La Recherche - Veolia Environnement

CAHIER SPÉCIAL • NE PEUT ÊTRE VENDU SÉPARÉMENT
2050
JANVIER 2008 • N° 415

Environnement
les questions d’aujourd’hui,
pour le monde de demain
18
Edward O. Wilson
978-2-10-007922-3 • 152 pages
978-2-10-048754-7 • 184 pages
978-2-10-050988-1 • 208 pages
16,50
Christian Ngô
Alain Régent
16
Francis Meunier
978-2-10-051743-5 • 232 pages
19,90
Jean Jouzel
Anne Debroise
978-2-10-050546-3 • 220 pages
19,90
www.dunod.com
19
Michel Villoz
Le GIEC, prix Nobel
de la Paix 2007,
à l’honneur chez Dunod
978-2-10-049815-4 • 240 pages
Francis meunier
Christine Meunier-Castelain
MAOGANI 071108
à 2050, le nombre d’êtres humains vivant dans les villes aura plus
que doublé. La proportion des urbains représentera alors, selon toute
vraisemblance, près de 75 % de la population mondiale, c’est-à-dire de
6 à 8 milliards de femmes et d’hommes. Cette évolution inéluctable
D’ici
est déjà engagée : chaque semaine, la population urbaine s’accroît
d’un million de personnes. Et elle engendre une pression de plus en plus forte sur
l’environnement.
Gérer la rareté des ressources – eau, ressources énergétiques, minerais, sol arable – tout
en faisant face à une augmentation de la pollution ; améliorer les conditions de vie
des citadins les plus démunis et protéger la qualité de vie dans les pays industrialisés ;
enfin, anticiper la transition vers l’économie de l’après-pétrole en évoluant vers des
systèmes de production compatibles avec les équilibres
de la nature. Tels sont les défis auxquels nous
sommes d’ores et déjà confrontés.
Ils sont au cœur de la réf lexion de Veolia
Environnement et mobilisent l’ensemble de nos
équipes de recherche. Fortes de 800 experts, dotées
d’un budget augmenté de 45 % au cours des cinq
dernières années, celles-ci inventent aujourd’hui
les modes de vie de la ville de demain. Nos chercheurs
travaillent entre autres sur la préservation
des ressources naturelles à travers leur réutilisation,
leur recyclage ou leur remplacement. Ils s’attachent
à trouver des solutions innovantes pour limiter la diffusion
de polluants tels que les dioxines dans l’air ou
les perturbateurs endocriniens dans l’eau. Pour participer
à la lutte contre les émissions de gaz à effet
de serre, ils mènent également des travaux sur l’optimisation
énergétique, le développement des énergies
renouvelables ou le captage du CO . 2
Autant d’efforts qui se nourrissent aussi d’une collaboration étroite avec les meilleurs
experts scientifiques internationaux. La complémentarité entre recherche fondamentale
et recherche appliquée, les partenariats entre recherche publique et recherche privée,
l’association de ces différents talents scientifiques sont des atouts décisifs.
En publiant ce cahier spécial de La Recherche, nous avons souhaité donner la parole à
ces experts. Ils nous livrent leur vision de l’avenir, du point de vue de la démographie,
de l’énergie, du climat, des ressources, de l’économie, de la biodiversité, de l’urbanisme,
ou encore de la santé. Ils nous indiquent aussi le chemin à suivre.
Cet avenir, en effet, dépend avant tout de notre capacité à concevoir les technologies
de rupture capables de prendre le relais de celles inventées au tournant du xxe siècle
et sur lesquelles reposent encore largement l’économie et l’organisation urbaine.
Henri Proglio, président-directeur général
de Veolia Environnement
ÉDITORIAL
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 3
© PHOTOHÈQUE VEOLIA – NICOLAS GUÉRIN

© NASA/EARTH OBSERVATORY
© VEOLIA
© BENOÎT DECOURT/REA
SOMMAIRE
Objectif Terre 2050
4 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
MODÉLISATION
DÉMOGRAPHIE
Des milliards de Terriens et moi, et moi... 6
CROISSANCE URBAINE
Les villes gloutonnes 12
RÉFUGIÉS
S’adapter à la montée des eaux 14
CLIMAT
Météo incertaine pour 2050 16
ENTRETIEN AVEC KLAUS HASSELMANN
« Il faut se projeter à long terme » 24
ÉCONOMIE
Peut-on lire dans le futur ? 26
ÉNERGIE
2050, rendez-vous énergétique 31
EAU
Les nouveaux défis de l’eau 36
SANTÉ
Controverses sur les maladies émergentes 42
BIODIVERSITÉ
Que nous réserve le troisième millénaire ? 44
DÉCHETS
Une ressource pleine d’avenir 50
TECHNOLOGIE
BIOCARBURANTS
Place aux nouvelles générations 52
HYDROGÈNE
Le plein de H 2 ? 54
NUCLÉAIRE
L’heure de la relance atomique 56
BIOGAZ
Des déchets au gaz naturel 58
SÉQUESTRATION CO 2
Objectif : zéro émission 60
GÉOINGÉNIERIE
Un climat sur mesure ? 62
COGÉNÉRATION
Pourquoi pas nous ? 64
ENTRETIEN AVEC ANTOINE FRÉROT
« Rendre l’eau à la ville » 65
DESSALEMENT
Boire les océans 66
RECYCLAGE
Eaux usées : un puits de ressources 69
ENTRETIEN AVEC MARTINE GUÉRIF
« Il faut réviser notre gestion de l’agriculture » 72
ÉCOQUARTIER
Une démarche globale 74
BÂTIMENT ET TRANSPORT
Vers l’autonomie énergétique 76
INGÉNIERIE
Nature sous contrôle 80
FACTEUR HUMAIN
DÉVELOPPEMENT DURABLE
Une source de discorde 82
ÉCONOMIE
Engager le long terme de l’humanité 84
CROISSANCE DURABLE
Entre mythes et réalité 86
ENTRETIEN AVEC PETER GLEICK
« Mieux utiliser l’eau » 88
INDUSTRIE
Pourquoi pas une écologie industrielle ? 90
MENTALITÉS
L’environnement est-il un enjeu politique ? 92
SCIENTISME
Garder l’esprit critique 95
Le cahier 2 de La Recherche ne peut être vendu séparément
du cahier 1 (LR n°415). Le cahier spécial du
magazine La Recherche a été élaboré avec le concours
de la société Veolia Environnement
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Cahier 2 de La Recherche - Commission paritaire : 0909 K85863
ISSN 0029-5671
Imprimerie Canale, Borgaro (Italie).
Dépôt légal 4e trimestre 2007
© 2007 Société d’Éditions Scientifiques.
IMPRIMÉ EN ITALIE. PRINTED IN ITALY
COUVERTURE : © NASA’S EARTH OBSERVATORY
PAGE DE GAUCHE (EN FOND) : © VEOLIA

MODÉLISATION DÉMOGRAPHIE
Des milliards de Terriens et moi, et moi…
Hervé
Le Bras
est directeur
du laboratoire
de démographie
historique à l’École
des hautes études
en sciences sociales
(EHESS).
Herve.
Le-Bras@ehess.fr
Combien d’hommes la Terre peut-elle abriter sans dommage ? Tout dépend
comment on produit les ressources et comment on les partage.
Aujourd’hui, nous sommes plus de 6,6 milliards
de Terriens. Nous n’étions que
1,5 milliard en 1800. En deux siècles, la
population mondiale a donc quadruplé.
Selon les estimations des Nations unies,
elle devrait atteindre 9 milliards en 2050. Cette augmentation,
longtemps qualifiée d’explosion démographique,
est source d’inquiétudes. Les ressources de
notre planète suffiront-elles à nourrir tout le monde ?
À quelles conditions ? Avec quelles conséquences
sur l’environnement ? Autant de questions qui en
amènent souvent une autre : quelle est la population
durable, c’est-à-dire la population maximale que la
Terre peut accueillir à long terme ?
Au Paléolithique, cette population durable n’était
que de l’ordre de quelques millions de personnes.
Un chasseur-cueilleur avait besoin d’au moins
10 kilomètres carrés pour assurer sa subsistance. À
cette époque, un territoire comme la France ne pouvait
donc pas abriter plus de 50 000 personnes. Au
xviii e siècle, la population se situait entre 1 milliard
d’individus et 2 milliards. Dans cette société, composée
principalement d’agriculteurs, 1 hectare ne
pouvait produire que 500 kilogrammes de céréales et
ne nourrir que 1 personne. On comptait 3 milliards
d’hectares cultivables, dont plus d’un tiers était en
jachère ou réservé à la pâture des animaux domestiques,
dont les déjections fournissaient l’engrais.
Aujourd’hui, si la surface cultivable a légèrement
diminué (2,8 milliards d’hectares estimés) suite à
l’extension des villes, des routes et à l’avancée des
déserts, les rendements, eux, ont considérablement
augmenté. Ils atteignent au moins 4 tonnes à l’hectare
par récolte, avec plusieurs récoltes par an. Avec
les techniques agricoles modernes, on pourrait donc
envisager de nourrir une quinzaine de milliards d’humains.
Selon les moyens de production, la popula-
6 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
tion humaine durable peut donc varier de 1 million
à plus de 10 milliards, soit d’un facteur 10 000 !
Impossible alors de définir la population maximale
indépendamment du mode de production.
Reste la possibilité de définir une population durable
à chaque stade de l’évolution technique. Sauf que, à
un même niveau technique, la population durable
peut prendre plusieurs valeurs. Tout dépend de
l’arbitrage entre la nourriture d’origine animale et
d’origine végétale. Ce problème n’est pas nouveau.
Dans l’Angleterre du xviii e siècle, la question du
partage des terres se posait déjà, dans ce qui est,
aujourd’hui, connu sous le nom de « conflit des enclosures
» (enclos, ndlr) : les landlords expropriaient les
cultivateurs de blé de l’open field pour y élever du
bétail à l’abri de haies ou d’enclos. Aujourd’hui, la
concurrence ne porte plus sur l’espace dévolu à la
culture et à l’élevage, mais sur la consommation de
céréales. En effet, 40 % des céréales produites dans
le monde sont destinées aux animaux domestiques.
Or, un animal consomme en moyenne 10 calories
végétales pour fabriquer 1 calorie de viande. Sur
100 calories produites par l’agriculture, l’humanité
n’en récupère donc que 64 pour sa nourriture
(60 végétales et 4 animales, issues des 40 calories
consommées par les animaux).
Les vaches, une sacrée concurrence !
À procédé technique constant, on peut donc, selon
le type d’alimentation choisi, faire varier la population
durable de 1 à 10. Si tous les humains se
nourrissaient exclusivement de végétaux, 100 calories
de céréales fourniraient 100 calories de nourriture.
Si, au contraire, tous les humains étaient
carnivores, 100 calories de céréales ne produiraient
que 10 calories de nourriture animale. Il s’agit, évidemment,
de cas extrêmes. À l’échelle de la planète,
© TOM PARKER/REPORT DIGITAL-REA
le plus fort contraste se situe entre le Danemark avec
45 % de calories d’origine animale et le Bangladesh
avec 10 %. Ingérées par un Danois, 100 calories
demandent donc 505 calories d’origine végétale, mais
seulement 190 pour un Bangladais. Dans l’éventail
actuel des modes de consommation nationaux, la
population durable peut donc varier du simple à plus
du double (4 milliards d’humains au régime danois,
11 milliards au régime bangladeshi).
La tension actuelle ne vient donc pas d’une saturation
de l’espace cultivable ou d’un plafonnement
des rendements à l’hectare, mais plutôt du type
d’alimentation, du souhait des classes moyennes des
pays émergents de consommer plus de viande. Une
part de plus en plus importante de la récolte mon-
MODÉLISATION DÉMOGRAPHIE
diale de céréales est donc destinée aux animaux,
privant les humains les plus pauvres. « Les vaches
des pays riches sont les concurrentes directes des
pauvres des pays pauvres », constatait l’économiste
et démographe Alfred Sauvy en 1971 (1). En somme,
si 600 millions de personnes à 800 millions, selon
les estimations, souffrent de faim dans le monde,
ce n’est pas à cause de limitations imposées par la
nature, mais bien d’un partage inégal de la production
agricole. Le tableau pourrait encore se noircir à
moyen terme. En effet, à mesure que le prix du gaz et
du pétrole augmentera, les biocarburants deviendront
de plus en plus compétitifs. Ces cultures énergétiques
pourraient entrer de plus en plus en concurrence
avec les cultures alimentaires. En conséquence, k
IMPRESSIONNANT
RASSEMBLEMENT
RELIGIEUX SUR LE
GANGE. L’INDE SERA LA
PREMIÈRE POPULATION
MONDIALE DEVANT
LA CHINE, VERS 2040.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 7

© CEDRE J./HOA-QUI/EYEDEA
MODÉLISATION DÉMOGRAPHIE
* Le Produit
intérieur brut
(PIB) est la
valeur totale de
la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
* La transition
démographique
est le passage
d’une situation
où la mortalité
et la fécondité
sont fortes, à une
situation où elles
sont faibles.
* La fécondité
est le nombre
moyen d’enfants
nés par femme.
* La natalité est
le nombre de
naissances dans
la population
au cours d’une
période donnée.
k
la surface allouée à la production de nourriture
animale pourrait empiéter, plus encore, sur celle
destinée aux humains. Ce qui renforcerait la malnutrition
et la sous-nutrition des pauvres même dans
les pays produisant suffisamment de vivres, comme
l’Inde ou le Brésil. À moins que l’on ne parvienne
à développer de nouvelles sources non alimentaires
pour les biocarburants (lire « Place aux nouvelles
générations », p. 52).
Explosion ou implosion démographique ?
Autre problème lié à l’agriculture : la hausse des rendements
qui peut compromettre la santé des populations.
Cette agriculture intensive requiert une utilisation
massive d’intrants (eau, engrais, pesticides…),
qui entraîne souvent des dommages environnementaux
importants. Répandus largement dans la
nature, les nitrates, par exemple, polluent les nappes
phréatiques et favorisent le développement d’algues
nuisibles aux écosystèmes des cours d’eau et à l’eau
potable. Sans compter que l’agriculture utilise, à
elle seule, les deux tiers de l’eau consommée sur la
planète, ne laissant qu’un tiers aux utilisations domestiques
et industrielles. Au rythme actuel d’exploitation,
les aquifères n’ont pas le temps de se renouveler.
Le pompage massif a déjà entraîné des catastrophes,
dont les plus célèbres sont l’épuisement de la mer
8 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
d’Aral (Asie centrale), mais
aussi du lac Tchad (Afrique
centrale). Les progrès du génie
génétique (OGM), de l’agronomie
(goutte-à-goutte) et de
UNE PART DE PLUS
EN PLUS IMPORTANTE
DE LA RÉCOLTE
MONDIALE DE CÉRÉALES
EST DESTINÉE
À L’ALIMENTATION
DES ANIMAUX.
la chimie (nouveaux engrais moins toxiques) pourront,
peut-être, contribuer à limiter ces nuisances.
Néanmoins, pour le moment, aucun indice direct ne
suggère que la population ait atteint la limite durable :
il n’y a ni baisse de la ration alimentaire par tête, ni
augmentation de la mortalité, ni développement des
migrations (lire « L’humanité est-elle au bord du
précipice ? », p. 9). De même, il n’y a aucune preuve
indirecte. La plus pertinente serait, a priori, un freinage
économique. Or, l’économie mondiale connaît sa plus
longue phase de forte croissance depuis la crise pétrolière
de 1973. Certains estiment que cette croissance
est transitoire, qu’elle ne traduit que le passage des
grands pays du Sud à l’économie moderne et qu’elle
ne se poursuivra pas. Erreur : ce serait supposer que la
croissance ralentit quand le niveau de vie s’élève, ce
que les chiffres infirment. En effet, pour les 30 pays les
plus riches, le taux de croissance du Produit intérieur
brut (PIB* ) entre 1980 et 2005 ne dépend pas de leur
PIB en 1980. De plus, il n’a jamais été possible d’établir
une relation entre le taux de croissance économique
et le taux de croissance de la population.
Alors, la crise aura-t-elle lieu ou non ? Le célèbre
rapport The Limits to Growth, publié en 1972 par
le Club de Rome, qui regroupait des économistes,
des grands industriels et des scientifiques du monde
entier, prévoyait une crise terrible due à l’épuisement
des ressources énergétiques minérales et alimentaires.
Quand on reprend l’évolution annoncéee par
le rapport, on est frappé par l’exactitude de la prévision
jusqu’à aujourd’hui. La catastrophe ne se dessine
qu’après 2010. Jusqu’à cette date, les développements
de l’agriculture, de l’industrie et l’augmentation de
la population se poursuivent presque sans entraves.
Dans la présentation en français de l’ouvrage, Robert
L’humanité
est-elle au bord
du précipice ?
Une f açon de tenter de
répondre consiste à comparer
notre situation avec celle des
populations animales en voie
d’extinction.
E
n général, lorsqu’une population animale
atteint sa limite durable, plusieurs symptômes
sont observés : la ration alimentaire par tête
diminue, la mortalité augmente, les migrations
se développent. Rien de tel pour la population
humaine mondiale. État des lieux.
L’alimentation. Depuis la fin de la Seconde
Guerre mondiale, la production de vivres a
augmenté nettement plus rapidement (2,8 % par an)
que la population (au maximum 2 % entre 1965
et 1970, 1,1 % actuellement, selon les données
de la Food and Agriculture Organization). La
production et la consommation par tête ont donc
augmenté, tandis que la proportion de personnes
en état de malnutrition a diminué. La ration
moyenne de protéines a aussi augmenté à un
rythme rapide. Par ailleurs, les fluctuations du
MODÉLISATION DÉMOGRAPHIE
Lattès insistait d’ailleurs sur la soudaineté de la crise.
Il comparait la population mondiale à un nénuphar
dont la taille double chaque jour dans un étang,
jusqu’à être brutalement bloqué lorsque la surface
est entièrement occupée. Selon les prévisions
du Club, la production industrielle et le quota alimentaire
devraient chuter les premiers, entre 2010
et 2020. En 2030, la pollution devrait atteindre un
tel niveau que la mortalité augmenterait brutalement,
avant que la natalité ne fasse de même pour
atteindre un nouvel équilibre. En quelque sorte, une
transition démographique* à l’envers avec, pour
conséquence, une baisse de la population.
k
prix des céréales n’obéissent qu’aux décisions
politiques de gel ou de mise en culture de terres,
en fonction de l’état de tension sur le marché et
du niveau des stocks. Elles ne constituent donc
pas un indicateur fiable de rareté.
La mortalité. Le taux de mortalité de la
population mondiale a régulièrement diminué
depuis les années 1950. De 15 % en 1960, il est
descendu à 8,8 % pour la période 2000-2005.
Symétriquement, au niveau mondial, l’espérance
de vie est passée de 52 ans, en 1960, à 66 ans,
aujourd’hui. Dans les pays où l’espérance de vie
est la plus longue, comme le Japon et la France,
près de trois mois de vie sont gagnés chaque
année, et quatre mois de vie en bonne santé.
Les progrès initiaux étaient dus à la baisse de la
mortalité infantile, permise par la généralisation
de l’hygiène et l’usage d’antibiotiques. Les
progrès actuels viennent d’abord de la baisse de
la mortalité après 40 ans.
Les migrations. La crainte d’une invasion
des pays développés à partir des pays à forte
croissance démographique a nourri l’imaginaire
des Occidentaux depuis des décennies, sans
trouver de confirmation. Pour l’essentiel, les
migrations obéissent à des causes économiques et
non écologiques. Les réfugiés environnementaux
ne constituent qu’une faible minorité. Ce sont
d’ailleurs les territoires les plus peuplés qui attirent
les migrants : grandes agglomérations, zones
côtières de Chine, des États-Unis, d’Europe, du
golfe de Guinée.
Comme on le voit, aucun des comportements démographiques
fondamentaux ne laisse apparaître l’imminence
d’une crise, bien au contraire. Si ces indicateurs
sont rassurants, il n’en reste pas moins que
cette crise peut se produire à tout moment. ●
(1) A. Sauvy, Malthus
et les deux Marx :
le problème de la
faim et de la guerre
dans le monde,
Denoël, 1971.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 9

© JEAN-CLAUDE MOSCHETTI/REA
MODÉLISATION DÉMOGRAPHIE
POUR ENRAYER
CES MARÉES VERTES
EN BRETAGNE, IL FAUT
DIVISER PAR TROIS
LA POLLUTION PAR
LES NITRATES, DUE À
L’AGRICULTURE INTENSIVE.
k
Qu’en est-il, trente-cinq ans après ce rapport qui
a fait date ? Le réchauffement climatique s’est ajouté
à la pollution, mais le mécanisme reste le même. La
seule erreur du Club de Rome porte en fait sur l’estimation
de la fécondité* et de la natalité* . Cette
dernière ne devait s’abaisser que de 5 % entre 1975 et
2005. Or, elle a diminué de 30 %, notamment dans
les grands pays en développement, ce que personne
n’avait anticipé. En Iran, par exemple, on est passé
de 7 enfants par femme jusqu’en 1985, à 2 enfants
en 2005. La Chine, une partie du sud de l’Inde, la
moitié des provinces brésiliennes sont maintenant en
dessous de 2 enfants par femme. Ce mouvement à la
baisse ne donne aucun signe de ralentissement. Dès
lors, les Nations unies, qui, en 1970, estimaient que
la population mondiale s’élèverait à 11,8 milliards de
personnes à l’horizon 2050, ont révisé leurs prévisions
10 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
à la baisse. Ainsi, en septembre 2007, elles proposaient
une fourchette de 7,8 milliards d’habitants à
9,2 milliards, avec un maximum atteint vers 2040.
Certains démographes évoquent maintenant une
« implosion démographique », autrement dit une
diminution de la population mondiale, en lieu et
place de l’explosion tant redoutée.
Partage équitable des ressources
Aujourd’hui, la question de la population durable
ne dépend pas tant de ressources naturelles ou de
capacités techniques, que de choix politiques. Il
sera possible de nourrir la planète, sauf si le régime
adopté est trop riche en viande. Il sera théoriquement
possible de limiter les dégâts environnementaux,
sauf que, en réalité, on ne peut pas refuser aux
pays émergents le droit de rechercher le niveau de
vie des pays développés. Toutefois, si dès à présent,
on attribue, sur le papier, à chacun des 6,6 milliards
d’humains le niveau de vie et la consommation d’un
Américain moyen, c’est la catastrophe assurée : les
subsistances manqueront, la pollution atteindra des
niveaux très élevés, et les ressources énergétiques et
minérales s’épuiseront.
Longtemps pointé du doigt, le niveau de la population
mondiale ne jouera en fait qu’un rôle mineur
dans les équilibres ou déséquilibres écologiques
à venir. Ni une stabilisation ni une baisse de la
population mondiale ne soulageront la pression
environnementale. Ce qui comptera, c’est l’adoption
ou non d’un développement plus durable,
entre respect de l’environnement et partage équitable
des ressources. Le mode de vie qui a jusqu’ici
été de mise dans les pays développés ne pourra être
appliqué à tous. Jusqu’à présent, les pauvres, jugés
responsables de l’explosion démographique, étaient
accusés de menacer la planète. On sait maintenant
que les responsables sont les riches et leur mode de
consommation. ● H. L. B.
POUR EN SAVOIR PLUS
Food and Agriculture Organization :
www.fao.org/ (en anglais).
United Nation Population Division :
http://esa.un.org/unpp/ (en anglais).
World Resources Institute : www.wri.org/ (en anglais).
Fonds des Nations unies pour la population :
www.unfpa.org/ (en anglais).
Le Sol et le Sang, H. Le Bras, L’Aube, 2007
(nouvelle édition mise à jour).
La Démographie, H. Le Bras, Odile Jacob, 2005.
Les Limites de la planète, H. Le Bras, « Champs »,
Flammarion, 1997.

MODÉLISATION CROISSANCE URBAINE
Les villes gloutonnes
Hervé
Domenach
est démographe
à l’Institut de
recherche pour le
développement (IRD).
domenachhh
@wanadoo.fr
* Une mégapole
est une ville où
la concentration
de la population
atteint 8 millions
d’habitants et plus
avec une continuité
de l’habitat.
* Le taux
d’urbanisation
mesure le nombre
de citadins pour
cent habitants.
En 2050, les trois quarts des habitants de la Terre vivront probablement
dans des villes. Quelles seront les conséquences de cette concentration
sur notre environnement ?
2007 marque un moment démographique
essentiel : pour la première
fois, selon les Nations unies (1), sur les
6,6 milliards de Terriens, il y a autant
L’année
d’urbains que de ruraux, alors que les
urbains ne représentaient que 2 % en 1800, 10 % en
1900. Ils seront probablement 75 % en 2050. Chaque
semaine, on compte environ 1 million de citadins
supplémentaires, en raison à la fois de l’accroissement
démographique urbain endogène et de l’attraction
de ruraux à la recherche d’un travail, d’un
logement, de soins et d’éducation. Cela se traduit
souvent par un développement urbain anarchique
et des conditions humaines, sanitaires et écologiques
précaires. Comment héberger en 2050 de 3 à 5 milliards
de citadins supplémentaires ? Pourrons-nous
assurer l’équilibre de l’écosystème planétaire sans
limiter notre croissance économique ni modifier nos
modes de production et de consommation ?
En 1950, seules 83 villes comptaient plus de 1 million
d’habitants, elles sont 435 aujourd’hui. Actuellement,
9 % de la population urbaine mondiale sont réunis
dans 20 mégapoles* : Tokyo (la plus importante,
avec 33 millions d’habitants), New York, Mexico,
Séoul, São Paulo, Los Angeles, Djakarta, Osaka-
Kyoto-Kobé, Delhi, Bombay, Le Caire, Shangai,
Calcutta, Buenos Aires, Manille, Moscou, Téhéran,
Dacca, Istanbul, Rio de Janeiro. Mais dans le futur,
ce sont surtout les villes d’environ 500 000 habitants,
situées dans les pays en développement, qui augmenteront
considérablement, tandis que la population
des mégapoles ne connaîtra, probablement, qu’une
croissance lente, estimée à 3 % par an.
Vers 2030, selon les projections des taux d’urbanisation*
, on ne compterait plus que 39 % de ruraux dans
le monde. Dans le même temps, la croissance de la
population urbaine du monde développé ne passerait
12 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
que de 870 millions d’habitants à 1,02 milliard, tandis
que la population des « taudis » du monde, estimée à
1 milliard actuellement, est impossible à projeter.
Cette formidable accélération de la concentration des
hommes se fait souvent dans des conditions à risques,
tant sur le plan humain (malnutrition, hygiène défectueuse,
promiscuité, fléaux sociaux…) que sur le plan
écologique (ressources en eau et espaces agricoles
accaparés, pollutions des nappes phréatiques et de
l’air, diminution du captage des eaux de ruissellement
et augmentation des menaces d’inondations…). De
plus, cette urbanisation galopante dans les pays du
Sud ne relève pas d’un dynamisme économique ou
de transformations des capacités productives comme
ce fut le cas dans les pays du Nord, mais plutôt de
la pauvreté, du sous-équipement des campagnes
et des crises agricoles qu’elles soient économiques,
écologiques ou foncières.
Tout dépend des choix politiques
En effet, les villes-champignons des pays en développement
ne peuvent que difficilement répondre aux
besoins de leurs populations en croissance (2). Sans
plan d’urbanisme ni réseaux, ces villes connaissent
souvent une croissance anarchique, que la création
éventuelle de cités-satellites périphériques ne suffit
pas à rééquilibrer. Les quartiers surpeuplés et
sous-équipés (en voirie, réseaux, adduction d’eau
potable, électricité, assainissement, infrastuctures
sociales de santé ou d’éducation) se multiplient,
pouvant atteindre jusqu’à 100 000 personnes par
kilomètre carré.
Pourtant, l’urbanisation présente, au moins en théorie,
de nombreux avantages : elle facilite l’administration
logistique et réduit les coûts de gestion des transports,
des services sanitaires, de la sécurité, de l’éducation, etc.
Elle assure ainsi une meilleure gestion des effectifs de
© MARTIN SASSE/LAIF-REA
LA CONCENTRATION
URBAINE N’EST PAS
LA CAUSE DE
TOUS LES MAUX.
ELLE POURRAIT MÊME
ÊTRE UN REMÈDE.
population à investissement
égal. Concentrant la moitié
de la population du globe sur
moins de 3 % de la surface
émergée, elle permet aussi une meilleure préservation
des ressources naturelles.
L’urbanisation abriterait donc en son sein les remèdes
aux déséquilibres qu’elle peut engendrer. De fait, la
concentration urbaine n’entraîne pas automatiquement
la pollution, la dégradation des ressources,
la surproduction de déchets. Ce sont les modes de
production et de consommation non durables ou
une mauvaise gestion urbaine qui sont à l’origine
des mutations environnementales. Ce sont les choix
politico-économiques, notamment ceux liés à l’agroproductivisme,
qui créent des situations de rupture
des écosystèmes, des processus de désertification,
de déforestation ou d’érosion. Ainsi, pour satisfaire
l’accroissement de la demande de viande de la ville
MODÉLISATION CROISSANCE URBAINE
de Mexico, les forêts tropicales de l’État de Tabasco,
pourtant distantes de 400 kilomètres, ont été rasées
afin de créer des zones d’élevage bovin. Résultat :
de grandes exploitations agro-commerciales se sont
implantées, au détriment des petits producteurs
condamnés à migrer en ville.
Il est probable que l’on n’en soit qu’aux prémices
d’un processus intense de mobilité spatiale, résultant
de la croissance urbaine et des mutations
environnementales. Dans un contexte planétaire où
la richesse des uns tout comme l’extrême pauvreté
des autres constituent de graves menaces pour l’environnement,
les politiques à mener pour assurer le
renouvellement des écosystèmes n’apparaissent toujours
pas clairement. Pas plus que celles pour surmonter
les antagonismes entre le monde rural et le
monde urbain, entre la satisfaction des besoins primaires
et la surconsommation, entre les acteurs des
pollutions et ceux qui les subissent. ● H. D.
(1) ONU, Division
de la population,
World Urbanization
Prospects : The
2006 Revision,
New York, 2007.
(2) D. Pinson
« Environnement
et urbanisation »,
dans Environnement
et populations : la
durabilité
en question,
H. Domenach
et M. Picouet (dir.),
L’Harmattan, 2004.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 13

MODÉLISATION RÉFUGIÉS
S’adapter à la montée
des eaux
Robert
Nicholls
est professeur
à l’université
de Southampton,
au Royaume-Uni.
r.j.nicholls
@soton.ac.uk
L’élévation du niveau de la mer devrait provoquer des déplacements de
populations, dont l’ampleur reste controversée. Tout dépendra de nos
capacités d’adaptation.
Depuis les rapports du Groupe intergouvernemental
d’experts sur le climat (GIEC)
de 2001 et 2007, les changements climatiques
sont perçus comme une menace
majeure pour les zones côtières. Le danger
vient principalement de l’élévation du niveau de la
mer. Celle-ci a été de 17 centimètres (cm) au cours du
siècle dernier et elle devrait empirer : le GIEC prévoit
une fourchette de 19 cm à 58 cm pour le xxi e siècle.
Et même en cas de stabilisation des émissions de gaz
à effet de serre, cette montée des eaux se poursuivra
pendant plusieurs siècles, entraînant la submersion
de terres aujourd’hui émergées, l’érosion des côtes et
un risque de contamination des réserves d’eau douce
par l’eau de mer. Les régions côtières deviendront,
en outre, plus vulnérables aux tempêtes et aux événements
extrêmes comme les cyclones tropicaux, qui
devraient s’intensifier – sans compter d’autres effets
du réchauffement climatique, comme l’augmentation
de la température des eaux de surface ou de l’acidité
de l’océan (1). Mais on oublie parfois que de nombreux
habitants vivent déjà sous le niveau de la mer :
10 millions de Néerlandais, 4 millions de Japonais…
Aujourd’hui, entre 250 millions et 300 millions de
personnes habitent dans des zones à risque d’inondation
liée aux ondes de tempête. Pour leur protection,
la plupart dépendent d’ouvrages artificiels, comme les
digues – les dégâts de l’ouragan Katrina dans le delta
du Mississippi aux États-Unis sont venus rappeler ce
qu’il advient quand ces digues cèdent.
Les conséquences de la montée des eaux restent
14 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
en fait incertaines et controversées. Les pessimistes
tendent à se focaliser sur les valeurs hautes des prévisions,
ainsi que sur les événements extrêmes comme
l’ouragan Katrina. Ils considèrent que notre capacité
d’adaptation est assez limitée, avec, pour résultat, des
conséquences alarmantes. Selon eux, les réfugiés
écologiques* fuyant la montée des eaux pourraient
ainsi se compter par dizaines de millions voire par
centaines de millions (2) : 23 % de la population mondiale
vit en effet à moins de 100 kilomètres des côtes
et dans les 100 premiers mètres au-dessus du niveau
de la mer, une proportion qui tend à s’accroître.
Optimistes ou pessimistes ?
Les optimistes se basent plutôt sur les prévisions
basses, soulignent les exemples d’adaptation néerlandais
et japonais, et s’interrogent sur les raisons
d’une telle agitation. La protection des zones urbaines
contre les inondations, couplée à une planification
du développement urbain pour éviter l’occupation
des zones les plus exposées, permettrait en effet de
diminuer l’impact de la montée des eaux. Bien sûr,
cette approche préventive coûte cher : les pays de
l’Union européenne dépensent déjà quelque 3,2 milliards
d’euros par an pour s’adapter à l’érosion et aux
inondations.
Mais l’inaction a, elle aussi, un prix. Ainsi, le modèle
Fund (pour Climate Framework for Uncertainty,
Negotiation and Distribution), développé à l’université
de Hambourg, en Allemagne par Richard
Tol, suggère que le montant des dégâts dépasse-
© LAURENT WEYL/ARGOS
À PANKAHALI
(BANGLADESH), LA MER
A ENVAHI RIZIÈRES ET
NAPPES PHRÉATIQUES.
LA POPULATION
S’ADAPTE TANT BIEN
QUE MAL.
rait, dans la plupart des zones
côtières, celui de la protection
(3). Selon les simulations
de Richard Tol, l’adaptation à
la montée des eaux permettrait
ainsi de limiter le nombre
de personnes déplacées à 4 millions, soit environ 1 %
des chiffres généralement avancés pour le xxi e siècle.
Même si ce modèle est incomplet, il est conforté
par d’autres analyses économiques et laisse penser
que le problème des réfugiés écologiques pourrait
être surestimé.
Attention fragile !
Néanmoins, certaines zones côtières sont plus
vulnérables que d’autres, en raison de leur plus
grande exposition ou de leurs moindres capacités
d’adaptation : c’est le cas des îles et des deltas des fleuves.
Les premières sont par nature très vulnérables
aux menaces climatiques. L’histoire récente de la
baie de Chesapeake aux États-Unis l’illustre bien :
entre 1850 et 1920, une hausse relativement limitée
du niveau de la mer (de 20 cm à 30 cm) a entraîné
l’abandon des îles basses de la baie et la migration
de 1 millier d’habitants vers le continent (4). Cet
exemple valide un modèle de vulnérabilité des
MODÉLISATION RÉFUGIÉS
îles développé par Jon Barnett, de l’université de
Melbourne, en Australie, et Neil Adger, de l’université
d’East Anglia, au Royaume-Uni. Ce modèle souligne
l’existence probable de seuils socio-écologiques
clés déclenchant l’abandon des îles (5).
Les petites îles du Pacifique, de l’océan Indien et des
Caraïbes comptent ainsi parmi les régions où l’on s’attend
à un nombre important de réfugiés écologiques.
Les deltas des fleuves représentent, quant à eux, de
vastes zones de plaines fertiles proches du niveau de
la mer, qui s’enfoncent souvent d’elles-mêmes par
subsidence* et concentrent des centaines de millions
d’habitants (6). Selon les calculs actuels d’élévation du
niveau de la mer, les grands deltas d’Asie et d’Afrique
seraient les plus menacés (7). En 2050, la montée des
eaux pourrait provoquer le déplacement de plus de
1 million de personnes dans le delta du Gange et du
Brahmapoutre au Bangladesh ainsi que dans ceux du
Mékong au Vietnam et du Nil en Égypte.
Le changement climatique exacerbera encore ces
risques et impose de relever le défi posé par la protection
de ces immenses zones inondables, en recherchant
des stratégies innovantes. Seule une adaptation
à long terme, intégrée à une gestion plus large des
côtes, pourra permettre d’éloigner cette menace. Il est
urgent de déployer des efforts en ce sens. ● R. N.
(1) M.L. Parry et al.
(dir.), R. J. Nicholls
et al., dans Climate
Change, 315,
Impacts, Adaptation
and Vulnerability,
Cambridge
University Press,
2007.
(2) N. Myers,
Philosophical
Transactions of the
Royal Society B, 356,
16:1, 2001.
(3) R. S. J. Tol,
Mitigation and
Adaptation
Strategies for Global
Change, 12, 741,
2007.
(4) S. J. A. Gibbons
et R. J. Nicholls,
Glob. Environ.
Chang., 16, 40, 2006.
(5) J. Barnett
et W.-N. Adger,
Climatic Change, 61,
321, 2003.
(6) N. Harvey (dir.),
C.-D. Woodroffe,
et al., dans Global
Change and
Integrated Coastal
Management : the
Asia-Pacific Region,
277, Springer, 2006.
(7) J. P. Ericson
et al., Global Planet
Change, 50, 63, 2006.
* Un réfugié
écologique
est une personne
forcée de quitter
l’endroit
où elle vit à cause
d’un tremblement
de terre, d’un
tsunami,
d’une éruption
volcanique, de la
déforestation, de la
montée des eaux...
* La subsidence
correspond à un
affaissement du
delta sous le poids
des sédiments.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 15

MODÉLISATION CLIMAT
Météo incertaine
pour 2050
Sylvie
Joussaume,
Sandrine
Bony, Pascale
Braconnot,
Jean-Louis
Dufresne
et Pierre
Friedlingstein
sont chercheurs à
l’Institut Pierre-Simon-
Laplace (IPSL), à Paris.
Serge Planton
est chercheur au Centre
national de recherches
météorologiques
de Météo-France,
à Toulouse.
Laurent Terray
est chercheur au Centre
européen de recherche
et de formation avancée
en calcul scientifique
(Cerfacs), à Toulouse.
Pour prévoir l’évolution du climat, il faut d’abord comprendre le rôle
des nuages, le cycle du carbone, la fonte des glaces… En attendant, il y a
de fortes chances que les émissions de gaz à effet de serre réchauffent
la planète.
Depuis le début de l’ère industrielle, la
demande croissante en énergie et l’explosion
de la démographie ont conduit à
une augmentation de la concentration de
plusieurs gaz dans l’atmosphère : dioxyde
de carbone (CO 2 ), méthane, oxyde nitreux, chlorofluorocarbures
(CFC). Tous ces gaz renforcent l’effet
de serre naturel : ils absorbent une partie du rayonnement
infrarouge émis par la Terre et réémettent
un rayonnement vers sa surface, ce qui contribue à
la réchauffer. Parallèlement, on assiste à une hausse
de la température moyenne à la surface du globe, de
0,75° C depuis cent ans.
Ce réchauffement est deux fois plus important en
Arctique, où les glaces fondent de façon spectaculaire.
Si l’on se base sur le minimum saisonnier de la banquise,
au mois de septembre, les données satellites
disponibles depuis 1978 indiquent que son extension
diminue de 7 % par décennie. Ces dernières
décennies ont aussi été marquées par une augmentation
des fortes pluies et des vagues de chaleur sur
la majeure partie des continents. Mais à quel point
ces changements climatiques sont-ils dus aux activités
humaines ? Pour répondre à cette question, il
faut faire appel aux modèles de climat.
Développés depuis les années 1960, ces modèles sont
des maquettes numériques représentant la circulation
de l’atmosphère et des océans. L’ensemble est
découpé en un grand nombre de boîtes, les « mailles »
du modèle, d’environ 200 à 300 kilomètres de côté
pour l’atmosphère et de 100 à 200 kilomètres pour
les océans (fig 1). Pour chacune de ces boîtes élémentaires,
on calcule les variables de base du système
– température, pression, vent, humidité – à partir
des lois de conservation de la physique, comme la
conservation de la masse, de la quantité de mouvement,
de l’énergie. L’étape suivante consiste à modéliser
les phénomènes survenant à une échelle inférieure
à celle des mailles, comme la turbulence ou
la formation des nuages. Comme il est impossible de
FIG. 1
Puzzle en 3D
Humidité, température et vitesse des vents
sont calculées dans les mailles (volumes élémentaires)
de l’atmosphère ; salinité, température et vitesse
des courants dans celles de l’océan.
SOURCE : L. FAIRHEAD, CNRS, IPSL/LMD
représenter toute la complexité de ces phénomènes,
des paramètres simples comme la taille moyenne
des gouttelettes des nuages sont introduits. Cette
étape importante, appelée « paramétrisation », est à
l’origine des principales différences entre modèles.
En effet, la valeur des différents paramètres n’est
pas déterminée de façon univoque, mais calculée à
partir des principes de base de la physique, de façon
à représenter au mieux la réalité.
Forcer les modèles
Dans un second temps, les modèles sont évalués sur
un grand nombre de cas tests, en comparant leurs
résultats avec les observations réelles. Sans être parfaits,
les modèles, dont on dispose aujourd’hui, représentent
malgré tout assez bien les grandes caractéristiques
du climat et leur variabilité. On observe
cependant quelques biais, comme la difficulté à
représenter le phénomène El Niño, un courant
chaud qui apparaît régulièrement dans le Pacifique
suite aux interactions entre l’atmosphère et l’océan
et qui perturbe le climat des régions tropicales. Reste
qu’évaluer ces modèles sur le climat actuel ne suffit
pas à prouver leur capacité à simuler un climat différent.
Aussi sont-ils également testés sur des climats
passés, comme lors de la dernière glaciation, il y a
vingt mille ans, ou pendant le moyen Holocène, il
y a six mille ans, quand le Sahara était plus humide.
L’évaluation des différents modèles climatiques au
niveau international montre alors qu’il n’existe pas
de « meilleur » modèle, idéal, et qu’il est nécessaire
d’en considérer plusieurs, leur moyenne étant
souvent plus réaliste.
Une fois ces modèles établis, on a pu les utiliser pour
déterminer la part respective des causes naturelles et
de l’action humaine dans le réchauffement observé
au cours du xxe siècle. L’opération consiste à simuler
le climat du siècle passé, soit en tenant compte
uniquement des perturbations d’origine naturelle
susceptibles d’agir sur le climat (comme l’activité
solaire ou les émissions volcaniques), soit en ajoutant
dans le modèle les facteurs d’origine humaine, en
l’occurrence les rejets de gaz à effet de serre. Dans
le jargon des modélisateurs, on dit qu’on « force »
le modèle. En regardant ensuite quelle simulation
se rapproche le plus de la réalité, on en déduit l’impact
éventuel de l’action humaine sur le climat. La
comparaison détaillée entre les observations et les
simulations montre ainsi que le réchauffement de la
seconde moitié du xxe siècle est très probablement
dû à l’augmentation des gaz à effet de serre.
Qu’en sera-t-il de l’évolution future du climat ? Pour
le savoir, différents scénarios socio-économiques
ont été envisagés par le Groupe intergouvernemental
d’experts sur l’évolution du climat (GIEC)
(lire « Peut-on lire dans le futur ? », p. 26).
MODÉLISATION CLIMAT
16 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 17
k
LA FONTE DES
CALOTTES GLACIÈRES
ARCTIQUES COMMENCE
À ÊTRE INTÉGRÉE
DANS LES MODÈLES, MAIS
LES RÉPERCUSSIONS
SONT TRÈS MAL CERNÉES.
© CNRS PHOTOTHÈQUE/MERCIER DENIS

