Illustration de couverture : Adrià Fruitós
Cartographie : Carl Voyer

© Armand Colin, 2021
Armand Colin est une marque de
Dunod Éditeur, 11 rue Paul Bert, 92240 Malakoff

ISBN : 978-2-200-63357-8

Ce document numérique a été réalisé par PCA

Pour Victor, qui ne réalise pas encore bien où il a atterri.

PRÉFACE

Lorsqu’a paru la première édition de cet ouvrage, en 2009, tous les regards étaient tournés vers la Conférence de Copenhague, la COP15. Celle-ci apparaissait déjà comme la réunion de la dernière chance, la dernière possibilité de limiter la hausse moyenne de la température terrestre à 2 °C d’ici 2100.

Douze ans plus tard, la Conférence de Glasgow apparaît à nouveau comme la dernière chance de se replacer sur la bonne trajectoire. Rien n’a changé en apparence, et pourtant tout a changé. Entre la première édition de cet ouvrage et celle-ci, la COP21 a permis la signature de l’Accord de Paris, les États-Unis s’en sont retirés puis sont revenus et, surtout, un mouvement mondial de mobilisation des jeunes a émergé, à la suite de l’activiste suédoise Greta Thunberg. La pandémie de Covid-19 a laissé croire quelques instants à l’émergence d’un « monde d’après », avant que les émissions de gaz à effet de serre ne repartent à la hausse dès la levée des mesures de confinement.

Entre 2009 et 2021, douze longues années ont été perdues, à reporter sans cesse la décision, tandis que les émissions de gaz à effet de serre continuaient, pour leur part, d’augmenter. À bien des égards, une logique de promesses permanentes, d’engagements sans cesse revus à la hausse, a remplacé une véritable action politique. Cela ne veut pas dire que rien n’a été fait pendant ce temps : beaucoup de pays, d’entreprises et d’individus ont entrepris de réels efforts de réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre, ou ont mis en place des plans d’adaptation pour faire face aux impacts du changement climatique. Mais globalement, l’impression laissée par ces douze années perdues est celle d’un immense gâchis, d’une augmentation continue des émissions de gaz à effet de serre que seul le coronavirus sera parvenu à enrayer, bien davantage que les maigres efforts consentis, ou les engagements pris par les gouvernements ou les entreprises.

L’hypothèse d’une hausse de la température moyenne de l’ordre de 4 °C d’ici 2100, qui apparaissait encore souvent comme un scénario de science-fiction à l’époque de la première édition de cet ouvrage, est aujourd’hui considérée par un très grand nombre de climatologues comme l’hypothèse la plus crédible. On est bien loin de l’objectif des 2 °C d’augmentation maximale de la température décidé à Copenhague, sanctuarisé par l’Accord de Paris, et auquel on tente encore de s’accrocher vaille que vaille.

Car le changement climatique n’est pas un problème statique : chaque jour qui passe rend plus difficile l’effort de réduction des émissions, chaque jour qui passe nous éloigne d’une trajectoire compatible avec les objectifs de l’Accord de Paris. Chaque jour qui passe rend aussi les impacts du changement climatique plus violents pour ceux qui sont les premiers affectés : pour beaucoup, le réchauffement global, désormais, n’est plus une menace lointaine et abstraite, mais une réalité quotidienne.

On ne peut plus, aujourd’hui, croire encore qu’il sera possible d’éviter la catastrophe : la catastrophe est déjà là. La transformation que nous avons engagée est irréversible, en tout cas à l’échelle d’une vie humaine. Et c’est peut-être là le changement le plus notable qui s’est produit depuis la première édition de ce livre et qui justifie cette nouvelle édition. Il ne s’agit pas simplement d’une mise à jour : tout a changé, déjà.

INTRODUCTION

Le climat comme enjeu de politique internationale

Depuis la création du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) en 1988, la question du changement climatique s’est peu à peu imposée à l’agenda politique international. Il n’existe plus guère de réunions ou de sommets internationaux, aujourd’hui, dont l’ordre du jour fasse l’économie du réchauffement global. Des réunions cruciales comme la 15e Conférence des Parties à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (CCNUCC) à Copenhague en 2009 (COP15), ou la 21e (COP21) à Paris en 2015, accueillent des dizaines de chefs d’État et constituent des réunions diplomatiques majeures.

Le changement climatique, pourtant, n’est pas une découverte récente, puisque le phénomène de l’effet de serre fut décrit par le mathématicien et physicien Joseph Fourier en 1827, avant que le physicien irlandais John Tyndall, puis le chimiste suédois Svante Arrhenius, n’établissent que les émissions de dioxyde de carbone étaient l’un des facteurs-clés à l’origine du phénomène.

