Flyers can identify the most-warming flights when booking

Lorsque nous pensons à l'impact climatique des avions, l'image qui vient généralement à l'esprit est celle de la traînée invisible de dioxyde de carbone gazeux laissée par la combustion du carburant d'aviation. Ce gaz emprisonne la chaleur dans l'atmosphère et y reste pendant des siècles, réchauffant lentement la planète. Cependant, il existe un second effet, plus immédiat, qui se produit en haute altitude, souvent inaperçu par les passagers regardant par le hublot. Lorsque les avions traversent de l'air froid et humide, ils laissent derrière eux de longues traînées blanches de cristaux de glace appelées traînées de condensation (ou contrails). Ces traînées peuvent s'étendre et former de minces nuages de haute altitude qui agissent comme une couverture, emprisonnant la chaleur rayonnante de la Terre en dessous. Contra-irement au dioxyde de carbone, qui persiste pendant des générations, ces nuages peuvent disparaître en quelques heures. Si nous pouvions empêcher leur formation, le réchauffement qu'ils provoquent disparaîtrait tout aussi rapidement. Le problème est que tous les vols ne créent pas ces nuages piégeurs de chaleur, et ceux qui les créent ne sont pas tous également nocifs. Certains vols génèrent un réchauffement massif, tandis que d'autres en génèrent très peu ou même un léger effet de refroidissement, selon l'heure de la journée, l'itinéraire et le type d'aéronef.

Une équipe de chercheurs a maintenant démontré qu'il est possible de prédire quels vols seront les plus grands coupables de ce type de réchauffement, avant même qu'un passager n'achète un billet. En analysant les données de millions de vols commerciaux, ils ont développé une méthode pour identifier les trajets spécifiques les plus susceptibles de créer des nuages piégeurs de chaleur en utilisant uniquement les informations disponibles sur un horaire de vol standard. Leurs travaux suggèrent que si les voyageurs et les entreprises pouvaient simplement choisir d'éviter ces vols spécifiques au profit d'alternatives similaires, ils pourraient réduire considérablement la contribution de l'industrie aéronautique au réchauffement climatique sans avoir besoin de modifier les appareils ou les itinéraires eux-mêmes.

Les chercheurs ont commencé par construire une base de données massive de données de vol de 2019 et 2021, couvrant plus de 52 millions de vols commerciaux. Ils ont utilisé un modèle informatique sophistiqué qui simule la formation et l'évolution des traînées de condensation, en injectant des données météorologiques réelles pour calculer exactement le réchauffement causé par chaque vol individuel. Ce processus a révélé un schéma frappant : l'effet de réchauffement n'est pas réparti uniformément entre tous les vols. Au contraire, il est hautement concentré. L'étude a révélé qu'une infime fraction des vols est responsable de la grande majorité du réchauffement. Plus précisément, les 5 % des pires vols représentaient environ 95 % du réchauffement total causé par les traînées de condensation. Les vols restants contribuaient très peu, et certains avaient même un effet de refroidissement net car ils se formaient pendant la journée, lorsque les cristaux de glace réfléchissent la lumière du soleil vers l'espace.

La clé de cette découverte était de comprendre ce qui rend un vol « mauvais » pour le climat. Les chercheurs ont identifié que les vols les plus nocifs partagent des caractéristiques spécifiques visibles sur un site de réservation de vols. Les vols qui parcourent de longues distances, en particulier ceux qui volent à hautes latitudes comme au-dessus de l'Europe ou du nord des États-Unis, sont plus susceptibles de créer des nuages de réchauffement. L'heure du départ compte énormément ; les vols qui décollent l'après-midi ou le soir sont bien plus dommageables que les vols du matin. Cela est dû au fait que les vols de l'après-midi et du soir laissent des traînées qui persistent jusque dans la nuit, moment où les cristaux de glace ne peuvent que piéger la chaleur sans réfléchir la lumière du soleil. Les vols du matin, en revanche, forment généralement des traînées qui n'existent que pendant la journée, là où l'effet de refroidissement de la réflexion de la lumière solaire peut compenser le réchauffement. Le type d'aéronef joue également un rôle, certains moteurs plus anciens ou moins efficaces produisant plus de suie, ce qui conduit à la formation de cristaux de glace plus persistants.

Avec ces modèles en tête, l'équipe a entraîné un programme informatique pour agir comme un prédicteur. Ils ont appris au programme à ne regarder que les détails de base disponibles lors de l'achat d'un billet : l'origine et la destination, l'heure de départ prévue, le type d'appareil et la distance du trajet. Ils ont délibérément exclu toute donnée météorologique en temps réel, car ces informations ne sont pas disponibles des semaines ou des mois à l'avance lors de la réservation des voyages. L'objectif était de voir si l'horaire seul pouvait prédire quels vols seraient les pires pour le climat. Les résultats ont été étonnamment efficaces. Le modèle a réussi à identifier les 10 % de vols qui causeraient le plus de réchauffement, capturant environ 68 % de l'effet de réchauffement total. Plus impressionnant encore, il pouvait identifier un groupe plus restreint de seulement 5 % de vols qui étaient responsables de près de la moitié de tout le réchauffement. Cela signifie qu'un voyageur n'a pas besoin de connaître la science complexe de la physique atmosphérique pour faire un meilleur choix ; il lui suffit de savoir quel numéro de vol spécifique éviter.

