L'impact climatique dutransport aérien est la contribution auchangement climatique du transport de passagers et de fret par la voie des airs. Il résulte principalement de la combustion dekérosène dans lesréacteurs d'avion, qui émet dudioxyde de carbone (CO₂), ungaz à effet de serre qui s'accumule dans l'atmosphère et dont les émissions représentent 2,5 % desémissions anthropiques de CO₂. D'autres émissions contribuant à l'effet de serre s'ajoutent au CO₂ : lestraînées de condensation etcirrus artificiels qui se forment dans certaines conditions, lesoxydes d'azote (NO_x), dont l'effet sur le changement climatique est indirect, ainsi que dans une moindre mesure la vapeur d'eau et les aérosols desuie et desulfates. Leur durée de vie beaucoup plus courte que celle du CO₂ rend difficile la comparaison de leurs effets respectifs. La contribution du secteur aérien mondial auforçage radiatif effectif était estimée à 3,8 % de la contribution anthropogénique totale en 2018.

La Base Carbone, administrée par l'Ademe en France, fournit desfacteurs d'émission moyens pour différents types de trajets en avion. Par exemple, ce facteur est de 152 g CO₂éq/passager-km pour un trajet long-courrier en 2018, dont 69 g de CO₂ liés à la combustion du kérosène, 14 g de CO₂ liés à sa production et sa distribution et 69 g d'émissions à courte durée de vie.

Le premier accord mondial visant à réduire l'impact climatique du transport aérien international a été conclu le6 octobre 2016 au sein de l'OACI. Il comble ainsi l'absence de mesures concernant le transport aérien international dans l'Accord de Paris. Il adopte un « panier de mesures techniques » et institue un système dénomméCORSIA decompensation des émissions de CO₂ pour la fraction des émissions qui dépasserait le niveau atteint en 2020. L'accord vise à atteindre les objectifs que s'était fixés l'organisation en 2010 : améliorer l'efficacité énergétique de 2 % par an et stabiliser les émissions de CO₂ au niveau qu'elles auront atteint en 2020. Les compagnies aériennes achèteront descrédits-carbone auprès d'autres secteurs sur une base volontaire à partir de 2021, puis de manière obligatoire à partir de 2027. Desorganisations non gouvernementales environnementales (ONGE) ont critiqué le manque d'ambition de cet accord.

La combustion dekérosène dans lesréacteurs d'avions produit principalement dudioxyde de carbone (CO₂) et de lavapeur d'eau, ainsi que des polluants gazeux comme lesoxydes d'azote (NO_x), ou particulaires comme dessuies ou dessulfates.

• Le CO₂, qui a une durée de vie très longue (100 ans), se mélange de manière homogène à la basseatmosphère et s'y accumule, contribuant à l'augmentation continue de l'effet de serre.
• La vapeur d'eau et lesaérosols y contribuent également puissamment mais de manière transitoire. Selon l'altitude de vol et les conditions atmosphériques, la vapeur d'eau se condense ou non pour former destraînées de condensation (oucirrus homogenitus selon le nouvelAtlas international des nuages de 2017^[2]) qui disparaissent en quelques secondes ou minutes ou peuvent s'étaler et former descirrus (ditshomomutatus^[3]) qui peuvent subsister plus longtemps. Cette eau rejoint rapidement lecycle de l'eau, sauf lorsqu'elle est émise dans lastratosphère.
• Les oxydes d'azote sont dégradés par desréactions photochimiques qui consomment duméthane (CH₄) et produisent de l'ozone (O₃). La destruction de méthane, ungaz à effet de serre puissant, contrebalance en partie leforçage radiatif du CO₂. L'ozone est un gaz à effet de serre, mais du fait de sa durée de vie courte, il n'est en général pas comptabilisé enéquivalent CO₂.

Les effets non-CO₂ de l'aviation sur le climat pourraient être supérieurs aux effets CO₂, au moins à court terme^[4].

Les émissions des avions sont très inégalement réparties entre les deux hémisphères. En 2006, 93 % du kérosène était brûlé dans l'hémisphère Nord et 69 % entre 30° N et 60° N. Trois régions du monde concentraient plus de 50 % des émissions mondiales : États-Unis (26 %), Europe (15 %) et Extrême-Orient (11 %)^[5]. Alors que le CO₂ émis par les avions se répartit de manière homogène autour du globe terrestre du fait de sa longue durée de vie, les autres émissions se dispersent assez peu et leur impact peut être localement très différent de l'impact moyen estimé.

La combustion d'un litre dekérosène (Jet A1 Europe) libère 2,53 kg de CO₂, auxquels il faut ajouter 0,53 kg pour l'amont (l'extraction, le transport et leraffinage), soit unfacteur d'émission total de 3,06 kg de CO₂ par litre de kérosène (ou 3,83 kg de CO₂ par kilogramme de kérosène, soit encore 0,313 kg par kilowatt-heure, ou 3 645 kg partep)^[6].

En 1992, selon un rapport spécial duGroupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), les émissions de CO₂ des avions comptaient pour 2 % des émissions anthropiques totales et 2,4 % des émissions liées auxcombustibles fossiles. Mais comme le transport aérien ne s'est développé qu'à partir des années 1950, la concentration de CO₂ dans l'atmosphère qui lui est attribuable n'était en 1992 que d'un peu plus de 1 %^[7].

Selon l'Air Transport Action Group (ATAG), une coalition d'organisations et d'entreprises du secteur aérien, les vols commerciaux ont été responsables de l'émission de 895 Mt de CO₂ en 2018 et de 915 Mt en 2019 sur un total de plus de 43 Gt[8], soit 2 % des émissions liées aux activités humaines.

Selon une estimation indépendante de l'industrie du transport aérien basée sur les données de consommation mondiales de kérosène de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), les émissions de CO₂ dues au transport aérien ont atteint 1,03 Gt en 2018, soit 2,4 % des émissions de CO₂ d'origine humaine, changement d'affectation des terres inclus[1]. Si l'on exclut le changement d'affectation des terres, la part du secteur aérien s'élève à 2,8 %^[9].

Selon Leeet al., le chiffre correct se situerait quelque part entre ces deux estimations : d'une part, les chiffres fournis par le secteur aérien sont sous-estimés ; d'autre part, les données de l'AIE incluraient des consommations militaires et d'autres usages du kérosène[1] (cf. Appendix A). L'AIE précise que la consommation pour usage militaire n'est plus supposée être incluse dans les statistiques qu'elle publie depuis 2006, mais qu'elle n'est pas sure que cette directive soit respectée par tous les pays, notamment pour les données rétrospectives[10].

Sur la base de l'estimation de l'industrie du transport aérien pour 2018, le think tankThe Shift Project évalue les émissions totales, amont compris, à environ 1,08 Gt de CO₂[11].

Les émissions de CO₂ de l'aviation commerciale en France sont estimées par laDirection générale de l'Aviation civile (DGAC) à 23,4 Mt pour 2019, en augmentation de 24,5 % par rapport à 2000, dont 18,5 Mt pour les vols internationaux, comptés pour la moitié du trajet, et 4,8 Mt pour les vols intérieurs (y comprisOutre-mer). Les émissions totales incluant l'aviation non commerciale se sont élevées à 24,3 Mt (estimation provisoire)[12].

D'après les données d'inventaire national au titre de laCCNUCC pour 2018, le trafic aérien intérieur (y compris Outre-Mer et non commercial) représentait 4 % des émissions de l'ensemble du secteur des transports et 1,6 % des émissions totales de CO₂ de la France. En réintégrant lessoutes internationales aériennes et maritimes dans les bilans de la France, le secteur aérien représentait 14,9 % des émissions de CO₂ des transports et 6,4 % des émissions totales de CO₂^[12].

En sus du CO₂, dont la durée de vie dans l'atmosphère terrestre est très longue (100 ans) et qui s'y accumule, les avions émettent de la vapeur d'eau, des gaz et des aérosols, dont la durée de vie est très courte et dont l'effet sur lebilan radiatif de la Terre ne dure que tant qu'il y a des avions en l'air^[13]. Néanmoins, leforçage radiatif dont sont responsables ces émissions est important et même, en 2000, deux fois supérieur à celui du CO₂ accumulé depuis les débuts de l'aviation.