© HANS CHRISTIAN PLAMBECK/LAIF-REA
MODÉLISATION CLIMAT
FIG. 2
En degrés Celsius
6
5
4
3
2
1
0
-1
Réchauffement assuré
Trois scénarios d’émission de gaz à effet de serre du Groupe intergouvernemental
d’experts sur l’évolution du climat, (A2, A1B et B1) ont été testés
sur une vingtaine de modèles de climat et comparés à une situation idéalisée
(concentration de CO 2 constante). Les lignes donnent la moyenne des modèles,
les zones ombrées, l’écart entre les modèles.
TOUS LES MODÈLES
PRÉVOIENT UNE HAUSSE
DES PRÉCIPITATIONS
DANS LE NORD DE
L’EUROPE, COMME LA
CRUE DE L’ELBE, EN
ALLEMAGNE, EN 2006.
k
A2
A1B
B1
Concentration de CO 2 constante
1900 2000 2100
Année
Pour chacun d’eux, les émissions des principaux
gaz à effet de serre et d’autres composés susceptibles
d’agir sur le climat, comme les particules de sulfates,
ont été estimées pour le xxie siècle. Trois scénarios
ont finalement été retenus (fig 2). Dans le premier,
baptisé « A2 », les émissions de (CO ) continuent
2
de croître jusqu’en 2100 ; dans le deuxième, « A1B »,
18 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
SOURCE : GIEC-2007
les émissions de CO 2 augmentent jusqu’en 2050,
puis décroissent. Le troisième scénario, appelé « B1 »
est le plus optimiste : les émissions de CO 2 sont
presque stabilisées dès l’année 2000, puis décroissent
à partir de 2050. Dans chaque cas, l’évolution
des concentrations des différents gaz dans l’atmosphère
a été calculée. L’opération n’est pas aussi simple
qu’elle en a l’air, puisqu’elle nécessite de tenir
compte non seulement des émissions de gaz, mais
aussi de leur absorption partielle par les océans et
les continents. Ces données ont ensuite été introduites
dans les modèles climatiques, pour étudier
la réponse de la planète à une telle perturbation.
Chaque simulation de deux cents ans a nécessité
environ deux mois de calcul sur les plus puissants
supercalculateurs actuellement disponibles.
Simuler la réponse de la planète
Résultat : la vingtaine de modèles utilisés pour
préparer le quatrième rapport du GIEC montre
que, dans les trois scénarios, le réchauffement va se
poursuivre (1,2). D’ici à 2030, il suivra un rythme
moyen de 0,2° C par décennie ; cette tendance est
pratiquement indépendante du scénario choisi et
résulte de l’accumulation des gaz à effet de serre
dans l’atmosphère tout au long du xx e siècle. Audelà,
l’écart se creuse entre les scénarios. À l’horizon
2050, le réchauffement serait ainsi de l’ordre de
1,6° C dans les deux premiers scénarios, contre 1,2° C
pour le troisième. Ce réchauffement s’accompagne
d’une augmentation des épisodes de très grosses
chaleurs et d’une diminution des épisodes les plus
froids. Sa répartition géographique varie peu d’un
scénario à l’autre : la hausse des températures est
plus élevée sur les continents que sur les océans et
elle est maximale dans les hautes latitudes de l’hémisphère
Nord (fig 3).
Les précipitations moyennes devraient, elles aussi,
augmenter, mais dans une proportion qui varie
d’un modèle à l’autre. Là encore, les changements
ne sont pas homogènes autour du globe (fig 4). Tous
les modèles s’accordent sur une hausse des précipitations
dans les hautes latitudes, et ce tout au long de
l’année. Ils prévoient aussi des pluies plus intenses
aux latitudes moyennes, mais seulement en hiver.
Les précipitations devraient, à l’inverse, diminuer
dans les régions subtropicales. Le nord de l’Europe
deviendrait ainsi plus humide et le bassin méditerranéen
plus sec, la France métropolitaine se situant
à la charnière de ces deux zones. Quant aux changements
dans les régions équatoriales, ils ne sont pas
cohérents entre les modèles. Certains prédisent, par
exemple, une diminution des moussons, d’autres une
augmentation.
Ces divergences sur l’évolution future du climat
cachent en fait des incertitudes de plusieurs natures.
En premier lieu, les projections dépendent du
niveau d’émission des gaz à effet de serre et donc
des choix de société en matière de consommation
d’énergie, ainsi que de l’évolution de la démographie.
Autre source d’incertitude : la variabilité intrinsèque
du système climatique. Même en l’absence
de toute perturbation extérieure, le climat change
en effet d’une année sur l’autre, ce qui introduit un
certain niveau de « bruit » dans les modèles. Pour
un 18scénario donné, un même modèle aboutira
ainsi à deux résultats différents selon l’état initial
choisi pour débuter la simulation. Afin de réduire
cette incertitude, on réalise souvent plusieurs jeux
de simulations et on prend leur moyenne.
Comprendre le rôle des rétroactions
Les autres inconnues tiennent aux limites des
modèles eux-mêmes. Car ils ne représentent que
d’une manière imparfaite certains processus en jeu.
D’une part, leur résolution spatiale est limitée par
la puissance des supercalculateurs et ne permet pas
de représenter finement l’effet du relief ou les zones
de formation des dépressions, qui conditionnent les
précipitations. D’autre part, et c’est le point principal,
la conception même des modèles fait qu’ils ne
prédisent pas tous le même réchauffement global en
réponse à une augmentation donnée des gaz à effet de
serre. On dit qu’ils ont des « sensibilités climatiques »
différentes. Cela vient du fait que de nombreux processus
internes au système climatique, qualifiés de
« rétroactions », sont susceptibles d’amplifier ou
FIG. 4
Pluies variables
FIG. 3
Chaleur nordique
d’atténuer la hausse des températures. Certaines de
ces rétroactions sont bien comprises : par exemple,
la hausse des températures augmente la teneur en
vapeur d’eau de l’atmosphère. Comme la vapeur
d’eau est elle-même un gaz à effet de serre, cela
accroît encore le réchauffement. Autre exemple, la
fonte partielle de la neige et de la glace de mer diminue
la quantité d’énergie solaire réfléchie, ce qui
explique en partie l’amplification du réchauffement
aux hautes latitudes de l’hémisphère Nord.
MODÉLISATION CLIMAT
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5
D’ici à 2050, tous les modèles climatiques prévoient un réchauffement
maximal dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord
(simulation du scénario A1B du Groupe intergouvernemental d’experts
sur l’évolution du climat, température moyenne estimée
pour 2046-2065 comparée à celle de 1980-1999).
En millimètres par jour
1,2
(1) GIEC,
Quatrième Rapport
d’évaluation, 2007.
(2) S. Planton
et L. Terray (dir.),
Livre blanc Escrime,
Météo-France, 2007.
À l’horizon 2050, les changements prévus dans les précipitations diffèrent d’un modèle à l’autre : à gauche, le modèle français de l’Institut
Pierre-Simon-Laplace, à droite, celui de Météo-France. Dans les deux cas, on observe une augmentation des pluies dans le nord
de l’Europe et un assèchement dans la zone méditerranéenne. Mais ils divergent dans d’autres régions, comme l’Afrique subsaharienne
ou l’Indonésie. Ces prévisions sont fondées sur le scénario A1B du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat.
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
k
En degrés Celsius
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 19
SOURCE : GIEC-2007
SOURCE : IPSL ET MÉTÉO-FRANCE

MODÉLISATION CLIMAT
* Le lidar est
un système de
mesure spatiale,
utilisant les
ondes électro–
magnétiques,
qui permet
d’étudier les
caractéristiques
optiques et
microphysiques
des nuages.
* Un ppm
correspond à
une molécule de
gaz par million
de molécules
d’air et un ppb
à une molécule
par milliard.
* Le pergélisol
est un sous-sol
gelé pendant au
moins deux ans.
* Le terme
« extrêmement
probable »,
comme dans le
rapport du GIEC,
correspond à une
probabilité de
vraisemblance
supérieure à
95 %, et « très
probable », à
une probabilité
supérieure à 90 %.
FIG. 5
Mais d’autres rétroactions ont des effets plus
incertains et elles sont plus difficiles à représenter,
voire encore mal connues.
C’est le cas du rôle des nuages. Leur impact sur le
climat est complexe : d’une part, ils contribuent à
l’effet de serre, puisqu’ils sont composés de gouttelettes
d’eau mais, d’autre part, ils réfléchissent les
rayons du soleil – le rapport de l’énergie lumineuse
réfléchie sur l’énergie incidente est appelé « albédo ».
L’importance relative des ces deux effets antagonistes
dépend de nombreux facteurs, notamment de l’altitude
des nuages et de leur type. Davantage de nuages
hauts, comme les cirrus, entraînera un réchauffement,
alors que l’accumulation des nuages bas, de
20 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Divergences sur le rôle des nuages
Ces douze modèles de climat prévoient un réchauffement d’environ 1,2° C en l’absence de processus de rétroaction,
atténué d’environ 0,4° C par les océans, et renforcé de 0,8° C à 1,6° C par les processus de rétroaction par la vapeur
d’eau, l’albédo (rapport de l’énergie lumineuse réfléchie sur l’énergie incidente) et les nuages. Les calculs ont été faits
pour un doublement de la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre, à raison d’une augmentation de 1 % par an.
k
type cumulus, provoquera un refroidissement. Or,
nous ne savons pas avec certitude comment les nuages
évolueront avec le réchauffement climatique. Cette
réponse est le résultat d’un très grand nombre de facteurs
en interaction, mettant en jeu la dynamique
atmosphérique, la stabilité de l’atmosphère, les changements
d’humidité, les différentes propriétés microphysiques
des nuages, etc.
Dans tous les modèles climatiques pris en compte
dans le quatrième rapport du GIEC, les changements
nuageux tendent à amplifier le réchauffement induit
par les gaz à effet de serre (fig. 5). Toutefois, l’ampleur
de ce phénomène est extrêmement variable d’un
modèle à l’autre et elle constitue, de loin, la principale
INFOGRAPHIE : LUDOVIC DUFOUR D’APRÈS IPSL/LMD
source d’incertitude sur la sensibilité climatique. Tout
dépend surtout de la façon dont se comporteront les
nuages bas – stratus, strato-cumulus et petits cumulus.
D’intenses efforts de recherche visent donc actuellement
à mieux connaître leurs conditions de formation,
notamment grâce aux nouvelles techniques
d’observation par satellites utilisant les radars et les
lidars* . On cherche aussi à comprendre pourquoi les
modèles prédisent des réponses nuageuses si différentes,
et quelles sont les plus crédibles.
Tenir compte du cycle du carbone
Une autre inconnue de taille concerne le cycle du
carbone. Si l’on compare les émissions totales de CO2 dues aux activités humaines avec la hausse réelle de la
concentration atmosphérique de ce gaz, on constate
ainsi que moins de la moitié des 9 gigatonnes de CO2 émises chaque année, soit 4 gigatonnes, se retrouve
effectivement dans l’atmosphère. Le reste est absorbé
pour une moitié par les océans et pour l’autre par les
continents. Même si les mécanismes en jeu ne sont
pas parfaitement connus, ces « puits de carbone »
jouent un rôle crucial. Sans eux, la concentration de
CO dans l’atmosphère avoisinerait les 500 parties par
2
million (ppm)* , contre 380 ppm actuellement.
Malheureusement, cet effet régulateur risque de
s’amenuiser dans le futur. Plusieurs études récentes
indiquent en effet que la hausse des températures
devrait induire une réduction de l’efficacité de l’océan
à absorber le CO . Pourquoi ? D’une part, le réchauf-
2
fement des eaux de surface diminue la solubilité du
CO dans l’océan, et donc sa capacité à absorber ce
2
gaz. D’autre part, les modèles simulent une stabilisation
verticale, dans le futur, de la circulation océanique.
Réchauffées, les eaux de surface seront moins
denses et moins facilement entraînées en profondeur
sous l’action de leur poids ou du brassage par le vent.
Le carbone sera moins facilement séquestré dans
l’océan, en particulier dans les hautes latitudes.
Le cycle du carbone fait aussi intervenir la biosphère.
En respirant, tous les organismes libèrent du CO , 2
alors que les végétaux en consomment lors de la photosynthèse.
Pour le moment, le résultat net est tel que,
sur les continents, la biosphère joue globalement le
rôle de puits de carbone. Mais, la hausse des températures
augmente l’activité microbienne dans les sols
et donc la libération de CO par respiration de ces
2
micro-organismes. Qui plus est, la plus grande aridité
des sols dans les régions tropicales due au réchauffement
entraîne une baisse de la productivité des végétaux
et donc de leur absorption de CO . Les modèles
2
les plus pessimistes estiment ainsi que d’ici à la fin du
xxie siècle, la biosphère continentale ne serait plus
un puits, mais bien une source de carbone.
Ces rétroactions liées au cycle du carbone ne sont
pas prises en compte par les simulations du GIEC.
La diminution des puits devrait pourtant conduire
à un accroissement du CO dans l’atmosphère plus
2
rapide que prévu et donc à une accélération du
réchauffement. Des modèles tenant compte des
liens entre climat et cycle du carbone indiquent
ainsi que, à l’horizon 2100, cette rétroaction provoquera
une augmentation supplémentaire du CO2 atmosphérique allant de 20 ppm à 200 ppm, selon
les simulations. Le réchauffement global pourrait
alors être supérieur de 1° C à celui annoncé.
Zoom sur l’Hexagone
MODÉLISATION CLIMAT
k
La France s’est réchauffée d’environ 1,4° C depuis le début du siècle
dernier. Cette hausse moyenne masque cependant une stabilité des températures
jusqu’aux années 1980, suivie d’un net réchauffement sur les
trente dernières années, à un rythme de 0,55° C par décennie. C’est ce que
montrent les séries de mesures sur l’ensemble de la métropole, après un
traitement statistique pour tenir compte des ruptures dues au déplacement
des stations de mesure ou aux changements de capteurs. La France
a en effet la chance de disposer d’un réseau relativement dense d’observations
depuis la fin du XIX e siècle, avec environ 70 stations pour la température
et 300 pour les précipitations. L’analyse des séries quotidiennes
au cours des cinquante dernières années montre aussi davantage de
vagues de chaleur (lorsque la température maximale est supérieure de
5° C à la moyenne saisonnière pendant au moins six jours consécutifs),
ainsi qu’une diminution du nombre de jours de froid et de gel. Le régime
des pluies s’est, lui aussi, modifié : dans la plupart des régions, la durée
des épisodes pluvieux a augmenté en hiver, tout comme les précipitations
totales sur la saison, alors que les étés sont devenus plus secs. Il n’est
pas actuellement possible d’attribuer ces évolutions, encore faibles, à
l’augmentation de l’effet de serre liée aux émissions humaines. Toutefois,
quelques modélisations récentes indiquent l’influence de ces émissions
sur certains paramètres climatiques moyens, comme les températures
nocturnes estivales (2).
Le climat futur dans l’Hexagone peut être estimé à partir de modèles
climatiques dont le maillage est resserré sur cette zone, avec une finesse
de quelques dizaines de kilomètres. On remarque alors une accentuation
de la plupart des tendances déjà observées. Il est ainsi « extrêmement
probable* » que la France de 2050 soit plus chaude qu’aujourd’hui
(d’environ 2° C), que les hivers soient plus pluvieux et les étés plus
secs. L’augmentation des pluies hivernales ne compensant pas la baisse
aux autres saisons, surtout dans le sud du pays, les ressources en eau
devraient diminuer. Il est aussi « très probable* » que les vagues de chaleur
deviennent encore plus fréquentes, d’un facteur 4 à 6 selon certains
scénarios climatiques, et que les jours de gel et de neige en plaine soient
plus rares. En revanche, de même que la fréquence et l’intensité des tempêtes
n’ont pas variés de façon significative au cours des cinquante dernières
années, les simulations climatiques ne montrent pas d’évolution marquée
de la fréquence des vents forts en liaison avec les activités humaines.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 21

MODÉLISATION CLIMAT
SOURCE : IPSL/LSCE
k
Cela a conduit le GIEC à donner, pour l’an-
née 2100, une nouvelle estimation de hausse de la
température globale de 1,8° C pour le scénario B1,
avec une fourchette de hausse probable allant de
1,1° C à 2,9° C, et de 3,4° C pour le scénario A2, avec
une fourchette probable de de 2° C à 5,4° C.
Un troisième élément clé commence tout juste à
être intégré dans les modèles : la fonte des calottes de
glace, ces énormes masses continentales d’eau douce
gelées portées par le Groenland et l’Antarctique.
Les observations récentes suggèrent
que leur réduction s’est accélérée au
cours de la dernière décennie. La
première conséquence est un apport
massif d’eau douce dans les océans :
elle aurait ainsi contribué, pour un
peu moins de la moitié, à la hausse du
niveau marin, qui a atteint 3,1 millimètres
par an ces dix dernières années.
Mais la fonte des calottes, qui va se poursuivre sous
l’impact du réchauffement climatique, pourrait,
en outre, avoir des répercussions importantes sur
la circulation océanique. À l’IPSL, nous avons réalisé
des simulations sur les cent prochaines années
en prenant en compte de façon simplifiée, et probablement
extrême, la fonte de la calotte groenlandaise.
Le résultat est une réduction du grand
courant de plongée des eaux au niveau de la mer
du Labrador et de la mer de Norvège. Ce courant
FIG. 6
Avec ou sans glace
22 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Le méthane est
le grand oublié
des modèles
climatiques
est dû non seulement au fait que les eaux de surface
sont plus froides, mais aussi plus salées, en raison
d’un apport de sel venu des tropiques et de la
Méditerranée – on parle de « circulation thermohaline
». La fonte des glaces, en apportant de l’eau
douce, agit ici en diminuant la salinité, et donc la
densité, de ces eaux de surface.
Conséquence : un moindre apport de chaleur en
Arctique par la circulation océanique, ce qui permet
à la glace de mer de mieux résister au réchauffement
climatique. Il s’ensuit une atténuation
du réchauffement en Arctique et aux
moyennes latitudes de l’hémisphère
Nord, la différence pouvant atteindre
localement jusqu’à 8 degrés dans les
mers nordiques (fig. 6). L’élévation du
niveau marin atteindrait néanmoins
4 mètres au bout de cinq cents ans,
dans le cas extrême simulé. De nombreux
progrès restent cependant à faire pour représenter
de façon réaliste ces calottes de glace et les
flux d’eau associés.
Les modèles actuels ignorent enfin les effets possibles
du réchauffement sur un acteur important
du système climatique : le méthane (CH 4 ). C’est
le deuxième gaz à effet de serre émis par l’homme,
après le gaz carbonique, puisque sa part relative dans
l’augmentation de l’effet de serre d’origine anthro-
Dans cent ans, le réchauffement en Arctique pourrait être atténué par la fonte des glaces du Groenland non prise en
compte sur le globe de gauche et modélisée de façon simplifiée par l’Institut Pierre-Simon-Laplace, sur le globe de
droite (chaque courbe de niveau correspond à un réchauffement de 1° C, du bleu au rouge).
pique est de 18 %, contre 63 % pour le CO 2 , 13 % pour les CFC et 6 % pour l’oxyde nitreux. En cent
cinquante ans, la concentration de méthane dans
© NASA/EARTH OBSERVATORY
l’atmosphère est passée d’environ 700 parties par
milliard (ppb)* à 1 750 ppb. Les activités humaines
sont encore une fois responsables de cette croissance
exponentielle. Les principales sources de méthane
sont la production d’énergie fossile, la combustion
de biomasse, l’agriculture et l’élevage, par décomposition
anaérobie de la matière organique, c’est-àdire
en l’absence d’oxygène. Mais les zones inondées,
telles que les marécages des régions boréales,
sont également d’importantes sources naturelles de
méthane, toujours par décomposition de la matière
organique. Or, il existe un risque non nul que le
changement climatique à venir ait des répercussions
majeures sur ces sources naturelles. Il pourrait
en effet modifier la distribution géographique des
terres inondées. Plus inquiétant, les terres gelées (les
pergélisols* ) d’Alaska et de Sibérie risquent fort de
dégeler en partie en cas de réchauffement. Ces sols,
très riches en matière organique, saturés en eau, sont
potentiellement d’énormes sources de méthane. À
nouveau, il s’agirait d’une rétroaction où le cycle du
méthane accentuerait le changement climatique.
Le risque semble pour le moment limité, mais il
nécessite d’être étudié.
Le climat résulte ainsi de nombreuses interactions au
sein d’un système faisant intervenir non seulement
l’atmosphère et les océans, mais aussi la biosphère, le
monde des êtres vivants, et la cryosphère, le monde
des glaces. Si les modèles parviennent à en représenter
les grandes caractéristiques et la variabilité
d’une façon de plus en plus fiable, des progrès importants
restent à faire. Néanmoins, malgré les incertitudes
qui subsistent et la nécessité de poursuivre
les recherches sur la modélisation du climat, tous
les modèles sont unanimes : les activités humaines,
en augmentant la concentration des gaz à effet de
serre, conduisent à un réchauffement du climat. Il
se pourrait même qu’on en sous-estime l’ampleur.
● S. J., S. B., P. B., J.-L. D., P. F., S. P. et L. T.
POUR EN SAVOIR PLUS
IPCC (GIEC) : www.ipcc.ch/ (en anglais).
Projet Escrime (étude des scénarios climatiques
réalisés par l’IPSL et Météo-France) : www.insu.cnrs.fr/
a2065,livre-blanc-projet-escrime.html
Brochure sur les recherches françaises
sur le changement climatique : www.insu.cnrs.fr/
f911pdf,recherches-francaises-changement-climatique-
2007.pdf
MODÉLISATION CLIMAT
SEPTEMBRE 2007,
TRISTE RECORD
DE FONTE DE GLACE
EN ARCTIQUE.
PREUVE
DU RÉCHAUFFEMENT
CLIMATIQUE ?
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 23

MODÉLISATION ENTRETIEN MODÉLISATION ENTRETIEN
* Un ppm
correspond à une
molécule de gaz
par million de
molécules d’air.
* Le pergélisol est
un sous-sol gelé
pendant au moins
deux ans.
* Le Produit
intérieur brut
(PIB) est la
valeur totale de
la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
« Il faut se projeter à long terme »
Pour Klaus Hasselmann, la meilleure façon d’estimer les conséquences
des politiques de réduction des gaz à effet de serre est de les évaluer
sur de longues échéances. Il milite désormais pour améliorer les
modélisations économiques du changement climatique.
LA RECHERCHE. On évoque rarement les prévisions
de changement climatique à l’échelle du
millénaire. Pourquoi ?
KLAUS HASSELMANN. Simplement parce que la politique
est une affaire à court terme, au mieux à l’échelle
de dix ou vingt ans. Les prévisions du Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC)
sont données à l’échelle du siècle, c’est déjà beaucoup
pour nos décideurs (lire « Météo incertaine
pour 2050 », p. 16). Mais cela ne rend pas compte de
toute la mesure du problème. Le siècle qui suit est tout
aussi déterminant du fait de l’inertie des systèmes climatiques,
en particulier du cycle du carbone. Cela
n’apparaît clairement que sur des prévisions à long
terme comme celles que nous avons réalisées (1).
Qu’indiquent-elles ?
K. H. Qu’à terme (ici en 3000), si toutes les ressources
fossiles sont brûlées (pétrole, gaz et charbon), dans
la seconde partie du millénaire, les concentrations
en CO dans l’atmosphère atteindraient 1 200 à
2
4 000 parties par million (ppm* ) au lieu de 380 ppm
actuellement, la température augmenterait de 4° C
à 9° C et le niveau de la mer pourrait s’élever de 3 à
8 mètres... Car les réserves en pétrole, en gaz et, surtout,
en charbon sont considérables, si on les exploite
à tout prix, contrairement à ce que certains avancent
pour justifier l’inaction. Ces prévisions sont néanmoins
à prendre avec précaution. En particulier,
elles ne tiennent pas compte d’instabilités majeures
comme l’effet dramatique que pourrait avoir le dégagement
du méthane piégé dans le pergélisol * .
Y a-t-il consensus sur ces prévisions ?
K. H. Oui, d’autres équipes à Postdam, Berlin en
24 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Allemagne, Princeton aux États-Unis... ont produit le
même genre de résultats. Comme pour les prévisions
à 2100, même si les résultats varient d’une modélisation
à l’autre dans une fourchette assez large – qui
peut aller jusqu’à 50 % –, les tendances sont comparables.
Pour notre part, nous avons utilisé un modèle
climatique intégré classique (2), développé dans notre
institut à Hambourg, que nous avons calibré pour
cette échelle de temps. Dans tous les cas, ces prévisions
dépassent largement la variabilité climatique
des derniers dix mille ans (de 1° C à 2° C).
Qu’en concluez-vous ?
K. H. Que la seule solution pour éviter un changement
climatique majeur à long terme est d’imposer
des réductions drastiques d’émission de CO 2 dans
les cinquante à cent ans à venir, et cela quelles que
soient les solutions retenues. À terme, c’est l’effort
global qui compte plus que la façon d’y parvenir. Il
ne suffira pas de mettre en œuvre les technologies
renouvelables déjà économiques, comme l’éolien,
la biomasse, ou des mesures d’efficacité énergétique
dans les transports, les bâtiments ou l’industrie. Il faut
soutenir largement et déployer à très grande échelle le
solaire thermique (avec des réseaux internationaux),
le solaire photovoltaïque (pour produire entre autres
de l’hydrogène), la séquestration du CO 2 dans le soussol,
de nouvelles technologies nucléaires...
Vos prévisions sont-elles à même d’influencer
les décideurs politiques ?
K. H. Aujourd’hui, toute la question est là. Après trente
ans d’études et de modélisations, il y a consensus dans
le monde scientifique – à quelques exceptions près –
sur le changement climatique. Mais on est encore
© HASSELMANN
loin de savoir traduire les conséquences de tel ou
tel choix technologique en réalité économique, par
exemple sur l’emploi, la compétitivité... Les modèles
économiques que nous utilisons ne sont pas adaptés
(lire « Peut-on lire dans le futur ? », p. 26). Or,
c’est ce niveau de conséquences qu’il faut maintenant
argumenter. Ce que commencent à faire des
économistes comme Nicholas Stern (3) : il s’est clairement
basé sur les conclusions scientifiques du GIEC,
peu sur ses études d’impacts et ses analyses économiques,
preuve qu’elles ne sont pas assez pertinentes
pour des décideurs.
Comment y palier ?
K. H. Je propose d’associer les décideurs au GIEC en
créant un « groupe de travail sur la politique climatique
» (ou CPP pour Climate Policy Panel) qui proposerait
des solutions en continu, alors que le GIEC
ne se réunit que tous les cinq ou six ans (4). Un de ses
premiers chantiers serait de développer une modélisation
spécifiquement dédiée à une analyse politique,
comme certains commencent à le faire (5).
KLAUS HASSELMANN, PROFESSEUR ÉMÉRITE, A DIRIGÉ
L’INSTITUT MAX-PLANCK POUR LA MÉTÉOROLOGIE
(HAMBOURG, ALLEMAGNE) DE 1975 À 1999.
IL A COFONDÉ LE FORUM EUROPÉEN SUR LE CLIMAT
EN 2001.
Finalement, êtes-vous optimiste ?
K. H. Oui. Principalement pour deux raisons.
Comme je l’ai déjà dit, en raison du consensus
scientifique, désormais partagé par de nombreux
gouvernements – en particulier dans l’Union européenne
– et le public. Le changement est en marche,
et j’ai confiance pour que les bonnes décisions soient
prises dans les dix à vingt ans. Ensuite, parce que les
technologies sont à notre portée et, d’un point de vue
économique, le prix à payer n’est pas si lourd : il est
de l’ordre de 1% à 2 % du Produit intérieur brut* ,
soit l’équivalent de six mois de croissance en moins
sur cinquante ans. N’est-ce pas acceptable ?
● Propos recueillis par Isabelle Bellin
POUR EN SAVOIR PLUS
Le forum européen sur le climat sur : www.
european-climate-forum.net (en anglais).
(1) K. Hasselmann
et al., Science, 302,
1923, 2003.
(2) G. R. Hooss et al.,
Clim. Dyn., 18, 189,
2001.
(3) N. Stern (dir.),
The Economics of
Climate Change,
Cambridge
University Press,
2006.
(4) K. Hasselmann,
à paraître dans
Climatic Change.
(5) M. Weber
et al., Ecological
Economics, 54,
306, 2005.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 25

MODÉLISATION ÉCONOMIE
QUEL SERA L’IMPACT
DU VIEILLISSEMENT
SPECTACULAIRE
DE LA POPULATION
CHINOISE SUR
L’ÉCONOMIE MONDIALE ?
Jean-Charles
Hourcade
est directeur du
Centre international
de recherche sur
l’environnement et
le développement
(Cired) et directeur de
recherche au CNRS.
hourcade
@centre-cired.fr
Climatologues et politiques attendent beaucoup des scénarios
économiques. Peut-être trop : ce ne sont pas des outils de prédiction,
mais de compréhension des mécanismes en jeu.
Très tôt, dès les années 1980, la modélisation
économique a été mobilisée autour de l’affaire
climatique pour répondre à différentes
questions : d’une part, celles des climatologues,
qui avaient besoin de scénarios
économiques plausibles pour définir l’évolution des
émissions de gaz à effet de serre (GES) à introduire
dans leurs modèles (lire « Météo incertaine pour
2050 », p. 16). D’autre part, celles des décideurs et
de l’opinion publique pour évaluer les possibilités
de réduction des émissions de GES, l’implication
sur la croissance économique et sur l’emploi. De
cette modélisation, ils attendent aussi des informations
sur les échéances et l’ambition des politiques
énergétiques à adopter selon l’ampleur des risques
qu’elles permettraient d’éviter.
26 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Peut-on
lire dans
le futur ?
Du point de vue scientifique, le défi est évident : pour
évaluer l’impact d’actions entreprises aujourd’hui,
il faut modéliser des horizons de trente à cent ans,
période minimale de transition vers un monde rejetant
peu de GES. Or, pour calculer leurs conséquences
sur l’effet de serre à partir des modèles climatiques,
il faut se projeter encore plus loin. Tout esprit qui
s’est quelque peu frotté au doute cartésien s’inquiétera
de façon légitime de ce que l’on quitte alors le
domaine de la science pour entrer dans celui de la
futurologie.
Les premiers modèles économiques utilisés au sein du
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat (GIEC) sont des modèles de « prédiction » :
ils permettent de définir le futur le plus probable en
retenant des hypothèses « raisonnables », qui ne cho-
© BRIGITTE CAVANAGH
quent pas au vu des ordres de grandeur communément
admis. Mais les incertitudes de ces hypothèses
sont si radicales qu’on n’a pas de base scientifique
suffisante pour trancher entre diverses conjectures.
Cela aboutit à des fourchettes d’émissions de
GES très larges : de 4 gigatonnes de carbone(GtC
ou milliards de tonnes de carbone) à 28 GtC, en
2100. Aussi, lors du lancement du
troisième rapport du GIEC, en 1998,
une autre voie de modélisation a été
retenue, qui n’est plus fondée sur des
probabilités : la modélisation « prospective
». L’enjeu était alors de définir
au mieux les conditions économiques
et techniques de plusieurs avenirs possibles,
d’en déduire les conséquences
pour les décisions d’aujourd’hui et de comprendre
comment le court terme conditionne le très long terme.
Autrement dit, en quoi les décisions d’infrastructures
prises aujourd’hui (énergie, habitat, transport...) vont
déterminer les émissions de GES pendant les
cinquante prochaines années.
Ces outils de modélisation permettent de comprendre
les mécanismes en jeu dans tel ou tel choix. Ainsi,
au lieu de prédire laquelle de l’option nucléaire
plus hydrogène ou de l’option bioénergie s’imposera,
in fine, pour « décarboniser » les systèmes
énergétiques, il s’agit de cerner les conditions pour
qu’elles s’imposent : contraintes d’inertie technique,
de financement, résilience face à la volatilité des prix
des hydrocarbures, compétition entre bioénergie et
production alimentaire, etc.
Cascade d’incertitudes
Six scénarios génériques baptisés Special Report on
Emissions Scenarios (Sress) ont ainsi été retenus,
comme autant de visions du futur. Autant d’expériences
numériques, combinant des hypothèses
sur la globalisation économique, les styles de vie
et la technologie en tenant compte de l’inertie des
tendances en cours. Une douzaine de groupes de
modélisateurs en ont décliné plusieurs versions.
Ensuite, d’autres groupes se sont calés sur eux,
ce qui fait que, aujourd’hui, une base de données
de plusieurs centaines de simulations existe. Cela
débouche sur le spectre des scénarios de référence.
La largeur de ce spectre montre
qu’on n’est plus dans le domaine
strict de la prédiction, mais bien
dans celui de la prospective avec
toutes les inconnues que cela
comporte.
Pour comprendre la sensibilité des
résultats, il suffit de partir du fait que
La modélisation
prospective
a remplacé
la prédiction
LES CHOIX
ÉNERGÉTIQUES ACTUELS
DÉTERMINERONT
LES ÉMISSIONS DE GAZ
À EFFET DE SERRE
DES CINQUANTE
PROCHAINES ANNÉES.
MODÉLISATION ÉCONOMIE
les émissions de GES dépendent de la démographie,
du niveau des revenus par habitant, de l’utilisation de
ces revenus (part des services et de la consommation
matérielle), de l’efficacité de la chaîne qui va de
la production à la consommation d’énergie et du
contenu en carbone de cette énergie (part du charbon,
du nucléaire, des éoliennes). Une cascade
d’incertitudes dont la combinaison
est vite explosive et pour laquelle une
faible variation des paramètres a une
incidence considérable : des écarts de
0,1 % à 0,2 % du taux de croissance
annuel des revenus et de la part de
l’énergie dans le Produit intérieur brut
(PIB* ) donnent des écarts de plus de
30 % d’émissions de GES ! Il faudrait
veiller à ne pas centrer la communication scientifique
sur de tels résultats numériques intrinsèquement
incertains et rappeler que l’apport majeur des
modèles est la mise en lumière des mécanismes en
jeu, des mécanismes qu’il vaudrait mieux accepter
d’envisager, quels qu’ils soient...
Ainsi, parmi les scénarios Sress, existe un scénario
dit « A1F1 ». Il combine des hypothèses tout à fait
plausibles sur les dynamiques d’infrastructure dans
les pays en développement, la compétitivité croissante
du charbon et le peu de mesures prises dans
les pays de l’Organisation de coopération et de développement
économiques pour réduire les émissions.
Débouchant sur de très fortes émissions de carbone
donc de très fortes hausses de température, il est
apparu « déraisonnable ». Il a donc été éliminé alors
que les tendances observées depuis lui donnent raison
avec une accélération des émissions plus forte que
celle des scénarios les plus pessimistes.
Néanmoins, cette modélisation prospective est
k
* Le Produit
intérieur brut
(PIB) est
la valeur totale
de la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 27
© LUIDER EMILE/RAPHO/EYEDEA

MODÉLISATION ÉCONOMIE
Quelques scénarios d’émission de carbone
L’incertitude des résultats des scénarios du GIEC (ici les Sress A2, B1 et B2) se mesure en milliards de tonnes
de carbone ! Trois scénarios, compatibles avec des stabilisations à terme du taux de CO 2 dans l’atmosphère
de 450, 550 et 650 parties par millions, montrent qu’il faut agir vite pour les atteindre.
k
un réel progrès : utiliser les modèles davantage
comme des outils de compréhension que comme
des outils de prédiction permet de se focaliser sur la
question centrale, celle des liaisons entre changement
technique, changement des modes de développement
et mécanismes économiques. Concrètement,
comment ces scénarios Sress sont-ils construits ?
Dialogue entre ingénieurs et économistes
À première vue, les choses sont simples : des modèles
démographiques cernent l’évolution des populations,
des modèles économiques, celle du PIB et
de sa structure (services, produits manufacturés,
transports, etc.), des modèles technologiques cernent,
eux, l’évolution de l’efficacité énergétique et
du contenu carbone de l’offre énergétique. En fait, il
existe différentes façons de combiner expertise économique
et technologique, et, aujourd’hui, on en
perçoit les limites. Les scénarios Sress en utilisent
deux : d’une part des modèles dits « d’optimisation »
(bottom-up), d’autre part des modèles dits « d’équi-
28 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
libre » (top-down). La première approche, celle des
modèles bottom-up, vise à identifier un ensemble
optimal de technologies, de moyens de production,
pour satisfaire un objectif d’émissions de GES. Ces
modèles utilisent un langage proche de celui de l’ingénieur
(besoins de confort thermique, d’éclairage, de
mobilité ou de force motrice exprimés en quantités
physiques). Ils effectuent des projections fondées sur
des scénarios de croissance économique donnant le
niveau et la structure sectorielle du PIB. Ils prennent
souvent en compte des potentiels de réduction des
émissions, qui baissent la facture totale de l’énergie,
intègrent des mesures normatives de l’efficacité
énergétique et dessinent les systèmes énergétiques
futurs en fonction de diverses conjectures d’ingénieur.
Ainsi, tel scénario mobilisera les bioénergies,
tel autre mettra en scène une société de l’hydrogène
adossée au nucléaire...
Mais, cette approche n’est pertinente que si la situation
économique de référence reste stable sur toute la
période modélisée, ce qui est rarement le cas. Ainsi, la
© LUDOVIC DUFOUR - SOURCE : GIEC
simple hypothèse d’une baisse des émissions de GES
induira une hausse du prix de la tonne de carbone et
de fortes réorientations des investissements, avec un
impact final sur le prix des biens, la localisation des
activités, le flux des capitaux et la croissance. Autre
exemple : projeter une forte pénétration des biocarburants
tirés de la canne à sucre en 2030 aura des conséquences
à la fois en termes de hausse des salaires, de
coût du travail dans les pays producteurs et de hausse
des rentes foncières due à la compétition entre utilisation
énergétique et alimentaire des mêmes terres.
De même, on projette souvent l’économie mondiale
en la divisant par pays ou grandes
régions, en accordant à chaque pays
un quota d’émissions de CO 2 , puis en
laissant les pays échanger leurs quotas :
on détermine ainsi un prix mondial du
carbone. Mais, au-delà d’un certain
prix (100 dollars voire 300 dollars la
tonne alors qu’il s’échange aujourd’hui
autour de 10 dollars à 30 dollars), il est
certain que les compétitivités des secteurs productifs
seraient affectées de façon très différente selon
les pays, provoquant de fortes modifications des taux
de change, des flux importants de capitaux et, en
partie, une transformation de la géographie industrielle
mondiale. Dont ce type de modèle ne peut
pas tenir compte.
Rien n’est totalement gratuit
Ce sont justement ces questions qu’essaient de traiter les
modèles top-down en décrivant les interdépendances
économiques entre groupes sociaux, secteurs d’activité
et pays. Ces modèles prennent
en compte essentiellement les
flux de valeurs, mais dessinent
de façon beaucoup plus fruste
le contenu technique des scénarios.
Ils sont importants pour
mettre en évidence des mécanismes
qui, souvent, tempèrent
l’optimisme des approches d’ingénieurs.
Ils rappellent que rien
n’est totalement gratuit, pas même
les normes qui impliquent des
changements de processus de production
; que des signaux économiques
(taxes, état des marchés)
sont nécessaires pour enclencher
des transformations importantes
et que les coûts et cobénéfices
économiques et sociaux ultimes
dépendent des types de politique
publique suivis.
Développer un
nouveau type
de modèles,
hybrides
MODÉLISATION ÉCONOMIE
À l’inverse des modèles bottom-up, l’inconvénient
des modèles top-down est de réduire l’information
technique à des fonctions de production, des représentations
mathématiques très agrégées du panier
des techniques, qui ne sont valides qu’au voisinage
d’un point d’équilibre. Ces représentations sont pertinentes
quand il s’agit, à partir d’un scénario de base,
de tester des taxes carbone de quelque 20 euros ou
30 euros la tonne, mais elles ne garantissent pas que,
dans des scénarios impliquant des torsions importantes
par rapport au scénario de base (comme des
taxes de 300 euros la tonne et plus), on ne projette
pas des systèmes techniques implici-
tes irréalistes et qu’on ne viole pas les
lois de la thermodynamique. Leur
principal défaut est de ne pas permettre
de modéliser des ruptures technologiques.
Une autre limite est que, supposant des
acteurs rationnels, des marchés sans
frictions et des sentiers de croissance
sans heurts, les scénarios donnent des informations
utiles sur le long terme, mais sont beaucoup plus
limités pour cerner tant les opportunités que les contraintes
qui pèsent sur les phases de transition et qui
sont si importantes pour le débat public. Ainsi, à long
terme, on peut accepter l’idée que les économies se
réajusteront selon la modification des géographies
de la production d’acier ou de produits raffinés provoquée
par les politiques climatiques. Mais en fait,
la question difficile est la prise en compte des coûts
économiques et sociaux de la reconversion de régions
entières qui vivent de ces activités. À l’inverse,
k
L’IMPACT DES
TRANSPORTS, DONC
DE L’URBANISME, N’EST
PAS PRIS EN COMPTE
DANS LES MODÈLES,
BASÉS SUR LA SEULE
POLITIQUE ÉNERGÉTIQUE.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 29
© JAVIER LARREA/AGE FOTOSTOCK/HOA-QUI/EYEDEA

