Le changement climatique

Le changement climatique :
analyse économique
et politiques de lutte
Florence Goffette-Nagot
Chargée de recherche CNRS
Groupe d’Analyse et de Théorie Economique
(CNRS - Université Lyon 2 - ENS-LSH)
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Source : http://www.ac-nancy-metz.fr
L’intensité de l’effet de serre dépend du stock de gaz à
effet de serre dans l’atmosphère
2
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Concentration en GES de 0 à 2005
Teneur atmosphérique en CO2 :
280 ppm en 1750
379 ppm en 2005
Teneur atmosphérique en CH4 :
715 ppb en 1750
1 774 ppb en 2005
Température moy. mondiale :
+0,74°C entre 1906 et 2005
Evolution de la température
moyenne de l’hémisphère
nord
3
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
4
Source : Le Monde, déc. 2007
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Composantes de l’effet de
serre anthropique
GES en % de l’effet de serre
additionnel relativement à 1750
Sources anthropiques
(approximations)
55%
Energies fossiles, ciment,
déforestation
Méthane (gaz
naturel)
15%
Ruminants, combustion de bois,
culture du riz, ordures
ménagères, fuites de gaz naturel
Halocarbures*
15%
Gaz réfrigérants, bombes
aérosols, procédés industriels, …
CO2
Protoxyde d’azote
Ozone
troposphérique
5%
15%
Engrais azotés, industrie
Indirectement de la combustion
d’hydrocarbures
5
Quelles activités émettent des GES
dans le monde ? (Source : rapport Stern, 2006)
Autres émissions
Chang. usage
des sols 18%
Agriculture
14%
Déchets
3%
Autres usages
énergie 5%
Industrie
14%
Emissions totales
en 2004 :
49 GtCO2 éq
Bâtiments
8%
Transport
14%
Prod. électricité
24%
Emissions liées à la
consommation
d'énergie fossile
6
Source : Rapport Stern, 2006, Executive summary
Sources et destinations du CO2
Emissions de CO2
de près de
40 milliards de
tonne / an
Env. 45% des
émissions restent
dans l’atmosphère
Végétaux absorbent env. 30%
Océans absorbent env. 25%
7
Source : Canadell et al, Proceedings of the National Academy Of Science (US), 2007
et J-M Jancovici.
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Scénarios d’émissions et
réchauffement (4° rapport GIEC, 2007)
Hausse de
température comprise
entre +1,8°C et +4°C
en fonction du
scénario d’émissions
de gaz à effet de
serre.
Plage de vraisemblance
Exemple : Scénario A2
+ 3,4 °C (2°C – 5,4°C)
8
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Structure de la présentation
1. Coûts du changement climatique, coûts des
politiques de lutte et raisons d’une action
précoce
2. Concepts fondamentaux d’économie de
l’environnement
3. Efficacité des différents instruments de
politique économique de lutte contre les
émissions de GES
9
Coûts du changement
climatique, coûts des politiques
de lutte et raisons d’une action
précoce
10
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Emissions et impact temporel
• Durée de séjour des GES dans l’atmosphère
• Méthane : 12 ans,
• Dioxyde de carbone : 100 ans
• Protoxyde d’azote : 120 ans.
• On peut diminuer nos émissions
mais cela ne modifie que la vitesse
d’accumulation
• La modification de l’atmosphère et celle du
climat sont irréversibles à l’échelle humaine
(forte inertie du climat)
11
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Exemple : émissions et
concentration de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Emissions et concentration de GES
Emissions globales
Concentrations atteintes en Impact
équivalent CO2
climatique
probable
(2005 : 430 CO2eq)
Croissance au rythme
actuel
Triplement des concentrations
+ 5°C
Stabilisation au niveau
actuel 3ppm / an
550 ppm CO2 eq dès 2035,
> 700 ppm CO2 eq en 2100
+4°C
Diminution de 25%
 diviser par 4 les
émissions / unité PIB
Stabilisation à 550 ppm CO2
eq. d’ici 2050
> +3°C
Diminution de 70% d’ici
2050
Stabilisation à 450 ppm
CO2eq.
> +2°C
13
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Impacts prévisibles selon l’élévation des températures
(Source : rapport Stern, 2006)
14
Augmentation pénurie alimentaire (Afrique, ouest de l’Asie)
Baisse des rendements dans les pays développés
Montée des océans  migrations humaines
• Coûts d’adaptation
(digues,
climatisation,
Moins d’eau
douce
disponible (Afrique)
délocalisations
et obsolescence accélérée
imposées
coût sanitaire
d’équipements)
Détérioration
puis disparition
: récifs coraliens, forêt
• Accroissement
de l’instabilité
géopolitique
amazonienne
« Un climat
instable
menace d'exacerber
les pour +2°C)
Disparition
d’espèces
(15-40% destoutes
espèces
tensions
qui existent
»,touchées
« La menace
quemaladies
Elévation
des
Extension
desdéjà.
