La force de l’inertie

(article publié dans La lettre du climat n°21)
Les volants d’inertie sont-ils en train de connaitre le même genre d’évolution que naguère les éoliennes d’abreuvoirs, aujourd’hui transformées en aérogénérateurs de 100 mètres d’envergure ? Parfois, un antique procédé peut se métamorphoser en technologie innovante à haute valeur ajoutée.

Le volant d’inertie, également connu sous l’appellation savante de « système inertiel de stockage d’énergie » (SISE), est une technique qui consiste à emmagasiner de l’énergie dans la rotation d’un objet lourd (roue, cylindre…) grâce à un moteur, pour la restituer ensuite à la demande en inversant le mécanisme. Rien de très nouveau en soi : c’est le principe utilisé dans le tour du potier, dans de nombreuses machines à vapeur du 19ème siècle (pour en régulariser la puissance) ou encore dans les petites voitures à friction de notre enfance.

Il y eut même, dans les année 50 en Suisse, un véhicule de transport en commun appelé Gyrobus (proaktiva.eu) qui intégrait un volant rotatif de 1,6 mètres de diamètre pesant une tonne et demie et tournant à 3000 tours/minute. Cela suffisait à alimenter le moteur électrique entre deux stations, distantes au maximum de 5 à 6 kilomètres. A chaque station, des connecteurs étaient branchés au réseau pour redonner de la vitesse au volant en vue du trajet suivant. Accessoirement, l’énergie du freinage était aussi injectée dans le volant. Gros avantage du Gyrobus par rapport à un tramway ou un trolleybus : aucune alimentation électrique n’était requise en dehors des stations, d’où de substantielles économies en dépenses d’infrastructure (rail d’alimentation électrique, caténaires,…).

Le volant d’inertie du Gyrobus (crédit : Oerlikon, via proaktiva.eu)

Dans un SISE, la quantité d’énergie stockée est proportionnelle à la masse du rotor, au carré de sa vitesse de rotation et au carré de son rayon (Energies  & Environnement). Le dimensionnement de ces différentes variables permet de calibrer l’installation. Pour remplir leur fonction, les anciens systèmes devaient être lourds et volumineux, entrainant parfois des accidents mortels (The Pittsburg Press, 1926). En revanche, les matériaux d’aujourd’hui (fibres de carbone, fibres de verre, kevlar…) supportent de bien plus hautes vitesses de rotation que le métal, ce qui autorise une réduction de l’encombrement. Avec le système KERS (Kinetic Energy Recovery System), fonctionnant grâce à la rotation d’un cylindre de 6 kilos et de 20 cm de diamètre, Volvo arrive à fournir une puissance ponctuelle additionnelle de 80 chevaux à ses moteurs, en utilisant seulement l’énergie récupérée au freinage pour alimenter la rotation. La vitesse de rotation du cylindre peut ici atteindre 60.000 tours/minute (Auto Plus). Déjà utilisé en formule 1, le KERS arrivera probablement bientôt dans les voitures de série. Autre exemple d’application dans les transports : le métro de Los Angelès vient de commander un système inertiel de récupération de l’énergie dissipée lors du freinage des rames (inhabitat.com).

Assemblage d’un volant d’inertie chez Beacon Power

Mais le plus prometteur réside dans la construction de véritables « centrales » inertielles, jouant le rôle de stockage tampon entre les productions intermittentes (éolien, solaire) et le réseau électrique. Ces installations sont devenues opérationnelles grâce aux progrès réalisés notamment sur les pertes d’énergie par frottement : les volants -en réalité de gros cylindres- sont maintenant scellés dans des containers sous vide et l’arbre d’entrainement est relié au moteur par des roulements magnétiques sans contact. Une centrale de 200 unités de ce type (Beacon Power) capables de délivrer une puissance de 20 mégawatts pendant 15 minutes fonctionne depuis 2011 dans l’état de New York. L’objectif principal est d’absorber les variations de courte période inhérentes aux énergies renouvelables et de garantir ainsi la qualité du courant (cleantechnica.com), ce que la réactivité du système permet de faire mieux que des batteries ou des centrales thermiques de pointe.