MODÉLISATION ÉCONOMIE
k
en projetant des croissances équilibrées, on tend à
sous-estimer en quoi les politiques climatiques pourraient
contribuer à prévenir tel ou tel déséquilibre dont
on sait qu’il pourrait avoir des conséquences significatives
comme les chocs pétroliers, les crises de financement
dans les pays en développement (quand, par
exemple, la pyramide des âges s’inversera en Chine)
ou des situations de chômage structurel.
Autant de raisons qui conduisent les chercheurs à développer
un nouveau type de modèles dits « hybrides »,
permettant un dialogue plus transparent entre expertise
économique et expertise technique. Cela s’accompagne
d’une autre mutation importante : la prise de
conscience que les modèles actuels sont très incomplets,
car fondés sur la seule question de l’énergie.
Ce sont les économistes de l’énergie qui les premiers,
dès les années 1970, ont été confrontés au très long
terme : choc pétrolier, question des ressources ultimes,
affrontements autour de l’électronucléaire. Les modèles
actuels sont, pour la plupart, des déclinaisons de
ces modèles énergétiques. L’affaire climatique n’est
qu’une « nouvelle frontière » de travail prospectif sur
les tensions futures.
Contexte d’ensemble
Or, il devient clair que des objectifs vraiment ambitieux
de baisse des émissions ne pourront pas être réalisés par
le seul biais des politiques énergétiques. Ainsi, la maîtrise
des besoins en carburants ne pourra se faire sans toucher
aux besoins de mobilité donc aux formes urbaines ; de
même on ne peut pas traiter de séquestration biologique
ou de biocarburants sans intégrer les dynamiques agricoles
ou envisager des technologies de rupture dans l’acier,
les non-ferreux ou le ciment sans intégrer les dynami-
30 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
ques d’innovation dans le domaine des matériaux…
Il faut donc coupler la prospective énergétique à celle
des transports et de l’urbanisme, de l’agriculture et de
l’aménagement des territoires. L’enjeu est important. Les
modèles existants ont contribué, malgré eux, à formater
les débats autour de l’idée que tout allait se jouer sur
les prix du carbone ; or les prix de l’immobilier (dont la
hausse contribue à l’allongement des trajets domiciletravail),
le prix du foncier ou le coût du risque d’investissement
peuvent aussi être des paramètres importants.
Une interprétation trop hâtive de modèles incomplets
a pu ici jouer un rôle de miroir déformant en isolant
la question de l’énergie du contexte d’ensemble dans
lequel elle se pose.
Ces recherches prendront du temps. Et ce bref survol du
passé montre qu’une grande attention doit être donnée
au dialogue entre les modélisateurs et les utilisateurs
(administrations, opinion publique ou médias). Il y a
un désir de certitudes et de réponses fermes souvent
impossible à satisfaire en temps et en heure avec un
minimum de rigueur. Plutôt que d’y céder, les modélisateurs
devraient peut-être faire plus d’efforts pour expliquer
comment accepter que l’incertitude devienne une
donnée centrale des décisions, utiliser les exercices
de prospective comme des outils de réflexion et non
des machines à prévoir, s’interdire enfin un politiquement
correct qui conduit à ne pas prêter attention aux
résultats qui déplaisent. ● J.-C. H.
POUR EN SAVOIR PLUS
« Du bon usage de l’analyse économique
pour les politiques climatiques », J.-C. Hourcade,
Revue Écologie & Politique, 2006.
LES POLITIQUES
ÉNERGÉTIQUES
POURRAIENT LIMITER
LA FLAMBÉE DU PRIX
DES CARBURANTS : UNE
DÉLICATE QUESTION
D’ANTICIPATION.
© CHINAFOTOPRESS-US/SIPA

Adolphe
Nicolas,
professeur émérite
(laboratoire de
tectonophysique,
université de
Montpellier-II) est
physicien et géologue.
adolphe.
nicolas@gm.
univ-montp2.fr
EXTRAIRE TOUJOURS
PLUS DE PÉTROLE.
MAIS À QUEL PRIX ?
L’EXPLOITATION DES
SABLES BITUMINEUX
D’ALBERTA (CANADA)
EST UNE CATASTROPHE
ÉCOLOGIQUE.
Dans la mythologie grecque, Prométhée volait
le Feu de Zeus pour le donner aux hommes.
La première « révolution prométhéenne »
avait sonné. Puis est arrivée la deuxième,
celle où l’homme a appris à transformer la
chaleur en travail mécanique. Il a utilisé le bois, puis les
combustibles fossiles : charbon, pétrole et gaz naturel.
Le charbon a été l’un des acteurs majeurs de la révolution
industrielle du xix e siècle. Quant au pétrole et au
gaz naturel, ils sont les supports de l’extraordinaire croissance
depuis le début du xx e siècle. La troisième révolution
prométhéenne sera-t-elle celle du déclin annoncé
des combustibles fossiles d’ici à 2050 (fig. 1) ?
MODÉLISATION ÉNERGIE
2050, rendez-vous
énergétique
La prospective énergétique est un exercice délicat et controversé. Le
passé trace la tendance, l’avenir pose la question des ressources et des
choix technologiques, économiques et environnementaux.
D’après nos estimations, notre planète, au fil des temps
géologiques, aurait accumulé la masse, énorme, d’environ
10 000 gigatonnes de carbone (GtC ou milliards
de tonnes de carbone) sous forme de charbon, de
pétrole et de gaz naturel. Environ 3 000 à 5 000 GtC
pourraient être exploités au cours des deux cents à
trois cents prochaines années (1, 2).
Autrement dit, la ressource ne manque pas. Certes,
mais pour combien de temps encore ? L’extraordinaire
croissance que nous connaissons, depuis le début de
l’ère industrielle, résulte d’une débauche énergétique.
En cent cinquante ans, nous avons ainsi multiplié par
un facteur 100 voire 1 000 la quantité d’énergie
k
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 31
© RITA LEISTNER/REDUX-REA

MODÉLISATION ÉNERGIE
FIG. 1
Ressources fossiles : des productions
bientôt en chute libre
Les pics de production sont prévus vers 2010 pour le pétrole, 2030 pour le gaz, 2050
pour le charbon, en même temps que l’amorce de la décroissance démographique.
(1) A. Nicolas,
2050-Rendez-vous à
risques, Belin, 2004.
(2) H. Prévot, Trop de
pétrole, Seuil, 2007.
(3) J. Laherrère,
Uncertainty of
Data and Forecasts
for Fossil Fuels,
Univ. Castille-
Manche, 2007.
A. NICOLAS, 2050 : RENDEZ-VOUS À RISQUES
Énergie fournie (milliards de tonnes d’équivalent pétrole)
à notre disposition. Et la demande continue de
croître, portée par une augmentation annuelle de 2 %
de la production de pétrole (fig. 2). Peut-on continuer
ainsi et, à la façon d’Aldous Huxley, récuser la notion
de limites et envisager un développement indéfini,
sans même tenir compte de l’avis des climatologues
qui préconisent de ne pas exploiter plus de 1 000 à
2 000 GtC, sous peine de mettre notre survie en danger.
Serait-ce, d’ailleurs, le meilleur des mondes ?
Imaginons que la croissance économique mondiale
se poursuive au rythme actuel (de l’ordre de 4 %
par an) jusqu’en 2050. Pour une population supposée
32 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
d’un tiers supérieure à celle d’aujourd’hui, soit de
9 milliards d’individus, la demande d’énergie serait
alors deux à trois fois plus élevée qu’actuellement,
soit environ 25 milliards de tonnes d’équivalent
pétrole (Gtep) au lieu de 10 Gtep, actuellement.
C’est à la fois impossible et inacceptable. Impossible,
car les ressources en eau, nourriture, énergie, ont des
limites physiques. Inacceptable, parce que c’est une
menace réelle pour notre environnement.
Les scénarios énergétiques ne peuvent donc pas être
de simples projections s’infléchissant plus ou moins
à partir du présent. Des ruptures, voulues ou subies,
devront intervenir. Ces scénarios correspondent à
un équilibre dynamique entre une offre plus ou
moins flexible et délicate à évaluer, compte tenu du
caractère stratégique des ressources énergétiques, et
une demande fouettée par la croissance très rapide
des pays en développement. Plusieurs organisations
scientifiques, des experts ou des groupes d’experts
(Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat, Conseil mondial de l’énergie...) voire
des entreprises, comme Shell, se sont essayés à des
scénarios énergétiques pour 2050, reflétant diverses
compétences et obédiences (fig. 3). Ces scénarios
proposent différents panachages d’énergie et privilégient
plus ou moins l’efficacité énergétique. Pour
la plupart, les combustibles fossiles restent dominants
jusqu’en 2050.
Abondance ou maîtrise énergétique
Les scénarios se classent en deux catégories. D’un
côté, ceux de l’abondance énergétique, hypothèse
optimiste, avec une offre qui suit la demande. De
l’autre, ceux de la maîtrise énergétique, librement
voulue ou imposée par la pénurie de la ressource.
Ces derniers assurent une satisfaction des besoins,
mais dans un cadre plus contraignant, celui de la
recherche des économies. La maîtrise de l’énergie
FIG. 2 Sources d’énergie : passé et présent FIG. 3 Quelques scénarios énergétiques pour 2050
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
k
Énergie hydraulique
et énergies renouvelables
1860 18701880189019001910192019301940195019601970198019902000
Jusque-là, charbon puis pétrole et gaz ont supporté
le développement industriel.
Gaz
Nucléaire
Pétrole
Charbon
INFOGRAPHIE: LUDOVIC DUFOUR D’APRÈS BGR, UN.
Les scénarios A1,
A2, et A3 tablent
sur l’abondance
énergétique ; les
scénarios GB, C1, C2 et
Noé, sur la sobriété et
la maîtrise énergétique.
Seuls ces quatre
derniers scénarios et
le scénario PRB, limité
à la France, semblent
compatibles avec le
développement durable.
Énergie fournie (milliards de tonnes d’équivalent pétrole)
25
20
15
10
5
0
Abondance énergétique
Maîtrise de l’énergie
2000 A1 A2 A3 GB C1 C2 Noé PRB
Énergies
renouvelables
Nucléaire
Gaz
Pétrole
Charbon
A. NICOLAS, 2050 : RENDEZ-VOUS À RISQUES.
Ressources, réserves et pénurie
Les ressources désignent la masse totale de la substance recherchée
(pétrole, gaz, charbon...), estimée et, éventuellement, exploitable. Les
réserves désignent la masse, quant à elle, bien identifiée techniquement
et économiquement exploitable. À cette aune, un gisement riche ou pauvre
est d’abord une entité financière, la question concernant son exploitation
étant : « Quel prix êtes-vous disposé à payer pour cette substance ? »
Ainsi, en cas de pénurie, une part de la ressource devient valorisable et se
transforme en réserve. Dans certaines limites toutefois. Le charbon, par
exemple, est jugé non productible à plus de 1 500 mètres de profondeur ou
en offshore, quel que soit le prix. Autrement dit, la pénurie n’exprime pas
le tarissement du combustible. Mais, elle se traduit par une augmentation
substantielle de son prix, qui peut aller jusqu’à une crise. Il convient aussi
de bien distinguer le pic des réserves de celui de la production. La production
peut continuer à croître alors qu’on a dépassé le pic des réserves. Mais
cela ne peut pas durer longtemps. La production chute ensuite rapidement,
à moins que la demande ne diminue.
apparaît donc comme une nécessité, tant du point
de vue énergétique, les ressources allant manquer,
que climatique.
Les contraintes de la maîtrise de l’énergie étant
acceptées, l’essentiel réside dans le panachage des
énergies. Mais comment évaluer aussi correctement
que possible l’offre énergétique globale (lire
« Ressources, réserves et pénurie », ci-dessus) ? Quel
est l’état des réserves, d’abord des combustibles fossiles
? Pour le pétrole, tout le monde s’accorde sur
le déclin prochain de la production. Reste à savoir
quand ce fameux Peak Oil, pic de production de
pétrole, aura lieu. Dans trente ans et plus, comme
l’annoncent régulièrement les sociétés pétrolières, ou
dans cinq ans (lire « L’or noir manque déjà ? », p 34) ?
Il est difficile de répondre, car aucun audit international
sur les réserves pétrolières n’a eu lieu. Une
expertise pourtant réclamée par les organismes
internationaux concernés, comme l’Agence internationale
de l’énergie. Or c’est un point essentiel,
car, sans période d’adaptation, la crise consécutive
au Peak Oil pourrait être très sévère.
Un peu, beaucoup, pas du tout ?
D’autant que le déclin des réserves de gaz naturel
devrait suivre de près celui du pétrole. C’est en
tout cas ce qu’affirme Jean Laherrère (3), ancien
directeur des techniques d’exploitation du groupe
Total : les estimations confidentielles des opérateurs
montrent que les réserves diminuent depuis la fin
des années 1980 (fig. 4), à l’inverse des estimations
officielles qui, comme pour le pétrole, annoncent
des réserves continûment croissantes. Il estime un
« plateau des réserves » étalé entre 1980 et 2000, et
un pic de production du gaz vers 2030 (fig. 1). Et côté
charbon, qu’en est-il des réserves ? Cette ressource
fossile se distingue à plus d’un titre des hydrocarbures
: sa technique d’exploitation en mine est plus
coûteuse que les forages pétroliers ou gaziers, son
rendement énergétique est moindre, ses émissions
en gaz carbonique supérieures et il est moins souple
d’emploi. On comprend que les hydrocarbures l’aient
progressivement supplanté dans le bouquet des différentes
formes d’énergie (fig. 2). Néanmoins,
FIG. 4
Réserves de gaz naturel
MODÉLISATION ÉNERGIE
Découvertes et production de pétrole
Milliards de barils par an
60
50
40
30
20
10
0
1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050
Année
La production (courbe rouge) continue de croître. Les
puits découverts (en bleu) sont de plus en plus petits.
k
Selon les données officielles (OPEC, BP, WO, OGJ), les réserves de gaz naturel
continuent d’augmenter, pas selon l’Association for Study of Peak Oil (ASPO).
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 33
© A. NICOLAS, FUTUR EMPOISONNÉ, QUELS DÉFIS ? QUELS REMÈDES ?
INFOGRAPHIE : LUDOVIC DUFOUR D’APRÈS ASPO, OPEC, BP, WO, OGJ.

MODÉLISATION ÉNERGIE MODÉLISATION ÉNERGIE
FIG. 5
il avait toutes les chances de redevenir l’ultime
recours fossile, après la fin de l’ère des hydrocarbures.
Ses réserves étaient estimées à une centaine
d’années voire plus. La réalité pourrait être moins
optimiste. Car les estimations actuelles sont basées
sur des données souvent anciennes, livrées par les
pays producteurs sans aucune analyse critique, ni
tentative d’harmonisation. Parfois, elles ne distinguent
même pas les différentes variétés de charbon :
du plus noble énergétiquement, l’anthracite, au plus
pauvre, le lignite. Le contexte géologique du char-
Production mondiale de charbon
k
L’or noir manque déjà ?
Dans la mesure où les informations officielles ne sont absolument pas fiables (1, 7, 9), seules les analyses
des experts indépendants, fondées sur des données objectives et traitées avec rigueur, présentent, dans le
brouillard actuel, une certaine crédibilité. Ainsi, les prévisions de l’Association for Study of Peak Oil – basées
sur des modèles comme celui qui avait permis à King Hubbert, géologue américain, de prévoir le déclin de
la production de pétrole des États-Unis dans les années 1970 – sont bien pessimistes : la plupart des grands
gisements et plus de 60 pays auraient déjà dépassé leur pic de production ou vont bientôt l’atteindre. Ce serait,
depuis 2005-2006, le cas de l’Arabie saoudite, premier producteur et qui détient les principales réserves
mondiales. Ces experts anticipent le pic de production mondial vers 2010, estimation confortée par les fortes
hausses du prix du baril depuis cinq ans. Ils rappellent que les découvertes des grands champs pétroliers
remontent toutes aux années 1960-1970 et que, depuis vingt ans, le volume d’huile nouvellement découvert
est inférieur à celui que nous consommons. Selon l’Institut français du pétrole, pour 2 à 3 barils de pétrole
consommés, 1 est découvert aujourd’hui. Autrement dit, nos réserves s’épuisent. La compagnie Shell, qui fit
scandale en 2004 pour avoir volontairement surestimé le volume de ses réserves, continue de les revoir à la
baisse. Même des découvertes majeures dans les derniers refuges encore insondés, par exemple l’Arctique,
ne retarderaient l’échéance que de quelques années.
De plus en plus d’instances (BGR, WEC, AIE) revoient les prévisions à la baisse
et estiment désormais le pic de production entre 2025 et 2030.
INFOGRAPHIE : LUDOVIC DUFOUR D’APRÈS BGR, WEC, AIE
bon est également plus complexe et moins connu
que celui des hydrocarbures, ce qui rend encore
plus incertaine la distinction entre ressources et
réserves. Ces dernières sont en cours de réévaluation.
Déjà, le Bureau allemand pour les géosciences
et les ressources et le Conseil mondial de l’énergie
ont récemment divisé par deux le niveau des
réserves, estimé il y a vingt-cinq ans (4), pour les
évaluer aujourd’hui à 300 Gtep. Comme l’Agence
internationale de l’énergie dans son scénario alternatif
2006, ces deux instances estiment le pic de
production vers 2025-2030, culminant à 30 % seulement
au-dessus de la production actuelle qui est
de 3 Gtep par an (fig. 5).
Concentré d’énergie…
Et l’uranium 235, le combustible nucléaire des centrales
actuelles ? Abstraction faite des surgénérateurs,
qui devraient multiplier au moins par 40 le
rendement du minerai (lire « L’heure de la relance
atomique », p. 56), actuellement, le prix du combustible
n’intervient que marginalement dans le coût du
kilowattheure (kWh) nucléaire. Pour preuve, le prix
de l’uranium a quintuplé, passant de 20 à 100 dollars
par kilogramme entre 2000 et 2007, anticipant
ainsi le redémarrage du nucléaire sans que cela ne
décourage les projets de nouvelles centrales. Ainsi,
la Chine envisage de doubler, d’ici à 2020, son parc
de 10 centrales en activité et de 5 en construction.
En cas de pénurie et au prix d’un modeste surcoût
du kilowattheure, les réserves augmenteront. Des
gisements, jusqu’ici négligés, car plus pauvres en
minerai, seront rentabilisés. Aujourd’hui, l’ensemble
des ressources est évalué entre quatre-vingt-cinq
ans et plusieurs siècles. Une évaluation basée sur le
parc actuel mondial de 440 réacteurs et la technologie
d’aujourd’hui (5). Elle suppose, faute de mieux,
que le progrès technologique compensera la croissance
du parc.
Connaître la disponibilité de ces différentes sources
d’énergie (y compris renouvelables) est, bien sûr,
indispensable pour établir un scénario énergétique,
mais il faut également prendre en compte leurs performances
respectives ainsi que les risques environnementaux
qu’elles peuvent engendrer. En particulier,
la notion de concentration de l’énergie est
fondamentale. À ce titre, les énergies renouvelables
(solaire, géothermie, hydraulique ou éolien)
ainsi que la biomasse sont placées loin derrière les
combustibles fossiles, car ce sont des énergies diffuses.
Par exemple, il faut 10 000 éoliennes pour
produire autant d’énergie qu’une centrale au gaz
de 500 mégawatts. Sans compter que certaines
applications, comme les transports, requièrent, de
fait, une énergie concentrée. Enfin, dans le cas de
l’éolien et du solaire, la production est intermittente.
Le rendement vrai est alors réduit à 30 % de la puissance
théorique. Une dilution supplémentaire qui
impose de développer des dispositifs de stockage de
l’énergie. De son côté, le chauffage solaire ou géothermique,
qui nécessite une concentration moindre,
est moins pénalisé. Un autre exemple peut illustrer
les différences de concentration entre énergies fossiles
et renouvelables : l’avion. Si, en 1904, les frères
Wright ont fait voler le premier avion, c’est qu’ils ont
disposé de la puissance et de la légèreté du moteur à
essence. Aujourd’hui, nous commençons tout juste
à faire voler des drones : leurs ailes, couvertes de
panneaux solaires, sont démesurées pour capter et
concentrer suffisamment d’énergie.
… Et complément renouvelable
Une preuve supplémentaire, s’il en faut, que le pétrole
est une substance miraculeuse. Et cela, malgré les
pollutions qu’il entraîne. En effet, il concentre le
plus d’énergie par unité de masse et brûle aux plus
hautes températures, assurant ainsi le meilleur rendement.
Son transport est facile et sans risques. Et
il était, jusqu’ici, assez simple à extraire du sol à un
prix, jusque-là, insignifiant (quelques dollars par
baril, 1 baril = 159 litres). Voilà pourquoi plus de
40 % de l’énergie consommée actuellement dans le
monde est dérivée du pétrole. On lui doit l’expansion
économique du xx e siècle, unique dans l’histoire de
l’humanité (6, 7). L’épuisement du pétrole sera donc
un choc, et l’addition sera d’autant plus salée que la
transition n’aura pas été anticipée. Le prix de sa substitution
par les énergies renouvelables sera très élevé
tant énergétiquement qu’économiquement.
Néanmoins, nous devons nous engager dans une
politique volontariste en faveur des énergies renouvelables
et, si possible, tout de suite. Car à moins de
100 dollars le baril de pétrole, les énergies renouvelables
ne sont guère rentables. Au prix d’énormes
investissements, elles le deviendront quand le baril
d’or noir flirtera avec les 200 dollars (8).
Ce sevrage énergétique imposé milite aussi en
faveur d’un engagement accéléré vers le nucléaire,
en raison de son extraordinaire concentration énergétique
et en dépit de son manque de flexibilité.
Certains caressent l’espoir d’un avenir énergétique
à nouveau serein, si la fusion nucléaire était
maîtrisée. Néanmoins, la réalité est tout autre. En
Chine, par exemple, en dépit d’efforts en faveur du
nucléaire, en 2020, 75 % des centrales seront encore
au charbon ! Sans compter qu’ailleurs on annonce le
retour de « King Coal », le roi charbon. Un recours
inacceptable s’il ne s’accompagne pas de la séquestration
du gaz carbonique émis (lire « Objectif : zéro
émission », p. 60). La combustion du charbon émet
près de deux fois plus de gaz carbonique que celle
du pétrole ou du gaz !
Centrales au charbon, pourvu qu’elles séquestrent
leur CO 2 , et centrales nucléaires, nous devrions
aller vers des sources d’énergies très concentrées.
À travers les réseaux de distribution, le principal
vecteur de l’énergie serait l’électricité ; les énergies
renouvelables assurant un complément, plus à
portée de l’utilisateur. Sous couvert d’une réorganisation
industrielle et sociétale majeure, la troisième
révolution prométhéenne est peut-être pour
bientôt. ● A. N.
POUR EN SAVOIR PLUS
Association for Study of Peak Oil (Aspo) : www.
aspofrance.org/
(4) W. Zittel et al.,
Coal : Resources
and Future
Production, EWGseries
n°1, 2007.
(5) AEN/OCDE et
AIEA, Uranium
2005 : ressources,
production,
demande, 2006.
(6) A. Nicolas,
Futur empoisonné,
quels défis ?
Quels remèdes ?,
Belin, 2007.
(7) Y. Cochet, Pétrole
apocalypse, Fayard,
2006 (sur site, 2005).
(8) M. D. Savinar,
The Oil Age is Over,
Morris, 2004.
(9) J.-L. Wingert, La
Vie après le pétrole,
Autrement, 2005.
34 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 35
© SOLAR IMPULSE/EPFL CLAUDIO LEONARDI
FAIRE VOLER UN AVION
SOLAIRE, JOUR ET NUIT,
SANS CARBURANT :
TEL EST LE DÉFI
QUE LE SUISSE FRANCK
PICARD TENTERA
DE RELEVER EN 2011.

MODÉLISATION EAU
Les nouveaux défis
de l’eau
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-CHRISTOPHE MAJANI D’INGUIMBERT
Frans
Schulting
est directeur général
de la Global Water
Research Coalition,
à Rhenoy,
aux Pays-Bas.
f.lschulting
@freeler.nl
De conception ancienne, les infrastructures actuelles de distribution et
de collecte des eaux doivent être entièrement revues pour apporter eau
potable et assainissement pour tous, tout en préservant la ressource.
Les chiffres sont éloquents : aujourd’hui,
1,1 milliard d’êtres humains n’ont pas accès
à une eau potable de qualité et 2,4 milliards
vivent sans système d’assainissement
adapté, soit plus de la moitié de la population
mondiale (1). Or chacun sait que l’eau potable,
la collecte des eaux usées et leur assainissement
sont essentiels pour le bien-être humain, d’abord
du strict point de vue sanitaire, mais aussi pour le
développement industriel et agricole. Ajoutons que
la population mondiale augmente de 80 millions de
personnes par an : on mesure le défi que représente
la fourniture de ces services à toute l’humanité.
Peut-on seulement espérer atteindre les objectifs
du Millénaire pour le développement fixés par les
36 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Nations unies : une réduction de moitié du nombre
de personnes qui n’ont pas accès de manière durable
à un approvisionnement en eau potable et à un système
d’assainissement d’ici à 2015 ? Cela supposerait
de fournir chaque jour un accès à l’eau potable
à 100 000 nouveaux habitants et un système d’assainissement
efficace à 220 000 nouvelles personnes,
l’équivalent d’une ville de 1 million d’habitants
tous les dix jours !
Parallèlement, lorsqu’elles existent, les infrastructures
actuelles doivent répondre à la demande liée
à l’urbanisation croissante. En 2030, la population
des villes devrait avoisiner les 5 milliards, contre
3,3 milliards prévus en 2008. Les ressources d’eau
douce sont, par ailleurs, soumises à une compétition
NOTRE SYSTÈME DE
TRAITEMENT DES EAUX
USÉES A FAIT SES
PREUVES, COMME ICI À
SAINT-MALO. MAIS IL
EST PEU ADAPTÉ AUX
RÉGIONS PAUVRES EN EAU.
croissante entre les usages domestiques, industriels
et agricoles. L’agriculture absorbe aujourd’hui plus
de 70 % des prélèvements d’eau douce, contre moins
de 10 % pour la consommation d’eau potable à usage
domestique (qui varie de plus de 800 litres par jour au
Canada à 1 litre par jour en Éthiopie). L’irrigation est
en effet devenue essentielle pour nourrir la planète :
même si elle ne concerne que 17 % des terres cultivées
dans le monde, ces dernières produisent plus
du tiers de l’alimentation mondiale. Souvent, malheureusement,
de façon peu efficace : les méthodes
d’irrigation sont inadaptées, et plus de la moitié de
l’eau est parfois gaspillée avant même d’avoir atteint
les cultures. La communauté mondiale de l’eau
doit ainsi faire face à un double défi : d’une part,
accroître l’accès à l’eau potable et à l’assainissement
sur la planète, et de l’autre, garantir et optimiser la
performance des systèmes d’alimentation en eau
potable et d’assainissement déjà en place.
Un triple objectif
Comment assurer un équilibre durable entre tous
ces besoins et les acteurs impliqués au niveau régional,
national et même international ? La seule
solution est d’instituer une « gestion intégrée des
ressources en eau », une approche globale suivant
un triple objectif : économique, environnemental
et social. Les concepts récents d’eau virtuelle et
d’empreinte sur l’eau (lire « Les enjeux mondiaux
de l’eau virtuelle », ci-contre) sont un premier
pas dans cette direction. Néanmoins, contrairement
à ce que l’on pourrait supposer, disposer de
la ressource et des infrastructures ad hoc ne suffit
pas. Toutes les populations ne sont pas logées à la
même enseigne et elles n’ont pas toutes accès à ces
services, comme le démontre clairement le nouvel
Indice de pauvreté en eau (lire « Stress hydrique et
pauvreté », p. 38).
De nombreuses études ont été entreprises ces dernières
années pour identifier les tendances globales
susceptibles d’avoir un impact sur le secteur de l’eau
: l’Union européenne finance ainsi de grands projets
comme Techneau (Technology Enabled Universal
Access to Safe Water) pour l’approvisionnement en
eau potable, et Switch (Sustainable Water Improves
Tomorrow’s Cities Health), tous deux lancés en 2006, le
second en association avec les Nations unies. Il ressort
de ces études que la mondialisation et les modifications
de comportement devraient jouer un rôle important,
tout comme les technologies émergentes, les nouveaux
polluants ou l’utilisation de l’eau en bouteille. Mais
les principaux facteurs de changement sont ailleurs.
Ils dépendront de quatre grandes tendances.
La première est la démographie. La croissance de
Les enjeux mondiaux
de l’eau virtuelle
D’une production à une autre, la consommation
d’eau varie considérablement. Pour en tenir compte,
la notion « d’eau virtuelle » est apparue dans les
années 1990 : c’est la quantité d’eau douce utilisée
pour la production d’un bien ou d’un service. On la
calcule en additionnant les consommations d’eau
à chaque étape de la chaîne de production. Il faut
ainsi quelque 1 300 litres pour obtenir 1 kilogramme
(kg) de blé, 1 900 litres pour 1 kg de riz et plus de
15 500 litres pour 1 kg de bœuf. Cette eau est dite
« virtuelle », car elle n’est plus présente dans le
produit final. Le concept ne s’applique pas seulement
aux aliments : la quantité d’eau virtuelle d’un
tee-shirt en coton de 250 grammes est ainsi d’environ
2 000 litres et celle d’une feuille de papier
A4 (80 grammes par mètre carré) est de 10 litres.
On peut aussi en déduire l’« empreinte sur l’eau »
de chaque habitant en additionnant l’eau virtuelle
de tous les produits consommés ou achetés,
ainsi que la consommation quotidienne d’eau du
robinet. En Asie, une personne consomme en
moyenne 1 400 litres d’eau virtuelle par jour, contre
4 000 litres en Europe (3). L’empreinte sur l’eau d’un
pays dépend de sa consommation nationale, mais
aussi de son profil (sa proportion de viande dans
l’alimentation, par exemple), ainsi que des pratiques
agricoles. Elle est de 2 500 mètres cubes (m 3 ) par
habitant et par an pour les États-Unis, contre
1 875 m 3 en France et 700 m 3 en Chine. La moyenne
mondiale est de 1 240 m 3 .
On évoque aussi de plus en plus cette notion dans le
cadre des échanges commerciaux internationaux
de biens et de services. En important une tonne
de bœuf, un pays « sauve » ainsi 15 000 m 3 de ses
ressources en eau, que le pays exportateur a, lui,
consommés. À ce titre, les États-Unis, l’Argentine,
la France et le Vietnam comptent parmi les plus
grands exportateurs d’eau virtuelle, alors que le
Japon, les Pays-Bas, la Chine et l’Espagne sont
parmi les principaux importateurs. Ce nouveau
commerce d’eau virtuelle ajoute une dimension
aux problématiques de gestion de l’eau.
la population et les migrations auront bien sûr un
impact sur les besoins en eau, mais aussi sur leur
localisation. Dans les pays en développement, les
prévisions indiquent que la population urbaine
pourrait atteindre 3,9 milliards de personnes
en 2030, contre 1,9 milliard en 2000,
MODÉLISATION EAU
k
(1) The Water Atlas,
Myriad Edition Ltd,
2004.
(2) Global Water
Research Coalition
sur : www.globalwat
erresearchcoalition.
net (en anglais).
(3) A. Y. Hoekstra
et A. K. Chapagain,
Water Resource
Management, 21, 34,
2007.
(4) P. Lawrence
et al., The Water
Poverty Index :
an International
Comparison, Keele
Economic Research
Papers, 2002.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 37

MODÉLISATION EAU
PLUS DE 40 %
DE LA POPULATION
DES PAYS LES MOINS
AVANCÉS N’ACCÈDE PAS
FACILEMENT À UNE EAU
POTABLE, PAR EXEMPLE
EN AFRIQUE.
* Le Produit
intérieur brut
(PIB) est
la valeur totale
de la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
© URSULA MEISSNER/LAIF-REA
Stress hydrique et pauvreté
On évalue les risques de pénurie d’eau avec un indicateur : l’Indice de stress hydrique (ISH), qui précise si la
demande dépasse la ressource disponible. C’est le rapport entre la demande et la ressource d’eau renouvelable
disponible dans une région ou dans un pays. Cette dernière correspond à la quantité d’eau circulant
dans les rivières et les aquifères, cette eau venant soit des précipitations sur la région, soit des réserves
des régions voisines, via les fleuves et les aquifères transfrontaliers. En Europe, la Norvège et la Suède ont,
sans surprise, un faible ISH, reflétant l’absence de stress hydrique, alors que Chypre, Malte, la Bulgarie, la
Belgique et l’Espagne sont moins privilégiés.
Mais l’ISH n’est pas la seule pièce du puzzle. Même si nous ne sommes pas tous logés à la même enseigne, la
manière dont chaque communauté utilise et gère ses ressources en eau et son impact sur l’environnement
compte beaucoup. C’est ce que traduit l’Indice de pauvreté en eau (IPE), proposé en 2002 par l’économiste
britannique Peter Lawrence, de l’université Keele, et par ses collègues du Centre d’écologie et d’hydrologie
de Wallingford (4). Il est calculé à partir de nombreux paramètres comme les ressources en eau et le stress
hydrique, mais aussi l’accès à l’eau courante et à l’assainissement, la richesse (en particulier le Produit intérieur
brut, PIB* ), la mortalité infantile, l’éducation, la consommation d’eau pour les usages domestiques,
industriels et agricoles... Il permet donc une évaluation plus complète de la gestion de l’eau. Les pays développés
et riches en eau comme la Finlande et la Norvège ont ainsi les plus forts IPE (78 et 77), alors que les
pays pauvres souffrant d’une pénurie en eau, comme l’Éthiopie, le Niger et Haïti, sont en bas de la liste avec
des valeurs autour de 34. Les scores de la France (68), des Pays-Bas (69) et des États-Unis (65) sont assez
comparables. Les IPE de pays émergents comme la Chine (51) et l’Inde (53) sont du même ordre que ceux
d’Israël (54) et de Singapour (56). Les scores similaires de ces quatre pays cachent cependant des situations
très disparates : alors que les deux premiers disposent de larges ressources en eau, les deux derniers font
face à un stress hydrique important, mais ils ont mis en place des programmes ambitieux d’accès à l’eau et
disposent d’un PIB élevé.
38 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
k
ce qui provoquera une forte demande dans des
zones relativement concentrées. Dans les pays développés,
dans une moindre mesure, c’est l’accroissement
du nombre de foyers composés d’une seule
personne qui entraînera une hausse de la consommation
d’eau par habitant, simplement en raison de
la perte d’économies d’échelle. Globalement, ces
différents facteurs démographiques provoqueront
un stress hydrique sévère dans un grand nombre de
régions du monde.
Le deuxième facteur est le changement climatique,
qui risque de multiplier les événements
météorologiques extrêmes : sécheresses, inondations,
tempêtes... À long terme, cela pourrait avoir
des conséquences sur la disponibilité des ressources
en eau. Par ailleurs, ces pluies plus intenses et plus
concentrées constitueront un défi pour les systèmes
urbains d’évacuation des eaux usées et des eaux
pluviales (lire « Une démarche globale », p. 74).
D’une façon générale, le réchauffement climatique
accélérera le rythme du cycle de l’eau, d’où
l’urgence d’accroître la flexibilité des systèmes de
distribution et de collecte.
Le troisième facteur est dans tous les esprits : il
s’agit de l’énergie. Le secteur de l’eau connaît une
forte augmentation de ses dépenses énergétiques,
© TIBOR BOGN·R/CORBIS
non seulement en raison de la hausse du coût
de l’énergie, mais surtout à cause de l’évolution
technologique des procédés de traitement : les technologies
de pointe d’épuration des eaux sont désormais
capables d’éliminer les polluants à l’état de
trace, comme les produits pharmaceutiques, mais
au prix d’une consommation énergétique accrue.
De même, l’exploitation des nouvelles sources d’eau
douce utilisées dans les zones de stress hydrique est
gourmande en énergie : le dessalement de l’eau de
mer en consomme ainsi deux à trois fois plus que les
systèmes d’approvisionnement conventionnels (lire
« Boire les océans », p. 66).
Une autre gestion de l’eau
La quatrième tendance concerne le vieillissement des
infrastructures et, donc, leur dégradation. Un état de
fait qui pose problème dans de nombreux pays. Les
installations de réseaux urbains d’alimentation en eau
potable et d’évacuation des eaux usées représentent
d’énormes investissements. Même si leur durée de
vie est assez longue, en général de plusieurs décennies,
leur entretien et leur rénovation ne sont pas toujours
réalisés à temps. Or, des conduites en mauvais
état affectent la qualité de l’eau distribuée et risquent
de contaminer les eaux souterraines et les sols. En
Europe, quelque 5 milliards d’euros sont dépensés
chaque année pour réhabiliter les réseaux. Aux États-
Unis, où ils ont plus de cinquante ans, on estime qu’il
faudrait pour cela 700 milliards de dollars.
Tous ces facteurs nous poussent à réévaluer notre
approche traditionnelle de la gestion des eaux
urbaines, qui n’est plus adaptée à nos besoins. Les
méthodes de potabilisation et d’assainissement
de l’eau utilisées dans le monde ont, en effet, été
inventées au milieu du xix e siècle et se sont développées
dans des parties du monde où la ressource
était abondante. Leur principe est une circulation
« en boucle » où l’eau va de la source au robinet, puis
de l’évier à l’égout qui l’achemine jusqu’à la station
d’épuration, avant de repartir dans la nature.
Du point de vue de la santé publique, ce système
a largement fait ses preuves pour fournir une eau
potable de qualité et un assainissement adéquat.
Évolution de la consommation mondiale d’eau
MODÉLISATION EAU
k
À SINGAPOUR,
LE BASSIN DE MARINA
BAY, BIENTÔT ISOLÉ
DE LA MER, RETIENDRA
LES EAUX DE PLUIE
ET DEVIENDRA UNE
RÉSERVE D’EAU DOUCE.
L’agriculture absorbe plus de 70 % de l’eau douce dans le monde. L’eau potable
compte pour moins de 10 %.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 39
INFOGRAPHIE : LUDOVIC DUFOUR-SOURCE SVGW/SSIGE

MODÉLISATION EAU
AU SAHEL, UNE
MEILLEURE GESTION
DE L’EAU EST VITALE.
LA RESSOURCE NE
MANQUE PAS, MAIS DE
TERRIBLES SÉCHERESSES
FRAPPENT LA RÉGION.
k
Des défis restent bien sûr à relever, comme
l’optimisation de la consommation d’énergie et le
devenir des eaux usées. Des sources d’inquiétude
subsistent aussi, comme l’impact des effluents sur le
milieu aquatique, en particulier des micropolluants
tels les perturbateurs endocriniens* .
En revanche, il est clair que ce système ne sera pas
capable de relever le défi de l’eau dans les régions
où les ressources sont limitées. Il nécessite en effet
de grandes quantités d’eau pour diluer et évacuer
les déchets, puis pour les transporter et les déverser.
Ce principe doit, à l’évidence, être révisé. Ne peuton
pas concevoir une manière plus intelligente et
plus écologique de gérer cette précieuse ressource ?
Ne pourrions-nous pas mieux la stocker localement
pour combler le déséquilibre entre les quantités d’eau
nécessaires et celles disponibles ?
Le Saint-Graal de l’eau n’a pas encore été découvert,
mais de nombreuses recherches (2) sont en cours pour
développer les briques nécessaires à la construction de
ces nouveaux concepts, comme les programmes européens
Techneau et Switch. Ces nouvelles approches
étudient entre autres la « fermeture » des cycles de
l’eau : le principe est de réutiliser l’eau plusieurs
fois, après un traitement approprié, avant qu’elle ne
retourne à la source. Un autre aspect est la prise en
compte de ressources alternatives comme les eaux
souterraines saumâtres, l’eau de mer, les eaux pluviales
et les eaux usées (lire « Eaux usées : un puits de
40 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
ressources », p. 69). L’idée serait d’utiliser des eaux
de différentes qualités selon les usages – domestique,
industriel ou agricole – en optimisant cette qualité
seulement lorsque c’est nécessaire.
Retour aux sources
Pour limiter l’assainissement autant que possible, la
prévention des contaminations et le traitement des
eaux usées pourraient se faire à la source, par exemple
dans les hôpitaux ou les maisons de retraite pour éliminer
les produits pharmaceutiques. On pourrait
aussi mettre au point des systèmes d’assainissement
économiques en eau, ou n’en utilisant pas du tout,
comme les égouts à vide, au principe similaire à
celui des toilettes des avions, ou les toilettes à compost.
Par ailleurs, des systèmes intelligents de gestion
des flux permettraient de faire face aux épisodes
pluvieux violents, mais aussi de stocker ces eaux
pluviales pour les réutiliser. À l’avenir, les capteurs
joueront un rôle majeur tout au long du cycle de
l’eau, pour mesurer non seulement des caractéristiques
physiques comme la température, le débit ou
la pression, mais, aussi, des paramètres de qualité
comme la présence de produits pharmaceutiques
ou d’autres micropolluants organiques.
Un autre principe directeur concernera les économies
d’énergie. C’est en effet le coût énergétique qui
limite, pour l’instant, les possibilités d’épuration
des eaux : si l’énergie n’était pas limitée, on pour-
© DAVID ROSE/PANOS-REA
Demain, l’eau à volonté ?
Si les moyens d’approvisionnement en eau suivaient le développement des communications au cours des siècles,
quel serait le pendant du « téléphone portable » qui rendrait l’eau accessible à tous et à tout moment ? Une pile à
combustible utilisant nos déchets pour produire de l’eau, à partir d’oxygène et d’hydrogène ? Une bouteille se remplissant
à l’infini ?
Époque Moyen de communication Approvisionnement en eau
Dans le passé... Oral. Eau bue là où elle est disponible.
Puis... Développement de l’écriture : Développement des bouteilles
messages envoyés par courrier. et des récipients pour transporter l’eau.
Ensuite... Connexions par fil ou par câble : Conduites : eau potable apportée
messages envoyés par téléphone dans les foyers.
ou par fax.
Aujourd’hui... Téléphone mobile permettant Un système d’eau potable
de communiquer avec tous, accessible à tous,
partout et à tout moment. partout et à tout moment ?
rait extraire l’eau potable de toutes les ressources en
eau. Une des solutions pourrait être de récupérer
l’énergie présente dans les eaux usées, en utilisant
les boues d’épuration pour la production de biogaz,
par exemple. Tout en développant ces nouvelles
technologies, veillons à ne pas oublier l’intérêt de
pratiques connues de longue date telles que la filtration
sur berge et la filtration lente sur sable. Elles
nécessitent peu de développement technologique et
sont particulièrement économes en énergie. Elles
conservent tout leur intérêt lorsqu’elles peuvent être
mises en œuvre.
Du sur-mesure
Il n’est ni possible ni souhaitable de développer
un concept unique. Nous avons au contraire
besoin d’une panoplie d’options et de technologies
pour les différentes phases du cycle de l’eau. Les
nouveaux concepts durables doivent être taillés
sur mesure en fonction des ressources disponibles
et de la taille des communautés à alimenter
(lire « Mieux utiliser l’eau », p. 88). L’implication
des utilisateurs et des organes régulateurs, dès le
début des projets, sera d’une grande importance pour
en garantir l’acceptation. L’exemple de Singapour
montre que ces nouveaux concepts intégrés pour
le cycle de l’eau deviennent aujourd’hui réalité. Ce
pays aux ressources hydriques très limitées a mis en
place un programme efficace de préservation de
l’eau, incluant le captage direct des eaux de pluies
et la réutilisation des eaux usées pour diversifier
les apports, avec une forte implication de la population.
De même, dans toutes les régions de stress
hydrique, il faudra mettre en place des systèmes
utilisant diverses ressources et consommant l’eau
d’une façon plus efficace. Il est évident que l’utilisation
des énergies renouvelables et la limitation
des fuites d’eaux usées dans l’environnement font
partie intégrante de cette approche.
Comme ils ont peu à voir avec les installations
actuelles, ces systèmes se développeront d’abord
dans des zones dénuées d’équipements de gestion
des eaux : de nouvelles zones urbaines, des régions
plus rurales et, surtout, les pays en développement. À
l’évidence, le monde industrialisé est, pour l’instant,
pris au piège par sa vieille infrastructure. Néanmoins,
soutenir la mise en place de ces installations dans
les pays émergents permettra aux pays développés
d’ouvrir la voie à des concepts nouveaux, robustes
et éprouvés. Des concepts qui permettront de remplacer
leurs propres infrastructures dans les décennies
à venir. Cet investissement dans des solutions
appropriées est la garantie d’un avenir prospère, tant
du point de vue de l’accès à la ressource en eau que
du point de vue économique.
Mais ces nouveaux concepts et ces nouvelles
technologies ne suffiront pas. Pour que ces scénarios
deviennent réalité, il faut aussi un environnement
politique régional stable et des capacités de
construction et de planification adéquates. ● F. S.
POUR EN SAVOIR PLUS
Portail eau de l’Unesco : www.unesco.org/water/
index_fr.shtml
Programme Switch : www.switchurbanwater.eu
(en anglais).
Programme Techneau : www.techneau.org (en anglais).
MODÉLISATION EAU
* Un perturbateur
endocrinien est
une molécule
chimique capable
d’influer sur les
communications
hormonales
entre les cellules
de l’organisme.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 41