Depuis les premières mesures de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, réalisées dans les années 1950, les scientifiques n’ont eu de cesse d’essayer d’amener le débat sur la scène politique (Weart, 2004). Dès 1977, le groupe JASON, un comité scientifique chargé de conseiller le gouvernement américain sur les questions de science et de technologie, se pencha sur la question et informa l’administration Carter que le taux de concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère aurait doublé d’ici 2035 par rapport à son niveau pré-industriel 1 (Oreskes, 2004). Sous l’impulsion de Jimmy Carter, le Congrès américain commanda un rapport officiel à l’Académie des Sciences (NSA), Changing Climate, qui fut superbement ignoré par l’administration Reagan. Le rapport, outre des analyses et projections de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, comportait également un chapitre, rédigé par l’un des pères de la théorie des jeux, Thomas Schelling, qui traitait des impacts du changement climatique sur les populations.

Il faudra donc attendre 1988 et la création du GIEC pour que le changement climatique devienne véritablement l’objet de mécanismes de coopération internationale. En 1992, dans le cadre du Sommet de la Terre à Rio, est signée la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, premier traité international sur le sujet. Cinq ans plus tard est conclu le Protocole de Kyoto, qui impose pour la première fois aux pays industrialisés des limites à leurs émissions de gaz à effet de serre. Le Protocole a aujourd’hui fait long feu et c’est désormais l’Accord de Paris qui organise la coopération internationale sur le climat.

La nécessité d’une coopération internationale en la matière tient à la nature même du changement climatique : l’action d’un seul pays est vaine si les autres n’agissent pas de manière similaire. Les émissions de gaz à effet de serre produisent les mêmes effets, qu’elles proviennent de Paris, de Riad ou de Pékin. De plus, les impacts du réchauffement global seront ressentis à l’échelle mondiale, sans que ceux subis par chacun des pays ne correspondent aucunement à leurs émissions respectives : ainsi, les pays les plus touchés seront généralement, par un cruel hasard de la géographie, les pays qui sont les moindres émetteurs de gaz à effet de serre.

Par ailleurs, il a été souligné à maintes reprises que le changement climatique représentait un important échec du marché (Stern, 2007 ; Guesnerie, 2003 ; Nordhaus, 1999). Le prix du carbone, aujourd’hui, ne reflète pas son coût. Pour le dire plus simplement, le prix du litre d’essence à la pompe ne tient pas compte des dommages qui résultent de la consommation d’énergies fossiles. Seuls, les mécanismes du marché sont incapables de juguler les émissions de gaz à effet de serre ou de prendre en charge les coûts des impacts qui y seront liés. Le climat est souvent décrit comme un bien public mondial, c’est-à-dire, pour reprendre l’expression de Kaul, Grunberg et Stern (Kaul et al., 1999b), un bien public « dont les bénéfices s’étendent à toutes les nations et à toutes les générations  ». Cet échec du marché est l’autre raison qui rend nécessaire la mise en place de mécanismes de gouvernance du climat, gouvernance qui ne peut être qu’internationale pour les raisons évoquées plus haut.

Cette nécessité de gouvernance internationale est au cœur du propos de cet ouvrage. Il ne s’agira pas tant de décrire ici les mécanismes de l’effet de serre, ni les moyens de réduire nos émissions, mais bien de s’attacher à décrire comment le changement climatique affecte les relations entre les États et comment celles-ci pèsent sur les mécanismes de gouvernance qui ont été mis en place ou qui restent à créer. En d’autres termes, cet ouvrage se donne pour ambition de fournir au lecteur les clés qui lui permettront de comprendre les négociations internationales sur la question.

La question du changement climatique est souvent réduite à sa dimension environnementale et aux efforts qui doivent être entrepris par chacun pour réduire sa consommation d’énergies fossiles. Mais le changement climatique, en réalité, est surtout un problème politique. Un problème qui touche à l’équilibre des forces et des pouvoirs, aux modèles de développement, à nos modes de production et de consommation. Mais aussi à des questions de migrations, de sécurité ou de santé publique. Et, plus largement, qui est intimement lié à des enjeux de justice et d’équité, quand il ne s’agit pas simplement de la survie de certains.

Derrière les mesures prises en faveur d’un développement plus durable, derrière les engagements des différents pays à réduire leurs émissions, se cachent des enjeux géopolitiques considérables, qui sont des déterminants-clés dans les mécanismes de coopération internationale. Contrairement à une idée qui reste répandue, tous les pays ne sont pas égaux face à la question du changement climatique : certains contribuent plus que d’autres, ou ont davantage contribué, au phénomène ; d’autres subiront plus lourdement les impacts ; certains sont davantage dépendants des énergies fossiles, tandis que d’autres pourraient être affectés par des mouvements de populations liés à des dégradations de leur environnement immédiat.

Ces questions reflètent des déséquilibres profonds entre les pays, qui tiennent à la fois à des questions de développement, de politiques énergétiques, ainsi qu’à des contraintes géographiques et démographiques. Les différents pays sont inégaux face au changement climatique. Inégaux dans les émissions, inégaux dans les impacts et inégaux dans la négociation même. De la manière dont seront traitées ces inégalités dépendra le succès de la coopération internationale sur le climat, et ce sont ces inégalités que cet ouvrage se propose de décrire et d’analyser.

