Limiter l’impact climatique des traînées de condensation
L’empreinte carbone considérable de l’aviation est bien connue. Mais les avions n’émettent pas que du CO₂. Ils produisent également des traînées de condensation. Ces longues lignes blanches que les avions volant à haute altitude laissent derrière eux dans le ciel sont en réalité des nuages de glace. Bien qu’elles soient composées de minuscules cristaux de glace, les traînées de condensation contribuent généralement au réchauffement climatique, tout comme les gaz à effet de serre. Pour réduire son incidence sur le climat, l’aviation doit donc agir à la fois sur ses émissions de CO₂ et sur les traînées de condensation. C’est précisément ce à quoi s’attache le BeCoM(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE. «En développant de nouvelles méthodes permettant de prévoir avec précision où et quand se forment les traînées de condensation persistantes, nous voulons fournir une base scientifique aux stratégies politiques visant à réduire l’impact climatique de l’aviation», explique Feijia Yin, professeur agrégé en génie aérospatial à l’université de technologie de Delft(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), qui coordonne le projet.
Mieux prévoir la formation des traînées de condensation
La difficulté tient au fait que les systèmes actuels de prévision météorologique numérique peinent à prévoir avec précision la sursaturation en glace, un facteur déterminant de la persistance et du forçage radiatif des traînées de condensation. «Cette incertitude limite l’efficacité des stratégies de modification des trajectoires de vol visant à réduire l’effet radiatif des traînées de condensation», explique Feijia Yin. Pour y remédier, le projet BeCoM combine plusieurs approches: des mesures ciblées de la vapeur d’eau et une représentation plus précise des processus physiques concernés dans les modèles de prévision météorologique numérique. Il recourt également à des techniques avancées d’intelligence artificielle pour améliorer les prévisions météorologiques et détecter les traînées de condensation dans les images satellitaires. À partir de ce modèle, l’équipe a simulé des trajectoires de vol susceptibles de réduire sensiblement la formation de traînées de condensation, à un coût relativement modeste. Elle a également amélioré la représentation physique de l’humidité dans la haute troposphère et mis au point des méthodes d’assimilation des données pour corriger les biais du modèle ICON(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), un système mondial de prévision météorologique numérique.
Inciter à réduire les traînées de condensation
BeCoM a étudié un mécanisme de tarification des effets climatiques autres que ceux liés au CO₂, qui pourrait servir de système de comptabilisation et encourager les pratiques opérationnelles plus respectueuses du climat. «Avec des modèles précis reliant les conditions météorologiques aux effets sur le climat, comme ceux proposés par BeCoM, il devient théoriquement possible de fixer un prix aux effets climatiques de l’aviation autres que ceux liés au CO₂», confie Feijia Yin. Les premiers résultats du projet indiquent qu’un tel mécanisme pourrait réduire sensiblement les traînées de condensation sans entraîner de hausse importante du prix des billets. Pour assurer une mise en œuvre optimale, les chercheurs recommandent une approche progressive. «Intégrer progressivement les effets autres que ceux liés au CO₂ dans le système d’échange de quotas d’émission de l’UE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (SEQE-UE) permettrait de limiter les conséquences économiques, de faciliter l’adaptation des opérations et de laisser aux méthodes le temps de mûrir, tout en maintenant les incitations à réduire les traînées de condensation», ajoute Feijia Yin.
Une feuille de route pour limiter l’impact climatique des traînées de condensation
La réduction des traînées de condensation commence par de meilleures prévisions de la sursaturation en glace, ce qui est précisément ce qu’a permis le projet BeCoM. «Les mesures plus précises, l’amélioration des prévisions et les essais opérationnels constituent une base solide pour lever les incertitudes qui subsistent dans la prévision de la sursaturation en glace et réduire l’impact climatique des traînées de condensation», conclut Feijia Yin. Dans le prolongement de ces travaux, les partenaires du projet(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) entendent à présent lever les dernières incertitudes restantes. Ils développent notamment les réseaux d’observation de la vapeur d’eau dans la haute troposphère, comparent les modèles de prévision météorologique numérique, intègrent les données satellitaires, évaluent les résultats sur des vols réels, réalisent des simulations à l’échelle des réseaux et évaluent les risques associés aux mesures de réduction des traînées de condensation.
