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Economie internationale

CH 4 Changement climatique et marché des droits d’émission

Jérôme Trotignon

Thèmes de la présentation

Le phénomène de l’effet de serre GIEC : scenario privilégié et préconisations Les données par pays (partie non traitée et laissée à

titre d’information) Le Protocole de Kyoto Pourquoi un marché d’échange des droits d’émission ?

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LE PHENOMENE DE L’EFFET DE SERRE

4

     

                        

 

Énergie réfléchie~31 %

Énergie solaireincidente

Énergie thermique

ascendante

Énergie piégéepar les gaz à effet

de serre

L’effet de serre

5

6

La durée de séjour dans l’atmosphère d’une tonne de CO2 émise est d’une

centaine d’années

L’inertie du phénomène

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Temps de résidence dans l’atmosphère

Dioxyde de carbone CO2

(59 % des émissions humaines de GES)100 ans

Méthane CH4

(17 % des émissions humaines de GES 12 ans

Protoxyde d'azote N2O

(9 % des émissions humaines de GES)115 ans

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Le pouvoir de réchauffement global (PRG) à 100 ans

Le PRG relatif d’un GES est le rapport entre l’énergie renvoyée vers le sol en 100 ans par 1 kg du gaz considéré et celle renvoyée en 100 ans par 1 kg de CO2

Il dépend des capacités d’absorption et de renvoi des infrarouges, et des durées de vie respectives des gaz dans l’atmosphère

9

*$

10

Formule du PRG relatif d’un gaz

Où : - F est le forçage radiatif (la quantité du rayonnement infrarouge intercepté et renvoyé vers le sol) exprimé en watt par mètre carré - N est le nombre d’années égal à 100

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Le PRG des 6 gaz de Kyoto à 20 et 100 ans

Source : GIEC Le PRG à 100 ans est synonyme de Tonne équivalent CO2

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Dernier âge glaciaire

Les humains ‘forcent’ le système (forçage radiatif). On parle d’un phénomène anthropique.

Dernier interglaciaire

350

300

250

200

Car

bon

Dio

xide

(p

pmv)

600 500 400 300 200 100 0Milliers d’années avant le présent

[

Concentration de gaz carbonique depuis 650 000 ans

13Data Source: CDIAC, Oakridge National Research Laboratory, USA

Concentration atmosphérique de dyoxide de carbone (CO2) de 1750 à 2000

270280290300310320330340350360370

1750 1800 1850 1900 1950 2000

parts

per

milli

on vo

lume

Mauna Loa (1958-present)Siple Station (1750-)

14Consommation d’énergie primaire hors biomasse en TEP (tonne équivalent pétrole par habitant)

30 Glorieuses = énergie par personne x 3 en 30 ans

L'ensemble de la planète est un énorme réservoir de carbone

 Réservoir Carbone, Gt Atmosphère 750 Océans 40 000 Sol superficiel 1 500 Biomasse 550 Couches géologiques 20 000 000

Les réservoirs de carbone

Gt = Gigatonnes = milliards de tonnes

La petite fraction mobile de ce carbone circule essentiellement sous forme de CO2

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Flux et stocks de carboneAtmosphère 750 + 4 /an

Océans

40000

Activité humaine Sol et

Biomasse2050

Volcans

90

90 + 2

8 110

110 + 2

0,03

Ressources fossiles5000

Stocks en Gt C

Flux en Gt C/an

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Conclusion du Rapport du GIEC (2007)- Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat -

“Le réchauffement est sans équivoque, et l’essentiel du réchauffement des 50 dernières années est très probablement* dû à l’augmentation observée de la concentration des gaz à effet de serre.”

• « Très probablement » : les tests statistiques indiquent qu’il y a 9 chances sur 10 pour que cela soit vrai

Les émissions de CO2 en Europe : approche régionale et locale

http://prtr.ec.europa.eu/DiffuseSourcesAir.aspx

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LE GIEC : SCENARIO CENTRAL ET OBJECTIFS

20

La décennie 1990 est la plus chaude depuis 1860, date depuis laquelle on dispose de mesures fiables (OMM)

De nouvelles mesures indiquent que la décennie 1998-2007 est la plus chaude depuis 1860

Scénario A1B le plus probable sans politique additionnelle (GIEC)

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A1B est jugé par le GIEC comme le plus probableRéchauffement global (2090-2100) : 3 °C

Les régions continentales se réchaufferaient de 3.5°C

L’Arctique se réchaufferait de 7°C.

