SOURCES D’ÉNERGIE RENOUVELABLE
ET
ATTÉNUATION DU CHANGEMENT CLIMATIQUE
RAPPORT SPÉCIAL DU GROUPE
D’EXPERTS INTERGOUVERNEMENTAL
SUR L’ÉVOLUTION DU CLIMAT
RÉSUMÉ À L’INTENTION DES DÉCIDEURS ET RÉSUMÉ TECHNIQUE
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Rapport spécial sur les sources
d’énergie renouvelable et l’atténuation du
changement climatique
Ramón Pichs-Madruga
Coprésident du Groupe de travail III
Centro de Investigaciones
de la Economía Mundial (CIEM)
Ottmar Edenhofer
Coprésident du Groupe de travail III
Institut de recherche de Potsdam sur les
effets du changement climatique (PIK)
Youba Sokona
Coprésident du Groupe de travail III
Centre africain de politique climatique
Commission économique pour
l’Afrique de l’ONU (CEA)
Kristin Seyboth
Patrick Eickemeier
Patrick Matschoss
Gerrit Hansen
Susanne Kadner
Steffen Schlömer
Timm Zwickel
Christoph von Stechow
Unité d’appui technique du Groupe de travail III
Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (PIK)
Publié pour le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Publié sous la direction de
Résumé à l’intention des décideurs
Rapport du Groupe de travail III du GIEC
et
Résumé technique
Rapport accepté par le Groupe de travail III du GIEC
mais non approuvé dans le détail
© 2011, Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
ISBN 978-92-9169-231-6
Couverture: miroirs paraboliques d’une centrale solaire thermodynamique utilisés pour chauffer un fluide caloporteur.
©Michael Melford/National Geographic Stock
iii
Section I
Section II
Annexes
Table des matières
Avant-propos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
Préface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Résumé à l’intention des décideurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Résumé technique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Annexe II Méthodologie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
v
Avant-propos et préface I
vii
Avant-propos
Avant-propos
Le Rapport spécial du GIEC sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation du changement climatique analyse en détail
ces formes d’énergie et les technologies correspondantes, leurs coûts et leurs avantages et le rôle qu’elles pourraient jouer
dans le cadre de diverses options d’atténuation.
Pour la première fois, la comptabilisation de l’ensemble des coûts et des émissions de gaz à effet de serre pour un éventail de
technologies et de scénarios confirme le rôle clé que les énergies renouvelables sont appelées à jouer, indépendamment de
tout accord concret sur l’atténuation du changement climatique.
En tant qu’organisme intergouvernemental établi en 1988 par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le
Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE), le GIEC n’a cessé de mettre à la disposition des responsables
politiques les évaluations scientifiques et techniques les plus fiables et les plus objectives qui soient. Susceptibles d’orienter
les politiques, ces évaluations ne préconisent pas pour autant des choix précis. Le présent rapport revêt une importance
particulière à une époque où les gouvernements réfléchissent au rôle des énergies renouvelables dans le contexte de leurs
politiques d’atténuation du changement climatique.
Si le présent rapport a pu voir le jour, c’est grâce aux efforts et au dévouement de centaines d’experts représentant diverses
régions et disciplines. Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude à Ottmar Edenhofer, Ramón Pichs-Madruga et
Youba Sokona, qui n’ont pas ménagé leur peine pour mener à bien le processus d’élaboration du rapport spécial, ainsi qu’à
tous les auteurs coordonnateurs principaux, auteurs principaux, auteurs collaborateurs, éditeurs-réviseurs et examinateurs et
au personnel de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail III.
Nous apprécions vivement l’engagement de l’Allemagne et son soutien généreux, comme en témoigne notamment
l’hébergement de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail III. Nous tenons à remercier les Émirats arabes unis d’avoir
accueilli la session plénière du GIEC durant laquelle le rapport a été approuvé, et nous exprimons aussi notre gratitude au
Brésil, à la Norvège, au Royaume-Uni et au Mexique, qui ont accueilli les réunions successives des auteurs principaux, à tous
ceux qui ont contribué aux travaux du Groupe d’experts par leur soutien financier et logistique et, enfin, au Président du GIEC,
R.K. Pachauri, qui a su mener à bonne fin le processus d’élaboration du rapport spécial.
M. Jarraud
Secrétaire général
Organisation météorologique mondiale
A. Steiner
Directeur exécutif
Programme des Nations Unies pour l’environnement
ix
Préface
Préface
Le Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation du changement climatique, établi par le Groupe
de travail III du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), livre une évaluation et une analyse
approfondie des technologies des énergies renouvelables et du rôle qu’elles jouent ou pourraient jouer dans la réduction des
émissions de gaz à effet de serre. Les conclusions présentées ici se fondent sur une évaluation détaillée de la littérature scientifique,
y compris certaines études individuelles, mais aussi sur la synthèse de diverses études analysées à des fins plus générales.
Le rapport combine les résultats d’études consacrées à des technologies particulières et les résultats de modèles intégrés à
grande échelle et fournit aux décideurs des orientations, sans pour autant préconiser des choix précis, sur les caractéristiques et
le potentiel technique de différentes familles de ressources. Il porte aussi sur l’historique des technologies considérées, les défis
que pose leur adoption ainsi que leur impact socio-environnemental et compare le coût moyen actualisé des technologies des
énergies renouvelables disponibles sur le marché aux coûts des énergies non renouvelables tels qu’ils ont été calculés récemment.
Par ailleurs, la contribution des énergies renouvelables à la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre, comme
il en est fait état dans le présent rapport, ainsi que la présentation et l’analyse des politiques envisagées pour faciliter la mise au
point et l’application de technologies appropriées pour l’atténuation du changement climatique et à d’autres fins font partie des
points importants que le rapport était censé aborder dès le départ.
Procédure suivie
Le rapport a été établi conformément aux règles et aux procédures fixées par le GIEC et appliquées pour les rapports d’évaluation
précédents. Après la tenue à Lübeck, en Allemagne, du 20 au 25 janvier 2008, d’une réunion visant à définir les grandes
lignes du rapport, celles-ci ont été approuvées lors de la vingt-huitième session plénière du GIEC, qui s’est déroulée à Budapest,
en Hongrie, les 9 et 10 avril 2008. Peu après, une équipe composée de 122 auteurs principaux (33 en provenance de pays en
développement, 4 de pays à économie de transition et 85 de pays industrialisés), 25 éditeurs-réviseurs et 132 auteurs collaborateurs
était constituée.
Le processus d’examen du GIEC a été appliqué, à savoir que les projets de texte rédigés par les auteurs ont été soumis à deux
examens. Un total de 24 766 commentaires émanant de plus de 350 spécialistes, gouvernements et organisations internationales
ont été pris en compte. Pour chaque chapitre, les éditeurs-réviseurs ont veillé à ce que tous les commentaires des experts
gouvernementaux et des examinateurs soient dûment pris en considération.
Le Résumé à l’intention des décideurs a été approuvé ligne par ligne, et la version définitive du rapport a été acceptée à la onzième
session du Groupe de travail III qui s’est tenue à Abu Dhabi, aux Émirats arabes unis, du 5 au 8 mai 2011. Le rapport spécial a
été accepté dans sa totalité lors de la trente-troisième session plénière du GIEC organisée elle aussi à Abu Dhabi, du 10 au 13 mai
2011.
Structure du rapport spécial
Le Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation du changement climatique est divisé en trois parties:
un chapitre introductif, six chapitres consacrés à des technologies particulières (chapitres 2 à 7) et quatre chapitres portant sur
des questions communes aux diverses technologies (chapitres 8 à 11).
Le chapitre 1 est le chapitre d’introduction qui entend replacer les technologies des énergies renouvelables dans le cadre plus
général des options d’atténuation du changement climatique et définir les caractéristiques communes à ces technologies.
Chacun des six chapitres suivants (2 à 7) livre des informations sur les ressources potentiellement disponibles, sur l’état du
marché et l’évolution technologique et sur les implications sociétales et environnementales de chaque source d’énergie renouvelable,
y compris la bioénergie, l’énergie solaire directe, l’énergie géothermique, l’énergie hydraulique, l’énergie marine et
l’énergie éolienne. Les perspectives d’innovation technique et de réduction des coûts sont également abordées, et un débat sur
l’application potentielle des futures technologies vient clore le chapitre.
x
Préface
Le chapitre 8, premier des chapitres à portée plus générale, porte sur les modalités d’intégration des énergies renouvelables
dans les systèmes de distribution d’énergie existants et à venir. Il aborde aussi la question des modes de développement fondés
sur une utilisation stratégique des énergies renouvelables dans les transports, les bâtiments, l’industrie et l’agriculture.
Les énergies renouvelables dans le contexte du développement durable font l’objet du chapitre 9, qui aborde également les
implications sociétales, environnementales et économiques de ces formes d’énergie, y compris le potentiel d’amélioration de
l’accès à l’énergie et de sécurisation des approvisionnements. Il est aussi question des obstacles techniques à l’exploitation des
énergies renouvelables.
Passant en revue plus de 160 scénarios, le chapitre 10 étudie la manière dont les technologies des énergies renouvelables pourraient
entrer en ligne de compte dans les divers scénarios de réduction des émissions de gaz à effet de serre, qu’il s’agisse des
scénarios correspondant à la poursuite inchangée des activités ou de ceux qui reflètent des mesures ambitieuses de stabilisation
des concentrations de gaz à effet de serre. Quatre scénarios sont analysés en détail, et la question du coût d’une mise en valeur
généralisée des énergies renouvelables est également abordée.
Dernier chapitre du rapport, le chapitre 11 décrit les tendances actuelles en matière de politiques d’appui aux énergies renouvelables,
ainsi que l’évolution des investissements dans les technologies correspondantes. Il passe en revue les politiques mises
en oeuvre dans ce domaine, notamment les mesures destinées à accroître l’efficacité et l’efficience, et décrit la mesure dans
laquelle un environnement favorable peut contribuer au succès de ces politiques.
