissions de CO2. Il a déclaré : « Nous sommes conscients que tout CO2 supplémentaire libéré dans l’atmosphère aura un impact climatique s’étendant sur des siècles dans l’avenir, nous avons donc également calculé que si nous ne ciblons que les vols qui n’émettraient pas de CO2 supplémentaire, nous pouvons encore obtenir une réduction de 20 % du forçage des traînées de condensation. »
Le premier auteur de l’étude, Roger Teoh, également du département de génie civil et environnemental de l’Imperial, a déclaré : « Notre simulation montre que le fait de cibler les quelques vols qui causent les contrails les plus nocifs, ainsi que de n’effectuer que de petits changements d’altitude, pourrait réduire considérablement l’effet des contrails sur le réchauffement climatique. »
L’impact de l’industrie
Les chercheurs affirment que les moteurs d’avion eux-mêmes jouent également un rôle dans la façon dont les contrails sont nocifs. Les particules de carbone noir sont produites par une combustion incomplète du carburant, de sorte que de nouvelles technologies de combustion des moteurs plus efficaces pourraient contribuer à les réduire d’environ 70 %.
« Cibler les quelques vols qui provoquent les traînées de condensation les plus nocives, ainsi que n’effectuer que de petits changements d’altitude, pourrait réduire considérablement l’effet des traînées de condensation sur le réchauffement climatique. » – Roger Teoh
Ceci, combiné à de petits changements d’altitude, pourrait contribuer à réduire d’environ 90 % la nocivité globale des traînées de condensation.
Plus tard, les chercheurs affineront leurs simulations pour prédire plus précisément les caractéristiques et l’impact des traînées de condensation, et pour évaluer les effets plus larges et les aspects pratiques des stratégies d’atténuation des traînées de condensation, comme la modification des trajectoires de vol.