Centrale inertielle de Stephentown (état de New York) construite
par Beacon Power. Puissance maximale : 20 MW

Cependant, et malgré tous leurs avantages en terme de durabilité (100.000 cycle de « charge/décharge » au lieu de quelques milliers pour les batteries lithium-ion), de faible maintenance, de réactivité, les SISE sont encore handicapés par le coût des matériaux utilisés pour le cylindre rotatif. Le fabricant canadien Temporal Power pense avoir cassé cette barrière et vient d’annoncer une rupture technologique (Thestar.com). Ses nouveaux volants stockent, d’après lui, cinquante fois plus d’énergie par unité que ses concurrents et ne subissent que 5% de pertes toutes les 10 heures de rotation.

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Ravage XL

(article publié dans La lettre du climat n°09)
Pendant que le monde se passionne pour le gaz de schiste, et maintenant pour le gaz de houille (lire cet article de Sophie Fabrégat dans Actu-environnement), l’exploitation des sables bitumineux (en anglais « tar sands ») peut tranquillement prospérer à l’abri des projecteurs. En Amérique du Nord cependant, les « tar sands » ré-apparaissent régulièrement à la une des media à cause de la bataille menée autour de la construction du pipeline Keystone XL qui doit permettre d’augmenter le flux de pétrole allant du Canada vers les raffineries du Texas. Bloqué par Obama il y a un an, ce projet pourrait prochainement redevenir d’actualité (bluewin.ch).

Le projet de pipeline Keystone XL (en pointillé)
Source : Intercontinental Cry

Le sujet semble concerner principalement le Canada qui possède la ressource et les Etats-Unis qui représentent le premier débouché commercial. Selon les estimations, cette source de pétrole dit « non conventionnel » placerait le Canada en 2 ou 3ème position mondiale pour les réserves après l’Arabie Saoudite et le Vénézuela, avec 170 milliards de barils (la production mondiale annuelle de pétrole est d’environ 30 milliards de barils).

Mais l’impact climatique, lui, est planétaire.

Les sables bitumineux s’apparentent à une boue très épaisse et sont exploités soit dans des mines à ciel ouvert pour les gisements les moins profonds soit par des forages utilisant des technologies entièrement spécifiques compte tenu du fait que la matière récupérée n’est pas liquide à l’état naturel. Pour la rendre utilisable, on doit séparer le bitume des minéraux indésirables. Ce bitume est ensuite dilué avec des hydrocarbures légers ou transformé en pétrole de synthèse (le « syncrude ») avant de pouvoir être traité en raffinerie.

Le sable bitumineux, ça ressemble à ça.
Source : awarmerworld.com (crédit inconnu)

Il faut 4 barils d’eau et au minimum l’équivalent énergétique d’un baril de pétrole pour produire 5 barils de syncrude. Pour le pétrole conventionnel, par exemple au Moyen Orient, le rapport est couramment de 1 à 20. Mauvais bilan carbone donc, comme d’ailleurs celui de la combustion des carburants issus de cette filière. Autre impact négatif : le raffinage des pétroles lourds provenant des bitumes produit de grandes quantités de « petcoke » (coke de pétrole) revendu comme ersatz de charbon mais dont la combustion est encore plus polluante (ecowatch.org).

Quant aux coûts de production, ils se situent entre 40 et 80 $ le baril alors que dans les meilleurs gisements traditionnels, on peut descendre sous les 10 $.

Cet extraordinaire portfolio de Garth Lenz, montre à quel point l’environnement du bassin de la rivière Athabasca, dans la province canadienne de l’Alberta subit les ravages de cette industrie. Les photos disponibles sur le site de Syncrude Canada,  principal exploitant de la région, montrent évidemment une tout autre réalité faite de nature verdoyante, de technologie amicale et d’êtres humains joyeux. Même si les cahiers des charges prévoient une remise en état des sites après massacre, on a des doutes. Mais une chose est sure, ils ont vraiment de très très gros camions  et de très très grosses pelleteuses (ici en action).

Une exploitation de sables bitumineux dans la provinc ede l’Alberta (Canada)
Source : The Watchers (crédit inconnu)

Face aux emplois créés et aux retombées économiques du pipeline Keystone XL, les opposants mettent en avant plusieurs arguments pour justifier leur volonté d’entraver le développement de ce qu’ils considèrent comme « le projet le plus destructeur de l’environnement sur Terre ».

En premier lieu, comme le rappelait il y a quelque mois dans une tribune sur le site du New York Times James Hansen,  le climatologue en chef de la NASA, l’expansion de la production de pétrole à partir des sables bitumineux signifierait « game over » pour le climat. Ensuite, la nature particulière du produit transporté dans cet oléoduc, le « dilbit » (diluted bitumen), rendrait toute fuite catastrophique ainsi que l’expliquent les auteurs du livre «The dilbit disaster» en s’appuyant sur un cas réel (demosgblog.com).

