Comment limites au pétrole et changement climatique s’articulent

Par Gail Tverberg
11 avril 2014

On entend beaucoup parler du changement climatique, surtout maintenant que le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) a depuis peu publié un nouveau rapport. Dans le même temps, le pétrole atteint des limites et cela a également des conséquences. Comment s’articulent ces deux problèmes ?

En termes simples, ce que signifie à mes yeux la situation, c’est que le « scénario bas », que le GIEC appelle « RCP2.6 », est le plus proche de ce à quoi nous devons nous attendre en matière d’émissions de carbone d’origine humaine. Si on se base sur la modélisation du GIEC, le scénario le plus raisonnable serait donc la barre violette qui continue de monter au cours de la vingtaine d’années qui vient, et qui, ensuite, est proche de l’horizontale.

Figure 1. Graphe résumant les variations moyennes de température de surface en moyenne mondiale, d’après le nouveau rapport du GIEC.

Figure 1. Graphe résumant les variations moyennes de température de surface en moyenne mondiale, d’après le nouveau rapport du GIEC.

J’arrive à cette conclusion en regardant les tableaux des émissions anthropiques de carbone qui figurent à l’annexe II du rapport. D’après les données du GIEC, les émissions des quatre scénarios modélisés sont celles indiquées à la figure 2.

Figure 2 GIEC : Émissions anthropiques de carbone RCP2.6 RCP4.5 RCP6.0 RCP8.5 Émissions de carbone (Pg/an)
Figure 2. Émissions anthropiques de carbone totales modélisées dans les scénarios choisis par le GIEC, d’après les données du tableau All 2.a de l’annexe II.

Les conséquences probables des limites pétrolières

Les conséquences des limites pétrolières seront – d’une manière ou d’une autre – de faire s’écrouler l’économie et, de ce fait, de mettre très rapidement fin à presque toutes les émissions de carbone (et pas seulement celles venant du pétrole). Cela peut se produire de plusieurs manières :

Si n’importe lequel de ces scénarios se réalise et qu’il fait boule de neige faire s’effondrer l’économie actuelle, je m’attends à un rapide déclin de la consommation de tous les combustibles fossiles. Ce déclin sera probablement plus rapide que celui modélisé dans le scénario RCP2.6. Le scénario RCP2.6 suppose qu’en 2030, les émissions de carbone d’origine anthropique seront encore égales à 84% des niveaux de 2010. Pour ma part (cf. figure 3 ci-dessous), je m’attends qu’en 2030, la quantité de combustibles fossiles utilisés (et donc, les émissions de carbone anthropiques) soient légèrement inférieures à 40% des niveaux de 2010.

Figure 3 Estimation par G. Tverberg de la production future d’énergie Renouvelables Nucléaire Gaz Pétrole Charbon Milliards de tonnes d’équivalent pétrole
Figure 3. Estimation de la production énergétique future par l’auteur. Les données historiques proviennent des données de BP regroupées par catégorie définie par l’AIE.

Après 2070, le scénario RCP2.6 mentionne des émissions de carbone négatives, sans doute obtenues par géo-ingénierie. À mon avis, ce genre d’approches semblent peu probables si les limites pétrolières représentent un problème majeur, parce que sans combustible fossile, nous ne serons pas en mesure d’y avoir recours. On peut également douter du fait qu’il y aura autant besoin de ces absorptions forcées de carbone à la fin du siècle. D’ici-là, la population mondiale aurait probablement vu sa taille se réduire largement, donc les émissions de carbone anthropiques actuelles seront un moins grand problème.

Le scénario du changement climatique non modélisé

On ne sait vraiment pas à quoi ressemblera le futur changement climatique, car personne n’a essayé de modéliser ce à quoi ressemblerait une situation d’effondrement. On peut imaginer que de très nombreux arbres seraient coupés et beaucoup de biomasse serait brûlée pour servir de combustible. En plus du fait d’accroître les émissions atmosphériques provenant de la biomasse brûlée, l’utilisation des sols en serait modifiée. Dans le même temps, les émissions liées aux combustibles fossiles diminueraient probablement très vite.

