Le changement climatique : analyse économique et politiques de lutte

Novembre 2009

Florence Goffette-Nagot

Chargée de recherche CNRS

Groupe d’Analyse et de Théorie Economique(CNRS - Université Lyon 2 - ENS-LSH)

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Les étapes de l’évaluation du CC

Introduction Analyse coûts / bénéfices Rationalité individuelle Instruments de politique Conclusion et lutte contre le CC et émissions de GES de réduction d’une pollution

1990 Rapport 1 du Groupe International d’Experts sur le Climat

1995 Rapport 2 du GIEC

2001 Rapport 3 du GIEC

2003 Rapport du Conseil d’Analyse Economique (F)

2006 Rapport Stern (Gouvernement britannique)

2007 Rapport 4 du GIEC (bases scientifiques de 2006)

2009 Rapport Tirole pour le CAE (F)

2009 Novembre : « The Copenhagen Diagnosis »

2013 Prochain rapport GIEC

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Indirectement de la combustion d’hydrocarbures15%

Ozone troposphérique

Engrais azotés, industrie5%Protoxyde d’azote

Gaz réfrigérants, bombes aérosols, procédés industriels, …15%Halocarbures*

Ruminants, combustion de bois, culture du riz, ordures ménagères, fuites de gaz naturel

15%Méthane (gaz naturel)

Energies fossiles, ciment, déforestation55%CO2

Sources anthropiquesGES en % de l’effet de serre additionnel relativement à 1750 (approximations)

Composantes de l’effet de serre anthropique

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Concentration en GES de 0 à 2005

Teneur atmosphérique en CO2 : 280 ppm en 1750385 ppm en 2008 (+37,5%)

Teneur atmosphérique en CH4 : 715 ppb en 17501 774 ppb en 2005

Température moy. mondiale : +0,74°C entre 1906 et 2005

Evolution de la température moyenne de l’hémisphère nord

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Introduction Analyse coûts / bénéfices Rationalité individuelle Instruments de politique Conclusion et lutte contre le CC et émissions de GES de réduction d’une pollution

Evolutions récentes de la teneuratmosphérique en CO2 :

- émissions liées à la combustion d’énergie fossile : + 40% de 1990 à 2008

- poursuite de l’augmentation des concentrations depuis 2005

Relative stabilisation de la teneuratmosphérique en CH4, mais augmentation forte depuis 2007

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Quelles activités émettent des GES dans le monde ? (Source : rapport Stern, 2006)

Agriculture14%

Chang. usage des sols 18%

Bâtiments8%

Transport14%

Déchets3%

Autres usages énergie 5%

Industrie14%

Prod. électricité24%

Emissions liées à la consommation d'énergie fossile

Autres émissions

Emissions totales en 2004 : 49 GtCO2 éq

Source : Rapport Stern, 2006, Executive summary

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Scénarios d’émissions et réchauffement (4° rapport GIEC, 2007)

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Hausse de température comprise entre +1,8°C et +4°C en fonction du scénario d’émissions de gaz à effet de serre.

Exemple : Scénario A2 + 3,4 °C (2°C – 5,4°C)

Plage de vraisemblance

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Fonte d’été de la mer de glace artique sur 2007-2009 40% au-dessus des prévisions du Rapport 4 du GIEC

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Elévation moyenne du niveau des océans 80% au-dessus des prévisions du dernier rapport GIEC

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Emissions énergies fossiles + ciment = +40% entre 1990 et 2008.

Taux de croissance de ces émissions s’accélère du fait de la croissance des pays émergents (rôle des échanges commerciaux)

Suit les scénarios les plus pessimistes du GIEC

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En résumé

• Dégâts thermiques aux pôles• Dégâts hydriques dans les zones tropicales• Elévation du niveau des océans• Phénomènes d’amplification, non linéarités

(diminution de la capacité d’absorption des puits de carbone, dépérissement forêt amazonienne, dégel du permafrost)

• Irréversibilités (fonte des calottes glaciaires, dépérissement forêt amazonienne, …)

• => risque d’enfreindre des seuils critiques

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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

