La véritable influence du secteur aérien sur le dérèglement climatique

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Qu’est-ce que le forçage radiatif ? Explication de ce concept peu utilisé. Et application au secteur aérien. Ca craint !

Le forçage radiatif, un concept utile

Le forçage radiatif exprime l’influence d’un élément  de tous types (eau, forêt, gaz, montagne, nuage, neige, toiture… TOUT) sur le bilan radiatif de la terre et du soleil. Par exemple, l’effet de serre est un des forçages radiatifs de la terre. Le bilan radiatif, c’est le rapport entre le flux d’énergie transmis par le soleil à la terre et celui du flux d’énergie que la terre renvoie dans l’espace. Rien de tel qu’un schéma pour mieux comprendre :

Schéma explicatif simplifié :

Si vous observez le schéma, vous pouvez voir l’unité utilisée pour calculer l’énergie radiative : le Watt par mètre carré : soit un transfert d’énergie sur une surface. (source : https://ticesvt.wordpress.com/2019/11/24/1es-le-bilan-radiatif-de-la-terre/ )

1er étape : le soleil envoie un flux continu d’énergie dans l’espace sous forme de radiation électromagnétique (lumière, UV, infrarouge…).

2ème étape : la terre capte ce flux d’énergie et la renvoie dans son intégralité vers l’espace. Cependant, ce flux d’énergie est retransmis avec un rayonnement différent, car la terre n’est pas à la même température que le soleil. La terre renvoie le flux d’énergie dans sa quasi-totalité par rayonnement infrarouge. Ce processus est très bien connu physiquement et il s’appelle la loi du corps noir.

3ème étape : Cet échange de flux d’énergie entre le soleil et la terre se passe dans notre atmosphère. Il est ainsi influencé par des milliers d’éléments à la surface de la terre et dans l’atmosphère qui peuvent soit renvoyer le flux d’énergie du soleil vers l’espace (forçage radiatif négatif = plus froid) soit renvoyer le flux d’énergie vers la terre et l’atmosphère (forçage radiatif positif = plus chaud). La totalité de ce processus c’est le bilan radiatif terre-soleil.

L’importance ici c’est de se rendre compte que cet échange de flux d’énergie modifie la température dans notre atmosphère et donc, le  climat.

Le plus connu des forçages radiatifs négatifs sont les surfaces blanches (neige, nuage, toit blanc…) : le phénomène dans ce cas si s’appelle l’albédo : « Ou la raison de porter un pull sombre quand il y a du soleil si tu te les gèles et ça réciproque ».

Le plus connu des forçages radiatifs positifs c’est le CO2, ce gaz qui a toujours été présent dans l’atmosphère et heureusement, car sans lui il ferait -18° partout ! Mais les activités humaines augmentent sa concentration, ce qui est au coeur du dérèglement climatique. Ce gaz réagit peu avec la lumière du soleil et donc ne renvoie pas son rayonnement, mais par contre, il réagit avec l’infrarouge terrestre et empêche son rayonnement de repartir vers l’espace. C’est l’effet de serre dont vous avez sûrement déjà entendu parler…

Le « Non-CO2 effect » , un concept trop peu connu présent dans le secteur aérien

À l’instar de la voiture, du bus, du bateau et, à une plus petite échelle, du train, l’avion émet beaucoup de CO2. Il en émet entre 90 à 200 gCO2e par passager par kilomètre parcouru (ce chiffre dépend du type d’avion, de la distance qu’il parcourt, de son remplissage, etc). Le CO2 est le principal gaz qui provoque l’effet de serre. Il provoque ainsi un forçage radiatif positif. Son rejet en grande quantité par les activités humaines est la principale cause du réchauffement climatique. Cependant, le problème de l’avion ne s’arrête pas là. Il influence le réchauffement climatique aussi par, ce qu’on appelle « le Non-CO2 effect ». Soit l’ensemble des forçages radiatifs de l’aérien qui ne sont pas liées aux rejets du CO2, mais qui agit de la même façon que le CO2 en modifiant le bilan radiatif terre -soleil.

L’avion vole à haute altitude. Son carburant et la flamme qu’il provoque pour se propulser ne rejettent pas seulement du CO2 : ils rejettent aussi des oxydes d’azotes (NOx), des sulfates et autres suies. Il peut aussi sur certaine condition météorologique créer des nuages de trainée dus à la formation de cristaux d’eau (les trainées de condensation). Ces éléments ont un forçage radiatif non négligeable, car ils sont relâchés à haute altitude où ils ont tendance à rester bien plus longtemps que s’ils étaient émis au niveau du sol. D’après une étude de 2020 de la commission européenne le « Non-CO2 effect » de l’aviation pourrait avoir un forçage radiatif deux fois plus impactant que l’effet seul du CO2 émit par ce secteur ! L’aviation ce n’est plus ~2 % de la cause du réchauffement climatique, mais bien 4 à 5 % si on rajoute le « Non-CO2 effect ». Vu sous cet angle (et il faut le voir ainsi) l’avion devient le pire moyen de transport jamais utilisé !

Pourtant ce secteur n’est pas du tout mis à mal par ce constat. Rien à ce jour ne pénalise l’aviation de provoquer une telle pollution. Non, il est même privilégié par rapport aux autres secteurs, il est mieux subventionné et on y investit encore et toujours en Wallonie.

Comment peut-on se prétendre crédible pour essayer d’enrayer le réchauffement climatique et se permettre de continuer à investir dans un tel secteur ?

Le rapport de la commission propose des solutions comme le choix des routes aériennes et une meilleure utilisation des carburants alternatifs pour endiguer en partie le « Non-CO2 effect ». Ces solutions ne sont pas toutes à jeter, mais vont nécessiter un long processus de discussion et d’opérationnalisation, un temps de procédure qui n’est pas disponible vu la crise climatique qui va se jouer sur cette décennie. L’aviation avait plus de 40 ans pour améliorer son efficacité. Maintenant, au pied du mur qu’est la transition, peut-on rester naïf et espérer un changement radical provenant des acteurs du secteur aérien? Est-ce bien raisonnable qu’à chaque fois, quand il faut choisir des solutions pour le climat, on ne prenne pas le problème à la source ? La réduction du dérèglement climatique implique une réduction des activités qui le cause. L’avion en est un parfait exemple. Je vous laisse sur ces réflexions pour vos choix de cadeaux et de vacances. Bonnes fêtes.

Tableau global du forçage radiatif de l’aviation :

Dans ce tableau, l’étude fait un récapitulatif de l’ensemble des forçages radiatifs de l’aérien et les quantifie. Comme vous pouvez le constater, on est pour la plupart dans du rouge. Les deux principaux facteurs autres que le CO2 sont trainées de condensation « contrail cirrus » et les oxydes d’azotes qu’ils rejettent en haute atmosphère. Ce phénomène est très compliqué à estimer, ce qui rend les barres d’erreurs conséquentes.

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Arthur Fonsny

Climat & Énergie