Keystone ou pas, les investissements en pipelines au départ de l’Alberta pourraient totaliser 40 milliards de dollars d’ici à 2017 comme le montre cette carte élaborée par Inside Climate News. Alors que la Chine fait sentir son impatience de pouvoir accéder à cette ressource (Alberta Oil), les autorités canadiennes et provinciales ne seront certainement pas disposées à laisser passer cette manne  même si elles essaient de donner des gages aux environnementalistes (The Globe and Mail).

La leçon de l’histoire, c’est que nous ne sommes pas près de manquer de pétrole. Mais il sera de plus en plus cher et de plus en plus sale.

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Lecture : « Géopolitique des océans » par Cyrille P. Coutansais

1Je fais partie cette année des auditeurs de la session nationale « Protection des Entreprises et Intelligence Economique » de l’INHESJ (Institut National des Hautes Etudes de la Sécurité et de la Justice). Dans ce cadre j’ai rédigé une fiche de lecture sur cet ouvrage, que je publie ici. L’exercice étant contraint en volume, l’expression est parfois un peu lapidaire, mais l’essentiel est là. Les illustrations ont été ajoutées par mes soins.

L’ouvrage s’articule en trois parties. La première présente les éléments qui font des océans une dimension essentielle de la géopolitique. La deuxième est consacrée aux  organisations criminelles qui utilisent la mer pour leurs activités et aux moyens de lutte contre celles-ci. La dernière décrit la situation et l’évolution des marines militaires en liaison avec la stratégie des pays dans les principaux ensembles géopolitiques.

Partie 1 : un cadre géopolitique bouleversé

L’exploitation des ressources naturelles, la globalisation de l’économie et la territorialisation des mers ont bouleversé la géopolitique marine.

Bien au-delà de leur contribution traditionnelle à l’alimentation humaine, les océans représentent un nouvel « eldorado » de richesses naturelles que l’épuisement des ressources terrestres nous incite à exploiter :  hydrocarbures, minerais et substances biologiques utilisées en pharmacie et en cosmétique. L’éolien, les courants et les marées, l’énergie thermique des mer, les hydrates de méthane promettent également de nouvelles sources d’énergie. L’exploitation intensive des océans présente toutefois de grands risques environnementaux.

Autre fonction majeure des océans,  le transport maritime (90% du transit commercial international) a vu son volume exploser avec le commerce des hydrocarbures et plus récemment la globalisation de l’économie. Celle-ci a profité de l’invention du conteneur, véritable révolution, ainsi que des améliorations technologiques apportées aux navires, qui ont provoqué un effondrement des coûts. Reflétant le tropisme du commerce international, des ports asiatiques occupent aujourd’hui les quatre premières places (Singapour, Shanghai, Hong-Kong et Shenzhen). Les armateurs européens gardent le contrôle économique de 41% de la flotte mondiale.

Les routes commerciales revêtent une importance stratégique, particulièrement en certains points de passage exposés à des menaces politiques ou criminelles : détroits de Bab-el-Mandeb, d’Ormuz, de Malacca, canaux de suez et de Panama.  La libre navigation y est règlementée par la Convention de Nations Unies sur le Droit de la Mer (CNUDM). Celle-ci a  également défini les niveaux de souveraineté des états côtiers sur les mers (eaux territorialesZone s'étendant jusqu'à 12 milles marins des côtes et sur laquelle l'état côtier dispose de droits souverains. , zone contigüeZone supplémentaire de 12 milles marins par rapport à la mer territoriale, dans laquelle l'état côtier dispose de la souveraineté en matière de droit douanier, fiscal, sanitaire ou d'immigration, et où il peut également réprimer les infractions commises sur son territoire ou dans sa mer territoriale., zone économique exclusiveLa zone économique exclusive est une zone située au-delà de la mer territoriale et adjacente à celle-ci, dans la limite d'une distance des côtes de 200 milles marins. L'état côtier y dispose des droits souverains aux fins d'exploration et d'exploitation, de conservation et de gestion des ressources naturelles, biologiques ou non biologiques, des eaux, des fonds marins et de leur sous-sol, ainsi qu'en ce qui concerne d'autres activités tendant à l'exploration et à l'exploitation de la zone à des fins économiques, telles que la production d'énergie à partir de l'eau, des courants et des vents., plateau continentalLe plateau continental d'un Etat côtier comprend les fonds marins et leur sous-sol au-delà de sa mer territoriale, sur toute l'étendue du prolongement naturel du territoire terrestre de cet Etat jusqu'au rebord externe de la marge continentale (sans pouvoir dépasser une distance de 350 milles marins des cotes). L'Etat côtier exerce des droits souverains sur le plateau continental aux fins de son exploration et de l'exploitation de ses ressources naturelles.), aboutissant à une territorialisation accrue des espaces maritimes, source de rivalités et de conflits. Ces délimitations accordent à la France le 2ème espace maritime du monde, grâce à son outre-mer.