Le forçage radiatif (FR) exprime la variation du flux de rayonnement résultant au niveau de latropopause (ou au sommet de l'atmosphère) liée à un facteur de perturbation, en W/m2. Le flux de rayonnement résultant est la différence entre lapuissance radiative reçue et la puissance réémise. Un forçage radiatif positif tend à réchauffer le système (plus d'énergie reçue qu'émise), alors qu'un forçage radiatif négatif va dans le sens d'un refroidissement (plus d'énergie perdue que reçue). Le GIEC prend comme référence l'année 1750 et son rapport de 2014 fournit des données sur le forçage radiatif en 2011 par rapport à 1750^[14].

Les oxydes d'azote (NO_x) ne sont pas des gaz à effet de serre, mais réagissent avec d'autres espèces chimiques présentes dans l'atmosphère et provoquent, à l'altitude de vol des avions subsoniques (9 à 13 km) :

• la production d'ozone, un gaz à effet de serre puissant mais à courte durée de vie, donc un réchauffement des températures de surface (à ces altitudes, les émissions de NO_x produisent plus d'ozone que près du sol et cet ozone provoque un réchauffement plus important)[7]. L'ozone ainsi produit est surtout cantonné dans l'hémisphère nord où le trafic aérien est plus important. Son forçage radiatif est de 0,021 9 W/m² (évaluation du GIEC pour 2000)[15] ;
• la destruction de méthane, gaz à effet de serre puissant d'une durée de vie de 12 ans, donc un refroidissement. En 1992, la part du trafic aérien dans la concentration atmosphérique de méthane était estimée à 2 %^[16]. Son forçage radiatif est de −0,010 4 W/m² (évaluation du GIEC pour 2000)[15].

À l'altitude des vols supersoniques, les émissions de NO_x détruisent lacouche d'ozone stratosphérique^[17].

Le vol des avions peut entraîner la formation detraînées de condensation persistantes lorsque l'atmosphère estsursaturée en glace et que la température est inférieure à−40 °C. Ces traînées sont constituées de cristaux de glace dont la taille est en général inférieure à celle des cristaux constituant lescirrus naturels. Leur présence tend à réchauffer la Terre. Bien qu'elles réfléchissent une partie de la lumière solaire incidente et donc tendent à la refroidir, l'effet de serre qu'elles provoquent, qui tend à la réchauffer, est prédominant^[18]. Le forçage radiatif net des traînées de condensation est le plus important la nuit, car de jour, le réchauffement et le refroidissement s'annulent en partie^[19].

Le forçage radiatif des traînées de condensation dépend de leur étendue globale et de leurépaisseur optique, qu'il est difficile d'évaluer avec précision. En 1992, l'étendue moyenne a été estimée à 0,1 % de la surface terrestre, avec des proportions plus élevées dans les régions à fort trafic aérien (0,5 % en Europe centrale). Elle dépend de l'intensité du trafic aérien et de l'étendue des zones de sursaturation qui peut varier avec l'évolution du climat. Par ailleurs, l'épaisseur optique dépend de la taille et de la forme des particules de glace, qui dépendent elles-mêmes de la nature et de la quantité d'aérosols émis par le réacteur, ces aérosols agissant commenoyaux de condensation^[16],[20]. Le forçage radiatif des traînées est de 0,01 W/m² (0,005 à 0,03, confiance moyenne) (évaluation du GIEC pour 2011)^[21].

Il arrive que les traînées de condensation s'étalent pour former descirrus qui peuvent persister plusieurs heures. Il a été établi que ces cirrus artificiels entraînent également un forçage radiatif positif, dont l'estimation est très incertaine du fait qu'il est impossible de distinguer cirrus naturels et artificiels. Environ 30 % de la surface de la terre est couverte par des cirrus et des études ont montré qu'en Europe cette couverture nuageuse a augmenté de 1 à 2 % par décennie sur les deux dernières décennies, mais sans pouvoir déterminer avec certitude quelle en était la (ou les) cause(s)^[22].

Le forçage radiatif combiné des traînées de condensation et des cirrus induits est de 0,05 W/m² (0,02 à 0,15, confiance faible) selon une évaluation du GIEC pour 2011[21].

L'essentiel des émissions de vapeur d'eau des avions subsoniques se fait dans latroposphère, où elle est évacuée sous forme de pluie dans un délai d'une à deux semaines. Une petite fraction est toutefois émise dans la bassestratosphère, où elle peut s'accumuler. Le forçage radiatif de la vapeur d'eau stratosphérique est toutefois très faible^[16] : 0,002 W/m² (évaluation du GIEC pour 2000)[15].

Les réacteurs émettent dessuies résultant de lacombustion incomplète du kérosène, ainsi que dessulfates résultant de la combustion dusoufre qu'il contient en faibles quantités. Certains de ces aérosols sontultrafins.

Ces aérosols solides ont un effet direct sur la température de surface de la terre ; les suies tendent à réchauffer l'atmosphère et les sulfates à la refroidir. Les quantités émises varient selon la composition du carburant, le type de réacteur et son régime, le type d'appareil et son taux de charge^[23]. Leur effet est réputé « faible » (par rapport aux autres sources anthropiques). Selon Metz (2007), le forçage radiatif direct des aérosols est de −0,001 W/m² (sulfates : −0,003 5 W/m², suies : 0,002 5 W/m²) (évaluation du GIEC pour 2000)[15].

Les suies sont impliquées dans la formation des traînées de condensation, des cirrus et d'autres nuages, mais leur contribution étant mal connue, elle ne fait pas encore l'objet d'une évaluation séparée par le GIEC. Elle est cependant incluse dans le forçage radiatif des traînées de condensation et des cirrus induits^{[16],[24],[18]}.

Au début des années 2020, le rôle des suies est encore l'une des grandes incertitudes du forçage radiatif de l'aviation (la morphologie, l'hétérogénéité et le vieillissement dans l'air des particules de suie compliquent les mécanismes de nucléation, rendant difficile leur représentation dans les modèles climatiques)^[25].

Des mesures aéroportées montrent qu'aux moyennes latitudes, les cirrus naturels formés dans des régions très exposées aux suies émises par les avions ont des propriétés microphysiques et optiques modifiées (dépolarisation plus marquée ; cristaux de glace plus gros ; moindre taux de particules)^[26]. Cette signature suggère que cette suie favorise la nucléation hétérogène, ce qui réduit la formation homogène et donc le nombre de cristaux, modifiant la microphysique des cirrus^[26]. Les observations lidar etin situ colocalisées confirment cet effet indirect de l'aviation sur les cirrus de moyenne latitude^[26].

En 2007, dans sonquatrième rapport, le GIEC évaluait le forçage radiatif dû aux émissions historiques et courantes de l'aviation à 78 mW/m² en 2005 (entre 38 et 139 mW/m² avec une probabilité de 90 %) et représentait 4,9 % du forçage radiatif anthropique total (entre 2 et 14 % avec une probabilité de 90 %)[27]. Cela représentait trois fois plus que le seul impact du CO₂ émis par les avions. Cette évaluation n'a pas été mise à jour par le GIEC dans soncinquième rapport en 2014, sauf pour les traînées de condensation et les cirrus.

En 2021, la contribution de l'aérien au forçage radiatif effectif est estimée à 3,5 % de la contribution anthropique pour 2011 par rapport à 1750 (intervalle de confiance : de 3,4 % à 4 %), en additionnant l'effet des émissions cumulées de CO₂ (34 %) et les autres effets (66 %)^[1]. Une mise à jour pour l'année 2018 par rapport à 1750, faite à partir des mêmes données pour le secteur aérien, l'a réévaluée à 3,8 % du forçage radiatif effectif^[28]. Les mêmes auteurs indiquent que si l'on ne considère que la période récente (2014-2018), la contribution du secteur aérien au forçage radiatif effectif s'élève en moyenne à 5,3 %.

Leforçage radiatif est une mesure de la variation de la puissance du rayonnement solaire reçu par la Terre du fait des activités humaines depuis le début de la révolution industrielle. Il reflète les conséquences des activités passées et présentes^[29].

