La Commission environnement du SNPL, dite « COM ENVI », a été créée en 2025 par le SNPL dans le but de créer une expertise scientifique et neutre sur le sujet de l’impact climatique de l’aérien, avec un point de vue pilote, sans tomber ni dans le « greenwashing », ni dans les idées reçues. Nous avons le plaisir de partager le fruit de notre premier travail : une communication sur l’effet des traînées de condensation.
The SNPL Environment Commission, known as « COM ENVI », was established in 2025 by the SNPL with the aim of providing impartial scientific expertise on the climate impact of aviation from the pilots’ perspective, without succumbing to either “greenwashing” or common misconceptions. We are pleased to present the results of our initial work: a report on the effect of contrails.
Les traînées de condensation, ou contrails, sont des nuages de glace formés par la condensation de la vapeur d’eau issue de l’air ambiant et de la combustion du carburant par les moteurs d’avion. Cette condensation se produit sur des particules de suie émises par les moteurs, ainsi que sur des particules naturellement présentes à haute altitude.
Lorsque la température descend aux alentours de -40 °C et que l’humidité relative atteint 100 %, les gouttelettes se transforment en cristaux de glace. Certaines traînées deviennent alors persistantes et peuvent même évoluer en cirrus de traînée (contrail cirrus) lorsqu’elles se forment dans des zones de sursaturation en glace (Ice Supersaturated Regions, ISSR).
Quels impacts climatiques ?
Les modèles climatiques mondiaux actuels indiquent que les traînées de condensation persistantes et, en particulier, celles évoluant en cirrus, ont un effet mesurable sur le bilan énergétique terrestre [1,2].
[1] ISSR : des régions dynamiques proches de la tropopause, généralement de petites taille (quelques NM) mais pouvant s’étendre sur plusieurs centaines de NM le long d’une trajectoire.
Leur épaisseur typique varie de 1500 à 3000 ft.
En effet, elles retiennent dans l’atmosphère une partie du rayonnement thermique émis par la Terre.
Si certaines conditions locales peuvent entraîner un refroidissement (réflexion de la lumière du soleil de jour), le consensus scientifique est que l’effet net global est réchauffant.
La valeur précise de ce réchauffement reste encore incertaine en raison du grand nombre de facteurs d’influence (épaisseur optique, contenu en eau, taille et nombre des particules de glace, angle solaire, etc.). On estime cependant qu’il est du même ordre que celui du CO₂ [2].
Environ 14 % des vols forment des traînées de condensation ayant un effet réchauffant net.
Et 2 % des vols seraient responsables de 80 % de l’effet climatique annuel lié à ces nuages [3].
Ce phénomène est particulièrement marqué la nuit, lorsque l’effet réchauffant des traînées est plus fort.
Quelles stratégies possibles ?
Focus sur les leviers de réduction et leurs limites
L’évitement opérationnel
Grâce à des modèles météorologiques avancés, il pourrait devenir possible d’adapter les plans de vol afin de limiter la traversée des zones ISSR.
Pour une compagnie donnée, une déviation de trajectoire appliquée à 2-16 % de ses vols permettrait de réduire l’impact climatique des traînées de condensation de 54-80 %, pour un surcoût en carburant marginal au regard des coûts opérationnels (taxes diverses, règlements EU sur les quotas, etc.).
> Cette méthode d’évitement pré-tactique s’oppose à une autre logique qui reposerait sur une intervention en temps réel, lors de laquelle l’équipage et l’ATC adapteraient la route en fonction des conditions observées.
L’avantage majeur du pré‑tactique est qu’il requiert moins de déviation en vol, de charge de travail de l’équipage, et facilite la coordination avec l’ATC. Elle offre une meilleure prévisibilité opérationnelle, ce qui en fait la plus étudiée actuellement, avec plusieurs compagnies déjà en phase avancée de tests.
Les limites de cette méthode sont notamment liées au manque de précision des modèles de prévision à échéance longue.