La Zone Economique Exclusive Française
Source : lelivrescolaire.fr
Licence Creative Commons

Face à ces enjeux, les puissances maritimes cherchent à imposer leur contrôle sur les zones qu’elles estiment importantes en termes économiques ou de souveraineté. C’est par exemple le cas en Arctique où le Canada revendique le passage du Nord-Ouest, peut-être ouvert un jour à la navigation grâce au réchauffement climatique, et où la Russie souhaite imposer ses droits sur la Route du nord.

Les futures routes maritimes possibles en Arctique
(en rouge la Route du Nord, en vert le Passage du Nord-Ouest)
Source : OTAN

Partie 2 : la mer au cœur de l’expansion de la criminalité transnationale

Profitant de la densité du transport maritime, de la complexité du droit international et de l’immensité des océans, les organisations criminelles transnationales exercent leurs activités en mer dans une certaine impunité. La CNUDM les aide involontairement en ayant créé de larges zones sous juridiction d’états sans moyens ou volonté de coercition face aux criminels, qui y trouvent refuge en cas de poursuite.

La mer constitue la voie privilégiée pour le trafic de drogue. La grande variété des types de bateaux utilisables et le nombre considérable de caches potentielles dans un navire rendent les saisies très aléatoires. Les principales zones de production sont le Maroc pour le cannabis, le Mexique et l’Amérique du Sud pour la marijuana et la cocaïne, le Triangle d’Or et l’Asie Centrale (Afghanistan) pour l’héroïne. L’Europe et les Etats-Unis représentent les plus gros débouchés. Les principales routes maritimes de la drogue traversent donc les Caraïbes, l’Atlantique Nord, le détroit de Gibraltar ou longent la côte ouest des Etats-Unis. L’Afrique de l’Ouest monte en puissance comme zone de transit et de redistribution entre l’Amérique du Sud et l’Europe.

Principaux flux de cocaïne en 2008
Source: UNODC World Drug Report 2010

L’attrait exercé par l’Occident, et maintenant les pays émergents, sur les populations des pays pauvre a fait de l’immigration clandestine une activité très lucrative de la criminalité organisée. En haute mer, seuls les passeurs peuvent être inquiétés, mais en respectant le droit du pavillon. En outre, l’obligation de porter secours à un bâtiment en difficulté amène les états côtiers à recueillir et conduire à terre des immigrants illégaux qui se mettent parfois volontairement en situation de détresse. Près des côtes, la surveillance suppose la mise en œuvre de moyens conséquents. C’est pourquoi l’Europe a créé l’agence Frontex visant à établir un système intégré et mutualisé de gestion des frontières extérieures.

Au final, il apparait que le meilleur moyen de freiner ces vagues d’immigration serait une coopération entre les pays de départ et ceux d’arrivée, car le rapport résultat/coût de la répression est très faible.

Autre volet de la criminalité des mers : la piraterie. Si elle a diminué dans le détroit de Malacca, grâce aux actions menées par les états riverains, elle reste préoccupante en Mer de Chine ainsi que dans les Caraïbes  et montre une forte croissance dans le golfe de Guinée et au large de la corne de l’Afrique. Des actions de prévention se mettent en place,  comme l’opération « Atalante » organisée depuis 2008 au large de la Somalie par l’UE. Cependant, certains armateurs préfèrent recourir à des sociétés militaires privées pour la protection de leurs navires. Dans l’avenir on pourrait assister au retour des corsaires, employés par les états pour pallier leur manque de moyens. Pour éviter cela, il faudrait mutualiser les dispositifs.