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Coûts du changement climatique, coûts des politiques de lutte et raisons d’une action

précoce

Exemple : émissions et concentration de GES

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Emissions et impact temporel

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• Durée de séjour des GES dans l’atmosphère• CH4 : 12 ans, CO2 : 100 ans, N2O : 120 ans⇒ on ne sait modifier que la vitesse d’accumulation

• Changements dans les concentrations irréversibles à l’échelle humaine

• Forte inertie du climat• Budget mondial de GES (750 GtCO2 d’ici 2050

pour un réchauffement probable de +2°C, budget épui sé en 2020 avec les émissions actuelles)

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Emissions et concentration de GES

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> +2°CStabilisation à 450 ppmCO2eq.

Diminution de 70% d’ici 2050

+4°C550 ppm CO2 eq dès 2035, > 700 ppm CO2 eq en 2100

Stabilisation au niveau actuel 3ppm / an

+ 5°C(+7°C ?)

Triplement des concentrationsCroissance au rythme actuel (BAU)

> +3°CStabilisation à 550 ppm CO2 eq. d’ici 2050

Diminution de 25%⇒ diviser par 4 les émissions / unité PIB

Impact climatique probable

Concentrations atteintes en équivalent CO2(2005 : 430 CO2eq)

Emissions globales

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Elévation des températures et dommages prévisibles

(Source : rapport Stern, 2006)

Montée des océans ⇒ migrations humainesMoins d’eau douce disponible (Afrique) ⇒ coût sanitaire

Augmentation pénurie alimentaire (Afrique, ouest de l’Asie) Baisse des rendements dans les pays développés

Détérioration puis disparition : récifs coraliens, forêt amazonienneDisparition d’espèces (15-40% des espèces pour +2°C)Extension des zones touchées par les maladies à vecteur(malaria, paludisme, …)

Augmentation de fréquence et d’intensité : orages, feux de forêt, sécheresses, inondations, canicules, ouragans

Baisse de l’absorption du carboneFonte de la calotte glaciaire (modification de l’albédo)Changements abrupts et irréversibles du climat

• Coûts d’adaptation (digues, climatisation, délocalisations imposées et obsolescence accélérée d’équipements)

• Accroissement de l’instabilité géopolitique« Un climat instable menace d'exacerber toutes les tensions qui existent déjà. », « La menace que représente le changement climatique est plus écrasante que celle de n'importe quel conflit pris isolément. »

Margaret Beckett, ministre des affaires étrangères britannique, au Conseil de sécurité des Nations unies, avril 2007

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Quantification du coût du CC

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� Coût du changement climatique (business as usual) 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%)

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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.

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Comment réduire les émissions ?

• Quatre catégories de moyens

– Basculement de la demande finale vers d’autres biens de consommation

– 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

Courtterme

Long terme

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• Stabiliser la teneur atmosphérique en CO2 à 450 ppm (hausse moyenne des températures entre 1,5°C et 3,9°C)

=> réduire dès aujourd’hui les émissions mondiales à un rythme de 1,5 % par an.

OU => commencer dans 7 ans et faire décroître les émissions au rythme de 3 % l'an.

Reporter les efforts = en augmenter le coût

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• 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, forêts, permafrost)

Des sources d’incertitude

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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 ofreach (…). Weak action in the next 10-20 years wouldput stabilisation even at 550 ppm CO2e beyond reach. »

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En résumé …

• Coût économique du changement climatique

• Inéquité (PVD : impacts forts et faible capacité d’adaptation)

• Temps long mais action urgente

• Incertitude

• Irréversibilités

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Les concepts fondamentauxd’économie

de l’environnement

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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

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Agent prend en compte son propre bénéfice=> actions non optimales du point de vue collectif

Sans compensation= hors marché« défaillance de marché »

ExternalitéEx : pollution, congestion, émissions de GES, …

Information sur les autres agents (préférences, profits, …) véhiculée par le prix

Compensation par échange monétaire

Bien privé « standard »

Déterminants des comportements

PaiementEchange entre 2 agents

La notion d’externalité

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• « Le changement climatique constitue la

défaillance de marché la plus grande

que le monde ait jamais connu. »

(N. Stern, Stern review, 2006).

