Quels sont les effets des cendres volcaniques sur un avion ? Voilà une question relancée par l’éruption du volcan Agung proche de l’île ultra-touristique de Bali… Lorsqu’une éruption volcanique a lieu, une grande quantité de cendres est émise dans l’atmosphère jusqu’à 45 km d’altitude, soit bien au-dessus de l’altitude de croisière des avions de ligne. Lorsque le nuage se disperse et que les cendres les plus lourdes retombent, ses particules les plus fines peuvent rester en suspension dans l’air pendant des semaines mais deviennent invisibles à l’œil nu à cause de leur taille microscopique. Même si les volcans n’ont pas causé d’accident, une centaine d’avions ont subi des dégâts suite à la traversée d’un nuage de cendres depuis une quarantaine d’années, des dégâts allant de l’usure accélérée de la peinture (les cendres sont très abrasives) jusqu’à l’extinction des moteurs en plein vol.
Voici la carte de propagation du nuage du volcan Kelud (Indonésie) en 2014 calculées à partir relevés satellites de la Nasa (MODIS et AIRS). Image Nicarna
Il faut comprendre que les cendres volcaniques ne sont pas une poussière comme une autre. Si un avion devait ingérer du sable, celui-ci serait simplement éjecté du réacteur, mais la cendre peut à nouveau fusionner dans le réacteur et recréer des plaques pouvant obstruer le moteur. Un tel incident n’a eu lieu qu’à deux reprises, en 1982 et 1989. Le premier cas est le plus connu, les 4 moteurs d’un Boeing 747 de British Airways s’étant éteints. L’avion avait du réaliser un vol plané pendant un quart d’heure jusqu’à ce que ses moteurs refroidissent… Une fois les moteurs refroidis, les plaques ont pu être « cassées » et les moteurs relancés. Les moteurs ont aujourd’hui fortement progressé et l’on serait davantage sur une problématique d’usure accélérée. Un paramètre est néanmoins resté identique : il reste interdit de s’approcher un panache volcanique, et des météorologues sont chargés de calculer la diffusion des cendres pour définir la zone à laquelle une marge de sécurité très importante est appliquée. L’OACI (organe de l’ONU en charge de l’aviation) et l’OMM (organisation météorologique mondiale) a créé en 1987 un organisme spécialement dédié au suivi des volcans et au danger qu’ils peuvent représenter pour les avions, l’International Airways Volcano Watch soutenu par 9 centres régionaux spécialisés. Mais ces marges de sécurité sont tellement gigantesques qu’elles peuvent obliger les centres de contrôle à interdire aux avions des espaces aériens bien plus large que la zone de dispersion réelle des cendres.
Une réglementation si rigoureuse est positive, puisqu’elle assure un niveau de sécurité maximal aux passagers, mais qui a des conséquences financières disproportionnées. La fermeture des espaces aériens lors du réveil du volcan islandais Eyjafjallajökull en 2010 avait engendré la fermeture d’un large espace aérien et l’annulation de plus de 100.000 vols, provoquant une perte directe de 2,4 Md$ pour les compagnies aériennes touchées et 5Md$ de baisse au PIB mondial (alors que des vols en basse altitude auraient par exemple pu être réalisés dans certaines zones pour pouvoir réaliser les vols). La compagnie Easyjet, qui avait perdu 88 M€ lors de cet épisode, s’est donc associée ) Airbus et la PME Nicarnica Aviation pour trouver une solution.
Le capteur du système AVIOD a été installé sur le fuselage d’un Airbus A340
Le 30/10/2013, une tonne de cendre volcanique de très petite taille (diamètre inférieur à 20 micromètres) a donc été dispersée par un Airbus A400M avec pour objectif de tester un système de détection équipant un À340 équipé pour l’occasion (image ci-contre). Le but de la manœuvre est simple : vérifier si cette technologie permet bien une détection précise de la position, de la taille, de la composition et de la profondeur d’un nuage même à très faible concentration.
Un A400M en train de disperser des cendres volcaniques
Et l’expérience a est une grande réussite : l’Airbus équipé de ce système de détection a pu repérer le nuage à plus de 60km de distance (une détection validée par un troisième avion qui a directement traversé le nuage pour réaliser un relevé) ! Si ce système est déployé sur les avions, il permettra à la fois de connaître avec bien plus de précision les limites du nuage, et donc de déterminer quelles zones doivent être fermées au trafic. Il permettrait théoriquement à chaque avion de définir si de la cendre se trouve face à lui et définir s’il peut continuer tout droit ou s’il doit contourner la zone (comme c’est déjà le cas lorsqu’un avion identifie un nuage orageux avec son radar météo et adapte sa trajectoire en conséquence).
Le système a continué à être développé et Elbit System a prouvé début 2017 que le suivi de l’évolution d’un nuage pouvait être réalisé depuis le sol jusqu’à 100km de distance, permettant théoriquement de couvrir l’ensemble des zones pouvant être touchées par un nuage. Mêmes si ces technologies sont aujourd’hui matures, elles n’équipent encore aucun avion ni aucune base au sol… Et l’on reste donc contraint d’appliquer les fameuses marges de sécurité, engendrant des coûts bien supérieurs au déploiement de ces techniques.
L’alerte sur l’#Agung à #Bali élevée à son plus haut niveau par crainte d’une éruption majeure imminente. #Timelapse hier matin d’Emilio Kuzma-Floyd. pic.twitter.com/G1iCvqmWZ7
— Keraunos (@KeraunosObs) 27 novembre 2017
