Aéronautique : l'impact grandissant des contrails sur le réchauffement climatique

Trainées de condensation d'un Airbus A340 © Adrian Pingstone

Les contrails, ces traînées de condensation résultant du passage d'avions de ligne au-dessus de nos têtes engendrent certaines perturbations climatiques et s'ajoutent aux forçages anthropiques favorisant l'effet de serre.

Selon une récente étude, avec l'intensification du trafic aérien, les contrails devraient être multipliés par trois d'ici 2050. Leur impact sur le réchauffement climatique, déjà actuellement non négligeable et pourtant sous-estimé, pourrait alors être largement accru.

Qu'est-ce qu'un contrail ?

Cirrus homogenitus, ce nom latin ne vous dit peut-être rien et pourtant nous en observons tous les jours, si tant est qu'on lève les yeux vers le ciel : il s'agit simplement des nuages artificiels qui se forment à la suite du passage d'un avion en raison de la vapeur d'eau émise par leurs moteurs, lorsqu'ils volent à haute altitude. Ce phénomène est plus couramment appelé contrail, contraction des mots anglais « condensation » et « trail ».

Toutefois, les plus observateurs auront certainement remarqué que les contrails ne se forment pas systématiquement, ce phénomène requiert en effet que plusieurs conditions - notamment de température, d'humidité et d'altitude - soient réunies.

Les contrails peuvent former des cirrus persistants plusieurs jours ou semaines comme ici à Sitges, ville touristique située en Catalogne

Contrails : un impact sur le climat ?

Une récente étude publiée dans la revue Atmospheric Chemistry and Physics, estime que ces traînées de condensation ne sont pas sans effet sur le climat et engendrent un forçage radiatif qui contribue au réchauffement climatique.

Les résultats de cette étude ne s'arrêtent pas sur cette information, déjà connue et pourtant sous-estimée ; les deux chercheuses allemandes à son origine estiment que ces perturbations devraient être multipliées par trois d'ici 2050 en raison de l'augmentation croissante du trafic aérien mondial (qui double tous les 15 ans), ainsi qu'à l'évolution des lignes aériennes dont la tendance consiste à les déplacer sur des altitudes sensiblement plus élevées.

Or, si l'on pointe souvent les avions du doigt en raison de leurs importantes émissions de gaz à effet de serre, notamment de CO₂ et de NO_x, ce sont finalement les contrails qui joueraient un rôle bien plus déterminant sur le climat, malgré leur faible persistance par rapport aux émissions de CO₂.

Constitués de cristaux de glace qui se forment lorsque la vapeur d'eau se mélange à l'air froid à l'extérieur (au minimum - 39 °C) , les contrails ont tendance à former de larges traînées se transformant en cirrus, qui vont réfléchir la lumière du soleil la journée et donc refroidir les masses d'air grâce à leur albédo (pouvoir réfléchissant d'une surface). Seulement, c'est l'effet inverse qui est observé la nuit où les contrails vont finalement s'opposer au refroidissement du sol et des masses d'air en piégeant la chaleur.

Malheureusement, leur effet nocturne est bien plus dominant que leur effet diurne. Ainsi, le GIEC estime que le transport aérien est responsable à hauteur de 4.9 % du forçage radiatif anthropique total. Les traînées de condensation, et les cirrus qui en résultent, seraient quant à eux responsable de la majeure partie de l'effet de serre induit par le trafic aérien, loin devant les émissions de CO₂.

Le secteur du transport aérien devra donc trouver une solution convaincante pour réduire le forçage radiatif induit par les contrails, peut-être en modifiant certains itinéraires pour éviter les zones saturées, en planifiant des vols sur des altitudes plus basses, ou encore en tentant de réduire la densité de ces traînées.

Enfin, l'arrivée des avions hybrides et électriques dans le secteur de l'aéronautique aura peut-être pour effet de réduire le nombre quotidien de contrails ! Seul l'avenir nous le dira.

Source : Atmospheric Chemistry and Physics