Les carburants et les moteurs
> La composition du carburant
La teneur en composés aromatiques, naturellement présents dans le fuel, influence la formation de suie et de cristaux de glace.
Les carburants plus propres, notamment les SAF à 100 %, permettent de réduire l’impact climatique des traînées jusqu’à 26 %, grâce à une diminution de 60 % des émissions de suie [4].
> Les moteurs
Les moteurs plus efficaces réduisent les émissions de CO₂, mais peuvent favoriser la formation de traînées persistantes en raison d’une température plus basse du flux d’air en sortie moteur.
Toutefois, la baisse de consommation de carburant diminue aussi les émissions de particules non volatiles (nvPM), ce qui peut raccourcir la durée de vie des traînées [5].
> La réduction ciblée
Diminuer les émissions de suie (usage de SAF et/ou moteurs plus propres) particulièrement dans les zones ISSR pourrait améliorer significativement le bilan climatique dû aux traînées [6].
Via l’European Cockpit Association (ECA), les pilotes européens manifestent leur intérêt pour répondre à cette problématique, mais au travers de solutions techniquement matures.
Les perspectives
Ce travail d’envergure mobilise déjà l’effort collectif des organes de recherche, des équipementiers, des compagnies aériennes. Les consensus se précisent mais des avancées sont encore nécessaires, notamment en ce qui concerne :
> Les prévisions de présence d’ISSR (données, modélisation),
> La quantification précise du bilan climatique des traînées,
> La capacité d’adaptation des espaces aériens,
> La disponibilité des SAF.
Bien que les incertitudes demeurent, la régulation des traînées de condensation représente aujourd’hui un levier clé – et potentiellement peu coûteux – pour réduire l’empreinte climatique de l’aviation.
[Sources]
[1] Reutter et al., 2020, Ice supersaturated regions: properties and validation of ERA-Interim reanalysis with IAGOS in situ water vapour measurements
Spichtinger et al.,2003, Ice supersaturation in the tropopause region over Lindenberg, Germany
Schuh et al., 2025, Fractal Characteristics of Ice-Supersaturated Regions in the Tropopause Region of the northern midlatitudes
[2] Niklaß et al.,2019, Integration of Non-CO2 Effects of Aviation in the EU ETS and under CORSIA
Lee et al., 2021, The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018
Kärcher et al., 2018, Formation and Radiative Forcing of Contrail Cirrus
[3] Toeh et al., 2024, Global aviation contrail climate effects from 2019 to 2021
[4] Markl et al., 2024, Powering aircraft with 100% sustainable aviation fuel reduces ice crystals in contrails
[5] Cathcart et al., 2024, RMI Understanding Contrail Management: Opportunities, Challenges, and Insights
Prather et at., 2025, Trade-offs in aviation impacts on climate favour non-CO2 mitigation
[6] Burkhardt et al., 2018, Mitigating the contrail cirrus climate impact by reducing aircraft soot number emissions
Pour rappel :
La vocation d’un ECO Briefing de la COM ENVI est de fournir un éclairage supplémentaire à ses lecteurs sur les sujets touchant à la fois les questions d’environnement et le métier de pilote.
Condensation trails, or contrails, are ice clouds formed by the condensation of water vapor from the ambient air mass and from jet fuel combustion. This process occurs on soot particles emitted by the engines, as well as on particles naturally present at high altitude.
When temperatures fall below approximately -40°C and relative humidity reaches 100%, the droplets freeze into ice crystals. Some contrails then persist and may even evolve into contrail cirrus when they form in ice-supersaturated regions (ISSR).
Which impact on climate?
Global climate models show that persistent contrails, especially the ones developing into cirrus clouds, measurably affect Earth’s energy balance. [1,2].
[1] ISSR: Dynamic regions near the tropopause, typically only a few NM wide but sometimes stretching for several hundred NM along a flight path.
Their depth usually ranges from 1,500 to 3,000 ft.
They trap part of the thermal radiation emitted by the Earth in the atmosphere.
