L’effort requis en Europe par les r´ egimes climatiques

La table 1.2 r´ecapitule les caract´eristiques des r´egimes selon la grille d’analyse d´ecrite en 1.3.2. Certains mod`eles ont calcul´e l’abattement europ´een sous ces r´egimes pour une stabilisation `a 450 ppmv CO2-´eq.. Les estimations de l’effort en Europe varient selon les

r´egimes : entre 20 et 40% de r´eduction des GES en 2020/90 et entre 75 et 95% en 2050

(table 1.3). Cependant, en 2020, la plupart des chiffres de r´eduction se placent au dessus de 30% et en 2050, les estimations semblent tourner autour de 80-85% de r´eduction. Les comparaisons entre r´egimes sont limit´ees par le fait qu’il peut y avoir une variabilit´e importante des estimations pour un r´egime donn´e (par exemple multi-´etapes).

Modele Reduction 2020/90 (%) Reduction 2050/90 (%)

FAIR 2008 20 75‐80 EVOC 2007 35 90 FAIR 2008 35 80‐85 FAIR 2008 20‐25 80‐85 EVOC 2007 35 80 MESSAGE 2003 80‐90 MESSAGE 2003 75‐80 EVOC 2007 35 85 FAIR 2008 28 75 EVOC 2007 30 80 EVOC 2007 35 75 FAIR 2008 33 ‐ GAINS 2008 37 ‐ FAIR 2008 31 ‐ GAINS 2008 30 ‐ FAIR 2008 34 ‐ GAINS 2008 38 ‐ CC 2100 CDC Dialogue NS Tryptique Tryptique Regime Multi‐etapes Multi‐etapes CC 2050 CC 2050 CC 2050 Egalite tx d'effort Intensites Egalite tx de red/baseline Egalite tx de red/baseline Egalite CmR Egalite CmR Egalite tx d'effort

Table 1.3 – Estimation par les mod`eles de l’abattement europ´een en 2020 et 2050 sous 450 ppmv CO2-´eq.

Note : CC = Contraction et Convergence, CDC = Common but Differentiated Convergence, Egalite tx de red/baseline = ´

egalit´e des taux de r´eduction sous le baseline, Egalite CmR = ´egalit´e des coˆuts marginaux de r´eduction, Egalite tx d’effort = ´egalit´e des coˆuts totaux de r´eduction rapport´es au PIB ou au nombre d’habitants.

Conclusion : quel effort de r´eduction consid´erer pour

l’Europe en 2050 ?

L’analyse des donn´ees internationales r´ev`ele des incertitudes multiples sur des plans divers. Les limites climatiques (+2◦C, 450 ppmv CO2-´eq.) ne sont pas d´efinitives et pour-

raient ˆetre r´eevalu´ees au fil des rapports successifs du GIEC. De fait, toutes les rami- fications de mod´elisations ´elabor´ees `a partir de ces seuils scientifiques sont susceptibles d’ˆetre bouscul´ees en permanence. Par exemple, selon les estimations de sensibilit´e cli- matique faites dans les 2i`eme _{(1996) et 3}i`eme _{(2001) rapports d’´evaluation du GIEC, les}

mod´elisations se centraient le plus souvent sur des sc´enarios de stabilisation `a 550 ppmv CO2-´eq. (retour des ´emissions mondiales en 2050 au niveau de 1990), ce qui permettait

de contenir le r´echauffement `a 2◦C.

Le Quatri`eme Rapport du GIEC (2007) a revu la sensibilit´e climatique dans un intervalle de 2-4,5◦C avec une valeur la plus probable de 3◦C. Une stabilisation `a 550 ppmv CO2-´eq.

ne suffit alors plus pour limiter le r´echauffement `a 2◦C et les mod´elisateurs explorent d´esormais plus s´erieusement des sc´enarios basses concentrations (450 ppmv CO2-´eq.).

pour 2020 et r´eduction d’un facteur 2 en 2050) mais l’accomplissement de cette trajectoire d´epend de la coop´eration entre les r´egions et du niveau de participation de la zone Sud `a l’effort. La n´egociation climatique internationale est complexe et conflictuelle ; les Parties ne peuvent s’engager sur du long terme.