Pour évaluer les politiques d'atténuation du changement climatique, il est nécessaire d'intégrer dans une même mesure les effets futurs de tous les éléments qui y contribuent, aussi bien les effets à long terme du CO₂ que ceux à très court terme des autres émissions liées à l'activité aérienne. Pour cela, des facteurs de pondération ont été proposés pour agréger l'ensemble des émissions. Ce sont les coefficients par lesquelles il faut multiplier les émissions de CO₂ pour prendre en compte les autres émissions, élaborés sur des critères physiques (augmentation du forçage radiatif, de la température) ou économiques. Selon les critères retenus, leurs valeurs vont de 1,3 à 2,9^[30].

Dans leur communication, l'industrie du transport aérien, l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI, une agence de l'ONU) ainsi que les pouvoirs publics, notamment français, ne font état que du CO₂, revendiquant une part de 2 % des émissions mondiales de ce gaz^{[8],[31],[32],[33]}, se référant ainsi implicitement à l'estimation du GIEC pour l'année 1992^[34]. Le calculateur de laDirection générale de l'Aviation civile (DGAC) française, qui fournit les émissions de CO₂ totales (production et distribution du kérosène, puis combustion lors du vol) pour un parcours donné^[35], ne prend ainsi pas en compte les autres émissions.

Les émissions polluantes des moyens de transport de personnes sont généralement rapportées au passager-kilomètre, obtenues en divisant les émissions totales sur un trajet donné par le nombre moyen de passagers et la distance parcourue. Les émissions de CO₂ par passager-kilomètre dépendent de plusieurs paramètres :

• le type d'avion et sa consommation ;
• son taux de remplissage et son emport defret ;
• la distance parcourue. Sur un vol court, les phases de décollage et d'atterrissage sont proportionnellement plus gourmandes en carburant^[36] ;
• l'altitude de vol.

La Base carbone,« base de données publiques defacteurs d'émissions nécessaires à la réalisation d'exercices decomptabilité carbone », administrée par l'Ademe (France)^[38], fournit des facteurs d'émission selon la distance parcourue et le nombre de sièges de l'avion (voir tableau).

Elle fournit également des valeurs moyennes pour les vols court-, moyen- et long-courriers. Un trajet long-courrier induit en moyenne une émission de 152 g CO_2éq/passager-km en 2018, dont 69 g de CO₂ liés à la combustion du kérosène, 14 g de CO₂ liés à sa production et sa distribution et 69 g d'émissions fugitives (à courte durée de vie). L'incertitude est évaluée à 10 % pour le CO₂ seul, 70 % pour l'ensemble[37]. La Base carbone indique qu'elle utilise« à titre conservatoire » un facteur multiplicatif de 2, c'est-à-dire que les émissions à courte durée de vie représentent autant enéquivalent CO₂ que les émissions de CO₂ liées à la combustion. Mais elle précise que plusieurs valeurs du facteur multiplicatif sont possibles, de« 1 virgule quelque chose » à 8, pour passer du CO₂ aux émissions totales selon l'objectif des facteurs d'émission^[39].

En 1999, chaque passager effectuant un vol aller-retour Paris-New York ayant une bonne efficacité énergétique (c'est-à-dire fortement rempli et sans classe affaire, effet des traînées de condensation inclus) émettait environ un quart des émissions annuelles totales d'un Français^[40].

À titre de comparaison, la Base carbone indique que pour des trajets longue distance dans une voiture moyenne, le facteur d'émission moyen par passager est de 75 g CO_2éq/passager-km^{[37],[A 1]}, contre 230 g CO_2éq/passager-km pour un trajet de 500 à 1 000 km dans un avion de 101 à220 places. La différence d'empreinte carbone entre un passager d'avion et un passager de voiture tient également à la distance parcourue^[41]. À titre de comparaison également, le facteur d'émission d'unTGV en France est de 2 gCO_2éq/passager-km^[37].

Selon une étude de laBanque mondiale publiée en 2013, l'empreinte carbone du transport aérien dépend fortement de laclasse choisie^[42]. Ainsi, les passagers depremière classe ou declasse affaires ont uneempreinte carbone respectivement neuf fois ou trois fois plus forte que les passagers declasse économique. Cela est lié au fait qu'il y a moins de sièges par surface dans ces classes et que leur taux de remplissage est également moindre. Leurs passagers emportent plus de bagages^[43]. La base officielle de facteurs d'émission du gouvernement duRoyaume-Uni permet de différencier les facteurs d'émission selon la classe. Par exemple, pour un vol long-courrier, les émissions sont évaluées à 163, 472 ou 651 g CO₂éq/passager-km selon qu'on voyage en classe économique, en classe affaires ou en première classe[A 2]^,[44].

Il faut également tenir compte des émissions des véhicules utilisés pour se rendre à l'aéroport ou en revenir. Elles ont été estimées à 9 kgCO₂ par passager pour l'aéroport de Nantes-Atlantique (en tenant compte du projet de desserte de l'aéroport par le tramway)^[45].

Unbilan carbone exhaustif du transport aérien doit également inclure les activités liées, notamment la fabrication, la maintenance et l'élimination desavions, la production, le raffinage et l'acheminement dukérosène, ainsi que lesinfrastructures aéroportuaires.

Selon uneméta-analyse parue en 2020 et portant sur desanalyses du cycle de vie, l'exploitation des appareils ne représente ainsi que 77 à 91 % dupotentiel de réchauffement global du secteur. Parmi la part restante, la production du carburant compte pour 8 à 12 % des émissions, en fonction du type d'appareil, tandis que la fabrication des appareils représente 1,48 à 7,5 % du total et les infrastructures, 0,397 à 5,41 %^[46]. Une autre source estime en 2019 que les aéroports représenteraient 5 % de l'empreinte carbone du secteur^[47].

Legroupe ADP réalise depuis 2011 un bilan annuel des émissions de gaz à effet de serre des aéroports qu'il gère en région parisienne. Elles ont été évaluées à 82 000 tCO_2éq en 2015^{[48],[A 3]}.

D'autres effets notables de l'extraction, duraffinage du pétrole et du transport du carburant sont l'acidification de l'environnement et, dans une moindre mesure, lesmog estival et l'eutrophisation. Le raffinage consomme en effet beaucoup d'énergie et libère quantité de soufre^[46].

Le volume du trafic aérien mondial double tous les15 ans depuis le milieu des années 1970^[49], ce qui équivaut à un taux de croissance de 5 % par an^[50], bien supérieur à celui duPIB mondial.

En 2019, les vols réguliers ont transporté4,5 milliards de passagers (soit12,3 millions de passagers par jour). Ils ont parcouru en moyenne 1 976 km. Le nombre depassagers-kilomètres payants (PKP) a atteint 8 686 milliards, en augmentation de 4,9 % par rapport à 2018, une croissance un peu moins soutenue que celle de 7 à 8 % constatée les années précédentes^[51].

En 2020, le trafic passagers a chuté de 60 % sous l'effet de lapandémie de Covid-19, ramenant le nombre de voyageurs au niveau de 2003^[52]. En 2024, le trafic mondial mesuré enpassagers-kilomètres payants (RPK) est repassé au-dessus de son niveau prépandémique^[53].

La forte croissance du trafic passagers jusqu'en 2019 s'explique par la hausse de la demande conjuguée à une offre plus attractive avec le développement descompagnies low-cost et la facilité de réservation offerte par Internet. La demande croît alors sous l'effet de la croissance du tourisme international (+7 % en 2017) et de l'activité économique, ainsi que de la mondialisation qui disperse géographiquement les familles (27 % des passagers prennent l'avion pour visiter famille ou amis, contre 52 % pour les loisirs et 14 % pour le travail^[57],[58]). Elle est stimulée par l'absence de taxation du kérosène pour les vols internationaux^[59] et nationaux dans de nombreux pays dont la France.

Malgré le fort impact de la pandémie de Covid-19 sur le transport aérien passagers, l'association du transport aérien international (IATA) prévoit un taux de croissance annuel moyen de 3,7 % sur la période 2019-2039, soit une multiplication par 2,1 en 20 ans^[60]. Pour la même période,Boeing prévoit une croissance moyenne de 4,0 %^[61].