Les auteurs du rapport ont puisé dans la littérature la plus récente disponible à l’époque de sa parution, mais le lecteur doit être
conscient du fait que les domaines traités ici sont susceptibles d’évoluer rapidement, qu’il s’agisse de certaines technologies
afférentes aux énergies renouvelables ou de l’état des connaissances concernant les problèmes d’intégration, les coûts des
mesures d’atténuation, les avantages connexes, les incidences environnementales et sociales, les mesures d’intervention ou
les options en matière de financement. Les frontières, appellations et désignations figurant sur les cartes géographiques que
contient le présent rapport ne signifient pas qu’elles sont reconnues ou acceptées officiellement par les Nations Unies. La ligne
en pointillé tracée sur le Jammu-et-Cachemire correspond approximativement à la Ligne de contrôle admise par l’Inde et le
Pakistan. Les parties en présence ne se sont pas encore mises d’accord sur le statut définitif du Jammu-et-Cachemire.
Remerciements
La production du présent rapport a constitué une entreprise majeure qui a fait intervenir un grand nombre de personnes
du monde entier et suscité des contributions fort diverses. Nous souhaitons remercier à cet égard les gouvernements et les
organismes concernés pour leur générosité, qui a permis aux auteurs, aux éditeurs-réviseurs, aux examinateurs et aux experts
gouvernementaux de prendre part à ce processus.
Nous sommes particulièrement reconnaissants au Gouvernement allemand et notamment au Ministère fédéral de l’éducation et
de la recherche (BMBF) d’avoir soutenu cette entreprise en finançant l’Unité d’appui technique du Groupe de travail III du GIEC.
Chargés de coordonner les opérations de financement, Gregor Laumann et Christiane Textor, du Centre allemand d’aéronautique
et d’astronautique (DLR), ont toujours su consacrer à l’ensemble de l’équipe le temps et l’énergie nécessaires. Nous voudrions
aussi exprimer notre gratitude au Ministère fédéral de l’environnement, de la protection de la nature et de la sécurité nucléaire
(BMU). En outre, l’Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (PIK) a aimablement accepté d’héberger
les bureaux de l’Unité d’appui technique.
Nous tenons beaucoup à remercier les gouvernements brésilien, norvégien, britannique et mexicain qui ont accueilli, en collaboration
avec des organismes locaux, les réunions des auteurs principaux respectivement à São José dos Campos (janvier 2009),
Oslo (septembre 2009), Oxford (mars 2010) et Mexico (septembre 2010). Nous souhaitons aussi remercier le Gouvernement
des États-Unis d’Amérique et l’Institute for Sustainability ainsi que le Founder Society Technologies for Carbon Management
Project d’avoir accueilli à Washington, en février 2010, une réunion d’experts consacrée au rapport spécial. Enfin, nous sommes
xi
Préface
reconnaissants à l’Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique d’avoir accueilli dans ses locaux les
auteurs coordonnateurs principaux du rapport spécial pour une réunion de clôture (janvier 2011).
Le présent rapport spécial n’a pu voir le jour que grâce à la compétence et au dévouement des auteurs coordonnateurs principaux
et des auteurs principaux, qui ont toujours visé l’excellence, aidés en cela par un grand nombre d’auteurs collaborateurs.
Nous voulons aussi exprimer notre gratitude aux examinateurs et aux experts gouvernementaux, qui ont consacré beaucoup de
temps et d’efforts aux diverses versions du rapport, pour lesquelles ils ont formulé de précieuses observations. Les éditeurs-réviseurs
ont joué eux aussi un rôle crucial en aidant l’équipe de rédaction à prendre en compte les commentaires reçus et à traiter
objectivement les différentes questions.
C’est avec plaisir que nous rendons hommage aux efforts inlassables déployés par les membres de l’Unité d’appui technique du
Groupe de travail III, Patrick Matschoss, Susanne Kadner, Kristin Seyboth, Timm Zwickel, Patrick Eickemeier, Gerrit Hansen,
Steffen Schloemer, Christoph von Stechow, Benjamin Kriemann, Annegret Kuhnigk, Anna Adler et Nina Schuetz, qui étaient
assistés par Marilyn Anderson, Lelani Arris, Andrew Ayres, Marlen Goerner, Daniel Mahringer et Ashley Renders. En sa qualité de
conseillère principale auprès de l’Unité d’appui technique, Brigitte Knopf a fourni en permanence des orientations qui se sont
révélées fort utiles. Nous exprimons aussi notre gratitude à Kay Schröder et à son équipe pour les travaux graphiques réalisés à
Daily Interactive Digitale Kommunikation, ainsi qu’à Valarie Morris et Arroyo Writing LLC pour la mise en page.
Le Bureau du Groupe de travail III, dont les membres sont Antonina Ivanova Boncheva (Mexique), Carlo Carraro (Italie),
Suzana Kahn Ribeiro (Brésil), Jim Skea (Royaume-Uni), Francis Yamba (Zambie), Taha Zatari (Arabie saoudite) et, avant son
accession à la vice-présidence du GIEC, Ismail A.R. Elgizouli (Soudan), a secondé sans relâche les coprésidents du Groupe de
travail III tout au long de l’élaboration du rapport spécial.
Nous tenons à remercier Renate Christ, Secrétaire du GIEC, et le personnel du Secrétariat, Gaetano Leone, Mary Jean Burer,
Sophie Schlingermann, Judith Ewa, Jesbin Baidya, Joëlle Fernandez, Annie Courtin, Laura Biagioni, Amy Smith Aasdam et
Rockaya Aidara, qui ont apporté un soutien logistique pour la liaison avec les gouvernements et pour les déplacements des
experts provenant de pays en développement et de pays à économie de transition.
Nous exprimons aussi toute notre reconnaissance à Rajendra Pachauri, Président du GIEC, pour son soutien et sa précieuse
contribution à l’élaboration du présent rapport.
Ottmar Edenhofer Ramon Pichs-Madruga Youba Sokona
Coprésident du Groupe Coprésident du Groupe Coprésident du Groupe
de travail III du GIEC de travail III du GIEC de travail III du GIEC
Patrick Matshoss Kristin Seyboth
Responsable de l’Unité d’appui Scientifique principale au
technique du Groupe de travail III Groupe de travail III du GIEC
du GIEC Responsable du rapport spécial
xii
Préface
Le présent rapport est dédié à
Wolfram Krewitt, Allemagne
Auteur coordonnateur principal pour le chapitre 8
Wolfram Krewitt est décédé subitement le 8 octobre 2009. Il travaillait au Centre allemand d’aéronautique et d’astronautique
(DLR), situé à Stuttgart en Allemagne.
Raymond Wright, Jamaïque
Auteur principal pour le chapitre 10
Raymond Wright est décédé le 7 juillet 2011. Il travaillait à la Petroleum Corporation of Jamaica (PCJ) à Kingston, en Jamaïque.
Wolfram Krewitt a apporté une contribution substantielle au présent rapport, et son projet pour le chapitre 8 (Intégration des
énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques actuels et futurs) imprègne le texte qui porte sa marque.
Raymond Wright était un membre éminent de l’équipe de rédaction du chapitre 10 (Potentiel et coûts des mesures
d’atténuation), dont les points de vue éclairés ont grandement contribué à l’équilibre et à la crédibilité du Rapport spécial. Ces
deux auteurs étaient des membres talentueux et dévoués de l’équipe de rédaction du GIEC, et leur disparition représente une
lourde perte pour la communauté scientifique internationale, en particulier pour les climatologues et les énergéticiens. Leurs
co-auteurs gardent d’eux un souvenir ému.
1
Résumés II
SPM
SPM Résumé à l’intention
des décideurs
Auteurs coordinateurs principaux:
Ottmar Edenhofer (Allemagne), Ramon Pichs-Madruga (Cuba),
Youba Sokona (Éthiopie/Mali) et Kristin Seyboth (Allemagne/États-Unis d’Amérique)
Auteurs principaux:
Dan Arvizu (États-Unis d’Amérique), Thomas Bruckner (Allemagne), John Christensen (Danemark),
Helena Chum (États-Unis d’Amérique/Brésil), Jean-Michel Devernay (France), Andre Faaij (Pays-Bas),
Manfred Fischedick (Allemagne), Barry Goldstein (Australie), Gerrit Hansen (Allemagne),
John Huckerby (Nouvelle-Zélande), Arnulf Jäger-Waldau (Italie/Allemagne), Susanne Kadner
(Allemagne), Daniel Kammen (États-Unis d’Amérique), Volker Krey (Autriche/Allemagne), Arun Kumar
(Inde), Anthony Lewis (Irlande), Oswaldo Lucon (Brésil), Patrick Matschoss (Allemagne),
Lourdes Maurice (États-Unis d’Amérique), Catherine Mitchell (Royaume-Uni), William Moomaw
(États-Unis d’Amérique), José Moreira (Brésil), Alain Nadai (France), Lars J. Nilsson (Suède),
John Nyboer (Canada), Atiq Rahman (Bangladesh), Jayant Sathaye (États-Unis d’Amérique),
Janet Sawin (États-Unis d’Amérique), Roberto Schaeffer (Brésil), Tormod Schei (Norvège),
Steffen Schlömer (Allemagne), Ralph Sims (Nouvelle-Zélande), Christoph von Stechow (Allemagne),
Aviel Verbruggen (Belgique), Kevin Urama (Kenya/Nigéria), Ryan Wiser (États-Unis d’Amérique),
Francis Yamba (Zambie) et Timm Zwickel (Allemagne)
Conseiller spécial:
Jeffrey Logan (États-Unis d’Amérique)
Le présent chapitre doit être cité ainsi:
GIEC, 2011: Résumé à l’intention des décideurs. In: Rapport spécial du GIEC sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation
des effets des changements climatiques [sous la direction de O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss,
S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer et C. von Stechow], Cambridge University Press, Cambridge,
Royaume-Uni et New York (État de New York), États-Unis d’Amérique
3
4
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
5
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Sommaire
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2. Énergies renouvelables et changements climatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3. Technologies et marchés concernant les énergies renouvelables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4. Intégration dans les systèmes énergétiques actuels et à venir. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5. Énergies renouvelables et développement durable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6. Potentiel d’atténuation et coûts de l’atténuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7. Politiques, mise en oeuvre et financement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8. Progrès des connaissances concernant les énergies renouvelables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
1. Introduction
Le Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques rédigé par le
Groupe de travail III du GIEC présente une évaluation de la documentation concernant les aspects scientifiques, techniques, environnementaux,
économiques et sociaux de la contribution de six sources d’énergie renouvelable (ÉR) à l’atténuation des effets des
changements climatiques. Ce rapport a pour objet de présenter des informations stratégiques aux gouvernements, processus intergouvernementaux
et autre parties intéressées. Le présent Résumé à l’intention des décideurs donne un aperçu du Rapport spécial,
dont il résume les principales conclusions.