Devenu objet de politique internationale, le climat est aussi devenu le terrain d’interactions complexes avec les relations internationales : le réchauffement global affecte les relations entre les États et celles-ci à leur tour déterminent la coopération internationale sur le sujet. Ces interactions sont façonnées par des enjeux géopolitiques, que cet ouvrage ambitionne de décrire et d’analyser, de manière à comprendre les ressorts des mécanismes de coopération internationale actuels et à venir. Car il n’est plus possible, aujourd’hui, de penser le climat – ni d’ailleurs l’environnement, plus largement – comme un objet distinct des politiques et du gouvernement du monde.

L’ouvrage expose d’abord les données du problème : d’où proviennent les émissions de gaz à effet de serre et quels sont les principaux impacts à attendre ? Un premier chapitre exposera différentes lectures de la responsabilité des différents pays dans l’accumulation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Alors que les pays industrialisés portent une lourde responsabilité historique, les émissions des pays émergents connaissent une croissance rapide et exponentielle. La CCNUCC comme le Protocole de Kyoto reposent sur un principe de « responsabilités communes mais différenciées  », en vertu duquel les efforts de réduction d’émissions incombaient aux seuls pays industrialisés, eu égard à leur responsabilité historique et à leurs capacités financières plus importantes. Selon les différentes lectures possibles des émissions, la responsabilité des différents pays apparaît sous un jour différent. Un deuxième chapitre expose les impacts attendus du changement climatique et souligne l’injustice fondamentale du réchauffement global : alors que les pays en développement sont les moins responsables du problème, ils seront les premiers et les plus durement touchés par ses conséquences. Un troisième chapitre explore les effets de ces conséquences sur les sociétés humaines. En premier lieu, on abordera ici la question des déplacements de population liés aux impacts du changement climatique : où se produiront ces déplacements, quelle sera leur ampleur et quelle sera l’importance des facteurs environnementaux comme déterminants migratoires ? Le chapitre suivant aborde ensuite les risques de tensions et de conflits générés par les impacts du réchauffement, en identifiant comment le changement climatique rédéfinit les missions et terrains d’opération des armées.

L’ouvrage examine ensuite les mécanismes de coopération internationale qui ont été mis en place pour répondre au problème au travers des négociations internationales. Ces mécanismes reposent sur une double nécessité : celle de limiter autant que possible les impacts du changement climatique en réduisant nos émissions de gaz à effet de serre, mais également celle de prendre en compte les impacts qui sont inévitables aujourd’hui, en prévoyant des mesures qui permettront aux régions touchées de s’y adapter. La première nécessité est prise en compte par les politiques d’atténuation, la seconde par les politiques d’adaptation. Ces deux types de politiques sont évidemment intrinsèquement liés, quoique les questions d’adaptation aient longtemps été occultées dans la négociation : plus les efforts d’atténuation seront importants, moins les efforts d’adaptation seront nécessaires. Et inversement.

Les solutions au problème, qu’elles appartiennent au domaine de l’atténuation ou de l’adaptation, seront appréhendées différemment dans différentes régions du monde. Les solutions au changement climatique existent mais sont multiples, et c’est aussi ce qui rend complexe leur application au niveau international. La recherche de solutions se trouve également traversée par des questions de justice et d’équité : dans la répartition des efforts de réduction des émissions, mais également dans le financement de l’adaptation et les transferts financiers et technologiques qui seront nécessaires pour permettre aux pays du Sud de réduire leurs émissions sans compromettre leur développement. Ce sera l’objet du dernier chapitre, qui montrera qu’une coopération internationale qui serait inéquitable serait également inefficace.

1

Géographie des émissions

Selon les relevés de la NASA, l’agence spatiale américaine, l’année 2020 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée sur Terre, à égalité avec l’année 2016, depuis le début des relevés de température en 1880. Et ces années n’ont rien d’exceptionnel : les sept années les plus chaudes étaient les sept dernières. En juin 2019, le thermomètre dépassait pour la première fois en France le seuil des 45° C, tandis que deux ans plus tard, en juin 2021, la barre des 49,6° C était atteinte à Lytton, au Canada – la température la plus haute jamais enregistrée à 50° de latitude nord. À toutes les latitudes de la planète, les records de température sont désormais régulièrement battus.

Depuis l’époque pré-industrielle, la température moyenne à la surface de la Terre a augmenté de 1,2° C environ : cela veut dire que lorsque nous nous donnons comme objectif, dans l’Accord de Paris, une hausse maximale de 2° C de la température moyenne à la surface de la Terre d’ici 2100, nous avons déjà parcouru plus de la moitié du chemin. Tous les dix ans, au rythme actuel de nos émissions de gaz à effet de serre, la température augmente de 0,2° C environ. Autant dire que l’objectif de 1,5° C, qui est l’objectif le plus ambitieux de l’Accord de Paris, devrait être dépassé entre 2030 et 2040, à moins que l’on ne commence d’ici là à retirer massivement du carbone de l’atmosphère.