MODÉLISATION SANTÉ
Controverses sur
les maladies émergentes
LES GRANDS MOYENS
ONT ÉTÉ EMPLOYÉS EN
2006 À LA RÉUNION,
POUR ÉRADIQUER LES
MOUSTIQUES, VECTEURS
DU CHIKUNGUNYA.
Marie Schal
est journaliste
Moustiques, moucherons piqueurs... les vecteurs d’épidémies potentielles
sont surveillés de près. Quant à savoir s’ils se propagent à la faveur du
réchauffement climatique, de la mondialisation, de la déforestation...
Pour la première fois, une épidémie de
chikungunya s’est déclarée sur le continent
européen, touchant plus de 250 personnes
dans la province de Ravenne. Le virus,
transmis par des moustiques, avait déjà fait parler de
lui en 2006 en provoquant une épidémie majeure
dans les îles de l’océan Indien. Mais la maladie ne
s’était encore jamais propagée hors des tropiques.
La faute au réchauffement climatique ? Avec la hausse
des températures, une des craintes est précisément
que les maladies transmises par les insectes et les
scientifique. L’alerte est venue d’Italie le 30 août dernier.
42 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
acariens ne remontent vers les zones tempérées (1).
Les vecteurs de ces maladies, moustiques, moucherons
ou tiques, sont en effet sensibles au climat. Des
hivers plus doux devraient leur permettre de survivre
plus au nord. Des étés plus longs pourraient
augmenter la période de transmission des maladies.
Et les pluies plus abondantes, faciliter le développement
de certaines larves d’insectes. Plusieurs modèles
prédisent ainsi une extension géographique du paludisme
dans les décennies à venir (2). Sans parler des
épidémies de dengue, une maladie virale transmise
par les mêmes moustiques que le chikungunya.
© EYEDEA/GAMMA/BOUHET RICHARD
Les simulations de Simon Hales, de l’université néozélandaise
d’Otago, suggèrent que plus de la moitié
de la population mondiale pourrait y être exposée
en 2085, contre 35 % à 40 %, aujourd’hui (3).
Ces prévisions alarmistes sont néanmoins très
controversées. « Il y a beaucoup d’exagération sur le
sujet », juge Paul Reiter, de l’Institut Pasteur. Une prudence
partagée par d’autres confrères. « Ces modèles
sont simplifiés, explique Jean-François Guégan, de
l’Institut de recherche pour le développement (IRD).
Ils ne représentent absolument pas la réalité, car ils
ne tiennent compte ni de l’écologie, ni de l’évolution
des interactions vecteurs-pathogènes* . » L’étude de la
situation actuelle ne permet pas non plus de trancher
: « On pense que le réchauffement climatique
pourrait effectivement provoquer des remontées de
vecteurs, mais on n’a pour l’instant aucune donnée
démontrant ce lien », poursuit-il.
Recherche responsables...
De nombreux facteurs peuvent en effet expliquer
la migration ou la modification du comportement
des vecteurs et, dans leur sillage, l’apparition d’une
maladie : déforestation, modification des pratiques
agricoles, migrations humaines et transport des marchandises...
C’est justement le cas pour le moustique
Aedes albopictus, qui a propagé l’épidémie de
chikungunya en Italie. À l’origine cantonné en Asie,
ce moustique a gagné les États-Unis dans les années
1980, avant de s’installer en Europe au cours de la
décennie suivante. Il est aujourd’hui bien établi en
Italie et dans le sud de la France, mais on le rencontre
aussi en Belgique et en Hollande. Ses œufs, capables
de résister plusieurs mois à sec, voyagent dans les
cargaisons de pneus. Une fois le vecteur présent en
Italie, l’introduction du virus, vraisemblablement par
un voyageur infecté, a suffit à déclencher l’épidémie.
« C’est un vecteur expansionniste, qui profite de la
mondialisation pour étendre son aire de reproduction,
explique Didier Fontenille, de l’IRD. Mais cela
n’a rien à voir avec le réchauffement climatique. Ce
moustique est très bien adapté à l’hiver. »
Qu’en est-il du paludisme ? La question a fait l’objet
d’innombrables études, aux résultats contradictoires.
Les indices les plus forts viennent d’une augmentation
du nombre de cas sur les hauts plateaux africains.
Une recrudescence du paludisme a aussi été observée
dans certaines régions d’Amérique du Sud et en
Russie, mais rien ne permet d’affirmer qu’elle soit
liée au climat, plutôt qu’à une baisse de vigilance, à
la déforestation ou à la croissance démographique.
« Néanmoins, assure Didier Fontenille, il n’y a pas de
risque de réintroduction du paludisme en Europe, car
il existe une surveillance et des médicaments efficaces.
On n’aura donc pas d’épidémie, car on pourra couper
tout de suite le cycle. »
La migration récente d’autres vecteurs est en revanche
source de préoccupation. Deux types de moucherons
piqueurs sont étroitement surveillés : les phlébotomes,
qui transmettent la leishmaniose, et les culicoïdes,
vecteurs de la fièvre catarrhale ovine. La leishmaniose
est une maladie parasitaire cutanée ou viscérale
qui, en Europe, touche surtout les chiens, mais
peut aussi se transmettre à l’homme. Ces dernières
années, la distribution géographique des phlébotomes
s’est modifiée dans le sud de la France et ils ont été
signalés en Allemagne, dans le bassin rhénan. La
fièvre catarrhale ou maladie de la « langue bleue »
du mouton est, quant à elle, nouvelle sur le continent.
Les moucherons sont apparus en France sur
le littoral méditerranéen en 2003, avant de se disperser
rapidement. Des foyers de la maladie ont été
signalés en 2006 aux Pays-Bas, en Allemagne, en
Belgique et, très récemment, au Danemark et en
Suisse. « On se demande s’il n’y a pas une
composante climatique dans l’apparition
de ces épidémies. On n’a aucune preuve
formelle, mais des suspicions »,
explique Didier Fontenille.
Une lourde tâche sera donc de
faire le tri entre tous les facteurs
intervenant dans l’émergence de
ces maladies. C’est ce à quoi s’attelle
le projet Emerging Diseases in
a Changing European Environment
(Eden (4)), lancé en 2004 par l’Union
européenne et qui regroupe 47 partenaires
de 24 pays pendant cinq ans. Même
si le climat semble pour l’instant accessoire, « il y
a un effet d’échelle, pondère Jean-François Guégan.
L’impact de la déforestation est local, directement
perceptible. Les effets des événements à large échelle
comme le changement climatique se font sentir à long
terme. Si l’on ne voit rien aujourd’hui, cela ne veut
pas dire qu’il en sera de même dans cinquante ans ».
Une hypothèse peu évoquée, mais pourtant plausible,
est au contraire la diminution des maladies
à vecteurs en certains points du globe. Car ceux-ci
ne supportent pas non plus les trop hautes températures.
● M. S.
POUR EN SAVOIR PLUS
Organisation mondiale de la santé : www.who.int/
topics/climate/fr/
Emerging Pests and Vector-Borne Diseases in
Europe, W. Takken et B.G.J. Knols (dir.), Wageningen
Academic Publishers, 2007.
MODÉLISATION SANTÉ
(1) L. Schalchli,
« Parasites en
tout genre »,
Les Dossiers de La
Recherche, 17, 2005.
(2) A. J. McMichael
et al., The Lancet,
367, 859, 2006.
(3) S. Hales et al.,
The Lancet, 360, 830,
2002.
(4) www.edenfp6project.net//
(en anglais).
© EYEDEA/GAMMA/BOUHET RICHARD
QUI SAIT COMMENT
CES MOUSTIQUES
(ICI AEDES ALBOPICTUS)
SURVIVRONT
ET MIGRERONT ?
* Les interactions
vecteurspathogènes
sont
les interactions
biologiques
entre le vecteur
(moustique...) et le
virus ou le parasite
qu’il transmet.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 43

MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
Robert
Barbault
est directeur
du département
écologie et gestion
de la biodiversité
du Muséum national
d’histoire naturelle
(MNHN) de Paris.
Biodiv.
Barbault@snv.
jussieu.fr
SANS VÉGÉTATION,
LA VIE EST IMPOSSIBLE
SUR TERRE. EN FRANCE,
SUR 4 500 ESPÈCES DE
PLANTES RECENSÉES,
943 SONT MENACÉES.
Le nombre d’espèces vivant à la surface de
notre planète chute à une vitesse inédite
dans l’histoire de la Terre. Or, la biodiversité
des milieux est le garant de leur productivité,
de la bonne pollinisation des plantes,
de l’adaptation aux changements ; elle participe à la
régulation du climat, au maintien de la qualité de
l’eau et de la fertilité des sols. La vie humaine est
hautement dépendante de ces paramètres. Dans
quelle mesure celle que beaucoup appellent déjà la
sixième extinction de masse* va-t-elle affecter nos
modes de vie, sinon notre survie ? Répondre à cette
question exige de bien comprendre comment fonctionnent
les « réseaux trophiques », ces ensembles
de chaînes alimentaires liées entre elles au sein d’un
écosystème* et dans lesquelles l’énergie et la matière
circulent. Grâce à cette connaissance, des équipes
tentent aujourd’hui des simulations informatiques qui
donnent une idée de la manière dont les écosystèmes
peuvent évoluer. Cela ouvre, par la même occasion,
44 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
des pistes pour apprendre à concilier conservation
de la biodiversité et agriculture, besoin de développement
et sauvegarde de l’environnement.
On connaît bien les causes qui précipitent l’extinction
des espèces et qui sont en œuvre dans la crise actuelle :
la destruction et la dégradation des milieux (déforestation,
fragmentation des habitats, pollution…), la
surexploitation des populations animales et végétales
(chasse, pêche, récoltes), l’introduction et l’expansion
d’espèces exotiques et le réchauffement climatique.
Et puisque l’on sait que les espèces dépendent
les unes des autres à travers des réseaux alimentaires
complexes, on comprend que l’extinction d’une
espèce va induire, à son tour, une cascade d’extinctions
(lire « Bouleversements en cascade », p. 46) :
celle de telle plante fera disparaître les espèces d’insectes
qui s’en nourrissent, celle de tel insecte, les
espèces de plantes qu’il pollinise...
La majorité des spécialistes, sur la base de données
bien étayées pour les plantes, les vertébrés et quelques
groupes d’invertébrés, estime que le taux d’extinction
actuel des espèces est mille fois supérieur au
taux « naturel », comme le confirme le récent rapport
du Millennium Ecosystem Assessment, paru en
2005 (1) . La sixième crise d’extinction, imputable
à l’homme et à ses activités, est donc bien une réalité
: les experts de l’Union mondiale pour la nature
en évaluent chaque année les menaces à partir du
suivi de plus de 38 000 espèces.
Face à ce constat, les gouvernements se sont fixé, à la
conférence de Johannesburg de 2002, l’objectif ambitieux
de freiner significativement l’érosion de la biodiversité
à l’horizon 2010 — voire de la stopper en ce
qui concerne l’Union européenne. Cela suppose à la
fois d’agir sur les causes de la dégradation des milieux
et de l’accroissement des risques d’extinction d’un
nombre de plus en plus élevé d’espèces… et d’être en
mesure d’évaluer ce qui se passe, ainsi que l’efficacité
des mesures prises. C’est dans ce but que la septième
conférence des parties de la Convention de la diversité
biologique (2), qui s’est tenue à Kuala Lumpur
(Malaisie) en février 2004, a établi un premier jeu
d’indicateurs : la liste rouge des espèces menacées,
la surface terrestre concernée par les aires protégées,
le couvert forestier, la production d’azote par l’agriculture,
l’industrie ou les transports, etc.
Améliorer les indicateurs
Cependant, ces indicateurs doivent encore être
complétés. La liste rouge des espèces menacées ne
couvre pas un grand nombre de groupes d’invertébrés,
les aires protégées ne le sont qu’à des degrés divers,
et trop peu d’indicateurs sont quantitatifs. Chaque
pays, chaque région est incité à mettre en œuvre de
tels indicateurs, dont certains devront être adoptés à
l’échelle mondiale avant l’échéance de 2010.
En Europe, on dispose déjà de l’indicateur « oiseaux
MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
Que nous réserve le troisième millénaire ?
Les simulations commencent à dessiner l’avenir écologique de notre
planète. Mais elles se heurtent au manque de données, à la complexité
des interactions entre espèces, aux effets de seuil et à l’incertitude sur
les futurs modes de développement.
© C.VANDER EECKEN/REPORTERS-REA
communs ». En France, les données recueillies par
près de 1 millier d’amateurs préalablement formés,
sur 10 000 points d’observation répartis sur l’ensemble
du territoire métropolitain, permettent d’estimer les
effectifs de 95 espèces communes depuis 1989. On
y trouve des espèces spécialistes des zones humides,
des forêts, des prairies ou d’espaces cultivés, des insectivores,
des granivores, des frugivores et des rapaces
grands prédateurs, etc. Au-delà de l’intérêt qu’ornithologues
ou amoureux de la nature peuvent avoir
pour le devenir des pinsons, bouvreuils et autres
faucons crécerelles, les fluctuations de cet indicateur,
dont on peut analyser séparément les différentes
composantes, traduisent l’évolution de la qualité des
milieux dont dépendent, comme nous, ces animaux
(Lire « Oiseaux communs : un indicateur de biodiversité
», p. 49).
Pour l’heure, ce genre d’indicateur reste trop rare.
Les informations disponibles sur les changements
de statut des espèces, d’effectifs des populations,
d’étendue et de conditions des habitats demeurent
parcellaires (3), avec des carences considéra-
k
L’OURS POLAIRE,
LE PLUS GRAND
DES CARNIVORES
TERRESTRES, EST
SUR LA LISTE ROUGE DES
ESPÈCES MENACÉES.
* Au cours
d’une extinction
de masse
une proportion
significative
des espèces
vivant sur Terre
disparaît. Au long
des 700 derniers
millions d’années,
les paléontologues
s’accordent pour
reconnaître cinq
grands spasmes
d’extinction :
il y a 500, 440,
365, 250, 195
et 65 millions
d’années.
* Un écosystème
est un ensemble
formé par
une communauté
d’organismes et
l’environnement
physico-chimique
dans lequel
ils vivent.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 45
© KLEIN & HUBERT / BIOS

MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
k
bles pour beaucoup de groupes, de régions et
de types d’habitats.
L’établissement d’indicateurs n’est qu’une première
étape pour un diagnostic de l’état de santé des
écosystèmes. Contrairement à ce que l’on pourrait
croire, la biodiversité n’est pas assimilable à
une collection de timbres rares et précieux, en
l’occurrence les espèces « phares » ou menacées.
Toutes les espèces ne jouent pas un rôle de même
importance dans les réseaux complexes d’interactions
qui fondent les écosystèmes. L’approche purement
comptable n’est donc pas suffisante.
Seuls des modèles peuvent rendre
compte du bon fonctionnement d’un
écosystème.
De ce point de vue-là, notre capacité
à prévoir les évolutions futures est
d’abord limitée par la connaissance
que l’on peut avoir de la structure et
de la dynamique de ces réseaux. C’est
elle qui permettra d’établir des prévisions fiables de
l’évolution des écosystèmes et des services écologiques
qu’ils fournissent (purification des eaux, pollinisation
des vergers, régulation des climats locaux…),
en fonction des changements globaux entraînés par
les activités humaines. Le défi qui nous est posé ici
est celui de la modélisation de la complexité. Les
approches mathématiques et le recours à la modélisation
ne sont pas nouvelles en écologie. Elles datent
du tout début du xx e siècle, depuis les contributions
pionnières de l’Américain Alfred Lotka, de l’Italien
Bouleversements en cascade
46 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Freiner, voire
stopper, l’érosion
de la biodiversité
à l’horizon 2010
Vito Volterra ou encore du Russe Vladimir Kostitzin.
Le sujet a donc une histoire riche, nourrie par la
montée en puissance des statistiques et de la théorie
des systèmes dynamiques. Mais de récentes avancées
analytiques, couplées à l’amplification des capacités
offertes par l’informatique à haut débit, ont ouvert de
nouveaux horizons à l’étude des communautés et des
écosystèmes, donc à celle de la biodiversité (4).
Parmi les défis à relever, dès lors qu’on vise à prédire
des évolutions, il y a notamment les façons de prendre
en compte et de traiter la dynamique d’ensembles
complexes d’individus et d’espèces en
interaction et les différences d’échelles
spatiales, où se déroulent les divers processus
biologiques et écologiques sousjacents,
du local au régional, mais aussi
du régional au planétaire. Il s’agit aussi
de comprendre les cascades d’effets
entraînées dans les réseaux trophiques
par l’extinction ou la raréfaction de telle
ou telle espèce de grand poisson victime de la surpêche,
ou par la prolifération de telle ou telle espèce
exotique envahissante.
De même il faut évaluer comment des microchangements
du cycle d’un nutriment, d’un polluant ou
d’une population animale ou végétale survenant
localement vont se faire sentir à d’autres échelles.
Des diagnostics d’évolution de la biodiversité à
l’horizon 2050, voire 2100, ont d’ores et déjà été
produits par divers auteurs sur la base de scénarios
de changements climatiques, d’évolution d’usage
L’élimination de prédateurs situés au sommet
d’une chaîne alimentaire bouleverse l’ensemble
du réseau auquel ils appartiennent. C’est ce qui
s’est produit à partir de la fin des années 1980
dans l’Atlantique Nord. L’effondrement de la
population de morue sur les côtes de Nouvelle-
Écosse (Canada), accompagné d’ailleurs de celui
de quelques autres espèces commercialement
exploitées comme l’aiglefin ou la raie ocellée, a
en effet entraîné la prolifération des petits poissons
pélagiques et des macro-invertébrés ben-
Pêche aux crabes en mer de Béring
thiques tels que le crabe des neiges Chinoecetes
opilio et la crevette Pandalus borealis, auparavant
proies principales de ces grands prédateurs benthiques. Cette prolifération a, à son tour, provoqué la
régression des proies de ces animaux marins de taille moyenne : le zooplancton herbivore de grande taille.
Quant au phytoplancton, proie de ce zooplancton, il a naturellement vu son abondance croître… tandis que
les concentrations en nitrate, dont il se nourrit, ont chuté ; enfin, les phoques, gros consommateurs de petits
poissons pélagiques et d’invertébrés benthiques, ont profité de la raréfaction des morues (12).
© HÉLÈNE DAVID / ARGOS / PICTURETANK
DÉFORESTATION AU
CAMEROUN (AFRIQUE) :
LES ÉCOSYSTÈMES
SONT FRAGILES, ET LA
MOINDRE PERTURBATION
DE LEUR ÉQUILIBRE
LES MET EN PÉRIL.
des terres, de transformation
consécutive des paysages
végétaux et d’hypothétiques
réponses de la biodiversité à
tous ces changements (5). Ainsi, en 2003, l’écologue
britannique Chris Thomas, entouré d’une équipe
internationale, a pour la première fois pris en compte
l’effet du réchauffement climatique sur les milieux
pour en déduire l’évolution des aires géographiques
de 1 103 espèces de plantes et d’animaux (6). Il a utilisé
une relation mathématique empirique, qui lie
le nombre des espèces et la superficie des habitats
qu’elles occupent.
Évaluer le service écologique
De nombreuses études montrent, en effet, que
lorsque l’aire d’un milieu est multipliée par dix, le
nombre d’espèces qui y habitent double. Prise en
sens inverse, cette relation, bien connue des biogéographes
et des écologues, reste la seule approche
pour modéliser l’évolution de la biodiversité. Pour
Chris Thomas et ses collaborateurs, dans l’hypothèse
de changements moyens (accroissement de la
température compris entre 1,8° C et 2° C à l’horizon
2050), les taux d’extinction pourraient atteindre
20 % si les espèces sont capables de dispersion, mais
37 % dans le cas contraire. De telles prévisions sont
cependant d’autant plus difficiles à faire qu’elles se
heurtent à des effets de seuil. Tous les écosystèmes
MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
sont en effet exposés à des changements graduels du
climat, de la charge en nutriments, de la fragmentation
des habitats ou de l’exploitation humaine. Mais,
contrairement à ce que l’on a longtemps pensé, la
nature ne répond pas en douceur à ce type de changements.
Ses capacités de résistance sont limitées.
Divers travaux ont montré que lacs, récifs coralliens,
forêts et même océans pouvaient connaître
des basculements soudains d’équilibre et dépérir, y
compris dans un contexte de changements graduels et
lents (7). Cette idée que les écosystèmes peuvent
k
(1) www.
millenniumas–
sessment.org/
(en anglais).
(2) www.cbd.
int/2010-target/
indicators.aspx
(en anglais).
(3) A. Balmford
et W. Bond, Ecology
letters, 8, 1218, 2005.
(4) S. A. Levin et al.,
Science, 275,
334, 1997.
(5) O. E. Sala et al.,
Science, 287,
1770, 2000.
(6) C. D. Thomas
et al., Nature, 427,
145, 2004.
(7) M. Scheffer
et al., Nature, 413,
591, 2001.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 47
© SVEN TORFINN/PANOS-REA
GRAND CORMORAN
PÊCHANT UNE ANGUILLE :
DANS LA NATURE,
TOUTES LES ESPÈCES
ANIMALES DÉPENDENT
LES UNES DES AUTRES.
© HENRY AUSLOOS / BIOS

MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
(8) C. S. Holling,
Annu. Rev. Ecol. Syst.,
4, 1, 1973.
(9) R. May, Nature, 269,
471, 1977.
(10) G. C. Daily,
Nature’s Services.
Societal Dependance
on Natural
Ecosystems, Island
Press, Washington
D.C., 1997.
(11) O. E. Sala
et R. B. Jackson,
Ecology, 87, 1875, 2006.
(12) K. Frank
et al., Science, 308,
1621, 2005.
k
ÉPANDAGE DE
PESTICIDES SUR UNE
BANANERAIE EN
MARTINIQUE : POPULATION
LOCALE ET ÉCOSYSTÈMES
EN PAYERONT LES
CONSÉQUENCES
POUR DES SIÈCLES.
basculer brutalement d’un état stable à un autre
très différent a d’ailleurs émergé de travaux théoriques
de modélisation, il y a plus de trente ans (8, 9).
En même temps que se développent les recherches
sur le rôle de la biodiversité dans le fonctionnement
des écosystèmes s’impose la nécessité d’étudier l’impact
de ces transformations sur le bien-être humain,
c’est-à-dire sur les systèmes sociaux. Cette petite
révolution épistémologique – car il était difficile aux
écologues, de sensibilité naturaliste pour une grande
part, de percevoir la nature comme étant au service
de l’homme – est à l’origine du concept de « service
écologique ». Par définition, ce sont « les conditions
et les processus à travers lesquels les écosystèmes naturels
et les espèces qui les constituent, soutiennent et
permettent la vie humaine. Ils maintiennent la biodiversité
et la production de biens écologiques tels que
les fruits de mer, le fourrage, le bois, les combustibles
issus de la biomasse, les fibres naturelles et de nombreux
produits pharmaceutiques et industriels ainsi
que leurs précurseurs. L’exploitation, la récolte et le
commerce de ces biens représentent une part importante
et familière de l’économie humaine. En plus de
la production de biens, les services fournis par les écosystèmes
incluent des fonctions qui sont de réels supports
de vie, tels que la purification, le recyclage et le
renouvellement (de l’eau et de la matière organique),
mais aussi d’autres qui confèrent de nombreux bénéfices
intangibles d’ordre esthétique et culturel (10) ».
48 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Nos capacités à prédire les trajectoires de la diversité
du vivant ne dépendent pas seulement des connaissances
que l’on pourra développer sur la dynamique
des systèmes écologiques complexes qui structurent
la biosphère. Elles se heurtent au fait qu’il faut aussi,
et peut-être surtout, compter avec la dynamique de
nos sociétés, les activités développées et la croissance
des besoins humains.
Identifier les évolutions
En 2000, les Nations unies ont ainsi commandité
une opération internationale d’évaluation et de
prospective sur les écosystèmes, qui s’est déroulée
entre 2001 et 2005. Pour la première fois, plus de
1 360 experts issus de près de 50 pays ont collaboré
sur ce sujet. L’objectif du Millennium Ecosystem
Assessment était d’évaluer les conséquences de
l’évolution des écosystèmes sur le bien-être humain,
dans le but d’identifier les stratégies nécessaires
pour une meilleure préservation et utilisation des
écosystèmes au service de l’homme.
Le Millennium Ecosystem Assessment s’est orienté
vers l’exploration de scénarios, liés aux choix que nos
sociétés pourront adopter, plutôt que vers des prévisions
au sens strict du terme, au demeurant de faible
intérêt, si ce n’est celui de provoquer l’inquiétude
destinée à nous faire réagir, à bouger ! Les scénarios
de biodiversité que l’on peut explorer, sur la base
du cadrage écologique élargi, évoqué ici, ne sont
© REGIS DOMERGUE / BIOS
« Oiseaux communs » : un indicateur de biodiversité
que des « futurs alternatifs plausibles ». Les experts
ont ainsi élaboré 4 scénarios : Global Orchestration,
dans lequel le monde fortement globalisé (avec une
gouvernance mondialisée et de nombreux échanges)
s’attache d’abord à la diminution de la pauvreté
avant de gérer les écosystèmes ; Order
for Strength, dans lequel la croissance
économique est plus basse que
dans le précédent, la population plus
élevée, le monde plus fragmenté, et
où l’on gère les écosystèmes quand ils
posent problème ; Adapting Mosaic,
dans lequel le monde est plus cloisonné,
par régions, avec des institutions
qui adoptent des stratégies de gestion durable
des écosystèmes ; enfin, le Techno Garden, où le
monde globalisé repose essentiellement sur des
technologies environnementales.
Ces scénarios ont servi de base aux conclusions du
Millennium Ecosystem Assessment, qui chiffre
les impacts de l’activité humaine sur la planète :
24 % des terres émergées sont cultivées, 35 % des
mangroves et 20 % des récifs coralliens détruits
depuis 1980, etc. Surtout, le Millennium Ecosystem
Assessment identifie des évolutions particulièrement
graves : la quasi-disparition de nombreux stocks de
pêche, la vulnérabilité des 2 milliards d’humains
vivant en zones arides, le réchauffement ou encore
Chiffrer les
impacts de
l’activité humaine
sur la planète
MODÉLISATION BIODIVERSITÉ
À partir de l’estimation des effectifs de
95 espèces d’oiseaux communs suivis
en France depuis 1989, l’équipe de Denis
Couvet au Muséum national d’histoire
naturelle de Paris montre que, entre 1989
et 2006, le nombre d’oiseaux aurait globalement
régressé de 7 %. Ces données
font apparaître que 27 espèces sont en
déclin, 14 à surveiller tandis que 40 espèces
restent stables et que 8 espèces augmentent.
Diverses analyses indiquent
que les évolutions observées sont liées
au changement climatique et à l’intensification
des pratiques agricoles. À noter
que les espèces spécialistes, adaptées à Bruant zizi pris dans un filet.
un milieu spécifique, subissent un déclin
marqué tandis que les espèces généralistes augmentent. C’est particulièrement net pour les espèces agricoles
(- 29 %) mais aussi pour les espèces forestières (- 19 %) tandis que les espèces adaptées aux milieux anthropisés
restent stables. Si l’on peut attribuer le déclin de l’avifaune liée aux milieux agricoles au processus d’intensification
qu’a connu le secteur agricole (disparition des haies et bosquets, effets des pesticides, enfrichement
des zones marquées par la déprise agricole), celui des espèces forestières est plus surprenant.
la pollution par les engrais et les pesticides. Au-delà
de ce rapport, les scénarios servent aujourd’hui de
point d’ancrage à des modèles en cours de développement.
Ils ne visent pas à prédire l’état futur précis
de la biodiversité. Mais ils servent plutôt à identifier
les conséquences écologiques des
différentes voies dans lesquelles les
sociétés humaines peuvent choisir
de s’engager. Ces scénarios apparaissent
comme des instruments d’aide
à la décision et au débat démocratique
en identifiant les coûts et les
bénéfices des actions alternatives
tant dans leur dimension écologique
que sociale et économique (11). Ils constituent
de précieux instruments pour envisager des
prévisions écologiques pour le troisième millénaire.
● R. B.
POUR EN SAVOIR PLUS
La Nécessité du hasard, vers une théorie
synthétique de la biodiversité, A. Pavé,
EDP Science, 2007.
Un éléphant dans un jeu de quille : l’homme
dans la biodiversité, R. Barbault, Seuil, Paris, 2006.
La Sixième Extinction, évolution et catastrophes,
R. Leakey et R. Lewin, Flammarion, Paris, 1997.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 49
© FRÉDERIC JIGUET

MODÉLISATION DÉCHETS
Une ressource pleine
d’avenir
Philippe
Chalmin
est professeur
à l’université
Dauphine, à Paris,
et président
de Cyclope.
Philippe.CHALMIN
@dauphine.fr
De rebuts à matières premières « secondaires », les déchets deviennent
un enjeu économique, voire géopolitique.
Longtemps, les hommes ont eu le sens
de la rareté. Dans les communautés
traditionnelles, on jetait peu, on récupérait,
on valorisait, on faisait, au fond, du développement
durable. Les deux siècles de révolutions
industrielles et urbaines ont relégué les déchets
au statut peu enviable de produits malodorants, dangereux
même, à éliminer, à cacher. Pendant toute
cette période, les hommes ont exploité les ressources
de la planète sans précaution aucune, tirant des
quittances sur l’avenir sans penser à des lendemains
de pénurie. Jusqu’aux premiers avertissements de la
crise de 1974 – qui suivait le célèbre
rapport « Halte à la croissance » (1) :
ils ne furent guère entendus dans
l’euphorie de la nouvelle économie
de la fin du xxe siècle et de l’effondrement
des prix mondiaux.
La forte croissance du début du
xxie siècle, la montée en puissance
des pays émergents et, notamment,
de la Chine ont radicalement changé la donne. Le
monde a pris conscience de la rareté de nombre de
ressources naturelles, de l’énergie à l’agriculture,
en même temps que des limites de notre environnement
aux prises avec des évolutions climatiques
majeures.
Au moment où flambent les marchés du pétrole, du
blé, du cuivre, du nickel et même du plomb, les prix
des matières premières « secondaires », des ferrailles
aux vieux papiers, s’enflamment, et une véritable
50 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Le monde produit
4 milliards
de tonnes de
déchets par an
« économie du déchet » se met en place. Cette prise
de conscience s’est accompagnée de la redécouverte
du gisement qu’ils représentent. Un gisement d’autant
plus attirant qu’il est surtout concentré dans les pays
développés, consommateurs de biens et, donc, producteurs
de déchets.
Chaque jour, le monde produit un peu plus de 10 millions
de tonnes de déchets, soit à peu près 4 milliards
de tonnes par an (total des déchets ménagers et industriels),
quand la production mondiale annuelle de
céréales est de 2 milliards de tonnes et celle d’acier
de 1 milliard de tonnes.
Les seuls déchets ménagers (ou muni-
cipaux) pèsent 1,2 milliard de tonnes
par an, la moitié en provenance des
pays de l’Organisation de coopération
et de développement économiques
(OCDE) : États-Unis et Europe pèsent
chacun un peu plus de 200 millions de
tonnes, la Chine déjà 180 millions de
tonnes. La quantité et la composition
de ces déchets ménagers sont très variables suivant
les niveaux de développement. Ainsi, dans les pays
pauvres, la production per capita est de l’ordre de
150 kilogrammes (kg) à 250 kg, comme à Mumbai,
en Inde, ou Nairobi, au Kenya, mais aussi dans des
villes du Brésil ou de l’Argentine. Ce sont des déchets
« pauvres », composés entre 50 % et 80 % de matières
fermentescibles. À l’inverse, dans les pays de l’OCDE
et dans certains pays émergents, comme la Chine,
les 500 kg à 700 kg de déchets produits per capita
sont « riches » de matières à récupérer. Cette corrélation
entre quantité de déchets ménagers et niveau
de richesse s’estompe, en particulier dans les pays
développés. Ce n’est pas le cas des pays en développement
qui ont à gérer la croissance exponentielle
de leurs mégapoles.
Sur les 4 milliards de tonnes de déchets mondiaux
produits annuellement, nous estimons, aujourd’hui,
que seulement 1 milliard de tonnes est valorisé.
Comment ? Sous forme d’énergie, de production de
biogaz (lire « Des déchets aux gaz naturel » p. 58),
de matière première secondaire ou de biomasse. Le
potentiel reste donc considérable. Le gisement dans
les pays développés, en particulier en Europe, est
encore loin de son exploitation optimale. Dans les
pays en développement, on est encore au temps des
décharges sauvages.
Le Sud puise au Nord
Pour les pays développés, qui importent en général des
matières premières, pour la production de biens de
consommation ou d’énergie, il s’agit là de nouvelles
ressources « minières » de première importance
qui présentent de surcroît le mérite d’être renouvelables.
Déjà, la moitié de notre consommation
de papier ou de plomb et le tiers de celle d’acier
provient du recyclage.
La seule récupération destinée au recyclage porte
sur 600 millions de tonnes, dont 400 millions de
tonnes de ferrailles et 170 millions de tonnes de
« vieux papiers ». Une bonne partie de ces tonnages
est directement valorisée
dans les pays de collecte. Mais,
fait nouveau, on assiste depuis
ces dernières années à une forte
croissance des échanges internationaux
de déchets : de 130 à
150 millions de tonnes ont ainsi
sillonné les mers en 2007. C’est
même en train de devenir l’un des
plus importants flux de matière,
pour le transport maritime. Les
pays riches exportent désormais
une partie de leurs ferrailles et
vieux papiers vers les pays émergents,
un nouveau type d’échange
Nord-Sud : le Nord devient un
« gisement » que commencent
à exploiter les pays du Sud. Dans
certains cas, le contrôle de ces
flux de déchets devient source
de convoitise et une géopolitique
des déchets est en train de naître,
dont le nerf de la guerre est l’accès
à ces nouvelles ressources. Certains pays, comme les
États-Unis ou la Russie, vont même jusqu’à mettre
en place des taxes à l’exportation.
Quelle sera la production mondiale de déchets à
l’horizon 2050 ? Impossible de l’estimer. À l’heure
actuelle, il n’existe pas de projections fiables.
Néanmoins, on peut évaluer la progression de
déchets municipaux en tablant sur une moyenne
urbaine mondiale qui tendrait vers 500 kg per capita,
la quantité produite actuellement dans les pays développés.
Cela conduirait à une production mondiale de
déchets ménagers de l’ordre de 4 milliards de tonnes,
plus du triple du niveau actuel. Autant dire un marché
dont la progression est assurée à long terme.
Quelle que soit à l’avenir l’évolution des prix sur les
grands marchés mondiaux de matières premières et
de commodités, les déchets représentent probablement
le plus important gisement inexploité de la planète.
Aux hommes de savoir en faire une ressource !
● P. C.
POUR EN SAVOIR PLUS
Cyclope, principal institut européen de recherche
sur les marchés de matières premières
et de commodités : www.cercle-cyclope.com/
Du rare à l’infini : panorama mondial des déchets
2006, P. Chalmin et E. Lacoste, Cyclope et Veolia Propreté,
Economica, 2007.
Le Poivre et l’Or noir, l’extraordinaire épopée
des matières premières, P. Chalmin, Bourin, 2007.
MODÉLISATION DÉCHETS
(1) D. Meadows
et al., Halte
à la croissance ?
Rapports sur
les limites de la
croissance, Fayard,
1972.
COMME CES
PLASTIQUES DESTINÉS
À L’INCINÉRATION
(NANTES), 75 % DES
DÉCHETS MONDIAUX
NE SONT PAS VALORISÉS.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 51
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-JEAN PHILIPPE MESGUEN

TECHNOLOGIE BIOCARBURANTS
Place aux nouvelles
générations
Renaud
Persiaux
est journaliste
scientifique.
* L’Hydrolyse
enzymatique
est une réaction
chimique catalysée
par des enzymes.
Les biocarburants actuels ne font plus l’unanimité : bilan écologique mé-
diocre, déforestation, concurrence avec les cultures alimentaires...
On en attendait peut-être un peu trop. Les
biocarburants, censés limiter les émissions
de gaz à effet de serre, inquiètent désormais
chercheurs et instances internationales.
En mai 2007, un rapport des Nations
unies affirmait qu’une « planification inadéquate de
ces nouvelles sources d’énergie engendrerait autant
de problèmes que de solutions ». Et, en septembre,
l’Organisation de coopération et de développement
économiques invitait ses membres à ne plus
subventionner les biocarburants, craignant une
augmentation de 20 % à 50 % des prix des produits
alimentaires sur les dix prochaines
années et s’inquiétant de leurs impacts
sur l’environnement.
En Indonésie, en Malaisie ou encore
au Brésil, des milliers d’hectares de
forêt tropicale partent quotidiennement
en fumée pour être reconvertis
en champs et produire... des biocarburants
! Ces cinq dernières années, la
production mondiale a doublé pour atteindre certainement
50 millions de tonnes d’équivalent pétrole,
en 2007. Et d’ici à 2011, elle devrait encore doubler,
du moins pour les deux grands types de biocarburants
actuels, l’éthanol et le biodiesel. Ils sont respectivement
produits massivement à partir de plantes
alimentaires (betterave, canne à sucre, blé et maïs)
ou d’huiles végétales (colza, tournesol, palme, soja)
pour être ensuite mélangés aux carburants classiques.
En France, ce mélange atteint 5 %.
Sur le plan énergétique et écologique, le bilan est
clairement négatif si l’on prend en compte l’ensemble
de la filière de production. En terme de réduction des
Utiliser des
résidus de bois
comme matières
premières
émissions de CO 2 , l’opération de défrichage ou de
brûlis est toujours contre-productive, dans un facteur
2 à 9, selon Renton Righelato (1), de l’organisation
de conservation des écosystèmes, World Land Trust.
De plus, ces plantes poussent au prix d’une monoculture
intensive, avec une utilisation massive d’intrants
(pesticides, engrais) et d’eau. Entre autres conséquence
: des émissions de protoxyde d’azote (N 2 0),
un gaz à effet de serre trois cents fois plus puissant
que le CO 2 ... dont les rejets auraient jusqu’ici été
sous-estimés d’un facteur 3 à 5, si l’on en croit le prix
Nobel de chimie Paul Crutzen (2). Il annonce un
bilan d’émission global de gaz à effet
de serre jusqu’à deux fois plus élevé que
pour des combustibles fossiles !
Mais, alors, comment produire des biocarburants
écologiques ? Une des solutions
serait d’utiliser des plantes non
alimentaires, fournissant un maximum
de biomasse à l’hectare et demandant
le moins possible d’eau, d’engrais et de
pesticides. Parmi les candidats idéaux, le Jatropha
curcas (pourghère), un buisson prospérant en Asie et
en Afrique, sur les terres semi-arides, donc non cultivables.
Ses graines contiennent une huile non comestible,
pouvant servir de base pour la fabrication de
biodiesel. Le planter massivement permet, en outre,
de lutter contre la désertification. Par ailleurs, plusieurs
industriels s’intéressent aux graisses animales,
non valorisables, ou aux huiles usagées, mais « le
potentiel de ces sources reste faible », commente Jean-
Francois Gruson, directeur adjoint des études économiques
à l’Institut français du pétrole (IFP). Certains
suggèrent aussi d’utiliser directement l’huile extraite
des plantes, sans la transformer en biodiesel, et de
permettre ainsi une production décentralisée, sans
investissements importants. Inadaptée aux moteurs
Diesel classiques (qu’elle encrasse), cette huile végétale
brute est, en revanche, utilisable dans certains
moteurs comme ceux fabriqués, depuis plusieurs
années, par l’entreprise allemande Elsbett. Mais
l’IFP reste prudent.
Plus écologiques et moins gourmands
En fait, l’idéal serait de transformer efficacement
l’intégralité des tissus végétaux, constitués surtout
de cellulose et d’hémicellulose. Mais ces composés
sont enchâssés dans un assemblage de polymères difficiles
à déstructurer et les deux voies connues pour
effectuer cette opération sont peu efficaces. La première,
Biomass to Liquid, consiste à préparer un gaz
de synthèse par traitement thermochimique, gaz que
l’on transforme ensuite en essence ou en un mélange
de gazole et de kérosène. Certains industriels l’ont
déjà développée, mais elle reste coûteuse.
Dans la seconde voie, celle de la biochimie, la cellulose
est convertie par hydrolyse enzymatique* en
sucres transformés ensuite en éthanol par fermentation
alcoolique traditionnelle. Mais, pour l’instant,
l’étape d’hydrolyse limite la rentabilité économique :
il faut entre dix et cent fois plus d’enzymes que dans
les filières à base de blé et maïs. De nombreux travaux
de biologie moléculaire visent donc à améliorer
la conversion en sucre ou à intégrer en une
seule opération hydrolyse et fermentation. Parmi les
innombrables pistes, celles de deux start-up américaines
: Amyris et Agrivida. La première travaille sur
la copie de l’estomac des termites pour fabriquer des
usines à bactéries, pendant que la seconde étudie le
développement d’un maïs OGM capable de s’autodégrader
entièrement. Mais selon Frédéric Monot,
directeur du département biotechnologie de l’IFP,
« ces filières de deuxième génération n’émergeront pas
avant 2012 - 2015 ».
Les principales matières premières imaginées actuellement
sont des résidus de bois et des pailles de
céréales. Des plantations dédiées sont aussi envisagées,
comme le Miscanthus giganteus (ou herbe à
éléphant), poussant seul et facilement valorisable.
Ou encore, comme le préconise David Tilman
de l’université du Minnesota, des cultures de type
prairie à forte biodiversité, qui produisent beaucoup
de biomasse tout en respectant l’écosystème et en
demandant peu d’intrants (3). Plus farfelue, une
idée évoquée au Japon : recycler les 90 000 tonnes
de baguettes jetées chaque année.
Une troisième génération est à l’étude pour les biodiesels,
dans le cadre du projet Shamash : des micro-
TECHNOLOGIE BIOCARBURANTS
algues productrices d’huile. Leur rendement
serait très élevé (plus de 40 000 litres de biocarburant
par hectare, soit de trente à cent
fois plus que les oléagineux terrestres), et leur
culture, en bassins, serait a priori simple et peu
exigeante, ne nécessitant que lumière, eau et CO 2 .
« Il reste cependant à sélectionner les plus performantes
et à développer industriellement ce qui n’est, pour
l’instant, qu’une promesse de laboratoire », explique
Olivier Bernard, chercheur à l’Institut national de
recherche en informatique et en automatique.
Mais ne nous leurrons pas : réduire les émissions de
gaz à effet de serre et la pollution atmosphérique
impose avant tout des voitures moins gourmandes en
carburants. Mais aussi des hommes moins gourmands
en voitures. ● R. P.
POUR EN SAVOIR PLUS
Espace découverte « biocarburants » de l’IFP :
www.ifp.fr/IFP/fr/ifp/fb13.htm
Shamash, projet coordonné par l’Inria avec
l’Ifremer, le CNRS, le CEA et plusieurs universités :
www-sop.inria.fr/comore/shamash/
(1) R. Righelato
et D. V. Spracklen,
Science, 317,
902, 2007.
(2) P. Crutzen
et al., Atmos.Chem.
Phys. Discussions 7,
11191-11205, 2007
et sur : www.atmoschem-phys-discuss.
net/7/11191/2007/
(3) D. Tilman et al.,
Science, 314, 1598,
2006.
52 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 53
© IFREMER NANTES
CES MICRO-ALGUES,
CULTIVÉES À L’IFREMER
DE NANTES PRODUISENT
DES ACIDES GRAS
QUI POURRAIENT ÊTRE
TRANSFORMÉS
EN BIOCARBURANTS.

