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Longues lignes blanches qui quadrillent parfois le ciel, les traînées laissées par les avions alimentent depuis longtemps interrogations et idées reçues. Pourtant, leur origine est bien connue : ce sont des nuages de cristaux de glace formés dans des conditions atmosphériques particulières. Loin d’être anodines, certaines de ces traînées persistent pendant des heures et contribuent au réchauffement climatique. Comment se forment-elles ? Quel est réellement leur impact ? Peut-on les éviter ? Et que sait-on scientifiquement des fameux « chemtrails » ?
Depuis que l’aviation sillonne le ciel, de longues lignes blanches apparaissent régulièrement dans le sillage des avions : ce sont des traînées de condensation, ou contrails en anglais, contraction de « condensation trails ». Elles se forment dans certaines conditions de température et d’humidité rencontrées principalement à l’altitude de croisière des avions de ligne. Certaines disparaissent en quelques secondes ou quelques minutes, tandis que d’autres peuvent persister plusieurs heures, s’étendre sous l’effet des vents et finir par ressembler à des cirrus naturels.
À chaque instant, plusieurs milliers d’avions survolent la Terre et des dizaines de milliers de vols sont effectués quotidiennement. Le nombre exact varie fortement selon l’heure, la saison et la définition retenue — vols commerciaux, fret, aviation d’affaires, aviation générale, etc. — comme le montrent les données de suivi du trafic aérien de FlightAware. La multiplication des vols rend donc les traînées de condensation particulièrement fréquentes dans les grands couloirs aériens.
Depuis 2017, l’Atlas international des nuages de l’Organisation météorologique mondiale (OMM) utilise une nomenclature spécifique pour ces nuages d’origine humaine. Une traînée de condensation qui persiste au moins dix minutes est appelée Cirrus homogenitus. Lorsqu’elle s’étale et se transforme au point de prendre l’apparence d’un cirrus plus classique, elle peut ensuite être classée comme nuage homomutatus. Il ne s’agit donc pas d’une nouvelle catégorie physique de matière dans l’atmosphère, mais d’une classification météorologique de nuages dont l’origine anthropique est identifiable.
Comment se forme une traînée de condensation ?
Les réacteurs brûlent un carburant composé principalement d’hydrocarbures. Leur combustion produit notamment du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau, ainsi que des oxydes d’azote et de petites quantités de particules, notamment de suie. À l’altitude de croisière, généralement autour de 8 à 12 km, l’air est très froid. Lorsque les gaz d’échappement chauds et humides se mélangent à cet air, le mélange peut atteindre la saturation : de minuscules gouttelettes se forment puis gèlent presque immédiatement autour de particules servant de noyaux de condensation. C’est le mécanisme décrit par le critère thermodynamique de Schmidt-Appleman.
Les traînées sont fréquentes dans l’air très froid de la haute troposphère, souvent en dessous d’environ −40 °C. Leur persistance dépend surtout d’un second facteur : l’air ambiant doit être suffisamment humide par rapport à la glace, typiquement saturé ou sursaturé en glace. Si l’air est trop sec, les cristaux se subliment rapidement et la traînée disparaît. Dans une région sursaturée en glace, elle peut au contraire s’élargir et subsister plusieurs heures.
Traînées de condensation et « chemtrails » : que dit la science ?
Les traînées persistantes sont parfois interprétées comme la preuve de « chemtrails », terme employé pour désigner l’idée selon laquelle certains avions disperseraient secrètement et délibérément des produits chimiques ou biologiques dans l’atmosphère à grande échelle. Aucune donnée scientifique vérifiable ne démontre l’existence d’un tel programme clandestin associé aux traînées laissées par le trafic aérien ordinaire.
Une étude publiée en 2016 dans la revue Environmental Research Letters a interrogé 77 spécialistes de la chimie atmosphérique, des traînées de condensation et des dépôts atmosphériques. Soixante-seize d’entre eux ont déclaré n’avoir rencontré aucune preuve d’un programme secret d’épandage atmosphérique à grande échelle. Les observations fréquemment présentées comme des preuves — longues traînées, croisements formant des quadrillages, interruptions soudaines ou analyses de substances retrouvées au sol — peuvent être expliquées par la physique des traînées, l’organisation des routes aériennes, les mouvements de l’atmosphère et les sources ordinaires de pollution ou de poussières.