La séquence : flux d’émission, concentration, température

Même avec des mesures énergiques, l’amélioration est nécessairement lente

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Quels objectifs ? Le réchauffement continuera si la concentration de GES

(gaz à effet de serre) augmente Pour stabiliser la concentration de gaz carbonique dans

l’atmosphère (450 ppm), les émissions humaines de CO2 doivent dans un premier temps redescendre en-dessous de la moitié des émissions de 1990 (échéance 2050)

Cela pourrait permettre de ne pas dépasser 2 degrés d’augmentation de la température, au-delà desquels des changements irréversibles pourraient se produire

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Quelle répartition de l’effort ? Les scientifiques du GIEC préconisent pour les

pays développés une baisse de 25 à 40 % pour 2020 et d’au moins 85 % pour 2050, en vue de l’objectif de stabilisation de la température à + 2 degrés en fin de siècle par rapport à la période 1980-1999

Ils préconisent d’ici 2020 une « déviation substantielle » des émissions des pays émergents par rapport au scénario BAU (business as usual)

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Source : Jancovici et UNFCCC pour les émissions par habitant.

Maximum à émettre si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO2 par 2 (= avec 6,5 milliards d’habitants)

Idem si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO2 par 3 (= avec 9 milliards d’habitants)

Emissions de carbone par habitant en 2003 et maximaux à émettre sans perturber le climat

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Les statistiques par pays (partie non traitée et laissée à titre

d’information)

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Que mesure-t-on ? Emissions historiques X Emissions annuelles

Les émissions par habitant

La consommation d’énergie par unité de PIB : l’intensité énergétique

Quelle est l’influence du commerce extérieur ?

Cartogram: Emissions of greenhouse gases

Density-equalling cartogram. Countries scaled according to cumulative emissions in billion tonnes carbon equivalent in 2002. Patz, Gibbs, et al, 2007

Les engagementsde réductiondes émissions prennent 1990 pour année de référence

Par ordre de progression décroissante des émissions 1990 - 2005

31

Séquence 2 – Contexte et enjeux 32

Quel influence de l’import-export ?Etude réalisée en 2010 sur données 2005

Séquence 2 – Contexte et enjeux 33

Influence de l’import-export

Séquence 2 – Contexte et enjeux 34

Quel influence de l’import-export ?Etude réalisée en 2010 sur données 2005

Séquence 2 – Contexte et enjeux 35

Influence de l’import-export

Séquence 2 – Contexte et enjeux 36

45,8 %6 %

27 % 23,9 %Transformation énergie 13%

Industrie manufacturière

22%

Résidentiel et tertiaire 18%

Agriculture et sylviculture

20%

Transports 27%

Répartition des émissions de GES par secteur d'activité (France, 2007)

source CITEPA, 2009

Total : 520 Mt eq. CO2 (hors transports maritimes et

aériens internationaux)

Etude INSEE 2010 (CO2 seul) : 400 millions de t CO2 émis sur le sol national ou 550 millions t CO2

si prise en compte du solde importation / exportation

Mais effet import / export :

+ 150 millions de t de CO2…

Import / export des émissions de CO2

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La lettre du carbone n° 2Granjean-Jancovici

http://www.carbone4.com/fr/actualites/lettrecarbone/La_Lettre_du_Carbone_2.pdf

Cf. la figure 3 : les engagements de Kyoto sont respectés et les émissions par français augmentent de 25 % de 1990 à 2010 …

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LE PROTOCOLE DE KYOTO

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Le Protocole de Kyoto

En 1992, le Sommet de la Terre (Rio de Janeiro) établit une convention-cadre des Nations unies sur le climat

En 1997, un protocole à la convention (protocole de de Kyoto) est signé, avec comme objectif de réduire de 5,2 % les émissions de GES en 2008-2012 par rapport au niveau de 1990