TECHNOLOGIE HYDROGÈNE
Marie Schal
est journaliste
scientifique.
Le plein de H 2 ?
Carburant prometteur pour les transports, l’hydrogène pose toujours
de multiples problèmes, presque à tous les niveaux.
Rouler à 130 kilomètres à l’heure sur l’autoroute
en ne rejetant que de la vapeur
d’eau : c’est possible. Plus de 400 véhicules
expérimentaux et une centaine d’autobus
à pile à combustible, roulant tous à
l’hydrogène, circulent aujourd’hui dans le monde.
Pour les ravitailler, 140 stations-service sont déjà
opérationnelles et 90 sont en construction depuis
avril 2007, principalement en Amérique du Nord,
en Europe et au Japon.
Si les principaux constructeurs automobiles se sont lancés
dans la course en développant leurs prototypes, c’est
que les promesses de l’hydrogène sont immenses. C’est
le carburant idéal pour se déplacer sans consommer
d’énergie fossile ni rejeter de gaz à effet de serre.
Couplé à une pile à combustible, il ne dégage aucun
polluant. Et il a l’avantage de doter le véhicule
de suffisamment d’autonomie, environ 400 kilo-
mètres (km), quand les voitures électriques actuelles
doivent recharger leurs batteries, environ tous les
150 km. Seul problème : la filière est, pour l’instant, hors
de prix. Production, distribution, stockage, véhicules :
tous les maillons sont à améliorer. « L’automobile est
l’application royale pour l’hydrogène, mais c’est aussi
celle qui concentre le plus de difficultés, car le cahier
des charges est très sévère », explique Jean-Marc Agator,
du Commissariat à l’énergie atomique.
Premier verrou : la production. Dans la nature, l’hydrogène
ne se trouve pas sous forme gazeuse (H 2 ),
mais combiné à d’autres éléments chimiques. La
moitié des 65 millions de tonnes d’hydrogène produites
chaque année dans le monde, pour les besoins
de l’industrie chimique et des raffineries, est obtenue
par « vaporeformage » du gaz naturel : celui-ci est
chauffé à plus de 700° C en présence de vapeur d’eau.
Un procédé voisin consiste à gazéifier le charbon, le
pétrole ou une source d’énergie renouvelable comme
54 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
la biomasse (paille, bois...). Seul bémol, cela produit
du dioxyde de carbone, qu’il est impératif de
piéger pour ne pas contribuer à l’effet de serre : c’est
l’objectif de projets de recherche ambitieux comme
HypoGen et FutureGen (lire « Objectif : zéro émission
» p. 60). Troisième solution : la décomposition
de l’eau en hydrogène et en oxygène, soit par des
procédés innovants à haute température, soit par
électrolyse, à condition, là encore, que l’électricité
utilisée provienne d’une source d’énergie non émettrice
de gaz à effet de serre. En fait, pour couvrir les
besoins des transports, l’idéal serait une production
d’hydrogène décentralisée (par « reformage autotherme*
»), au niveau des véhicules ou des stationsservice.
Mais son coût actuel peut dépasser 35 euros
par gigajoule* , soit plus du double de celui de l’essence
hors taxe.
Encore beaucoup d’obstacles
Deuxième difficulté : le transport et le stockage. On
peut l’acheminer par gazoduc, une infrastructure
coûteuse. Il faut ensuite le conserver à bord du
véhicule, soit sous haute pression (350 à 700 bars),
soit sous forme liquide à – 253° C. Dans ces deux
cas, l’objectif est d’embarquer 4 ou 5 kilogrammes
d’hydrogène : de quoi rouler 400 ou 500 kilomètres.
Mais les réservoirs sont très encombrants. Et l’énergie
nécessaire à la compression ou au refroidissement
du gaz représente respectivement 12 % et 30 % de
celle contenue dans le carburant. Une des solutions
envisagées serait de stocker l’hydrogène au sein de
composés solides comme des hydrures métalliques,
matériaux poreux où l’hydrogène peut être piégé et
relâché selon la température.
Troisième et principal obstacle : la pile à combustible.
Elle est trop chère et manque de fiabilité et de
durabilité. « La technologie est encore jeune, même
CHEZ BMW,
LE CHOIX EST CLAIR :
MOTEURS À COMBUSTION
ET RÉSERVOIRS
À HYDROGÈNE LIQUIDE
(À -253°C).
si le principe date de 1839 ! »,
souligne Jean-Marc Agator.
Embarquée à bord du véhicule,
elle produit l’électricité alimentant le moteur
par un processus chimique inverse de l’électrolyse :
l’hydrogène réagit avec l’oxygène de l’air. Seul rejet :
de l’eau. L’opération est très efficace du point de vue
énergétique. Mais le coût d’une pile à « membrane
échangeuse de protons » (PEMFC), la plus utilisée
pour les transports, dépassait encore 1 200 euros par
kilowatt (€/kW) en 2007, contre 35 €/kW de puissance
pour un moteur à essence. Une alternative,
adoptée entre autres par le constructeur BMW, est
de brûler directement l’hydrogène dans un moteur à
combustion adapté. Une solution intermédiaire pour
initier une « économie de l’hydrogène ». Mais « on
cumule alors les inconvénients liés à la production et au
stockage de l’hydrogène, pour l’utiliser dans un véhicule
avec les performances d’un moteur thermique, juge
Daniel Clément, de l’Agence de l’environnement et
de la maîtrise de l’énergie. Ce n’est pas une bonne
solution à long terme. Il faut repenser complètement
l’automobile et privilégier l’efficacité énergétique ».
Les efforts de recherche des États-Unis, avec un
budget de 1,2 milliard de dollars annoncé en 2003
sur cinq ans pour la filière, vont dans ce sens, tout
comme ceux du Japon. En octobre 2007, c’est un
© JAN VAN DE VEL/REPORTERS-REA
TECHNOLOGIE HYDROGÈNE
partenariat européen de recherche public-privé qui a
été lancé pour six ans : cette « initiative technologique
conjointe pour l’hydrogène et la pile à combustible »
sera financée par la Commission européenne et par
les 50 industriels membres, chacun à hauteur de
470 millions d’euros. Pour soutenir la filière, « il est
maintenant important d’identifier des niches, même si
ce n’est pas l’enjeu principal à long terme », explique
Daniel Clément. Tels les autobus à hydrogène, dont
les contraintes d’encombrement sont moindres, ou
les véhicules transportant les charges dans les aéroports.
En attendant de plus gros marchés. « Compte
tenu des connaissances, on peut espérer une rupture
technologique majeure dans cinq à dix ans, estime
Jean-Marc Agator. À partir du moment où les piles à
combustible à hydrogène atteindront des performances
égales ou supérieures à celles d’un moteur à essence,
on peut penser qu’elles s’imposeront largement, sauf
progrès déterminants sur les véhicules électriques à
batterie. » Dans le scénario favorable avancé par
l’Agence internationale de l’énergie (1), l’hydrogène
pourrait ainsi faire son apparition sur le marché en
2020 et alimenter 700 millions de véhicules en 2050,
soit 30 % de la flotte mondiale. ● M. S.
POUR EN SAVOIR PLUS
La Révolution de l’hydrogène : vers une énergie propre
et performante ?, S. Boucher, Éditions du Félin, 2006.
La Pile à combustible, M. Boudellal, Dunod/
L’Usine nouvelle, 2007.
L’Hydrogène, les nouvelles technologies
de l’énergie, Clefs CEA, hiver 2004-2005, www.cea.fr
Les véhicules à hydrogène : www.h2mobility.org
(en anglais).
CET HYDRURE
MÉTALLIQUE, ICI AU
MICROSCOPE À BALAYAGE,
EST UNE « ÉPONGE
À HYDROGÈNE » : UNE
SOLUTION POUR LES
RÉSERVOIRS DES PILES
À COMBUSTIBLE ?
(1) Energy
Technology
Essentials,
Hydrogen Production
and Distribution, IEA
Publications, 2007.
* Dans le
« reformage
autotherme »,
un carburant (gaz
naturel, méthanol,
hydrocarbure) est
mélangé avec de
l’air et de l’eau.
* Un gigajoule
équivaut à
8,3 kilogrammes
d’hydrogène.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 55
© PHOTOTHÈQUE CNRS/J.-M. JOUBERT

TECHNOLOGIE NUCLÉAIRE
L’heure de la relance
atomique
Camille
Saïsset
est journaliste
scientifique.
* Le
démantèlement
désigne
les opérations
depuis l’arrêt du
réacteur jusqu’à
la destruction de
tous les bâtiments
et l’évacuation
des déchets
radioactifs.
Une nouvelle génération de réacteurs est à l’étude. Seront-ils devancés
par des solutions moins innovantes, développées à grande échelle ?
à 2050, les quelque 440 réacteurs
nucléaires actuels, entrés en exploitation
à travers le monde entre 1970 et
1995, seront arrêtés. Ils devront être
D’ici
démantelés, comme le sont actuellement
leurs aînés, « première génération » de réacteurs
civils. Un démantèlement* long et coûteux
(celui de la centrale de Brennilis, dans le Finistère,
commencé en 1985 et estimé à 482 millions d’euros,
est interrompu depuis juin 2007 en raison d’un problème
de stockage de déchets).
Quoiqu’il en soit, le nucléaire conserve bien des
atouts : même si, avec les réacteurs actuels, les
réserves en uranium naturel ne sont estimées qu’entre
cinquante et deux cents ans de consommation
(lire « 2050, rendez-vous énergétique », p. 31), le
coût de l’électricité nucléaire reste stable, quand
celui de l’électricité issue des ressources fossiles
s’envole. Qui plus est, cette production d’électricité
ne s’accompagne d’aucune émission de dioxyde de
carbone (CO ), ce qui l’extrait de la pression écono-
2
mique que subissent ses concurrents fossiles ; une
assertion néanmoins contestable au regard de l’ensemble
du cycle du combustible, depuis l’extraction
du minerai jusqu’au combustible « épuisé » sorti
des réacteurs.
Limiter la quantité de déchets radioactifs reste
cependant un défi majeur de l’industrie nucléaire.
De fait, même si un consensus international soutient
l’idée de stocker les plus dangereux dans le
sous-sol, après les avoir laissé refroidir, aucune solution
à long terme n’est encore arrêtée. C’est un des
arguments qui milite pour le développement d’une
56 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
nouvelle génération de réacteurs, dits « de quatrième
génération » (la seconde étant la génération actuelle,
la troisième, celle de l’European Pressurized Reactor,
EPR). Autour de ces nouveaux réacteurs espérés
pour 2040, un réseau international de recherche (le
Forum international Génération IV) s’est constitué
en 2000. Rassemblant une dizaine de pays et l’Union
européenne, il mène des recherches sur six filières
innovantes. La France travaille sur deux d’entre
elles : des surgénérateurs, autrement dit des réacteurs
où la quantité de matière fissile produite est supérieure
à la quantité consommée. À la clé : une valorisation
des ressources multipliée par un facteur 50,
une amélioration de la sûreté et une réduction des
quantités de déchets.
La technologie des surgénérateurs, expérimentée
dans le monde depuis le début des années 1960,
est complexe : c’était celle du prototype industriel
Super-Phénix de Creys-Malville, dans l’Isère, arrêté
en 1998 après bien des déboires et un manque de
sûreté dû, notamment, à l’utilisation du sodium
comme caloporteur – le fluide chargé de transporter
la chaleur – qui risquait de s’enflammer
spontanément au contact de l’air et d’exploser à
celui de l’eau. Les chercheurs français continuent
néanmoins d’explorer cette voie ainsi que celle
d’un surgénérateur à gaz, où le caloporteur serait
un gaz inerte, qui ne participe à aucune réaction
chimique, comme l’hélium. Le défi est de taille :
combustibles et matériaux doivent être capables de
résister à de très grandes sollicitations (aux neutrons
rapides, à des températures de l’ordre de 1 000° C).
En contrepartie, la chaleur générée pourrait être
valorisée à des fins industrielles
autres que nucléaire (chauffage
urbain, dessalement…).
Que sera le paysage nucléaire de
2050 ? En France, le débat est vif
entre les défenseurs de ces recherches
prometteuses et les militants
de l’EPR, version améliorée de
nos réacteurs actuels notamment
en terme de sûreté (avec une
double enceinte en béton et un
récupérateur de corium* sous le
réacteur). Le premier EPR français
sera construit à Flamanville,
dans la Manche. Mise en service
prévue en 2012. Ce projet, qui
pour beaucoup ne va pas dans
le sens du progrès, constituerat-il
la tête de pont d’une nouvelle
série de réacteurs sur le sol
français ? Au-delà de l’EPR, une
vaste réorganisation mondiale
semble bel et bien à l’œuvre autour d’une nouvelle
initiative américaine : un Global Nuclear Energy
Partnership (Gnep), « partenariat global pour l’énergie
nucléaire ».
Promotion du nucléaire civil
Le Gnep vise une expansion mondiale du nucléaire
civil, en particulier vers les pays en développement :
réacteurs et combustible leur seraient fournis, et le
combustible « épuisé » repris pour retraitement,
pour en extraire les éléments potentiellement réutilisables
(plutonium, uranium…). Le Gnep a
été lancé en février 2006, initialement par cinq
pays détenteurs de la maîtrise de l’ensemble du
cycle, jusqu’au retraitement : France, Chine, Japon,
Russie et États-Unis. Le Gnep compte onze nouveaux
membres depuis septembre 2007 : l’Australie,
la Bulgarie, le Ghana, la Hongrie, la Jordanie,
le Kazakhstan, la Lituanie, la Pologne, la Roumanie,
la Slovénie et l’Ukraine. Pourtant, depuis trente ans,
les États-Unis avaient abandonné le retraitement,
pour éviter la séparation du plutonium et les risques
de prolifération militaire. Aujourd’hui, dans le cadre
du Gnep, ils soutiennent cette voie arguant justement
d’une maîtrise assurée du combustible.
Que penser d’un tel revirement ? Est-ce la signature
d’une relance d’envergure du nucléaire, en marge
des préoccupations technologiques des dernières
années ? Le Gnep rappelle le programme Atoms for
Peace (« L’atome pour la paix ») lancé par le président
américain Eisenhower en 1953, qui engagea
le développement de l’industrie nucléaire dans le
TECHNOLOGIE NUCLÉAIRE
monde avec, comme garde-fou, l’Agence internationale
de l’énergie atomique chargée de contrôler
l’usage pacifique des matières nucléaires en vertu du
Traité de non-prolifération (TNP). Celui du Gnep
serait donc l’assurance du retraitement, un pis-aller
face aux difficultés d’application du TNP.
Quelle que soit la stratégie en jeu, le problème des
déchets reste entier. Assurer l’immobilité des radionucléides
et la stabilité d’un stockage géologique
pendant des milliers d’années n’est pas une mince
affaire pour les scientifiques. En France, l’entrée en
exploitation, en 2025, du site de Bure, dans le sud de
la Meuse, est fixée par la loi de juin 2006, si le bilan
des recherches en 2012 le permet. D’ici à 2012, aux
États-Unis, le site Yucca Mountain, dans le Nevada,
devrait recevoir quelque 77 000 tonnes de déchets.
Mais l’évocation récente de la présence sous-jacente
de la faille géologique Bow Ridge met à nouveau à
mal le projet sur le plan politique. ● C. S.
POUR EN SAVOIR PLUS
Sur les réacteurs de Génération IV :
www.gen-4.org/ (en anglais).
Systèmes nucléaires du futur Génération IV,
Clefs du CEA, 55, été 2007.
Programme Gnep : www.gnep.energy.gov/
(en anglais).
Global Nuclear Energy Partnership Strategic
Plan, GNEP-167312, Rev. 0, U.S. Department of Energy,
Office of Nuclear Energy, Office of Fuel Cycle Management,
janvier 2007.
TOUJOURS AUCUNE
SOLUTION POUR LE
STOCKAGE DES DÉCHETS
NUCLÉAIRES, QUI
TRANSITENT D’UN PAYS
À L’AUTRE POUR ÊTRE
RETRAITÉS.
* Le corium est
le mélange
de combustible
et de matériaux
formé lors d’une
hypothétique
fusion du cœur.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 57
© MARCHI ALEXANDRE/GAMMA/EYEDEA

TECHNOLOGIE BIOGAZ
Des déchets
au gaz naturel
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-CHRISTOPHE MAJANI D’INGUIMBERT
Sahra Cepia
est journaliste
scientifique.
En se dégradant, la partie fermentescible des déchets génère du
biogaz. Une source de production naturelle de méthane de plus en plus
convoitée.
Alors que le gaz naturel d’origine fossile
est une source d’énergie limitée, il y aura
du biogaz tant que les hommes produiront
des déchets. « Avant, les décharges
avaient la mauvaise réputation de nuire à
l’environnement », témoigne René Chainay, directeur
général de la société Rep (Veolia Propreté). Ces sites
ont peu à peu évolué vers des centres d’enfouissement
technique (CET), en réponse aux contraintes
de protection de l’environnement dans un contexte
de développement technologique. Le biogaz qui
s’en échappe, issu de la dégradation anaérobie* des
déchets organiques, a d’abord été capté pour éviter les
impacts environnementaux et, notamment, limiter
les odeurs. « Au départ, il était brûlé en torchères.
Mais, aujourd’hui, compte tenu de sa valeur ajoutée
et des enjeux énergétiques, nous cherchons de plus
SOUS CETTE PRAIRIE :
UN SITE DE STOCKAGE DE
DÉCHETS (ÉTATS-UNIS).
UN TECHNICIEN MESURE
LES CARACTÉRISTIQUES
DU BIOGAZ RÉCUPÉRÉ
POUR ÊTRE VALORISÉ.
en plus à le valoriser », poursuit Christophe Aran,
directeur du centre de recherche sur la propreté de
Veolia Environnement.
Le biogaz est un puissant gaz à effet de serre composé
de 30 % à 40 % de dioxyde de carbone (CO 2 ) et surtout
de 45 % à 60 % de méthane, vingt et une fois
plus puissant que le CO 2 . Il contient également une
partie résiduelle d’oxygène, d’azote et d’éléments traces
polluants tels que de l’hydrogène sulfuré et des
composés organiques volatils (COV). Tout comme
le gaz naturel sortant de terre, le biogaz doit être
capté puis traité pour en extraire le méthane, seul
gaz valorisable. Sur le CET de Claye-Souilly, en
Seine-et-Marne, où 1 million de tonnes de déchets
sont traitées par an par la société Rep, plus de 95 %
du biogaz sont captés aujourd’hui, contre 30 % en
1992. « Auparavant, nous le récupérions par la pose
de drains verticaux au fur et à mesure du stockage des
déchets, explique René Chainay. Aujourd’hui, nous
plaçons un système de drains horizontaux dès l’arrivée
des déchets, ce qui nous permet de capter le biogaz
dès le cinquième mois de fermentation, et ce pendant
une trentaine d’années. »
Le méthane, dit « biométhane » parce que d’origine
non fossile, est extrait du biogaz soit par élimination des
autres composants, soit par capture sélective
des molécules de méthane. « L’extraction
de la partie résiduelle composée d’oxygène et
d’azote constitue encore un vrai challenge »,
précise Christophe Aran. L’hydrogène
sulfuré ayant un fort pouvoir corrosif et
certains COV, comme les siloxanes* , un fort pouvoir
agressif, il convient de les éliminer avant que le
biogaz n’atteigne les unités de valorisation. « Sinon,
poursuit-il, au cours de la combustion, les siloxanes
se transforment en oxyde de silice, et cette fine poudre
abrasive se dépose dans la chambre de combustion,
encrassant progressivement les pièces jusqu’à leur casse,
et acidifiant l’huile. » Les recherches se poursuivent
sur l’élimination de ces composés polluants.
Le biométhane, une énergie d’avenir
Après cette phase de prétraitement, le biométhane est
une ressource à part entière. Cette production est soit
externalisée, comme à Lille, où le biométhane sert de
carburant aux bus de transport en commun, soit mise
à profit sur site. À Claye-Souilly, la Rep le valorise
pour produire l’électricité nécessaire au fonctionnement
de ses installations et elle injecte le reste dans le
réseau EDF. En améliorant ses équipements (moteurs
thermiques, chaudières et turbines à vapeur) et en faisant
appel à un cycle combiné de cogénération (lire
« Pouquoi pas nous ? », p. 64), l’entreprise est passée
d’une production de 1,7 mégawatt (MW) d’énergie
électrique, en 1992, à 16 MW, en 2005. « Ces années
de recherche expérimentale nous permettent d’établir
que 1 mètre cube de biogaz équivaut à une puissance
de 5 kilowatts d’énergie thermique, témoigne René
Chainay. Aujourd’hui, nous cherchons à maîtriser
notre production de biogaz dans le temps, par la
réinjection d’eau ou de lixiviat* au fur et à mesure
de l’exploitation du site. »
Europe : peut mieux faire
La production de biogaz en Europe ne cesse de
croître, mais reste encore loin des objectifs fixés
par le livre blanc sur les énergies renouvelables* :
15 millions de tonnes d’équivalent pétrole (Mtep)
en 2010. La production atteignait seulement
5,35 Mtep en 2006, selon le dernier rapport de
l’Observatoire européen des énergies renouvelables,
EurObserv’er, et 0,227 Mtep, en France selon
la direction générale de l’Énergie et des Matières
premières (DGEMP). Ce biogaz provient toujours
en majeure partie des décharges, mais aussi de
l’industrie agro-alimentaire, de l’agriculture et
des stations d’épuration urbaines. Il est de plus
en plus valorisé pour produire de l’électricité,
grâce, en particulier, à la cogénération (production
combinée de chaleur et d’électricité), avec
une production européenne de 17,3 terawatt-
heures en 2006 et de 503 gigawattheures, en
France selon la DGEMP.
En France, l’électricité produite à partir de biogaz
fait l’objet d’un tarif de rachat par l’opérateur
national, depuis juillet 2006. Le biométhane n’est,
en revanche, pas autorisé à rejoindre le réseau gazier.
Selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise
de l’énergie, le biométhane produit en France (toutes
sources confondues, lire « Europe : peut mieux
faire », ci-dessous) pourrait pourtant couvrir 10 %
de la consommation, sachant que le pays est importateur
de gaz à plus de 90 %. Certains arguënt que
la ménagère ne verrait pas d’un bon œil l’arrivée
dans sa cuisine de gaz issu de déchets. Pourtant, en
Allemagne (premier producteur européen de biogaz
selon l’Observatoire européen des énergies renouvelables,
EurObserv’er), le biométhane est depuis
longtemps réinjecté dans le réseau de gaz. Les industries
connectées peuvent ainsi revendiquer l’utilisation
d’une énergie verte. « Lors de son utilisation
industrielle, la transformation du biométhane produit
un CO 2 “vert”, biogénique, non comptabilisé dans
l’effet de serre étant donné qu’il n’est pas issu d’une
énergie fossile, se réjouit Christophe Aran. À l’avenir, il
nous reste à piéger le CO 2 issu du biogaz, par exemple
dans les aquifères salins profonds, et, ainsi, atteindre
le zéro impact environnemental ! » ● S. C.
POUR EN SAVOIR PLUS
Veolia Environnement sur les CET et le biogaz :
www.ecomethaniseur.com
Biogaz de l’agence américaine de la protection de
l’environnement : www.epa.gov/lmop/ (en anglais).
Siloxanes in Landfill and Digester Gas Update, LMOP
8th Annual Conference and Project Expo,
E. Wheless, 2005.
TECHNOLOGIE BIOGAZ
Production de biogaz pour 1 million de tonnes de déchets
58 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 59
2 500
2 000
1 500
1 000
500
Débit biogaz (mètres cubes par heure)
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Année
Le biogaz est produit pendant une trentaine d’années.
* Anaérobie
signifie
en l’absence
d’oxygène.
* Les siloxanes
sont des composés
organiques
volatils issus
de l’oxydation
des molécules
de silice provenant
des déchets
de produits
cosmétiques
et d’hygiène
(déodorants,
shampooings,
crèmes,
lessives…).
* Le lixiviat,
ou « jus de
décharge », est
la fraction liquide
produite par la
fermentation
des déchets.
* Le livre blanc
sur les énergies
renouvelables
appelle à
un doublement
de leur part
à l’horizon 2010,
de 6 % à 12 %.
© SOURCE : VEOLIA REP

TECHNOLOGIE SÉQUESTRATION CO 2
Objectif : zéro émission
Dominique
Chouchan
est journaliste
scientifique.
Enfouir le dioxyde de carbone, émis par la combustion du charbon et
des hydrocarbures, est l’une des solutions pour freiner l’augmentation
de son taux dans l’atmosphère.
Parmi les multiples scénarios envisagés
en géoingénierie* (lire « Un climat sur
mesure », p. 62), les plus avancés sont fondés
sur le stockage géologique du dioxyde de
carbone (CO ), et en premier lieu de celui
2
émis par les principales sources fixes : centrales thermiques
et secteur industriel (raffineries, usines sidérurgiques…).
Un enjeu majeur, lorsqu’on sait, par
exemple, qu’à l’horizon 2030, la quantité de charbon
brûlé devrait croître de près de 60 % à l’échelle mondiale
selon l’Agence internationale de l’énergie. Pour
sa part, l’Europe s’est fixé l’échéance de 2015 pour la
mise en œuvre d’une douzaine de démonstrateurs de
captage et de stockage géologique de CO . 2
Les réservoirs possibles sont désormais bien identifiés,
du moins sur le plan théorique : les gisements de
pétrole ou de gaz épuisés ou en voie de l’être, les
veines de charbon inexploitées et les aquifères salins
profonds. Ces derniers représentent de loin le plus
fort potentiel (jusqu’à dix fois supérieur à celui des
gisements d’hydrocarbures) et, surtout, ils sont bien
mieux répartis sur la planète. Pour tous, l’une des
contraintes est de garantir le confinement du CO2 pendant au moins un à deux millénaires.
Cela a conduit à écarter les stockages dans l’océan.
Trop d’incertitudes pèsent sur leur pérennité et leur
impact sur les écosystèmes marins. En outre, rappelle
Isabelle Czernichowski-Lauriol, chef de projet « stockage
géologique de CO » au Bureau de recherches
2
géologiques et minières (BRGM), « des conventions
internationales protègent le milieu océanique ». Reste
toutefois à accomplir l’essentiel : sélectionner les sites
les plus appropriés, les caractériser, les modéliser, définir
les moyens et les dispositifs de surveillance (à court
et à long terme) et établir les critères de sécurité.
L’intérêt d’injecter le CO dans les veines de charbon
2
n’est pas encore avéré, mais cette piste garde son
60 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
caractère attractif. Avantage : le très grand pouvoir
d’adsorption du charbon, donc la possibilité d’y stocker
de grandes quantités de CO 2 . Inconvénient : sa
faible per méabilité, un facteur limitant pour l’injection.
En revanche, cette voie permettrait de faire
d’une pierre deux coups, comme l’explique Hubert
Fabriol, géophysicien au BRGM : « On récupérerait
le méthane piégé dans le charbon, alors délogé par le
dioxyde de carbone. D’où, en prime, la production de
gaz naturel », condition sine qua non, car le méthane
est un puissant gaz à effet de serre.
Plusieurs expériences industrielles
Dans les gisements d’hydrocarbures, on injecte
depuis longtemps du CO 2 pour aider à la récupération
du pétrole ou du gaz en phase finale d’exploitation.
L’idée serait de généraliser le procédé à grande
échelle, cette fois pour stocker le CO 2 . Un site est
étudié depuis 2000 sur le champ pétrolifère de
Weyburn (Canada). Reste qu’à l’avenir il sera nécessaire
de passer à la vitesse supérieure : d’environ
1 million de tonnes de CO 2 injecté par an, il faudra
atteindre plusieurs millions de tonnes par an. D’où
l’importance décisive des aquifères profonds.
Le stockage dans ces aquifères salins des bassins sédimentaires
(1 000 à 2 000 mètres de profondeur) bénéficie
aussi d’une expérience industrielle : une opération
pilote est menée depuis 1996 dans un aquifère
profond de Norvège, sur le site de Sleipner, sous la mer
du Nord. Autres sites étudiés : les analogues naturels,
ou réservoirs naturels de CO 2 (comme en France à
Montmiral, dans la Drôme). Il s’agit notamment de
s’assurer de l’imperméabilité de la roche de couverture,
d’analyser l’impact sur le milieu environnant.
Par exemple, comment celui-ci va-t-il réagir à une
acidification du réservoir profond due à l’absorption
massive de CO 2 ? « Observations et modèles tendent
© STATOIL
à montrer que cette acidification est assez vite neutralisée
au travers de processus chimiques (dissolution
des carbonates…) », indique Isabelle Czernichowski-
Lauriol, qui est également manager du réseau d’excellence
européen CO 2 GeoNet. Autre question : le
devenir des impuretés (N 2 , SO 2 , NO et autres substances)
injectées avec le CO 2 , dont la nature dépend
du procédé de captage.
Le captage du CO 2 : un verrou majeur
Car avant de le stocker, encore faut-il le capter et le
transporter. Le captage est une opération très énergivore
et onéreuse. « L’un des défis est de diviser son
coût par deux », souligne Pierre Le Thiez, de l’Institut
français du pétrole (IFP) et, désormais, directeur
général adjoint de la toute nouvelle société Geogreen,
qui associe l’IFP, Geostock (groupe international d’ingénierie)
et le BRGM, pour offrir des services d’ingénierie
pour le transport et le stockage de CO 2 . Il faudrait
ainsi parvenir à une vingtaine d’euros par tonne
de CO 2 d’ici à 2015. Pour les centrales existantes ou
celles en construction selon le design actuel, l’idée est
de capter le dioxyde de carbone entre la chaudière et
la cheminée (captage post-combustion). « Le travail
consiste à adapter des technologies déjà connues en les
rendant plus performantes », ajoute Pierre Le Thiez.
Récemment, Alstom Power Systems annonçait la
mise au point avec Statoil d’une technique à base
d’ammoniaque réfrigéré qui pourrait se révéler plus
économe en énergie que d’autres. À suivre…
Quant aux centrales de l’avenir, elles devront intégrer
le captage et le stockage du CO 2 dès la conception.
Deux voies sont étudiées. L’une, également
adaptable aux centrales conventionnelles, consiste à
TECHNOLOGIE SÉQUESTRATION CO 2
remplacer l’air par de l’oxygène dans la combustion
(oxycombustion), d’où une plus grande concentration
en CO 2 dans le gaz de combustion. Un pilote
va être mis en œuvre par Total sur le site de Lacq
dans les Pyrénées-Atlantique, dès 2008. Parmi les
difficultés : le caractère très énergivore de la séparation
de l’oxygène de l’air.
L’autre voie porte sur la conception de centrales
entièrement nouvelles, fondée sur un captage dit en
« précombustion ». Les produits finaux seront de l’hydrogène
et du CO 2 , directement stocké dans le soussol.
Cette voie se concrétise, aujourd’hui, au travers
de trois grands projets : FutureGen, lancé aux États-
Unis en 2003, et HypoGen, lancé l’année suivante
par les Européens, mais aussi GreenGen, développé
par la Chine. Ces trois projets nécessitent des investissements
considérables (respectivement 1 milliard
de dollars et 1,3 milliard d’euros sur dix ans pour les
projets américain et européen). Ils supposent surtout
en aval un changement de système énergétique, et en
particulier l’adoption massive de l’hydrogène comme
carburant. ● D. C.
POUR EN SAVOIR PLUS
Réseau CO GeoNet : www.co2geonet.com (en anglais).
2
Geogreen : www.geogreen.fr/
CSLF (Carbon sequestration leadership forum) :
www.cslforum.org/ (en anglais).
Projet européen Castor de captage et
de stockage géologique du CO : www.co2castor.com/
2
(en anglais).
Capter et stocker le CO dans le sous-sol,
2
Ademe ed., 2007.
* La géoingénierie
désigne
les techniques
susceptibles
de contrôler
les grands cycles
naturels.
Par extension,
ce terme est aussi
employé au sujet
des techniques
capables
de contrecarrer
les influences
anthropiques
sur le climat.
À SLEIPNER (MER
DU NORD) : STATOIL
EXTRAIT DU GAZ NATUREL,
EN SÉPARE LE CO2, ET RENVOIE CELUI-CI
DANS UN AQUIFÈRE SALIN
À 800 MÈTRES
SOUS LA MER.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 61

TECHNOLOGIE GÉOINGÉNIERIE TECHNOLOGIE GÉOINGÉNIERIE
FAIRE LA PLUIE
ET LE BEAU TEMPS :
LE RÊVE DE CERTAINS
QUI N’EST PAS
ENCORE POUR DEMAIN.
Un climat sur mesure ?
Dominique
Chouchan
est journaliste
scientifique.
Peut-on imaginer réguler un jour le climat comme on règle son chauffage
domestique, voire obtenir pluie ou sécheresse à la demande ? Le
remède pourrait être pire que le mal.
d’influer sur le climat ne date pas
d’aujourd’hui, tant les activités humaines
dépendent des caprices du temps. Fut
une époque lointaine où les hommes
L’idée
sollicitaient l’entremise des dieux en cas
de sécheresses ou de pluies dévastratrices… De
nos jours, c’est à une panoplie d’artifices technologiques,
désormais regroupés sous le vocable de
géoingénierie* , que l’on s’en remet pour essayer de
« réparer » les dérèglements climatiques.
Si le rêve d’agir sur le temps a été remis au goût
du jour il y a une soixantaine d’années, on le
doit peut-être plus à l’intérêt qu’y portaient les
militaires qu’aux climatologues. Le concept de
guerre environnementale au sens moderne du terme
(Environmental Warfare) a en effet commencé à
prendre forme à la fin des années 1940 alors qu’était
mené Cirrus, le premier projet d’envergure d’ensemencement
de nuages. C’est grâce au soutien de
l’armée américaine que des scientifiques de l’équipe
62 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
de Irving Langmuir, alors directeur associé du laboratoire
de recherche de General Electric (GE), purent
expérimenter cette technique. L’ensemencement
consistait à injecter de minuscules cristaux de glace
sèche dans les nuages ce qui, par le biais d’un mécanisme
physicochimique, devait conduire à des précipitations.
En 1947, les ingénieurs de GE tentèrent
par la même technique de détourner la route d’un
ouragan aux États-Unis. Irving Langmuir conclut à
la parfaite réussite de l’opération. Les études ultérieures
conduisirent à récuser cette appréciation :
la trajectoire de l’ouragan avait déjà changé lors de
l’ensemencement.
Près d’une vingtaine d’années plus tard était lancée
l’opération Popeye, destinée à prolonger artificiellement
la période des moussons en Asie du Sud-Est.
Objectif : bloquer la progression des troupes vietnamiennes.
L’ensemencement se fit alors au moyen de
particules d’iodure d’argent. L’efficacité prétendue de
l’opération a toujours été contestée. « Les tentatives
© VEOLIA-RICHARD MAS
se sont pourtant poursuivies (en Inde, au Pakistan,
aux Philippines, à Panama...), avec le soutien direct
de l’armée et de la Maison-Blanche », précise James
R. Fleming, professeur de science, technologie et
société au Colby College (États-Unis).
Aujourd’hui, que sait-on vraiment sur la possibilité
de provoquer artificiellement des précipitations ? « La
complexité du comportement des nuages incite à la plus
grande prudence », souligne Jean-Pierre Chalon, responsable
de la coordination du Réseau des services
météorologiques européens et expert, notamment sur
la modification artificielle du temps, auprès de l’Organisation
météorologique mondiale (OMM). « On
ne sait même pas expliquer pourquoi, sur deux nuages
d’apparence identique, l’un donne de la pluie et l’autre
pas. » Comment alors évaluer l’effet d’un ensemencement
? Les seuls outils disponibles sont des méthodes
statistiques, qui exigent des expériences longues et
très coûteuses. « Vu de l’OMM, les hypothèses sur
le comportement des nuages demeurent nettement
insuffisantes. L’heure est plus à l’approfondissement
des connaissances qu’au stade opérationnel. »
Après le climat, l’effet de serre
À défaut d’intervenir sur les précipitations, du moins
dans l’immédiat, plusieurs pistes visent à s’en prendre
directement à l’une des causes présumées des changements
climatiques : l’augmentation du taux de
dioxyde de carbone (CO ) dans l’atmosphère. La piste
2
la plus étayée, désormais envisagée à l’échelle industrielle,
consiste à le séquestrer dans des réservoirs géologiques
(lire « Objectif : zéro émission », p. 60). Une
autre s’appuie sur les écosystèmes marins. Le fer étant
l’un des éléments indispensables au métabolisme
du phytoplancton, des géoingénieurs imaginent de
« fertiliser » l’océan en y injectant du fer. La multiplication
artificielle de ces micro-algues permettrait
d’augmenter la part de CO atmosphé-
2
rique absorbé par l’océan (sous l’effet
du processus de photosynthèse).
LES PRÉLÈVEMENTS
DE LA MISSION KEOPS
DANS L’OCÉAN AUSTRAL
INDIQUERONT
PEUT-ÊTRE QUELLE EST
L’INFLUENCE DU FER
SUR LE PHYTOPLANCTON.
© CNRS/MISSION KEOPS
« Rien ne permet d’affirmer que cette approche
fonctionne de manière durable, et trop d’incertitudes
subsistent sur ses effets secondaires », souligne
toutefois Stéphane Blain, professeur d’océanographie
chimique à l’université de la Méditerrannée.
« D’autant, ajoute-t-il, que toute intervention dans
une région de l’océan risque de se répercuter ailleurs,
du fait de la circulation océanique. » Exemple : si
on fertilise l’océan Austral, la croissance du phyto-
plancton pourrait se traduire par une surconsommation
de sels nutritifs habituellement véhiculés par les
courants et, du coup, en priver d’autres écosystèmes.
Cette voie suppose donc, elle aussi, une meilleure
compréhension des phénomènes. « L’épandage
artificiel de fer dans l’océan ne peut en aucun cas
être assimilé au processus de fertilisation naturelle »,
insiste Stéphane Blain.
Mais surtout, elle soulève la question cruciale de l’impact
global d’une action régionale. D’où les craintes
que suscitent les idées spectaculaires d’un Lowell
Wood, physicien américain, d’un Paul Crutzen,
chimiste néerlandais, et de quelques autres. Le premier,
qui eut pour maître Edward Teller (père de la
bombe H et du programme anti-missile de Reagan),
et le second, prix Nobel en 1995, proposent de s’inspirer
des éruptions volcaniques : celle du Pinatubo,
aux Philippines, en 1991, n’a-t-elle pas refroidi
notre planète pendant trois ans, suite à la production
de millions de tonnes d’aérosols réfléchissant
le rayonnement solaire vers l’espace ? Pourquoi ne
pas simuler artificiellement ce phénomène en injectant
d’énormes quantités de tels aérosols dans l’atmosphère
? D’autres, comme l’astrophysicien américain
Roger Angel, suggèrent de placer une myriade
de petits miroirs en orbite autour de la Terre pour
dévier une fraction du rayonnement solaire…
L’écho qui sera donné à ces propositions dépendra de
facteurs politiques (accords internationaux),
économiques (marché mondial du carbone)
et législatifs : la convention Enmod
des Nations unies interdit d’utiliser des
techniques de modification de l’environnement
à des fins militaires ou toute autre
fin hostile. « Elle devrait être actualisée et
inclure les techniques de géoingénierie mises
en œuvre unilatéralement par une nation lorsque cellesci
sont susceptibles de nuire à une autre », estime James
R. Fleming (1). ● D. C.
POUR EN SAVOIR PLUS
Workshop Report on Managing Solar Radiation
(18-19 novembre 2006) : http://amesevents.arc.nasa.
gov/main/index.php?fuseaction=home.reports (en anglais).
(1) J. R. Fleming,
The Climate
Engineers,
The Wilson Quaterly,
2007 et sur :
www.wilsoncenter.
org/index.
cfm?fuseaction=wq.
essay&essay_
id=231274
(en anglais).
* La géoingénierie
désigne
les techniques
susceptibles
de contrôler
les grands cycles
naturels.
Par extension,
ce terme est aussi
employé au sujet
des techniques
capables
de contrecarrer
les influences
anthropiques
sur le climat.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 63

TECHNOLOGIE COGÉNÉRATION
Pourquoi pas nous ?
Isabelle
Bellin
est journaliste
scientifique.
© INFOGRAPHIE VEOLIA ENVIRONNEMENT
La cogénération, production simultanée de chaleur et d’électricité, est
largement plébiscitée. Paradoxe : elle n’est plus développée en France.
Un rythme d’installation de 900 mégawatts
(MW) électriques par an, entre 1997
et 2000, 39 MW en 2005, 8 MW en
2007... La cogénération n’a plus le vent
en poupe en France. Pourtant, depuis
1992, ce moyen de production simultanée de chaleur
et d’électricité, décentralisé, est soutenu par l’Union
européenne. Actuellement, au Danemark, plus de
50 % de l’électricité est produite par cogénération,
seulement 3 % en France avec 824 installations, dont
45 % environ exploitées par Dalkia, la filiale énergie
de Veolia Environnement.
Côté technologique, elle ne présente que des avantages :
elle tire profit de la chaleur produite par les moteurs ou
les turbines pour la réutiliser dans un processus industriel
ou un réseau de chauffage, au lieu de rejeter ces
calories dans les fumées. Le rendement énergétique
global peut atteindre 65 % à 70 %, voire 80 %. À la clé,
des économies de 10 % à 25 % d’énergie primaire, donc
de moindres rejets de gaz à effet de serre. Prenons
l’exemple des turbines au gaz naturel. Le gaz, injecté
Un exemple de cogénération
L’électricité produite rejoint le réseau public alors que la chaleur
alimente une usine et les logements de la ville voisine.
64 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
dans la chambre de combustion, est mélangé à de l’air
comprimé. Cela entraîne une turbine dont l’énergie
mécanique est transformée en électricité par un alternateur.
La chaleur des gaz d’échappement (environ
500° C) est récupérée dans une chaudière, où elle
réchauffe le fluide caloporteur d’un échangeur.
Des contraintes trop fortes
« L’installation est dimensionnée par rapport au besoin
de chaleur, explique Camal Rahmouni, responsable du
pôle combustion au centre de recherche sur l’énergie
de Veolia Environnement. Quant à l’électricité, en
France, la plupart du temps, elle est réinjectée dans le
réseau public – EDF a une obligation de rachat depuis
1997 — alors que dans les autres pays européens, elle
est en général autoconsommée. » En France, c’est là
que le bât blesse, EDF impose une production d’électricité
cinq mois les plus froids de l’année à puissance
constante, sans tenir compte des besoins de chaleur,
une aberration en terme de rendement. Dans les autres
pays européens, la durée est libre et la puissance modulable
sur l’année d’où une cogénération plus compétitive.
Sans prime ou tarif avantageux de rachat, la filière
française n’est pas viable. En outre, depuis 2001, les
critères de rendement électrique et thermique sont
plus contraignants et les tarifs moins attractifs.
La dernière directive européenne (2004) est censée
assurer la promotion de la cogénération à haut rendement
en Europe. « En France, a minima, notre souci
est de prolonger les contrats des centrales existantes,
qui arrivent à échéance, ajoute Camal Rahmouni.
Pour mettre ces dernières au niveau requis, nous
cherchons à améliorer leurs performances énergétiques
et environnementales. » Les acteurs de la filière française
jugent que 200 MW à 300 MW pourraient
être installés annuellement dans les dix prochaines
années... mais pas aux conditions réglementaires
actuelles. ● I. B.