While a resulting cooling effect may emerge under certain local conditions (by reflecting sunlight during the day), the scientific consensus is that the overall outcome is a warming effect.
The precise magnitude of this warming remains uncertain due to many influencing factors (optical thickness, water content, particle size and number, solar angle, etc.). However, it is estimated to be of the same order of magnitude as the ones related to CO₂ [2].
Roughly 14% of flights generate contrails with a net warming effect, and just 2% of flights may account for 80% of the annual climate impact from these clouds [3].
This effect is particularly pronounced at night, when contrails trap more heat.
What can be done?
Exploring mitigation strategies and limitations
Operational avoidance
With advanced weather models, flight plans could soon be adjusted to minimize crossings of ISSR zones.
For a given airline, rerouting 2 to 16% of flights could cut the climate impact of contrails by 54 to 80%, with only a marginal fuel penalty compared to overall operational costs (taxes, EU regulations on emission quotas, etc.).
> This pre-tactical avoidance approach differs from real-time intervention, where crews andATC would adjust routes based on observed conditions.
The pre-tactical method reduces the need for in-flight deviations, lowers crew workload, limits extra fuel burn, and improves coordination with ATC.
It also offers greater predictability, making it the most studied option today, with several airlines already running advanced tests.
Its main limits resides in the lack of accuracy of long-term forecasting models.
New fuels and engines
> Fuel blend
Aromatic compounds, naturally present in fuels, influence the formation of soot and ice crystals.
Cleaner fuels, particularly 100% SAF, can reduce contrail-related climate impacts by up to 26%, thanks to a 60% decrease in soot emissions [4].
> Engines
More efficient engines lower CO₂ emissions but may increase the likelihood of persistent contrails due to cooler engine air-plume temperatures.
However, reduced fuel consumption also decreases non-volatile particulate matter (nvPM) emissions, which can shorten contrail lifetimes [5].
> Targeted reduction
Reducing soot emissions (through SAF and/or cleaner engines) especially in ISSR areas could significantly cut the climate impact of contrails [6].
European pilots, through the European Cockpit Association (ECA), have expressed their interest for tackling this issue provided that future support tools reach a sufficient technical reliability level.
Insights
This large-scale effort already involves collaboration between research institutions, manufacturers, and airlines.
A consensus is emerging, but further progress is needed, particularly regarding:
> Forecasting ISSR presence d’ISSR (data and modeling),
> Accurately quantifying contrail climate impacts,
> Airspace & ATS adaptability,
> Sustainable aviation fuel availability.
Despite remaining uncertainties, regulating condensation trails must be seen as a key – and potentially low-cost – lever for reducing aviation’s climate impact.
[References]
[1] Reutter et al., 2020, Ice supersaturated regions: properties and validation of ERA-Interim reanalysis with IAGOS in situ water vapour measurements
Spichtinger et al.,2003, Ice supersaturation in the tropopause region over Lindenberg, Germany
Schuh et al., 2025, Fractal Characteristics of Ice-Supersaturated Regions in the Tropopause Region of the northern midlatitudes
[2] Niklaß et al.,2019, Integration of Non-CO2 Effects of Aviation in the EU ETS and under CORSIA
Lee et al., 2021, The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018
Kärcher et al., 2018, Formation and Radiative Forcing of Contrail Cirrus
[3] Toeh et al., 2024, Global aviation contrail climate effects from 2019 to 2021
[4] Markl et al., 2024, Powering aircraft with 100% sustainable aviation fuel reduces ice crystals in contrails
[5] Cathcart et al., 2024, RMI Understanding Contrail Management: Opportunities, Challenges, and Insights
Prather et at., 2025, Trade-offs in aviation impacts on climate favour non-CO2 mitigation
[6] Burkhardt et al., 2018, Mitigating the contrail cirrus climate impact by reducing aircraft soot number emissions
Reminder :
The purpose of an ECO Briefing from SNPL’s COM ENVI is to provide readers with additional insight into topics relating to both environmental issues and the pilot profession.