Pour les non-initiés scientifiquement, cela peut sembler une idée frivole: que ces légers nuages vaporeux qui traînent derrière des avions à réaction à des altitudes si élevées pourraient contribuer au changement climatique. Mais ils le font.
Les scientifiques aiment mesurer les choses, et lorsqu'ils ont mesuré ces traînées, ce qui est court pour les traînées de condensation, ils ont trouvé de mauvaises nouvelles. Bien qu'ils aient l'air plutôt beaux et éphémères un jour d'été, ils ont un punch surdimensionné en ce qui concerne leur effet chauffant.
Une nouvelle étude de l'Institut allemand de physique atmosphérique a examiné les nuages de cirrus qui se forment lorsque l'humidité dans l'échappement du turboréacteur gèle en cristaux de glace. Ils ont constaté que ces nuages, qui peuvent parfois persister pendant des heures, expliquent plus le réchauffement climatique que le carbone dans les gaz d'échappement. L'effet est appelé Forçage Radiatif Contrail Cirrus.
L'étude s'appelle «Contrail cirrus forçage radiatif pour le trafic aérien futur» et les auteurs sont Lisa Bock et Ulrike Burkhardt. L'étude a été publiée le 27 juin dans Atmospheric Chemistry and Physics, une revue de l'Union européenne des géosciences. Il s'est concentré sur la croissance prévue du transport aérien entre 2006 et 2050. Ils disent que le forçage radiatif des cirrus (ci-après dénommé CCRF) devrait augmenter d'un facteur trois d'ici 2050.
L'échappement du moteur à réaction contient de la vapeur d'eau, ainsi que d'autres substances, notamment du dioxyde de carbone, de l'oxyde de soufre, de l'oxyde d'azote et du carburant non brûlé. Il contient également des particules métalliques et des particules de suie, et elles agissent comme des noyaux de condensation pour la vapeur d'eau.
Lorsque la vapeur d'eau s'échappe dans l'échappement du turboréacteur, elle se refroidit rapidement en haute altitude. Ensuite, il se condense sur les particules de suie sous forme de cristaux de glace et forme les traînées de condensation que nous connaissons tous. Dans le jargon scientifique, ces traînées sont appelées nuages de cirrus contrail. Bien qu'ils se forment initialement sous forme de séquences révélatrices, ils finissent par prendre des formes plus semblables à des nuages.
Ces nuages peuvent persister pendant des heures et contribuer au réchauffement plus que le dioxyde de carbone dans les gaz d'échappement. Une étude de 2011, par l'un des mêmes scientifiques derrière cette étude, a montré que ces nuages de cirrus peuvent avoir un effet de réchauffement plus important que les émissions de carbone. C'est à cause du forçage radiatif.
Le forçage radiatif est la différence entre la lumière solaire absorbée par la Terre et la quantité rayonnée dans l'espace. Dans ce cas, c'est un forçage radiatif positif, ce qui signifie que ces nuages de cirrus contrails piègent plus de chaleur dans l'atmosphère.
C'est une chose difficile à étudier, car il peut y avoir tellement de variables. L'effet du CCRF peut varier à différentes latitudes et dans différentes régions. Il est difficile de se projeter dans l'avenir parce que les avions seront probablement plus économes en carburant, des carburants plus propres avec moins de suie pourraient être développés, et l'état du climat lui-même dans les décennies à venir modifiera l'effet du CCRF.
Mais c'est toujours une étude importante.
«… L'augmentation du trafic aérien est l'effet dominant qui entraîne à l'avenir une augmentation du forçage radiatif moyen mondial des cirrus.»
Extrait de l'article «Contrail cirrus forçage radiatif pour le trafic aérien futur.
L'une des raisons pour lesquelles les deux scientifiques se concentrent sur cette question est qu'il existe des possibilités d'atténuer l'effet du CCPR. Selon eux, une réduction de 50% des suies d'échappement pourrait réduire de 15% l'effet du CCRF.
Quand une meilleure efficacité énergétique est mauvaise
L'efficacité énergétique peut également faire la différence, mais pas de la manière attendue. Selon l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), le rendement énergétique devrait s'améliorer de 2% par an jusqu'en 2050. Mais selon une étude de 2000, des réacteurs plus économes en carburant augmenteront en fait la formation de nuages de cirrus de condensation. En effet, la forme et la taille des particules de glace affectent elles-mêmes le CCRF, et un carburant plus efficace modifie ces deux paramètres. Oui.
Il s'agit d'une étude très détaillée. Les auteurs ont pris grand soin de produire un modèle utile, tout en tenant compte de toutes les variables qui façonneront l’effet du CCRF à l’avenir. Le type et la forme des particules de glace, ainsi que l'altitude, la forme et la profondeur optique des nuages modifient tous l'effet de réchauffement des nuages de condensation. C’est difficile à modéliser.
L'effet du CCRF est différent dans les différentes régions du monde et le trafic aérien lui-même n'augmentera pas au même degré dans chaque région du monde. C’est un problème compliqué. Mais peu importe, le CCPR est quelque chose qui doit être compris si nous voulons faire face au changement climatique.
Cette étude s'appuie sur un grand nombre d'études antérieures menées par d'autres scientifiques du monde entier. Bien que la modélisation varie d'une étude à l'autre, tout indique la même chose: plus de trafic aérien signifie plus de réchauffement. Comme le disent les deux scientifiques dans leur article: "Cependant, toutes les études s'accordent à dire que l'augmentation du trafic aérien est l'effet dominant qui entraîne à l'avenir une augmentation du forçage radiatif moyen des cirrus des contrails."
Une étude de 2016 a suggéré que le changement climatique lui-même signifiera moins de CCRF à l'avenir. Mais si cela vous donne de l'espoir, garez votre espoir. Selon cette étude, «… les changements dans le forçage radiatif des cirrus dus à l'augmentation prévue du trafic aérien l'emportent de loin sur tout effet d'amortissement qu'un changement climatique pourrait avoir».
Si vous avez une liste de compartiments qui contient des trajets vers des lieux éloignés, vous voudrez peut-être reconsidérer. Voyager est super et nous fait nous sentir vivants. Pour les jeunes des régions riches du monde en particulier, c'est un rite de passage. Mais si cette étude est exacte, et elle est certainement détaillée et bien documentée, alors nous nous dirigeons vers un monde où les voyages en avion n'en valent tout simplement pas la peine.
Et les moteurs à réaction encore plus économes en carburant ne peuvent pas y remédier.
Sources:
- Document de recherche: Contrail cirrus forçage radiatif pour le trafic aérien futur
- Document de recherche: Forçage radiatif de l'aviation 2050 simulé à partir de traînées de condensation et d'aérosols
- Document de recherche: sur la transition des traînées de condensation dans les nuages Cirrus
- Document de recherche: Développement futur de la couverture des contre-rails, de la profondeur optique et du forçage radiatif: impacts de l'augmentation du trafic aérien et des changements climatiques
- Scientific American: Pourquoi les jets laissent-ils une traînée blanche dans le ciel?
- Document de recherche: Forçage radiatif mondial à partir de cirrus contrail
