Comment le secteur de l’aviation pourrait-il respecter l’Accord de Paris ?

Com­ment le sec­teur de l’aviation peut-il res­pec­ter les objec­tifs de l’Accord de Paris ? Dans un rap­port paru fin 2021, l’Institut supé­rieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE-SUPAERO) dresse des scé­na­rios pros­pec­tifs pour le sec­teur. En uti­li­sant un outil de modé­li­sa­tion inno­vant, les auteurs apportent des esti­ma­tions chif­frées pour éclai­rer le débat autour de la décar­bo­na­tion. Seule l’aviation com­mer­ciale – pas­sa­gers et fret – est consi­dé­rée en rai­son de son poids dans l’empreinte cli­ma­tique : elle est res­pon­sable de 88 % des émis­sions de CO₂ de l’aviation en 2018¹.

Quel est le résul­tat prin­ci­pal que pointe votre étude ?

Jérôme Fon­tane : Aujourd’hui, le sec­teur de l’aviation repré­sente 2,6 % des émis­sions mon­diales de CO₂ et la crois­sance annuelle du tra­fic aérien est esti­mée à 3,1 % entre 2019 et 2050². Même avec les pro­jec­tions d’amélioration et de rup­ture tech­no­lo­gique les plus ambi­tieuses, il n’est pas pos­sible de res­pec­ter l’objectif de réchauf­fe­ment glo­bal de 1,5 °C d’ici 2100 sans faire des choix : dimi­nuer le taux de crois­sance du tra­fic aérien et/ou aug­men­ter la part du sec­teur dans le bud­get car­bone mondial.

Même avec les pro­jec­tions les plus ambi­tieuses, il n’est pas pos­sible de res­pec­ter l’objectif de réchauf­fe­ment glo­bal de 1,5 °C d’ici 2100 sans faire des choix.

Si nous visons un objec­tif de 2°C, le résul­tat est plus nuan­cé. Nos modèles montrent qu’un scé­na­rio de décar­bo­na­tion ambi­tieux per­met de main­te­nir le taux de crois­sance pré­vi­sion­nel du tra­fic aérien ain­si que la part du sec­teur dans le bud­get car­bone mon­dial. Ce scé­na­rio implique des rup­tures tech­no­lo­giques amé­lio­rant l’efficacité éner­gé­tique et une décar­bo­na­tion impor­tante grâce à l’utilisation de car­bu­rants bas-car­bone pour l’ensemble de la flotte. 

Vous évo­quez le bud­get car­bone, une notion clé dans vos scé­na­rios pros­pec­tifs. Pou­vez-vous y reve­nir plus en détail ?

J.F. : Nous avons fait le choix de rai­son­ner en termes de bud­get car­bone, contrai­re­ment aux autres scé­na­rios publiés avant notre étude. Le bud­get car­bone est la seule mesure scien­ti­fique per­ti­nente lorsqu’on tra­vaille sur les tra­jec­toires d’atténuation du chan­ge­ment cli­ma­tique, comme l’indique le GIEC.

Il cor­res­pond à la quan­ti­té cumu­lée maxi­male de CO₂ que l’on peut émettre dans l’atmosphère avant d’atteindre la neu­tra­li­té car­bone pour limi­ter le réchauf­fe­ment cli­ma­tique sous une tem­pé­ra­ture don­née. Par exemple, nous cal­cu­lons³ que le bud­get car­bone médian mon­dial entre 2020 et 2050 s’élève à envi­ron 380 GtCO₂ si nous sou­hai­tons main­te­nir le réchauf­fe­ment à 1,5°C. Il cor­res­pond à la quan­ti­té maxi­male d’émissions nettes de CO₂ à ne pas dépas­ser sur cette période. Pour un réchauf­fe­ment main­te­nu à +2°C, cette valeur s’élève à 860 GtCO₂. 

Qu’est-ce que cela signi­fie concrè­te­ment pour le sec­teur de l’aviation ?

Tho­mas Pla­nès : Ce sec­teur est res­pon­sable de 2,6 % des émis­sions anthro­piques mon­diales. Si nous main­te­nons cette part, il dis­pose d’un bud­get car­bone de 10 à 22,8 GtCO₂ d’ici 2050, selon le niveau de réchauf­fe­ment visé (+1,5°C à +2°C, respectivement). 

Au sein des dif­fé­rents scé­na­rios que vous tes­tez, le taux de décar­bo­na­tion de la flotte est le levier majeur de réduc­tion de l’empreinte car­bone. Pourquoi ?

T.P. : Le sec­teur de l’aviation a déjà beau­coup amé­lio­ré les autres fac­teurs, comme l’efficacité éner­gé­tique et le taux de rem­plis­sage. Le vec­teur éner­gé­tique – le kéro­sène – n’a jamais chan­gé, il est l’un des prin­ci­paux leviers de décar­bo­na­tion aujourd’hui. Dif­fé­rentes pistes plus ou moins matures existent : l’électricité, l’hydrogène et les car­bu­rants de syn­thèse (élec­tro-car­bu­rant ou bio­car­bu­rant). En 2018, les car­bu­rants alter­na­tifs – presque exclu­si­ve­ment sous forme de bio­car­bu­rants – ne repré­sen­taient que 0,004 % de la consom­ma­tion de la flotte mondiale.