La politique carbone europ´eenne devrait pr´esenter un noyau domestique, c’est-`a-dire des objectifs int´erieurs de GES ´etablis selon les analyses d’impact ´economique. A partir de cette base ind´ependante, le rel`evement des objectifs officiels pour cadrer avec la contrainte mondiale d´ependra de la situation internationale, dont l’´evolution, mˆeme si elle va dans le bon sens avec les accords de Copenhague, pr´esente une forte dose d’incertitude `a l’heure actuelle. Les enjeux climatiques appellent une gouvernance mondiale mais celle-ci est en- core embryonnaire.

Dans ces conditions, il est d´elicat de pr´edire un objectif de r´eduction `a long terme (2050) pour la r´egion europ´eenne. Mˆeme pour le court terme (2020), il y a encore un intense d´ebat dans l’UE sur le niveau d’abattement ad´equat. Le contexte international de l’effort europ´een (voire son cadre conceptuel) n’est pas d´eterministe. Toute trajectoire europ´eenne construite selon un objectif de r´eduction `a long terme est aussi incertaine que l’objectif lui-mˆeme.

Or, dans le cadre de cette th`ese, il convient de consid´erer un niveau de r´eduction `a long terme pour l’Europe. Une cible d’abattement sur longue p´eriode rel`eve non seulement d’une n´ecessit´e mod´elisatrice (le mod`ele OCTET optimise des trajectoires pour un ob- jectif terminal de r´eduction) mais plus largement d’une ´evidence conceptuelle (l’effort r´egional s’´etudie fonctionnellement selon le niveau de r´eduction atteint).

On connaˆıt les intervalles normatifs de r´eductions europ´eennes en vue de limiter le r´echau- ffement `a 2◦C. Le Quatri`eme Rapport du GIEC ´evalue l’abattement souhaitable dans les pays industrialis´es `a 80-95% en 2050 par rapport `a 1990 (en supposant que les zones en d´eveloppement effectuent des r´eductions substantielles de 15-30% par rapport au baseline). Les mod`eles d’allocation de l’effort (FAIR-SIMCAP, EVOC. . .) ´evaluent les r´eductions requises en Europe dans une fourchette de 75-95% par rapport `a 1990.

Pour mod´eliser les trajectoires europ´eennes dans OCTET, on peut donc retenir un objec- tif d’abattement de 80% en 2050/90 (facteur 5 de r´eduction), correspondant au minimum

commun des fourchettes. En gardant `a l’esprit que toute cible r´egionale pour un horizon ´

eloign´e ne peut avoir qu’un statut prescriptif du fait des multiples incertitudes expos´ees dans ce chapitre.

Chapitre 2

Le mod`ele OCTET

Introduction

Optimal Carbon Trajectories for Emission Targets (OCTET) est un mod`ele permet- tant de g´en´erer des trajectoires CO2 `a long terme. Par optimisation, OCTET g´en´ere les

profils d’´emission et de prix du carbone pour atteindre au meilleur coˆut un objectif de r´eduction des GES. Le mod`ele permet ainsi de connaˆıtre les abattements et valeurs du CO2 efficients sous une contrainte carbone (d´emarche coˆut-efficacit´e). Les trajectoires

peuvent ˆetre produites `a un niveau sectoriel, national, r´egional ou mondial.

Les mod`eles top-down et bottom-up effectuent une repr´esentation d´etaill´ee des secteurs consommateurs et des syst`emes ´energ´etiques. Les rejets de CO2 forment une ´emanation

(output) de l’activit´e productive et sont une des multiples variables du mod`ele. Par contraste, OCTET est un mod`ele de forme r´eduite, restreint au seul versant environ- nemental. Il se centre sur l’activit´e d’abattement, con¸cue comme un secteur `a part enti`ere traversant l’´economie. OCTET ´etudie alors les conditions technico-´economiques de l’abat- tement `a travers la relation fonctionnelle entre niveau de r´eduction et coˆut de r´eduction. Le mod`ele inclut une sp´ecification endog`ene de progr`es technique (effets d’apprentissage dans l’effort carbone). En optimisant les courbes de CmR selon la where flexibility et la when flexibility, OCTET produit des profils d’´emission d’´equilibre sous un objectif CO2.