« Rendre l’eau à la ville »
* Le biseau salé
désigne l’interface
entre la nappe
d’eau douce et la
nappe salée issue
de l’eau de mer.
Pour Antoine Frérot, il faut adapter
la gestion des eaux à la croissance
urbaine. Une question de techno-
logies, de comportements.
LA RECHERCHE. Quelles seront les difficultés de
la gestion de l’eau à l’horizon 2050 ?
ANTOINE FRÉROT. En premier lieu, elles découleront
de la croissance démographique et, plus encore, de
la concentration urbaine. Ces éléments fondamentaux
imposeront une nouvelle gestion de la ressource
en eau et une meilleure régulation des besoins. C’est
un cercle vicieux : la concentration urbaine et les
activités humaines induisent un accroissement des
besoins en eau, lequel, en retour, provoque une pollution
locale accrue de la ressource. En sortir suppose
une bonne organisation collective : cela commence
par des choix politiques judicieux et légitimes. Mais
aussi une bonne gouvernance locale qui garantisse
une cohérence entre les institutions et la gestion
technique de l’eau.
Comment gérer les mégapoles déjà surpeuplées
?
A. F. D’abord en limitant le gaspillage à travers une
éducation à la valeur de l’eau, faire comprendre que
l’eau coûte cher à produire. Il faut également limiter
les fuites, car une petite fuite augmente la consommation
d’une famille sur une période de 24 heures,
mais aussi surveiller les réseaux et encourager le développement
d’innovations économes en eau. Prenons
l’exemple des machines à laver : en quarante ans, leur
consommation d’eau a été divisée par dix sans en
brider l’usage. Il faut ensuite chercher à développer
des ressources alternatives à la ressource naturelle.
Le dessalement offre une ressource illimitée pour les
villes côtières, à condition de maîtriser ses impacts
énergétiques et environnementaux. Les eaux usées,
une fois collectées et épurées, sont une ressource
de proximité, qui, de plus, croît en proportion de la
consommation d’eau. Ces eaux peuvent être recyclées
soit pour un usage non alimentaire (irrigation, eau
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA–NICOLAS GUÉRIN
TECHNOLOGIE ENTRETIEN
ANTOINE FRÉROT
EST DIRECTEUR GÉNÉRAL
DE VEOLIA EAU.
industrielle), soit pour la réalimentation de nappes
phréatiques (recharge des aquifères, renforcement
des nappes côtières pour éviter la remontée du biseau
salé* …). Le recyclage a un coût, mais les nouvelles
filières de traitement « multibarrières » (filtration,
ozone, membrane, chlore, ultraviolet, etc.) garantissent
la qualité de l’eau produite.
Le changement climatique va-t-il compliquer
les choses ?
A. F. La quantité d’eau douce disponible sur Terre
ne sera pas affectée. En revanche, le changement
climatique risque d’occasionner une modification
de la répartition de l’eau sur la planète, à travers
une désertification de certaines zones, en déficit de
pluies, ou une accélération de leur fréquence sur
d’autres régions. Sur l’année, de tels épisodes peuvent
être régulés par une gestion adaptée des ressources.
Mais, si ces phénomènes se radicalisent, la rétention
des eaux de pluie en amont des villes ne suffira plus.
Il faudra réintroduire, dans la ville, des bassins, des
surfaces perméables où l’eau s’infiltre, inventer des
lieux polyvalents de stockage... Après avoir été identifiée
comme vecteur de maladies, l’eau, chassée des
villes, doit les reconquérir. Un retour qui nécessite
une organisation collective fine des usages.
● Propos recueillis par Sahra Cepia
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 65

TECHNOLOGIE DESSALEMENT
Boire les océans
© SIDEM-PHOTOTHÈQUE VEOLIA EAU SOLUTIONS & TECHNOLOGIE-R.SECCO
Alain Maurel,
ancien ingénieur
au Commissariat
à l’énergie atomique,
est consultant.
alain.silva.
maurel@wanadoo.fr
Performances améliorées, coûts réduits : les techniques de dessalement
ont beaucoup progressé ces dernières années. Mais dans quelle
mesure pourront-elles contribuer à répondre aux besoins croissants en
eau potable ?
La mer est une manne d’eau... salée. Pour
certains pays du Moyen-Orient, c’est néanmoins
la seule source possible d’eau douce :
au Koweït ou au Qatar, le dessalement
concerne même la quasi-totalité des moyens
de production d’eau douce. À l’échelle mondiale,
l’eau dessalée reste une « goutte d’eau », qui alimente
environ 1,5 % de la population. Mais, depuis
dix ans, le marché mondial du dessalement est en
forte progression, de l’ordre de 10 % par an. En 2004,
37,75 millions de mètres cubes (m 3 ) d’eau dessalée
ont été produits par jour dans plus de 17 000 usines,
réparties dans plus de 120 pays. Elle provenait à 60 %
d’eau de mer et à 40 % d’eaux saumâtres (lire « Des
eaux plus ou moins salées », p. 67). En une cinquantaine
d’années, les technologies ont fait des progrès
considérables. Mais les investissements nécessaires
et les coûts de fonctionnement restent élevés.
Ils dépendent principalement de la taille de l’installation
et de la salinité de l’eau : au mieux de 0,6 à
0,8 euros par mètre cube d’eau de mer pour les très
grandes installations (plus de 100 000 m 3 par jour)
et, en général, de 0,2 à 0,4 euros par mètre cube pour
les eaux saumâtres, soit deux à trois fois plus cher
que les traitements d’eaux de surface. C’est acceptable
pour les besoins humains, pour l’industrie ou
pour la production de produits agricoles à fort rapport
économique (légumes, fleurs), moins pour les
besoins agricoles très gourmands en eau (cultures
de plein champ, céréales). Ainsi en Espagne (cinquième
pays du monde en capacité installée de
dessalement, avec 2,42 millions de mètres cubes
par jour), 22,4 % de l’eau dessalée sert à la production
de légumes primeurs. Deux grandes familles
de procédés se partagent le marché : ceux par évaporation
(ou distillation) et ceux de séparation par
membranes, plus récents, qui concernent près de
70 % des constructions actuelles.
Deux techniques concurrentes
Dans les procédés par évaporation, l’eau de mer
chauffée produit une vapeur d’eau pure qu’il suffit
de condenser sur des faisceaux de tubes refroidis
par l’eau de mer pour obtenir de l’eau douce. Un
principe très simple utilisé depuis les premiers
transports en mer pour produire l’eau douce sur les
bateaux. Actuellement trois tech-
VEOLIA CONSTRUIT
LA PLUS GRANDE USINE
DE DESSALEMENT PAR
DISTILLATION À BAHREÏN
(GOLFE PERSIQUE).
ELLE SERA ASSOCIÉE
À UNE CENTRALE
THERMIQUE.
niques industrielles sont mises en
œuvre : la distillation par détentes
successives (ou procédé Flash), qui
s’est largement répandue depuis les
années 1960 ; la distillation multiples
effets, qui s’impose depuis les années
1990, et dont le coût d’installation est 10 % à 20 %
moindre et la consommation énergétique réduite ; la
compression mécanique de vapeur utilisée pour les
faibles capacités (quelques milliers de mètres cubes
par jour). Dans les années 1970, un procédé de séparation
par membrane, l’osmose inverse* , est apparu.
D’abord utilisé pour dessaler des eaux saumâtres et
pour de petites unités de dessalement d’eaux de mer,
il concurrence désormais la distillation, y compris
pour des installations de capacité élevée comme
celle d’Ashkelon en Israël. L’eau y est filtrée à travers
des membranes en polymère de type polyamide et
de structure dense. Sous l’effet d’une pression supérieure
à la pression osmotique* de l’eau saline, les
membranes laissent passer l’eau et elles retiennent les
sels et les autres particules. À l’avenir, l’osmose k © PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
TECHNOLOGIE DESSALEMENT
66 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 67
© HASHIM/GULFIMAGES/GETTY
Des eaux
plus ou moins salées
Eau saumâtre (dont la salinité est sensiblement
inférieure à celle de l’eau de mer, comme dans les
nappes du Sahara ) : de 2 à 10 grammes de sel par
litre d’eau (g/l).
Eau de mers ouvertes (Atlantique, mer du Nord,
Pacifique) : 35 g/l.
Eau de mers fermées ou peu ouvertes : de 39 g/l
(Méditerranée) à 70 g/l (Golfe arabo-persique).
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
L’EAU DE MER EST UNE
RESSOURCE ALTERNATIVE
ABONDANTE.
DANS CERTAINES RÉGIONS,
LE DESSALEMENT EST
LA SEULE SOURCE D’EAU
POTABLE, COMME
AU MOYEN-ORIENT.
DEPUIS 2006, L’USINE
DE DESSALEMENT
D’ASHKELON
(ISRAËL) PRODUIT
320 000 MÈTRES CUBES
PAR JOUR D’EAU POTABLE
PAR OSMOSE INVERSE.
L’EAU DE MER,
PRÉLEVÉE AU LARGE,
EST D’ABORD FILTRÉE
DANS CES BASSINS :
ELLE TRAVERSE
1,5 MÈTRE DE SABLE.

TECHNOLOGIE DESSALEMENT
* L’osmose
inverse
est le flux d’eau
d’une solution
concentrée (ici,
en sel) vers une
solution diluée.
* La pression
osmotique
est la pression
d’équilibre entre
une solution
(ici salée)
et son solvant
pur, séparés par
une membrane
perméable
au seul solvant.
k
inverse va-t-elle prendre
le pas sur la distillation ? Les
deux techniques ont leurs
atouts et leurs inconvénients.
3 Qu est ions à
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
L’osmose inverse est beaucoup moins énergivore que
la distillation : elle requiert environ un kilogramme
de fioul lourd pour dessaler un mètre cube d’eau
contre 3,5 kilogrammes pour la distillation. De
plus, les performances des membranes ne cessent
de s’améliorer et leur coût de diminuer : les investissements
pour ces installations sont donc moindres.
Hervé Suty • directeur du Centre de recherche sur l’eau de Veolia Environnement
Quel est, selon vous, l’avenir des technologies de dessalement ?
En terme d’optimisation énergétique, la distillation est mature, mais pas l’osmose
inverse* pour laquelle on espère encore la baisse d’un facteur 2 des besoins
énergétiques. Cette technologie est en pleine croissance, en particulier en raison
du coût des membranes qui a été réduit d’un facteur 5 depuis vingt ans.
Et de l’espoir d’aboutir, d’ici à dix ans, à des membranes de nouvelle génération.
Peut-on espérer une meilleure rentabilité du système ?
Oui, en couplant osmose inverse et osmose forcée. Cela devrait permettre
d’augmenter le taux de conversion, soit la quantité d’eau potable produite
par rapport à l’eau prélevée dans le milieu, de 40 % aujourd’hui à 70 % voire 80 %, en
retraitant par osmose directe (à faible pression) la solution salée (ou « concentrat »)
produite par osmose inverse. On utilise une solution conductrice qui favorise le
passage de l’eau au travers des membranes et que l’on sépare ensuite de l’eau potable.
Comment limiter les impacts environnementaux ?
Des outils de modélisation permettent déjà d’appréhender la dilution progressive
du concentrat dans le milieu aquatique. Mais il reste à limiter l’utilisation
de séquestrant, qui évite la précipitation de sels dans les membranes, pour encore
améliorer la maîtrise des impacts environnementaux. Ou, mieux encore, coupler
la production d’eau potable par osmose inverse à une installation industrielle
utilisant le concentrat (pour l’électrolyse, par exemple).
68 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-RICHARD MAS
L’EAU, INJECTÉE
SOUS PRESSION EN
PÉRIPHÉRIE, TRAVERSE
CES MEMBRANES
NANOPERFORÉES.
L’EAU POTABLE EST
COLLECTÉE AU CENTRE.
PROPOS RECUEILLIS PAR SAHRA CEPIA
Sauf pour une eau très saline
(au-delà de 50 à 60 grammes
par litre, g/l), où les performances diminuent. L’eau
produite conserve une certaine salinité (de 0,3 à
0,5 g/l) tandis que la distillation permet d’atteindre
une eau très pure (de 0,005 à 0,03 g/l), convenable
même pour un usage industriel.
Par ailleurs, l’osmose inverse nécessite de l’énergie
électrique alors que la distillation peut être alimentée
en chaleur par cogénération (production combinée de
chaleur et d’électricité). Une solution économique,
mais qui crée un lien technologique entre les productions
d’électricité et d’eau dessalée alors que les
demandes peuvent différer. D’où l’idée d’associer distillation
et osmose inverse, adossées à une centrale
thermique. La vapeur d’eau produite alimente en
calories l’installation de distillation alors qu’une
partie de l’électricité est destinée à l’unité d’osmose
inverse. Production d’électricité et d’eau douce
peuvent ainsi être optimisées selon les saisons et
les besoins.
D’ici à 2010, Veolia Eau mettra cette solution en
œuvre à Qidfa, dans les Émirats arabes unis. La nouvelle
installation hybride produira 590 000 m3 DE PRESSION », CHACUN
DE 8 MÈTRES DE LONG.
par
jour d’eau dessalée et elle sera associée à une centrale
électrique de 2 000 mégawattheures. Le concept est
séduisant et devrait se développer. ● A. M.
POUR EN SAVOIR PLUS
LE PRINCIPE
DE CETTE FILTRATION
MEMBRANAIRE EST
REPRODUIT DANS CES
MILLIERS DE « TUBES
Dessalement de l’eau de mer et des eaux
saumâtres et autres procédés non
conventionnels d’approvisionnement en eau
douce, A. Maurel, Lavoisier, 2006.
International Desalination Association :
www.idadesal.org/ (en anglais).
Middle East Desalination Research Center :
www.medrc.org (en anglais).

Peter Dillon
dirige le pôle recyclage
des eaux usées
au Commonwealth
Scientific and
Industrial Research
Organisation (CSIRO),
l’organisme public de
recherche australien.
peter.dillon@csiro.au
Stéphanie
Rinck-Pfeiffer
est responsable
des recherches Veolia
Eau en Australie.
stephanie.rinckpfeiffer@uwi.com.au
sûr, en 2050, chacun aura
conscience de la valeur de l’eau, inestimable,
tant pour l’alimentation en
eau potable, que pour la production
C’est
d’aliments ou d’énergie… Malgré
tout, la pression démographique croissante, en particulier
dans les villes où 75 % de la population sera
concentrée, et l’héritage passé d’années de gaspillage
exerceront encore une contrainte extrême sur cette
précieuse ressource (lire « Les nouveaux défis de
l’eau », p. 36). D’ici là, gageons que les solutions, tant
de recyclage des eaux usées, autrement dit leur épuration
pour les réutiliser ou recharger les aquifères,
TECHNOLOGIE RECYCLAGE
Eaux usées : un puits
de ressources
Recycler les eaux usées après les avoir épurées ou les utiliser pour recharger
les aquifères, une réalité ici et là qui deviendra bientôt la règle.
que de préservation de l’eau (récupération des eaux
pluviales, mais aussi changements d’habitudes des
consommateurs) se seront généralisées.
En cinquante ans, la consommation d’eau par
habitant issue des systèmes d’alimentation centralisés
des villes aura probablement été divisée par
deux. Le prix, élevé, y sera bien sûr pour beaucoup,
reflétant simplement le coût de cette ressource. Il
incitera à l’économie. Il y aura plusieurs qualités
d’eau correspondant à plusieurs traitements selon
l’usage : l’eau potable, l’eau pour les applications
industrielles, l’eau agricole, l’eau d’arrosage des espaces
verts et des jardins, enfin l’eau domestique. k
POUR ÉCONOMISER
LES RESSOURCES
EN EAU, L’AGRICULTURE
POURRAIT DAVANTAGE
GLEIZES/REA
TIRER PARTI DU
RECYCLAGE DES EAUX
PIERRE
USÉES, POUR IRRIGUER. ©
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 69

INFOGRAPHIE : VEOLIA ENVIRONNEMENT
TECHNOLOGIE RECYCLAGE TECHNOLOGIE RECYCLAGE
(1) Projet européen
Techneau :
www.techneau.org/
(en anglais).
Renforcement des
transferts d’eau de
surface vers les eaux
souterraines suite
au pompage.
Pompage
En 2050, il serait tout simplement normal d’utiliser
20 % d’eau recyclée en moyenne dans le monde,
voire 50 % à 70 % dans certaines villes de pays arides
et autour de la Méditerranée.
Où en est-on aujourd’hui ? Même si les différents
procédés de traitement* sont connus et utilisés de
longue date, l’eau recyclée ne représente pas plus de
5 % de l’approvisionnement mondial en eau. Elle est
surtout utilisée pour l’agriculture. Un pays comme la
Tunisie recycle ses eaux depuis 1989 pour l’irrigation
de cultures de citrons, d’olives et de coton. L’industrie
vient ensuite, en particulier, dans les centrales de production
d’électricité, mais aussi dans l’industrie chimique.
En Allemagne, à Hamm, Dupont de Nemours
recycle 90 % de ses eaux. Enfin, l’eau recyclée sert
parfois pour des usages urbains. Ce n’est pas encore
tout à fait dans les mœurs. Néanmoins, on installe,
dans certains pays, de plus en plus de « doubles
réseaux » : une canalisation pour l’eau potable, une
autre pour l’eau recyclée, qui sert à alimenter les
chasses d’eau ou l’arrosage. Ce système simple est
utilisé au Japon, à Tokyo, depuis 1984 à hauteur de
70 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
8 000 mètres cubes (m 3 ) par
jour et en Australie, à Adélaïde
(lire « L’Australie mise sur le
recyclage », p. 71).
Quant aux exemples de recyclage
en eau potable, ils sont
encore rares et mettront du temps à se développer.
En Afrique australe, la Namibie a été le premier
pays à mettre cela en œuvre à grande échelle,
Eau potable : on redécouvre que le sol est un filtre idéal
« Peu connue en France, la “filtration sur berges” est utilisée depuis plus d’un siècle pour fournir de l’eau potable
à des millions d’Européens », rappelle Yann Moreau-Le Golvan, responsable recherche et développement au
Centre de compétences sur l’eau de Berlin (KWB), ville d’Allemagne où 75 % de l’eau potable est produite par
cette technique (100 % à Düsseldorf, Allemagne). De quoi s’agit-il ? « D’utiliser les capacités naturelles d’épuration
des sols, répond l’hydrogéologue. L’eau est prélevée
directement dans des nappes souterraines, situées sous des
fleuves (nappes alluviales) à quelques dizaines de mètres
des berges des lacs et des rivières. » Durant son infiltration
dans le sol, l’eau est soumise à une activité microbiologique
intense qui permet la biodégradation aérobie et ana-
Réalimentation
naturelle
Réalimentation
artificielle
par bassin de
réinfiltration
L’eau se fraye un chemin dans le sous-sol et subit une épuration naturelle.
© VEOLIA
LES EFFLUENTS
D’UNE RÉSIDENCE
TOURISTIQUE SONT
TRAITÉS ET UTILISÉS
POUR ARROSER
LE GOLF DE SPERONE,
EN CORSE.
érobie* de nombreux composés indésirables. À Berlin,
elle ne subit ensuite qu’une simple aération et filtration
avant distribution. Depuis 2001, le procédé fait l’objet de
plusieurs programmes de recherche, à Berlin (projet
Nasri) et à Delhi, en Inde (projet financé par Veolia et projet
européen Techneau (1)). « L’objectif est de quantifier et
de modéliser les processus biophysico-chimiques qui ont
lieu lors de l’infiltration afin d’optimiser le dimensionnement
et les performances de tels systèmes », précise Yann
Moreau-Le Golvan. En raison de sa simplicité et de son efficacité,
le procédé fait l’objet d’un regain d’attention auprès
des organisations internationales telles que l’Unesco.
« Pour bénéficier d’un système efficace, il faut s’assurer
que le milieu soit suffisamment perméable et que la nappe ne soit pas polluée », indique-t-il. L’aménagement
de bassins d’infiltration permet d’augmenter les volumes qui peuvent contribuer à la recharge des nappes et
garantir une exploitation durable des ressources souterraines. « Ce procédé ancien peut aussi apporter une
réponse moderne pour gérer les problèmes de rareté de la ressource », explique-t-il. S. C.
© VEOLIA-CHRISTOPHE MAJANI
depuis bientôt quarante ans ! La production dépasse
20 000 m 3 par jour. L’eau recyclée est aussi utilisée
en complément des ressources en eau. Ainsi,
à Singapour, dans le cadre d’un vaste programme
de recyclage des eaux usées (projet NEWater), de
l’eau recyclée est additionnée aux réservoirs d’eau
potable, à hauteur de 1 % pour l’instant. L’Australie
développe aussi ces solutions.
La boucle est bouclée
Le recyclage est en fait une réalité depuis longtemps
dans des zones soumises à un stress hydrique, comme
Israël qui recycle 70 % de son eau depuis 1977 pour
son agriculture et envisage d’aller jusqu’à 100 %.
Même chose en Espagne, sur toute la côte et les îles
(soit un recyclage à hauteur de 35 % à l’échelle du
pays) ou en Australie. Environ 200 municipalités
européennes le pratiquent, dont une trentaine en
France, comme Clermont-Ferrand ou Le Mont-
Saint-Michel pour l’agriculture, Sainte-Maxime ou
Sperone en Corse pour l’arrosage de golfs.
À terme, c’est l’injection d’eaux usées épurées
dans les aquifères qui devrait se développer à
grande échelle (lire « Eau potable : on redécouvre
que le sol est un filtre idéal », p. 70). Une
façon de restituer l’eau au lieu de rejeter des eaux
sorties des usines d’épuration, de bonne qualité,
dans le milieu aquatique, pour rejoindre l’aval des
fleuves (dans lesquels elles avaient été prélevées) et
finalement… la mer.
La pratique est déjà courante dans certaines villes
situées au bord des baies, des golfes ou des estuaires
où on recharge ainsi les nappes phréatiques, à partir
d’eaux usées traitées. Cela permet de limiter
du même coup les remontées salines, comme à
Barcelone en Espagne ou en Belgique, un des pays
européens les plus pauvres en ressource en eau, ou
encore dans le sud de la Californie, aux États-Unis.
Ensuite, il s’agit simplement de profiter des capacités
RÉUTILISER LES EAUX
APRÈS LEUR TRAITEMENT
DANS LES USINES
D’ÉPURATION : UNE
RESSOURCE ALTERNATIVE
À DÉVELOPPER.
L’Australie mise sur le recyclage
L’Australie s’est engagée dans un vaste programme de réutilisation des
eaux usées, avec un objectif de 20 % de recyclage en 2012 dans certaines
villes (au lieu de 12 % en moyenne actuellement) et qui, à terme, pourrait
atteindre 50 %. Parmi les principaux projets, auxquels participe une filiale
de Veolia Eau (United Water) : celui de la région du Queensland au Sud-Est.
Il s’agit de l’un des plus grands projets au monde de recyclage des eaux
usées en eaux industrielles et comme complément des ressources en eau,
qui devrait aboutir en 2008. Il rassemblera et traitera les eaux de 6 usines
d’assainissement de la région. Autre exemple, à Adélaïde (capitale de l’État
d’Australie du Sud) : entre 20 % et 30 % des eaux usées traitées dans les
usines de dépollution (Bolivar, Christies Beach) sont recyclées à des fins
agricoles et domestiques. À Mawson Lakes, à une dizaine de kilomètres du
centre-ville d’Adelaïde, c’est un parc résidentiel d’environ 7 000 personnes
qui sera alimenté d’ici à 2010 à 50 % par des eaux recyclées.
naturelles du sous-sol pour traiter et stocker l’eau.
Une méthode simple et peu coûteuse.
Les technologies de traitement, quant à elles,
devraient encore évoluer, devenir moins énergivores,
plus fiables, grâce, par exemple, à de nouvelles
membranes, des procédés biologiques améliorés,
mais aussi de nouveaux systèmes de contrôle comme
les traitements à la source des effluents industriels.
Cela consiste à gérer les sources d’eaux usées, avant
qu’elles ne rejoignent les réseaux d’assainissement.
L’idéal serait que tous les produits soient labellisés en
fonction de leurs performances environnementales,
de leurs potentiels à être recyclés et que des normes
soient établies, par exemple, pour les détergents,
les cosmétiques, les agents nettoyants, les produits
pharmaceutiques...
Sécheresses, pluies intenses, mais de courte durée,
incertitudes dues au réchauffement climatique...
imposent une gestion de plus en plus rigoureuse et
intégrée de la ressource. En quelques décennies,
le recyclage des eaux usées devrait
cesser d’être une voie de développement
durable émergente pour
devenir une solution incontour-
nable pour l’alimentation en eau
des villes. ● P. D. ET S. R.-P.
POUR EN SAVOIR PLUS
Le projet de la région de
Queensland : www.westerncorridor.
com.au/home.aspx?docId=1 (en anglais).
Le projet NEWater à Singapour :
www.pub.gov.sg/NEWater_files/
overview/index.html (en anglais).
* Les procédés
de traitement
peuvent comporter
filtration,
désinfection, voire
microfiltration et
osmose inverse
pour de l’eau
« ultra-pure ».
Ils diffèrent selon
l’utilisation finale
de l’eau et la
législation locale.
* Anaérobie
signifie
en l’absence
d’oxygène.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 71

TECHNOLOGIE ENTRETIEN TECHNOLOGIE ENTRETIEN
« Il faut réviser notre gestion de l’agriculture »
Comment préserver nos ressources et la qualité de l’environnement ?
La réponse pourrait venir de l’agriculture de précision.
LA RECHERCHE. En quoi consiste l’agriculture de
précision ?
MARTINE GUÉRIF. Le principe est de valoriser les
informations spatiales et temporelles sur l’état des
cultures. Ces données, aujourd’hui accessibles grâce
aux progrès technologiques, permettent d’adapter
les pratiques agricoles, que ce soit le travail du sol,
le semis, les apports d’engrais, l’irrigation, le désherbage
ou la protection phytosanitaire. Autrement
dit, apporter la bonne dose, au bon endroit et au bon
moment. L’approche a vu le jour aux États-Unis au
début des années 1980, avec l’apparition des systèmes
de positionnement par satellite GPS.
En pratique, que mesure-t-on ?
M. G. Cela dépend de la technique : les systèmes
de prospection électrique du sol renseignent sur sa
structure, sa texture, sa teneur en eau, sa salinité. Les
mesures de réflectance* du sol, dans le domaine du
visible et du proche infrarouge, permettent, en outre,
de déterminer sa teneur en argile, en calcaire ou en
matière organique. La réflectance du couvert végé-
© CNES-SPOT IMAGE SA-INRA
Des images de Spot
260
240
220
200
180
160
140
Dose d’azote
(kilogrammes
200 m
par hectare)
Ces images et un modèle de culture permettent
d’évaluer les doses d’engrais adaptées à une parcelle.
MARTINE GUÉRIF EST DIRECTRICE DE RECHERCHE
À L’INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE AGRONOMIQUE
(INRA) D’AVIGNON.
tal permet, quant à elle, de déterminer la surface
de feuilles et le taux de chlorophylle, lié à la teneur
en azote* . On développe de nombreux autres types
de capteurs, comme la vision stéréoscopique pour
localiser les mauvaises herbes. Les capteurs peuvent
être portés par les engins agricoles et couplés à un
épandeur pour ajuster, en temps réel, les doses d’engrais,
par exemple. Mais on peut aussi s’appuyer sur
la télédétection satellitaire. C’est ce que fait le programme
Farmstar, avec les données du système Spot.
Ainsi, en 2006, 8 000 exploitants, soit environ 2 %
des agriculteurs français, ont reçu des cartes de leurs
parcelles et un diagnostic de l’état de leurs cultures,
avec une résolution spatiale de 20 mètres, pour un
© GUÉRIF
abonnement annuel d’environ 10 euros par hectare.
Au-delà de la mesure, la transformation de l’information
en décision technique constitue le chaînon
critique. À l’Institut national de recherche agronomique
(Inra), nous travaillons sur des méthodes qui
couplent la télédétection à des modèles dynamiques
prenant en compte l’ensemble du système sol-planteatmosphère.
On peut ainsi simuler l’impact de différents
scénarios techniques et choisir celui qui
optimise plusieurs critères à la fois, comme le rendement,
mais aussi la qualité du grain et les aspects
environnementaux.
Peut-on chiffrer les bénéfices, pour l’agriculteur
et pour l’environnement ?
M. G. Des calculs ont été réalisés en France par
la coopérative Epis-Centre, dont une partie des
adhérents pratique l’agriculture de précision pour les
apports en phosphore, en potassium et en azote : par
comparaison avec ceux n’utilisant pas d’outil perfectionné
d’aide à la décision, elle annonce des bénéfices
de 30 à 60 euros par hectare. À l’Inra, nous avons testé
spécifiquement le profit que l’on peut tirer d’un conseil
spatialisé, plutôt qu’uniforme, pour la fertilisation
azotée. En modélisant des cultures de blé, nous
avons évalué que le gain n’est pas tant en termes de
marge brute que de respect des normes environnementales
: on parvient, sans altérer la récolte, à rester
en tout point sous le seuil de 50 kilogrammes (kg)
par hectare pour le bilan d’azote, alors qu’on observe
des points à 100 kg si l’épandage est uniforme. On
diminue ainsi la quantité d’engrais non absorbé, qui
restera dans le sol et sera lessivé vers les nappes phréatiques
aux premières pluies. L’agriculture de précision
est donc très pertinente pour maintenir une production
intensive tout en préservant les ressources et la
qualité de l’environnement. Aujourd’hui, son taux
d’adoption reste pourtant faible. L’une des raisons
avancées est que les bénéfices sont insuffisants par
rapport aux coûts. Le renforcement des contraintes
environnementales imposées aux agriculteurs pourrait
néanmoins accroître l’intérêt économique de ces
outils. Un autre bénéfice, et non des moindres vu
les attentes de la société dans ce domaine, est que
l’agriculture de précision permet une traçabilité des
pratiques pour la certification des exploitations et des
produits agricoles.
Un super-riz pour l’Afrique ?
Le riz hybride chinois, qui produit jusqu’à 12 tonnes par hectare (soit 20 %
de plus que les meilleures variétés du marché), pourra-t-il un jour être
cultivé en Afrique subsaharienne, où la demande en riz ne cesse de croître ?
Premier pas en ce sens, la Chine a annoncé, début 2007, la construction d’un
centre de développement à Madagascar. Le principe : croiser des riz éloignés
pour obtenir des semences hybrides, plus vigoureuses que les lignées
pures. Planté en Chine depuis les années 1970, le riz hybride se développe
aujourd’hui en Asie du Sud et du Sud-Est, avec l’appui des Nations unies. Seul
problème : l’agriculteur doit acheter de nouvelles semences chaque année.
Et les gains de productivité exigent une technologie élevée, bien éloignée
des conditions de culture actuelles à Madagascar ou en Afrique.
Comment pourra-t-elle aider à répondre au défi
alimentaire des cinquante ans à venir ?
M. G. Pour nous adapter aux changements démographique
et climatique, il faudra réviser les modes
de gestion de l’agriculture. De nouvelles contraintes
vont apparaître : l’usage des pesticides sera fortement
réglementé et la raréfaction de l’eau dans des régions
comme le bassin méditerranéen obligera à optimiser
encore davantage l’irrigation. L’agriculture de
précision, à l’échelle des territoires et non plus seulement
des parcelles, permettra de mieux faire face
à ces contraintes. Bien sûr, dans les esprits, elle est
associée à de hauts niveaux technologiques et donc
réservée aux pays développés ou à certaines cultures
industrielles des pays du Sud, comme la banane au
Costa Rica, la canne à sucre au Brésil ou le riz aux
Philippines. Mais, à l’échelle des territoires, elle a
un potentiel certain dans le cadre de l’agriculture
familiale des pays du Sud. Dans ces contextes difficiles,
l’information spatiale, obtenue par télédétection
ou par compilation des expériences locales, peut
en effet servir à prendre des décisions stratégiques.
À l’échelle d’un bassin en Afrique, par exemple, elle
peut aider à mieux placer les cultures pour optimiser
la ressource et limiter l’érosion.
● Propos recueillis par Marie Schal
POUR EN SAVOIR PLUS
Agriculture de précision, M. Guérif et D. King (coord.),
Quae Éditions, 2007.
* La réflectance
est une mesure
de la capacité
d’une surface
à réfléchir
l’énergie incidente,
ici le rayonnement
solaire.
* L’azote est
un constituant
essentiel de la
biomasse végétale.
Après l’eau,
c’est le facteur
le plus important
pour la croissance
des plantes.
72 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 73

TECHNOLOGIE ÉCOQUARTIER TECHNOLOGIE ÉCOQUARTIER
Une démarche globale
Éric
Lesueur
est directeur
de projets
de Veolia Eau.
eric.lesueur@
veolia.com
Assurer la pérennité des écoquartiers suppose de prévoir la gestion
de l’eau, de l’énergie, des déchets, des transports... et de changer nos
comportements.
Des zones urbaines conçues pour minimiser
leur impact sur l’environnement,
avec au moins une autonomie énergétique,
ont été créées depuis une quinzaine
d’années, surtout en Europe du Nord. De
tels projets d’écoquatiers commencent
à voir le jour en France à l’initiative de
collectivités urbaines, comme à Paris
(quartier de Rungis, des Batignolles)
et dans d’autres villes françaises.
Réhabilitation de quartiers anciens ou
développement de zones nouvelles,
selon les cas, ils regroupent quelques
centaines d’habitants, comme le quartier
Bedzed à Beddington, en Grande-Bretagne, ou
plusieurs milliers, comme à Stockholm ou à Malmö,
en Suède, ou à Hanovre ou Fribourg, en Allemagne.
Ces quartiers modèles sont des laboratoires technologiques,
mais aussi sociaux : au-delà de leur « signa-
74 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Préserver
les ressources
et réduire les
pollutions
Énergies renouvelables riment avec quartier
ture » environnementale, ils ont un impact majeur
sur la qualité de vie des habitants et l’attractivité économique
du territoire. Généralement promus par des
communautés motivées par la protection de l’environnement
et menés par des collectivités audacieuses,
ces projets ont pour principal objectif
la mise en œuvre, à l’échelle locale,
de technologies innovantes pour la
préservation des ressources naturelles
et la réduction des pollutions.
Côté économie d’énergie, c’est
d’abord la consommation des bâtiments
qui a été diminuée. Des
progrès significatifs ont été réalisés
dans la construction, comme le recours à
des techniques isolantes de haute performance,
l’amélioration des principes de ventilation
des habitations, la bonne orientation des bâtiments
en fonction de l’utilisation des locaux et,
Comment exploiter efficacement les énergies renouvelables dans un ensemble de logements, voire un quartier
? « En complément de nos travaux sur la cogénération (lire « Pourquoi pas nous ? », p. 64), nous étudions
toutes les voies de transformation de la biomasse : combustion, gazéification* ou méthanisation* , explique
Jean-Philippe Laurent, directeur de la recherche sur l’énergie de Veolia. La gazéification du bois couplée à
un moteur, par exemple, offrira dans le futur une solution de cogénération pour les quartiers, dont la chaleur
pourra être efficacement distribuée par réseau urbain. » Ces solutions, qui commencent à être expérimentées
en Europe, manquent encore de maturité. « Grâce à la modélisation, nous analysons l’influence de la nature du
combustible et des modes opératoires pour obtenir le gaz de synthèse le plus pur et stable possible pour une
exploitation fiable et économique. » Un pilote de ce type est en construction. À Paris, c’est un prototype de pile
à combustible qui a été installé en mars 2007, en partenariat entre autres avec Veolia Environnement : « C’est
une première en Europe, elle assure le chauffage de 283 logements HLM (200 kilowatts – kW – de chaleur) et
produit 250 kW d’électricité. » Un savoir-faire à déployer. Pour compléter ces technologies, l’énergie solaire
thermique est mise à contribution. L’objectif est de concevoir des solutions innovantes de raccordement des
installations aux réseaux plus traditionnels de chauffage et d’eau chaude. I. B.
© VEOLIA ENVIRONNEMENT
Un quartier au fil de l’eau
L’approche écologique intégrée des différents flux d’eau est essentielle pour l’aménagement urbain durable.
bien sûr, le recours aux énergies renouvelables.
De récents développements permettent, en outre,
la création de systèmes centralisés de production
d’énergies renouvelables, à l’échelle du quartier
et non plus du bâtiment (lire « Énergies renouvelables
riment avec quartier », p. 74). De quoi
envisager des quartiers globalement neutres en
émissions de dioxyde de carbone.
Cycle de l’eau et paysage urbain
Des approches comparables ont été développées dans
d’autres domaines : la gestion des déchets, avec la
collecte pneumatique* ; les transports à l’intérieur
comme à l’extérieur du quartier (vélos, marche à pied,
auto-partage, transports en commun...) ; enfin, et
surtout, la gestion des eaux. L’architecture des réseaux
d’eau doit être imaginée dès la conception des plans
masse par l’urbaniste, le paysagiste et le gestionnaire
des services d’eaux. Il s’agit entre autres de faire
face à la multiplication probable de sécheresses et
d’inondations, dues au changement climatique.
Cela impose d’innover tant en matière de procédés
que de structuration globale du territoire urbain. En
restant vigilant sur la maîtrise des risques sanitaires,
nous devons limiter les impacts environnementaux
en favorisant les solutions locales, cohérentes avec le
schéma global de gestion des eaux de la ville.
Du point de vue des procédés, on peut récupérer
les eaux de pluie provenant des toitures et façades
et, après un traitement spécifique, les eaux de
ruissellement, afin de les réutiliser pour l’arrosage
des espaces verts du quartier. On peut aussi réutiliser
les eaux usées, après traitement écologique, pour certains
usages extérieurs. On peut également prévoir
de laisser ces eaux s’infiltrer directement dans le sol,
dans des milieux propres tels que des pelouses, des
terrains de sport ou de loisirs, des jardins… pour
soulager réseaux d’assainissement et stations d’épuration,
de plus en plus souvent perturbés par des
épisodes violents de pluviométrie. De tels procédés
reposent sur un système de caniveaux filtrants, de
noues (fossés peu profonds) et de plans d’eau. Cette
mise en œuvre paysagère innovante et pédagogique
du cycle de l’eau en fait par ailleurs un élément à
part entière du nouveau paysage urbain.
L’eau offre aussi des alternatives très intéressantes
et encore peu connues de rafraîchissement urbain
et de climatisation pour remplacer les procédés
classiques fréquemment générateurs de gaz à effet de
serre. Il suffit de tirer parti des cycles d’évaporation,
en extérieur par des techniques de murs d’eau ou
d’aérosols et, depuis peu à l’intérieur des bâtiments
par rafraîchissement adiabatique* , en évaporant de
l’eau dans un flux d’air.
L’expérience montre que si l’on veut des solutions
durables dans le temps, une réflexion d’ensemble
sur la gestion des services environnementaux
s’impose dès la genèse du projet. Autant de défis
technologiques et scientifiques qui conditionnent
l’avenir des écoquartiers. ● É. L.
* La collecte
pneumatique de
déchets utilise un
réseau souterrain
de canalisations
dans lequel
les déchets sont
aspirés jusqu’à
une centrale
de collecte.
* Le principe du
rafraîchissement
adiabatique
est d’abaisser
la température
de l’air avant qu’il
ne pénètre dans
le bâtiment, en
brumisant de l’eau
dans un flux d’air
chaud.
* La gazéification
consiste à
chauffer, ici la
biomasse,
en présence de
peu d’oxygène,
pour la transformer
en « gaz de
synthèse »,
un combustible
qui peut ensuite
être brûlé pour
produire chaleur
et électricité.
* La
méthanisation
est un processus
biologique naturel
de dégradation
de la matière
organique
qui produit un
biogaz composé
en grande partie
de méthane.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 75

TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT
Daniel
Quénard
est chef de la division
caractérisation
physique des
matériaux au Centre
scientifique et
technique du bâtiment
(CSTB) de Grenoble.
daniel.
quenard@cstb.fr
Vers l’autonomie
énergétique
Comment concilier bâtiment et transport pour répondre aux nouvelles
réglementations, aux obligations de Kyoto ? Quels sont les concepts
émergents, applicables dès maintenant ?
La question de la lutte contre les émissions
de gaz à effet de serre ne porte plus,
dorénavant, sur la nécessité de l’action,
mais sur les modalités pour répondre à
l’urgence. En France, le rapport 2006 de
l’Institut français de l’environnement indique que
le logement et le véhicule particulier offrent le plus
gros potentiel de réduction des gaz à effet de serre.
Les 30 millions de logements et les 30 millions de
véhicules représentent près de la moitié des émissions
nationales. Alors que celles-ci
diminuent dans tous les secteurs, elles
progressent depuis 1990 dans le bâtiment
et les transports, avec respectivement
+22 % et + 23 %.
Pourtant, les efforts réalisés ont abouti à
de réelles avancées. Dans les logements
neufs et existants, la priorité concerne
les consommations dues au chauffage
(principalement au fioul et au gaz) qui
représentent 75 % du total. En France, le renforcement
de la réglementation thermique et l’apparition
de matériaux isolants efficaces ont déjà abaissé
la consommation d’énergie de 372 kilowattheures
par mètre carré et par an (kWh/m 2 /an), en 1973, à
245 kWh/m 2 /an, actuellement.
Toutefois, il reste beaucoup à faire pour atteindre les
performances des bâtiments à basse consommation,
répondant, par exemple, au nouveau label français
Effinergie, dont la consommation est de l’ordre
de 50 kWh/m²/an ou, mieux, des habitations dites
76 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
Transformer
60 millions de
consommateurs
en producteurs
« passives »* (plusieurs milliers en Allemagne et en
Autriche), voire à énergie positive* (1, 2). Ces bâtiments
présentent des besoins en énergie réduits au
minimum (conception bioclimatique, isolation thermique
et étanchéité à l’air renforcées, fenêtres haute
performance, éclairage naturel…). Ils comportent
des équipements à haute efficacité énergétique, à
la fois hybrides (utilisant énergies renouvelables et
fossiles), compacts et multifonctionnels (produisant
simultanément chauffage, ventilation et eau chaude
sanitaire), pour réduire les coûts et
rechercher des synergies. Enfin, ils
possèdent généralement une toiture
photovoltaïque pour assurer la production
locale d’électricité.
Suivant cette logique, les bâtiments
deviendront dans quelques années des
sites de production d’énergie, principalement
électrique, grâce au photovoltaïque
ou au micro-éolien. Les
60 millions de Français consommateurs d’énergie
se transformeront en autant de producteurs. Cela va
radicalement changer nos rapports avec l’énergie :
quand on en produit soi-même, on s’en préoccupe
forcément plus et mieux. Mais ces efforts resteront
limités, si la démarche n’est pas imaginée de façon
globale. Ainsi, les diminutions de consommation
d’énergie réalisées dans le secteur du bâtiment pourraient
être d’emblée annihilées par un usage croissant
de la voiture : une réduction de 80 kWh/m²/an
dans l’habitat est annulée par 20 kilomètres (km)
© ROLF DISCH
parcourus en véhicule particulier chaque jour, pendant
un an (3) ! Il est donc nécessaire de s’attaquer
parallèlement au problème des transports et à celui
des véhicules individuels qui représentent la majorité
des émissions de ce secteur.
Pourtant, dans le domaine des transports aussi, beaucoup
de progrès ont été accomplis : la consommation
unitaire des véhicules a été réduite de 15 % depuis
1990 et les émissions de dioxyde de carbone (CO 2 ) de
30 % entre 1975 et 2003. Mais ces progrès ont aussitôt
été balayés par d’autres évolutions. Primo, l’éloignement
entre l’habitat et les lieux de services ou d’activités
ont fait passer la distance journalière parcourue par
une automobile d’une vingtaine de kilomètres environ
à plus de trente. Secundo, le modèle du ménage multi-
équipé en automobiles a enrichi le parc de 3 millions
de véhicules.
De l’hybride rechargeable sur le réseau…
Si le bâtiment bénéficie d’un « bouquet » énergétique
diversifié, les transports (véhicules particuliers et
transports routiers) dépendent, quant à eux, à plus
de 98 % du pétrole. Le service d’évaluation des
choix scientifiques et technologiques (STOA) (4)
du Parlement européen a comparé les technologies
alternatives au tout pétrole, que ce soient les piles à
combustible, les véhicules électriques, hybrides, les
biocarburants et le gaz naturel. Si aucune ne peut
prendre à elle seule le relais du pétrole, le STOA
estime néanmoins que, dans vingt à trente ans, la plus
grande partie des véhicules seront construits selon
FRIBOURG, SURNOMMÉE
LA « VILLE SOLAIRE »
EN ALLEMAGNE,
PRIVILÉGIE
L’ÉNERGIE SOLAIRE
DE LONGUE DATE,
SUR LES BÂTIMENTS.
la technologie hybride, alliant un moteur électrique
à un moteur thermique (essence, Diesel, gaz, biocarburants,
hydrogène). Actuellement, les véhicules
hybrides rechargent leurs batteries, de faible capacité
pour l’instant, à partir de l’énergie produite par le
moteur thermique et l’énergie cinétique (freinage
et décélération). C’est pourquoi, rouler en électrique
pur n’est possible que sur une courte distance,
de quelques dizaines de kilomètres au maximum.
Pour pallier cette faible autonomie, est apparue
l’idée d’un Véhicule hybride rechargeable (VHR)
que l’on alimenterait directement sur le réseau électrique
collectif.
En France, 60 % des trajets journaliers pourraient
être couverts par un VHR disposant d’une autonomie
électrique de 30 km (5). Par ailleurs, avec des
émissions de CO comprises entre 40 et 80 grammes
2
par kilomètre (g/km), selon l’autonomie du véhicule,
contre 155 g/km pour un véhicule familial moyen à
essence, les VHR permettraient de diviser par quatre
les émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050 et
ainsi d’atteindre le Facteur 4 dans le secteur automobile
! Bien sûr, ces gains importants ne sont possibles
que si la production de l’électricité fournissant
l’énergie des VHR est exempte d’émission de CO : 2
elle proviendrait du nucléaire, de l’hydraulique ou
des énergies renouvelables.
Encore à l’état de prototypes, les VHR font l’objet
d’un intérêt croissant à travers le monde. Plusieurs
sociétés (Hymotion, EnergyCS, ACPropulsion)
proposent des kits pour augmenter la capacité
k
(1) J.-C. Sabonnadière
(dir.), D. Quenard,
Nouvelles
Technologies
de l’énergie 4,
« Vers des bâtiments
à énergie positive »,
Hermes-Lavoisier,
2007.
(2) A. Maugard
et al., « Le bâtiment
à énergie positive »,
Futuribles, 304,
2005.
(3) T. Chambolle
et H. Pouliquen,
Perspectives
énergétiques de
la France à l’horizon
2020-2050, Rapport
de la commission
Énergie, 2007.
(4) www.europarl.
europa.eu/stoa/
publications/
studies/stoa179_
en.pdf (en anglais).
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 77

© DIDIER MAILLAC/REA
TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT TECHNOLOGIE BÂTIMENT ET TRANSPORT
(5) C. Cabal
et C. Gatignol,
Rapport sur
la définition et
les implications du
concept de voiture
propre, OPECST,
182, 2005 et sur :
www.senat.fr/rap/
r05-125/r05-125.
html
(6) The Near-Zero-
Energy Home
Makeover sur :
www.solartoday.
org/2006/nov_
dec06/near_zero.
htm (en anglais).
(7) www.
sustainable-
communities.
scgov.net
(en anglais).
(8) www.nrel.gov/
vehiclesandfuels/
hev/plugins.html
(en anglais).
Répartition de la consommation d’énergie en France en 2006
k
Les transports dépendent essentiellement du pétrole.
en batterie des véhicules hybrides actuels et de
nombreuses associations soutiennent leur développement
(Calcars, Plug in America, Plug in Partners).
En France, EDF et Toyota ont annoncé le lancement
d’un partenariat technologique pour évaluer les perspectives
de développement de véhicules hybrides
rechargeables sur le marché européen.
Même bourrées de technologies, les voitures restent
très mal utilisées. En effet, elles passent en moyenne
95 % du temps à l’arrêt, garées sur un parking ou dans
un garage. D’où l’idée de rechercher une synergie
78 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
EDF TESTE DES
VÉHICULES HYBRIDES
TOYOTA RECHARGEABLES
SUR LE RÉSEAU
ÉLECTRIQUE DOMESTIQUE :
UNE PREMIÈRE EN
EUROPE.
entre les bâtiments et les voitures. Pourquoi ne pas profiter
de ces longues heures « d’attente » pour recharger
les VHR sur place, au plus près de la demande ? En
partant du principe que les bâtiments deviendront,
à moyen terme, producteurs d’électricité – grâce au
développement des énergies renouvelables –, cette
option est envisageable. Elle représenterait un gain
de temps pour l’utilisateur, un facteur supplémentaire
de développement pour les énergies renouvelables
et, surtout, une condition sine qua non à l’essor des
véhicules électriques. En effet, leur temps de recharge
étant très long, celle-ci ne peut s’opérer qu’une fois le
véhicule garé pour quelques heures… généralement
à la maison, sur un parking de bureau ou de centre
commercial, bref, au plus près des bâtiments producteurs
d’énergie ou connectés au réseau.
… À l’hybride rechargeable à la maison
L’idée de connecter véhicules électriques ou
hybrides aux bâtiments et, en particulier, à la maison
individuelle est apparue au début des années 2000,
sous le nom de Vehicle to Home (V2H). Plusieurs
exemples de réalisation existent à travers le
monde, comme la Toyota dream house au
Japon, les locaux de l’entreprise Holinger
en Suisse ou des maisons particulières en
Californie (États-Unis) (6). Plus récemment,
le bureau d’ingénierie anglais Arup
SOURCE DGEMP - © INFOGRAPHIE : LUDOVIC DUFOUR
a exposé, parmi ses solutions pour l’habitat du futur,
un bâtiment économe et producteur d’énergie via le
photovoltaïque et l’éolien, accompagné de son véhicule
électrique connecté.
L’intention du concept Vehicle to Home est d’utiliser
les véhicules (vélo, scooter, voiture) comme des
« équipements de services » du bâtiment, à l’image
de l’eau chaude sanitaire et du ballon de stockage.
Avec, d’un côté, des bâtiments producteurs d’énergie
connectés au réseau (H2G : Home to Grid), de l’autre,
des véhicules hybrides connectables au réseau ou
aux bâtiments, un nouveau paradigme est possible :
celui de la « communauté durable ». En Floride, le
Sarasota County se revendique comme la première
du genre (7). Son projet est basé sur des propositions
du National Renewable Energy Laboratory (8) visant
la connexion des maisons à « énergie zéro » et des
véhicules de type VHR, pour des déplacements entre
100 km et 400 km, ou de type véhicules électriques
de voisinage, pour des distances inférieures à une
centaine de kilomètres.
Quelques applications pratiques des VHR connectés
au réseau ou à des maisons sont en cours d’expérimentation
aux États-Unis. La plus spectaculaire
est certainement le nouveau siège social de Google
à Mountain View (Californie, États-Unis). En
juin 2007, Google a annoncé une production de
9 900 kWh, dont 90 % sont fournis grâce aux panneaux
photovoltaïques installés sur les bâtiments
du site. Dans cette optique, Google participe aussi
au développement de VHR avec les constructeurs
automobiles Toyota et Ford.
Des solutions évolutives
Pour demain, on peut rêver d’un habitat groupé,
de villes densifiées, de transports en commun
efficaces…, mais une grande partie de l’habitat existant,
constitué de résidences dispersées, est encore là
pour longtemps. Plutôt que de reconfigurer totalement
les modes d’habitat et les infrastructures, dont la
durée de vie est de plusieurs dizaines d’années, autant
changer de voiture puisque son cycle de vie est de
moins de dix ans ! L’intérêt du Vehicle to Home est de
pouvoir se développer dès maintenant sur la base du
réseau électrique existant et d’évoluer vers une utilisation
plus importante des énergies renouvelables au
fur et à mesure de leur développement, en particulier
dans les bâtiments. En France, selon le Centre d’analyse
stratégique, ces deux technologies (bâtiment à
énergie positive et VHR) font partie des perspectives
« probables » à l’horizon 2015-2020. Elles aboutiront
à la diversification des sites de production (centrales
traditionnelles, sites décentralisés, cogénération,
éolien, photovoltaïque intégré, biomasse…), mais
© GOOGLE
© GOOGLE
aussi de stockage et de consommation (bâtiments,
véhicules). Pour optimiser le fonctionnement de
ce réseau multisources/multi-usages, un système
de gestion intelligent, s’appuyant notamment sur
les télécommunications, devra être mis en place.
Il permettra de lisser la demande en électricité, en
particulier la chute de consommation durant la nuit
qui sera équilibrée par l’alimentation des véhicules
rechargeables. Encore mieux, il permettra d’ajuster
la demande lors des périodes « d’abondance » énergétique
: en fonction du vent ou de l’ensoleillement, on
pourra comparer les sources énergétiques les moins
chères et prévenir en temps réel les consommateurs,
grâce aux SMS ! Bien sûr, ces développements seront
d’autant plus efficaces qu’ils s’intégreront dans le
cadre de politiques d’urbanisme et de déplacements
concertées, en particulier, avec les réseaux multimodaux
de transports en commun (tramway, train) et
véhicules particuliers propres. Ces derniers pourront
profiter des parkings-relais pour recharger leurs
batteries avec de l’électricité « verte », le tout dans
l’optique de réduire les deux nuisances auxquelles
les Français sont le plus sensibles : le bruit et la
pollution. ● D. Q.
POUR EN SAVOIR PLUS
EDF Transports électriques : http://transports.edf.fr
Le concept V2G de l’université du Delaware :
www.udel.edu/V2G (en anglais).
La Toyota Dream House : http://tronweb.super-nova.
co.jp/toyotadreamhousepapi.html (en anglais).
© GOOGLE
SUR SON SIÈGE SOCIAL
CALIFORNIEN, GOOGLE
ASSOCIE LA PLUS GRANDE
PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ
SOLAIRE PRIVÉE À UN
PROGRAMME DE RECHARGE
DE VÉHICULES HYBRIDES.
* Les habitations
passives
garantissent un
climat intérieur
confortable
sans système
de chauffage
traditionnel.
* Les bâtiments
à énergie positive
exploitent
leurs surfaces
de toitures
et façades
pour produire
de l’énergie.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 79

TECHNOLOGIE INGÉNIERIE TECHNOLOGIE INGÉNIERIE
LA LAGUNE
COLORADA, EN BOLIVIE :
LA NATURE DANS
TOUTE SA SPLENDEUR…
Luc Abbadie
est directeur
du laboratoire
biogéochimie et
écologie des milieux
continentaux à l’École
normale supérieure.
abbadie@biologie.
ens.fr
© PHOTOTHÈQUE VEOLIA-GEORGES BOSIO
Nature sous contrôle
L’ingénierie écologique profite des dernières connaissances en écologie et
de techniques nouvelles pour maîtriser la nature tout en la préservant.
écologique a le vent en poupe.
Revues, ouvrages, sociétés savantes, filières
universitaires, mais aussi et, de plus en
plus, sociétés privées s’y réfèrent. Si le
L’ingénierie
terme semble galvaudé, il est pourtant
symptomatique d’une évolution de la société.
L’ingénierie écologique désigne, dans son sens le
plus large, tous les moyens scientifiques et techniques
qui permettent d’économiser l’énergie et de
minimiser les impacts des activités humaines sur la
biosphère. Une définition plus ambitieuse, venue
des pays anglo-saxons, est cependant en train de
s’imposer. Il s’agit de la manipulation, le plus souvent
in situ, parfois en conditions contrôlées, de
populations, de communautés ou d’écosystèmes* .
Il peut s’agir de manipulations a priori simples,
comme limiter le labour dans les champs, ce qui
en réalité modifie tout un écosystème, ou d’actions
de plus grande envergure, comme l’introduction de
80 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
plusieurs espèces animales ou végétales. Le but de
l’ingénierie écologique est de rétablir des espèces,
de restaurer les écosystèmes dégradés ou d’optimiser
les services écologiques, c’est-à-dire les fonctions de
l’écosystème qui présentent une importance économique
ou vitale pour l’homme. C’est ainsi qu’on
peut planter des arbres, pour séquestrer du carbone,
modifier une couverture végétale, pour contrôler le
niveau de nitrates dans les eaux, ou introduire des
espèces de poissons dans un étang, pour maîtriser
la prolifération des algues.
Pour atteindre ses objectifs, l’ingénierie écologique
s’inspire des mécanismes qui gouvernent les systèmes
écologiques : on maximise la diversité biologique (en
introduisant, par exemple, plus d’espèces qu’il serait
immédiatement nécessaire), on peut imposer de
nouvelles structures d’écosystèmes (en associant des
espèces nouvelles et anciennes ou en favorisant des
possibilités d’échanges de matière, etc.), on préserve
ou on établit une hétérogénéité des structures (en
créant des zones de végétations différentes, des sols
plus ou moins humides, etc.). On cherche aussi à
limiter les interventions humaines et les apports artificiels
d’énergie. C’est d’ailleurs ainsi que, en 1962,
l’Américain Howard Tom Odum, pionnier dans le
domaine, avait défini l’ingéniérie écologique en
première instance.
Modéliser l’écologie
Le succès actuel de l’ingénierie écologique s’explique
naturellement par l’ampleur des problèmes d’environnement
locaux et globaux, par les inquiétudes suscitées
par l’inévitable transition énergétique et la raréfaction
de certaines ressources naturelles, ainsi que
par un mouvement culturel de fond qui tend à réconci-
lier l’humain avec la nature. Tout cela se traduit par
une évolution législative et réglementaire très rapide
qui ouvre des perspectives innombrables, à l’instar du
Clean Water Act, introduit en 1977 aux États-Unis,
qui impose aux aménageurs de compenser toute destruction
de milieu humide par la restauration ou la
création d’une surface équivalente de milieu humide.
Cette législation est à l’origine d’une ingénierie écologique
des milieux humides particulièrement active
aux États-Unis. La directive cadre européenne sur
la qualité écologique des eaux (qui impose d’avoir
restauré la qualité écologique des eaux en 2015), la
nouvelle politique agricole commune et les projets
français de mécanisme compensatoire sur la biodiversité
vont dans le même sens.
La maturité conceptuelle de l’écologie est également
pour beaucoup dans le succès de l’ingénierie écologique.
On bénéficie aujourd’hui d’une vision globale du
fonctionnement des écosystèmes et de la biosphère,
qui permet de modéliser, et donc de commencer à
prévoir l’impact d’une action… ou d’une non-action
sur le devenir de notre environnement. Il faut toutefois
reconnaître que les pratiques d’ingénierie écologique
sont encore fortement empreintes d’empirisme.
Cela n’est pas nécessairement un problème en soi,
mais il est évident que l’un des enjeux actuels de la
recherche en écologie est une meilleure valorisation
de ses concepts et modèles pour l’ingénierie.
Il devient banal de reconnaître que l’homme ne se
contente pas de modifier son environnement, mais
qu’il a pris, de fait, le contrôle partiel de la biosphère.
C’est un phénomène d’artificialisation des systèmes
écologiques qui est en cours, et toute la question
est de passer d’une artificialisation involontaire et
non structurée à une artificialisation explicite et
maîtrisée, c’est-à-dire construite sur les organisations
et les dynamiques écologiques qui ont été testées
et validées par le crible de l’évolution. En d’autres
© MICHAEL DANGER
termes, et cela peut sembler paradoxal, l’artificialisation
de la nature passe par le respect des lois de la
nature. Il est par exemple tout à fait envisageable de
manipuler des communautés d’organismes sur le
terrain, à une vaste échelle, pour obtenir tel ou tel
résultat sur la qualité de l’eau ou la chimie de l’atmosphère.
Mais cela présente un risque d’effets collatéraux.
Quand on ensemence les océans avec du
fer pour faire croître le plancton, et le voir assimiler
le dioxyde de carbone de l’atmosphère, il faut envisager
la pollution que la production de fer occasionne,
et son impact sur les autres organismes (lire « Un
climat sur mesure ? », p. 62). Ces effets indésirables
ne pourront être réduits qu’en tenant compte des
dynamiques à long terme de l’ensemble du système,
y compris dans leur dimension évolutive.
L’écologie offre aujourd’hui de puissants moyens de
réflexion et d’action sur le vivant et ses interactions
avec le milieu physique. À ce titre, l’ingénierie
écologique peut être perçue comme un nouveau
domaine des biotechnologies, centré sur les populations
et les communautés d’organismes. Elle offre
des outils nouveaux et efficaces pour gérer l’environnement
dans le contexte des changements globaux
et pour inventer quelques-unes des voies du
développement durable. Mais elle pose aussi de
nombreuses questions éthiques, sociales, économiques
et juridiques qui demeurent encore trop
peu exprimées. L’actuel emballement autour des
biocarburants, sources potentielles de tensions
sur le marché alimentaire, en est un exemple
flagrant. ● L. A.
POUR EN SAVOIR PLUS
Société internationale d’ingénierie écologique :
www.iees.ch/ (en anglais).
Ecological Engineering and Ecosystem
Restoration, W. J. Mitsch et S. E. Jørgensen, Wiley, 2003.
LES CHERCHEURS
MÈNENT DES
EXPÉRIENCES EN
CONDITIONS ÉCOLOGIQUES
RÉELLES, COMME AU LAC
DE CRÉTEIL
(ÎLE-DE-FRANCE).
* Un écosystème
est un ensemble
formé par une
communauté
d’organismes
et l’environnement
physico-chimique
dans lequel
ils vivent.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 81

FACTEUR HUMAIN DÉVELOPPEMENT DURABLE FACTEUR HUMAIN DÉVELOPPEMENT DURABLE
Une source de discorde
Yvette Veyret
est professeur
au département
de géographie
de l’université
Paris-X-Nanterre.
yvette.veyretmekdjian
@u-paris10.fr
Le concept de développement durable est ancien. Consacré à l’échelle internationale
en 1987, il est de tous les discours, mais il reste très controversé.
On le présente comme une nouvelle « formule
» pour gérer le monde, rien de moins.
Le développement durable « répond aux
besoins du présent sans compromettre la
capacité des générations futures à répondre
aux leurs » (1). Cette ambition gigantesque, qui lie
entre elles les questions environnementales, économiques,
sociales et même culturelles, semble, après
une longue maturation, faire l’objet d’un consensus.
Le développement durable commence à s’imposer
dans les esprits et à être appliqué. Et pourtant, il est
loin de faire l’unanimité.
Le concept de développement durable plonge
ses racines au xviii e siècle. Dès l’époque des
Lumières, les progrès de la science et de la technique
déclenchent des inquiétudes. L’économiste britannique
Thomas Malthus dénonce la croissance
de la population bien plus importante que celle des
ressources. Au xix e siècle, les interrogations sur les
usages des ressources se multiplient, émanant de
naturalistes (Karl Möbius, Henry Fairfield Osborne),
de géographes (George Perkins Marsh, Friedrich
Ratzel), de philosophes, tous sensibilisés à la fragilité
de la planète et au caractère fini des ressources.
À la fin du xix e siècle, tous les éléments du débat actuel
sont en place. L’homme est perçu comme destructeur,
pilleur des ressources. La dénonciation de la déforestation,
de la destruction des sols, de la désertification,
de la pollution, la prédiction de l’épuisement des ressources
fondent un discours catastrophiste sur les rapports
entre nature et société dont les bases scientifiques
restent, cependant, à démontrer. Ce discours donne
naissance à des mouvements écologistes, comme le
Sierra Club, aux États-Unis (2), qui, à partir de 1892,
prône la protection de la nature par l’instauration de
parcs ou de réserves dont l’homme est exclu.
Tout au long du xx e siècle, la confiance en la science
s’estompe en même temps que le champ des risques
s’élargit. Celui-ci acquiert, au moins dans les discours,
une dimension planétaire et menace du coup l’humanité.
Il est vrai que, pour la première fois de son
histoire, l’homme a réalisé, avec la bombe atomique,
les moyens de sa propre destruction. Certains risques
sont d’autant plus menaçants que, mondialisés, ils
dépassent la compétence des États.
Les progrès scientifiques ne sont bientôt plus les
seuls accusés. Le Club de Rome (3), un groupe de
réflexion prospective qui réunit scientifiques, économistes,
hommes d’affaires et hommes politiques,
commande en 1968 un rapport sur l’état de la planète
au Massachusetts Institute of Technology. Publié en
1972, le rapport Meadows conclut notamment que
« la croissance matérielle perpétuelle conduira tôt ou
tard à un effondrement du monde qui nous entoure ».
La croissance semble alors incompatible avec la durabilité
de notre société. La société toute entière et ses
choix politico-économiques sont interpelés.
À chacun sa priorité
C’est dans ce contexte noir qu’émerge une possible
solution, à l’instigation des Nations unies. En 1972, à
la conférence de Stockholm, les experts recomman-
dent d’envisager des modes de croissance moins
destructeurs du patrimoine naturel et des structures
sociales. Ainsi voit le jour l’écodéveloppement :
développement des populations par elles-mêmes,
utilisant au mieux les ressources naturelles, s’adaptant
à un environnement qu’elles transforment sans
le détruire.
À l’idée que l’on puisse conserver la nature en mettant
hors de portée des aires naturelles (parcs et réserves)
succède une vision plus dynamique de la biodiversité
dans ses relations aux sociétés. Le rapport sur « la
stratégie mondiale pour la conservation » publié en
1980 par l’Union internationale pour la conservation
de l’environnement, le Programme des Nations
unies pour l’environnement et le WWF (organisation
mondiale de protection de l’environnement), pose
un nouveau précepte : la conservation de la nature a
pour finalité la satisfaction des besoins des hommes et
doit donc tenir compte des contraintes économiques
et sociales. Le terme de développement durable,
emprunté aux écologistes anglais, apparaît alors pour
la première fois dans un document de portée internationale.
Il sera consacré par le rapport Brundtland (1),
destiné à préparer le sommet de Rio.
Pourtant, tous les acteurs ne mettent pas la même
chose sous ce vocable. Pour certaines ONG de
protection de la nature, celle-ci doit être protégée
pour elle-même. Pour d’autres organismes, comme
la FAO (organisation des Nations unies pour l’alimentation
et l’agriculture), il s’agit de gérer le plus
rationnellement possible un patrimoine commun
à l’humanité. Pour les pays du Nord, on insiste sur
la durabilité et, au Sud, sur le développement des
populations démunies.
Mais, au-delà d’une divergence sur la définition, le
concept reste lui aussi controversé. Les premiers
exemples d’application ont souligné ses limites.
Ainsi, la privatisation des services de l’eau (encouragée
par la conférence de Dublin en 1992) aggrave
parfois les inégalités d’accès à la ressource. De
même, la certification du bois, prônée par les mouvements
écologistes et des ONG comme WWF au
nom de la protection des forêts et de la biodiversité,
contribue à exclure des marchés certains pays
forestiers du Sud pour lesquels le manque à gagner
est parfois très pénalisant. Autre exemple, en France,
la création des parcs naturels régionaux amène, dans
bien des cas, à gérer au mieux ces espaces, mais ne
fait que déplacer à leur périphérie les installations
jugées indésirables. Dans les villes, les politiques
environnementales concernent plus fréquemment
les quartiers favorisés. Ailleurs, le déplacement
autoritaire de groupes humains hors des parcs et
réserves prive les populations « déguerpies » de
leur cadre de vie, de certaines ressources et parfois
de lieux sacrés.
La question reste donc posée : peut-on réellement
associer développement et durabilité ? Si oui, les
nouvelles règles doivent-elles venir d’en haut, des
Nations unies ou des gouvernements, ou d’en bas,
des citoyens ? ● Y. V.
POUR EN SAVOIR PLUS
Développement durable, Y. Veyret (dir.), Colin, 2007.
Le Développement durable, S. Brunel, PUF,
« Que sais-je ? », 2007.
Le Développement durable ?
Doctrines, pratiques, évaluations, J.-Y. Martin (dir.),
IRD éditions, 2002.
À BORNÉO,
COMME AILLEURS,
LE DÉVELOPPEMENT
DURABLE DOIT ASSURER À
TOUS UNE ALIMENTATION
SUFFISANTE ET PROTÉGER
LES ÉCOSYSTÈMES.
(1) Rapport de
la Commission
mondiale sur
l’environnement et
le développement
de l’ONU, présidée
par Gro Harlem
Brundtland, 1987,
disponible sur :
http://fr.wikisource.
org/wiki/Rapport_
Brundtland
(2) www.sierraclub.
org/(en anglais).
(3) www.
clubofrome.org/
(en anglais).
82 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 83
© DARIO NOVELLINO/NPL/JACANA/EYEDEA

FACTEUR HUMAIN ÉCONOMIE FACTEUR HUMAIN ÉCONOMIE
CERTAINS VEULENT
CROIRE EN UN AVENIR
SEREIN ET N’HÉSITENT
PAS À REPORTER
L’ACTION À PLUS TARD.
Engager le long terme
de l’humanité
Olivier
Godard
est directeur de
recherche au CNRS
et professeur
au département
humanités et sciences
sociales de l’École
polytechnique.
olivier.godard@shs.
polytechnique.fr
La modélisation économique des enjeux climatiques évalue, simule,
prévoit notre avenir... et aboutit à des recommandations divergentes.
Tout dépend comment on considère les générations futures.
Cela fait vingt ans que l’avenir climatique
perturbé de la planète est annoncé, modélisé,
discuté. Nous n’en sommes plus à
nous demander s’il faut faire quelque
chose. Reste à savoir qui doit faire, à quel
rythme et qui doit payer. Pour cela, les dirigeants
comptent sur les modélisations économiques prospectives
pour décrire les scénarios de notre futur
(lire « Peut-on lire dans le futur », p. 26). Ces éclairages
auraient dû nous permettre de sortir de la passivité
fataliste en cernant l’avenir désiré et le futur
inacceptable et en identifiant les moyens et les étapes
pour faire advenir le premier et éviter le second.
Pourtant, depuis vingt ans, l’accumulation des prospectives
climatiques n’a pas réussi à mobiliser : le
danger climatique ne pourra pas être évité, mais
seulement modulé. Du « trop tôt » on est passé
d’un coup au « trop tard ». Sans doute, cet échec
pratique de l’intention prospective est-il attribuable
d’abord à la logique « présentiste » (1) d’une économie
absorbée par la concurrence mondialisée, au
caractère planétaire des enjeux et aux institutions
politiques des démocraties qui installent un horizon
court. Cependant, la manière dont ont procédé les
travaux de modélisation prospective y a aussi contribué.
À commencer par le choix d’apprécier les coûts
en jeu (dommages climatiques, coûts de la prévention)
en termes de points du Produit intérieur brut
(PIB* ) perdus, alors que le PIB n’est un indicateur
ni du bien-être de la population, ni du progrès des
sociétés, mais simplement d’activité.
Ensuite, les conclusions des modèles se sont révélées
largement divergentes sur l’intensité et le calendrier
de l’action à engager. Le rapport que Nicholas
© PETER GRANSER/LAIF-REA
Stern (2), ancien économiste de la Banque mondiale,
a remis au gouvernement britannique fin
2006 annonçait la perspective de dommages climatiques
futurs équivalents à un prélèvement annuel
de 5 % à 20 % du Produit mondial brut (PMB* ) dès
aujourd’hui et pour toujours : l’équivalent économique
d’une guerre mondiale perpétuelle. Il avançait,
par ailleurs, un coût modéré (autour de 1 % du
PMB annuel) pour les éviter. À l’opposé, William
Nordhaus, l’un des économistes américains les plus
influents sur le problème climatique, préconise
d’engager une prévention très modeste d’ici à 2050
et de reporter sur les générations futures l’essentiel
des dommages et des efforts d’adaptation.
La science économique face à l’éthique
Pourquoi de telles différences d’appréciation ?
S’agissant du très long terme (plusieurs siècles), le
poids accordé aux intérêts des générations futures
est fondamental. Là se situe la source d’hésitation
et de malaise. Le cœur du débat porte sur le choix
du « taux d’actualisation », formellement comparable
à un taux d’intérêt : il déprécie les coûts et
avantages futurs en fonction de leur
date. Selon le taux retenu, le message
sur l’action à entreprendre est complètement
inversé. Ainsi, selon qu’on
retienne 2 % ou 5 %, la valeur actuelle
des dommages dans cent ans se situe
dans un rapport de 1 à 20. Sur deux
cents ans, le rapport est de 1 à 400. La
plupart des économistes retiendraient
un taux annuel de 5 % à 6 %, net de l’inflation et
du risque, nous dit Martin Weitzman, économiste
à Harvard (3), à l’instar de William Nordhaus, qui
utilise un taux de 4,5 %. Avec un taux d’actualisation
faible (1,4 %), le rapport Stern a jeté un pavé dans la
mare des économistes (4). Il a en effet adopté un postulat
: l’égalité de toutes les générations, sans prime
pour les générations présentes. À 1,4 %, il devient
économiquement rationnel pour l’humanité, selon
une approche coûts-avantages* , de vouloir organiser,
dès à présent avec vigueur, la transition vers une
économie à bas profil en carbone.
Cette controverse n’est pas scientifique, mais éthique.
C’est pourtant en se parant d’objectivité scientifique
que les économistes en faveur du taux le plus élevé
justifient de déduire ce taux de l’analyse des marchés
de capitaux. N’y a-t-il pas là une erreur majeure de
catégories ? En quoi les arbitrages actuels des individus
pour gérer leur épargne et se garantir une retraite
nous renseignent-ils sur la manière d’engager le très
long terme de l’humanité ?
Ainsi déterminé, un taux élevé assure la prééminence
Préserver
la liberté
des générations
futures
des intérêts des générations présentes sur les suivantes.
On trouve, à de multiples reprises, dans les écrits
des économistes l’expression d’une préoccupation
pour le « sacrifice » indu des générations présentes
qu’entraîneraient les politiques climatiques pour le
bénéfice de générations futures présumées beaucoup
plus riches. Or, les émissions actuelles de gaz à effet
de serre sont la contrepartie d’avantages (facilités de
transport et de chauffage, production industrielle de
masse, etc.) dont bénéficient directement les générations
présentes, mais pas les générations futures.
Nous sommes, ici, en présence de raisonnements
consacrant le transfert de coûts sur autrui et non
d’un problème d’efficacité allocative, contrairement
à ce qui est souvent dit. C’est ainsi que, depuis vingt
ans, une large partie de la communauté des économistes
en est venue à diffuser une image lénifiante
des enjeux, confortant les stratégies de fuite des dirigeants
politiques et économiques de la première
puissance mondiale.
À l’avenir, on gagnerait à substituer des démarches
plus humbles, dites « séquentielles », à ces modèles
calés sur des projections de tendances passées (qualifiées
de « business as usual »), qui
ambitionnent d’optimiser les trajectoires
de développement économique sur
deux siècles. Des démarches qui, cette
fois, identifient les décisions à prendre
à court et moyen terme (à quinze ans,
à vingt-cinq ans, à cinquante ans) pour
le monde qui nous est connu et veillent
particulièrement aux bilans de fin de
période légués aux générations suivantes, dont il s’agit
de préserver la liberté et les capacités de choix. De
période en période, les générations successives auront
à se déterminer de la même manière en intégrant de
nouvelles connaissances scientifiques et possibilités
techniques, dont on ne peut pas présumer à l’avance.
Cette démarche suppose de porter prioritairement
l’attention sur l’évolution des stocks de biens capitaux
de toute nature, y compris le capital naturel, et
sur les éléments patrimoniaux transmis, dont le PIB
ne dit rien. ● O. G.
POUR EN SAVOIR PLUS
Les Modèles du futur, Changement climatique
et scénarios économiques : enjeux scientifiques
et politiques, A. Dahan Dalmedico (dir.), Paris,
La Découverte, « Recherches », 2007.
Facteur 4 - Rapport du Groupe de travail
« Division par quatre des émissions de gaz à effet de serre
de la France à l’horizon 2050 », www.lsi.industrie.gouv.fr/
energie/prospect/facteur4-rapport.pdf
(1) F. Hartog,
Régimes d’historicité
– Présentisme
et expériences du
temps, Seuil, 2003.
(2) N. Stern
(dir.), The Stern
Review Report :
the Economics of
Climate Change,
Cambridge
University Press,
2006.
(3) M. Weitzman,
Journal of Economic
Literature, 45,
703, 2007.
(4) O. Godard,
Revue d’économie
politique, 117,
475, 2007.
* Le Produit
intérieur brut
(PIB) est la
valeur totale de
la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
* Le Produit
mondial brut
(PMB) équivaut
à la somme de
tous les Produits
intérieurs bruts
de tous les États.
* L’analyse coûtsavantages
a été
inventée pour
évaluer des projets
d’infrastructures
(barrage,
autoroute...).
84 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 85

FACTEUR HUMAIN CROISSANCE DURABLE FACTEUR HUMAIN CROISSANCE DURABLE
Entre mythes et réalité
© INFOGRAPHIES LUDOVIC DUFOUR
Patrick
Criqui,
économiste,
est directeur
de recherche
au CNRS et dirige
le Laboratoire
d’économie
de la production
et de l’intégration
internationale
à l’université
de Grenoble.
Patrick.
Criqui@upmf
-grenoble.fr
Ces estimations
de la Banque
mondiale illustrent
trois types
de relations
entre croissance
économique
d’un pays et
environnement.
Est-il possible d’allier croissance économique et décroissance des
émissions de gaz à effet de serre ?
Depuis le début des années 1970, de nombreux
économistes tentent de comprendre
l’impact de la croissance économique
sur l’environnement. Cette question est
désormais incontournable : les travaux du
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat (GIEC) confirment que pour maîtriser le
changement climatique, il faudra ramener en 2050
les émissions mondiales de gaz à effet de serre bien
en dessous des niveaux de 1990 et 2000 (lire « Météo
incertaine pour 2050 », p. 16). Cela, alors que la population
aura augmenté de 50 % (lire « Des milliards de
Terriens et moi, et moi… » p. 6) et que les projections
économiques tablent sur une économie mondiale dont
la taille aura été au moins multipliée par quatre.
Pour analyser les relations entre croissance économique
et environnement, il convient de distinguer
différentes catégories de problèmes, dont
certains – comme se plaisent à le souligner les
optimistes tel le statisticien et politologue danois
Bjorn Lomborg – sont de fait résolus par la croissance.
Les travaux de la Banque mondiale avant
la conférence de Rio en 1992 faisaient apparaître
trois cas, selon les échelles ou le type de problème
environnemental considérés. Concernant l’appro-
86 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
visionnement en eau potable et l’assainissement,
la situation des pays en développement s’améliore
lorsque le revenu augmente, et le problème est en
grande partie résolu lorsque ce revenu atteint environ
5 000 dollars par habitant et par an (fig. 1) : la croissance
économique permet alors une indéniable amélioration
des conditions sanitaires.
La croissance comme remède ?
Parallèlement, la pollution de l’air, urbaine et régionale,
augmente au début du processus de développement,
avant de décroître lorsqu’il devient possible de
mettre en œuvre des techniques de dépollution et,
surtout, lorsque se développent des activités moins
consommatrices d’énergie (fig. 2). La ville de Londres
en est un bon exemple : dans les années 1950, c’était
une des villes les plus polluées du monde, aujourd’hui,
c’est l’une des plus propres. En s’appuyant sur ce type
de « courbe en cloche » ou courbe environnementale
de Kuznets* , de nombreux économistes ont à nouveau
conclu que le meilleur remède aux problèmes environnementaux
était la poursuite de la croissance.
C’est sans compter l’évolution des déchets urbains et
des émissions de gaz carbonique (CO , déchets de la
2
consommation des énergies fossiles). Pas de courbe
FIG. 1 Population sans accès à l’eau salubre FIG. 2 Concentration moyenne de dioxyde
de soufre dans les villes
SOURCE : RAPPORT SUR LE DÉVELOPPEMENT DANS LE MONDE, BANQUE MONDIALE, WASHINGTON, 1992
© QILAI SHEN/PANOS-REA
en cloche dans ce cas : jusquelà,
les émissions de CO 2 par
tête ont toujours augmenté
avec l’enrichissement d’un
pays (fig. 3). La seule poursuite
de la croissance ne résoudra pas ces problèmes environnementaux
qui, avec l’effet de serre et la raréfaction
des hydrocarbures, sont désormais globaux.
Sommes-nous donc dans l’impasse ? Alors que la croissance
semble encore indispensable au maintien d’un
équilibre dynamique de nos sociétés, elle risque, dans
le même temps, de créer des dommages majeurs pour
les écosystèmes et pour les sociétés humaines. Seule
solution : réorienter l’activité économique et la modifier
en profondeur pour la rendre compatible avec
la décroissance de la consommation des ressources
primaires et des énergies fossiles.
Pour les pays industrialisés, ramener, en 2050, les émissions
mondiales de CO 2 en dessous du niveau de 2000
signifie des objectifs de réduction très ambitieux, de
l’ordre de 60 % à 80 % : c’est la division par quatre des
émissions (comme le Facteur 4, adopté par la France
LA CHINE, DÉSORMAIS
PREMIER ÉMETTEUR DE
GAZ À EFFET DE SERRE,
FERA-T-ELLE FACE
À SON DÉVELOPPEMENT
GALOPANT ?
FIG. 3
Émission moyenne de gaz carbonique par habitant
en 2003). Pour l’atteindre, il
faudra des politiques publiques
fortes, visant un véritable
changement de paradigme
économique et s’appuyant à la
fois sur des systèmes de normes
techniques, sur des écotaxes ou
taxes carbone et, enfin, sur des
systèmes de quotas d’émissions
négociables contraignants.
La plupart des études économiques
portant sur les
politiques de réduction des
émissions de gaz à effet de serre
se concentrent sur l’analyse
des stratégies coût-efficaces* ,
comme notre modèle Poles.
Elles montrent qu’un développement énergétique propre
va contraindre à limiter les consommations et à
utiliser des technologies initialement plus coûteuses,
car il faudra payer le CO 2 , et le recours au pétrole ou
au charbon bon marché sera devenu impossible.
Vers de nouveaux modèles
Mais sur le long terme, une nouvelle dynamique
économique peut émerger grâce à l’impact positif
des innovations induites : premièrement, les « effets
d’apprentissage » réduiront le coût des technologies
propres ; secondement, le développement de
nouvelles technologies pour le climat créera de nouvelles
activités et de nouvelles industries. On peut
concevoir un nouveau modèle économique où l’activité
– telle que mesurée par le Produit intérieur
brut* – sera soutenue plus par l’investissement et
moins par la consommation, où l’on consommera
plus de biens immatériels et de services, où, enfin,
les biens matériels et les transports seront produits à
partir de technologies radicalement nouvelles. Un
tel modèle s’étend de la production d’acier basse
émission, avec le programme Ulcos (1) (Ultra Low
CO Steelmaking), au développement des véhicules
2
hybrides rechargeables, avec le projet de Google (2)
(lire « Vers l’autonomie énergétique », p. 76).
Les prochaines décennies seront donc une période
de grandes transitions. De notre capacité à innover
et à construire une coordination internationale pour
prendre une nouvelle voie technologique et comportementale
qui apparaît indispensable dépendra l’état
du monde et de la planète au cours de ce siècle : cela
peut être un monde de conflits pour l’accès aux ressources
dans un contexte de changement climatique
accéléré ou, au contraire, un monde de croissance
sobre et d’hyper-efficacité dans l’utilisation des matériaux
et la consommation de l’énergie. ● P. C.
(1) www.arcelor.
com/index.
php?lang=fr&pa
ge=49&tb0=86
(2) www.google.
org/recharge/
(en anglais).
* La courbe
de Kuznets fait
apparaître une
« courbe en cloche »
des inégalités
en fonction du
développement
économique.
* Une politique
coût-efficace vise
l’ensemble
des actions
permettant
de minimiser
le coût pour
satisfaire un objectif
environnemental
donné.
* Le Produit
intérieur brut (PIB)
est la valeur totale
de la production
interne nette de
biens et services
marchands dans
un pays, pendant
une année.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 87