Car cette augmentation des températures est évidemment la conséquence directe de l’augmentation continue des émissions des gaz à effet de serre anthropiques, et en premier du plus important d’entre eux, le dioxyde de carbone. Depuis la Préhistoire jusqu’à 1750 environ, le taux de concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère était resté relativement constant, autour de 280 parties par million (ppm). Depuis, ce taux n’a cessé de grimper : je suis né à 337 parties par million et le seuil symbolique des 420 parties par millions a été atteint en 2021. À l’heure actuelle, ce taux croît de plus de 2 ppm chaque année, selon les observations réalisées à l’observatoire de Mauna Loa, à Hawaï.

Le dioxyde de carbone, pourtant, ne représente qu’une infime partie de la composition totale de l’air. Une partie par million, qui est l’unité de mesure de sa concentration dans l’atmosphère, représente un dix-millième de pour-cent de la composition totale de l’air. Les autres gaz à effet de serre, comme le méthane, représentent des concentrations encore moins importantes. L’équilibre du climat, cependant, est à ce point fragile que la moindre variation de ces concentrations peut avoir de graves impacts sur la température à la surface de la Terre. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), un panel de plusieurs centaines de scientifiques formé à l’initiative des Nations unies pour évaluer les risques et conséquences du changement climatique à partir de travaux de recherche existants, estime ainsi que la hausse de température moyenne pourrait atteindre jusqu’à 5,7 °C d’ici 2100 si les concentrations de gaz à effet de serre continuent d’augmenter à ce rythme (IPCC, 2021). Selon différents scénarios d’évolution envisagés, la température moyenne à la surface de la Terre connaîtrait d’ici à la fin du siècle une augmentation comprise entre 1 °C, selon le scénario le plus optimiste 2, et 5,7 °C selon le scénario le plus pessimiste. L’élévation du niveau des mers, quant à elle, pourrait atteindre 110 centimètres aussi d’ici la fin du siècle (IPCC, 2021). L’hypothèse d’une hausse moyenne de la température terrestre de 4 °C d’ici la fin du siècle, considérée il y a encore quelques années comme hautement improbable, est aujourd’hui considérée comme un des scénarios les plus réalistes : même la Banque mondiale a consacré un rapport aux risques liés à une telle hausse de la température (Potsdam Institute for Climate Impact Research & Climate Analytics, 2012).

D’où proviennent ces émissions ? Il n’est pas si simple de répondre à cette question et une infinité de réponses peuvent être apportées. Si l’on considère l’aspect historique, c’est surtout depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale que les émissions de gaz à effet de serre ont crû sensiblement. Mais cette croissance s’est accélérée au cours des dernières années : entre 1960 et 2020, les émissions de gaz à effet de serre ont été multipliées par quatre. Depuis 1992 et la signature de la Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC), les émissions ont encore augmenté de plus de 50 %. Seule la pandémie de Covid-19, et les mesures de confinement qu’elle a impliquées, a été en mesure de faire baisser les émissions, avec une chute de 6,4 % pour l’année 2021 (Tollefson, 2021), soit une trajectoire compatible, pour la première fois, avec les objectifs de l’Accord de Paris.

Mais nous nous sommes retrouvés sur cette trajectoire à cause de mesures que nous subissions, pas à cause de mesures que nous avions choisies : personne n’imagine que le confinement d’une moitié de l’humanité soit une mesure viable ou désirable à long terme. Et dès l’année 2021, les émissions ont repris leur croissance à un rythme soutenu.

Cette hausse continue est due principalement au développement de l’activité économique, en particulier de notre consommation accrue d’énergies fossiles et, dans une moindre mesure, à l’augmentation de la population mondiale. Identifier les pollueurs est pourtant une tâche moins aisée qu’il n’y paraît : il existe différents moyens de comptabiliser les émissions, ainsi que différentes échelles de temps à prendre en compte. Selon l’option choisie, c’est chaque fois une cartographie différente des émissions – et donc des responsabilités – qui se forme. Ce chapitre a pour but d’identifier les principales raisons qui conduisent certains pays à polluer plus que d’autres, et les différentes lectures qui peuvent être faites des « responsabilités communes mais différenciées » – pour reprendre l’expression consacrée – qui ont conduit au réchauffement global.

Différents gaz à effet de serre…

Bien que l’on réduise souvent les gaz à effet de serre au seul dioxyde de carbone, une série d’autres gaz contribuent également au réchauffement global. Ces gaz proviennent de différents secteurs d’activité économique : selon le gaz qui sera visé par des mesures de réduction d’émissions, ce seront donc différents secteurs de l’économie qui seront concernés.

