Les émissions de CO2 et les émissions autres que le CO2 de l’aviation

L’essentiel en bref

L’aviation a un effet sur le climat. Elle contribue au réchauffement global.
Son impact sur le climat découle essentiellement de ses émissions de CO₂. Une fois libéré, le CO₂ reste dans l’atmosphère plusieurs centaines d’années.
À cela s’ajoutent les émissions autres que le CO₂, comme les rejets de vapeur d’eau, les émissions d’oxydes d’azote (NOx), de dioxyde de soufre et de suie, qui génèrent à haute altitude encore d’autres effets, tantôt refroidissants, tantôt réchauffants.
La Stratégie climatique à long terme du Conseil fédéral prend en considération à la fois les émissions de CO₂ et les émissions autres que le CO₂. Des mesures sont ainsi mises en œuvre pour atténuer les émissions autres que le CO₂ ayant un effet réchauffant.
L’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) s’est fixé pour objectif le zéro émission net de CO₂ d’ici 2050.
L’aviation peut atteindre le zéro émission net de CO₂ en combinant recours aux carburants d’aviation durables, optimisation des technologies aéronautiques et de la planification du trafic aérien, recours aux technologies d’émission négative (OFEV) et mesures basées sur le marché.

De quoi s’agit-il ?

Les avions rejettent du CO2 et d’autres gaz issus de la combustion du carburant. Le CO2 contribue au réchauffement de la planète. Selon sa consommation de carburant, l’aviation représente 2 à 3 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Les émissions autres que le CO2 participent au réchauffement et au refroidissement de la planète, mais globalement, ces émissions se traduisent en fin de compte par un réchauffement supplémentaire.

