ICLIPS Toth et alii.

Le projet ICLIPS51, se propose d'éclairer le problème du changement climatique en utilisant la théorie de la viabilité, dans le but de dépasser les limitations de l'approche coût-bénéfice traditionnelle. En effet, il apparaît que dans les pays développés, la majeure partie des dommages climatiques sera hors des comptes nationaux et qu’il ne semble pas possible de convertir de façon crédible les dommages non monétaires en unités comptables.

La méthode, baptisée « A Tolerable Window Approach », se distingue notamment des « Safe

Scénario A B C

Limite du changement de température 2 1.5 1 °C

Limite de la variation de température 0.20 0.15 0.10 °C / décennie

Limite de l'élévation du niveau de la mer 40 30 20 cm

Limite du taux de réduction des émissions 4 3 2 % / an

Emissions équivalent CO2 permises en 2010 7.3 - 14.5 7.3 - 12.5 7.6 - 9.3 GtC / an

Emissions maximales Annexe I 8.2 6.2 3.0 GtC ± 0.75

Variation maximale Annexe I par rapport à 1990 141% 107% 52% Tableau 4.8 : IMAGE 2, Couloir de sécurité des émission en 2010.

* La limite de variation de température peut toutefois être dépassée pendant 2 décennies.

Corridors » du modèle IMAGE. En effet, si dans les deux cas il s’agit de calculer un ensemble de trajectoires possibles satisfaisant un jeu de contraintes donné, la procédure de contrôle scientifique des résultats est très différente. L’algorithme de résolution utilisé pour les « safe corridors » est essentiellement pratique : on génère un grand nombre de trajectoires, puis on rejette toutes celles qui ne conviennent pas. Au contraire, les fenêtres tolérables sont calculées d’abord par des démonstrations mathématiques rigoureuses, à l’issue desquelles des algorithmes numériques sont mis en oeuvre pour approcher l’ensemble des solutions.

En juillet 1997, le modèle que nous avons pu examiner était encore en développement, mais plusieurs résultats intéressants apparaissaient déjà. Nous en discuterons deux.

• L’allure générale des fenêtres apparaît telle que nous l’avons représentée Figure 4.7. Elles permettent de montrer quelle est la date la plus tardive à laquelle il faut quitter la trajectoire de référence pour respecter les contraintes.

Parametrized CO2 emission trajectories defined by a concentration ceiling and a rate of emission reduction

2020 2040 2060 2080 yr 2 4 6 8 10 12 14 16 GtC _{Ceiling 450 ppmv , Rate 2%} 2020 2040 2060 2080 yr 2 4 6 8 10 12 14 16 GtC _{Ceiling 450 ppmv , Rate 10%} 2020 2040 2060 2080 yr 2 4 6 8 10 12 14 16 GtC _{Ceiling 550 ppmv , Rate 2%} 2020 2040 2060 2080 yr 2 4 6 8 10 12 14 16 GtC _{Ceiling 550 ppmv , Rate 10%}

Figure 4.7 : Allure des fenêtres tolérables d'émissions de CO2.

La fenêtre tolérable d'émissions est la zone comprise entre l'enveloppe supérieure et la courbe inférieure. La figure ne représente que certaines trajectoires d'émissions dans cette fenêtre. Le plafond de concentration est 550 ppmv pour les deux d'en haut et 450ppmv en bas Le taux maximal de réduction des émissions est 2%/an à gauche, 10%/an à droite.

• Les résultats préliminaires d’ICLIPS permettent de montrer, et de discuter comment, quand et pourquoi, des contraintes de nature socio-économique aboutissent parfois la même fenêtre tolérable que celle définie par un simple plafond sur la température par exemple.

Le second résultat porte sur un point jusqu’à présent peu discuté par les analystes à propos de l’objectif de la Convention Climat. Dans les modèles, comme dans le texte de la Convention Climat, les contraintes imposées portent en général sur les grandeurs géophysiques. Par exemple; en se basant sur l'histoire géologique, on a pu se fixer des limites concernant le niveau et le rythme de la variation température globale et du niveau moyen des mers. Mais d’un point de vue finaliste, il apparaît clairement que les contraintes concernant les impacts du changement climatique en terme de concrets, les subsistances alimentaires par exemple, sont plus pertinentes. Bien que la prise en compte des aspects socio-économiques dans ICLIPS ne soit pas encore achevée, il apparaît donc que ce modèle apporte un élément intéressant et nouveau concernant les impacts.

Toutefois, sur le plan des coûts de réduction des émissions, les auteurs gardent pour l’instant ouvertes plusieurs options. Il serait par exemple possible de poser également des contraintes sur les coûts ou, alternativement, de minimiser les coûts de réduction en prenant la fenêtre tolérable comme contrainte. Jusqu’à ce que ces aspects soient intégrés, on peut se demander dans quelle mesure le ‘pic’ des fenêtres tolérables est un artefact de modélisation ou bien si il correspond à une opportunité réelle de retarder les émissions. Si la seconde explication se révélait la bonne, les implications politiques à court terme seraient importantes. Mais nous pensons plutôt que le pic provient du manque de prise en compte de l’inertie économique ne les résultats actuels. En effet, la fenêtre tolérable contient des trajectoires d’émissions qui passent en 1 an de la croissance linéaire (la trajectoire de référence, discutée par exemple dans DIAM au chapitre 5) à une diminution exponentielle. De plus, le taux maximal possible de réduction des émissions mondiales est fixé à 10% par an. Ces deux paramètres peuvent sembler extraordinairement élevés par rapport aux dynamiques passées du système énergétique présentées chapitre 3.

Cette non prise en compte de l’inertie risque alors de brouiller le message transmis par le modèle. A la limite, les résultats pourraient être exploités par l’absurde, ils font apparaître clairement à quel point, si l'on suit la trajectoire de référence pendant deux décennies, supposer que l'on pourra encore satisfaire des contraintes environnementales fortes est osé.

Les impacts sont représentés dans ICLIPS par des fonctions réduites résumant les résultats de modèles spécialisés plus détaillés. De même, le cycle du carbone simplifié est une dynamique du premier ordre en fonction des émissions courantes, cumulées et de la concentration passée. La trajectoire d'émission est paramétrisée en trois morceaux raccordés C1 . Le premier morceau est une croissance linéaire représentant la trajectoire de référence sans changement, le morceau de transition est parabolique, et le dernier morceau est une décroissance exponentielle. Malgré toutes ces simplifications, la quantité de calculs nécessaire pour résoudre le modèle est importante. Le code actuel en C n'est pas optimisé, mais il faut compter plusieurs minutes de supercalculateur pour résoudre le modèle sur 50 années, en prenant un point par année.