Pour le climat, les avions doivent voler moins haut et moins vite

Durée de lecture : 5 minutes

15 avril 2020 / Laurent Castaignède



L’aviation civile compte pour au moins 5 % de l’effet de serre d’origine humaine. Une solution pour réduire cette proportion, explique l’auteur de cette tribune, serait de supprimer les traînées blanches dans le sillage des avions, en cessant de faire de la vitesse le premier des critères d’excellence. La crise sanitaire pourrait être l’occasion de ce changement majeur.

Laurent Castaignède est ingénieur de l’École centrale Paris, fondateur du bureau d’études BCO2 Ingénierie et auteur d’Airvore ou la face obscure des transports. Chronique d’une pollution annoncée, éditions Écosociété, 2018.


Dans trois précédentes tribunes consacrées à l’aviation, nous avons dégagé les bénéfices que représentent, dans la lutte contre le changement climatique, les perspectives de stabiliser le parc aérien, de réduire les vitesses de vol ou de taxer fortement le kérosène. Ici, nous nous proposons de présenter le potentiel qui serait engendré par un plafonnement de l’altitude de croisière de l’ensemble de l’aviation civile, dans le but de réduire l’effet des émissions de vapeur d’eau stratosphérique. L’enjeu, dans cette période de confinement mise en place dans le cadre de la lutte contre la propagation du Covid-19, est aussi d’entrevoir des leviers de réorientation industrielle d’un secteur dont les emplois vont être largement mis à mal par une réduction prévisible de la demande.

Des traînées blanches, constituées de cristaux de glace en suspension, qui amplifient l’effet de serre anthropique

Au-delà d’environ 8.000 mètres d’altitude, où la température est suffisamment basse, l’émission de vapeur d’eau des aéronefs [1] provoque dans leur sillage des traînées blanches, constituées de cristaux de glace en suspension, qui amplifient l’effet de serre anthropique, comme le font généralement les nuages [2]. En 2019, et en équivalence d’émissions de gaz à effet de serre, l’aviation civile était ainsi responsable d’au moins 5 % d’émissions globales, moitié du fait du CO2, moitié du fait de cette vapeur d’eau.

Baisser l’altitude de croisière de l’aviation civile afin de l’affranchir de la formation de ces traînées blanches, outre la disparition du ciel de ces rayures quotidiennes, constituerait une cible de choix à l’effet tangible et rapide sur le climat. En effet, leur suppression aurait un effet immédiat sur le rayonnement solaire, donc sur l’effet de serre, contrairement aux émissions de CO2, dont les premiers effets des stratégies d’atténuation ne se mesurent qu’après une ou deux décennies.

Accepter d’allonger la durée des trajets

Toutefois, une altitude plus basse correspond à un air plus dense, qui conduirait, à vitesse égale, à une envolée de la consommation de carburant. En revanche, une réduction concomitante de vitesse d’un tiers nécessiterait de basculer de motorisations à réaction vers des motorisations à hélice, avec reconception de fuselages adaptés. Cela permettrait de réduire cette consommation, conduisant l’ensemble des émissions à diminuer de moitié [3].

L’écart de durée de parcours, déplacements et temps d’attente aux aéroports inclus, resterait minime sur les vols court et moyen-courriers, mais assez significatif sur les vols long-courriers, modifiant l’accès aux destinations lointaines : ces dernières se verraient affectées d’un rallongement de plusieurs heures, associées parfois à une escale supplémentaire. Il conviendrait cependant d’exempter de ces contraintes les trajets jugés urgents, sanitaires par exemple, comme le prévoient les prérogatives octroyées à certains véhicules routiers ou aux hélicoptères d’urgence.

Les strictes émissions unitaires de CO2 

Il va de soi qu’une telle mesure bousculerait de nombreux acquis, dont celui de la prévalence de la vitesse dans l’inconscient collectif associé au transport aérien. De fait, elle questionne l’orientation de nombreux programmes de développement de l’aviation civile, qui, sous couvert de s’adresser à la lutte contre le changement climatique, ne considèrent que les strictes émissions unitaires de CO2 [4]. D’autant plus que celles-ci sont directement proportionnelles aux consommations de carburant, dont les baisses de coût permettent de s’adresser à une clientèle plus large.

Pour stimuler la nécessaire transition écologique de l’aviation, il convient d’intégrer d’urgence le paramètre des émissions de vapeur d’eau de condensation dans la lutte collective pour la réduction des émissions. Du moins faut-il espérer que le rythme de croisière de l’aviation civile ne se situe plus dans une perpétuelle accélération ni ne subisse un effondrement total, comme c’est le cas actuellement avec la fermeture des frontières, mais se stabilise à un niveau intermédiaire raisonnable, dans l’intérêt collectif de la préservation des biens communs.





[1La combustion de kérosène, comme celle de l’essence ou du gazole d’ailleurs, émet massivement du dioxyde de 
carbone (CO2) et de la vapeur d’eau (H2O), et, en quantité bien plus faible, d’autres gaz, dont certains polluants (particules, oxydes d’azote, monoxyde de carbone, etc.).

[2La réflexion partielle du rayonnement solaire diurne sur ces traînées a moins d’effets que la réflexion permanente des rayons infrarouges remontant de la surface terrestre, et représentent 2 à 3 % de surplus anthropique du facteur de rayonnement solaire. Le forçage radiatif des traînées de condensation est d’environ 0,05 watt/m2 pour un total anthropique d’environ 2,3 watts/m2, selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec), Climate Change 2014, Mitigation of Climate Change, group I, paragraphes 7.2.7.1 et 8.5, fig. 8.15.

[3La réduction de vitesse d’un tiers conduit à diminuer la traînée de 55 % (car le frottement de l’air évolue avec le 
carré de la vitesse), ce qui, avec une altitude de croisière plus basse — par exemple, de 7.000 mètres au lieu de 10.500 mètres, là où l’air est 50 % plus dense, entraînerait une baisse d’un tiers de puissance, donc à peu près autant de réduction de consommation. La moindre portance serait partiellement compensée par le flux aéraulique accéléré sur les ailes par l’absence de carénage, augurant en définitive d’une réduction de consommation de plus de 20 %.

[4On peut notamment citer le programme Corsia, qui promet la stabilisation des émissions de CO2 du secteur aérien, à compter de 2020, par la mise en place de systèmes de compensation externes et le développement de carburants
« verts » à une hypothétique grande échelle.


Source : Courriel à Reporterre

Photo :
. chapô : PxHere (CC0)

- Dans les tribunes, les auteurs expriment un point de vue propre, qui n’est pas nécessairement celui de la rédaction.
- Titre, chapô et intertitres sont de la rédaction.

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