Est-il réel­le­ment pos­sible de renou­ve­ler les car­bu­rants utilisés ?

J.F. : Selon le scé­na­rio consi­dé­ré, le taux de décar­bo­na­tion varie de 0 à 75 %. Il est pro­bable que la réa­li­té se situe­ra entre ces bornes. Le scé­na­rio le plus opti­miste se heurte néan­moins à une limite : la dis­po­ni­bi­li­té de la res­source en éner­gie. Nous avons éva­lué – au pre­mier ordre – que l’aviation repré­sen­te­rait une part très signi­fi­ca­tive de la demande en 2050. Il faut donc gar­der en tête qu’un scé­na­rio opti­miste dans lequel toute la flotte est décar­bo­née sup­pose d’orienter ces res­sources vers l’aviation, au détri­ment d’autres secteurs. 

Une par­tie de la décar­bo­na­tion passe par l’amélioration de l’efficacité énergétique

T.P. : Il faut aus­si gar­der en tête qu’une par­tie de la décar­bo­na­tion passe par l’amélioration de l’efficacité éner­gé­tique. Cela concerne des amé­lio­ra­tions incré­men­tales (aéro­dy­na­mique, pro­pul­sion, allè­ge­ment des avions) et de rup­ture (archi­tec­tures inno­vantes). Les évo­lu­tions rete­nues dans nos scé­na­rios sont réa­listes, mais le défi consiste à pas­ser à l’échelle. La rup­ture tech­no­lo­gique ne suf­fit pas à décar­bo­ner signi­fi­ca­ti­ve­ment : la vitesse de déploie­ment et de renou­vel­le­ment de la flotte est un para­mètre très impor­tant, condi­tion­né par la capa­ci­té de pro­duc­tion des indus­triels. Dans nos scé­na­rios, nous avons rete­nu des gains annuels d’efficacité com­pris entre 1 et 1,5 % par an grâce au renou­vel­le­ment de la flotte.

Ces scé­na­rios pros­pec­tifs ne consi­dèrent que les rejets de CO₂. Or, vous sou­li­gnez que les effets non-CO₂ repré­sentent envi­ron les deux tiers de l’impact cli­ma­tique de l’aviation !

T.P. : Les émis­sions de CO₂ sont les seules pour les­quelles nous dis­po­sons d’une métrique fiable – le bud­get car­bone – et elles sont assez bien quan­ti­fiées aujourd’hui. Ce n’est pas le cas des effets non-CO₂ : leur impact sur le réchauf­fe­ment glo­bal est encore très incer­tain. En rai­son de leur poids cli­ma­tique impor­tant, nous avons réa­li­sé une étude syn­thé­tique les inté­grant. Nous avons éten­du le bud­get car­bone en y inté­grant les effets non-CO₂, et trans­for­mé les effets non-CO₂ en équi­valent CO₂. Si nous consi­dé­rons un scé­na­rio com­pre­nant des mesures d’atténuation de ces effets (modi­fi­ca­tion des tra­jec­toires de vol ou des moteurs par exemple), il est pos­sible de dimi­nuer l’impact cli­ma­tique du sec­teur d’un fac­teur 3 d’ici 2050. C’est un levier majeur de réduc­tion, mais cela ne rend pas l’atténuation des émis­sions de CO₂ inutile : les effets non-CO₂ n’ont qu’un impact court-terme sur le cli­mat, contrai­re­ment au CO₂.

Par quoi com­men­cer aujourd’hui pour décar­bo­ner effi­ca­ce­ment l’aviation ?

T.P. : Concer­nant les leviers tech­niques, il est indis­pen­sable que la filière de l’énergie se ren­force pour accé­lé­rer la tran­si­tion vers des car­bu­rants alter­na­tifs. La vitesse de renou­vel­le­ment de la flotte est éga­le­ment un levier à accroître aujourd’hui, si possible.

J.F. : Notre tra­vail montre qu’aucun axe n’est prio­ri­taire, il est néces­saire d’activer l’ensemble des leviers en paral­lèle. Cette étude pros­pec­tive est le pre­mier rap­port aca­dé­mique sur le sujet, et nous nous sommes majo­ri­tai­re­ment foca­li­sés sur les émis­sions de GES, une des seules métriques fiables à ce jour. Cela n’intègre pas cer­tains aspects de la tran­si­tion indis­pen­sables à prendre en compte. Je pense par exemple à d’autres enjeux envi­ron­ne­men­taux comme le chan­ge­ment d’usage des sols et la dis­po­ni­bi­li­té des res­sources éner­gé­tiques. Beau­coup d’efforts res­tent aus­si à faire dans la sphère socio-éco­no­mique, comme repen­ser l’usage de l’avion.

Propos recueillis par Anaïs Marechal