zones
par les
à vecteur
représente
le changement
climatique est plus écrasante
températures
(malaria,
paludisme, …)
que celle de n'importe quel conflit pris isolément. »
etetdommages
Augmentation de fréquence
d’intensité :
Margaret Beckett, ministreorages,
des affaires
britannique,
feux étrangères
de forêt, sécheresses,
prévisibles
au Conseil de sécurité des
Nations unies,
avril 2007ouragans
inondations,
canicules,
(Source :
rapport Stern,
Baisse de l’absorption du carbone
Fonte de la calotte glaciaire (modification
de l’albédo)
2006)
Changements abrupts et irréversibles du climat
15
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Quantification du coût du CC
 Coût du changement climatique serait
équivalent à une perte de richesse « dès
maintenant et pour toujours » de 5 à 20%
(rapport Stern)
 Minimum 5%, avec des variations selon :
 La prise en compte des pertes écologiques et
sanitaires (10%)
 La prise en compte des mauvaises surprises
( 14%)
 La pondération accordée aux dommages touchant
les pays les plus pauvres ( 20%)
16
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Comment réduire les émissions ?
• Quatre catégories de moyens
– Basculement de la demande finale vers
d’autres biens de consommation
Court
terme
– Substitution de technologies existantes
(gaz plutôt que charbon, énergies renouvelables …)
– Amélioration des technologies existantes
(efficacité énergétique des équipements, isolation …)
– Technologies nouvelles (séquestration de
carbone, pile à combustible, …)
• Du moins coûteux au plus coûteux
 intérêt d’une action précoce
Long
terme
17
Chemins pour une stabilisation
à 550 ppm CO2e (Source : Rapport Stern, 2006)
Pour se maintenir en deçà de 550 ppm
(seuil considéré comme dangereux ;
entre 2 °C et 5,2 °C d'augmentation
moyenne de température), il faudrait
réduire dès à présent les émissions
d'environ 0,5 % par an.
18
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Pourquoi le CC est très inéquitable
• Les émetteurs sont les pays développés
– Energies fossiles depuis 1850 :
70% Europe et Amérique du nord
<25% pays en développement
• Dommages importants subis par les pays en
développement :
– Difficultés d’approvisionnement en eau et
produits agricoles
– Montée des océans
– Impacts sanitaires (maladies à vecteur)
– Faibles capacités d’adaptation
19
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
La dimension temporelle
• Arbitrer entre le bien-être des générations
actuelles et celui des générations futures
• Coefficient d’actualisation :
les générations futures seront-elles plus riches
que nous ?
20
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Des sources d’incertitude
• Incertitudes des modèles climatiques
(impact local de l’élévation de température,
fréquence des événements extrêmes, .. )
• Impacts du climat sur les écosystèmes et les
activités humaines
• Dispositions à payer des générations futures
• Les mauvaises surprises climatiques :
perturbations du cycle du carbone
– Océans et les forêts pourraient absorber moins de
CO2
– Certains sols gelés pourraient libérer le méthane qu’ils
21
contiennent  réchauffement brutal et irréversible
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Incertitude et valeur d’option
• Le rôle central de l’information future
- sur l’évolution du climat
- sur le développement de nouvelles technologies
• La notion de valeur d’option
– Bénéfice qui sera retiré de l’information future, sous
réserve que l’on puisse l’exploiter
– La valeur d’actions précoces est accrue par la valeur
d’option
– Une des conclusions majeures du rapport Stern :
« Stabilisation at 450 ppm CO2e is already almost out of
reach (…). Weak action in the next 10-20 years would
put stabilisation even at 550 ppm CO2e beyond reach.
22 »
Introduction
Analyse coûts/bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
En résumé …
• Inéquité
• Temps long
• Irréversibilités
• Incertitude
23
Les concepts fondamentaux
d’économie
de l’environnement
24
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
La notion de bien public pur
• Déf : Un bien public pur vérifie deux critères :
– Non-rivalité : la consommation de ce bien par un usager n'entraîne
aucune réduction de la consommation des autres usagers
– Non-exclusion : impossibilité d'exclure quiconque de la
consommation de ce bien, donc de faire payer l'usage de ce bien
• Conséquence :
– impossibilité de faire payer et comportement de passager clandestin ;
d’où absence de fourniture de ces biens par le marché
– Nécessité d’une coordination entre les agents
Intervention de l’état
25
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
La notion d’externalité
• En agissant, je modifie le bénéfice que les autres retirent
de leur propre activité
– Cela peut donner lieu à une compensation économique (cas 1)
– Ou bien ne pas être accompagné d’échange monétaire : c’est alors une
externalité (cas 2)
• Déterminants des comportements
– Cas 1 : j’agis en fonction d’une indication que me donnent les autres (coût
ou bénéfice retiré ; prix, salaire, …)
– Cas 2 : seul mon propre bénéfice est pris en compte
• Ex. d’externalité négatives : congestion transport, bruit
• « Le changement climatique constitue la défaillance de
marché la plus grande que le monde ait jamais connu. »
(Stern review, 2006).