Tout carburant contenant du carbone dégage du CO2 lors de la combustion. Le CO2 s’accumule dans l’atmosphère et aggrave l’effet de serre. Chaque tonne de CO2 émise contribue au réchauffement climatique. Une fois libéré, le CO2 peut rester actif pendant plusieurs centaines d’années. Il y a une relation directe entre les émissions de CO2 et la composition et la consommation de carburant. La principale mesure pour remédier aux effets sur le climat consiste à stopper les émissions de CO2 d’origine fossile.
La vapeur d’eau, les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre et la suie génèrent à haute altitude d’autres effets à court terme sur le climat. Ces substances peuvent avoir tantôt un effet réchauffant, tantôt un effet refroidissant. Les effets dus aux émissions autres que le CO₂ varient en fonction de la météo, de l’itinéraire de vol, de la période de la journée et du type de réacteur. Les traînées de condensation persistantes et les émissions d’oxydes d’azote sont les principaux effets provoqués par les émissions autres que le CO₂.
Les traînées de condensation apparaissent à haute altitude lorsque les avions rejettent des particules de suie. Les traînées peuvent se transformer en cirrus dont les effets sont tantôt réchauffants, tantôt refroidissants. Le trafic aérien mondial a dans l’ensemble un effet réchauffant sur le climat, ce qui n’empêche pas que la situation varie d’un vol à l’autre : par exemple, les traînées de condensation qui se forment la journée dans un ciel dégagé ont généralement un effet refroidissant. Globalement, seulement 14 % des vols génèrent des traînées de condensation ayant un effet réchauffant. En l’état des connaissances, seuls 2 % des vols sont responsables de 80 % des effets réchauffants. Les mesures de réduction ciblent particulièrement ces vols.
Il est difficile de quantifier précisément les effets dus aux émissions autres que le CO₂. Il y a cependant tout lieu de penser que leurs effets sur le climat sont au moins aussi importants que ceux générés par les émissions de CO₂.
À l’échelle globale, les émissions d’oxydes d’azote des avions ont aujourd’hui un effet réchauffant.
Le CO₂ rejeté au cours d’un vol peut être directement calculé à partir de la consommation de carburant. Les modèles permettent d’estimer l’effet climatique. En termes d’effets sur le climat, il n’y a aucune différence entre une tonne de CO₂ rejetée par un réacteur d’avion et une tonne de CO₂ issue d’une autre source, p. ex. le chauffage ou le trafic automobile. L’inventaire des gaz à effet de serre de la Suisse établit la liste des émissions de gaz à effet de serre du trafic aérien au départ de la Suisse.
Il n’est pas aisé de déterminer les quantités d’émissions autres que le CO₂ en vol de croisière. Les gaz d’échappement des réacteurs sont mesurés au banc d’essai au sol alors que l’on sait que les émissions varient à haute altitude en vol de croisière. Les émissions autres que le CO₂ ne sont pas proportionnelles à la consommation de carburant. Sur les avions actuels, les niveaux peuvent varier considérablement d’un moteur à l’autre. L’OFAC agit sur le plan international pour que les différences d’émissions soient transparentes et que les normes internationales incitent à développer des réacteurs générant moins d’émissions autres que le CO₂.
Déterminer les effets sur le climat des émissions autres que le CO₂ est une opération complexe. Pourquoi ? Parce que ces effets sont tantôt refroidissants tantôt réchauffants ; par ailleurs, l’état et la composition de l’air ambiant ont une grande influence. Les modèles climatiques doivent jongler avec de nombreuses hypothèses.
L’OFAC publie le calcul des émissions annuelles de CO₂ fossiles du trafic aérien au départ de la Suisse ainsi qu’une estimation des émissions annuelles autres que le CO₂ générées à haute altitude (Statistique de l’aviation civile suisse 2023 : 7. Émissions polluantes et consommation de carburant). Cela permet de suivre la réduction des émissions de CO₂ fossiles et l’évolution des émissions autres que le CO₂.
La Stratégie climatique à long terme du Conseil fédéral formule des indications précises sur les émissions de CO₂ et les effets hors CO₂. Le transport aérien international au départ de la Suisse ne doit si possible plus produire d’émissions nettes ayant un impact sur le climat à partir de 2050. Dans le détail :
- Les émissions de CO₂d’origine fossile atteignent le niveau de zéro net.
- Les autres effets sur le climat (émissions autres que le CO₂ et effets réchauffants) diminuent ou sont compensés par d’autres mesures. À cet égard, les carburants d’aviation durables (CAD) jouent un rôle de premier plan. Le recours accru aux CAD réduira les émissions de CO₂ fossiles et les effets climatiques des émissions autres que le CO₂. D’autres mesures, décrites ci-après, sont cependant nécessaires.
- développement d’une méthode de mesure et de valeurs limites des rejets de particules de suie
- Carburants : Les CAD présentent le double avantage de réduire les émissions de CO₂ et les émissions autres que le CO₂. Ils génèrent de surcroît moins de particules de suie et de dioxyde de souffre. En outre, grâce aux CAD, les traînées de condensation laissent davantage passer le rayonnement thermique[RTB1] , ce qui atténue l’effet réchauffant.
- Opérations de vol : Si l’on supprimait les traînées de condensation persistantes durant la nuit, les nuages qui se forment sur le passage des avions auraient un effet globalement refroidissant. Les zones propices à la formation de traînées de condensation aux effets fortement réchauffants sont très localisées et ne s’étendent souvent que sur quelques centaines de mètres de hauteur. Il suffirait que les avions adaptent leur altitude pour les éviter. Problème : lorsqu’un avion s’éloigne trop de son itinéraire ou de son altitude optimale, il en résulte une surconsommation de carburant et donc un accroissement des émissions de CO₂. La gageure consiste à connaître en temps réel la température et le taux d’humidité aux altitudes concernées (en général au-delà de 8000 m). L’OFAC s’engage pour que les mesures enregistrées par les avions ainsi que la transmission et le traitement des données dans les centres de contrôle aérien puissent s’effectuer en toute fiabilité et en temps utile.