Le Rapport spécial comprend 11 chapitres. Le chapitre premier établit le contexte propre aux ÉR et aux changements climatiques, les
chapitres 2 à 7 donnent des informations sur six technologies concernant les énergies renouvelables (ou technologies ÉR) et les chapitres
8 à 11 portent sur des questions d’intégration (voir la figure SPM.1).
2. Bioénergie
3. Énergie solaire directe
4. Énergie géothermique
5. Énergie hydroélectrique
6. Énergie marine
7. Énergie éolienne
1. Énergies renouvelables et changements climatiques
8. Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques actuels et à venir
9. Les énergies renouvelables dans le contexte d’un développement durable
10. Potentiel et coût des mesures d’atténuation
11. Politiques, financement et mise en oeuvre
Chapitres sur l’intégration
Chapitre d’introduction
Chapitres consacrés
aux technologies
Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques
Figure SPM.1 | Structure du Rapport spécial. [Figure 1.1, 1.1.2]
Les références aux chapitres et aux sections sont indiquées par les numéros correspondants des chapitres et sections, mis entre crochets.
On trouvera, dans le glossaire du Rapport spécial (annexe I), une explication des termes, abréviations et symboles chimiques utilisés dans
le présent résumé. On trouvera, dans les annexes II et III, les conventions et les méthodes permettant de déterminer les coûts, l’énergie
primaire et d’autres points à analyser. Le présent rapport rend compte de l’incertitude, le cas échéant1.
1 Le présent rapport rend compte de l’incertitude, par exemple en montrant les résultats des analyses de sensibilité et en présentant quantitativement les fourchettes des coûts et les fourchettes
des résultats de scénarios. On n’y emploie pas la terminologie officielle du GIEC concernant l’incertitude, car, au moment de son approbation, les directives du Groupe d’experts
concernant l’incertitude étaient en cours de révision.
7
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
2. Énergies renouvelables et changements climatiques
La demande d’énergie et de services connexes pour assurer un développement économique et social et améliorer le bien-être
et la santé est à la hausse. Toutes les sociétés ont besoin de services énergétiques pour répondre aux besoins fondamentaux de l’homme
(éclairage, cuisson des aliments, confort, mobilité, communications, etc.) et pour favoriser les processus de production. [1.1.1, 9.3.2]. Depuis
1850 environ, l’exploitation mondiale de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) s’est accrue jusqu’à assurer l’essentiel des approvisionnements
en énergie, ce qui a entraîné une augmentation rapide des émissions de dioxyde de carbone (CO2). [Figure 1.6]
Les émissions de gaz à effet de serre (GES) résultant de la prestation de services énergétiques ont nettement contribué
à un accroissement historique de la concentration de GES dans l’atmosphère. Dans son quatrième Rapport d’évaluation, le
GIEC a conclu que «l’essentiel de l’élévation de la température moyenne du globe observée depuis le milieu du XXe siècle est très
probablement2 attribuable à l’augmentation observée de la concentration de gaz à effet de serre d’origine humaine».
Des données récentes confirment que la consommation de combustibles fossiles représente la majorité des émissions
mondiales de GES d’origine humaine3. Les émissions continuent de s’accroître et, fin 2010, la concentration de CO2 est passée à
plus de 390 ppm, soit 39 % de plus que les niveaux préindustriels. [1.1.1, 1.1.3]
Il existe de nombreuses solutions pour réduire les émissions de GES issues du système énergétique tout en répondant à la
demande mondiale de services énergétiques. [1.1.3, 10.1] Certaines des solutions envisageables telles que la conservation de l’énergie et
l’amélioration du rendement énergétique, le renoncement aux combustibles fossiles, les ÉR, l’énergie nucléaire et le captage et le stockage du
carbone (CSC) ont été évaluées dans le quatrième Rapport d’évaluation. Une évaluation globale d’un éventail donné de possibilités d’atténuation
supposerait une évaluation de chacune de ces possibilités, de leur apport au développement durable et de tous les risques et coûts associés.
[1.1.6] Le présent rapport porte essentiellement sur le rôle que peut jouer la mise en valeur de technologies ÉR au sein d’un tel éventail.
Outre qu’elles recèlent un vaste potentiel d’atténuation des effets des changements climatiques, les ÉR peuvent offrir d’autres
avantages. Si elles sont mises en oeuvre correctement, elles peuvent contribuer au développement économique et social, à l’accès à
l’énergie, à la sûreté des approvisionnements en énergie et à la réduction des incidences négatives sur l’environnement et la santé. [9.2, 9.3]
Dans la plupart des cas, l’augmentation de la part des ÉR dans les sources d’énergie va exiger des politiques destinées
à favoriser l’évolution du système énergétique. La mise en place de technologies ÉR s’est nettement accélérée au cours des
dernières années, et l’on prévoit que la part qu’elles représentent va augmenter sensiblement dans les scénarios les plus ambitieux
concernant l’atténuation. [1.1.5, 10.2] D’autres politiques seraient en outre nécessaires pour stimuler les investissements indispensables
dans les technologies et l’infrastructure. [11.4.3, 11.5, 11.6.1, 11.7.5]
3. Technologies et marchés concernant les énergies renouvelables
Les ÉR englobent un ensemble hétérogène de technologies (encadré SPM.1). Les divers types d’ÉR peuvent fournir de l’électricité,
de l’énergie thermique ou de l’énergie mécanique et produire des combustibles susceptibles de répondre à de multiples besoins
en matière de services énergétiques. [1.2] Certaines technologies ÉR peuvent être mises en place à l’endroit où elles sont utilisées
(technologies décentralisées), en milieu rural ou urbain, tandis que d’autres sont employées essentiellement au sein de grands
réseaux énergétiques (technologies centralisées). [1.2, 8.2, 8.3, 9.3.2] Bien qu’un nombre croissant de technologies ÉR soient parfaitement
au point sur le plan technique et soient appliquées à grande échelle, d’autres en sont à un stade moins avancé de maturité
technique et de développement commercial ou occupent des niches du marché spécialisées. [1.2] Le rendement énergétique des technologies
ÉR peut être i) variable et imprévisible dans une certaine mesure à diverses échelles temporelles (allant de quelques minutes
à plusieurs années), ii) variable mais prévisible, iii) constant ou iv) contrôlable. [8.2, 8.3]
2 Selon la terminologie officielle concernant l’incertitude employée dans le quatrième Rapport d’évaluation, «très probablement» indique une probabilité d’occurrence évaluée à plus de 90 %.
3 En 2004, la part des GES d’origine humaine dans les émissions totales indiquée dans le quatrième Rapport d’évaluation, exprimée en équivalent CO2, était la suivante: CO2 émanant de
combustibles fossiles (56,6 %), CO2 émanant du déboisement, de la décomposition de la biomasse, etc. (17,3 %), CO2 provenant d’autres sources (2,8 %), méthane (14,3 %), oxyde de
diazote (7,9 %) et gaz fluorés (1,1 %). [Figure 1.1b, quatrième Rapport d’évaluation, Groupe de travail III, chapitre 1. On trouvera d’autres informations sur les émissions sectorielles, y
compris la foresterie, dans la figure 1.3b et les notes en bas de page correspondantes.]
8
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
Encadré SPM.1 | Sources d’énergie renouvelable et technologies connexes examinées dans le présent rapport
On peut produire de la bioénergie à partir de diverses réserves de biomasse, dont les résidus issus des forêts, de l’agriculture et de l’élevage; de
plantations forestières à rotation rapide; de cultures énergétiques; de la fraction organique des déchets urbains solides; et d’autres déchets organiques.
Grâce à divers procédés, ces matières premières peuvent être utilisées directement pour produire de l’électricité ou de la chaleur ou indirectement pour
obtenir des combustibles gazeux, liquides ou solides. Il existe une vaste gamme de technologies bioénergétiques, plus au moins au point sur le plan
technique. On peut prendre comme exemples de technologies disponibles dans le commerce les chaudières de petite ou grande capacité, les systèmes de
chauffage domestique à base de granulés et la production d’éthanol à partir de sucre ou d’amidon. Les modernes centrales intégrées gazéification/cycle
mixte à biomasse et les carburants à base de lignocellulose sont des exemples de technologies encore au stade précommercial, alors que la production de
biocombustibles liquides à partir d’algues et certaines autres techniques de transformation biologique en sont au stade de la recherche-développement.
