Emitir menos no basta, el futuro de la aviación pasa por volar distinto
Dos aviones idénticos pueden despegar con el mismo consumo de combustible y dejar huellas climáticas distintas. El resultado no depende solo de las emisiones de dióxido de carbono, sino de cómo, cuándo y por dónde operan dentro del espacio aéreo. Incorporar estas variables en la planificación de rutas abre la puerta a rediseñar la actividad aérea para reducir su impacto ambiental.
Durante décadas, las consecuencias climáticas del transporte aéreo se han asociado casi exclusivamente al dióxido de carbono (CO₂). Iniciativas de diseño del espacio aéreo, como Fly Clean en España, han impulsado rutas más directas y eficientes que reducen emisiones. El avance hacia la neutralidad climática en 2050 amplía ahora esa mirada.
“El CO₂ no es todo el impacto de la aviación. De hecho, representa más o menos un tercio. Los otros dos tercios son impactos no CO₂ según algunas estimaciones, aunque puede variar según los modelos”, explica a SINC la ingeniera aeroespacial María Cerezo Magaña, de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M).
Cerezo Magaña, junto a su compañero del departamento de Ingeniería Aeroespacial de la UC3M, Manuel Soler Arnedo, forman parte del consorcio multidisciplinar europeo RefMap. Esta iniciativa busca desarrollar una plataforma digital capaz de cuantificar y optimizar el alcance ambiental de la aviación —tanto de aviones como de drones— a múltiples escalas.
En el marco del proyecto, su trabajo busca reducir la huella de los vuelos comerciales con una reestructuración del espacio aéreo. Para ello incorporan criterios climáticos en la optimización de trayectorias de vuelo, con el fin de minimizar tanto las emisiones como otros efectos asociados al transporte aéreo.
El efecto de los ‘contrails’
A diferencia del dióxido de carbono, cuyo efecto se acumula de forma relativamente homogénea, los efectos no relacionados con CO₂ son mucho más variables. Dependen de factores como la altitud, la hora del día o las condiciones meteorológicas.
Entre ellos se incluyen los óxidos de nitrógeno, el vapor de agua en altura, aerosoles y, especialmente, las estelas de condensación o contrails, esas líneas de nubes que dejan los aviones en el cielo.
“El problema de estos impactos no CO₂ es que son mucho más difíciles de estimar y de gestionar porque dependen de la altitud de emisión, el momento y las condiciones atmosféricas de cada zona, algo que no ocurre con el CO₂”, dice a SINC Soler Arnedo.
El vapor de agua de los contrails actúa como una ‘nube artificial’ que altera el balance energético del planeta. “Por un lado no dejan que se escape el calor que tenemos en la Tierra, pero tampoco permiten que parte de la radiación solar entre”, añade Cerezo Magaña.
Ese es uno de los factores más complejos de estas formaciones, ya que pueden contribuir al calentamiento global, pero también enfriar. Asimismo, presentan gran variabilidad, ya que en verano hay menos estelas de condensación porque hace más calor, y durante el día el alcance también es menor. “Al final hay un balance de calentamiento y enfriamiento que se está estudiando”, apuntan los investigadores.
Al mismo tiempo, otros proyectos como E-CONTRAIL y su continuación, E-CONTRAIL II, utilizan imágenes satelitales y técnicas de inteligencia artificial para detectar y analizar estelas de condensación, con el objetivo de entender cómo se forman y evolucionan en el espacio-tiempo y cuál es su carga climática.
Uno de los resultados preliminares muestra que su efecto cambia de forma notable según la región y las condiciones meteorológicas. “Durante la noche hay más calentamiento y durante el día más enfriamiento relativo”, indican, y añaden que la incidencia es más acusada en otoño e invierno.
Por otro lado, desde el punto de vista geográfico, los científicos señalan que España será un actor muy relevante por sus condiciones meteorológicas, debido a su posición en el entorno atlántico y a unas condiciones de nubosidad que favorecen la formación y observación de contrails. En contraste, en regiones como Alemania o Bélgica “la cobertura nubosa dificulta su detección, aunque no su presencia”.
Repensar las rutas
La planificación del tráfico aéreo abre una vía de mitigación distinta a las tradicionales, basada en el contexto atmosférico. Este enfoque consiste en modificar las trayectorias para evitar las zonas donde es más probable que se formen estelas persistentes en el entorno aéreo europeo.
Un estudio publicado en Communications Earth & Enviroment, del que es coautor Soler Arnedo y que ha sido reconocido con el Premio Frontiers Planet Award a escala nacional, analiza esta posibilidad en la red aérea europea mediante simulaciones de itinerarios y modelos climáticos. Sus resultados indican que aplicar una estrategia de enrutamiento climático de forma selectiva podría reducir el impacto total de los vuelos entre un 12,5 y un 21,3 %, con un aumento de costes operativos de entre el 0,2 y el 2 %.
El trabajo muestra además que la huella climática no se distribuye de forma uniforme, sino que una pequeña fracción de vuelos concentra gran parte de la formación de estelas persistentes.
En línea con estos resultados, el profesor de la UC3M señala que “estamos hablando de mitigaciones de órdenes de magnitud del 10, 20 o el 30 %, dependiendo del día, del mes del año y de los sectores”, con incrementos de costes operativos en muchos casos inferiores al 1 %.
