Le développement durable par l'exemple : le cas du changement climatique

Le concept de DD est apparu assez tardivement dans les années 80. Toutefois, on parlait déjà dès le 19^ème siècle, de bien-être et de la prise en compte des problèmes autres que purement économiques.

L'essor de ce concept (même s'il n'existe pas formellement sous ce nom) s'est réellement produit dans les années 70, sous l'impact :

Dans les années 80, le phénomène s'est encore accéléré. En fait, si les scientifiques commençaient à prendre réellement conscience du réchauffement climatique, ce sont deux autres phénomènes climatiques qui ont attiré l'attention des populations sur ces problèmes globaux : les pluies acides en Allemagne (1983) et le trou de la couche d'ozone (1987 protocole de Montréal sur les CFC), car sans doute plus "visibles".

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 1. Historique du développement durable (1)

La première définition formelle du DD apparaît enfin en 1987 dans un rapport de la commission des Nations Unies pour l'environnement et le développement, présidée par Mme Bruntland, et intitulé "notre avenir à tous". C'est là qu'est lancé le terme de développement durable et que la première définition canonique est donnée : Le développement durable est un développement capable de répondre "aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs".

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Figure 2. Définition du développement durable

Une étape supplémentaire est franchie en 1992 avec la tenue du sommet de la Terre à Rio de Janeiro, ou plus précisément la Conférence des Nations Unies sur l'environnement et le développement (CNUED), aussi connue sous le nom de "Sommet planète Terre", à l'occasion du 20^ème anniversaire de la première conférence sur l'environnement humain (Stockolm, 1972). De cette grande messe onusienne deux conventions cadres ont été signées : l'une portant sur la biodiversité, l'autre sur la lutte contre les changements climatiques, ainsi qu' un programme d'action qui décline les grandes lignes du DD.

Le protocole de Kyoto, signé en 1997, est une application contraignante de la convention sur les changements climatiques, qui vise à réduire les quantités des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Il est entré en vigueur février 2005,après la signature de la Russie !!

Enfin, en 2002, s'est tenu à Johannesburg, en Afrique du Sud, le sommet mondial pour le développement durable (Rio+10, appelé aussi sommet de Johannesburg) durant cette conférence ont été lancés les objectifs du millénaire pour le développement, une série de mesures pour réduire la pauvreté et protéger l'environnement.

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Figure 3. Historique du développement durable (2)

Comme vous pouvez le constater, développement durable et changement climatique évoluent en parallèle.

Le DD est un concept qui intègre les différents aspects de notre vie quotidienne, maintenant mais aussi à venir. En effet, il ne faut pas perdre de vue que dans DD, il y a développement et durable.

Développement fait appel à croissance économique, relations nord/sud… Durable, quant à lui, rappelle plutôt des notions d'environnement au sens large (nature, bien-être…) mais aussi sociales (santé, pauvreté…).

En ayant dit cela, on peut donc proposer une définition opérationnelle du DD qui pourrait être la suivante : Intégrer les trois dimensions (piliers) dans lesquelles les hommes vivent : économie, social, environnement. C'est leur prise en compte conjointe qui est durable. Si on n'intègre que deux des trois dimensions, le développement est possible mais non durable.

On parle d'un développement viable si on ne prend en compte que l'économie et l'environnement, vivable avec l'environnement et le social et équitable avec l'économie et le social (figure 4).

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 4. Définition opérationnelle du développement durable

Cela dit, le concept a besoin d'être précisé, car trois piliers, c'est encore un peu large, comme définition. Il ne faut pas perdre de vue que le concept de DD correspond en fait à un processus d'amélioration continue dans le développement, reposant sur trois piliers.

On peut figurer ce processus d'amélioration continue comme suit (figure 5).

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 5. Schématisation du processus d'amélioration continue

Cette amélioration continue repose et est encadrée par des principes d'action (figure 6).

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Figure 6. Principes d'action de l'amélioration continue

On peut citer notamment : la précaution (prudence dans l'action et démarche raisonnée) et la prévention (intégration des risques dès la conception), la solidarité et l'équité entre les générations et les territoires, la participation et la transparence (action entre les citoyens, les acteurs économiques et politiques), pour ne citer que les principaux (figure 6).

Avec cette définition, on peut alors créer des indicateurs de développement durable permettant de mesurer les progrès effectués avec cette démarche. Deux indices peuvent être retenus : l'IDH ou indice de développement humain (indice combinant espérance de vie à la naissance, PIB/hab et niveau d'instruction) et l'empreinte écologique (impact d'un habitant de la planète en surface utile pour produire ce dont il a besoin pour vivre=bio capacité).