L’auteur s’arrête enfin sur le terrorisme maritime. Malgré quelques opérations spectaculaires (attentats au début des années 2000 contre le destroyer américain USS Cole ou le pétrolier français Limburg), leur nombre reste très limité. La Convention pour la Répression des Actes Illicites contre la Sécurité de la Navigation Maritime (1988) donne certains moyens juridiques aux Etats pour juger les auteurs d’actes terroristes en mer, mais n’autorise pas à contourner la loi du pavillon.

En matière de terrorisme maritime, les Etats-Unis craignent particulièrement  l’utilisation de conteneurs pour infiltrer des commandos, ou introduire une bombe au sein d’une zone urbaine. Ils ont mis en place l’Initiative pour la Sécurité des Conteneurs (2002) qui permet à des agents des douanes américaines de contrôler des conteneurs en zone sanctuarisée dans une vingtaine de grands ports internationaux. Autre menace : le blocage de goulets stratégiques comme le détroit d’Ormuz, par l’explosion d’un navire.

Les systèmes de localisation et d’identification des navires (AISAutomatic Identification System, LRITLong-range identification and tracking) couplés à des bases de données se généralisent et permettent d’améliorer le niveau de sécurité.

Partie 3 : marines militaires : une redistribution des cartes

L’auteur rappelle les grands principes de la guerre navale moderne dont le porte-avions et le sous-marin sont les cartes maitresses. Seuls les membres du conseil de sécurité de l’ONU disposent du duo SNA/SNLE (sous-marins nucléaires d’attaque et lanceurs d’engins). Toutefois de nombreux états se dotent de submersibles car ils constituent l’arme idéale d’interdiction des espaces maritimes. Des innovations technologiques accroissent les puissances de feu et réduisent l’écart entre les engins à propulsion classique et ceux à propulsion nucléaire, ce qui représente potentiellement une remise en cause de l’équilibre actuel des forces.

Innovation majeure de ces dernières années, les drones apportent aux forces aéronavales une profondeur nouvelle en terme de surveillance, de reconnaissance et d’identification voire d’intervention. Leur technologie est essentiellement maitrisée par les Etats-Unis et Israël.

L’intégration interarmées et l’aptitude à travailler en réseaux, à partager de l’information et à coordonner les moyens sont les grandes tendance actuelles de la stratégie militaire. Dans ce contexte, les forces navales deviennent un maillon d’une chaine plus vaste, sous un commandement intégré. Les navires se transforment en plates-formes d’intervention mobiles, pouvant se positionner librement. Cette souplesse est encore accrue par la mise au point de navires « multimodaux », reconfigurables en fonction des missions.

Toutefois, cette nouvelle donne qui repose sur les moyens informatiques et les communications fait grandir la vulnérabilité aux cyber-attaques. Elles autorisent des conflits asymétriques car une attaque portée sur un système non sensible, facile à neutraliser et peu protégé peut avoir des conséquences en cascade.

Les Etats-Unis possèdent la plus puissante marine du monde bien que le nombre de vaisseaux ait été divisé par trois depuis l’ère Reagan. Cela est partiellement compensé par une montée en gamme des équipements, par la sous-traitance de certaines fonctions à des acteurs civils, ainsi que par des alliances avec des états susceptibles de jouer les supplétifs localement. Le centre principal d’intérêt des américains se trouve aujourd’hui dans le Pacifique et l’Océan Indien, l’Europe étant appelée à prendre elle-même ses affaires en main.

Le Brésil, le Canada, l’Australie, entre autres, investissent fortement dans les forces navales pour conforter leur domination chacun dans sa zone d’influence. Mais ce sont surtout les pays d’extrême-orient qui augmentent fortement leurs capacités depuis plusieurs années, l’Inde et la Chine étant naturellement les deux forces majeures dont les visées dépassent à terme le strict cadre régional.

Implantations civiles et militaires chinoises sur la route du Moyen-Orient (le « collier de perles »)
d’après Mapa geopolítico del « collar de perlas » chino, Edgar Fabiano
Licence Creative Commons

L’Inde témoigne d’une ambition maritime certaine sur l’océan indien qu’elle considère comme son arrière-cour, et où elle ne souhaite pas laisser le champ libre à la Chine et sa stratégie dite du collier de perles(source Wikipedia) La stratégie dite du collier de perles est une stratégie mise au point par la République populaire de Chine dans le but de garantir la sécurité de ses voies d'approvisionnement maritimes jusqu'au Moyen-Orient, ainsi que sa liberté d'action commerciale et militaire. Elle consiste dans le rachat ou la location pour une durée limitée d'installations portuaires et aériennes échelonnées jusqu'à Port Soudan. Elle a aussi pour but d'encercler l'Inde par des ports au Sri Lanka, au Pakistan, en Birmanie et au Bangladesh. Le terme a été utilisé pour la première fois au début de 2005 dans un rapport interne du département d'état américain titré « Energy Futures in Asia. ».