Le fret constitue une part importante du transport aérien, mais sa croissance est plus faible que celle du trafic passager. Il a par contre été beaucoup moins affecté par la pandémie de Covid-19. En 2020, le fret aérien n'a décru que de 16,7 % par rapport à 2019 en tonnes-kilomètres. En 2019, 58 Mt ont été transportées, parcourant en moyenne environ 3 900 km, soit une quantité transportée de228 milliards de tonnes-kilomètres[62]. En 2017, l'avion a transporté 35 % (en valeur) des marchandises du commerce mondial^[63]. Au volume de fret, il faut ajouter les envois postaux qui ont totalisé7,1 milliards de tonnes-km en 2019^[51], mais n'en totalisent plus que3,4 milliards en 2023^[55].

Les émissions de CO₂ et les autres facteurs qui contribuent à l'effet de serre n'ont pas cessé d'augmenter et continuent d'augmenter car les améliorations technologiques des avions et l'optimisation des procédures opérationnelles sont insuffisantes pour compenser la forte croissance du trafic.

Alors que l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI, une agence de l'ONU) vise une amélioration de 2 % par an entre 2013 et 2050 de l'efficacité énergétique de la flotte aérienne^[65], l'industrie du transport aérien ne s'est engagée qu'à une amélioration de 1,5 % par an entre 2009 et 2020^[32],[66]. L'Agence internationale de l'énergie indique que l'efficacité énergétique s'est améliorée au rythme de 2,4 % par an entre 2000 et 2010, mais que ce taux s'est réduit à 1,9 % par an entre 2010 et 2019^[67].

En 2015, leParlement européen estimait que la part des émissions de CO₂ de l'aviation internationale dans les émissions mondiales de CO₂ pourrait atteindre 22 % en 2050 si l'ambition du secteur aérien continuait à être inférieure aux efforts déployés dans d'autres secteurs^[68].

Après une chute des émissions liées auxconfinements associés à lapandémie de Covid-19, la quantité de CO₂ émise par le seul trafic aérien européen s'est accrue de 8 % entre 2023 et 2024, et les vols intra-européens ont dépassé les niveaux de 2019,8,4 millions d'avions ayant décollé (+5 % en un an).

Deuxavions supersoniques sont en cours de développement aux États-Unis en 2021 : l'avion de ligneOverture de la sociétéBoom Technology et le jet d'affairesSpike S-512. L'International Council on Clean Transportation (ICCT) estime que ce type d'avion consommerait en moyenne de cinq à sept fois plus de carburant par passager qu'un avion subsonique. Dans le meilleur des cas, la consommation par passager serait trois fois plus élevée que celle d'un passager en classe affaires d'un avion subsonique récent. Comparée à celle d'un passager enclasse économique, elle pourrait être jusqu'à neuf fois plus forte^[69]. Toujours selon l'ICCT, une flotte de 2 000 avions supersoniques en 2035 pourrait effectuer 5 000 vols par jour, émettant environ96 millions de tonnes de CO₂ par an^[70], soit 10 % des émissions de 2017^{[A 7]}.

Après plus de 15 ans de négociations^[71], le premier accord mondial visant à réduire l'impact climatique du transport aérien international est conclu le6 octobre 2016 au sein de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI). Il vise à atteindre les objectifs que s'était fixés l'organisation en 2010 : améliorer l'efficacité énergétique de 2 % par an et stabiliser les émissions de CO₂ au niveau qu'elles auront atteint en 2020. Il vient également combler l'absence de mesures concernant le transport aérien international dans l'Accord de Paris^[72]. Il institue un système decompensation des émissions de CO₂ pour la fraction des émissions qui dépasserait le niveau atteint en 2020 malgré le« panier de mesures » adoptées dans le même temps^[32] :

• modernisation de la gestion du trafic aérien ;
• accélération de l'introduction de nouvelles technologies visant à réduire la consommation des avions ;
• développement et mise en œuvre de carburants alternatifs durables. Les compagnies aériennes pourront réduire leur obligation de compensation si elles utilisent des carburants répondant à des critères de durabilité^[73].

Le système entériné par la résolution A39-3 est dénomméCORSIA :Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (« Régime de compensation et de réduction de carbone pour l'aviation internationale »)^[74]. Il se traduira par l'achat decrédits carbone par les compagnies aériennes auprès d'autres secteurs via une bourse d'échanges à partir de 2021, d'abord sur volontariat, puis de manière obligatoire après 2026. Au16 juillet 2019, 81 États représentant 77 % de l'activité aérienne internationale s'étaient portés volontaires^[75], 118 enseptembre 2022^[76]. Seuls sont concernés les vols internationaux entre pays non exemptés. Les vols intérieurs ne sont pas concernés, mais les actions les concernant peuvent être incluses dans les plans d'action soumis par les États dans le cadre de l'accord de Paris^[77]. Il ne prend en compte que les émissions de CO₂^[32].

S'attendant à ce que les émissions de CO₂ de 2020 soient beaucoup plus faibles que prévu du fait de lapandémie de Covid-19, le Conseil de l'OACI décide lors de sa40^e assemblée dejuin 2020 que les émissions de 2019 serviront de référence pendant la phase pilote allant de 2021 à 2023,« pour éviter que l'industrie de l'aviation n'ait à supporter un fardeau économique inapproprié »[78]. Lors de sa41^e assemblée d'octobre 2022, le Conseil de l'OACI décide qu'à la fin de la phase pilote et jusqu'en 2035, la référence sera abaissée à 85 % des émissions de 2019[76].

L'accord ne devrait pas coûter plus de 1,8 % de chiffre d'affaires aux compagnies aériennes d'ici 2035^[80].

L'Association du transport aérien international (IATA) le considère comme « la meilleure alternative aux taxes vertes » : objectif de réduction bien défini et résultat mesurable, application internationale, transparence dans l'utilisation des fonds, co-bénéfices sociaux, économiques et environnementaux des projets financés, alors que des taxes vertes auraient un impact négatif sur les économies locales du fait de la baisse du commerce et du tourisme que l'augmentation des prix peut entraîner^[81].

Plusieurs pays, dont la Russie et l'Inde, ont critiqué l'accord et ne se sont pas portés candidats aux phases de mise en œuvre volontaire car, selon eux, il fait supporter une charge injuste aux pays émergents^[80].

À l'opposé, de nombreuses voix, en particulier celles d'ONGE, ont dénoncé les défauts et les insuffisances de l'accord :

• il est insuffisant pour atteindre l'objectif de l'accord de Paris de limiter le réchauffement à +2 °C, voire +1,5 °C[72], et n'exige pas du secteur aérien d'évaluer sa part pour y parvenir^[82],[83]. Il autorise une croissance quasi illimitée du secteur aérien^[82],[84] ;
• en instituant un mécanisme de compensation, il fait reposer une grande partie des efforts sur d'autres secteurs de l'économie^[85] et envoie le« message irresponsable que le transport aérien va parvenir à zéro émissions »^[82] ;
• il ne pèsera pas suffisamment sur le prix des billets^[86]. L'OACI prévoit que le surcoût ne dépassera pas 0,2 à 0,6 % d'ici à 2025 et de 0,5 à 1,5 % d'ici 2030^[87] ;
• il ne porte que sur le CO₂^[87] ;
• il ne portera que sur 12 % des émissions en 2030^[88], car il ne concerne que les vols internationaux et prévoit beaucoup d'exemptions. D'autre part, il ne touche pas aux émissions inférieures au niveau atteint en 2020 (l'année de référence est provisoirement 2019, voir plus haut)^{[83],[85],[80],[72]} ;
• il ne prendra effet qu'en 2021 et fonctionnera sur la base du volontariat jusqu'en 2027^[85],[89] ;
• ses règles de fonctionnement ne sont pas contraignantes, sauf si elles sont transposées dans les droits nationaux. Si c'est le cas, les pays peuvent s'écarter des règles générales et l'OACI ne dispose d'aucun moyen de les en empêcher^[90] ;
• les données relatives à son application ne sont pas accessibles au public^[90] ;
• il ne comporte pas d'exigences sur la qualité des compensations^[85],[89]. De plus, les crédits carbone liés aux forêts seront difficiles à utiliser et en tous cas insuffisants^[82],[84] ;
• il pourra être tentant pour certains pays de vendre des crédits carbone aux compagnies aériennes plutôt que de comptabiliser les réductions correspondantes dans leurscontributions déterminées au niveau national pour atteindre leurs objectifs de réduction d'émissions de GES^[91] ;
• l'échange de crédits carbone a été choisi parce qu'il est peu transparent et bon marché. Il aurait été préférable d'instituer unetaxe carbone, plus claire et plus facile à mettre en œuvre, ou de se rallier à unsystème d'échange de quotas pour coller au système européen^[83] ;
• il pourrait se substituer à des accords nationaux ou régionaux plus efficaces, comme lesystème d'échange de quotas d'émission de l'Union européenne (SEQE)^[87],[73].
• il détourne de l'utilisation de carburants alternatifs durables, dont le coût à la tonne de CO₂ évitée est supérieur de plusieurs ordres de grandeur à celui des crédits carbone^[92].