Une traînée peut par exemple commencer ou s’interrompre brutalement alors que l’avion poursuit son vol en ligne droite. Ce phénomène n’implique pas que le pilote ait activé ou interrompu un dispositif d’épandage : l’appareil peut simplement entrer dans une couche d’air sursaturée en glace puis en sortir. De même, des traînées qui se croisent ou forment un quadrillage correspondent naturellement à des routes aériennes différentes empruntées à des moments différents, puis déformées et déplacées par les vents d’altitude.
Les cas ou des épandages aériens existent bien
Toutefois, des avions peuvent effectivement être utilisés pour l’épandage agricole, la lutte contre les incendies ou, dans certains pays, l’ensemencement de nuages destiné à tenter de modifier localement les précipitations. Certains avions sont également capables de délester exceptionnellement du carburant en situation d’urgence. Ces pratiques sont spécifiques, identifiables mais sans rapport avec la formation des traînées de condensation derrière les avions de ligne en croisière.
De même, différents procédés de géo-ingénierie solaire, comme l’injection hypothétique d’aérosols dans la stratosphère, font l’objet de recherches et de débats scientifiques. L’existence de ces recherches ne constitue pas, pour le moment, une preuve que les traînées actuellement observées seraient produites par un programme de géo-ingénierie.
Rappelons qu’une traînée de condensation est constituée essentiellement de cristaux de glace formés à partir de l’eau présente dans les gaz d’échappement et dans l’atmosphère environnante, même si, comme toute combustion, le fonctionnement d’un réacteur s’accompagne également d’émissions de CO2, de NOx et de particules.
L’impact des traînées de condensation sur le réchauffement climatique
L’intérêt scientifique porté aux traînées ne vient donc pas d’un hypothétique épandage chimique, mais de leur effet réel sur le bilan énergétique de la planète. Les traînées persistantes et les cirrus qui en dérivent modifient la quantité de rayonnement solaire et infrarouge qui traverse l’atmosphère.
Le rôle des nuages dans le climat dépend fortement de leur altitude, de leur épaisseur, de l’heure et des conditions météorologiques. Un nuage réfléchit une partie de la lumière solaire vers l’espace, ce qui tend à refroidir la surface, mais il absorbe également une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre, ce qui tend à la réchauffer. Les nuages bas et épais ont généralement un effet net refroidissant. Les cirrus élevés et relativement fins ont, en moyenne, un effet net réchauffant.
Pour les traînées, l’effet peut donc varier d’un cas à l’autre : certaines traînées diurnes peuvent avoir un faible effet refroidissant, mais leur effet moyen à l’échelle mondiale est considéré comme réchauffant. La nuit, en l’absence de lumière solaire à réfléchir, leur effet est essentiellement réchauffant.
La synthèse publiée par David Lee et ses collègues dans Atmospheric Environment estimait qu’en 2018 le forçage radiatif effectif net de l’aviation atteignait environ 101 mW/m², avec une importante marge d’incertitude. Les cirrus issus des traînées constituaient la principale contribution, avec environ 57 mW/m², devant le CO2 accumulé par l’aviation, avec environ 34 mW/m², et les effets nets des émissions d’oxydes d’azote (NOx), évalués à environ 18 mW/m². D’autres effets, plus faibles, liés notamment à la vapeur d’eau, aux suies et aux aérosols sulfatés, complètent ce bilan ; certains réchauffent le climat tandis que les sulfates exercent un effet refroidissant. Une fois l’ensemble de ces contributions additionnées, le forçage radiatif effectif net de l’aviation est estimé à environ 101 mW/m².
Dans cette évaluation, les effets autres que le CO2 représentaient environ 66 % du forçage radiatif effectif net de l’aviation en 2018. Les traînées de condensation et les cirrus qui en dérivent en constituaient la contribution individuelle la plus importante.