Clairement, le climat a été changé, et il va continuer de changer. Au moins une partie de notre problème vient du fait que nous avons supposé possible d’avoir un monde inchangé et de pouvoir faire d’énormes investissements en supposant que le climat suivrait nos plans. Malheureusement, la manière dont la nature « fonctionne » consiste à remplacer de manière répétée un système par un autre. Les nouveaux systèmes qui survivent ont tendance à être mieux adaptés aux récents changements de conditions. Si nous considérons les humains, les autres animaux et les plantes comme des « systèmes », cela s’applique aussi à eux. Aucun être vivant ne peut s’attendre à survivre pour toujours.

Malheureusement, les économies ne sont pas non plus éternelles. Exactement comme l’Empire romain qui s’est effondré, notre économie ne pourra pas durer à l’infini. En physique, les économies semblent être des exemples de structures dissipatives, comme le sont les plantes, les animaux et les ouragans. Les structures dissipatives se forment en présence de flux d’énergie et de matière dans des systèmes thermodynamiques ouverts – c’est-à-dire des systèmes qui reçoivent constamment un nouveau flux d’énergie, comme c’est le cas, pour nous, du Soleil. Malheureusement, les structures dissipatives ne durent pas éternellement.

Les structures dissipatives dissipent l’énergie disponible durant un certain temps. Dans le même temps, elles affectent leur environnement. Dans le cas d’une économie, utiliser de l’énergie permet d’extraire les ressources les plus accessibles et les plus faciles à extraire, comme les combustibles fossiles, les métaux et l’eau potable. Dans le même temps, la population a tendance à croître. La combinaison de l’extraction croissante et de la population croissante conduit à des tensions économiques.

À un moment donné, l’économie se retrouve à subir trop de pressions venant de limites diverses. Certaines de ces limites sont liées à la pollution, comme par exemple le changement climatique. D’autres limites se présentent sous la forme de coûts accrus, comme par exemple du fait de devoir creuser des puits plus profonds ou dessaler l’eau de mer pour fournir de l’eau potable à une population croissante, et d’avoir besoin d’une plus grande productivité alimentaire par hectare à cause du plus grand nombre de bouches à nourrir. L’extraction du pétrole et des autres combustibles fossiles constitue aussi une limite de coût, à mesure que l’extraction de ressources se complexifie et exige une part accrue de la production économique. Lorsque les limites sont atteintes, les États ont de fortes chances de souffrir d’un financement insuffisant et d’un endettement excessif, face à la baisse de leurs recettes fiscales du fait de la baisse des salaires et des bénéfices des entreprises.

Les gens qui n’ont pas beaucoup réfléchi à la situation croient souvent qu’il nous est tout simplement possible de faire sans notre économie actuelle. Si l’on réfléchit à la situation, on y perdrait beaucoup à perdre les liens qu’offrent notre économie actuelle et le système financier qui la sous-tend. En tant qu’humains, nous ne pouvons pas « faire juste avec nous-mêmes » – extraire les métaux et les raffiner à mains nues, creuser des puits plus profonds ou continuer à extraire les combustibles fossiles. Rétablir les liens nécessaires dans une toute nouvelle économie serait une entreprise colossale. Ce genre de liens met normalement des décennies, si ce n’est plus, à se construire à mesure que l’on crée de nouvelles entreprises, que les États instituent des lois et que les consommateurs s’adaptent à des situations changeantes. Sans pétrole, on ne pourra pas facilement revenir au cheval et au carrosse !

Malheureusement [pour ceux qui ne le lisent pas [NdT]], une grande partie des écrits sur les structures dissipatives et l’économie est en français. François Roddier a écrit un livre intitulé Thermodynamique de l’évolution sur des sujets connexes. Matthieu Auzanneau parle de ce sujet sur son blog. François Roddier a également une présentation disponible en français. Un autre article en anglais sur un sujet connexe est la densité du rythme de consommation d’énergie en tant que métrique de complexité et facteur d’évolution par E. Chaisson. Les forces entropiques causales de Wissner-Gross et Freer apportent des éléments de preuve de la manière dont les sociétés s’auto-organisent pour maximiser l’entropie.

