La répartition des émissions

Reto Knutti est un expert très demandé lorsqu'il s'agit de prévisions climatiques. Le professeur de physique climatique de l'ETH a montré il y a des années que le CO2, gaz à effet de serre, n'influence pas seulement le climat à court terme, mais pendant de nombreux siècles. Et il a participé au développement de modèles informatiques permettant de simuler les changements climatiques et de les projeter dans l'avenir.

Mais ce qui l'intéresse, ce n'est pas seulement la recherche de modèles climatiques toujours plus complets, précis et fiables, mais aussi et surtout la dimension sociale du réchauffement climatique. Comment atteindre l'objectif de deux degrés auquel la communauté internationale s'est engagée ? Quelles quantités de gaz à effet de serre pouvons-nous encore émettre dans le monde ? Et comment répartir équitablement ce "g?teau d'émissions" à l'échelle mondiale ? A l'aide de modèles climatiques, Knutti examine les différentes options d'action.

Calculer à l'envers

La taille du g?teau des émissions, par exemple, n'est pas facile à déterminer, dit-il. Car en principe, les modèles climatiques - comme la plupart des modèles informatiques scientifiques - fonctionnent de manière à calculer les effets à partir des causes. Pour simplifier, le modèle climatique est une machine à calculer qui est alimentée, entre autres, par les chiffres de la population, les technologies utilisées et les émissions de gaz à effet de serre qui y sont liées et qui, sur la base de ces données, fournit la température et la quantité de précipitations attendues. La question de la quantité maximale de gaz à effet de serre que l'humanité est autorisée à émettre pour atteindre l'objectif des deux degrés va dans le sens inverse : elle veut déduire les causes et les décisions à partir des effets maximaux tolérés.

Knutti compare cette t?che à la reconstitution d'un crash d'avion. "Il est extrêmement difficile de déterminer la cause d'un crash à partir d'un champ de débris d'avion éparpillés", explique-t-il. "Physiquement, il est beaucoup plus facile, dans le sens inverse, de calculer la trajectoire des différents morceaux d'un avion qui perd un moteur en vol".

Ni dans le cas d'un crash d'avion, ni dans celui de la modélisation du climat, il n'est possible de faire tourner la machine à calculer à l'envers. Les scientifiques ont donc recours à l'assiduité et à la puissance de calcul.

Ils font ainsi tourner leur machine à calculer - le calculateur à grande vitesse Brutus à l'ETH Zurich - 10'000 fois en avant et calculent différents scénarios d'émissions. Parmi les dix mille résultats, ils choisissent ceux qui correspondent à l'objectif des deux degrés. Et à partir de ceux-ci, ils peuvent déterminer la taille du g?teau des émissions. Un chiffre souvent cité par les experts concernant la taille de ce g?teau est le billion de tonnes d'équivalents carbone. C'est la quantité, grossièrement estimée, que 42'000 centrales à charbon de la puissance de la centrale nucléaire de G?sgen émettent en dix ans.

"Mais cela dépend fortement du degré de certitude que l'on veut avoir", explique Knutti. Le billion de tonnes d'équivalents carbone s'applique si l'on veut atteindre l'objectif des deux degrés avec une probabilité de deux tiers. Si l'on voulait viser une sécurité plus élevée, il faudrait limiter les émissions beaucoup plus fortement.

L'Europe occidentale doit se restreindre

Avec son postdoc Joeri Rogelj et la société de conseil zurichoise Infras, il a comparé l'année dernière différentes propositions politiques de répartition des charges. Il ressort clairement de cette étude que l'objectif des deux degrés ne pourra être atteint que si les pays industrialisés réduisent leurs émissions de gaz à effet de serre beaucoup plus que ne peuvent le faire à court terme les pays en développement : L'Europe occidentale, par exemple, doit réduire ses émissions d'au moins un cinquième d'ici 2050 dans tous les scénarios étudiés.

Mais au-delà, les propositions étudiées diffèrent fortement. Si l'on voulait répartir équitablement les émissions de gaz à effet de serre par habitant dans le monde pour la période de 1990 à 2100, les pays en développement devraient continuer à émettre des gaz à effet de serre à un niveau très élevé jusqu'en 2050 environ. En revanche, les pays industrialisés devraient - à un rythme qui semble irréaliste - devenir des sociétés neutres en CO2 d'ici 2035 et présenter un bilan CO2 négatif à partir de cette date pour le reste du siècle. Cela ne serait possible qu'en recourant massivement aux technologies de capture et de stockage du carbone (CCS), qui ne sont toutefois pas encore prêtes pour la pratique. L'alternative serait que les pays industrialisés achètent des droits d'émission aux pays en développement.

En 2008, le gouvernement indien a présenté une proposition de compromis qui tient compte de la responsabilité historique des pays industrialisés et de leur puissance économique, mais qui n'est pas aussi radicale que la proposition par habitant. Dans leur étude, les scientifiques de l'ETH montrent que, dans ce scénario, les pays en développement ne devraient pas agir immédiatement, mais qu'à partir de 2020, ils devraient agir avec la même détermination que les pays industrialisés.

Dans cette proposition également, la technologie CSS, qui doit encore être développée, est centrale pour atteindre l'objectif des deux degrés, comme Rogelj l'a montré dans une autre étude. Cela est particulièrement vrai si l'électricité est produite à l'avenir par d'autres moyens que le nucléaire. Et en outre, pour atteindre l'objectif, il faudra reboiser d'immenses surfaces de forêts dans le monde entier.

Indépendamment de la répartition des charges, les calculs de modélisation climatique de Knutti et Rogelj montrent qu'il existe certes de nombreux scénarios pour atteindre l'objectif des deux degrés. Tous ont cependant en commun le fait que la politique doit agir le plus rapidement et le plus résolument possible.