Les technologies bioénergétiques ont des applications dans des cadres centralisés ou décentralisés, l’emploi traditionnel de la biomasse dans les pays
en voie de développement étant l’application actuelle la plus répandue4. En général, la bioénergie permet une production constante ou contrôlable. Les
projets faisant appel à la bioénergie dépendent généralement des disponibilités en combustibles sur le plan local et régional, mais on a pu constater
dernièrement que la biomasse solide et les biocombustibles liquides se négociaient de plus en plus sur le plan international. [1.2, 2.1, 2.3, 2.6, 8.2, 8.3]
Les technologies fondées sur l’énergie solaire directe permettent de maîtriser l’énergie de l’éclairement énergétique du soleil pour produire de l’électricité
grâce au solaire photovoltaïque et au solaire thermodynamique et de l’énergie thermique (chauffage ou refroidissement par des techniques passives ou
actives), pour répondre aux besoins en matière d’éclairage direct et, éventuellement, pour produire des combustibles et carburants utilisables pour les
transports et à d’autres fins. Le degré de maturité technique des applications solaires va de la recherche-développement (par ex. pour les combustibles
produits à partir de l’énergie solaire) à une relative maturité (par ex. pour le solaire thermodynamique) et à une maturité complète (par ex. pour le chauffage
solaire passif ou actif et le solaire photovoltaïque à base de plaquettes de silicium). Nombre de techniques – mais pas toutes – sont modulaires, ce qui permet
de les utiliser dans des systèmes énergétiques centralisés ou décentralisés. L’énergie solaire est variable et, dans une certaine mesure, imprévisible, bien que,
dans certains cas, le profil temporel de son rendement corresponde relativement bien à la demande d’énergie. Le stockage de l’énergie thermique offre la
possibilité d’améliorer le contrôle de la production pour certaines technologies telles que le solaire thermodynamique et le chauffage solaire direct. [1.2, 3.1,
3.3, 3.5, 3.7, 8.2, 8.3]
L’énergie géothermique fait appel à l’énergie thermique disponible à l’intérieur de la Terre. La chaleur est extraite de réservoirs géothermiques
au moyen de puits ou d’autres techniques. Les réservoirs qui sont, à l’état naturel, suffisamment chauds et perméables sont appelés réservoirs
hydrothermiques, alors que ceux qui sont suffisamment chauds mais qui nécessitent une stimulation hydraulique sont appelés systèmes géothermiques
améliorés. Lorsqu’ils parviennent à la surface du sol, les liquides de température variable peuvent servir à produire de l’électricité ou, plus directement, à
des applications qui exigent une énergie thermique, y compris le chauffage urbain ou l’emploi de liquides à température plus basse émanant de puits peu
profonds pour faire fonctionner des pompes à chaleur géothermique employées pour le chauffage ou le refroidissement. Les centrales hydrothermiques
et les applications thermiques de l’énergie géothermique sont des technologies éprouvées, alors que les projets de systèmes géothermiques améliorés en
sont au stade de la démonstration ou des projets pilotes, tout en faisant l’objet d’activités de recherche-développement. Lorsqu’elles servent à produire
de l’électricité, les centrales géothermiques offrent en général une production constante. [1.2, 4.1, 4.3, 8.2, 8.3]
L’énergie hydroélectrique met à profit l’énergie de l’eau qui se déplace d’un point haut vers un point bas, essentiellement pour produire de l’électricité. Les
projets de production d’énergie hydroélectrique englobent des projets de barrages-réservoirs, de centrales d’éclusées ou au fil de l’eau et de centrales dans le
courant à toutes les échelles de projet. Cette diversité permet à l’énergie hydroélectrique de répondre aux importants besoins urbains centralisés ainsi qu’aux
besoins ruraux décentralisés. Les technologies faisant appel à l’énergie hydroélectrique sont éprouvées. Dans les projets de centrales hydroélectriques, on
exploite une ressource qui varie dans le temps. Cependant, la production contrôlable des centrales qui disposent de réservoirs peut être utilisée pour répondre
à la demande d’électricité en période de pointe et contribuer ainsi à équilibrer les systèmes d’alimentation électrique fondés pour une bonne part sur une
production d’ÉR variable. L’exploitation des réservoirs des centrales hydroélectriques est souvent liée à leurs multiples usages, comme l’alimentation en eau
potable, l’irrigation, la maîtrise des crues et des sécheresses et la navigation, en plus de la production d’énergie. [1.2, 5.1, 5.3, 5.5, 5.10, 8.2]
4 La biomasse traditionnelle est définie par l’Agence internationale de l’énergie (AIÉ) comme la consommation de biomasse dans le secteur résidentiel des pays en développement et désigne l’emploi souvent non durable de bois,
de charbon de bois, de résidus agricoles et de déjections animales pour la cuisson des aliments et le chauffage. Tous les autres emplois de la biomasse sont définis comme modernes [annexe I].
9
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
L’énergie marine provient de l’énergie potentielle, cinétique, thermique et chimique de l’eau de mer, qui peut servir à produire de l’électricité, de l’énergie thermique
ou de l’eau potable. Des technologies très diverses peuvent être employées, comme les centrales marémotrices, les turbines sous-marines exploitant les
marées et les courants océaniques, les échangeurs de chaleur fondés sur la transformation de l’énergie thermique des océans et divers systèmes qui tirent profit
de l’énergie des vagues et des gradients de salinité. À l’exception des centrales marémotrices, les technologies océaniques en sont au stade de la démonstration
et des projets pilotes, et nombre d’entre elles exigent davantage de recherche-développement. Certaines de ces technologies se caractérisent par une forte variabilité
de la production énergétique et des niveaux de prévisibilité (par ex. vagues, amplitude des marées et courants), alors que d’autres sont susceptibles d’être
exploitées de façon quasi continue ou même contrôlable (par ex. l’énergie thermique des océans et le gradient de salinité). [1.2, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 8.2]
L’énergie éolienne se fonde sur l’énergie cinétique de l’air en mouvement. La principale application en matière d’atténuation des effets des changements
climatiques consiste à produire de l’électricité à l’aide de grandes éoliennes implantées sur terre (terrestres) ou en mer ou en eau douce (au large
des côtes). Les moyens de production d’énergie éolienne terrestre sont déjà fabriqués et mis en place à grande échelle. Les technologies de production
d’énergie éolienne au large des côtes présentent de plus vastes possibilités d’innovation technique permanente. L’électricité produite par le vent est à la
fois variable et, dans une certaine mesure, imprévisible, mais l’expérience acquise et diverses études approfondies réalisées dans de nombreuses régions
indiquent qu’en général, l’intégration de l’énergie éolienne ne pose pas de problèmes techniques insurmontables. [1.2, 7.1, 7.3, 7.5, 7.7, 8.2]
Sur le plan mondial, on estime qu’en 2008, les ÉR représentaient 12,9 % des 492 exajoules (EJ)5 correspondant à
l’approvisionnement total en énergie primaire (encadré SPM.2 et figure SPM.2). La source la plus importante d’ÉR était la
biomasse (10,2 %), dont la plus grande partie (60 % environ) était la biomasse traditionnelle utilisée pour la cuisson des aliments et
le chauffage dans les pays en développement, l’usage de la biomasse moderne s’accélérant rapidement6. L’énergie hydroélectrique
représentait 2,3 %, alors que les autres sources d’ÉR totalisaient 0,4 %. [1.1.5] En 2008 toujours, les ÉR contribuaient pour environ
19 % à la production mondiale d’électricité (16 % pour l’énergie hydroélectrique, 3 % pour les autres ÉR) et les biocarburants, pour
2 % à la production mondiale de carburants pour les transports routiers. La biomasse traditionnelle (17 %), la biomasse moderne
(8 %) et l’énergie thermique solaire et géothermique (2 %) permettaient ensemble de répondre à 27 % de la demande mondiale
totale en matière de chaleur. Quant à la contribution des ÉR à l’approvisionnement en énergie primaire, elle variait sensiblement selon
les pays et les régions. [1.1.5, 1.3.1, 8.1]
La mise en valeur des ÉR s’est accrue rapidement ces dernières années (figure SPM.3). Divers types de politiques gouvernementales,
la diminution du coût de nombreuses technologies ÉR, l’évolution du prix des combustibles fossiles, l’augmentation de la
demande d’énergie et d’autres facteurs ont favorisé un recours accru aux ÉR. [1.1.5, 9.3, 10.5, 11.2, 11.3] Malgré les incertitudes
financières à l’échelle du globe, la capacité en matière d’ÉR a continué de croître rapidement en 2009 par rapport à la puissance installée
cumulée de l’année précédente, notamment pour ce qui concerne l’énergie éolienne (augmentation de 32 %, en progression de
38 gigawatts (GW)), l’énergie hydroélectrique (3 %, en progression de 31 GW), l’énergie photovoltaïque raccordée au réseau (53 %,
en progression de 7,5 GW), l’énergie géothermique (4 %, en progression de 0,4 GW) et le solaire pour la production d’eau chaude et
le chauffage (21 %, en progression de 31 GW). Les biocombustibles ont représenté 2 % de la demande mondiale de carburants pour
les transports routiers en 2008 et près de 3 % en 2009. La production annuelle d’éthanol est passée à 1,6 EJ (76 milliards de litres) fin
2009 et la production de biogazole, à 0,6 EJ (17 milliards de litres). [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4, 7.4]
Sur les 300 GW environ de capacité supplémentaire de production d’électricité au niveau mondial pendant la période biennale
2008-2009, 140 GW provenaient des ÉR. Collectivement, les pays en développement représentent 53 % de la capacité mondiale de
production d’électricité émanant d’ÉR. [1.1.5] Fin 2009, les ÉR utilisées pour la production d’eau chaude et le chauffage incluaient la
biomasse moderne (270 GWth), l’énergie solaire (180 GWth) et l’énergie géothermique (60 GWth). L’utilisation d’ÉR décentralisées (à
l’exclusion de la biomasse traditionnelle) pour répondre aux besoins en énergie rurale au niveau des ménages ou des villages avait également
augmenté grâce notamment à des centrales hydroélectriques, à diverses options fondées sur la biomasse moderne, à l’énergie
photovoltaïque, à l’énergie éolienne ou à des systèmes hybrides associant des technologies multiples. [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4]
5 1 exajoule = 1018 joules = 23,88 millions de tonnes d’équivalent-pétrole (MTép)
6 Outre cette proportion de 60 % de la biomasse traditionnelle, il faudrait aussi tenir compte de l’usage de la biomasse – estimée à 20 à 40 % – non déclarée dans les bases de données
officielles sur l’énergie primaire, comme les déjections animales, la production non comptabilisée de charbon de bois, l’exploitation forestière illégale, le ramassage de bois de chauffage et
l’utilisation de résidus agricoles. [2.1, 2.5]
10
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
Le potentiel technique mondial7 des sources d’ÉR ne va pas limiter l’augmentation continue de l’emploi d’ÉR. La documentation
présente un large éventail d’estimations, mais, d’après les études réalisées, on a constaté régulièrement que le potentiel technique mondial
total des ÉR était sensiblement plus élevé que la demande mondiale d’énergie (figure SPM.4). [1.2.2, 10.3, annexe II] Le potentiel technique de
l’énergie solaire est le plus élevé parmi les sources d’ÉR, mais il existe un potentiel technique important pour les six sources d’ÉR. Même dans
les régions disposant d’un potentiel technique relativement faible pour toutes les sources d’ÉR, on trouve généralement de vastes possibilités
pour une mise en valeur accrue par rapport aux niveaux actuels. [1.2.2, 2.2, 2.8, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 6.4, 7.2, 8.2, 8.3, 10.3] À long terme et à un
niveau supérieur de mise en application, les potentiels techniques semblent cependant indiquer une limite de l’apport de certaines technologies
ÉR. Des facteurs tels que les préoccupations concernant la pérennité [9.3], l’acceptation par le public [9.5], l’intégration des systèmes et les
contraintes en matière d’infrastructure [8.2] ou les facteurs économiques [10.3] peuvent également limiter la mise en valeur des technologies ÉR.