Le message du GIEC n’est pas vraiment le bon

Nous nous heurtons à des limites qu’à bien des égards, le rapport du GIEC ne modélise pas. Le scénario RCP2.6 est, parmi tous ceux qu’il présente, celui qui se rapproche le plus d’un scénario donnant une indication de ce qui sera notre situation à venir. Il est clair que le climat est en train de changer, d’une manière que nos architectes n’ont jamais envisagé quand ils ont bâti nos villes en nous endettant à long terme. C’est là un problème que l’on ne résoudra pas facilement.

L’un des gros problèmes est que nos approvisionnements en énergie semblent nous abandonner, ce qui se manifeste, de manière détournée, par des évolutions économiques sur lesquelles nous n’avons que peu de contrôle. Le rapport du GIEC est rédigé en faisant l’hypothèse inverse : nous, les êtres humains, sommes ceux qui contrôlons les choses, et nous devons choisir d’abandonner ces approvisionnements en énergie. Cette manière de voir les choses part du principe que l’économie renouera avec une croissance robuste malgré nos problèmes énergétiques, et que grâce à cette croissance robuste, notre principal problème sera celui du changement climatique provoqué par l’énorme quantité d’émissions de carbone issues de la combustion des combustibles fossiles.

Malheureusement, la réalité est que ce sont les lois de la physique, bien plus que les êtres humains, qui dirigent les choses. Le mécanisme fondamental à l’œuvre, c’est qu’à mesure que les économies se développent, il leur faut sans cesse accroître leur complexité pour résoudre les problèmes auxquels elles sont confrontées, comme Joseph Tainter l’a expliqué dans son livre, L’effondrement des sociétés complexes. Les structures dissipatives apportent cette complexité sans cesse croissante grâce à une « densité de rythme de consommation d’énergie » elle-même croissante (ce qu’explique l’article de Chaisson dont j’ai donné le lien ci-dessus).

À présent, nous atteignons des limites de nombreuses sortes, mais nous ne pouvons pas – ou n’osons pas – modéliser la manière dont toutes ces limites nous frappent. En théorie, on pourrait augmenter encore notre complexité pour résoudre nos problèmes – avec des voitures électriques, de l’énergie renouvelable, une densité des villes accrue, une meilleure éducation des femmes. Toutes ces choses exigeraient une densité de rythme de consommation d’énergie plus élevée. En fin de compte, tout cela semble dépendre de la disponibilité d’une énergie moins chère – une chose qui, justement, est de moins en moins disponible avec le temps.

Le véritable problème, c’est le risque que notre économie s’effondre à court terme. Du point de vue de la Terre, ce n’est absolument pas un problème – cela créera de nouvelles structures dissipatives à l’avenir, et seules survivront celles qui sont les mieux adaptées. Le climat s’adaptera à des conditions changeantes, et des espèces différentes seront favorisées à mesure que le climat changera. Mais du point de vue de ceux d’entre nous qui vivent sur la planète Terre, il y a un clair avantage à continuer à vivre comme si de rien n’était aussi longtemps que possible. Une économie qui s’est effondrée ne peut pas soutenir la vie de 7,2 milliards de personnes.

Si nous voulons réfléchir de manière rationnelle à notre futur, nous devons comprendre ce qui se passe réellement. Il serait d’une grande aide qu’un plus grand nombre de personnes essaie de comprendre la physique derrière notre situation actuelle, même si le sujet est difficile. Même si nous ne pouvons pas vraiment nous attendre à pouvoir « corriger » la situation, nous pouvons peut-être mieux comprendre quelles « solutions » sont susceptibles de l’aggraver. Ces connaissances fourniront aussi un meilleur cadre pour comprendre comment le changement climatique s’intègre aux autres limites que nous atteignons. Notre problème ne se résume certainement pas au changement climatique, mais le changement climatique peut encore y jouer un grand rôle.