De surcroît, tous les gaz à effet de serre ne sont pas le produit de l’activité humaine : le plus important d’entre eux est ainsi la vapeur d’eau, qui est responsable de plus de la moitié de l’effet de serre, et même de plus de 70 % si l’on inclut les nuages – c’est la partie « naturelle » de l’effet de serre (Forster et al., 2007). Les activités humaines, néanmoins, n’ont qu’un impact marginal sur les quantités de vapeur d’eau présentes dans l’air, dont le niveau est resté stable depuis l’ère préindustrielle. Cependant, le changement climatique lui-même induit une augmentation de la concentration de vapeur d’eau dans l’air, qui à son tour accentue l’effet de serre : c’est ce que l’on appelle une boucle de rétroaction. Pour chaque degré de température supplémentaire, l’atmosphère se charge de 7 % d’humidité supplémentaire. À côté de la vapeur d’eau, on trouve toute une série de gaz à effet de serre naturels, qui sont donc présents dans l’atmosphère indépendamment de toute activité humaine : c’est le cas du dioxyde de carbone (CO₂), du méthane (CH₄), du protoxyde d’azote (N₂O) ou de l’ozone (O₃). L’action combinée de ces différents gaz à effet de serre produit la partie « naturelle » de l’effet de serre. Cet effet est compensé par l’existence de « puits » naturels qui vont absorber une partie de ces gaz et maintenir le système climatique en équilibre : ainsi, pour donner quelques exemples simples, la pluie est un « puits » de vapeur d’eau, tandis qu’une partie du dioxyde de carbone est absorbée par la végétation au moyen de la photosynthèse.

Cet argument de l’effet de serre « naturel » est régulièrement invoqué par ceux qui nient l’influence humaine dans le changement climatique pour minimiser l’importance des gaz à effet de serre produits par les activités humaines. Il est évident que l’effet de serre naturel est absolument indispensable à la vie sur Terre : sans cet effet de serre, la température moyenne à la surface de la planète baisserait d’environ 35° C, autour de – 19°C. Le problème du changement climatique ne provient pas de cet effet de serre naturel, mais de la dimension anthropique de l’effet de serre, c’est-à-dire des quantités additionnelles de ces gaz rejetées par les activités humaines : ce sont elles qui vont perturber l’équilibre climatique et constituer ce que l’on appelle le « forçage radiatif », c’est-à-dire la perturbation extérieure du système climatique – et c’est bien là, dans ces quantités additionnelles de gaz à effet de serre, que se situe tout le problème.

Le dioxyde de carbone n’est pas seul en cause

Aux gaz à effet de serre naturels s’ajoutent des émissions de gaz anthropiques, c’est-à-dire produits par les activités humaines. Le Protocole de Kyoto, qui fut en 1997 le premier traité international imposant des réductions impératives des émissions de gaz à effet de serre, vise ainsi six gaz différents, qui constituent l’essentiel de la contribution humaine à l’effet de serre : le dioxyde de carbone (CO₂) bien sûr, mais également le méthane (CH₄), le protoxyde d’azote (N₂O), les perfluorocarbones (PFCs), les hydrofluorocarbones (HFCs) et l’hexafluoride de soufre (SF₆).

La réduction de nos émissions de gaz à effet de serre ne se limite donc pas, comme on le croit parfois, au seul dioxyde de carbone, même si celui-ci constitue, en volume, le plus important gaz à effet de serre émis par l’homme. Nos émissions de dioxyde de carbone proviennent pour l’essentiel de notre consommation d’énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel en particulier), de certaines industries comme les cimenteries, ainsi que de la déforestation. La déforestation et l’agriculture sont responsables d’environ un quart des émissions totales de gaz à effet de serre (IPCC, 2014). Si la déforestation porte une telle part de responsabilité, c’est parce que les arbres sont composés en grande partie de carbone : lorsqu’ils sont abattus ou brûlés, ce carbone est relâché dans l’atmosphère ; on estime que la déforestation génère ainsi, chaque année, quelque deux milliards de tonnes de carbone. Le problème de la déforestation est concentré dans un nombre restreint de pays : les pays de l’Amazonie, le Brésil en particulier, l’Indonésie et les pays du bassin du Congo. Lutter contre la déforestation est donc un moyen particulièrement efficace de réduire les émissions de dioxyde de carbone, mais c’est aussi une stratégie qui dépend du bon vouloir de certains pays, en particulier du Brésil qui refuse depuis longtemps toute ingérence dans la gestion de la forêt amazonienne qu’il considère comme un intérêt économique national. Cette capacité de certains pays à déterminer le futur de la lutte contre le changement climatique est une caractéristique essentielle des négociations sur le climat : j’y reviendrai dans le chapitre 5.

Le deuxième gaz à effet de serre anthropique, en volume, est le méthane. À l’état naturel, le méthane est produit par la décomposition de matériaux organiques. Les émissions anthropiques de méthane proviennent essentiellement de l’agriculture et de l’élevage, en particulier de la culture sur brûlis, de la culture du riz 3, de l’élevage de bovins et autres ruminants : une partie des aliments qu’ils ingèrent est ensuite rejetée sous forme de méthane. Une partie moins importante des émissions de méthane provient des fuites de gaz naturel, des exploitations minières et des décharges d’ordures ménagères.

