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Saurons nous gérer le changement climatique ? Faits et discours dont dans un bateau... Jean-Marc Jancovici 31 mars 2005.

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1 Saurons nous gérer le changement climatique ? Faits et discours dont dans un bateau... Jean-Marc Jancovici 31 mars 2005

2 Leffet de serre est de lhistoire très ancienne 1824 : Joseph Fourier, physicien français, publie "Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires", où il expose que la température du sol est augmentée par le rôle de l'atmosphère 1838 : Claude Pouillet, physicien français, attribue l'effet de serre naturel à la vapeur d'eau et au gaz carbonique. Il conclut que toute variation de la quantité de vapeur d'eau, comme de CO2, devrait se traduire par un changement climatique 1896 : Svante Arrhenius, chimiste Suédois (Prix Nobel 1903) prédit que l'utilisation intensive des combustibles fossiles engendrera un réchauffement climatique. Il donne un ordre de grandeur : 4°C en plus pour un doublement du CO 2 dans lair : Lewis Fry Richardson, un physicien anglais, tente une première expérience de modélisation du climat à partir des seules équations de la physique (sans ordinateur !) : Le premier ordinateur (lENIAC) est utilisé pour expérimenter le premier modèle numérique de prédiction météorologique

3 Origine de leffet de serre « naturel »

4 Il y a aussi de leffet de serre « ailleurs » !

5 Émissions anthropiques principales de gaz à effet de serre En pourcentage, hors ozone Plus de 50 % des gaz à effet de serre sont issus de la combustion des hydrocarbures

6 Laugmentation de leffet de serre nous engage pour une durée géologique La durée de résidence désigne le temps que met à s évacuer un petit surplus mis dans latmosphère par nos soins. Une large partie du CO 2 que nous émettons aujourdhui même sera encore présent au-dessus de la tête de nos descendants, dans plusieurs siècles.

7 Emissions de CO 2 provenant de combustibles fossiles Les émissions de CO 2 provenant de combustibles fossiles ont été multipliées par plus de 4 depuis Climate Change 1995, GIEC

8 Tout ce CO 2 se retrouve dans lair, et…..une partie y reste Concentration sur les dernières années. Source :Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC Concentration atmosphérique de CO 2 sur les dernières années. Source : Petit & al, Nature, Début de la révolution industrielle

9 Les autres gaz s accumulent aussi pour partie dans l atmosphère Deux exemples dHFC (substituts des CFC) Protoxyde dazote (N 2 O) Méthane (CH 4 ) Hexafluorure de soufre (SF 6 ) Concentrations dans lair de divers gaz à effet de serre. GIEC, 2001

10 Pourquoi émettons nous du CO 2 ? Première cause : il y a de plus en plus démetteurs ! Évolution démographique depuis le néolithique (découverte de lagriculture). Source : Musée de lHomme

11 Consommation dénergie commerciale par habitant en TEP (tonnes équivalent pétrole) - hors biomasse Sources diverses Chaque terrien moderne dispose en moyenne, à travers sa consommation dénergie, de léquivalent de 10 à 20 esclaves à sa disposition (25 à 50 pour un européen) Pourquoi émettons nous du CO2 ? Deuxième cause : chaque individu consomme de plus en plus dénergie

12 Consommation totale dénergie commerciale de lhumanité en Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole). Source Schilling & al + Observatoire énergie + AIE Depuis que lhomme a découvert les combustibles fossiles, la consommation de lhumanité na cessé daugmenter. Chaque nouvelle source dénergie est venue se surajouter aux autres et connaît sa propre évolution exponentielle : aucune substitution ne se constate au niveau mondial. Un Américain consomme 4 fois plus de charbon quun Chinois.