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Figure 7. Quelques indicateurs de développement durable

On peut croiser ces deux indicateurs pour obtenir des trajectoires de développement à privilégier (figure 8). Attention, ce ne sont que des indicateurs. Il en existe bien d'autres, selon ce que l'on cherche à montrer.

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Figure 8. Performance des nations en matière de développement durable

Les points représentent l'état des pays aujourd'hui, en fonction des deux paramètres étudiés, l'empreinte écologique et l'IDH.

En abscisse, nous avons l'empreinte écologique. C'est la surface utile (estimée) pour parvenir à produire les besoins d'un habitant de la planète selon son mode de vie. Cette surface varie en fonction du niveau de développement.

En ordonnées, nous avons l'IDH, indice de développement humain. C'est un indice créé par le Programme des Nations Unies pour le Développement (PNUD) pour mesurer le développement en intégrant non seulement les données économiques mais aussi sociales: ses composantes sont les indicateurs de longévité, d'éducation et de niveau de vie. Cet indice est proche de 0 dans les pays très en retard de développement et proche de 1 dans les pays dits développés.

À partir du diagramme de la figure 8, on peut définir deux états de développement. Dans la partie haute, les pays ont un fort IDH. Cela signifie qu'ils ont atteint un niveau de développement élevé (au regard des critères utilisés). Dans la partie basse du graphique (IDH faible), ce sont des pays en développement ou moins avancés que l'on retrouve.

On peut caractériser la soutenabilité du développement avec l'empreinte écologique. À gauche du diagramme, des pays avec une forte empreinte écologique. Concrètement, si tous les habitants avaient le style de vie d'un habitant d'Amérique du Nord, il faudrait l'équivalent de 5 Terres (ou 5 fois la surface de la Terre) pour produire les besoins de la population mondiale à l'heure actuelle.

En revanche, sur la partie droite, on retrouve des pays qui "consomment" peu pour leur développement. Si tous les habitants avaient le niveau de développement des pays en voie de développement, il ne "faudrait que" 0.5 Terre (ou 0.5 surface terrestre) pour nourrir la population mondiale.

On estime à l'heure actuelle que seuls les pays émergents (au croisement des traits à droite du graphique) sont à un niveau de consommation soutenable (équivalent à 1 terre).

En d'autres termes, il faut 5 fois plus de surface à un américain qu'à un habitant d'un pays émergent pour produire une quantité de bien nécessaire à la satisfaction de son développement. Ces données sont des extrapolations à population mondiale constante (6 milliards d'habitants). En d'autres termes, si l'on maintenait un type de développement "classique" de type Nord Américain, il faudrait une population 5 fois moindre (toute proportion gardée), pour éviter un épuisement de la planète!!!

À partir de ces cadrans, on peut définir des chemins de développement :

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 9. Du chemin du développement "classique" aux chemins du développement durable

À partir de ce diagramme, on peut visualiser (flèche rouge), un modèle de développement qui part d'un indice IDH faible et d'une empreinte écologique viable (autour d'un besoin d'une Terre), dans le quart inférieur droit du diagramme, vers un développement avec un IDH fort, mais avec une "surconsommation" de terre (jusqu'à 5 fois).

Le seul chemin durable (en vert) est celui qui amène les pays dans le quart supérieur droit du diagramme (le carré du développement durable), c'est à dire vers un IDH élevé, avec une empreinte écologique soutenable (autour de 1 Terre).

Le seul chemin durable (en vert sur la figure 9) est celui qui amène les pays dans le quart supérieur droit du diagramme (le "carré" du développement durable), c'est-à-dire vers un IDH élevé, avec une empreinte écologique soutenable (autour d'une seule Terre).

Pour y arriver, il faut changer nos modes de développement et trouver des solutions durables. Mais là, c'est une autre histoire…

A l'origine de la prise de conscience du développement durable était le changement climatique, comme symptôme d'un développement non durable. Le changement climatique, avéré s'il est possible, est un symptôme de développement non durable, qui risque de perturber les grands équilibres planétaires tels qu'on les a connus sur les derniers siècles.

On trouve des traductions effectives avec des constats déjà faits (hausse de la température, évènements climatiques extrêmes…), mais on anticipe une dégradation selon les différents modèles de prévisions (même les plus optimistes).

Les solutions à trouver pour lutter contre ce phénomène néfaste seront sans doute dans une démarche de développement durable.