On remarque tout d’abord que les secteurs d’activité qui rejettent du dioxyde de carbone sont très différents de ceux qui émettent du méthane : dans le premier cas, l’industrie est responsable de la majorité des émissions ; dans le second, c’est plutôt l’agriculture et l’élevage qui sont visés. Proportionnellement, les pays dont l’économie repose largement sur l’agriculture et l’élevage – les pays du Sud, donc, pour l’essentiel – émettront davantage de méthane que les pays dont l’économie repose sur l’industrie, et ce rapport s’inverse pour les émissions de dioxyde de carbone.

C’est également l’agriculture qui est responsable de l’essentiel des émissions anthropiques de protoxyde d’azote, au travers de l’utilisation d’engrais azotés. Les perfluorocarbones et les hydrofluorocarbones sont des halocarbures, des gaz de synthèse qui n’existent pas à l’état naturel. Ces gaz sont utilisés dans certains processus industriels, ou comme gaz servant à la réfrigération ou dans les aérosols. Enfin, l’hexafluorure d’azote est un autre gaz de synthèse, plus rare, utilisé notamment dans la métallurgie et certains transformateurs électriques.

Comparer les différents gaz

Ces gaz ne sont évidemment pas émis dans les mêmes quantités et n’ont pas les mêmes propriétés. La plupart d’entre eux restent très longtemps dans l’atmosphère, souvent au-delà d’un siècle, et vont donc s’accumuler. Le changement climatique est alors avant tout un problème d’accumulation, ce qui implique que les émissions d’une année donnée, prise isolément, ne changent pas grand-chose au problème : c’est ainsi que l’éphémère baisse des émissions liées à la pandémie de Covid-19 n’aura aucun impact sur le changement climatique. C’est comme si l’on avait légèrement ralenti le débit de remplissage d’une baignoire pendant un an – la baignoire ne s’est pas vidée pour autant. C’est aussi en raison de cette accumulation que certains pays ont une responsabilité historique dans le changement climatique : j’y reviendrai plus loin dans ce chapitre.

Les durées de séjour des différents gaz varient considérablement, de 10 ans pour le méthane à plus de 3 000 ans pour l’hexafluorure de soufre. Il importe pourtant de comparer ces différents gaz entre eux : cette comparaison est nécessaire pour orienter le choix politique, lorsque se pose la question de savoir sur quel gaz il est intéressant de concentrer les efforts de réduction d’émissions.

En d’autres termes, à prix égaux, est-il préférable d’éliminer une tonne d’émissions de dioxyde de carbone ou une tonne de protoxyde d’azote ? L’indice utilisé pour comparer entre eux les différents gaz à effet de serre est le potentiel de réchauffement global (PRG, ou global warming potential en anglais). Le PRG est simplement un indice de comparaison qui mesure la contribution des différents gaz au réchauffement global. Le dioxyde de carbone a été choisi comme l’étalon de cet indice et son PRG est défini comme égal à 1. Les PRG des autres gaz sont alors calculés comme la masse de dioxyde de carbone qui produirait un effet équivalent sur le réchauffement global pour une période donnée, généralement 100 ans.

Pour cette raison, l’unité de mesure des différents gaz généralement choisie est celle de l’équivalent dioxyde de carbone, noté CO₂e, c’est-à-dire la masse de dioxyde de carbone qui produirait le même effet sur le réchauffement global que la masse du gaz considéré. Par souci de simplification, on parle aussi souvent d’équivalent carbone – c’est par exemple l’indice qui serait utilisé pour la mise en place d’une taxe carbone. Pour calculer l’équivalent carbone, on ne prend en compte que le poids du seul carbone contenu dans le dioxyde de carbone. Ce poids est connu : chaque kilogramme de CO2 contient 0,2727 kg de carbone. L’équivalent carbone des autres gaz sera donc égal à leur PRG multiplié par 0,2727. C’est grâce à cette unité de mesure que l’on va pouvoir établir le bilan global des émissions de gaz à effet de serre d’un pays, d’une entreprise ou d’un individu.

Le tableau ci-dessous compare les différents gaz à effet de serre qui étaient visés par le Protocole de Kyoto selon différents critères, dont leur PRG sur 100 ans.

Tableau comparatif des gaz à effet de serre visés par le Protocole de Kyoto 4

Concentration préindustrielle

Concentration en 2018

Durée de vie dans l’atmosphère

PRG sur 100 ans

Part des émissions totales en 2017 (en CO₂e)

Part de responsabilité dans l’effet de serre anthropique

Dioxyde de carbone

280 ppm

408 ppm

5-200 ans

1

66 %

55 %

Méthane

0,7 ppm

1,87 ppm

10 ans

23

17 %

15 %

Protoxyde d’azote

0,275 ppm

0,331 ppm

115 ans

296

7 %

5 %

Hydrofluorocarbones

0

n.d. 5

1-250 ans

10-12 000

0,5 %

10 %

Perfluoro-carbones

0

n.d.