Dans leur étude publiée en 2019 dans Atmospheric Chemistry and Physics, Lisa Bock et Ulrike Burkhardt avaient estimé, à partir des scénarios de trafic disponibles à l’époque, que le forçage radiatif des cirrus de traînées pourrait approximativement tripler entre 2006 et 2050 si la croissance du trafic aérien se poursuivait. Leur scénario supposait notamment un trafic environ quatre fois supérieur à celui de 2006. Il s’agissait d’une projection conditionnelle et non d’une prévision certaine : l’évolution réelle dépendra du trafic, des moteurs, des carburants, des routes empruntées et des mesures de réduction mises en œuvre.
Traînées de condensation laissées par un Boeing 787 au-dessus de la Russie
L’impact des traînées est particulièrement important dans les régions cumulant un trafic intense et des conditions météorologiques favorables à leur persistance, notamment en Amérique du Nord, dans l’Atlantique Nord et en Europe. Il augmente également dans les régions où le trafic aérien progresse rapidement. Mais l’effet climatique d’une traînée dépend beaucoup plus de la situation météorologique rencontrée que de sa seule longueur visible depuis le sol.
Selon une analyse citée par Transport & Environment (T&E) en septembre 2026, environ 3 % des vols auraient été responsables de 80 % du réchauffement associé aux traînées en 2019. Une part importante de ces vols à fort impact se produisait la nuit et pendant l’hiver. Cette concentration explique pourquoi il pourrait être possible d’obtenir une réduction significative du réchauffement en ne modifiant qu’une petite fraction des vols.
Dans le scénario étudié par Klima Consulting pour T&E, des mesures commençant en 2030 et réduisant de moitié le réchauffement imputable aux traînées permettraient de diminuer le réchauffement mondial d’environ 0,025 °C en 2050 et de 0,049 °C en 2070 par rapport à un scénario sans ces mesures.
T&E estime également qu’au niveau actuel de trafic, diviser par deux le réchauffement dû aux traînées correspondrait à un bénéfice climatique compris entre 67 et 225 millions de tonnes de CO2 équivalent par an avec la métrique à 100 ans utilisée dans l’étude, soit l’équivalent de 7 à 23 % des émissions mondiales annuelles de CO2 de l’aviation en 2025.
Cette conversion en « CO2 équivalent » doit être interprétée avec prudence : les traînées sont des phénomènes de courte durée alors que le CO2 s’accumule pendant très longtemps, et les équivalences dépendent donc fortement de la métrique et de l’horizon temporel choisis.
Les études mettent aussi en évidence plusieurs incertitudes scientifiques qui restent importantes pour optimiser les décisions vol par vol : la prévision de l’humidité dans la haute troposphère, les propriétés des cristaux de glace nouvellement formés, l’intensité exacte de l’effet radiatif de chaque traînée, les interactions entre plusieurs traînées dans une même région et leurs interactions avec les cirrus naturels. Ces incertitudes modifient surtout l’ampleur du bénéfice attendu et la capacité à identifier à l’avance les traînées les plus réchauffantes ; elles ne remettent pas en cause le mécanisme physique de formation des traînées.
T&E et to70 proposent ainsi qu’un évitement systématique des trainées de condensation pourrait commencer à être généralisé vers 2032 dans des situations relativement simples : périodes de faible trafic, notamment certaines nuits d’hiver, et régions européennes moins congestionnées.
Sa mise en œuvre nécessiterait notamment d’intégrer des modèles de prévision des traînées aux logiciels de planification des compagnies aériennes, de former pilotes et dispatchers, d’adapter les procédures du contrôle aérien et d’harmoniser les pratiques à l’échelle européenne sous la coordination du gestionnaire de réseau Eurocontrol. Les auteurs estiment qu’une quinzaine d’essais opérationnels et des expérimentations impliquant plusieurs acteurs seraient nécessaires. T&E chiffre à environ 100 millions d’euros le financement permettant, selon cette feuille de route, de porter ces dispositifs à un niveau de maturité suffisant pour un déploiement industriel dans les situations les plus favorables.