Depuis Deng Xiao Ping, la Chine accorde de plus en plus d’importance au développement de sa flotte, en ligne avec ses revendications sur de nombreuses iles de la mer de Chine. Cependant, elle accuse encore un retard technologique qui la rend dépendante des fournisseurs étrangers, en particulier pour la flotte de surface. C’est pourquoi, pour quelque temps encore, la marine chinoise restera essentiellement une force d’interdiction.

Pour la Russie, le contrôle et la sécurisation de la « route du nord » ainsi que le développement des littoraux de Sibérie et d’Extrême-Orient sont les principales priorités, avec pour objectif d’attirer plus de flux commerciaux et de préparer l’exploitation des zones offshore riches en ressources diverses. Sur le plan militaire, la marine russe bénéficie de la croissance continue du budget des armées, fruit d’une forte volonté politique de retrouver un statut de grande puissance.

L’Union Européenne ne se situe pas dans la même dynamique et risque le déclin. Les restrictions budgétaires imposent une réduction des forces navales nationales. Bien que disposant globalement d’autant de bâtiment que l’US Navy, les flottes européennes sont pauvres en navires hauturiers (c’est à dire de haute mer) et ne constituent pas un ensemble cohérent. La Politique de Sécurité et de Défense Commune adoptée en 1999 et la création de l’Agence Européenne de Défense n’empêchent pas les divergences au sein de l’Union. Dans l’avenir, seule une mutualisation avec une certaine spécialisation par pays permettrait une politique océanique ambitieuse, englobant aussi l’outre-mer. La France et le Royaume-Uni, qui représentent 50% des capacités militaires de l’Union et 70% de la R&D, montrent peut-être la voie d’une meilleure intégration avec le traité de Londres qui définit un rapprochement des deux pays sur un ensemble de problématiques militaires, comprenant par exemple le déploiement d’une force aéronavale franco-britannique.

Compléments d’information
(28/01/2013 )
La Chine teste un missile anti porte-avions dans le désert de Gobi (Business Insider, 23/01/2013)
Carte interactive des revendications territoriales en mer de Chine  (New York Times, 31/05/2012)
La « ligne aux neuf traits » de la Chine en mer de Chine du Sud (Reuters, 25/05/2012)

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Et si c’était le changement climatique ?

Passage de Sandy à Cuba (Yoani Sánchez)

A chaque épisode météorologique hors-norme, comme l’ouragan Sandy, on se repose la question entre la poire et le fromage : « Et si c’était le changement climatique ? ». S’ensuit généralement un dialogue de sourd peu constructif.

Quand même, dans l’inventaire des conséquences néfastes du réchauffement global des températures dressé par les climatologues, il est justement prévu une augmentation des destructions causées par les évènements catastrophiques, du fait de leur puissance accrue et probablement aussi de leur nombre croissant.

C’est un indice.

En outre, des statistiques compilées sur de longues périodes, notamment par les assureurs (qui sont aux premières loges),  montrent que cette tendance est déjà en marche.

C’est un autre indice.

Cela ne signifie pas que chaque année sera forcément pire que la précédente, mais que le nombre moyen de catastrophes constaté sur des périodes de plusieurs années augmente régulièrement.

 Evolution du nombre de catastrophes naturelles dans le monde.
Chiffres : Munich Re, premier ré-assureur mondial
(https://www.munichre.com/publications/302-07225_en.pdf)

Cependant, attribuer tel ou tel évènement au réchauffement durable des températures causé par l’activité humaine, c’est-à-dire par la surconcentration de CO2 et d’autres gaz à effet de serre dans l’atmosphère,  est un exercice délicat. Aucune personne sérieuse, même pas Eva Joly (quoique…),  ne prétend que toutes les inondations et les sécheresses proviennent  de l’augmentation de l’effet de serre. Par exemple, des phénomènes comme El Niño et La Niña qui modifient  les courants marins affectent grandement la météo.

Comment alors distinguer les conséquences du réchauffement des aléas climatiques naturels ?