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Des engagements par pays au marché des quotas Les engagements de Kyoto induisent un plafond

d’émissions de GES par pays en UQA (Unités de Quantités Attribués)

Pour l’UE, chaque Etat, supervisé par la Commission, attribue des quotas d’émission aux sites les plus émetteurs dans le cadre des PNAQ (plan nationaux d’allocation de quotas)

Parmi les différents outils économiques de réduction des GES (normes, taxes, …), le système des quotas est le mieux adapté à l’objectif quantitatif de Kyoto

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POURQUOI UN MARCHE D’ECHANGE DE DROITS

D’EMISSION ?

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Les fondements théoriques : l’école des droits de propriété (1)

A la suite de R. Coase (1960), les travaux de l’école des droits de propriété s’intéressent au problème de l’épuisement des ressources naturelles (ex. : espèces de poissons)

Ils recherchent une alternative à l’intervention de l’Etat, jugée lourde et inefficace (fixation de prix, taxe, …)

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Les fondements théoriques : l’école des droits de propriété (2)

Les poissons constituent une ressource collective sans propriétaire : aucun agent n’a un intérêt individuel à les protéger (les individus soignent mieux les biens qui leur sont propres, The Tragedy of Commons - Garett Hardin).

En attribuant des droits de propriété aux pêcheurs, on redonne une valeur au bien, et ils sont libres d’exploiter ou de vendre leurs quotas

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Les fondements théoriques : l’école des droits de propriété (3)

La valeur d’échange du bien n’a pas à être fixée par l’Etat (comme celle découlant d’une taxe) mais résulte des offres et demandes du marché des droits

Paradoxalement, l’instauration d’un système de droits éloigne sensiblement l’instrument de son but initial, car il doit s’accompagner d’un cadre réglementaire solide

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L’application aux droits à polluer Dans le cas de la distribution de « droits à polluer », l’Etat

(les Etats) décide(nt) d’une quantité de pollution acceptable (conforme à la stabilité de la température)

J. Dales (1968) est le premier à envisager un tel système dit de « Cap and Trade »

Sur le marché, l’offre correspond aux quotas attribués par les pouvoirs publics et la demande à l’ensemble des coûts marginaux de dépollution des entreprises

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Illustration graphique : l’efficacité du système

Soit 2 entreprises A et B soumises à des quotas La fixation des quotas implique un objectif de réduction

de leurs émissions, que l’on supposera équivalent Le coût marginal de réduction des émissions (économies

d’énergie, énergies renouvelables, processus de production moins polluants) est croissant

Dit autrement, moins une entreprise pollue, et plus il est difficile, donc coûteux, de dépolluer d’avantage

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Coût marginal et coût total de réduction des émissions de carbone

Réduction (MtC)

€/tC A

Y $/tC

Coût total

Coût marginal

X MtC

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Impact d’un marché de permis d’émission

€/tCA

B

Réduction (MtC)

A+B

Il coûte moins à B qu’à A de réduire ses émissions : l’intérêt réciproque conduit B à réduire au-delà de son objectif de façon à ce que A lui achète des droits

Objectifs individuels

Objectif global

?

49

Impact d’un marché de permis d’émission

€/tCA

B

Réduction

A+B

Le processus se poursuit jusqu’à égalisation des coûts marginaux de réduction de A et de B, où s’établit le prix d’équilibre de la tonne de CO2

P*

RA RB = RA + RB

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Impact d’un marché de permis d’émission

€/tCA

B

Réduction (MtC)

A+B

Gains vendeur

Gains acheteur

Gains de A = coût total en l’absence de marché – coût effectifGains de B = vente sur le marché – coût de la réduction suppl.

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Conclusion

Un système de quotas sans marché des droits serait beaucoup plus coûteux : les entreprises qui réduisent leurs émissions à moindre coût dépollueraient moins et celles qui le font à coût plus élevé dépollueraient plus

On obtient le même résultat global avec un coût moindre pour la collectivité

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Publication de données excédentaires sur les émissions 2005

Anticipation des PNAQ de la phase II

Les droits alloués en phase 1 ne sont plus

échangeables en phase 2

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2. 2008-2012

Le rôle de l’EU ETS pour fixer un prix international du carbone (3/3)

Source : CDC Climat Recherche.