Figure SPM.2 | Proportion des diverses sources d’énergie dans l’approvisionnement mondial total en énergie primaire en 2008 (492 EJ). La biomasse moderne représente 38 % de
la part totale de la biomasse. [Figure 1.10, 1.1.5]
Note: Les données retenues pour cette figure ont été converties selon la méthode de l’«équivalent direct» pour le calcul de l’approvisionnement en énergie primaire. [Encadré SPM.2, 1.1.9, annexe II.4]
Énergie éolienne 0,2 %
Énergie géothermique 0,1 %
Énergie marine 0,002 %
Énergie solaire directe 0,1 %
Gaz
22,1 %
Charbon
28,4 %
ÉR
12,9 %
Pétrole
34,6 %
Énergie
nucléaire 2,0 %
Énergie
hydroélectrique 2,3 %
Biomasse
10,2 %
Encadré SPM.2 | Méthode de comptabilisation de l’énergie primaire dans le Rapport spécial
Il n’existe pas de moyen clair et exclusif de tenir compte, pour le calcul de l’énergie primaire, de celle issue de sources d’énergie non combustibles
telles que les sources d’ÉR non combustibles et l’énergie nucléaire. Dans le Rapport spécial, on a adopté la méthode de l’«équivalent direct» pour
évaluer l’approvisionnement en énergie primaire. D’après cette méthode, les combustibles fossiles et la bioénergie sont pris en compte selon leur
pouvoir calorifique, alors que les sources d’énergie non combustibles, y compris l’énergie nucléaire et l’ensemble des ÉR non combustibles, sont
comptabilisées selon l’énergie secondaire qu’elles produisent. Cela peut conduire à sous-estimer la contribution des ÉR non combustibles et de
l’énergie nucléaire par rapport à la bioénergie et aux combustibles fossiles d’un facteur de l’ordre de 1,2 à 3. Le choix de la méthode de calcul se
répercute aussi sur la part relative des diverses sources d’énergie. Les comparaisons de données et de chiffres présentées dans le Rapport spécial
entre combustibles fossiles et bioénergie d’une part et ÉR et énergie nucléaire de l’autre reflètent cette méthode de calcul. [1.1.9, annexe II.4]
11
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Biocombustibles (y compris le biogaz)
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Énergie solaire thermique
Déchets urbains solides (part renouvelable)
Biomasse primaire solide
pour la production de
chaleur et d’électricité
Énergie hydroélectrique
Énergie solaire photovoltaïque
Énergie marine
Production mondiale d’énergie primaire (EJ/an)
0
10
20
30
40
50
60
0
1
2
3
4
5
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Biocombustibles (y compris le biogaz)
Énergie éolienne
géothermique
solaire thermique
Déchets urbains solides (part renouvelable)
Biomasse primaire solide
pour la production de
chaleur et d’électricité
Énergie hydroélectrique
Énergie solaire photovoltaïque
marine
Production mondiale d’énergie primaire (EJ/an)
0
10
20
30
40
50
60
0
1
2
3
4
5
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Figure SPM.3 | Évolution historique de l'approvisionnement mondial en énergie primaire émanant de sources d’énergie renouvelable de 1971 à 2008. [Figure 1.12, 1.1.5]
Note: Les technologies renvoient à des unités verticales distinctes aux fins de présentation uniquement. Les données sous-jacentes à la figure ont été converties selon la méthode de l’«équivalent direct» pour
calculer l’approvisionnement en énergie primaire [encadré SPM.2, 1.1.9, annexe II.4], sauf que le contenu énergétique des biocombustibles est indiqué selon l’énergie secondaire produite (la biomasse primaire
utilisée pour produire des biocombustibles étant plus élevée en raison de pertes lors de la conversion). [2.3, 2.4]
Les changements climatiques vont se répercuter sur l’ampleur et la répartition géographique du potentiel technique des
sources d’ÉR, mais les recherches sur l’importance de ces effets possibles en sont à leurs débuts. Du fait que, dans de nombreux
cas, les sources d’ÉR dépendent du climat, l’évolution mondiale de ce dernier va influer sur la base de ressources énergétiques renouvelables,
malgré les incertitudes concernant la nature et l’importance précises de ces répercussions. À l’avenir, le potentiel technique de la
bioénergie pourrait subir l’influence de l’évolution du climat en raison d’incidences sur la production de biomasse telles que l’altération de
l’état des sols, les précipitations, la productivité des cultures et d’autres facteurs. L’impact global d’une élévation moyenne mondiale de la
■
■
- □ - - ■ ■ -
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12
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
température de moins de 2 °C sur le potentiel technique de la bioénergie devrait être relativement faible à l’échelle planétaire. Toutefois,
on peut s’attendre à des différences considérables selon les régions, et les incertitudes sont plus importantes et plus difficiles à évaluer que
pour d’autres technologies ÉR en raison du grand nombre de mécanismes de rétroaction à prendre en compte. [2.2, 2.6] Pour ce qui est
de l’énergie solaire, même si les changements climatiques devraient influer sur la répartition et la variabilité de la nébulosité, on s’attend à
de faibles répercussions de ces changements sur le potentiel technique global. [3.2] Pour l’énergie hydroélectrique, on prévoit que les incidences
globales sur le potentiel technique mondial seront légèrement positives. Cependant, les résultats indiquent qu’il pourrait y avoir des
variations sensibles selon les régions et même à l’intérieur des pays. [5.2] Selon les recherches effectuées à ce jour, l’évolution du climat ne
devrait pas avoir une incidence marquée sur le potentiel technique mondial de l’énergie éolienne, mais on peut s’attendre à des fluctuations
de la répartition régionale des ressources liées à cette énergie. [7.2] Enfin, les changements climatiques ne devraient pas avoir de répercussions
notables sur l’importance ou la répartition géographique des ressources en matière d’énergie géothermique ou marine. [4.2, 6.2]
À ce jour, le coût moyen actualisé de l’énergie8 pour de nombreuses technologies ÉR est plus élevé que le prix actuel
de l’énergie, bien que dans de nombreux cas, les ÉR soient déjà compétitives sur le plan économique. Les fourchettes des
coûts moyens actualisés récents de l’énergie correspondant à certaines technologies ÉR disponibles dans le commerce sont larges et
dépendent de divers facteurs, dont les caractéristiques de ces technologies, les variations régionales des coûts et des performances
et les différences entre les taux d’actualisation (figure SPM.5). [1.3.2, 2.3, 2.7, 3.8, 4.8, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5, annexe III] Certaines technologies
ÉR sont tout à fait compétitives par rapport aux prix actuels de l’énergie sur le marché. Nombre des autres technologies ÉR
Figure SPM.4 | Fourchettes des potentiels techniques mondiaux des sources d’ÉR selon les études présentées dans les chapitres 2 à 7. La biomasse et l’énergie solaire sont classées parmi les
énergies primaires en raison de leurs usages multiples. On notera que la figure est présentée à l’échelle logarithmique en raison de l’écart important des données évaluées. [Figure 1.17, 1.2.3]
Note: Les potentiels techniques évoqués ici représentent les potentiels mondiaux totaux de la production annuelle d’ÉR. On n’en déduit aucun potentiel déjà comptabilisé. On notera que les sources d’électricité
renouvelable peuvent également être utilisées pour le chauffage, alors que la biomasse et les ressources solaires ne sont classées que parmi les énergies primaires, mais peuvent être utilisées pour répondre à
divers besoins en matière de services énergétiques. Les fourchettes, déterminées selon différentes méthodes, s’appliquent à diverses années à venir. C’est pourquoi elles ne sont pas strictement comparables
selon les technologies. Pour les données de la figure SPM.4 et autres notes supplémentaires pertinentes, voir le chapitre 1, annexe, tableau A.1.1 (ainsi que les chapitres sous-jacents).