Le contexte réglementaire évolue
Dans l’Union européenne, la surveillance et la déclaration des effets climatiques autres que le CO2 de l’aviation sont obligatoires depuis 2025 pour une première catégorie de vols couverts par le système européen d’échange de quotas d’émission. Le dispositif doit s’étendre à partir de 2027 à l’ensemble des vols au départ ou à destination de l’Espace économique européen. En juillet 2026, la Commission européenne a également proposé, dans le cadre d’une révision du marché carbone, un mécanisme pouvant soutenir financièrement l’utilisation de modèles de prévision des traînées par les compagnies aériennes. À la date de publication de cet article, il s’agit d’une proposition législative et non d’une mesure définitivement adoptée.
À l’échelle internationale, CORSIA, le mécanisme de l’Organisation de l’aviation civile internationale, porte essentiellement sur les émissions de CO2 des vols internationaux et sur leur compensation au-dessus d’un niveau de référence. Il ne constitue donc pas, en lui-même, un dispositif de réduction des traînées ou des autres effets climatiques non liés au CO2.
Une première piste consiste à diminuer les particules émises par les moteurs. La suie issue de la combustion constitue en effet un support important pour la formation des premiers cristaux de glace. Des carburants contenant moins de composés aromatiques et certains carburants d’aviation durables peuvent réduire fortement le nombre de particules de suie et, dans certaines conditions, le nombre de cristaux de glace présents dans une traînée. Cette diminution peut rendre la traînée optiquement moins épaisse et réduire son effet climatique.
Réduire la suie ne signifie cependant pas supprimer automatiquement les traînées. Lorsque les émissions de suie deviennent très faibles, d’autres particules présentes dans les gaz d’échappement ou dans l’air ambiant peuvent servir de noyaux de condensation. L’effet des carburants alternatifs et des nouvelles générations de moteurs doit donc encore être quantifié précisément en conditions réelles.
La stratégie actuellement considérée comme la plus directement exploitable consiste à éviter temporairement les petites régions de l’atmosphère dans lesquelles une traînée persistante et fortement réchauffante devrait se former. Une modification limitée de l’altitude, de la trajectoire ou, dans certains cas, de l’horaire du vol peut permettre de contourner une couche d’air sursaturée en glace.
Il ne serait ni nécessaire ni souhaitable d’éviter toutes les traînées. Certaines disparaissent rapidement et ont un impact négligeable ; certaines traînées diurnes peuvent même avoir momentanément un effet radiatif neutre ou refroidissant. L’objectif est donc d’identifier à l’avance les situations dans lesquelles une traînée persistante aura probablement un fort effet réchauffant, en particulier la nuit, puis de vérifier après le passage de l’avion si la manœuvre a effectivement empêché sa formation.
Cette approche serait donc un compromis : changer d’altitude ou de route peut augmenter légèrement la consommation de carburant et donc les émissions de CO2. Une stratégie climatique pertinente doit s’assurer que le gain obtenu en évitant la traînée est nettement supérieur au coût climatique de ce carburant supplémentaire. Les études récentes concluent que ce bilan peut être largement favorable lorsque les vols ciblés sont soigneusement sélectionnés, mais la qualité des prévisions météorologiques et des modèles reste déterminante.
L’un des principaux obstacles est précisément la mesure de l’humidité à haute altitude. Les modèles météorologiques décrivent encore imparfaitement les petites zones sursaturées en glace responsables des traînées persistantes. Parmi les pistes proposées figurent donc l’amélioration des observations satellitaires, le développement de capteurs d’humidité adaptés aux avions commerciaux, le partage de données entre compagnies et chercheurs et la comparaison systématique des différents modèles de prévision.
Enfin, la réduction des traînées ne doit pas être considérée comme une alternative à la diminution des émissions de CO2 de l’aviation. Les deux problèmes sont complémentaires. Agir sur les traînées peut réduire rapidement une partie du réchauffement à court terme, mais cet avantage ne dure que tant que les mesures d’évitement sont poursuivies. Le CO2, lui, s’accumule dans l’atmosphère. Réduire durablement l’impact climatique du transport aérien suppose donc d’agir simultanément sur l’efficacité énergétique, les carburants à faible empreinte carbone, les technologies de propulsion lorsque celles-ci sont adaptées, l’organisation des vols et le volume global d’énergie fossile consommé par le secteur.