Cette interrogation est à l’origine d’une nouvelle branche de la climatologie appelée la science de « l’attribution ».  Cette jeune discipline commence à trouver sa légitimité, surtout depuis la publication en mai dernier de résultats probants et argumentés par l’équipe de Peter Stott, du Met Office, c’est à dire la Météorologie Nationale du Royaume-Uni.

Stott et ses confrères cherchent à développer des procédures standardisées et validées par la communauté scientifique,  que l’on mettrait en œuvre systématiquement et périodiquement pour analyser tous les évènements naturels –météorologiques, climatiques ou hydrologiques- récemment survenus. Tout en contribuant au progrès de la climatologie, cela permettrait au grand public de réaliser que le changement climatique n’est pas virtuel et que ses conséquences se manifestent dès maintenant.

Stott y voit également un intérêt pour le droit de l’environnement ; il cite à ce propos le procès intenté –et perdu à la Cour Suprême- par certains états américains à des exploitants de centrales à charbon pour atteinte à la santé publique. Si un jour la preuve peut être apportée que les rejets massifs de gaz à effet de serre créent de graves nuisances pour la collectivité, la responsabilité des émetteurs sera plaidable en justice.

Les politiques d’adaptation au nouveau contexte climatique auront également besoin de l’attribution pour déterminer quelles actions sont à mener en priorité. Et si un jour on recourt à la géo-ingénierie (voir mon post « Géo-ingénierie : le plan B ») il faudra bien trouver un moyen d’évaluer l’efficacité des dispositifs mis en place : là encore la science de l’attribution permettra de le faire.

Mais comment procède-t-on ? La méthode employée par les spécialistes de l’attribution consiste en général à faire tourner plusieurs modèles climatiques en leur demandant de construire les distributions des probabilités de valeurs pour une variable donnée, par exemple la température dans une région. Ces distributions sont construites 2 fois : dans un premier temps avec les paramètres du climat réel, ceux qui incluent l’effet de serre anthropogénique (généré par l’Homme), et dans un deuxième temps avec des paramètres qu’on a modifiés pour faire comme si l’activité humaine n’existait pas. En disposant des 2 courbes de probabilités, on peut déduire la part de risque -pour la variable choisie- correspondant à l’activité humaine.

Intensité des pertes liées au changement climatique en 2030, par rapport au PIB local, selon les données
du
Climate Vulnerability Monitor 2012 (DARA). Les progrès de l’attribution sont utiles pour rendre ces projections plus fiables.

Chaque pays est ici évalué sur 22 indicateurs sur une échelle de 1 à 8 mesurant les pertes économiques et démographiques.
Carte : TckTckTck . Voir la carte interactive ici

Ces protocoles nécessitent de multiples précautions relatives à la fiabilité des données utilisées et aux incertitudes des modèles. Les chercheurs marchent sur des oeufs. Mais la connaissance progresse et on approche d’un niveau de fiabilité acceptable.

Les conclusions les plus récentes indiquent par exemple que l’effet de serre anthropogénique a significativement augmenté la probabilité des vagues de chaleur de 2003 en Europe et de 2011 aux USA, ainsi que celle des sécheresses à répétition en Afrique de l’Est. Cela signifie qu’elles auraient eu beaucoup moins de chance de se produire sans notre CO2. En revanche, les inondations de 2011 en Thaïlande et les températures extrêmes connues en Russie à l’été 2008 ne semblent pas liées à l’influence humaine sur le climat.

Voir aussi : Attribution of Weather and Climate-Related Extreme Events (Stott et al.)

Post-scriptum

Les catastrophes naturelles coutent cher en vies humaines et en pertes économiques. L’année 2011 a battu tous les records sur ce dernier critère. Voici une estimation de quelques évènements réalisée par la société de ré-assurance Aon Benfield :

(source : Sciencenews.org)

Flooding = inondation
Severe weather/tornadoes = tempêtes et tornades
Drought/wildfires = sécheresse et feux de forêts
Hurricane = Cyclone
Billion = milliard

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Du « droit à polluer »… les ondes (avec de la désinformation et des bons sentiments)

« Vous vous rendez compte ? Il existe même des droits à polluer. Quel scandale ! ».

