Google Research et Breakthrough Energy ont choisi American Airlines pour étudier des stratégies d'atténuation du changement climatique. L'aviation joue un rôle majeur dans le changement climatique, contribuant à hauteur d'environ 3.5 % au réchauffement climatique d'origine humaine. Les traînées de condensation, ces nuages artificiels créés par les avions, sont l'un des principaux facteurs contribuant à ce problème, car elles emprisonnent la chaleur dans l'atmosphère terrestre. Ainsi, l'atténuation de l'impact de l'aviation sur le réchauffement climatique peut réduire jusqu'à 1 % de la contribution humaine au changement climatique.
L'impact de l'aviation sur le changement climatique est considérable : les émissions des avions représentent à elles seules environ 3.5 % du réchauffement climatique total causé par les activités humaines. Les avions de ligne peuvent créer des traînées de condensation, des nuages artificiels formés par les cristaux de glace autour des particules contenues dans leurs gaz d'échappement.
D'après les conclusions des chercheurs de Breakthrough Energy et de Google , les scientifiques pensent que la réduction de ces nuages dans l'atmosphère terrestre pourrait potentiellement ralentir le processus de réchauffement climatique en minimisant la chaleur emprisonnée à l'intérieur.
Marc Shapiro , éminent responsable de la réduction des traînées de condensation chez Breakthrough Energy, considère cette mesure comme l'opportunité climatique la plus efficace qui soit. Elle équivaut à éliminer le carbone de l'atmosphère pour un coût dérisoire de 10 dollars la tonne, voire moins.
Grâce aux connaissances issues de l'observation satellitaire, optimisées par l'apprentissage automatique, les compagnies aériennes peuvent piloter leurs appareils de manière à éviter la formation de traînées de condensation. Pour prévenir la formation de traînées persistantes, il est crucial de se tenir à l'écart des zones humides et saturées en glace de l'atmosphère. Généralement, cela implique de modifier l'altitude, comme le font déjà les pilotes pour éviter les zones de turbulence.
L'étude des traînées de condensation a débuté dans les années 1940 dans le but de développer des avions militaires plus furtifs. Cependant, dans les années 1990, les scientifiques ont découvert que les cirrus contribuent au réchauffement climatique. Non seulement les traînées de condensation des avions peuvent former ces cirrus, mais elles présentent également une ressemblance frappante. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), les traînées de condensation ont été responsables d'environ 35 % de la contribution du secteur aérien au réchauffement climatique l'année dernière.
En 2022, Breakthrough Energy, une organisation créée par Bill Gates dans le but de faire progresser les solutions climatiques, et la division Recherche de Google, ont uni leurs forces pour développer une solution pionnière après avoir créé indépendamment des modèles pour prédire la formation de traînées de condensation.
Voir aussi : Une compagnie aérienne et l’armée de l’air collaborent pour créer du carburant d’aviation à partir d’air et d’eau.
S'appuyant notamment sur les données du satellite météorologique GOES-16 de la NASA et d'autres indicateurs météorologiques clés, leur approche est véritablement révolutionnaire. Afin d'anticiper l'apparition de zones propices à la formation de traînées de condensation, les développeurs ont dû entraîner le logiciel d'apprentissage automatique en l'aidant à identifier ces traînées dans leur ensemble de données.
Pour réaliser un test pratique du produit, les deux organisations ont choisi American Airlines . Les prévisions ont été intégrées au logiciel de planification de vol utilisé par les pilotes. De janvier à mars 2023, 70 vols ont été effectués, au cours desquels les pilotes ont emprunté des itinéraires modifiés et des itinéraires standards.
Cette démarche visait à établir des comparaisons pertinentes entre les deux systèmes. Les chercheurs ont conclu que leur logiciel permettait de réduire la formation de traînées de condensation de 54 % grâce à l'analyse des données satellitaires après les vols.
Jill Blickstein , vice-présidente du développement durable chez American Airlines, a déclaré : « Toutes les compagnies aériennes devront le faire un jour ou l'autre, dans quelques années, et non dans quelques décennies. »
Les stratégies d'atténuation du changement climatique d'American Airlines présentent encore des lacunes. Les manœuvres supplémentaires ont notamment entraîné une augmentation significative de 2 % de la consommation de carburant des Américains , un chiffre que Blickstein qualifie de véritablement important, ajoutant : « Nous ne prenons pas les dépenses supplémentaires à la légère. Outre l'achat de carburant supplémentaire, il est crucial de veiller à ce que les avantages environnementaux liés à l'évitement des traînées de condensation soient supérieurs aux émissions qui en découlent. »
Ces trois organisations ont de grands projets pour étendre ces expérimentations, en y associant davantage de compagnies aériennes et d'organismes de contrôle aérien. Elles souhaitent notamment se concentrer sur les vols de nuit dans des espaces aériens à faible densité , comme les liaisons transatlantiques. Les traînées de condensation qui se forment la nuit ont un impact nettement plus important sur le réchauffement de l'atmosphère terrestre.
Le déploiement de cette technologie auprès des compagnies aériennes est un processus relativement simple, puisqu'il consiste à l'intégrer comme une « couche de données météorologiques » supplémentaire dans les logiciels de planification de vol existants, selon Shapiro. Cependant, il convient d'examiner attentivement l'impact potentiel de telles manœuvres sur le trafic aérien. L'utilisation des données satellitaires pour optimiser les trajectoires de vol et réduire la consommation de carburant s'est heurtée à des difficultés de coordination avec les contrôleurs aériens.
Le déploiement commercial de ce service n'a pas encore été précisé. Google et Breakthrough le considèrent comme une recherche fondamentale qui soutient leur engagement à réduire leur empreinte carbone. Blickstein indique qu'American Airlines est ravie de participer à cette recherche, tout en soulignant que même si des améliorations sont constatées en matière de réduction de l'impact climatique, cela ne remettrait pas en cause l'engagement de la compagnie aérienne à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050. Ceci s'explique par le fait que les données disponibles ne sont pas suffisamment détaillées pour calculer avec précision la contribution de chaque compagnie aérienne aux émissions de traînées de condensation.
La vision de Breakthrough est de créer une organisation autonome capable de collecter les données relatives aux traînées de condensation et d'en assurer une vérification fiable. Son objectif ultime est de faire de cette organisation une plateforme d'échange d'informations, soutenue par les compagnies aériennes, à l'instar de l' Association internationale du transport aérien (IATA ). Elle constituera un lieu de coordination mondiale pour l'industrie du transport aérien.
Blickstein affirme : « On peut faire beaucoup avec une estimation approximative. Il est possible de réduire d'environ 1 % la contribution humaine au réchauffement climatique, si l'on parvient à faire voler les avions aux bons endroits. »
Comment l'équipe Contrails de Breakthrough Energy contribue à réduire l'impact climatique de l'aviation