Prix des actifs carbone depuis 2005

L’influence de la croissance économique sur la période récente

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Vers un marché mondial du carbone ?

Video (6-7 mn) de Christian de Perthuis – Les entretiens de la recherche

http://www.larecherche.fr/content/ressource-video/article?id=25067

55

Bibliographie L. Abdelmalki et P. Mundler (2010), Economie de l’environnement et du développement

durable, De Boeck. R. Coase (1960), « The Problem of the social coast », Journal of Law and Economics, vol.

3, pp. 1-44. J. Dales (1968), « Pollution, property and price: an essay », Policy Making and Economics,

University of Toronto Press. Anaïs Delbosc et Christian de Perthuis (2009), « Les Marchés du carbone expliqués »,

Global compact, Caring for climate series. L’Economie verte, Cahiers français, n° 355, 2010. Relever le défi climatique, Problèmes économiques, DF, n°2983, 2009. Les Economistes peuvent-ils sauver la planète ? , Regards croisés sur l'Economie, La

Découverte, n° 6, 2006. S. Faucheux et H. Joumi (2005), Economie et politique des changements climatiques, La

Découverte – Repères. Ministère de l’Ecologie et du développement durable, Projet de plan national d’affectation

des quotas d’émissions (PNAQ II), 20 avril 2007. News.independant.co.uk : Rapport Stern (octobre 2006) Le Treut et Jancovici, L’Effet de serre, Flammarion, 2004. Rapport Jean Tirole (2009), Politique climatique : une nouvelle architecture

internationale, La Documentation française. I. Zelenco (2012), La Finance Carbone, Dunod.

56

Webographie www.caissedesdepots.fr www.manicore.com (Jean-Marc Jancovici) http://europa.eu.int/comm/environment/ http://www.sdinfo.gc.ca/docs/fr/kyoto (texte du protocole) http://unfccc.int/2860.php www.conference-copenhague.gouv.fr

57

Annexes

58

Propositions des Etats (Copenhague)Area 1990→2020 Reference baseNorway −30% to −40% CO2e w/o LULUCF

Japan −25%

EU −20 to −30%CO2e w/o LULUCF 20%

CO2e w/- LULUCF 30%

Russia −20 to −25%South Africa −18%Iceland −15% CO2e w/- LULUCF

New Zealand −10 to −20% CO2e w/- COP15 LULUCF

Australia−4 to −24% CO2e w/o LULUCF

−15 to −33% CO2e w/- human LULUCF

United States −4% CO2e w/o LULUCF

Canada −3% CO2e (LULUCF undecided)

Brazil +5 to −1.8%

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Propositions de réduction de l’intensité carbone (Copenhague)

Area 2005→2020 Reference base

• China −40 to −45% (per GDP) CO2

emissions intensity• India −20 to −25% (per GDP) CO2 emissions intensity

60

La preuve du réchauffement climatique

61

Controverses sur le changement climatique (V. Courtillot)

http://www.youtube.com/watch#!v=N57tx8YeTEM&feature=related à 6 mn 10 (durée 3 mn)

http://www.youtube.com/watch#!v=VB_xpjRaUQY&feature=related (durée 9 mn)

http://www.youtube.com/watch?v=K10UuLg7YcA&feature=related (de 0 à 3 mnn 20 s)

62

Débat Jouzel-Courtillot-Percebois

http://www.youtube.com/watch?v=4tTpQenKpXI(0 à 5’ 45’’)

63

Deltas

La population devrait augmenter rapidement dans les régions côtières avec des risques accrus liés à l’élévation du niveau de la mer

X1

Distribution actuelle des valeurs

Ouragans, sécheresse, fortes pluies

Fréquenced’apparition

Température

Les phénomènes extrêmes : augmentation du risque

X2

Risque multiplié avec une élévation

de la température

La probabilité des évènements extrêmes est plus élevée sans que les modèles climatiques puissent aujourd’hui le prévoir