13 Le charbon continue à jouer un rôle majeur dans les émissions de CO 2 Source Agence Internationale de lénergie

14 Avec quoi émettons nous du CO 2 dans le monde ? Répartition des émissions de CO 2 dans le monde par secteur, 1998 (source IEA)

15 Avec quoi émettons nous du CO 2 dans le monde ? Répartition des émissions de CO 2 dans le monde par secteur, 1999, après avoir affecté lélectricité aux utilisateurs finaux (source IEA)

16 Avec quoi émettons nous des gaz à effet de serre dans le monde ? Répartition approximative des émissions de gaz à effet de serre hors ozone dans le monde par secteur, 2000, après réaffectation de l électricité aux secteurs utilisateurs (Sources primaires IPCC & AIE)

17 Avec quoi émettons nous des gaz à effet de serre en France ? Répartition des émissions brutes françaises 2001 (tous gaz à effet de serre pris en compte) par secteur (source CITEPA) (*) hors transports maritimes et aériens internationaux

18 Je mets mes scénarios démission dans les modèles : quel résultat ? Évolution de la température moyenne de lair au niveau du sol, selon les scénarii, et mise en perspective avec le passé. Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC Les émissions mondiales restent constantes 10 milliards de terriens évoluent vers les émissions dun Polonais de lan 2000

19 Et… la « bonne surprise » est peu probable Sur ans, température et CO 2 sont toujours corrélés. Source Petit & al., Nature, 1999

20 Quelques degrés en plus, cest un changement dère climatique -> Quelques degrés de hausse, ce sera une modification radicale du monde actuel Il y a ans Aujourdhui Depuis le dernier maximum glaciaire, la moyenne planétaire na augmenté «que» de 5°C, mais notre planète a considérablement changé. Période glaciaire : dimmenses glaciers, épais de plusieurs km, recouvrent lAmérique et lEurope du nord. Le sol de la France est gelé en permanence, et inapte aux cultures Période glaciaire : on passe à pied sec de France en Angleterre : la mer est plus basse de 120 mètres ! Période glaciaire : la température de lEurope est plus basse de 8 à 10 °C mais celle des tropiques a peu varié

21 Avec une amplitude qui dépendra de nos émissions : Impacts sur les écosystèmes (affaiblissements, disparitions, déplacements) Augmentation du niveau des océans Impacts sur les courants marins et donc sur les climats régionaux Modification des phénomènes extrêmes (dont pics de chaleur, précipitations intenses, sécheresses, etc) Augmentation du « trou dozone » Impacts directs sur la santé humaine (déplacement des zones endémiques pour les maladies, conséquences des phénomènes brusques, etc). Et nous ne ferons jamais le tour de toutes les mauvaises surprises possibles à lavance, puisque la situation est inédite Quels seront les impacts du changement climatique ?

22 Impacts sur la santé Potentiel épidémique du paludisme en fonction de la température. J.-P. Besançenot, La jaune et La Rouge, 2000 La chaleur est généralement favorable aux micro-organismes, ce qui sapplique aussi à ceux qui sont pathogènes. Les risques évoqués concernent : Laugmentation des zones concernées par les maladies à vecteurs (paludisme, fièvre jaune, dengue, fièvre de la vallée du Rift...) aussi bien dans la population que pour les animaux sauvages ou domestiques (Lucilie bouchère, maladie de la langue bleue, etc), la remontée vers le Nord de pathologies des plantes et animaux Augmentation de la virulence des micro-organismes pathogènes en général ?

23 Impacts sur la santé Un exemple de corrélation température-prévalence dune maladie infectieuse : nombre de cas mensuels de salmonellose en Nouvelle Zélande en fonction de la température moyenne. Source OMS, 2003

24 Impacts sur la santé Un autre exemple de corrélation température-prévalence dune maladie infectieuse : lien entre les cas de choléra et la température de surface de locéan tropical est pacifique. Source : Colwell, Science, 1996 et Pascual et col., Science, 2000.