> 2 500 ans

> 5 500

0,2 %

< 5 %

Hexafluorure de soufre

0

10 ppt 6

3 200 ans

23 900

1 %

< 5 %

Sources : Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007a ;
European Environment Agency, 2018.

À côté des gaz visés par le Protocole de Kyoto, d’autres gaz contribuent également à l’effet de serre : ils sont parfois couverts par d’autres traités, comme le Protocole de Montréal sur le trou dans la couche d’ozone, tandis que d’autres ne font pas l’objet de mesures coordonnées pour réduire leurs émissions. J’ai mentionné plus haut la vapeur d’eau, qui est donc le gaz à effet de serre le plus important en volume. L’activité humaine, néanmoins, n’augmente pas significativement les quantités de vapeur d’eau qui sont émises dans l’atmosphère, et c’est la raison pour laquelle la vapeur d’eau n’est pas prise en compte dans le calcul des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. L’ozone, par contre, représente environ 10 % de l’effet de serre d’origine anthropique : il s’agit d’une variante de l’oxygène, produite au cours de réactions chimiques dans l’atmosphère. Les émissions de certains gaz génèrent de l’ozone, tandis que les émissions de chlorofluorocarbures (CFCs) 7 détruisent l’ozone de la haute atmosphère (stratosphère), contribuant ainsi à creuser un trou dans la couche d’ozone qui protège la Terre des rayonnements ultraviolets. Pour des raisons qui tiennent surtout à des difficultés pratiques, l’ozone n’a pas été pris en compte dans le Protocole de Kyoto, alors que son influence sur le climat est loin d’être négligeable. Enfin, les aérosols sont de fines particules en suspension dans l’air, rejetées notamment lors de la combustion de pétrole ou de bois. Ces aérosols contribuent entre autres à la formation des nuages, dont le rôle est déterminant dans l’effet de serre.

La liste des gaz à effet de serre est en constante évolution, notamment à cause de l’utilisation de nouveaux gaz de synthèse. C’est la raison pour laquelle chacun convient que la lutte contre le changement climatique ne peut pas s’arrêter aux six gaz qui étaient visés par le Protocole de Kyoto. Ces « autres » gaz à effet de serre sont généralement émis dans des quantités assez minimes, mais sont particulièrement nocifs. Parmi ces gaz additionnels figure notamment le trifluorure d’azote, utilisé en micro-électronique, et dont le PRG est de 17 200 sur 100 ans (Prather et Hsu, 2008).

… produits par différents secteurs d’activité

Ces différents gaz à effet de serre sont évidemment produits par différents secteurs d’activité économique. Si l’on regroupe ces secteurs d’activité en grandes catégories, on remarque rapidement qu’un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre est lié à la production d’énergie, en particulier à la production d’électricité. Les émissions de ce secteur ont connu une croissance particulièrement soutenue dans les pays émergents au cours des dernières années. Dans le monde, les énergies fossiles représentent encore environ deux tiers du mix électrique (Lamb et al., 2021).

Derrière la production d’énergie, un quart des émissions est attribué au secteur industriel, essentiellement via la combustion d’énergies fossiles dans les processus industriels – la métallurgie et l’industrie chimique se taillent ici la part du lion.

Le troisième contributeur le plus important est le secteur de l’agriculture, de la déforestation et de l’usage des sols, avec un peu plus d’un cinquième des émissions (21,5 %). En d’autres termes, il s’agit essentiellement de la déforestation, qui agit sur le climat au travers de deux phénomènes : d’une part, la décomposition des arbres (parfois sous forme de combustion) rejette une quantité de dioxyde de carbone très importante, les arbres étant pour moitié composés de carbone. On estime ainsi que chaque hectare de forêt mature contient environ 200 tonnes de carbone. Par ailleurs, les jeunes forêts absorbent des quantités importantes de carbone au moyen de la photosynthèse, qui transforme le dioxyde de carbone en oxygène – c’est un phénomène que l’on appelle « puits de carbone ». Chaque année, plus de 13 millions d’hectares de forêts sont déboisés 8, pour l’essentiel au Brésil, en Indonésie et en Malaisie. Les émissions liées à la déforestation représentent d’ailleurs une part importante des émissions de gaz à effet de serre de ces trois pays, qui comptent parmi les plus gros pollueurs de la planète.

Les émissions liées à l’agriculture, quant à elles, se décomposent en trois tiers. Un tiers de ces émissions provient de l’utilisation d’engrais et un autre tiers provient de l’élevage de ruminants. Le dernier tiers est composé d’émissions diverses, notamment celles générées par la culture des rizières. La plupart de ces émissions sont générées dans les pays en développement. Il faut noter que l’agriculture est également indirectement responsable d’émissions liées à la déforestation : bien que les causes de la déforestation soient multiples et propres à chaque pays, une proportion croissante de forêts est rasée pour faire place à des terres agricoles. C’est le cas de la culture de soja en Amazonie, ou celle d’huile de palme en Indonésie (Geist et Lambin, 2002).