Detectar lo invisible
La aplicación de estas estrategias requiere saber con precisión cuándo y dónde se forman estas estelas. En este ámbito, la inteligencia artificial empieza a desempeñar un papel clave.
Otro estudio publicado en IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing muestra que los modelos actuales pueden detectar la mayoría de las estelas de condensación en imágenes de satélite con alta fiabilidad, aunque su rendimiento disminuye al delimitar con precisión sus formas.
Estas técnicas permiten automatizar el seguimiento de las estelas a escala global, algo clave para evaluar sus consecuencias en la atmósfera en tiempo casi real. “Los resultados deben interpretarse con cautela, ya que las comparaciones entre periodos cortos o semanas concretas no son representativas del comportamiento climático general, que solo puede evaluarse con series temporales largas”, apunta el investigador de la UC3M.
La combinación de observación satelital e IA está permitiendo avanzar en el seguimiento global de estos fenómenos, aunque su traducción en políticas climáticas todavía es limitada. En este contexto, Soler Arnedo, junto con el resto de científicos del proyecto E-CONTRAIL, ha publicado un informe titulado Making Contrails Visible, con resultados y recomendaciones a escala política.
La Comisión Europea trabaja en sistemas de monitorización, reporte y verificación que incluyan también estos efectos. Este desarrollo se enmarca en el sistema MRV, actualmente en fase transitoria, que obligará a las aerolíneas a cuantificar también los efectos no CO₂ antes de 2027, como paso previo a posibles mecanismos regulatorios o de compensación.
“Una vez que las aerolíneas se hayan reforzado en ese reporte, esa es la palanca que permite después establecer mecanismos de incentivos o regulación”, asegura.
Entre clima y operativa
El paso de la teoría a la práctica plantea también importantes desafíos, ya que modificar rutas implica intervenir en la operación aérea en un espacio ya muy congestionado.
“Tienes zonas muy saturadas que no puedes manejar, no va a ser posible”, advierten los investigadores. El reto pasa por equilibrar la reducción de las consecuencias climáticas con la viabilidad operativa y los costes.
“Empleamos herramientas de IA para gestionar todo esto, así como para tener un equilibrio entre la factibilidad operacional, la reducción de la huella climática y los costes operacionales”, señalan.
En la actualidad, la mayoría de estas soluciones se encuentran en fase de investigación o pruebas piloto, sin integración sistemática en el diseño operativo real de vuelos comerciales.
Compañías como American Airlines y otros grandes operadores ya están probando herramientas de optimización de trayectorias que incorporan variables climáticas, especialmente en sistemas de planificación y despacho de vuelos, aunque todavía en fase experimental.
Más eficiencia sin reducir el impacto total
Este cambio de enfoque se produce en un contexto de crecimiento sostenido del tráfico aéreo. Según explica a SINC Ana Nieto, investigadora de la Universidad Politécnica de Madrid, en las últimas dos décadas “la demanda ha crecido de forma muy significativa, prácticamente se ha duplicado”, como indica un estudio publicado en la revista Environments.
El análisis se basa en datos de EUROCONTROL —la principal fuente sobre tráfico aéreo europeo— combinados con estadísticas de Eurostat y metodologías de la Agencia Europea de Medio Ambiente para estimar emisiones y eficiencia del sistema.
Aunque dicha eficiencia ha aumentado —entre 2019 y 2024 los despegues aumentaron un 7,40 % frente a un 5,86 % en emisiones—, estos progresos no han sido suficientes. “Ha mejorado y está compensando parcialmente el crecimiento del tráfico, pero no lo suficiente como para reducir la carga ambiental neta del sector”, recalca Nieto.
Además, las contribuciones se agrupan en determinadas operaciones. El tráfico aéreo en Europa se concentra en pocos países —principalmente Francia, Alemania, Reino Unido, España e Italia—, donde se agrupa la mayor parte de los vuelos y, con ellos, una proporción significativa de los efectos climáticos del sector.
“Está muy concentrado en cuatro países europeos” y los vuelos de largo radio son responsables de “el 60 % de las emisiones totales”, sostiene la investigadora.
Rediseñar el sistema
Más allá de las rutas, otros factores como el tipo de aeronave también influyen. Adeline Montlaur, investigadora de la Universidad Politécnica de Cataluña, subraya a SINC sobre su investigación publicada en Applied Sciences: “La gran ventaja es la accesibilidad, ya que cualquier ciudadano puede estimar las emisiones de un vuelo conociendo únicamente la ruta y el tipo de avión”.
Los resultados de este trabajo muestran que la eficiencia no crece de forma lineal con el tamaño. “Los aviones más pequeños mejoran su eficiencia al aumentar el número de asientos, pero pasado un cierto tamaño el efecto se invierte”, afirma Montlaur.
El estudio identifica un rango óptimo, de los 180 a 200 asientos, y apunta a medidas inmediatas. “Se puede lograr una reducción de más del 3 % en consumo de combustible con apenas un 1 % menos de vuelos”, evidencia.
La investigadora también destaca la importancia de los efectos no CO₂: “Las estelas de condensación pueden triplicar el impacto climático de un vuelo según las condiciones en las que se formen”.
El reto ya no es únicamente optimizar el vuelo, sino integrar el clima en la forma en que se planifica el sistema aéreo. En esa convergencia entre datos, inteligencia artificial y operación se está redefiniendo la gestión del espacio aéreo y la propia aviación.
Fuente: SINC
Relacionado