Demande mondiale d’électricité,
2008: 61 EJ
Production mondiale d’énergie
primaire, 2008: 492 EJ
Demande mondiale en matière
de chauffage, 2008: 164 EJ
0
10
100
1 000
10 000
100 000
Potentiel technique mondial (EJ/an, échelle logarithmique)
Énergie
solaire directe
Énergie Biomasse
géothermique
Énergie
éolienne
Énergie
marine
Électricité Chauffage Énergie primaire
Énergie
hydroélectrique
Énergie
géothermique
49 837
1 575
500
50
312
10
580
85
331
7
52
50
1 109
118
Max. (EJ/an)
Min. (EJ/an)
Fourchette des estimations des potentiels techniques mondiaux
Fourchette des estimations
résumées dans les chapitres 2 à 7
Maximum
Minimum
8 Le coût moyen actualisé de l’énergie représente le coût d’un système de production d’énergie pendant sa durée de vie utile. On le calcule en déterminant le prix unitaire auquel
l’énergie doit être produite à partir d’une source donnée pendant sa durée de vie utile pour qu’on atteigne le seuil de rentabilité. Ce coût inclut généralement l’ensemble des coûts
privés qui s’accumulent en amont dans la chaîne de valeur, mais ne prend pas en compte le coût en aval de livraison au client final, le coût d’intégration et les coûts externes, environnementaux
ou autres. Les subventions, les primes et les aides fiscales ne sont pas incluses elles non plus.
■
I
13
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
peuvent assurer la prestation de services énergétiques concurrentiels dans certaines circonstances, par exemple dans des régions où
la situation en matière de ressources se révèle favorable ou qui ne disposent pas de l’infrastructure voulue pour assurer un approvisionnement
en énergie à partir d’autres sources à faible prix. Dans la plupart des régions du monde, des mesures de politique
générale sont toujours nécessaires pour la mise en valeur rapide de nombreuses sources d’ÉR. [2.3, 2.7, 3.8, 4.7, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5]
En monétisant les coûts externes de l’approvisionnement en énergie, on améliorerait la compétitivité relative des ÉR. Il en irait de même
si les prix du marché augmentaient pour d’autres motifs (figure SPM.5). [10.6] Le coût moyen actualisé de l’énergie pour une technologie
donnée n’est pas le seul facteur déterminant de sa valeur ou de sa compétitivité économique. L’intérêt d’une forme donnée d’approvisionnement
en énergie dépend également d’aspects économiques, environnementaux et sociaux plus vastes ainsi que de la contribution
que cette technologie apporte à la prestation de certains services énergétiques (par ex. la demande d’électricité en période de pointe) ou
impose sous forme de frais accessoires pour le système énergétique considéré (par ex. le coût d’intégration). [8.2, 9.3, 10.6]
Le coût de la plupart des technologies ÉR a baissé, et d’autres progrès techniques attendus devraient entraîner de nouvelles
baisses. Des progrès sensibles des technologies ÉR et une baisse correspondante des prix sur le long terme ont eu lieu depuis
quelques dizaines d’années, bien qu’on ait parfois observé des périodes de hausse des prix (par exemple en raison d’une augmentation
de la demande d’ÉR, qui a dépassé l’offre) (figure SPM.6). On ne comprend pas toujours parfaitement le rôle des divers facteurs
concernés (comme la recherche-développement, les économies d’échelle, l’apprentissage axé sur la mise en valeur ou la concurrence
accrue des fournisseurs d’ÉR sur les marchés). [2.7, 3.8, 7.8, 10.5] On s’attend à d’autres baisses des prix, qui amélioreront les possibilités
de mise en valeur de ces technologies et qui favoriseront par conséquent l’atténuation des effets des changements climatiques.
Voici quelques exemples de domaines importants où des progrès techniques sont possibles: mise au point de nouveaux systèmes
de production et de fourniture de matières premières ou amélioration des systèmes existants ; production de biocombustibles par
de nouveaux procédés (permettant d’obtenir ce qu’on appelle des biocombustibles avancés ou de nouvelle génération, comme les
biocombustibles lignocellulosiques) et par un bioraffinage avancé [2.6]; technologies et processus de production avancés pour ce qui
concerne le solaire photovoltaïque et thermodynamique [3.7]; systèmes géothermiques perfectionnés [4.6]; multiples technologies
marines nouvelles [6.6]; conception des fondations et des turbines pour l’énergie éolienne au large des côtes. [7.7] Les nouvelles
réductions des coûts de l’énergie hydroélectrique devraient être moins importantes que pour certaines des autres technologies ÉR,
mais il existe des possibilités de recherche-développement pour rendre les projets hydroélectriques réalisables sur le plan technique à
des endroits plus divers et pour améliorer les performances techniques des projets actuels et nouveaux. [5.3, 5.7, 5.8]
Divers problèmes propres aux technologies (en plus du coût) devront sans doute être résolus pour que les ÉR puissent
contribuer davantage à la réduction des émissions de GES. Dans la perspective d’une utilisation accrue et durable de la bioénergie,
une approche appropriée de la conception, de la mise en oeuvre et du contrôle des facteurs de durabilité peut réduire au
minimum les incidences négatives et maximiser les avantages sur le plan économique, social et environnemental. [SPM.5, 2.2, 2.5,
2.8] Des obstacles réglementaires et institutionnels peuvent entraver la mise en valeur de l’énergie solaire, tout comme diverses
questions d’intégration et de transport [3.9]. Dans le cas de l’énergie géothermique, il importe de démontrer que des systèmes géothermiques
améliorés peuvent être mis en place de façon économique et durable et à grande échelle. [4.5, 4.6, 4.7, 4.8] De nouveaux
projets faisant appel à l’énergie hydroélectrique peuvent avoir des répercussions écologiques et sociales qui varient considérablement
selon les emplacements concernés, et une mise en valeur accrue de cette forme d’énergie peut exiger de meilleurs outils d’évaluation
de la durabilité de ces projets ainsi qu’une collaboration régionale et multipartite pour répondre aux besoins en matière d’énergie
et d’eau. [5.6, 5.9, 5.10] La mise en valeur de l’énergie marine pourrait bénéficier des travaux de centres d’essais pour des projets
de démonstration ainsi que de l’adoption de politiques et de réglementations visant spécifiquement à favoriser un déploiement
rapide. [6.4] Dans le cas de l’énergie éolienne, il serait bon d’apporter des réponses techniques et institutionnelles aux problèmes de
transport et d’intégration opérationnelle et de faire évoluer l’opinion publique sur un certain nombre de questions concernant essentiellement
les incidences sur le paysage. [7.5, 7.6, 7.9]
14
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
Figure SPM.5 | Fourchette des prix actualisés de l’énergie déterminés récemment pour certaines technologies ÉR disponibles dans le commerce par rapport aux prix des énergies non renouvelables
déterminés récemment. Les sous-catégories de technologies et les taux d’actualisation ont été regroupés pour cette figure. On trouvera des figures connexes avec moins de regroupements
ou sans regroupement dans [1.3.2, 10.5, annexe III].
Fourchette de prix du chauffage au mazout ou au gaz
Fourchette de prix de l’électricité non renouvelable
Fourchette de prix de l’essence et du gazole
[cents É.-U.2005/kWh]
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
[dollars É.U.2005/GJ]
Biocombustibles
Chauffage géothermique
Chauffage solaire thermique
Chauffage par la biomasse
Électricité éolienne
Électricité marine
Énergie hydroélectrique
Électricité géothermique
Électricité solaire
Électricité issue de la biomasse
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275
Énergies non
renouvelables
Chauffage
Carburants
Électricité
Limite inférieure
Limite supérieure
Valeurs moyennes
Biocarburants:
1. Éthanol de maïs
2. Biogazole de soja
3. Éthanol de blé
4. Éthanol de canne à sucre
5. Biogazole d’huile de palme
Chauffage par la biomasse:
1. Production combinée de chaleur et d’électricité à
partir de déchets urbains solides
2. Production combinée de chaleur et d’électricité par
digestion anaréobie
3. Production combinée de chaleur et d’électricité par
turbine à vapeur
4. Système de chauffage par granulés
Chauffage solaire thermique:
1. Systèmes de production d’eau chaude dans
les foyers chinois
2. Chauffage de l’eau et des espaces
Chauffage géothermique:
1. Serres
2. Bassins d’aquaculture non couverts
3. Chauffage urbain
4. Pompes à chaleur géothermiques
5. Chauffage géothermique d’immeubles
Biomasse:
1. Cocombustion
2. Production combinée à petite échelle de
chaleur et d’électricité (moteur à combustion
interne alimenté par gazéification)
3. Chargeur direct spécialisé et production combinée
4. Production combinée à petite échelle de chaleur et
d’électricité (turbine à vapeur)
5. Production combinée à petite échelle de chaleur
et d’électricité (cycle organique de Rankine)
Électricité solaire:
1. Solaire thermodynamique
2. Système photovoltaïque à fins commerciales
(un seul axe et panneaux fixes)
3. Système photovoltaïque commercial pour toiture
4. Système photovoltaïque résidentiel pour toiture
Électricité géothermique:
1. Centrale flash à condensation
2. Centrale à cycle binaire
Énergie hydro-électrique:
1. Tous types
Électricité marine:
1. Usine marémotrice
Électricité éolienne:
1. Terrestre
2. Au large des côtes
Électricité Chauffage Carburants
Note: Les valeurs moyennes sont indiquées pour les sous-catégories suivantes, présentées dans l’ordre où apparaissent dans les fourchettes correspondantes (de gauche à droite):
La limite supérieure du coût moyen actualisé de l’énergie pour chaque technologie ÉR est fondée sur une combinaison des valeurs d’entrée les plus favorables, alors que la limite inférieure
est fondée sur une combinaison des valeurs d’entrée les moins favorables. Les fourchettes de référence présentées à l’arrière-plan de la figure pour les sources d’électricité non
renouvelable indiquent le coût moyen actualisé de la production centralisée d’électricité non renouvelable. Les fourchettes de référence pour le chauffage correspondent aux technologies
de production de chaleur selon les prix récemment déterminés du pétrole et du gaz. Les fourchettes de référence pour les carburants sont fondées sur le prix au comptant récemment
déterminé du pétrole brut, qui s’établit entre 40 et 130 dollars É.-U. le baril, et sur le prix hors taxes correspondant du gazole et de l’essence.