L'effet de serre, à l'origine du réchauffement climatique, est un phénomène naturel. Voir le cours sur l'effet de serre ou les autres ressources du site relatives à ce thème.

Notre source d'énergie vitale, le soleil, apporte de l'énergie à la terre (figure 10). Grâce à son atmosphère (qui contient notamment des gaz spécifiques qui "piègent" la chaleur, les gaz à effet de serre), la température n'est ni trop basse, ni trop élevée, contrairement à d'autres planètes dépourvues d'atmosphère.

Source - © 2005 UNEP / GRID-Arendal

Figure 10. Le point sur l'effet de serre

Les gaz à effet de serre sont multiples, même si on s'intéresse principalement au CO₂. En effet, le CO₂ représente plus de 50% de l'effet de serre total (figure 11, diagramme en bas à gauche)

Mais il ne faut pas négliger de s'attaquer aux autres gaz, qui si on les compare au CO₂ sont beaucoup plus "effet de serre-ogène". Leur PRG (pouvoir de réchauffement global) est très supérieur au CO₂, de 23 à plus de 22000 fois. Le plus connu, c'est le méthane, les oxydes d'azotes et les gaz halogénés, et notamment les fluorés. Dans ce dernier cas, des protocoles internationaux sont déjà intervenus pour bannir certains CFC, qui avaient également un effet sur la couche d'ozone!

Ne pas oublier que l'ozone et l'eau sont aussi des gaz à effet de serre!!!!

Source - © 2005 ADEME

Figure 11. Les principaux gaz à effet de serre

Toutefois, on note depuis quelques années une sorte de dérèglement des températures, aussi corrélées avec d'autres paramètres physiques comme l'augmentation du CO₂ dans l'atmosphère. (Le CO₂ est le principal gaz à effet de serre).

Associée à cette hausse moyenne des températures (figure 11), on note également une hausse de 15 cm du niveau des océans (liée principalement à la dilatation des océans).

Cette hausse des températures (figure 12 et figure 13 diagramme du bas) est fortement corrélée à une hausse de concentrations du CO₂ atmosphérique (figure 13 diagramme du haut). Même si la concentration du CO₂ est fortement cyclique au cours du temps (avec des pics et des baisses), il est à noter que la concentration contemporaine est un record (plus de 360ppm) par rapport aux concentrations estimées à partir des carottes glaciaires. Cette hausse très importante à partir de 1850 est attribuée à une origine anthropique (développement industriel et consommation d'énergies fossiles). Même si on ne connaît pas exactement les conséquences de ce dépassement, les modèles prévoient des fluctuations climatiques assez importantes.

Source - © 2001 rapport du GIEC Figure 12. Évolution de la température au cours du temps

Source - © 2005 UNEP / GRID Arendal Figure 13. Évolution de la concentration atmosphérique en CO2 et de la température au cours du temps

On mesure (et estime) les émissions de CO₂ à travers le monde, et on peut ainsi les regrouper par zones géographiques (figure 14).

On note que les pays de l'OCDE, à eux seuls, représentent plus de la moitié des émissions de CO₂ mondiales (environ 12.000Mt CO₂), pour une production totale de l'ordre de 21.000Mt CO₂.

On note que l'Asie, avec la Chine, augmente très fortement ses émissions (figure 14).

Source - © 2005 ADEME

Figure 14. Les émissions de CO2 dans le monde

Concernant la France, elle a émis 557Mt de CO₂ en 2003. Les principaux secteurs producteurs sont les transports, le résidentiel tertiaire (chauffage/climatisation), l'industrie (procédés industriels) et l'agriculture (fermentation) (figure 15)

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 15. La part française de production de CO₂

Compte tenu des émissions de CO₂ et des prévisions de croissance, plusieurs modèles du climat ont été élaborés dans le cadre du GIEC. Ces modèles prédisent, non pas le temps qu'il fera, mais les impacts d'une hausse du CO₂ dans l'atmosphère (et tous les paramètres corrélés au développement) (figure 16). Ainsi, quelles que soient les hypothèses initiales, tous prévoient une hausse significative des températures (de 1,5°C à 6°C), avec des perturbations atmosphériques associées.

Source - © 2005 UNEP/GRID-Arendal

Figure 16. Modèles d'évolution de la température

Les impacts projetés sont de plusieurs ordres, à 50 ou 100 ans (figure 17) :

Source - © 2005 UNEP / GRID-Arendal / E.P.A.