Selon une étude commandée par l'Union européenne, l'accord CORSIA a peu de chance d'atteindre son objectif de stabiliser les émissions (« carbon neutral growth ») ni de modifier concrètement l'impact climatique du transport aérien^[93],[94].

Lesystème d'échange de quotas d'émission de l'Union européenne (SEQE) s'applique depuis 2012 aux émissions de CO₂ de l'aviation civile en application de la directive 2008/101/CE du19 novembre 2008^[95]. Toutefois, face à la contestation de vingt-six États extérieurs à l'Union européenne^[96], laCommission européenne a proposé ennovembre 2012 de reporter l'application du régime aux vols en provenance et à destination de l'Espace économique européen (EEE) jusqu'à ce qu'une solution mondiale soit trouvée sous l'égide de l'OACI. La directive a néanmoins continué à s'appliquer à tous les vols à l'intérieur et entre les 31 pays européens appliquant le SCEQE^[97],[98]. Finalement, seulement38 millions de quotas (un quota représente une tonne de CO₂) ont été alloués aux compagnies aériennes sur les211 millions initialement prévus (dont 82 % à titre gratuit). Leur nombre annuel doit rester stable jusqu'en 2020 puis décroître de 2,2 % par an à partir de 2021. Les émissions liées aux vols intra-européens ayant été de 53,5 Mt en 2013 et de 64,2 Mt en 2017, cela implique qu'elles ont été compensées pour 15,5 Mt en 2013 et 26,2 Mt en 2017, soit environ 100 Mt entre 2012 and 2018[99].

Enaoût 2018, l'Association du transport aérien international (IATA) et d'autres associations de compagnies aériennes enjoignent à la Commission européenne d'adopter CORSIA et d'abandonner le SCEQE^[100]. De son côté, l'ONGTransport et Environnement souligne qu'une telle mesure génèrerait 96 Mt d'émissions supplémentaires de CO₂ en 2030 et empêcherait l'Union européenne d'atteindre son objectif de réduction d'émissions de gaz à effet de serre[101]. Une étude indépendante indique que la meilleure option serait de garder le SCEQE pour les vols intra-européens et de n'appliquer CORSIA qu'aux autres vols^[88]. Mais une autre étude appliquée à la Suède montre que, même dans ce cas, les émissions de CO₂ ne baisseraient que de 0,8 % par an d'ici 2030 (ou même augmenteraient si on prend en compte toutes les émissions), alors qu'il faudrait les réduire d'au moins 2 % par an pour avoir une chance de ne pas dépasser +2 °C de réchauffement[91].

Selon un rapport de Transport et Environnement, l'exclusion des vols internationaux du système de quotas d'émissions de l'UE exonère 70 % des émissions, entraînant un manque à gagner de7,5 milliards d'euros pour le dispositif^[102].

Le26 avril 2023, l'Union européenne parvient à un accord sur lescarburants durables d'aviation (CDA ou CAD) dans le cadre deReFuelEU Aviation, un des paquets législatifs deFit for 55 visant à atteindre les objectifs européens deréduction des émissions degaz à effet de serre d'au moins 55 % en 2030 par rapport à 1990^[103]. Les fournisseurs de carburant des aéroports de l'Union européenne devront veiller à ce que ceux-ci contiennent une part minimale de CAD. Le taux d'incorporation devra atteindre 2 % en 2025, puis 6 % en 2030, 20 % en 2035, 34 % en 2040, 42 % en 2045, et 70 % en 2050. La part des carburants de synthèse tels que lese-carburants devra atteindre 1,2 % en 2030, puis 2 % en 2032, 5 % en 2035, 10 % en 2040, 15 % en 2045 et 35 % en 2050. Sont éligibles« lesbiocarburants certifiés, les carburants renouvelables d'origine non biologique (y compris l'hydrogène renouvelable) et les carburants d'aviation à base de carbone recyclé conformes aux critères de durabilité et de réduction des émissions de ladirective sur les énergies renouvelables (RED), jusqu'à un maximum de 70 %, à l'exception des biocarburants produits à partir de cultures destinées à l'alimentation humaine ou animale, ainsi que les carburants d'aviation à faible intensité de carbone (y compris l'hydrogène bas carbone) ». L'hydrogène pourra être indifféremment produit avec de l'électricité d'origine nucléaire ou renouvelable^[104]. Le nouveau règlement est adopté le9 octobre 2023 par leConseil de l'Union européenne^[105].

Ennovembre 2019, neuf pays (Allemagne, France, Pays-Bas, Belgique, Luxembourg, Suède, Danemark, Italie et Bulgarie) demandent à la Commission européenne de proposer« une initiative européenne en matière de tarification de l'aviation civile » destinée à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Bruxelles s'y prépare depuis près d'un an, avec l'hypothèse de travail d'une taxation du kérosène à l'échelle européenne ; un rapport commandé par la Commission publié enjuin 2019 propose un montant de 33 centimes d'euro par litre^[106],[107].

Enjuillet 2021, la Commission européenne présente un projet de révision de la directive sur la taxation de l'énergie dans le cadre de son planFit for 55 visant à réduire les émissions degaz à effet de serre d'au moins 55 % en 2030 par rapport à 1990. Cette révision a pour objet de taxer les carburants selon leur impact environnemental et à mettre fin aux exemptions dont font l'objet plusieurs secteurs, dont l'aviation. Elle prévoit que lecarburant aviation pour les vols intra-européens soit progressivement taxé pour atteindre un taux minimum de 10,75 €/GJ (environ 0,38 € par litre) en 2033. Les vols en jet privé (loisirs et affaires) sont concernés, mais pas les vols destinés exclusivement au fret. Àmai 2023, le projet était toujours en négociation[108]^,[109].

Le 7 octobre 2022, les 193 États membres de l'Organisation de l'aviation civile internationale se prononcent en faveur de l'objectif deneutralité carbone pour le transport aérien en 2050. Le vote de l'OACI reste cependant une décision non contraignante pour les États^[110].

Après s'être engagée en 2009 à diviser par deux ses émissions de CO₂ en 2050 par rapport à 2005, l'Association du transport aérien international (IATA) adopte le4 octobre 2021 l'objectif deneutralité carbone en 2050^[111]. Le plan pour atteindre cet objectif, baptisé« Fly net zero », s'appuie sur une réduction des émissions de 65 % grâce à de nouveaux carburants dits « carburants durables d'aviation » (en anglais :sustainable aviation fuels (SAF)), produits à partir de biomasse et, à plus long terme, par synthèse à partir d'hydrogène vert et de CO₂. Des gains de 13 % sont attendus de nouveaux systèmes de propulsion àhydrogène ouélectriques et d'améliorations de l'efficacité pour 3 %. Le reste, soit 19 %, serait obtenu par des systèmes decapture et stockage du CO₂ et de lacompensation carbone, comme en particulier le systèmeCORSIA. Ce plan permettrait de réduire d'au moins 1,8 Gt les émissions de CO₂ du transport aérien en 2050 et de 21,2 Gt au total entre 2021 et 2050[112]^,[113].

Le prix du carburant étant un élément important des coûts du transport aérien^{[A 9]}, l'ensemble des acteurs du secteur travaille en permanence à l'amélioration de son efficacité énergétique et par voie de conséquence à la réduction de son impact climatique^[114] :

• amélioration de l'efficacité des avions : moteurs,aérodynamisme, poids ;
• amélioration des opérations : pratiques opérationnelles (taux de remplissage des avions), procédures de vol, réduction de la charge opérationnelle. La pratique assez courante dufuel tankering, qui consiste à emporter plus de carburant que nécessaire pour éviter de faire le plein à l'escale suivante si le carburant y est plus cher, génère des émissions supplémentaires de CO₂ évaluées parEurocontrol à 901 000 t/an pour l'Europe[115] ;
• amélioration des infrastructures : aéroports,gestion du trafic aérien.

