Notevole formazione di scie di condensazione degli aerei con bassi livelli di emissione di fuliggine

Perché le scie dietro gli aerei contano

Quando alzi lo sguardo e vedi un jet tracciare una striscia bianca luminosa nel cielo, stai osservando anche uno dei maggiori contributi non‑carbonici dell'aviazione al cambiamento climatico. Queste strisce, chiamate scie di condensazione, possono allargarsi in sottili strati nuvolosi che intrappolano calore nell'atmosfera. Compagnie aeree e costruttori di motori hanno scommesso che i nuovi motori a combustione più pulita, che emettono molto meno fuliggine, genererebbero anche molte meno scie. Questo studio esamina da vicino, nel mondo reale, quella ipotesi — e scopre che le cose non sono così semplici.

Nuovi motori, nuvole inaspettate

I ricercatori hanno seguito un Airbus A321neo dotato di moderni motori jet “a combustione magra”, progettati per miscelare carburante e aria in modo più efficiente e ridurre l'inquinamento da fuliggine di circa mille volte rispetto ai motori più datati. Un secondo velivolo da ricerca ha volato a poche decine di metri dietro l’aeromobile per misurare le particelle e i gas nei gas di scarico freschi, e poi di nuovo alcuni chilometri a valle, dove le scie si erano completamente formate. Il team ha testato una gamma di carburanti: carburante jet standard, carburante completamente di origine biologica e miscele con quantità attentamente regolate di zolfo e composti aromatici.

Scarichi più puliti, ma ancora molti cristalli di ghiaccio

I motori a combustione magra hanno dato i risultati promessi per quanto riguarda la fuliggine. In condizioni di crociera hanno emesso circa mille volte meno particelle solide di fuliggine rispetto alla modalità a combustione ricca e molto meno rispetto a molti motori più vecchi. Tuttavia, quando gli scienziati hanno contato i cristalli di ghiaccio nelle scie mature, hanno trovato numeri molto elevati — fino a un milione di miliardi di particelle di ghiaccio per chilogrammo di carburante, valori simili o solo moderatamente inferiori a quelli osservati dietro motori ricchi di fuliggine. In altre parole, ridurre drammaticamente la fuliggine non si è tradotto in una diminuzione analoga dei cristalli di ghiaccio nelle scie e quindi probabilmente da solo non comporta una forte riduzione del riscaldamento legato alle scie.

I vapori invisibili prendono il sopravvento

Per capire da dove provenissero tutti quei cristalli di ghiaccio in uno scarico a così bassa fuliggine, il team ha misurato e modellato il numero totale di particelle, incluse quelle volatili piccolissime che si formano dai gas mentre i gas di scarico si raffreddano. Hanno dimostrato che quando la fuliggine è scarsa, altri ingredienti prendono il sopravvento. Lo zolfo presente nel carburante può ossidarsi formando acido solforico, che poi nuclea in nuove particelle di solfato. Composti organici del carburante e vapori dell'olio lubrificante nel motore possono anch'essi formare o rivestire particelle. Quando la scia di scarico si miscela con aria fredda e umida, queste numerose particelle piccole crescono in goccioline liquide e poi si congelano, innescando scie dense anche senza molta fuliggine presente.

La ricetta del carburante e l'olio motore come leve climatiche

Poiché queste particelle volatili sono così importanti nel regime a bassa fuliggine, le loro sorgenti contano. Quando i ricercatori hanno confrontato il carburante jet standard con una miscela a minor contenuto di zolfo, hanno riscontrato che il numero di cristalli di ghiaccio nelle scie è diminuito di circa un fattore tre in condizioni atmosferiche simili. L'uso di un carburante biologico a bassissimo contenuto di zolfo e a basso contenuto aromatico nelle simulazioni ha ridotto il numero di cristalli di circa un ordine di grandezza. Tuttavia, anche in quel caso le scie non sono scomparse: i confronti modello‑dati indicano che i vapori dell'olio lubrificante e i residui organici del carburante rimangono sorgenti di “semi” particellari. In tutti i regimi di motore e con tutti i carburanti, il numero totale di particelle (fuliggine più volatili) era strettamente correlato al numero di cristalli di ghiaccio formatisi.

Cosa significa per il volo futuro

Per chi non è esperto, il messaggio è che costruire semplicemente motori che bruciano il carburante in modo più pulito non basta per risolvere il problema delle scie dell'aviazione. I motori a combustione magra tagliano drasticamente la fuliggine, ma altre particelle, più sottili, subentrano per formare cristalli di ghiaccio, mantenendo sostanziale il riscaldamento indotto dalle scie. Lo studio mostra che sintonizzare il carburante — in particolare riducendo zolfo e certi componenti aromatici — e riprogettare il modo in cui l'olio lubrificante viene ventilato potrebbero ridurre notevolmente il numero di cristalli di ghiaccio nelle scie e quindi il loro impatto climatico. Poiché le scie durano solo poche ore, qualsiasi riduzione nella loro formazione raffredderebbe il pianeta quasi immediatamente, offrendo una leva rapida accanto ai tagli a lungo termine della anidride carbonica. Questo lavoro riduce l'incertezza scientifica sulle scie e indica la strada verso carburanti e motori che mantengano il trasporto di persone e merci mentre gettano un'ombra più lieve sul clima.

Citazione: Voigt, C., Märkl, R., Sauer, D. et al. Substantial aircraft contrail formation at low soot emission levels. Nature 652, 112–118 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10286-0

Parole chiave: scie di condensazione dell'aviazione, motori a combustione magra, carburante sostenibile per aviazione, particelle aerosol, impatto climatico