25 Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC Élévation du niveau des océans L eau montera sous linfluence de la dilatation des océans et de la fonte des glaces : Inondations de surfaces terrestres peu élevées (deltas,..) Salinisation possible des nappes phréatiques proches des côtes, Dégâts plus en profondeur lors de tempêtes

26 Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC Mais surtout, le processus possède une inertie considérable Élévation du niveau des océans à plus long terme, suite à la fonte partielle ou totale du Groenland. Les températures mentionnées sont les élévations au- dessus du Groenland atteintes en 3000 (nécessairement très supérieures aux élévations planétaires en 2100). Un problème analogue se pose pour la calotte «occidentale» de l Antarctique.

27 Le ralentissement de la circulation océanique profonde à lavenir : chimère ? Évolution du flux nord atlantique (1Sv = 10 6 m 3 /s) pour le scénario IS 92a (720 ppmv de CO 2 en 2100 ; élévation de température moyenne de 2,5 °C en 2100). Le niveau actuel est de 25 SV. Source : Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC

28 Le ralentissement de la circulation océanique profonde dans le passé De tels ralentissements, engendrant de véritables « chocs climatiques », sont arrivés à de multiples reprises dans le passé (les lignes verticales tiretées en montrent 3, mais il y en a eu au moins 6 pendant la dernière ére glaciaire ; le plus récent sappelle le Dryas récent). Reconstitution, sur les dernières années : - de la température au-dessus du Groenland ( O 18 /O 16, D/H dans la glace) - de la température de surface de lAtlantique Nord (proportion dalkénones dans les sédiments marins) - de la proportion de sédiments détritiques glaciaires dans les sédiments marins (atteste de la présence dicebergs détachés du Laurentide et du Groenland) - de la teneur en oxygène de leau profonde ( C 13 /C 12 dans les foraminifères benthiques) Source : Edouard Bard, Physics Today, 2002

29 Plus de CO 2 dans lair na pas que des effets climatiques... Simulation de variation du pH de locéan en fonction du temps et de la concentration en CO 2. Source Caldeira et Wickett, Science, 2003

30 Plus chaud lété plus tard en France ? Ptêt ben quoui…. Simulation réalisée à l IPSL sur la température moyenne du mois de juillet en France. Lété 2003 pourrait bien être la normale dici quelques décennies. Verrons nous des és à 50 °C ?

31 Plus froid plus tard en France ? Ptêt ben quoui aussi ! Simulation réalisée à au Hadley Centre sur la température minimale au centre de la Grande Bretagne après un arrêt hypothétique du Gulf Stream : Verrons nous des hivers à -30 °C ?

32 Les émissions de CO 2 perturbent des échanges naturels de carbone L émission liée aux activités humaines est faible comparé aux échanges naturels, mais importante comparée au solde de ces échanges naturels

33 Sous leffet dun début de changement climatique, les écosystèmes continentaux (actuellement des puits) pourraient se transformer en source : les sols de forêts (par une augmentation de lactivité microbienne) ; végétation (par le stress hydrique) les pergélisols (partie du sol situé sous la surface qui ne dégèle pas pendant au moins 2 années consécutives, 25% des terres émergées) contiennent du méthane stocké sous forme dhydrates solide quun début de réchauffement pourrait émettre de manière massive dans latmosphère Les océans se transformeraient en source : les océans se stratifieraient, du fait de la fin des courants convectifs, ce qui mettra fin au renouvellement des eaux de surface, dans lesquelles se dissout le CO 2 Évolutions comparées sans et avec prise en compte du cycle du carbone. Le scénario de référence conduit à 720 ppmv de CO 2 en 2100 sous leffet anthropique seul. (Hadley Centre, 2001) Le phénomène peut «semballer» : les puits deviennent des sources

34 Quels seront les impacts du changement climatique ? Conclusion... Compte tenu de notre connaissance nécessairement partielle des processus, on parle de risques de dommages, avec une probabilité plus ou moins élevée, et non de conséquences certaines. Attention à ne pas confondre conditionnels et futurs simples : tout ce qui est possible narrivera pas nécessairement, mais plus nous émettons, et plus le risque est sérieux Attention aussi à ne pas confondre « ignorance » et « garantie quil ne se passera rien » ! Lignorance, cest juste lignorance, non une police d assurance... Attention aussi à ne pas raisonner à capacité de réaction constante : ce qui fait notre capacité de résistance à ladversité aujourdhui, cest essentiellement labondance de lénergie, et ce quil restera de cette abondance dans un siècle est un énorme point dinterrogation