Ces améliorations sont encore loin de compenser la forte croissance du trafic (voir plus haut).

Certains auteurs soulignent qu'il ne suffit pas de chercher à réduire les émissions de CO₂ et qu'il faut agir sur les autres émissions, comme lestraînées de condensation^[116], qui pourraient être minimisées en évitant les routes aériennes traversant des masses d'air très humides^[91]. Des chercheurs ont mis en évidence qu'une faible proportion des vols était responsable de l'essentiel duforçage radiatif dû aux traînées de condensation, particulièrement sur la route très fréquentée de l'Atlantique nord, et proposent que ces vols soient déroutés pour éviter les masses d'air sursaturées en glace. Cela ne concernerait qu'un vol sur vingt pour un bénéfice important pour le climat et un coût en carburant minime^[19].

The Shift Project propose en 2020 plusieurs mesures techniques pour réduire les émissions de CO₂ de l'aviation :décarboner les opérations au sol, notamment en assurant la majorité des roulages par des tracteurs électriques ; limiter fortement lefuel tankering ; remplacer les appareils de petite capacité àturboréacteurs par des appareils àturbopropulseurs ; optimiser les trajectoires de vol en visant la moindre consommation de carburant^[117].

L'OACI prévoit une production de 128 Mt d'agrocarburants en 2040 et 285 Mt en 2050, qui couvrirait alors 50 % de la consommation des avions pour les vols internationaux[118]. Pour comparaison, la production mondiale d'agrocarburants était de 82 Mt en 2016[119]. L'Organisation non gouvernementale environnementaleTransport et Environnement a calculé que couvrir avec des agrocarburants la totalité de la consommation des avions pour l'ensemble des vols au niveau mondial en 2050 nécessiterait plus de3,5 millions de kilomètres carrés deterres arables, soit plus de six fois la superficie de la France, et irait à l'encontre des efforts pour accroître lespuits de carbone, voire accroîtrait ladéforestation et la destruction deprairies. Cette voie serait donc incapable de délivrer les réductions d'émissions de CO₂ attendues^[120]. Pour réduire l'utilisation de bonnes terres, l'OACI encourage la mise en culture defriches industrielles ou urbaines^[118] et Transport et Environnement préconise que l'on n'utilise que des biocarburants fabriqués à partir de déchets ou derésidus agricoles^[120].

L'IATA s'est fixé l'objectif d'un milliard de passagers voyageant dans des avions alimentés en carburants durables d'ici 2025^[121]. En 2019, la proportion de carburants durables dans le kérosène utilisé pour l'aviation est toutefois inférieure à 0,1 %^[122].

Au niveau mondial, la part des agrocarburants dans la consommation de carburant du transport aérien est de l'ordre de 0,01 %. Seuls cinq aéroports offrent en 2019 la possibilité de faire le plein de biocarburants : Oslo, Stockholm et Bergen en Europe, et Los Angeles et San Francisco aux États-Unis. Amsterdam-Schiphol et Londres-Heathrow s'ajouteront bientôt à la liste, et une dizaine de sites de production sont en cours de construction, notamment en Hollande et au Royaume-Uni. Malgré ces avancées, la part des biocarburants devrait atteindre 2 % seulement des besoins du secteur en 2025, selon les prévisions de l'IATA. Selon son directeur général, Alexandre de Juniac,« la production actuelle permettrait de satisfaire 10 % des besoins du transport aérien, mais l'essentiel de la production va encore à l'automobile, pour laquelle il existe pourtant l'alternative de l'électrification ». Au Royaume-Uni, le gouvernement prévoit la construction de 14 sites de production de carburants alternatifs d'ici 2035, qui produiront l'équivalent de 8 % des besoins de l'aviation britannique et jusqu'à 30 % en 2050. En France, aucun projet de site de production de kérosène alternatif n'est encore annoncé fin 2019^[123].

En France, lastratégie nationale bas carbone prévoit d'incorporer 2 % de biocarburants dans le kérosène en 2025, 5 % en 2030 et vise 50 % en 2050 pour atteindre laneutralité carbone. La ministre de la Transition écologique et solidaire,Élisabeth Borne, a lancé le27 janvier 2020 un appel à manifestation d'intérêt pour la production de biocarburants aéronautiques durables (biocarburants de deuxième génération). Total affirme que sa bio-raffinerie de La Mède pourrait produire 100 000 tonnes de biocarburant par an par hydrogénation des huiles végétales usagées et des graisses, mais qu'il faudrait pour cela créer une filière d'approvisionnement ; en attendant, Total importe son biokérosène du Brésil. D'autres procédés pourraient utiliser la cellulose de déchets agricoles et forestiers, les boues d'épuration ou les papiers cartons^[124].

En avril 2021, Total annonce avoir démarré la production de biocarburants pour le transport aérien sur ses sites de La Mède, dans les Bouches-du-Rhône, et d'Oudalle, près du Havre en Seine-Maritime. La réglementation française prévoit que le kérosène commercialisé dans l'Hexagone devra incorporer au moins 1 % de biocarburants à partir du1^er janvier 2022. Le biokérosène de Total sera produit à base d'huiles alimentaires usagées et de graisses animales collectées auprès des cantines, restaurants, abattoirs et supermarchés. D'après un rapport ministériel de 2020, les quantités disponibles d'huiles usagées et de graisses animales collectées en France sont de 300 000 tonnes par an ; Total prévoit de produire 170 000 tonnes de biokérosène à partir de 2024 sur le seul site de Grandpuits. Ces ressources seront vite insuffisantes, et Total étudie d'autres filières : éthanol, déchets municipaux, algues,e-carburants produits à partir d'électricité renouvelable, importations de graisses animales. Les biocarburants à base d'huiles usagées et de graisses sont trois à quatre fois plus coûteux que le kérosène d'origine fossile, et jusqu'à dix fois plus chers pour les procédés les plus innovants^[125].

En Suisse, l'EMPA étudie et publie des exemples de carburants alternatifs synthétiques, lese-carburants^[126].

Le projetSUN-to-LIQUID, financé par l'UE et la Suisse, prévoit de réaliser la production de kérosène renouvelable à partir de rayonnement solaire, d'eau et de CO₂ à une échelle pré-commerciale. Les partenaires du projet affirment obtenir une réduction de 90 % des émissions nettes de CO₂ par rapport au kérosène conventionnel, mais la rentabilité économique n'est pas démontrée^[127].

Ledihydrogène peut alimenter directement desréacteurs, selon le même principe que lesergols de fusée àhydrogène liquide. Sa combustion dans de telsmoteurs à hydrogène n'entraîne pas d'émissions directes de CO₂, mais les émissions de NOx subsistent et les émissions de vapeur d'eau sont plus que doublées, ce qui pourrait obliger à réduire l'altitude de croisière pour limiter la formation de trainées de condensation et de cirrus^[91],[128].

C'est plutôt son usage enpile à combustible qui est envisagé pour l'avion électrique ouhybride^[129]. En effet, la densité d'énergie de celles-ci est bien supérieure à celle desaccumulateurs au lithium, ce qui explique qu'elles« ont été utilisées sur chaque vol spatial américain habité, depuis Apollo jusqu'à la navette spatiale ». Des études et des prototypes sont en cours. Toutefois, le renouvellement de la flotte d'avions et la mise en place d'un réseau de production et de distribution adaptés pourraient prendre plusieurs décennies^[91].

L'utilisation de l'hydrogène ne peut permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre que s'il est produit à partir d'énergies bas-carbone. Ce n'est pas le cas de la majeure partie de la production actuelle, réalisée à partir d'énergies fossiles. Laproduction d'hydrogène à partir de sources renouvelables est contrainte par le manque de capacité de production, un coût très élevé et une forte demande d'électricité renouvelable pour d'autres usages^[128],[130].