26
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
La notion d’optimum social
Demande Optimum
social
Prix
Ps
O’
Coût
externe
Offre
Optimum
privé
Pp
Qs
Qp
Quantité
Principe : s’il existe des externalités négatives, l’optimum privé conduit à une
consommation trop élevée eu égard au coût social ( = coût privé + coût externe)
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Théorème de Coase et
notion de « pollution optimale »
• Principe
– Une négociation entre le pollueur et le pollué permet
d’aboutir à une situation optimale
• Exemple
– Négociation firme productrice d’eau en bouteille /
agriculteurs pour la protection d’une ressource en eau
• Justification
– Permet de faire révéler au pollué sa disposition à payer pour
éviter la pollution
• Limites
28
Les instruments de
politique économique de lutte
contre les émissions
29
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
La notion de coût marginal de
réduction de la pollution
Coût
marginal de
réduction
= coût de non
émission de la
dernière unité de
polluant
Q*
Q0
Emissions
de polluant
30
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Norme sur les émissions : principe
Coût
marginal de
réduction
Coût total de
réduction des
émissions de Q0 à Q*
= coût de non
émission de la
dernière unité de
polluant
Q*
Norme
Q0
Emissions
de polluant
31
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Efficacité des normes
C’1
C’2
T*2
T*1
Quantités
émises
La norme ne tient pas compte des différences
de coût marginal de réduction des émissions
32
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Principe de la taxation
33
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Efficacité de la taxation
La taxe exploite les différences d’efficacité
de réduction de la pollution
 gain d’efficacité collectif
34
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Les permis d’émission négociables
• Principe
– Quantité fixe de permis d’émission de polluants mis sur un
marché (objectif de la politique en termes de quantité)
– Echanges entre les émetteurs sur un marché des permis ;
• acheteurs de permis = peuvent émettre plus que leur quota ;
• vendeurs de permis = s’engagent à réduire davantage leurs
émissions
• Exemples
– Marché d’émissions de dioxyde de soufre aux US
– Ouverture du marché européen du carbone (entre
entreprises) le 1er janvier 2005
35
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Principe des permis d’émission
négociables
C’1
Prix des permis
= égalisation des
coûts marginaux
de réduction
C’2
Fixation d’un quota
d’émission par agent
C’2*
C’1*
Quantités
Vente de permis par 1 Achat de permis par 2 émises
Les échanges de permis d’émissions se font en fonction des
différences d’efficacité de réduction de la pollution
 gain d’efficacité collectif
36
Le marché européens des quotas de CO2
37
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Conclusion
« The Stern Review (…) makes clear that the
question is not whether we can afford to act, but
whether we can afford not to act. To be sure,
there are uncertainties, but what it makes clear is
that the downside uncertainties—aggravated by
the complex dynamics of long delays, complex
interactions, and strong non-linearities—make a
compelling case for action. »
Joseph Stiglitz Prix Nobel d’économie 2001
38
Evaluation de cette conférence
1. Sur papier libre (merci de répondre tous pour la représentativité !) :
• Votre formation (Chimie, biologie, mathématique...)
• Notez si vous êtes redoublant l'UE ou non.
Répondez par une note de 1 (très faible) à 5 (excellent) :
• Q1: Le niveau scientifique de cette UE est-il élevé ou faible ?
• Q2: Le contenu de l'UE est-il adapté à votre formation ?
• Q3: Le contenu de l'UE est-il adapté à votre projet professionnel ?
• Q4: Quelle est la qualité des ressources pédagogiques disponibles sur le
site ?
• Q5: La forme de cet enseignement (conférences en amphi) est-elle
adaptée
Sur l’ensemble de cette conférence :
• Q6: Quels sont les 3 points positifs que vous souligneriez ?
• Q7: Quels sont les 3 points négatifs que vous souligneriez ?
2. Sur une autre feuille : que saviez vous sur le changement climatique
39
avant / après cette conférence ?
Introduction
Analyse coûts / bénéfices
et lutte contre le CC
Rationalité individuelle
et émissions de GES
Instruments de politique
de réduction d’une pollution
Conclusion
Pour en savoir plus …
• Dernier rapport du GIEC (en ligne sur http://www.ipcc.ch)
• Intégralité du rapport Stern, avec commentaires :
http://www.hm-treasury.gov.uk/sternreview_index.htm
taper Stern review dans un moteur de recherche
• Rapport du Groupe de travail « Facteur 4 »
http://www.industrie.gouv.fr/energie/prospect/facteur4-rapport.pdf
• Le Treut H., Jancovici J.-M., 2001, L'effet de serre : allons-nous changer
le climat ?, Flammarion, « Dominos ».
• Voir également le site de Jean-Marc Jancovici :
http://www.manicore.com
• Faire votre bilan carbone
http://www.bilancarbonepersonnel.org/
40
Quelques chiffres
complémentaires
pour mémoire
41
Décomposition de la demande finale en
énergie - France, 1995
Source :Commissariat général du Plan
42
Concentration en GES et élévation des
températures (Source : GIEC, 2007)
43
Cibles de concentration en GES et émissions
(Source : GIEC, 4° rapport, Groupe de travail III, 2007)
44