Figure 17. Impacts du réchauffement climatique

Pour ce faire, au niveau international, le protocole de Kyoto (signé en 1997, ratifié en février 2005) propose des engagements contraignants sur 2008-2012 en terme de réduction de CO₂, en faisant la différence entre les pays du "nord", et les pays en développement (figure 19).

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 19. Le protocole de Kyoto

Dans le cadre du protocole de Kyoto, on distingue deux groupes de pays :

• Annexe I: pays développés et économie en transition. Ils se sont engagés sur des quantités précises. Les États-Unis n'ont pas ratifié le protocole. En revanche, la Russie a réussi à faire mettre en vigueur le protocole en le signant en février 2005. Cela démontre deux philosophie dans la lutte contre l'effet de serre: une priorité environnementale ou économique.
• Non annexe I: tous les autres pays, principalement les pays en développement. Ils n'ont pas d'engagement sur la réduction d'émissions (principal argument, éviter de brider la croissance économique…). En revanche, ils peuvent participer de façon volontaire aux outils du protocole de Kyoto.

Le protocole de Kyoto met en place deux types d'outils dits instruments de flexibilité, car leurs impacts sont relatifs à leur utilisation (figure 20).

D'une part on a les mécanismes de projets : MDP (mécanismes de développement propres ou CDM en anglais, Clean Development mechanism) et MOC (mise en œuvre conjointe ou JI en anglais, Joint Implementation) et d'autres part des mécanismes d'échange (Emission Trading Scheme, ETS).

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 20. Le système Kyoto

Ces deux mécanismes de projets sont identiques dans leur philosophie: il s'agit de faire économies de CO₂ là où cela coûte le moins cher de les faire, pour en faire profiter la communauté mondiale, en faisant des projets dans les pays de l'annexe I (MOC) et non annexe I (MDP) qui permettent de réduire les quantités de CO₂ émises. En fait, on incite les pays développés à investir dans des pays moins développés avec des technologies plus performantes. S'il n'y avait aucune incitation les investissements seraient dirigés autrement.

Mais pour permettre de rentabiliser le surcoût d'investissement, il y a un mécanisme d'échange de permis d'émission instauré entre pays. En effet, les pays annexe I s'engagent à limiter leur production de CO₂ , ie de fixer des quotas d'émissions à un niveau calculé selon des règles précises. Ces limitations (quotas) sont représentées par des permis d'émission. Ces permis peuvent s'échanger entre les pays. Les pays vertueux (qui sont en dessous de leurs quotas) accumulent des permis, alors que les pays qui dépassent leurs quotas (les mauvais élèves) doivent acheter des permis pour pouvoir dépasser leurs quotas, sinon, ils ont des amendes.

Ainsi, on reste à émission constante ou réduite pour les pays annexe I (réduction si les quotas sont plus sévères). En effet, un surplus d'émissions d'un pays sera compensé par l'achat des permis aux pays vertueux. En fonction du jeu de l'offre et de la demande, les pays qui peuvent facilement réduire leurs émissions essayeront de vendre aux pays qui émettent plus et ainsi d'avoir une source de revenus. Cet achat de permis par le pays "mauvais élèves" est une incitation pour lui à réduire aussi ses quantités de CO₂ émises.

Par exemple (au bas de la figure 21), un projet MDP consiste pour un groupe de cimenterie à investir dans une usine au Maroc. D'une part, il consiste à produire l'énergie nécessaire avec des éoliennes ou des rebuts de décharge ou de pneu, et d'autre part, il se traduit par des mesures d'économies d'énergie (figure 21). Par rapport à une cimenterie classique, le projet permet d'économiser de l'énergie et de ne pas consommer des énergies qui émettent du CO₂, donc de limiter les émissions de CO₂. L'impact est toujours calculé par rapport à une situation de référence.

Les tonnes de CO₂ économisées sont calculées par rapport à une situation de base non optimisée.

Les investissements (symbolisés par € sur la figure 21) sont réalisés par de entreprises, alors que les échanges ont lieu entre Etats (qui rétrocèdent le cas échéant à l'investisseur)...Les permis d'émissions ainsi générés sont rétrocédés par le pays cible (le Maroc dans notre exemple) vers le pays hôte (La France dans notre exemple), qui le rétrocède à l'entreprise qui a investi. On a donc un cycle investissement financier et permis d'émissions compensateurs. Ces permis d'émissions vont permettre deux choses: soit de compenser des surplus d'émissions dans les pays annexe I (à engagement, comme la France). Le cimentier français peut ainsi dépasser ses quotas d'émissions (en France) grâce à la diminution intervenue dans un autre pays (sachant qu'une tonne économisée est identique partout sur la surface de la Terre. S'il économise 100 au Maroc, il pourrait dépasser de 100 ses quotas en France, tout en ayant maintenu le niveau de CO₂ constant!!