35 Le processus est fondamentalement irréversible Source : Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC Hypothèse : évolution des émissions de CO 2 Fonte des glaces (y compris calottes) Évolution de la température moyenne Évolution de la concentration en CO 2 Dilatation de leau de surface des océans

36 Quémettre au plus si nous voulons arrêter denrichir latmosphère en CO 2 ? Émissions de CO 2 par habitant en 1998 et « droits maximaux à émettre sans perturber le climat ». Source UNFCCC pour les émissions par habitant. Droit maximal à émettre si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO 2 par 2, avec 6 milliards dhabitants Idem si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO 2 par 3, avec 9 milliards dhabitants

37 Que fait-on avec le « droit maximal » le plus élevé ? En létat actuel des technologies, pour émettre ce «droit» il suffit de faire lune des choses suivantes : faire un AR Paris-NY en avion, ou consommer kWh d'électricité en Grande Bretagne, mais kWh en France (consommation moyenne par Français : environ 7500 kWh), ou acheter 50 à 500 kg de produits manufacturés, ou produire 2 tonnes de ciment (une maison moderne de 100 m 2 en nécessite 10), ou parcourir km en Twingo en zone urbaine, ou km en 4x4 ou Mercedes en zone urbaine, ou brûler m 3 de gaz naturel (quelques mois de chauffage d'une maison). Source : Jancovici, 2001

38 Sommes nous «loin» du pic de production des hydrocarbures? Si les chiffres disponible pour les découvertes mondiales sont « justes », nous ne sommes peut-être plus très éloignés du « pic » de production des hydrocarbures conventionnels. Source : Exxon Mobil, 2002

39 Combien de temps le problème va-t-il se poser ?(bis) Toute consommation de ressource limitée a plus ou moins la forme d une courbe en cloche Exemple : production pétrolière aux Etats Unis (source Laherrère). Cela signifie que lévolution page précédente nest pas possible et que si nous prolongeons les tendances «tant que ca passe», nous risquons fortement, «quelque part» entre 2050 et 2100, davoir à faire face aux conséquences d un début de changement climatique ET à la pénurie dénergie au même moment

40 Une production pétrolière croissante pour combien de temps ? Prédiction du maximum de la production pétrolière mondiale selon les sources.Le scénario de lAIE, basé sur la simple prolongation de la demande, ne semble pas possible selon de nombreux opérateurs pétroliers. Source du transparent : Total, 2004

41 Combien de temps le problème va-t-il se poser ? Réserves de combustibles fossiles Total des réserves prouvées : 800 Gtep, avec les supposées 4000 Gtep. Source IFP 1 Gtep = 1 milliard de tonnes équivalent pétrole. La consommation d énergie annuelle de l humanité en 2000 est d environ 9 Gtep

42 Un peu de prolongation tendancielle….. Avec 4000 Gtep, nous pouvons faire croître la consommation de 2% par an pendant un siècle ; en milliards de terriens peuvent alors consommer comme un Américain de lan 2000 (8 tep par personne)…mais nous aurons épuisé toutes les réserves connues et supposées et la concentration atmosphérique en CO 2 aura dépassé 2000 ppmv. Réserves mondiales prouvées et supposées : 4000 Gtep

43 Quelles marges de manœuvre ? Les économies significatives ne concernent pas que lélectricité Consommation annuelle par usage en kWh. Sources diverses

44 Les économies dénergie : les effets parcs annulent les gains unitaires Evolution de la surface construite (donc chauffée) entre 1970 et Source CIPP, 1998, et INSEE, in Traisnel, 2000

45 Les économies dénergie : les effets parcs annulent les gains unitaires Le parc auto a quasiment doublé entre 1973 et 2000, malgré 3 chocs pétroliers. Source observatoire de lénergie

46 Les économies dénergie : les effets parcs annulent les gains unitaires Evolution des taux d équipement des ménages français. Source Observatoire de l Energie.