IN
I
■
■■ ■
15
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Figure SPM.6 | Courbes d’expérience sélectionnées à l’échelle logarithmique concernant a) le prix des modules photovoltaïques au silicium et des centrales éoliennes terrestres par unité de
puissance et b) le coût de production de l’éthanol à partir de la canne à sucre [d’après figure 3.17, 3.8.3, figure 7.20, 7.8.2, figure 2.21, 2.7.2].
Note: Des baisses de prix peuvent se produire à diverses échelles géographiques selon l’endroit. Les exemples de portée nationale présentés ici sont tirés de la documentation publiée. Aucun jeu de données mondial sur le prix ou le coût des centrales
éoliennes n’est disponible. La baisse du coût ou du prix d’une technologie par unité de puissance sous-estime les réductions du coût moyen actualisé de l’énergie pour cette technologie lorsque les performances s’améliorent. [7.8.4, 10.5]
Canne à sucre
Coût de production de l’éthanol
(à l’exclusion des matières premières)
Centrales éoliennes terrestres
(Danemark)
Centrales éoliennes terrestres
(États-Unis d’Amérique)
Production de modules
photovoltaïques au silicium
(sur le plan mondial)
1
Capacité mondiale cumulée [MW]
1
10
100
10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000
Prix moyen [dollars É.-U.2005/W]
Production cumulée de canne à sucre au Brésil [106 tonnes de canne à sucre]
1 000 2 000 4 000 8 000 16 000
Coût moyen de production de l’éthanol [dollars É.-U.2005/m3]
et de la canne à sucre [dollars É.-U.2005/t]
10
20
40
200
400
800
10 20 40 80 160 320 640
Production cumulée d’éthanol au Brésil [106 m3]
2004
1975 1985
1995
2004
1975
1985
1995
1976
[65 dollars É.-U./W]
2010
[1,4 dollar É.-U./W]
b)
a)
0,5
50
5
1981
[2,6 dollars É.-U./W]
1984
[4,3 dollars É.-U./W]
2009
[1,4 dollar É.-U./W]
2009
[1,9 dollar É.-U./W]
Canne à sucre
Coût de production de l’éthanol
(à l’exclusion des matières premières)
1
Capacité mondiale cumulée [MW]
1
10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000
Production cumulée de canne à sucre au Brésil [106 tonnes de canne à sucre]
1 000 2 000 4 000 8 000 16 000
Coût moyen de production de l’éthanol [dollars É.-U.2005/m3]
et de la canne à sucre [dollars É.-U.2005/t]
10
20
40
200
400
800
10 20 40 80 160 320 640
Production cumulée d’éthanol au Brésil [106 m3]
2004
1975 1985
1995
2004
1975
1985
1995
b)
0,5
[1,4 dollar É.-U./W]
4. Intégration dans les systèmes énergétiques actuels et à venir
Diverses ressources énergétiques renouvelables sont déjà intégrées avec succès dans les systèmes d’approvisionnement
en énergie [8.2] et dans les secteurs d’utilisation finale [8.3]. (Figure SPM.7)
Les caractéristiques des diverses sources d’ÉR peuvent influer sur l’échelle des modes d’intégration. Certaines ressources
énergétiques renouvelables ont une vaste répartition géographique. D’autres, comme l’énergie hydroélectrique à grande échelle,
peuvent être plus centralisées, mais leurs possibilités d’intégration sont limitées par leur situation géographique. Certaines de ces
ressources sont variables, et leur prévisibilité est limitée. Quelques-unes ont une densité énergétique plus faible que celle des combustibles
fossiles et des spécifications techniques différentes. Ces caractéristiques peuvent limiter le processus d’intégration et impliquent
des coûts systémiques supplémentaires, surtout lorsque la proportion d’ÉR devient élevée. [8.2]
L’intégration à un rythme accéléré des ÉR dans la plupart des systèmes d’approvisionnement en énergie et des secteurs d’utilisation
finale existants – qui conduit à une plus grande proportion d’ÉR – est réalisable sur le plan technique, mais devrait occasionner plusieurs
nouveaux problèmes. On prévoit une augmentation de la part des ÉR dans l’éventail global des technologies entraînant de faibles émissions
de GES. [10.3, tableaux 10.4-10.6] Qu’il s’agisse de l’électricité, du chauffage, du refroidissement et des combustibles gazeux ou liquides, les problèmes
d’intégration des ÉR dépendent du contexte et du lieu et supposent l’ajustement des systèmes actuels d’approvisionnement en énergie. [8.2, 8.3]
Le coût et les problèmes d’intégration d’une proportion croissante d’ÉR dans tout système actuel d’approvisionnement
en énergie dépendent de la part actuelle des ÉR, de la disponibilité et des caractéristiques des ressources énergétiques
renouvelables, des caractéristiques du système et de la façon dont celui-ci évoluera et se développera à l’avenir.
• Les ÉR peuvent être intégrées dans tous les types de réseaux électriques, depuis les vastes réseaux continentaux reliés entre eux [8.2.1]
jusqu’aux petits réseaux autonomes et aux bâtiments individuels. [8.2.5] Au nombre des caractéristiques pertinentes de ces systèmes
figurent les parts relatives des différentes sources d’énergie dans la production d’électricité et leur souplesse, l’infrastructure des réseaux,
la conception et les règles institutionnelles des marchés de l’énergie, le lieu et le profil de la demande et la capacité de contrôle et de
communication. L’énergie éolienne, l’énergie photovoltaïque et le solaire thermodynamique sans stockage peuvent être plus difficiles à
intégrer que l’énergie hydroélectrique répartissable9, la bioénergie, le solaire thermodynamique avec stockage et l’énergie géothermique.
9 Les centrales électriques qui peuvent programmer la production d’énergie selon les besoins sont classées comme des centrales à production répartissable. [ 8.2.1.1, annexe I] Les
technologies de production variable d’ÉR (c.-à-d. uniquement lorsque les ressources énergétiques renouvelables sont disponibles) sont partiellement répartissables. Les centrales
thermodynamiques sont classées comme des centrales à production répartissable lorsque la chaleur est stockée en vue d’un usage nocturne ou lors des périodes de faible
ensoleillement.
•
■ •
♦ • T
16
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
Lorsque la part des sources d’ÉR variables augmentera, le maintien de la fiabilité des réseaux pourrait devenir plus difficile et
coûteux. La mise en place d’un éventail de technologies ÉR complémentaires est une solution envisageable pour réduire les
risques et les coûts d’intégration des ÉR. Parmi les autres solutions figurent la mise en place d’une production complémentaire
souple et l’exploitation plus flexible des systèmes existants; l’amélioration des prévisions à courte échéance, de l’exploitation des
systèmes et des outils de planification; une demande d’électricité qui puisse varier selon l’offre disponible; la mise en oeuvre de
techniques de stockage de l’énergie (y compris l’énergie hydroélectrique stockable); et la modification des dispositions institutionnelles.
Le transport par réseaux électriques (y compris les interconnexions entre réseaux) et/ou l’infrastructure de distribution
devront peut-être être renforcées et élargies, du fait notamment de la répartition géographique et de l’emplacement fixe éloigné
de nombreuses ressources énergétiques renouvelables. [8.2.1]
• Les réseaux de chauffage urbain peuvent faire appel à des ÉR thermiques à basse température telles que l’énergie solaire,
l’énergie géothermique ou encore la biomasse, et notamment à des sources à usages restreints, comme les combustibles tirés
des ordures. Le refroidissement urbain peut être assuré par des cours d’eau froids. Une capacité de stockage thermique et une
cogénération souple peuvent permettre de résoudre les problèmes de variabilité de l’offre et de la demande et de répondre à la
demande dans les réseaux électriques. [8.2.2]
• S’il est possible d’injecter du biométhane ou, à l’avenir, de l’hydrogène issu d’ÉR et du gaz naturel synthétique dans les réseaux
de distribution de gaz pour diverses applications, une intégration fructueuse exige que des normes appropriées concernant la
qualité du gaz soient respectées et que les gazoducs soient améliorés si nécessaire. [8.2.3]
• Les systèmes à combustibles liquides peuvent intégrer des biocombustibles pour les transports, la cuisson des aliments et le
chauffage. En général, les biocombustibles purs (à 100 %) et, plus généralement, ceux mélangés à des combustibles extraits du
pétrole doivent respecter des normes techniques correspondant aux spécifications relatives aux carburants destinés aux moteurs
des véhicules. [8.2.4, 8.3.1]
Figure SPM.7 | Modes d’intégration des ÉR pour fournir des services énergétiques, soit dans les systèmes d’approvisionnement en énergie, soit sur site à l’intention des secteurs
d’utilisation finale. [Figure 8.1, 8.1]
Combustibles
fossiles
et nucléaire
Mesures d’amélioration
du rendement énergétique
Mesures d’amélioration du
rendement énergétique et de
satisfaction de la demande
Ressources énergétiques renouvelables
Secteurs
d’utilisation finale
(Section 8.3)
Systèmes
d’approvisionnement
en énergie
(Section 8.2)
Production et distribution
d’électricité
Réseaux de chauffage et de
refroidissement
Réseaux de distribution de gaz
Distribution de combustibles
liquides
Systèmes autonomes
Transports et véhicules
Bâtiments et ménages
Industrie
Vecteurs Agriculture, forêts et pêche
énergétiques
Services
énergétiques
Consommateurs
d’énergie
I
17
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Il existe de nombreux moyens d’accroître la part des ÉR dans tous les secteurs d’utilisation finale. La facilité d’intégration
varie selon la région, les caractéristiques propres au secteur considéré et la technologie employée.
