Economie internationale CH 4 Changement climatique et marché des droits d’émission

1. EconomieinternationaleCH 4 Changementclimatiqueet marché des droitsd’émission Jérôme Trotignon

2. Thèmes de la présentation Le phénomène de l’effet de serre GIEC : scenario privilégié et préconisations Les données par pays (partienon traitée et laissée à titred’information) Le Protocole de Kyoto Pourquoi un marchéd’échange des droitsd’émission ?

3. LE PHENOMENE DE L’EFFET DE SERRE 3

4. Énergie réfléchie ~31 % Énergie thermique ascendante Énergie piégée par les gaz à effet de serre Énergie solaire incidente L’effet de serre

6. La durée de séjour dans l’atmosphère d’une tonne de CO2 émise est d’une centaine d’années L’inertie du phénomène

7. Temps de résidence dans l’atmosphère

8. 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 8

9. *$

10. 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 10

11. Le PRG des 6 gaz de Kyoto à 20 et 100 ans 11 Le PRG à 100 ans est synonyme de Tonne équivalent CO2 Source : GIEC

12. 600 500 400 300 200 100 0 Milliers d’années avant le présent Concentration de gaz carbonique depuis 650 000 ans 350 Dernier interglaciaire Dernier âge glaciaire 300 CarbonDioxide (ppmv) 250 200 [ Les humains ‘forcent’ le système (forçage radiatif). On parle d’un phénomène anthropique.

13. Concentration atmosphérique de dyoxide de carbone (CO2) de 1750 à 2000 Data Source: CDIAC, Oakridge National Research Laboratory, USA

14. 30 Glorieuses = énergie par personne x 3 en 30 ans Consommation d’énergie primaire hors biomasse en TEP (tonne équivalent pétrole par habitant)

15. Les réservoirs de carbone L'ensemble de la planète est un énorme réservoir de carbone Gt = Gigatonnes = milliards de tonnes La petite fraction mobile de ce carbone circule essentiellement sous forme de CO2

16. 0,03 110 8 90 110 + 2 90 + 2 Flux et stocks de carbone Atmosphère 750 + 4 /an Stocks en Gt CFlux en Gt C/an Volcans Océans 40000 Activité humaine Sol et Biomasse 2050 Ressources fossiles 5000

17. 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 • 9 chances sur 10 pour que cela soit vrai

18. Les émissions de CO2 en Europe : approche régionale et locale • http://prtr.ec.europa.eu/DiffuseSourcesAir.aspx

19. LE GIEC : SCENARIO CENTRAL ET OBJECTIFS

20. 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)

21. 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.

22. La séquence : flux d’émission, concentration, température Même avec des mesures énergiques, l’amélioration est nécessairement lente

23. 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 humaines 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

24. 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) 24

25. Emissions de carbone par habitant en 2003 et maximaux à émettre sans perturber le climat Idem si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO2 par 3 (= avec 9 milliards d’habitants) Maximum à émettre si nous voulons diviser les émissions mondiales de CO2 par 2 (= avec 6,5 milliards d’habitants) Source : Jancovici et UNFCCC pour les émissions par habitant.

26. Les statistiques par pays (partie non traitée et laissée à titre d’information)

27. 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 ?

29. 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

30. Par ordre de progression décroissante des émissions 1990 - 2005 Les engagements de réduction des émissions prennent 1990 pour année de référence

32. Quel influence de l’import-export ? Etude réalisée en 2010 sur données 2005

33. Influence de l’import-export

34. Quel influence de l’import-export ? Etude réalisée en 2010 sur données 2005

35. Influence de l’import-export

36. Mais effet import / export : + 150 millions de t de CO2… Etude INSEE 2010 (CO2 seul) : 400 millions de t CO2 émis sur le sol national ou 550 millions t CO2 si prise en compte du solde importation / exportation Import / export des émissions de CO2 27 % 23,9 % 6 % 45,8 % Total : 520 Mt eq. CO2 (hors transports maritimes et aériens internationaux)

37. La lettre du carbone n° 2Granjean-Jancovici • http://www.carbone4.com/fr/actualites/lettrecarbone/La_Lettre_du_Carbone_2.pdf • Cf. la figure 3 : les engagements de Kyoto sont respectés et les émissions par français augmentent de 25 % de 1990 à 2010 …

38. LE PROTOCOLE DE KYOTO

39. 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

40. 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

41. POURQUOI UN MARCHE D’ECHANGE DE DROITS D’EMISSION ?

42. 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, …)

43. 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

44. 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

45. 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

46. 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

47. A €/tC Coût marginal Y $/tC Coût total Réduction (MtC) X MtC Coût marginal et coût total de réduction des émissions de carbone

48. A B A+B €/tC Réduction (MtC) Impact d’un marché de permis d’émission Objectif global ? Objectifs individuels 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

49. A B A+B €/tC Réduction Impact d’un marché de permis d’émission P* RA RB = RA + RB 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

50. A Gains acheteur B A+B €/tC Réduction (MtC) Gains vendeur Impact d’un marché de permis d’émission Gains de A = coût total en l’absence de marché – coût effectif Gains de B = vente sur le marché – coût de la réduction suppl.