FACTEUR HUMAIN ENTRETIEN FACTEUR HUMAIN ENTRETIEN
« Mieux utiliser l’eau »
Soucieux des conditions d’accès à l’eau potable et à l’assainissement
pour le plus grand nombre, Peter Gleick milite pour une nouvelle gestion
de l’eau : la « voie douce ».
LA RECHERCHE. Qu’entendez-vous par gestion
« douce » de l’eau (Soft Path, selon la terminologie
anglaise) ?
PETER GLEICK. C’est une approche globale de la gestion
de l’eau, une approche intégrée centrée sur les
besoins de l’utilisateur et non sur la recherche perpétuelle
de productivité, de ressources accrues (1,2).
Elle est inspirée de la « voie douce pour l’énergie »
imaginée dès 1976 par Amory Lovins, physicien américain
précurseur de la notion d’efficacité énergétique
et des solutions décentralisées. L’eau douce étant un
bien précieux et rare, il s’agit de chercher à l’utiliser
aussi efficacement que possible : améliorer sa « productivité
», c’est-à-dire mieux l’utiliser. Après une
vingtaine d’années de recherche au Pacific Institute,
je constate que malgré le développement technologique
croissant, la révolution informatique, etc., de
2 millions à 5 millions de personnes continuent de
mourir chaque année de maladies hydriques, dues à
l’eau insalubre et des centaines de millions d’autres
en souffrent. En dépit des efforts et des investissements
massifs, en ce début du xxi e siècle, la planète
compte près de 2,4 milliards d’humains sans le moindre
système d’assainissement basique, comme il en
existait pour la plupart des citoyens de la Rome antique.
Et plus de 1 milliard d’habitants n’ont pas accès
à l’eau potable. Si rien n’est fait, on pense qu’entre
52 millions et 118 millions de personnes, surtout des
enfants, pourraient en mourir d’ici à 2020.
Pourtant des quantités d’infrastructures ont été
construites ?
P. G. Oui, le xx e siècle a été celui de la construction
d’infrastructures de masse : barrages, aqueducs,
réseaux de canalisations, installations sophistiquées
de traitement de l’eau potable et des eaux usées... au
bénéfice de milliards de personnes. Cela a contribué
à réduire les maladies hydriques, les risques d’inondation
et de sécheresse ; à développer la production
énergétique (centrales hydrauliques) et agricole (irrigation
des cultures). Mais, en même temps, cela a
généré des coûts sociaux, économiques et environnementaux
imprévus. Des dizaines de millions de
personnes ont dû être déplacées comme en Chine,
où près de 1 million de villageois ont dû abandonner
leur maison, inondée par les réservoirs du barrage des
Trois-Gorges. Aux États-Unis, 27 % de la faune des
eaux douces est menacée d’extinction. Ce n’est que
le reflet de ce qui se passe dans le reste du monde.
Le débit moyen annuel de nombreux fleuves ne
suffit plus à alimenter les deltas, du Nil en Égypte,
du Colorado aux États-Unis et au Mexique... ce qui
épuise les ressources nutritives, affectant la faune.
Avec les conséquences qui en découlent pour les
populations locales.
Quelle transition préconisez-vous ?
P. G. D’abord cesser la course à l’infrastructure, ce
que j’appelle le « Hard Path ». Il ne faut pas systématiser
les installations d’envergure, et on ne doit
plus raisonner sur une croissance exponentielle de
la demande : aux États-Unis, entre 1975 et 1995, la
demande par habitant a diminué de 20 %, une tendance
générale, même dans certains pays émergents.
La consommation d’eau n’est plus fonction de la
seule croissance économique et démographique.
C’est avant tout une question d’efficacité d’usage
de l’eau, à l’image de l’efficacité énergétique : dans
les années 1930 et 1940, il fallait de 200 tonnes
d’eau à 300 tonnes pour produire une tonne d’acier,
aujourd’hui de 3 tonnes à 4 tonnes suffisent.
De même, la production agricole
par unité d’eau de nombreuses
céréales peut être doublée en faisant
appel à des procédés d’irrigation efficaces
comme le goutte-à-goutte. Mais
ces procédés ne concernent que 1 %
des cultures irriguées pour l’instant. La
« productivité » de l’eau consiste aussi
à réduire les gaspillages comme on le
fait désormais pour les sanitaires : la
consommation à l’intérieur des habitations
a diminué de 75 % aux États-
Unis simplement depuis qu’on utilise
les chasses d’eau à bas débit.
Concrètement, comment faire ?
P. G. Cette gestion douce de l’eau doit
venir en complément des approches traditionnelles.
Elle doit privilégier le développement
de systèmes économiques,
décentralisés, à l’échelle des besoins
d’une communauté ou d’une région :
ces systèmes doivent être dimensionnés
comme tels. Il s’agit de passer d’une pure
logique d’infrastructure à une logique
centrée sur les usages et le service, en veillant à adapter
la qualité de l’eau selon les besoins. L’idée suit son
chemin, mais il reste beaucoup à faire : il faut développer
des systèmes d’analyse de données, de nouveaux
outils de gestion, des technologies efficaces et
respectueuses de l’environnement, des réglementations
et des standards, une nouvelle régulation du marché
de l’eau... Ce sera long. C’est déjà en route avec, par
exemple, les systèmes de récupération des eaux de
pluie, des eaux de ruissellement, les solutions d’infiltration...
des techniques parfois anciennes qui
reviennent au goût du jour. Elles nécessitent néanmoins
des développements technologiques pour améliorer
traitements et suivi de la qualité.
Est-ce une solution à l’échelle mondiale ?
P. G. À terme, je le pense. Elle est même indispensable.
Dans l’état actuel des choses, avec les approches
traditionnelles, diminuer de moitié la proportion
de la population sans accès à l’eau potable et à
PETER GLEICK EST DIRECTEUR DU PACIFIC
INSTITUTE D’OAKLAND, ÉTATS-UNIS.
l’assainissement entre 2000
et 2015, un des objectifs du
Millénaire pour le développement des Nations unies,
sera malheureusement hors de portée. Les engagements
financiers et politiques ne suffiront pas. L’aide
internationale n’est souvent pas adaptée aux besoins.
Sans compter que la tâche est compliquée par des
conflits internationaux sur le partage de la ressource,
la dégradation de la qualité de l’eau, l’impact du
changement climatique... Pour apporter une eau
saine au plus grand nombre, dans des conditions
écologiques, sociales et économiques satisfaisantes,
il faut changer de paradigme.
● Propos recueillis pas Sahra Cepia
POUR EN SAVOIR PLUS
The World’s Water 2002-2003, G. Wolff
et P. H. Gleick (dir.), Island Press, Washington, 2002.
Pacific Institute d’Oakland : www.pacinst.org/
(en anglais) et aussi sur : www.worldwater.org/
(en anglais).
(1) P. H. Gleick,
Science, 302, 1524,
2003.
(2) P. H. Gleick,
Nature, 418, 373,
2002.
88 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 89
© DAVID HAWXHURST-WWICS.

FACTEUR HUMAIN INDUSTRIE FACTEUR HUMAIN INDUSTRIE
Pourquoi pas
une écologie industrielle ?
Anaïs Joseph
est journaliste
scientifique.
* Un écosystème
est un ensemble
formé par une
communauté
d’organismes
et l’environnement
physico-chimique
dans lequel
ils vivent.
Et si l’activité industrielle utilisait ses déchets comme ressources… Une
idée séduisante qui peine à se déployer en France, mais pas en Chine.
Au premier abord, l’idée paraît saugrenue
: assimiler les activités humaines,
en particulier industrielles, à un écosystème*
! Elle a pourtant fait son chemin
depuis que le concept a été défendu par
deux cadres de General Motors (1) en 1989. Baptisé
« écologie industrielle », son principal objectif est
d’optimiser la consommation d’énergie et de matière
tout en minimisant les rejets. En commençant par ne
plus envisager les déchets comme des résidus, mais
comme des ressources, une démarche qui prend
tout son sens, quand le coût de la matière première
ne cesse d’augmenter et les déchets de s’accumuler
(lire « Une ressource pleine d’avenir », p. 50).
À ce jour, la réalisation la plus achevée obéissant à
ces principes est Kalundborg, petite ville industrielle
danoise de 20 000 habitants. Ses partenaires locaux
ont mis en place un ingénieux système d’échange de
« déchets » : la raffinerie de pétrole fournit de l’eau
usée pour refroidir la centrale électrique, laquelle
vend de la vapeur à une société de biotechnologie et à
la municipalité pour son réseau de chauffage. Quant
au gypse, sous-produit d’une unité de désulfuration,
il sert à la construction de panneaux en plâtre, évitant
ainsi l’extraction de gypse naturel, etc.
Ce pôle industriel où les acteurs sont en « symbiose
» annonce un bilan économique enviable : les
18 projets d’échanges de déchets, mis en place en
vingt ans, auront coûté 75 millions de dollars, mais
ils ont rapporté le double. Idem côté écologique :
chaque année, Kalundborg économise près de 3 millions
de mètres cubes (m3 ) d’eau et 200 000 tonnes
90 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
de gypse. « La grande force de ce réseau éco-industriel
est de s’être détaché de la vision classique qui, le plus
souvent, traite les sous-produits comme des déchets dont
il faut se débarrasser. Leur valorisation est souhaitable,
sans que ce soit une fin en soi : rien ne sert de traiter
un déchet pour en produire un autre. Nos activités
doivent rester compatibles avec la biosphère. Par
exemple, transformer les déchets d’abattoirs en farines
animales et les valoriser dans la nourriture destinée
au bétail herbivore est une aberration du point de vue
de l’écologie scientifique ! », explique Suren Erkman,
professeur à l’université de Lausanne, consultant en
écologie industrielle.
Recyclage et location
Loin de se focaliser sur les réseaux éco-industriels,
l’écologie industrielle englobe l’ensemble des activités
humaines : consommation des ménages, services de
santé, loisirs… Toute activité générant des flux de
ressources est repensée. D’abord, en valorisant systématiquement
les déchets en ressources, mais, aussi,
en minimisant les pertes, en optimisant les produits
et les processus de fabrication.
Autre piste : « dématérialiser » l’économie, en favorisant
la location plutôt que la propriété, à l’instar
de Rank Xerox qui loue ses photocopieurs et se
consacre au contrôle, à l’entretien et la réparation
des machines. L’entreprise a tout intérêt à assurer la
durabilité du produit. Une fois obsolète, l’appareil
rejoint un centre de désassemblage et de refabrication.
Les éléments recyclés forment, à eux seuls, 90 %
du poids d’une machine louée. « Ce renversement
de perspective ne remet pas en cause notre système
capitaliste. C’est le seul moyen de préserver à la fois
notre système économique et le fonctionnement normal
des écosystèmes naturels », estime Nicolas Buclet,
directeur du Centre de recherches et d’études interdisciplinaires
sur le développement durable à l’université
de Troyes. Avec cette démarche, dans le secteur
des pneumatiques pour transports routiers, Michelin
est parvenu à accroître son chiffre d’affaires tout en
produisant moins de pneumatiques. Enfin, l’écologie
industrielle préconise de passer progressivement à
une consommation de ressources fossiles rejetant
moins de gaz à effet de serre, en remplaçant, notamment,
le charbon par du pétrole ou du gaz naturel
et grâce aux énergies renouvelables.
Des acteurs interdépendants
Néanmoins, en 2007, ce beau concept peine toujours
à se déployer. « En France, force est de constater
que la plupart des projets rencontrent des difficultés à
aller au-delà de la phase préliminaire », remarquent
Sabrina Brullot-Dermine et Olivier Bergossi, de l’université
de Troyes (2). Malgré l’émergence de projets
aux États-Unis (Devens, Massachusetts), au Canada
(Burnside, Halifax), au Japon (Ebara Corporation,
Kokubo), aux Pays-Bas (le port de Rotterdam),
Kalundborg reste LE parangon de l’écologie industrielle.
Pour plusieurs raisons. Tout d’abord, un tel
système implique une interdépendance des acteurs.
La cessation d’activité d’une entreprise peut mettre
à mal le cycle de production des autres. Le contexte
législatif et politique doit également être favorable.
En France, par exemple, pour des raisons d’hygiène
notamment, la réglementation limite l’usage des
déchets, même une fois traités, dépollués et recyclés.
Enfin, cela ne va pas sans des investissements financiers
importants (infrastructures dédiées, mise en
réseau des différents partenaires...).
Des freins qui ne semblent toutefois pas jouer pour
tout le monde… « Si la France se caractérise désormais
par un conservatisme et une frilosité prononcés, la
Chine fait, au contraire, preuve d’une ouverture sans
précédent », analyse Suren Erkman (3). Le spécialiste
prend en exemple la spontanéité avec laquelle s’est
développé l’éco-parc de Guigang. Au cœur de ce
site, un groupe sucrier utilise les déchets du raffinage
pour la fabrication de papier, de ciment, d’engrais et
d’alcool à des fins de production de biocarburants.
Chaque année, environ 60 millions de tonnes d’eau
sont économisées et plus de 600 m 3 de bois. Autre
exemple, celui de Guiyang où s’achève la construction
d’une éco-ville débutée en 2002. « Quel que soit
l’avenir de ces projets, leur rapidité d’élaboration et de
réalisation les démarque de ce qui se pratique ailleurs.
© BENOIT DECOUT/REA
Hors de Chine, il existe une cinquantaine d’éco-parcs,
mais aucun ne s’approche de l’échelle à laquelle se
déroulent les synergies de Kalundborg », conclut Suren
Erkman. Si l’écologie industrielle connaît le même
essor que les autres domaines économiques en Chine,
un bel avenir lui est promis. ● A. J.
POUR EN SAVOIR PLUS
Vers une écologie industrielle, comment mettre
en pratique le développement durable dans
une société hyper-industrielle, S. Erkman, Charles
Léopold Mayer, 2004.
Applied Industrial Ecology, A New Platform for
Planning Sustainable Societies, The First Book
on Industrial Ecology in Developing Countries,
S. Erkman, R. Ramaswany, Aicra Publishers, 2003.
Le pôle français d’écologie industrielle :
www.france-ecologieindustrielle.fr/
Journal de l’écologie industrielle :
www.mitpressjournals.org/loi/jiec (en anglais).
LA PLUS GRANDE
CENTRALE ÉLECTRIQUE
DANOISE EST UN ACTEUR
MAJEUR DU RÉSEAU
ÉCO-INDUSTRIEL
DE KALUNDBORG.
(1) R. A. Frosch
et N. E. Gallopoulos,
Scientific American,
261, 1989.
(2) P. Matagne
(dir.), Les Effets
du développement
durable,
L’Harmattan, 2006.
(3) S. Erkman
et al., « L’économie
circulaire en
Chine », Futuribles,
324, 2006.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 91

FACTEUR HUMAIN MENTALITÉS FACTEUR HUMAIN MENTALITÉS
L’environnement est-il un enjeu politique ?
Daniel Boy
est directeur de
recherche au Centre
d’étude de la vie
politique française
(Cevipof).
daniel.
boy@sciences-po.fr
Longtemps négligée, la thématique environnementale a fait une entrée
fracassante dans le monde médiatico-politique, lors de la campagne
présidentielle. Est-ce le signe d’une prise de conscience durable ?
Les médias se sont emparés
des notions d’effet de
serre et de réchauffement
climatique.
Depuis quelques mois,
canicules, sécheresses records,
pluies diluviennes et ouragans
catastrophiques font régulièrement
« la une » des journaux.
Chaque événement est l’occasion
de questionner scientifiques
et experts qui, prudemment, mais
de plus en plus ouvertement, suggèrent
qu’il pourrait s’agir des
premières conséquences de l’augmentation de
l’effet de serre, dont l’origine anthropique est de
moins en moins discutée. Le point d’orgue de ce
L’ambivalence écologiste des Américains
92 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
mouvement a certainement été
l’introduction, par le très populaire
animateur Nicolas Hulot, de
l’environnement comme thème
central de la campagne présidentielle.
En laissant planer le doute
sur sa propre candidature, il a su
imposer son « pacte écologique »
à tous les partis, les obligeant à
une prise de position publique.
Il a aussi contribué au lancement
d’un « Grenelle de
l’environnement », qui a
réuni, pour la première fois
à l’automne 2007, associations
et représentants de
l’État. Immense espoir pour
« À quoi bon adopter des mesures coûteuses chez nous, si les États-Unis refusent de prendre leur part de
responsabilités ? » L’argument revient souvent. Pourtant l’opinion américaine ne serait pas si éloignée de
la nôtre. Malgré les positions du gouvernement Bush, seul un tiers des Américains pense que le problème
du réchauffement climatique est généralement exagéré et un autre tiers, sous-estimé, selon un sondage de
l’Institut Gallup (3). S’il ne dit pas que le mode de vie américain serait subitement devenu négociable et les
intérêts pétroliers moins prégnants, ce résultat rappelle que les États-Unis sont un pays ambigu vis-à-vis de
l’environnement. N’oublions pas que les premières politiques environnementales furent américaines et non
européennes, avec notamment la création de l’Environment Protection Agency en 1970. Et qu’avant l’explosion
du système, entraînée par les politiques libérales de Ronald Reagan et de Bush père et fils, il y avait une
préoccupation environnementale forte. C’est outre-Atlantique que naquit l’environnementalisme, avec, en
1892, la fondation du Sierra Club, première association pour la préservation et la conservation de l’environnement,
avec la création des zones naturelles... Autant de modèles qui ont inspiré les penseurs européens.
Il n’est donc pas étonnant que, face à la politique obscurantiste de Bush, les États fédéraux prennent peu à
peu des mesures en faveur de l’environnement. La tradition environnementale étant très forte en Californie
(avec les « Green Parties » locaux), il est logique que le mouvement y soit né. Difficile de prévoir comment il
peut s’étendre à d’autres États et avec quels impacts.
© ROGER-VIOLLET
RENÉ DUMONT,
PREMIER CANDIDAT
ÉCOLOGISTE À LA
PRÉSIDENTIELLE DE 1974,
ÉTAIT UN PRÉCURSEUR
DU DÉVELOPPEMENT
DURABLE.
certains, poudre aux yeux pour d’autres. Il est encore
trop tôt pour en dresser un bilan. Pour autant,
l’enjeu environnemental est-il entré en politique
sérieusement et durablement ?
Depuis la candidature de René Dumont lors de la présidentielle
de 1974, qui incarna, pour la première fois,
les valeurs de l’écologie politique (décroissance, partage
du travail, choix de modes de consommation respectueux
de l’environnement), elles n’ont jamais été
qu’un thème à éclipse. Même importantes, les catastrophes
industrielles (Bhopal, Seveso, Tchernobyl,
marées noires…) n’ont accru que temporairement le
sentiment d’une urgence à régler les problèmes environnementaux.
De même, si l’été, les pics chroniques
de pollution atmosphérique entraînent toujours des
déclarations vertueuses de politiques consensuelles,
la crise passée, les bonnes résolutions sont oubliées,
et l’on revient à des thèmes plus ordinaires : sécurité
publique, chômage, croissance, retraites…
Cependant, au cours de la campagne présidentielle
2006-2007, la préoccupation pour l’environnement a
nettement augmenté, comme l’a montré le Baromètre
politique français (1). En juin 2007, 10 % des Français
estimaient que l’environnement était « le problème
le plus important aujourd’hui pour la France » (ils
n’étaient que 3 % en février 2006). L’environnement
apparaît donc désormais au coude à coude avec la
question des inégalités sociales (11 %), mais reste, évidemment,
loin derrière le chômage, toujours en tête
des préoccupations des Français (25 %).
Préoccupés, mais pas mobilisés
Les enquêtes de l’Agence de l’environnement et de la
maîtrise de l’énergie ont montré que l’effet de serre et
le réchauffement climatique sont peu à peu devenus
les premières préoccupations environnementales des
Français, devant les pollutions de l’air et de l’eau, pourtant
largement majoritaires en 2000 (2). En juin 2007,
33 % des Français citent l’effet de serre comme préoccupation
majeure, contre seulement 6 %, en 2000.
Cependant, ils comprennent encore mal ces phénomènes
et, majoritairement, ils peinent à les définir.
Quant au concept de développement durable, peu
évocateur et plus récent dans le champ politique, il
ne suscite qu’une faible mobilisation.
Comment limiter l’augmentation de l’effet de serre ?
Si, pour 61 % des Français, il faudra avant tout modi-
fier de façon importante nos modes de vie, pour
24 %, c’est surtout aux États de réglementer au niveau
mondial. Seuls 8 % pensent que la solution viendra
d’abord des progrès techniques. Les Français sont-ils
prêts à payer davantage pour résoudre ces problèmes ?
Malgré leur accord de principe, la question reste
sans réponse.
Les écologistes ont beau redoubler d’efforts, la prise
de conscience environnementale demeure encore, en
bonne partie, restreinte aux catégories sociales privilégiées,
et notamment aux professions intellectuelles.
Qu’il s’agisse de reconnaître l’importance des enjeux
environnementaux, d’accepter la nécessité d’infléchir
nos comportements de consommateurs, ce sont toujours
ces couches sociales, dont l’inclination à gauche
est dominante, qui se sentent les plus concernées.
L’environnement est-il véritablement entré en
politique ? Le problème est toujours entier. Si une
proportion non négligeable de Français estime ce
problème prioritaire, leur mobilisation ne semble
réelle que si l’environnement est évoqué comme une
menace, celle du réchauffement climatique, dont les
médias entretiennent régulièrement la chronique.
L’environnement n’échappe décidément pas à la
logique de crise. ● D. B.
NICOLAS HULOT
A IMPOSÉ SON
« PACTE ÉCOLOGIQUE »
AUX CANDIDATS
À LA PRÉSIDENTIELLE
DE 2007.
(1) Cevipof,
Baromètre politique
français 2006-2007
sur : www.cevipof.
msh-paris.fr/bpf/
barometre/bar0.htm
(2) Enquêtes
annuelles Ademe
2000-2006.
(3) L. Saad, Public’s
Environmental
Outlook Grows more
Negative, Gallup Poll
News Service, 2005.
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 93
© DENIS/REA

LA PLANETE
`
EN DANGER : LA VERITE
´ ´
w w w. t a l l a n d i e r. c o m
256 pages
21 €
D I S P O N I B L E D A N S T O U T E S
L E S L I B R A I R I E S E T L E S F N A C
Dominique
Lecourt
est philosophe et
professeur
à l’université Paris-
Diderot Paris-VII
où il dirige
le Centre Georges
Canguilhem.
Avec la révolution industrielle, accompagnant
ses succès et soutenant ses ambitions,
s’est imposée, en Occident, la
conviction que la science, par l’efficacité
de ses méthodes et la puissance de
ses applications technologiques, était désormais en
mesure d’offrir à tous le bien-être social et moral par
la conquête de la prospérité matérielle. En France,
au début du xx e siècle, cette conception a fini par
prendre l’appellation de « scientisme », sous l’impulsion
de biologistes évolutionnistes et de politiciens
anticléricaux. Ceux-ci en firent leur emblème sous la
iii e République, lors de l’affrontement de l’État avec
l’Église. Si le mot scientisme n’est guère traduisible
dans une autre langue, l’idéologie qu’il désigne est,
aujourd’hui, universellement répandue. Et contrairement
à ce que les discours critiques actuels laissent
FACTEUR HUMAIN SCIENTISME
Garder l’esprit critique
TORNADES, OURAGANS,
TSUNAMIS..., LES
ÉVÉNEMENTS CLIMATIQUES
EXCEPTIONNELS
ALIMENTENT
LES THÈSES LES PLUS
CATASTROPHISTES.
Entre l’arrogance des scientistes et le catastrophisme des technophobes,
comment aborder avec discernement des problèmes aussi graves que le
réchauffement climatique ? Un débat qui fait rage depuis quinze ans.
penser, l’empire de son idéologie n’a guère reculé.
Le catastrophisme, auquel il cède désormais souvent
la place, ne serait-il d’ailleurs pas une version
contemporaine de cette même idéologie ?
Le scientisme a pourtant été soumis à de sévères
critiques et à de rudes épreuves, depuis la fin du
xixe siècle. N’oublions pas Henri Bergson, farouche
opposant du « positivisme* », qui, en 1907, publia
l’Évolution créatrice, ni la « révolte du cœur contre
l’intelligence », qui se manifesta alors en philosophie
comme en littérature, depuis que s’était répandue
l’idée que la « science ne tenait aucune de ses
promesses ». Ferdinand Brunetière, critique littéraire
hostile au scientisme, soulignait qu’elle n’était pas
venue à bout de tout mystère ; Paul Bourget dans
Le Disciple (1889), roman à succès, dénonçait le
divorce radical de la science et de la morale. k
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 95
© RAFFAELE CELENTANO/LAIF-REA

© BENOIT DECOUT/REA
FACTEUR HUMAIN SCIENTISME FACTEUR HUMAIN SCIENTISME
(1) D. Lecourt,
Humain Post-Humain,
PUF, 2003.
(2) H. Jonas,
Le Principe
responsabilité, 1979,
trad. éditions du Cerf,
1991.
(3) E. Bloch, Le
Principe espérance, 3
vol., Paris, Gallimard,
1976, 1982, 1991.
(4) A. Kahn et D.
Lecourt, Bioéthique
et liberté, PUF, 2004.
* Le positivisme
est un courant
philosophique,
popularisé par
Auguste Comte,
qui fonde le
progrès de l’esprit
humain sur le
développement
des « sciences
positives »
(mathématiques,
physique,
chimie...).
* Le principe
de précaution,
entériné en 1992
à la convention
de Rio, vise
à prendre
des mesures
de contrôle
ou d’interdiction
face à un risque
potentiel.
k
On s’empoignait, en
France et à l’étranger, sur le
thème de la « faillite de la
science ».
Il n’empêche. Le scientisme
perdurait. La révolution bolchevique y a trouvé son
inspiration dans une vision du monde qui confiait à
une « science de l’histoire » la promesse d’un avenir
radieux pour l’humanité libérée de ses chaînes. Le
régime de l’URSS, pendant toute sa durée, n’a cessé
de s’appuyer sur les prouesses technologiques de ses
ingénieurs pour garder quelque crédibilité aux yeux
d’un peuple misérable et souvent affamé. La puissance
de cette idéologie a été telle qu’elle a survécu
à Hiroshima et a même connu une nouvelle vigueur
du fait des exigences de la reconstruction des pays
dévastés par la guerre.
Plus récemment, les progrès de la biologie, le
décryptage du génome humain, les spéculations
des « sciences cognitives » permettent à bien des
chercheurs de se flatter, à leur tour, de
dissiper les « mystères » de la pensée
humaine. D’autres se font fort d’arracher
l’humanité à ses passions natives
et de faire advenir l’ère du post-humain
en créant de toutes pièces des êtres de
silicium qui goûteraient l’immortalité
(1). Secondée par l’outil statistique
et l’informatique, l’étude du cerveau
et du développement du système nerveux central
est supposée déterminer les clés du comportement
humain. L’un des derniers échantillons en date, qui
frise la caricature, prétend avoir décelé une base
neurologique à la préférence des électeurs pour le
vote « libéral » ou « conservateur » (au sens américain
des termes).
96 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
LES TÉLÉPHONES
MOBILES NOUS
SOUMETTENT-ILS
À UN RAYONNEMENT
ÉLECTROMAGNÉTIQUE
MORTIFÈRE ?
Au centre
du débat : la
toute-puissance
de l’homme
Ces scientifiques qui professent une vision scientiste
du monde peuvent invoquer des faits dont le
caractère bénéfique est incontestable : l’allongement
de la durée de la vie dans les pays développés, l’extraordinaire
expansion des moyens de communication
qui ont intensifié les échanges entre les populations
mêmes les plus éloignées, le fulgurant développement
d’Internet et des télécommunications qui a
bouleversé tous nos modes de vie dans un sens de
convivialité apparemment accrue, l’exploitation de
nouvelles sources d’énergie renouvelable...
Science, nouveau péril
Pourtant, il apparaît, depuis 1992 et le Sommet de
la Terre à Rio, qu’un retournement d’opinion est en
cours, et s’accélère ces dernières années. C’est la responsabilité
de l’homme lui-même qui est invoquée
dans les processus de dégradation de son environnement
et les menaces qui pèsent sur sa santé. À cette
époque, Hans Jonas, philosophe allemand, fervent
défenseur du « principe responsabilité » (2), qui
interdirait à l’homme d’entreprendre aucune action
susceptible de mettre en danger soit l’existence des
générations futures soit la qualité de l’existence future
sur Terre, s’oppose à son compatriote, Ernst Bloch. Il
lui reproche l’optimisme impitoyable de son « principe
espérance » (3), qui défend le parti pris du futur,
la volonté utopique, et plaide pour une « éthique de
la peur ». Une thèse métaphysique – ajustée par des
philosophes à l’occasion d’Hiroshima – nous est assénée
comme un destin : l’humanité a désormais acquis
par la science les instruments d’une puissance qui
peut l’anéantir en tant qu’espèce. La science, naguère
conçue comme émancipatrice, devient elle-même
péril pour sa liberté ! L’humanité, ce n’est plus le
« genre des mortels », comme on disait en Grèce ;
nous sommes devenus un « genre mortel ». L’antique
fable de l’apprenti sorcier a connu durant toutes ces
années une fortune sans précédent
et le personnage de Frankenstein,
un extraordinaire regain de faveur.
Trop souvent le « principe de précaution*
», dont on trouve les premières
formulations en Allemagne à la même
époque, a été et reste interprété dans
le sens d’une abstention, voire d’une
interdiction, de chercher ou d’entreprendre,
alors qu’il pourrait plutôt être une puissante
incitation à inventer de nouvelles normes favorables
à l’invention technique et économique.
De la même façon que, en 1945, on accusait la
démesure de l’humanité savante, on critique
aujourd’hui les chercheurs qui ont mis au point les
nouvelles techniques de procréation et de clonage
thérapeutique (4), et ont ainsi entrouvert la porte
au clonage reproductif humain. La même alarme
est tirée dans un tout autre domaine, à propos des
nanotechnologies, ou plutôt de ce que les spécialistes
anglo-saxons célèbrent comme la « convergence
NBIC » (nanosciences, biologie, informatique
et sciences de la cognition). Ne peut-on espérer
de cette convergence des innovations potentielles
de grande portée économique et humaine ? Les
systèmes de traitements de l’information vont assurément
y gagner une puissance nouvelle d’une dizaine
d’ordre de grandeur ! Les applications médicales
seront spectaculaires et l’on produira des nanomachines
pour le diagnostic et la thérapeutique de
nombreuses maladies. Les nanotechnologies pourront
contribuer de façon décisive à surmonter l’actuelle
crise environnementale par la création de matériaux
recyclables ou biodégradables. Cette fois-ci,
répliquent ceux qui dénigrent la science, ce sera bien
la fin du monde ! Et ils avancent l’idée qu’une grey
goo* , amas de nanomachines devenues autonomes
et dévorant tout pour se reproduire, aura raison de
nous autres qui nous croyons raisonnables !
On peut bien parler à leur propos de « catastrophisme
». Les faits qui le soutiennent sont bien
connus, alimentant une peur diffuse, mais permanente
toujours prête à connaître de nouveaux
pics de panique. Cette peur doit beaucoup à l’incurie
des autorités qui ont laissé se produire la
catastrophe de Tchernobyl (Ukraine), les errances
du nuage radioactif, les mensonges officiels sur sa
© VERICHIP
TRACER DES MALADES
D’ALZHEIMER
EN LEUR IMPLANTANT
UNE PUCE. RASSURANT
OU INQUIÉTANT ?
© ALEXANDRE GELEBART/REA
trajectoire, l’épidémie de sida, les nouvelles maladies
infectieuses, l’affaire du sang contaminé, les crises
alimentaires majeures comme celle de la vache folle.
Ce sont aujourd’hui des événements climatiques
d’une ampleur et d’une fréquence présentées par
les médias comme sans précédent (canicules,
inondations, tornades, tsunamis…) qui mettent un
accent pathétique sur la vulnérabilité persistante de
l’espèce humaine.
Paradoxe d’un nouveau catastrophisme
Du réchauffement climatique actuel, dont le fait
semble indéniable, on ne sait pas encore exactement la
signification physique réelle, ni la part qu’y prennent
les activités humaines : par exemple, la montée brutale
des émissions de dioxyde de carbone (CO du fait de
2)
l’industrie depuis 1940 s’est accompagnée, non d’un
réchauffement, mais d’un refroidissement jusqu’au
début des années 1970. Le phénomène est donc certainement
plus complexe qu’on ne le présente dans les
médias. L’alarmisme, dont il est l’occasion, renforce
encore le catastrophisme qui désigne la technoscience
comme fauteuse de désastre. Les bases philosophiques
du scientisme traditionnel semblent donc atteintes.
Et tous les secteurs scientifiques sont concernés. Les
phénomènes de technophobie font la une des médias :
les OGM vont-ils ruiner notre santé ? Les téléphones
mobiles vont-ils nous soumettre à un rayonnement
électromagnétique mortifère ? Toute innovation – et
spécialement médicale ou pharmacologique – ne doitelle
pas avoir fait d’avance la preuve de son innocuité,
version radicale du« principe de précaution » ?
Pourtant, dès 1992, à la clôture de la conférence
de Rio, dans l’appel de Heidelberg* , des scientifiques,
parmi les plus éminents, dénonçaient,
dans les thèses écologistes, une « idéologie
k
PRO-OGM ET
ANTI-OGM S’OPPOSENT
DANS UNE LUTTE
PARFOIS SANS RAPPORT
AVEC LES DONNÉES
SCIENTIFIQUES.
* La grey goo
ou « gelée grise »,
formulée pour
la première fois
par Eric Drexler
en 1986, dans son
texte fondateur des
nanotechnologies
Engines of
Creation, évoque
des nanorobots
s’autorépliquant.
* L’appel de
Heidelberg,
signé par plus
de 50 prix Nobel,
demandait que
le contrôle et
la préservation
des ressources
naturelles
« soient fondés
sur des critères
scientifiques
et non sur
des préjugés
irrationnels ».
LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415 • 97

FACTEUR HUMAIN SCIENTISME Si on vous dit environnement, vous voyez quoi ?
(5) D. Lecourt,
Contre la peur. De la
science à l’éthique
une aventure
infinie (1990), 4 e
ed. augmentée,
PUF, 2007.
k
obscurantiste » et rétrograde.
Ils affirmaient que seuls de nouveaux
progrès de la science
pourraient venir à bout des
difficultés passagères qu’imposait
le développement
économique de la planète
(5). Une fois encore,
le scientisme n’avait pas
dit son dernier mot.
Le débat n’a cessé de
rebondir dans les mêmes
termes depuis quinze
ans. Résultat : on se trouve
aujourd’hui dans cette situation
paradoxale que jamais le
recours aux technologies de pointe
n’a été autant prisé dans la vie quotidienne
par les citoyens du monde entier ;
cependant que jamais autant de discours de militants
associatifs et d’hommes politiques n’ont été aussi alarmistes
à l’échelle de la planète. Nombreux sont ceux
qui alertent les opinions publiques non seulement
sur ce qu’on appelait les « dégâts du progrès » dans
les années 1960, mais aussi sur l’intrinsèque perversion
de la technoscience réputée fatale au développement
durable – c’est-à-dire conformément au mot
anglais (sustainable), prolongeable et endurable pour
l’homme et pour la nature.
Deux variantes d’une même idéologie
Face au scientisme qui demandait à l’homme d’adorer
sa propre raison divinisée grâce à la science, le catastrophisme
n’affirme-t-il pas, lui aussi, la toute-puissance
de l’homme grâce à la même science ? Au prix tout
juste d’une inversion de signe, du positif au négatif.
Ne s’agit-il pas de deux variantes d’une idéologie laïque
qui flatte le narcissisme humain et qui entretient
une vision eschatologique – Enfer ou Paradis.
Il serait évidemment bien imprudent de réduire plus
d’un siècle de débats à l’affrontement de deux discours
théologiques rivaux. Car comment expliquer alors
les négociations internationales qui entourent le
fameux « réchauffement climatique », les mesures
de taxations des émissions de CO 2 , les innombrables
incitations et les règlements minutieux qui sont en
train d’être mis au point pour économiser l’énergie,
préserver la biodiversité et réussir le « développement
durable » ?
Comment ne pas se demander si les discours que nous
venons d’évoquer n’accompagnent pas la mise en
place de ce que Bernard Stiegler, philosophe et directeur
du département de développement culturel du
Centre Georges-Pompidou, appelle un « nouvel ordre
98 • LA RECHERCHE • OBJECTIF TERRE 2050 • JANVIER 2008 • N° 415
© NASA’S EARTH OBSERVATORY
SCIENTISTES,
CATASTROPHISTES...
LE DÉBAT N’EST PAS
PRÊT D’ÊTRE CLOS.
POURVU QUE PERDURE
LA PLANÈTE BLEUE.
industriel mondial ». La
peur, et l’attrait paradoxal
de la peur, constituerait
le ciment moral
de cet ordre qui partage
aujourd’hui le monde entre
individus dé-cervelés, soumis
aux impulsions des multinationales
de l’affectivité, et individus
hyper-cérébralisés voués au culte de la
performance au nom de la science.
Il nous resterait, contre la peur, à élaborer une
« éthique pour la recherche ». Il va de soi que cette
éthique demanderait d’abord à ce qu’on repousse les
arguments d’autorité qui ont cours au sujet du réchauffement
climatique. On voit en effet se déployer sous
nos yeux un « catastrophisme scientiste » d’une
facture nouvelle qui pose que la vérité sortirait du
consensus et que le comportement de chacun pourrait
être normalisé au nom de cette vérité-là.
Comment ne pas s’inquiéter de voir ridiculiser, discréditer
publiquement, les chercheurs, même éminents,
qui osent émettre une opinion discordante et
mettre en doute la responsabilité de l’homme dans
le réchauffement. Le souvenir des années 1970, où
l’on annonçait dans les mêmes termes une imminente
glaciation, où l’on réclamait déjà des mesures
d’urgence à l’échelle de la planète, où l’on déclarait
dans Newsweek du 28 avril 1975 que l’existence même
de l’humanité était en jeu, devrait nous aider à préserver
notre bien le plus précieux : l’esprit critique.
C’est la condition même pour que la recherche aide
l’humanité à transformer son rapport à l’environnement
dans le sens d’une liberté plus grande et d’une
prospérité moins inégale. ● D. L.
POUR EN SAVOIR PLUS
Les Prêcheurs de l’apocalypse. Pour en finir
avec les délires écologiques et sanitaires,
J. de Kervasdoué, Plon, 2007.
Pour un catastrophisme éclairé, quand
l’impossible est certain, J.-P. Dupuy, Seuil, 2004.
Le Principe de précaution, F. Ewald,
en collaboration avec C. Gollier et N. de Sadeleer, PUF,
« Que sais-je ? », 2001.
Vous voyez un arbre. Mais paradoxalement, il faut aussi y voir un défi industriel.
Aujourd’hui, il est essentiel de savoir concilier activité humaine et environnement.
L’augmentation de la consommation d’eau et d’énergie, de la production des
déchets et l’encombrement des villes nécessitent de concevoir et de mettre en
œuvre des solutions industrielles. Veolia Environnement en a fait son métier.
L’environnement est un défi industriel.
www.veolia.com
L ' É N E R G I E E S T N O T R E A V E N I R , É C O N O M I S O N S - L A !

Conception graphique : Ludovic Dufour