47 En conclusion, la consommation ne diminue pas du tout ! La consommation d électricité dans les bâtiments (le chauffage ne fait que 70 TWh) croit fortement. Source Observatoire de lEnergie.

48 Suffit-il de « dématérialiser » léconomie ? Jusquà maintenant, la circulation accrue des informations na pas empêché laugmentation parallèle des flux physiques (source : Source : Arnulf GRÜBLER, the Rise and Fall of Infrastructures, 1990). Un employé du tertiaire de 2004 (un employé de banque, de la sécu, dune mairie, un agent de France Telecom…) consomme presque autant dénergie, pour son seul travail, quun Français de 1960 pour tous ses usages.

49 Ce qui compte, Cest surtout le prix ! La croissance des émissions de gaz à effet de serre suit celle de léconomie, mais moins vite, et les moments de décroissance des émissions correspondent clairement aux périodes de renchérissement de lénergie. Obtenir une croissance économique avec une décroissance des émissions ne semble pas si trivial…. Source OCDE (PIB) et BP Statistical Review (Energie).

50 Presque tous les pays contribuant significativement au changement climatique sont des démocraties Répartition approximative par pays des émissions de gaz à effet de serre en Sources primaires : UNFCCC, WRI, adapté par lauteur

51 La démocratie nest pas la voix de la sagesse, mais celle de la majorité Raisonner comme si tout élu « savait » aussi. Mais les votes à lAssemblée et au Sénat (et les décrets des ministères, et les arrêtés des préfets…) sont faits par des gens qui, pour lessentiel, nont pas de connaissances « supérieures à la moyenne » en matière climatique Raisonner comme si tout électeur « savait » aussi…. Imaginer que la diffusion de linformation est une affaire simple ou secondaire une fois que «quelquun » sait. Cest peut-être vrai pour les aventures extra-conjugales du Prince Charles ; cest plus discutable pour un dossier comme celui du changement climatique. Quelques « erreurs » classiques de « ceux qui savent » :

52 Les élus ne sont pas chargés dêtre visionnaires, mais juste mandataires le cahier des charges de lélu ne lui dicte pas dêtre plus audacieux que létat général de lopinion, mais conforme à cette dernière. Il peut néanmoins anticiper quelques évolutions, mais à court terme. Lélu ne sait pas résoudre nos contradictions à notre place. Comment lui reprocher de mal gérer des demandes antagonistes ? Ce qui peut changer la hiérarchie de nos demandes, cest linformation dont nous disposons. Il ny a donc pas de rélexion possible sur laction future en démocratie sans réflexion sur la manière dont linformation se diffuse La maîtrise du changement climatique nécessite des éléments qui, actuellement, ne sont pas compatible avec les souhaits de la majorité de la population Laction actuelle des représentants des démocraties, qui semble très timide à «ceux qui savent», est donc assez logique si nous réalisons que les demandes de la majorité de la population sont globalement contradictoires.

53 Les media sont (hélas ou heureusement ?) incontournables Le 20 heures de TF1 touche en une soirée autant de monde que 2000 ans de conférences hebdomadaires….

54 Où est la « bonne » croissance ? Décomposition du PIB français par secteur dactivité. Quest-ce qui peut croître « en volume » dans les secteurs d activité ci-dessus sans inconvénients environnementaux ? Source INSEE, comptes de la Nation, 2003

55 Budget de létat Répartition par poste des recettes propres de l'Etat en L'augmentation de la dette était, cette année là, la deuxième ressource de l'Etat. Source Loi de finances 2002

56 Budget de létat (2) Evolution, en euros constants (de 2003), des diverses ressources de l'Etat depuis Source INSEE/comptes de la Nation, 2004


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