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Les émissions de GES sont des externalités

La notion d’optimum social

Quantité

Prix

Demande

Optimum privéPp

Qp

OffreCoût

externe

O’

Ps

Qs

Optimum social

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)

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Les instruments depolitique économique de lutte

contre les émissions

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La notion de coût marginal de réduction de la pollution

Q* Q0

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Emissionsde polluant

Coût marginal de réduction = coût de non émission de la

dernière unité de polluant

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Norme sur les émissions : principe

Q* Q0 Emissionsde polluant

Coût marginal de réduction = coût de non émission de la

dernière unité de polluant

Coût total de réduction des émissions de Q0 à Q*

Norme

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Efficacité des normes

La norme ne tient pas compte des différences de coût marginal de réduction des émissions

Quantités émises

C’1C’2

T*2

T*1

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Principe de la taxation

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Efficacité de la taxation

La taxe exploite les différences d’efficacité de réduction de la pollution

⇒ gain d’efficacité collectif

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• 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

Les permis d’émission négociables

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Efficacité des permis d’émission négociables

Les échanges de permis d’émissions se font en fonction des différences d’efficacité de réduction de la pollution

⇒ gain d’efficacité collectif

Vente de permis par 1Achat de permis par 2

Prix des permis = égalisation des coûts marginaux

de réduction Quantités émises

C’1C’2

C’2*

C’1*

Fixation d’un quota d’émission par agent

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Conséquences pourla politique pour la lutte

contre le CC

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Le marché européens des quotas de CO2

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• Fixer un signal prix

– Prix du carbone permet d’intégrer le coût du CC dans les comportements

– Prix unique améliore l’efficacité

– Marchés de droits d’émission pour les pays et pour les entreprises

– « Vrai » prix actuel du carbone : 45 € / tonne

• Permettre la coordination internationale

– Equité avec les pays émergents par transferts de droits d’émission

Recommandations du rapport Tirole

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• Action urgente pour prévenir des conséquences àlong terme

• Eviter à la fois l’aveuglement et le pessimisme

• Conditions de l’action pour une limitation du CC

– Internaliser le coût du changement climatique pour faire évoluer les modes de vie

– Nécessité d’une action politique pour coordonner

– Action internationale doit prendre en compte l’équilibre entre les pays

• Pédagogie auprès des citoyens

Conclusion

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Interview de Nicholas Stern, Le Monde, 13.12.08

La crise économique fera perdre 4 ou 5 points de PIB mondial

pendant deux ou trois années. Alors que la crise planétaire (…) aura des effets de plus en plus graves si nous n'agissons pas aujourd'hui, et ce sur des échelles de temps qui vont d'une cinquantaine à une centaine d'années. Non seulement en termes de destruction de valeur, mais aussi de catastrophes naturelles, de migrations humaines et de conflits entre communautés qu'elle engendrera.Si j'avais à refaire aujourd'hui mon rapport de 2006, je serais encore plus alarmiste, car nous avons constaté depuis une accélération et une aggravation des conséquences du réchauffement.

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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 isthat the downside uncertainties—aggravated by

the complex dynamics of long delays, complexinteractions, and strong non-linearities—make a compelling case for action. »Joseph Stiglitz Prix Nobel d’économie 2001

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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.htmtaper Stern review dans un moteur de recherche

• Rapport de Jean Tirole au Conseil d’Analyse Economique, sept. 2009http://www.cae.gouv.fr/IMG/pdf/087.pdf

• Le Treut H., Nouveau climat sur la Terre : Comprendre, prédire, réagir,Flammarion, « Nouvelle Bibliothèque Scientifique ».

• Voir également le site de Jean-Marc Jancovici : http://www.manicore.com

• Faire votre bilan carbone http://www.bilancarbonepersonnel.org/

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Quelques chiffres complémentaires

pour mémoire

46

Décomposition de la demande finale en énergie - France, 1995

Source :Commissariat général du Plan

47

Concentration en GES et élévation des températures (Source : GIEC, 2007)

48

Cibles de concentration en GES et émissions(Source : GIEC, 4° rapport, Groupe de travail III, 2007)