En septembre 2020, Airbus présente ses projets d'avions décarbonés « ZEROe » avec l'objectif de« sortir le premier avion décarboné à l'horizon 2035 ». Le premier Airbus à hydrogène devrait être capable d'accomplir l'essentiel des missions d'un A320 actuel : transporter quelque200 passagers avec un rayon d'action maximal d'environ 3 500 km. Le réservoir d'hydrogène, quatre fois plus gros, à capacités égales, que le réservoir de kérosène classique, serait logé à l'arrière de l'avion. À plus long terme, Airbus prépare également les futurs long-courriers à hydrogène, qui pourraient prendre la forme d'une aile volante d'environ200 places ; cette architecture permettrait de caser les deux énormes réservoirs d'hydrogène nécessaire à un trajet longue distance de part et d'autre de la cabine de passagers centrale[131].

Selon une étude européenne, remplacer le kérosène par ledihydrogène permettrait de réduire de 50 à 70 % l'impact du transport aérien sur le climat. Selon Stéphane Cueille, directeur de la recherche deSafran,« du point de vue du motoriste, brûler de l'hydrogène ou des carburants de synthèse plutôt que du kérosène ne présente pas de problème majeur ; le moteur reste le même à 90 %. Les principales difficultés sont plutôt au niveau du stockage et du circuit de distribution du carburant à bord ». Cependant, du fait de sa très faible densité, l'hydrogène sous sa forme liquide, la plus compacte, nécessite des réservoirs quatre fois plus gros que le kérosène. De plus, pour rester liquide, l'hydrogène doit être maintenu à−253 °C. Une étude du programme européenClean Sky 2 estime qu'à l'horizon 2050, 40 % de la flotte européenne court et moyen-courrier pourrait s'être convertie à l'hydrogène. Les avions long-courriers, qui représentent la moitié des émissions de CO₂ du transport aérien en France, ne pourront pas être concernés. La production d'hydrogène décarbonée devra être augmentée rapidement : selon l'étude de CleanSky 2, la conversion progressive de l'aviation à l'hydrogène, qui ne sera jamais totale, nécessitera 10 millions de tonnes de H₂ par an en 2035 et 40 millions en 2050, soit 5 à 10 % de la production projetée à cet horizon ; de 7,30 $ par kilogramme en 2020, le prix de l'hydrogène vert tomberait à 3,20 $ en 2030 et à 1,70 $ en 2050[132].

En 2019, les seuls avions électriques commercialisés sont desavions de loisir.

En 2020, le principal projet d'avion commercial est porté par la compagnie aérienne britanniqueEasyJet, associée à la startup américaineWright Electric, qui vise la mise en service commerciale en 2030 d'un avion de 150 à 180 places pour des vols de 500 km environ. Wright estime que la propulsion électrique réduira la facture énergétique des appareils d'environ 30 %[133].

Le projetE-Fan X, associantAirbus àSiemens etRolls-Royce et misant sur la propulsion hybride^[134] est abandonné enavril 2020, victime de lacrise mondiale liée à la pandémie de Covid-19^[135]. Siemens estimait en 2018 que cette technologie devait permettre de transporter 50 à 100 passagers sur 1 000 km avant 2035[136].

Leplan de relance de l'aéronautique présenté le9 juin 2020 par le gouvernement français fixe l'objectif de lancer en 2035 le premier avion « vert » ou « zéro émission de CO₂ », et non en 2050 comme envisagé initialement. Le projet comporte plusieurs étapes : lancer le « successeur de l'Airbus A320 » vers 2030, avec un objectif de réduction de 30 % de sa consommation de carburant, tout en préparant l'étape suivante : le passage à l'hydrogène vers 2035. Un premier prototype ou démonstrateur devrait voir le jour vers 2026-2028 ; un avion régional hybride devrait également être conçu avant la fin de la décennie. Le plan du gouvernement prévoit un investissement de 1,5 milliard d'euros d'ici à 2022, afin de participer au financement des différents projets derecherche et développement identifiés par les industriels^[137].

Parmi les projets d'avions décarbonés présentés en septembre 2020 par Airbus figure un avion régional à hélice, successeur des actuels ATR, allant jusqu'à 100 places et capable de parcourir de courtes distances de l'ordre d'un millier de kilomètres, au moyen de moteurs électriques^[131].

En 2021, plus de300 projets d'avions électriques sont en cours à travers le monde : Velis, Integral-E, eflyer, Alérion, Alcyon, Cassio, Ampaire, ERA, P-Volt, ES-19,Eviation Alice, etc. La plupart sont encore au stade du prototype ou du démonstrateur, mais quelques-uns volent déjà quotidiennement, comme leVelis Electro de l'avionneur slovènePipistrel, premier avion 100 % électrique au monde à avoir obtenu la certification de l'Agence de l'Union européenne pour la sécurité aérienne, enjuin 2020. Une étude européenne envisage le remplacement progressif, au cours de la décennie 2030, des jets régionaux de 70 à110 sièges utilisés sur les lignes intérieures par de petits avions électriques d'une trentaine de sièges^[138].

Dans les années 1970, la sociétéAeroVironment conçoit leGossamer Condor et leGossamer Albatross, deux avions sans moteur. Le premier traverse laManche en 1979^[139].

Le rythme des améliorations techniques étant insuffisant pour compenser la croissance du trafic aérien, nombreux sont ceux qui appellent au ralentissement de sa croissance, voire à sa décroissance, plutôt que de recourir à lacompensation carbone comme l'a acté l'OACI en 2016 (voir plus haut) : des chercheurs comme Paul Peeters^[140],Kevin Anderson^[141],[142] ou Jörgen Larsson^[91] et des ONG comme le réseau mondial Stay Grounded^[143] ou l'organisationTransport et Environnement en Europe^[144]. Une des principales propositions consiste à contraindre la demande par l'augmentation des tarifs, par exemple par la taxation dukérosène ou des billets d'avion.

Lekérosène bénéficie d'un régime d'exception en matière de taxes. Le carburant desvols internationaux est non taxé, en vertu d'une série d'accords bilatéraux conclus dans la foulée de laConvention de Chicago du7 décembre 1944, ainsi que d'une résolution de l'OACI de 1993^{[A 10],[91],[146]}. Les États ont par contre la possibilité de taxer le carburant des vols nationaux, et certains comme les États-Unis, le Brésil, l'Inde^[59], le Japon et la Norvège le font^[91].

En France, l'exemption deTICPE sur le kérosène a été évaluée officiellement à 3,6 milliards € en 2019. Cette évaluation applique le taux réduit dont bénéficiait alors l'aviation de loisirs ; en appliquant le taux de l'essence automobile, l'exonération s'élève à 6,2 milliards € (hors TVA)[147]. Des personnalités politiques se sont élevées contre la non-taxation du kérosène, commeFrançois de Rugy en 2010, alors qu'il était députéEELV^[148] et, en 2016,Karima Delli, également membre d'EELV, députée européenne et présidente de lacommission transport duParlement européen^[149]. Ennovembre 2018, alors qu'il n'était plusministre de la Transition écologique et solidaire,Nicolas Hulot se prononce en faveur de la taxation du kérosène et du fioul lourd des cargos^[150].

Selon une étude réalisée pour laCommission européenne, il est juridiquement possible, dans le cadre de la convention internationale de Chicago, de taxer le kérosène sur les vols intérieurs et les vols internationaux, à condition que les pays s'entendent bilatéralement sur son application^[107].

L'Union européenne exonère les billets d'avion deTVA, alors qu'elle autorise les compagnies aériennes à la déduire de leurs charges^[151]. Certains pays appliquent toutefois la TVA sur les vols intérieurs : l'Allemagne, à taux plein^[152], la France au taux réduit de 10 % à l'exception des liaisons avec lesOutre-mer^[153].

Plusieurs pays européens appliquent d'autres taxes sur les billets d'avion^[154] : le Royaume-Uni (Air Passenger Duty), la Suède (« Contribution écologique au décollage » sur les vols intérieurs^[150]), la France (taxe de solidarité sur les billets d'avion), l'Allemagne, l'Autriche, l'Italie et la Norvège^[91],[155]. Les Pays-Bas projettent de le faire en 2021^[156]. Ces taxes concernent les vols intérieurs et internationaux et leur montant est le plus souvent fonction de la distance^[91]. Selon une étude de 2019 de la Commission européenne, le pays membre de l'Union européenne où la taxation des billets d'avion est la plus élevée est le Royaume-Uni (40 € de taxes par passager en moyenne), devant l'Allemagne[157].