Le secteur du transport, quant à lui, est responsable d’environ 14 % des émissions totales et ce secteur était en constante expansion jusqu’à la crise du Covid-19. L’essentiel provient du transport routier, et le parc automobile des pays émergents s’est considérablement accru au cours des dernières années – une tendance qui devrait se poursuivre et s’accentuer dans le futur. On estime que les émissions du transport aérien représentent actuellement environ 2 % du total des émissions 9 et ces dernières grimpaient très rapidement jusqu’à ce que le coronavirus ne cloue au sol la plupart des avions. Cette valeur pourra sembler très faible au regard de l’attention concentrée sur le secteur aérien dans le débat public sur le changement climatique. Mais si l’on considère l’empreinte carbone par passager, alors la perspective est radicalement différente, puisqu’un vol international représente une des activités humaines les plus émettrices de gaz à effet de serre qui soient.

Ce décalage entre la perspective globale et la perspective individuelle s’explique simplement par le fait que la très grande majorité de la population mondiale n’a jamais pris l’avion : seuls 20 % des gens environ ont déjà fait l’expérience du transport aérien. Il est même possible de pousser l’analyse plus loin et de montrer que l’essentiel de l’empreinte carbone du secteur aérien provient d’une minorité de passagers qui prennent très souvent l’avion, aux États-Unis surtout. Ainsi, la moitié des émissions de ce secteur est produite par 1 % de la population mondiale seulement. En France, la moitié des vols est prise par 2 % seulement de la population. Aux États-Unis, les deux tiers des vols sont pris par 12 % de la population. En 2018, un tiers des vols internationaux dans le monde a été pris par des passagers de cinq nationalités différentes seulement (Hopkinson et Cairns, 2021). Et ce décalage entre les perspectives globale et individuelle serait encore exacerbé si l’on considérait les vols en jet privé, naturellement : les émissions du secteur sont produites par une petite minorité d’individus. À l’inverse, les émissions des rizières représentent une part des émissions mondiales plus importante que celle de l’aviation, mais le riz constitue un élément essentiel du régime alimentaire de milliards de personnes…

Étonnamment, les émissions du transport aérien international, de même que celles du transport maritime international, n’étaient pas visées par le Protocole de Kyoto et n’étaient pas incluses dans les inventaires nationaux. La raison invoquée pour cette omission est d’ordre méthodologique et tient à la difficulté d’attribuer une « nationalité » aux émissions de ces secteurs : s’agit-il de prendre en compte la nationalité des passagers, de la compagnie aérienne, du pays de départ ou de destination ? Pour donner un exemple concret, les émissions d’un passager américain empruntant un avion d’Air France pour se rendre d’Amsterdam à Pékin doivent-elles être comptabilisées pour les États-Unis, la France, les Pays-Bas ou la Chine ? Aucun consensus n’a pu se dégager sur cette question et les émissions du secteur sont donc comptées à part, exemptées de mesures impératives de réduction des émissions…

Enfin, les bâtiments représentent un peu moins de 6 % des émissions, qui sont pour la plupart liées au chauffage : dans les pays industrialisés, les travaux d’isolation et de rénovation des logements sont généralement considérés comme une stratégie prioritaire de réduction des émissions de gaz à effet de serre parce qu’ils permettent également d’alléger la facture énergétique des occupants, tout en créant des emplois « verts ».

Émissions de gaz à effet de serre par secteurs d’activité

Source : W. F. Lamb et al., Environ. Res. Lett., 16(7), 2021.

NOTES

CHAPITRE 1

1. Dans un rapport publié en 1979 et intitulé : “The Long Term Impact of Atmospheric Carbon Dioxide on Climate: Preliminary Report” (rapport JSR-78-07).

2. Les projections du GIEC sont réalisées à partir de différents scénarios d’évolution des émissions de gaz à effet de serre.

3. Les milieux humides, comme les marais ou les rizières, produisent énormément de méthane.

4. D’autres gaz à effet de serre, qui contribuent aussi au changement climatique, sont visés par le Protocole de Montréal : c’est pour cela que les totaux dans ce tableau n’atteignent pas 100 %.

5. Les hydrofluorocarbones et perfluorocarbones sont des familles de gaz, dont le détail serait trop complexe à donner ici.

6. Parties par trillon.

7. Ces gaz étaient donc doublement nocifs, puisqu’ils contribuaient à l’effet de serre tout en détruisant l’ozone stratosphérique ; ils ont été interdits par le Protocole de Montréal de 1987.

8. Selon les données de Global Forest Watch (www.globalforestwatch.org). Beaucoup d’observateurs, de surcroît, estiment que ces chiffres sont sous-estimés : c’est le cas notamment de la Rainforest Coalition, du World Resources Institute ou de Greenpeace.

9. Ce chiffre varie légèrement selon qu’on inclue ou non les émissions de l’aviation domestique dans le calcul, ou que l’on prenne en compte uniquement le dioxyde de carbone ou les gaz à effet de serre dans leur totalité.