OCTET est un outil d’aide `a la d´ecision qui se rapproche de trois mod`eles en parti- culier :

– OCTET reprend le programme d’optimisation intertemporelle du mod`ele de contrˆole optimal RESPONSE.

– OCTET reprend le sch´ema d’optimisation statique ainsi que les contraintes du mod`ele d’allocation de l’effort FAIR-SIMCAP.

– OCTET reprend la vision du progr`es technique du mod`ele analytique de Goulder et Mathai (2000).

Le mod`ele OCTET se pr´eoccupe ainsi de l’effort carbone `a long terme en donnant tout son sens au concept de trajectoire temporelle, essentiel dans les politiques climatiques. OCTET offre un plus haut degr´e de d´efinition de l’action climatique car en plus des trajec- toires mondiales, couramment simul´ees dans la recherche, il peut g´en´erer des trajectoires efficientes pour les ´echelons inf´erieurs (r´egional, national, sectoriel).

Les profils CO2 optimaux viennent pr´eciser l’effort `a r´ealiser en formulant des chiffres

de r´eduction `a diff´erentes ´ech´eances (2020, 2030...). OCTET permet ainsi de clarifier les politiques climatiques et fournit une meilleure articulation entre objectif `a court terme (2020) et vis´ee `a long terme (2050).

Le mod`ele r´epond `a un souci r´ecurrent de la lutte contre les GES : savoir si l’action `a court terme est suffisante sous la contrainte climatique de long terme. Les ´economistes du carbone s’accordent `a dire que tout effort de r´eduction `a court terme n’a de sens que s’il est orient´e sur une cible de longue p´eriode et qu’inversement, toute cible de long terme doit s’accompagner d’objectifs interm´ediaires (`a court et moyen terme) venant baliser le sentier d’abattement pour les d´ecennies `a venir.

L’autre int´erˆet majeur du mod`ele OCTET est qu’il constitue un intrument d’analyse du prix du CO2, d´ecrivant les conditions de formation de la valeur carbone `a partir

du contexte ´economique et technique : convexit´e des coˆuts d’abattement, potentiels de r´eduction et rythme de progr`es technique. Le mod`ele produit des dynamiques temporelles de valeur carbone sous diverses hypoth`eses de d´epart. Il peut ˆetre utilis´e dans un sens descriptif, g´en´erant des profils de prix du CO2 selon un jeu de param`etres mais aussi sur

un mode normatif, recherchant les conditions pour atteindre un niveau donn´e de valeur carbone.

Dans une prospective de long terme, marqu´ee par une incertitude croissante, l’int´erˆet de la mod´elisation consiste `a d´elimiter un champ de futurs possibles, quelques sc´enarios contrast´es, dans une approche ouverte. Le cadre mod´elisateur d’OCTET offre une grande flexibilit´e en permettant de produire des trajectoires optimales selon des hypoth`eses num´eriques vari´ees sur la dynamique technologique, les taux de progression ou le fac- teur d’actualisation.

Ce chapitre s’organise comme suit :

– La section 2.1 effectue une pr´esentation g´en´erale du mod`ele OCTET en exposant les principes d’optimisation, la chaˆıne de mod´elisation et le programme de minimi- sation sous contraintes.

– La section 2.2 situe OCTET dans le paysage mod´elisateur actuel. Apr`es une clas- sification des mod`eles ´energie-environnement, la section pr´esente plusieurs mod`eles pr´esentant une pertinence pour OCTET.

– La section 2.3 d´ecrit en d´etail les ´etapes de la mod´elisation OCTET, depuis la r´egression des fonctions de CmR jusqu’`a la d´efinition des contraintes du programme en passant par le traitement du progr`es technique.

– La derni`ere section (2.4) conclut en ´evaluant les limites du mod`ele OCTET.