Pour tester comment cela fonctionnerait dans le monde réel, les chercheurs ont appliqué leur modèle aux registres de voyage de deux grandes entreprises. Ils ont examiné les vols réellement effectués par les employés de ces entreprises et ont calculé le réchauffement causé par ces vols. Ensuite, ils ont simulé un scénario où les entreprises éviteraient les vols que leur modèle a signalés comme étant les pires. Si les entreprises avaient simplement échangé ces « mauvais » vols contre d'autres vols sur le même itinéraire qui étaient prédits comme étant moins nocifs, elles auraient pu réduire leur réchauffement par traînées de condensation de 14 % à 29 %. Cette réduction a été obtenue avec une contrainte pratique : le vol de remplacement devait partir dans les 16 heures suivant le vol original. Si les entreprises avaient été prêtes à accepter n'importe quel vol sur le même itinéraire, quel que soit l'horaire, la réduction aurait pu atteindre 54 %. L'étude a montré que pour de nombreuses routes fréquentées, il existe souvent plusieurs vols disponibles à des horaires similaires, ce qui facilite l'échange d'un vol à fort réchauffement contre un vol à faible réchauffement sans modifier l'itinéraire de manière significative.

Les chercheurs ont également exploré pourquoi certains vols sont pires que d'autres en examinant les caractéristiques spécifiques sur lesquelles leur modèle s'appuyait. Le facteur le plus important était la distance du vol, suivi de près par le type d'aéronef et la quantité de lumière du jour que le vol rencontrerait. Les vols qui passent une grande partie de leur trajet dans l'obscurité, particulièrement au-dessus des hautes latitudes pendant l'hiver, sont les plus susceptibles de créer des nuages persistants et piégeurs de chaleur. Le modèle a également souligné que la fraction du trajet aérien passant au-dessus des terres par rapport à l'eau était le facteur le moins important. Cela suggère que la géographie de l'itinéraire importe moins que le moment de la journée et la machinerie de l'avion. L'étude a confirmé que les prédictions du modèle restaient vraies à travers différentes années et différents modèles météorologiques, ce qui donne confiance dans le fait qu'il s'agit de schémas structurels fiables dans la façon dont l'aviation affecte le climat.

Ce travail remet en question l'idée que tous les vols sont également mauvais pour le climat et que la seule solution est de moins voler ou d'attendre de nouvelles technologies. Au contraire, il suggère que des réductions immédiates et significatives du réchauffement sont possibles grâce à des choix plus intelligents au moment de la réservation. Bien que les compagnies aériennes explorent déjà des moyens de rediriger les avions en temps réel pour éviter la mauvaise météo, cette recherche montre que les passagers et les gestionnaires de voyages d'affaires peuvent jouer un rôle des semaines ou des mois à l'avance. En choisissant un vol qui part le matin ou en sélectionnant un type d'appareil différent, les voyageurs peuvent éviter les conditions spécifiques qui mènent aux nuages les plus dommageables. Les chercheurs ont même commencé à développer des outils pour rendre cette information accessible au public, tels qu'une extension de navigateur qui pourrait afficher le potentiel de réchauffement d'un vol directement sur les sites de réservation.

L'étude présente toutefois des limites. Les prédictions sont basées sur des simulations et des données historiques, et non sur des mesures directes de l'impact futur de chaque vol. Le modèle fonctionne mieux lorsqu'il y a de nombreuses options de vols alternatives, ce qui est vrai pour les routes principales mais pourrait être plus difficile pour les connexions plus petites ou moins fréquentes. De plus, les chercheurs notent que le réchauffement dû aux traînées de condensation est temporaire, ne durant que tant que le vol continue de les créer, alors que les émissions de dioxyde de carbone durent des siècles. Cela signifie que si l'évitement des traînées de condensation offre un bénéfice de refroidissement immédiat, cela ne remplace pas la nécessité de réduire les émissions de carbone. Cependant, la capacité d'identifier et d'éviter les pires vols offre un levier puissant et immédiat pour réduire l'impact total de l'industrie aéronautique sur le climat. Cela transforme l'acte de réserver un vol en une opportunité de faire une différence spécifique et mesurable, prouvant que les vols les plus chauffants ne sont pas un mystère, mais une partie prévisible de l'horaire qui peut être évitée.