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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 Le Protocole de Kyoto Pourquoi un marché d’échange des droits d’émission ?
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LE PHENOMENE DE L’EFFET DE SERRE
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Énergie réfléchie~31 %
Énergie solaireincidente
Énergie thermique
ascendante
Énergie piégéepar les gaz à effet
de serre
L’effet de serre
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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
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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
bo
n D
ioxi
de
(p
pm
v)
600 500 400 300 200 100 0
Milliers d’années avant le présent
[
Concentration de gaz carbonique depuis 650 000 ans
11Data Source: CDIAC, Oakridge National Research Laboratory, USA
Concentration atmosphérique de dyoxide de carbone (CO2) de 1750 à 2000
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
1750 1800 1850 1900 1950 2000
part
s pe
r m
illio
n vo
lum
e
Mauna Loa (1958-present)
Siple Station (1750-)
12Consommation d’énergie primaire hors biomasse en TEP (tonne équivalent pétrole par habitant)
30 Glorieuses = énergie par personne x 3 en 30 ans
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Flux et stocks de carboneAtmosphère 750 + 4 /an
Océans
40000
Activité humaine Sol et
Biomasse
2050
Volcans
90
90 + 2
8 110
110 + 2
0,03
Ressources fossiles
5000
Stocks en Gt C
Flux en Gt C/an
Gt = Gigatonnes = milliards de tonnes
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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 90 chances sur 100 pour que cela soit vrai, et c’est 95 chances sur 100
dans le tout dernier rapport de 2014
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
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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 probable
Réchauffement global (2090-2100) : 3 °C
Les régions continentales se réchaufferaient de 3.5°C
L’Arctique se réchaufferait de 7°C.
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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 annuelles 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 en tonne de carbone si nous voulons diviser les émissions mondiales par 2
Emissions par habitant en 2003 et maximaux à émettre sans perturber le climat
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23
Les statistiques par pays
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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
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Séquence 2 – Contexte et enjeux 29
Quel influence de l’import-export ?Etude réalisée en 2010 sur données 2005Etude réalisée en 2010 sur données 2005
Séquence 2 – Contexte et enjeux 30
Influence de l’import-export
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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 (ou diapo suivante) : les engagements de Kyoto sont respectés et les émissions par français augmentent de 25 % de 1990 à 2010 …
Optique production x Optique demande
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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
3636
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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
?
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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
49
EUA = European Union Allowance
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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
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Quelles sont les potentialités de réduction des émissions et pour quels coûts ?
« Vers une économie à faible teneur en carbone », mars 2009, McKinsey
Par domaine, quel coût de réduction en Euros/ tonne de CO2eq ?
© 2011 ClimateWorks 52
http://www.2diabolos.com/blog/wp-content/uploads/2010/04/CoutDesMesures-GIEC-McKinsey.pdf
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L’échec de la Conférence de Copenhague La Conférence (2009) se solde par une simple
déclaration politique (pas d’accord contraignant) Aucune suite au processus de Kyoto n’est donnée Les Etats s’engagent à livrer en annexe leurs
propositions pour 2020 La Banque mondiale (2012) dresse un constat alarmant :
les engagements actuels, s’ils sont respectés, aboutiront très probablement d’ici la fin du siècle à un réchauffement de l’ordre de 3,5 à 4 degrés au-dessus de leur niveau pré-industriel
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La Conférence de Durban (décembre 2011)
Dans le but de négocier un nouvel accord de type Kyoto (nouveaux engagements des Etats et moyens d’y parvenir), un groupe de travail est créé (2012-2015)
A partir de 2015 (Conférence de Paris), chaque pays devra faire ratifier par son Parlement ses engagements qui seront à mettre en oeuvre à partir de 2020 au plus tard
Mis en place du Fonds vert pour le climat à partir de 2020, qui mobilisera 100 milliards de dollars par an (pays développés vers PED pour aider l’atténuation et l’adaptation)
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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.
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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
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Annexes
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*$
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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
La séquence : flux d’émission, concentration, température
Même avec des mesures énergiques, l’amélioration est nécessairement lente
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La preuve du réchauffement climatique
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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)
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Débat Jouzel-Courtillot-Percebois
http://www.youtube.com/watch?v=4tTpQenKpXI
(0 à 5’ 45’’)
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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 pluiesOuragans, 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
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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