Au Royaume-Uni, plusieurs organisations, parmi lesquellesGreenpeace,Les Amis de la Terre et laNew Economics Foundation (en), soutiennent l'instauration d'une taxe progressive sur les vols fréquents :« Tout le monde aurait droit à un vol non taxé par an, après quoi une taxe de plus en plus élevée serait appliquée sur les vols supplémentaires »^[158]. Six parlementaires ont déposé une motion en ce sens à laChambre des communes, mais n'ont réussi à rallier que deux de leurs collègues^[158]. Cette mesure est défendue par les économistesThomas Piketty etLucas Chancel comme une alternative à unetaxe carbone progressive sur l'ensemble des émissions de CO₂ : ils proposent notamment« la taxation de tous les billets de première classe à hauteur de 180 € et de tous les billets de classe économie à hauteur de 20 €, ce qui« permettrait de générer150 milliards d'euros pour l'adaptation au changement climatique chaque année »^[159]. »

Le scénarionégaWatt, qui vise laneutralité carbone en France en 2050, repose sur l'hypothèse d'un moindre usage de l'avion : il serait utilisé moins souvent et pour aller moins loin. Les voyages de moins de 800 km seraient ainsi effectués en train[160].

Le bureau d'études français B&L évolution propose une« économie derationnement » comprenant plusieurs mesures pour« s'aligner sur une trajectoire compatible » avec une limitation du réchauffement climatique à +1,5 °C, dont l'interdiction dès 2020 de tout vol« non justifié » hors d'Europe, la suppression des vols intérieurs ou l'instauration d'une loterie nationale distribuant 500 000 billets par an[161]. Au Royaume-Uni, le scénario développé par UK Fires, un groupe de chercheurs universitaires, et publié le29 novembre 2019, est encore plus radical et préconise d'arrêter complètement de prendre l'avion tant que les avions électriques ne seront pas opérationnels et de fermer progressivement tous les aéroports^[162].

Né en Suède, le sentiment deflygskam (traduit en français par « honte de prendre l'avion ») défie le transport aérien. Des voyageurs sensibilisés à laprotection de l'environnement prennent moins l'avion et privilégient le train^[163],[164]. Créé par la suédoise Maja Rosén, le mouvementWe stay on the ground mène des campagnes d'engagement à ne pas prendre l'avion pendant un an (« Flight free 2019 », puis « Flight free 2020 ») qui ont essaimé dans de nombreux pays^[165],[166], dont la France où il se nomme « Restons les pieds sur Terre »^[167]. En France également, les sitesStay on the ground^[168] etNotre Choix^[169] ont pour objectif d'inciter les gens à moins prendre l'avion, de récolter des signatures de personnes s'engageant à ne plus prendre l'avion ou de faire pression sur le gouvernement.

Des chercheurs appellent le monde académique à moins prendre l'avion : campagneFlying less au Royaume-Uni^[166], lettre ouverte de 650 universitaires danois^[170]. En 2019, l'université de Genève annonce son intention de réduire de moitié avant 2030 ses émissions de CO₂ dues aux déplacements en avion^[171].

À l'occasion de la publication le22 avril 2020, en pleine crise liée à la pandémie de Covid-I9, d'un rapport intituléClimat, santé : mieux prévenir, mieux guérir par leHaut Conseil pour le climat^[172], sa présidenteCorinne Le Quéré déclare :« Ce n'est pas le moment de soutenir l'aviation coûte que coûte, mais d'ouvrir le débat sur le fait de réduire les déplacements en avion »^[173].

Enmai 2020, lelaboratoire d'idéesThe Shift Project propose plusieurs mesures réglementaires destinées à réduire l'usage de l'avion en contrepartie des aides publiques françaises : supprimer d'ici à fin 2022 lesliaisons aériennes intérieures lorsqu'une alternative ferroviaire est satisfaisante (liaison inférieure à4 h 30 et à une fréquence suffisante) ; interdire les vols d'avions d'affaires pour motifs privés ; restreindre les avantages liés aux programmes de fidélité ; informer et sensibiliser les consommateurs sur l'impact climatique du transport aérien et sur ses alternatives ; renforcer la réglementation de la publicité et des offres commerciales^[117]. Dans un deuxième rapport publié enmars 2021, The Shift Project détermine que les évolutions technologiques prévues par le secteur sont insuffisantes pour respecter lebudget carbone dont disposerait l'aviation d'ici 2050 pour limiter le réchauffement à +2 °C si on suppose que sa part dans les émissions totales reste égale à ce qu'elle était en 2018 (croissance identique pour tous les secteurs), et que cela implique d'adapter l'offre et de prendre des mesures pour restreindre la demande[174]^,[175].

À l'inverse, le transport aérien risque de souffrir du changement climatique et de ses conséquences^[176],[177] :

• réduction de laportance des avions, due à la diminution de lamasse volumique de l'air quand la température augmente. Cela pourrait rendre difficile les décollages dans des conditions extrêmes de température, en particulier sur les aéroports d'altitude élevée où l'air est moins dense, et obliger à réduire la charge des avions, planifier les vols la nuit ou aux heures les moins chaudes, allonger les pistes ou modifier la conception des avions pour augmenter leur portance^[178] ;
• accroissement des risques d'inondation des aéroports, sous l'effet de tempêtes ou cyclones plus fréquents et plus intenses^[179] et, pour ceux situés en bordure de mer, de l'élévation du niveau de la mer. Au moins 364 d'entre eux seraient menacés d'inondation en 2100 si le réchauffement est limité à +2 °C, et 572 si le réchauffement se poursuit sur la tendance actuelle, contre 269 aujourd'hui[180] ;
• accroissement de la vitesse desjet streams. L'augmentation de la vitesse desjet streams devrait augmenter les temps de trajet aller et retour, selon des simulations indiquant qu'un doublement de la concentration de CO₂ entraînerait une augmentation annuelle de 2 000 h des temps de vol sur l'ensemble des liaisons transatlantiques[181] ;
• accroissement desturbulences en air clair dans lesjet streams du fait de l'accroissement ducisaillement vertical. Des simulations ont montré qu'un doublement de la concentration de CO₂ entraînerait une augmentation de leur fréquence sur les vols transatlantiques hivernaux : +59 % pour celles d'intensité faible, +94 % pour celles d'intensité modérée et +149 % pour celles d'intensité forte^[182],[183]. Ce phénomène est observé au-dessus de l'Atlantique Nord, l'une des routes aériennes les plus fréquentées au monde, la durée annuelle totale des turbulences graves ayant augmenté de 55 % entre 1979 et 2020 (27,4 h/an). Les turbulences modérées ont quant à elles augmenté de 37 % et les turbulences légères de 17 %[184]^,[185].

 : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

Rapports du GIEC

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• (en) Groupe de travail I du GIEC, « IPCC Fifth Assessment Report: Climate Change 2013: The Physical Science Basis », surGIEC,2013(consulté le23 octobre 2017).
  On trouvera les passages traitant des effets de l'aviation dans(en) « Aviation in the IPCC AR5: Working group I release », surAir Transport Action Group (ATAG),novembre 2013(consulté le23 octobre 2017)
• (en) Ottmar Edenhofer, Ramón Pichs-Madrug et Youba Sokona, « IPCC Fifth Assessment Report: Climate Change 2013: Working Group III: Mitigation of Climate Change », surGIEC,2013(consulté le22 novembre 2017)

Articles

• (en) Robert Sausenet al., « Aviation radiative forcing in 2000: An update on IPCC (1999) » [« Le forçage radiatif de l'aviation en 2000 : une mise à jour de IPCC (1999) »],Meteorologische Zeitschrift,vol. 14,n^o 4,‎août 2005,p. 555-561(lire en ligne)
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Rapports

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Livres

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Films

• Prendre l'avion : à quel coût ?, réalisé par Kasper Verkaik, 2018

• Clément Mallet, « Les idées reçues sur l'aviation et le climat », surCarbone 4,11 octobre 2022