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 21. Exemple des deux types de mécanismes

Au niveau pays, il est possible d'acheter des quotas à un pays vertueux (figure 21 schéma du haut) pour compenser ses éventuels surplus d'émissions.

Ainsi un pays dispose de tant de permis d'émissions à dû concurrence de son quota. Si le pays est vertueux et ne dépasse pas ses quotas, il acquiert des permis (sorte de titre quantitatif de CO₂) correspondant à la différence entre son niveau d'émission réel et le quota fixé. Il les accumule. En revanche, Le pays mauvais élève doit chercher des permis (et les acheter). Ainsi, la vertu est récompensée par des flux de capitaux. Le prix d'un permis est lié à l'offre et la demande. On arrive donc théoriquement à diminuer (ou limiter) au moindre coût les émissions de CO₂.

En Union Européenne (UE15), des engagements conjoints on été pris (la " bulle"), qui se traduisent par des directives européennes (la directive quotas et les directives associées). Les pays se sont engagés à réduire de façon globale leurs émissions de CO₂ de 8% par rapport au niveau de 1990. On parle de bulle Européenne. Cette réduction masque en fait de grandes disparités. La France s'engage à stabiliser ses émissions au niveau de 1990, tandis que l'Allemagne les diminuera de 25% et le Portugal pourra les augmenter de 27%.

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 22. Exemple des deux types de mécanismes

Pour arriver à cette réduction, l'Union Européenne s'est dotée de deux types d'arsenaux législatifs. Un premier, autour de la directive "Quotas", reprend le principe de Kyoto et met en place un marché des permis d'émissions.

Parallèlement, elle demande aux états membres de faire des efforts, nationalement aux niveau des entités microéconomiques, pour réduire les émissions.

Le marché des permis se structure lentement (l'engagement contraignant de Kyoto commence sur la période 2008-2012).

Il est pour le moment limité aux plus gros émetteurs de CO₂ (les grandes entreprises consommatrices d'énergie et les centrales thermiques, fortement émettrices de CO₂). Ces agents, qui ont des installations de plus de 22MW, reçoivent des quotas, en fonction des différents plans nationaux soumis à Bruxelles. En France, c'est le PNAQ (Plan national d'allocation des quotas), qui fixe les quantités maximales d'émissions par entités. Si l'entité ne respecte pas ses engagements, elle doit non seulement payer des amendes 40 euros par tonne de CO₂ mais aussi acheter des permis complémentaires, car payer l'amende ne l'exonère pas de diminuer ses émissions pour se conformer aux prescriptions de la directive en terme de réduction (amendes non libératoires).

Actuellement, la tonne de CO₂ s'échange entre 3 et 10 euros.

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 23. La directive des quotas

À l'échelle nationale, les principaux angles d'attaques sont les suivants.

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 24. La consommation d'énergie par source

On note une progression constante des consommations d'énergie. La part de pétrole diminue relativement par rapport au gaz et à l'électricité nucléaire, mais correspond à environ 50% de notre consommation totale. On voit que les énergies renouvelables stagnent.

Les principaux leviers régaliens sont les suivants :

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 25. Le coût des externalités

Source - © 2005 Damien Cocard, ADEME

Figure 26. Coûts externes pour la production d'électricité en France et en Allemagne avec référence aux technologies existantes en centimes d'euros par kWh

Les coûts externes tiennent compte des effets sur la santé, la dégradation des bâtiments, des infrastructures et des récoltes, ainsi que les effets sur l'écosystème et le climat.

D'après l'étude ExterneE 2003 réalisée par une équipe de chercheurs financée par la Commission Européenne.

Au niveau individuel, beaucoup d'actions au quotidien peuvent être envisagées (figure 27) :

Source - © 2005 ADEME

Figure 27. Actions individuelles pour réduire les émissions de gaz à effet de serre

Le plus gros impact aura lieu au niveau des individus et de leurs modes de consommations. En effet, les deux secteurs qui consomment le plus (transports et bâtiment), sont essentiellement tirés par nos modes individuels de consommations (figure 28) :

Source - © 2005 ADEME

Figure 28. Consommation d'énergie par secteur

On note une forte progression de la part des transports dans la consommation énergie, avec le résidentiel tertiaire (chauffage et éclairage, principalement). À eux deux, c'est 75% des la consommation totale d'énergie en France. On note une baisse des la part des industriels.