En ce dimanche 16 septembre sur l’antenne de France Inter, Stéphane Paoli explose d’une sincère indignation devant les invités de son émission « 3D ». A vrai dire, le scandale serait plutôt que des journalistes estampillés « sérieux », comme Stéphane Paoli, puissent faire montre d’autant d’ignorance et de légèreté dans le traitement d’un sujet aussi important pour la lutte contre le réchauffement climatique. On leur laissera le bénéfice du doute quant à la bonne foi. Ce sont souvent les mêmes commentateurs qui conspuaient naguère les Etats-Unis pour ne pas avoir adhéré au protocole de Kyoto. Pas de chance : les « droits à polluer »,  et la possibilité de les négocier sur un marché, sont justement l’un des mécanismes constituant l’essence même du protocole de Kyoto.

Je préfère quant à moi le terme de « permis d’émission » à celui de « droit à polluer », quelque peu tendancieux, vous l’aurez compris.

Quel que soit le domaine d’application, l’instauration d’un système de permis vise avant tout à encadrer certaines pratiques et à limiter les abus. Un tel mécanisme n’a donc rien de scandaleux, cher Stéphane Paoli, en matière d’émission de gaz à effet de serre.

Que sa mise en œuvre et sa gestion soient défaillantes, et malheureusement elles le sont, c’est une autre question. Cela ne remet pas en cause l’intérêt fondamental de la solution.

Le protocole de Kyoto accorde aux pays industrialisés signataires (dits de l’Annexe 1) le droit d’émettre une certaine quantité de CO2 dans l’atmosphère, matérialisée par l’octroi de permis d’émission (les « droits à polluer » de Stéphane Paoli). Si un Etat dépasse la pollution que lui autorisent ses permis, il doit acheter les permis manquants à un autre Etat participant lui aussi au dispositif mais ayant pollué moins que ses autorisations, et disposant de ce fait d’un excédent de permis. Ou alors subir des sanctions. Il est important de comprendre qu’un tel système ne fonctionne que parce que la quantité de permis est limitée, à l’image de la capacité de notre climat à supporter une surdose de CO2. Il doit y avoir rareté de la ressource « permis d’émission », pour que son prix s’élève suffisamment et incite les Etats à réduire la pollution plutôt que d’acheter des permis. L’une des grandes idées de Kyoto était également de donner la possibilité à des pays en développement de financer des projets à impact environnemental positif, via le « Mécanisme de Développement Propre »,  en leur attribuant des permis (appelés CER : Certified Emissions Reduction) achetables par des pays de l’Annexe 1. Il s’agit là d’un transfert financier Nord-Sud, grâce auquel 4600 projets ont été financés, représentant un investissement total de 215 milliards de dollars. Ce mécanisme est-il scandaleux ?

Non.

Pour satisfaire à ses obligations Kyoto, l’Europe a également mis en place système de quotas et de permis, avec un marché (EU-ETS : European Union Emissions trading Scheme) permettant aux entreprises obligées de réduire leurs émissions d’acheter des « droits à polluer » si elles n’ont pas rempli leurs obligations. Là encore, c’est la rareté de ces droits qui fait -ou non- l’efficacité du système et doit rendre économiquement logique, par le prix, d’investir dans les économies d’énergie et l’amélioration environnementale des process.

Le protocole de Kyoto est aujourd’hui moribond (plusieurs états se sont retirés lors de la conférence de Durban, le Mécanisme de Développement Propre est critiqué sur ses procédures et ses choix) et son efficacité est restée limitée. Le marché européen des permis a été entaché de fraudes, de dysfonctionnements -comme la grande escroquerie à la TVA- et souffre d’un excédent de permis. Mais nous sommes en phase d’apprentissage et les erreurs sont corrigées petit à petit. Des marchés se créent dans d’autres régions du monde. L’Europe travaille à améliorer le fonctionnement de l’EU-ETS et vient de renforcer les moyens de contrôle .

La logique économique qui sous-tend un système de marché de « droits à polluer » est de réduire les émissions de CO2 au moindre coût, en fonction d’objectifs fixés par les états. Une tonne de CO2 évitée au Sri Lanka pour 20€ est aussi utile qu’une tonne évitée en France pour 100€. Dit autrement, pourquoi ne pas réduire les émissions de 5 tonnes au lieu d’une pour le même prix ? C’est ce que devrait permettre un marché correctement dimensionné et régulé.

On peut tout à fait être s’opposer aux permis et aux marchés carbone, car leur mise en oeuvre est difficile et il y a eu des dérives. Mais leur existence ne constitue en rien un scandale. Cher Stéphane Paoli, nous attendons mieux d’un bon journaliste et d’une bonne émission.

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