• Dans le secteur des transports, les biocarburants liquides et gazeux sont déjà intégrés et devraient continuer à l’être dans les
systèmes d’approvisionnement en carburants d’un nombre de plus en plus élevé de pays. Les possibilités d’intégration peuvent
inclure la production décentralisée sur site ou centralisée d’hydrogène issu d’ÉR pour les véhicules équipés de piles à combustible
et d’électricité issue d’ÉR pour les véhicules électriques et sur rails [8.2.1, 8.2.3], selon l’infrastructure et les progrès techniques
concernant les véhicules. [8.3.1] À l’avenir, la demande de véhicules électriques pourrait permettre d’accroître la souplesse des
systèmes de production d’électricité. [8.2.1, 8.3.1]
• Dans le secteur des bâtiments, les technologies ÉR peuvent être intégrées dans des structures nouvelles et existantes pour produire
de l’électricité et assurer le chauffage et le refroidissement. L’approvisionnement en énergie supplémentaire est possible,
surtout dans les bâtiments économes en énergie. [8.3.2] Dans les pays en développement, l’intégration des systèmes d’approvisionnement
en ÉR est réalisable, même pour des logements modestes. [8.3.2, 9.3.2]
• Les secteurs de l’agriculture et de la transformation des aliments et des fibres ont souvent recours à la biomasse pour répondre
directement à la demande locale de chauffage et d’énergie. Ces secteurs peuvent être également des exportateurs nets de
combustibles, de chaleur et d’électricité vers des systèmes d’approvisionnement adjacents. [8.3.3, 8.3.4] L’augmentation de l’intégration
des ÉR destinées aux industries est une possibilité dans plusieurs sous-secteurs, par exemple par le biais de technologies
électrothermiques ou, à long terme, en utilisant l’hydrogène issu des ÉR. [8.3.3]
Les coûts associés à l’intégration des ÉR, que ce soit pour la production d’électricité, le chauffage, le refroidissement
ou la production de combustibles gazeux ou liquides, dépendent du contexte et du site considéré et sont généralement
difficiles à déterminer. Ils peuvent inclure des coûts supplémentaires pour les investissements dans l’infrastructure des réseaux, l’exploitation
des systèmes et les pertes connexes et d’autres ajustements à apporter aux systèmes actuels de production d’énergie, selon
les besoins. La documentation sur les coûts d’intégration est peu abondante, et les chiffres sont souvent insuffisants ou très variables.
Afin de prendre en compte la forte proportion d’ÉR, les systèmes énergétiques vont devoir évoluer et s’adapter. [8.2, 8.3]
Les activités d’intégration à long terme pourraient inclure des investissements dans une infrastructure propice; la modification des
cadres institutionnels et de gouvernance; la prise en compte des aspects sociaux, des marchés et de la planification; et le renforcement
des capacités en prévision du développement des ÉR. [8.2, 8.3] En outre, l’intégration de technologies moins maîtrisées telles que celles
concernant les biocombustibles produits par de nouveaux procédés (également appelés biocombustibles avancés ou biocombustibles
de nouvelle génération), les combustibles issus de l’énergie solaire, le refroidissement solaire, les technologies faisant appel à l’énergie
marine, les piles à combustible et les véhicules électriques vont exiger des investissements soutenus dans les activités de recherche,
développement et démonstration, le renforcement des capacités et d’autres mesures de soutien. [2.6, 3.7, 11.5, 11.6, 11.7]
À l’avenir, les ÉR pourraient fortement influer sur les systèmes d’approvisionnement en énergie et les systèmes d’utilisation finale,
en particulier pour l’électricité qui, sur le plan mondial, devrait compter une proportion plus élevée d’ÉR plus tôt que les secteurs du
chauffage et des carburants. [10.3] Le développement parallèle des véhicules électriques [8.3.1], l’emploi de plus en plus important de
l’électricité (y compris les pompes à chaleur) pour le chauffage et le refroidissement [8.2.2, 8.3.2, 8.3.3], des services souples pour la
prise en compte de la demande (y compris l’usage de compteurs intelligents) [8.2.1], le stockage de l’énergie et d’autres technologies
pourraient être associés à cette tendance.
À mesure que l’infrastructure et les systèmes énergétiques se développent et malgré la complexité des processus engagés,
il n’existe guère de limites techniques fondamentales en ce qui concerne l’intégration d’un éventail de technologies
ÉR pour faire face à la plus grande partie de la demande totale d’énergie aux endroits disposant ou pouvant disposer de
ressources énergétiques renouvelables appropriées. Toutefois, le rythme actuel d’intégration et la proportion résultante
d’ÉR seront influencés par des facteurs tels que les coûts, les politiques, les questions environnementales et les aspects
sociaux. [8.2, 8.3, 9.3, 9.4, 10.2, 10.5]
18
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
5. Énergies renouvelables et développement durable
Par le passé, le développement économique était étroitement lié à l’emploi croissant d’énergie et à l’accroissement
des émissions de GES. Les ÉR peuvent contribuer à suspendre cette corrélation et concourir ainsi à un développement
durable. Bien que l’apport exact des ÉR au développement durable reste à évaluer au niveau des pays, les ÉR offrent la possibilité de
contribuer au développement économique et social, à l’accès à l’énergie, à la sûreté de l’approvisionnement énergétique, à l’atténuation
des effets des changements climatiques et à la réduction des incidences négatives sur l’environnement et la santé. [9.2] Garantir
l’accès à des services énergétiques modernes contribuerait en outre à la réalisation des objectifs du Millénaire pour le développement.
[9.2.2, 9.3.2]
• Les ÉR peuvent contribuer au développement économique et social. Dans des conditions favorables, on peut faire des économies
par rapport aux énergies non renouvelables, en particulier à des endroits reculés et dans des zones rurales pauvres n’ayant pas
accès à des sources d’énergie centralisées. [9.3.1, 9.3.2] Il est souvent possible de réduire les coûts associés à l’importation d’énergie
grâce à la mise en valeur de technologies ÉR nationales qui sont déjà compétitives. [9.3.3] Les ÉR peuvent avoir des incidences positives
sur la création d’emplois, bien que les études disponibles divergent quant à l’ampleur de l’emploi net. [9.3.1]
• Les ÉR peuvent contribuer à accélérer l’accès à l’énergie, en particulier pour le 1,4 milliard de personnes qui n’ont
pas accès à l’électricité et le 1,3 milliard de plus qui ont recours à la biomasse traditionnelle. Le niveau de base d’accès
à des services énergétiques modernes peut avoir des avantages importants pour les communautés et les ménages. Dans de
nombreux pays en développement, les réseaux décentralisés fondés sur les ÉR et l’inclusion d’ÉR dans les réseaux énergétiques
centralisés ont élargi et amélioré l’accès à l’énergie. En outre, les technologies ÉR hors électricité offrent également des possibilités
de modernisation des services énergétiques, par exemple grâce à l’emploi de l’énergie solaire pour le chauffage de l’eau et le
séchage des récoltes, des biocarburants pour les transports, des biogaz et de la biomasse moderne pour le chauffage, le refroidissement,
la cuisson des aliments et l’éclairage et du vent pour le pompage de l’eau. [9.3.2, 8.1] Le nombre de personnes n’ayant
pas accès à des services énergétiques modernes devrait rester le même sauf si des politiques nationales appropriées sont mises
en oeuvre, éventuellement soutenues ou complétées par une assistance internationale, selon les besoins. [9.3.2, 9.4.2]
• Les possibilités offertes par les ÉR peuvent contribuer à un approvisionnement plus sûr en énergie, bien qu’il faille
tenir compte de problèmes particuliers en matière d’intégration. La mise en valeur des ÉR peut réduire la vulnérabilité aux
perturbations en matière d’approvisionnement et à la volatilité du marché, si la concurrence s’accroît et que les sources d’énergie
soient diversifiées. [9.3.3, 9.4.3] Selon les études de scénarios, les préoccupations en ce qui concerne la sûreté de l’approvisionnement
en énergie pourraient persister à l’avenir faute d’améliorations techniques dans le secteur des transports. [2.8, 9.4.1.1,
9.4.3.1, 10.3] Le profil variable de la production assurée par certaines technologies ÉR nécessite souvent des mesures techniques et
institutionnelles correspondant aux conditions locales, afin de garantir la fiabilité de l’approvisionnement en énergie. [8.2, 9.3.3]
• Outre qu’elles réduisent les émissions de GES, les technologies ÉR peuvent avoir d’autres avantages importants
pour l’environnement. La maximisation de ces avantages dépend de la technologie employée, de la gestion et des
caractéristiques du site associées à chaque projet concernant les ÉR.
• Les analyses du cycle de vie pour la production d’électricité indiquent que les émissions de GES émanant de
technologies ÉR sont généralement beaucoup plus faibles que celles issues de technologies faisant appel à des
combustibles fossiles et, dans certaines conditions, inférieures à celles correspondant à l’utilisation de combustibles
fossiles avec captage et stockage du carbone (CSC). Les valeurs médianes pour toutes les énergies renouvelables
s’échelonnent de 4 à 46 g éqCO2/kWh, alors que pour les combustibles fossiles, elles vont de 469 à 1 001 g éqCO2/kWh (à
l’exclusion des émissions dues aux changements d’affectation des sols). (Figure SPM. 8)
• Les systèmes bioénergétiques les plus courants, y compris ceux qui font appel aux biocombustibles liquides,
donnent lieu à des réductions des émissions de GES, et la plupart des biocombustibles produits par de nouveaux
procédés (également appelés biocombustibles avancés ou de nouvelle génération) permettent des réductions
encore plus importantes. Le bilan des GES pourrait subir l’influence des changements d’affectation des sols et
de l’évolution correspondante des émissions et des absorptions. La bioénergie peut contribuer à éviter des émissions
de GES émanant des résidus et des déchets présents dans les décharges et des produits connexes; la combinaison de la
bioénergie et du captage et du stockage du carbone peut permettre des réductions encore plus importantes (voir la figure
SPM.8). Il existe des incertitudes considérables en ce qui concerne les effets des GES liés aux changements de gestion et
d’affectation des sols se rapportant aux stocks de carbone. [2.2, 2.5, 9.3.4.1]
19
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
• La viabilité de la bioénergie, notamment en fonction des émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie, subit
l’influence des pratiques en matière de gestion des ressources en sols et en biomasse. Les changements dans l’exploitation
ou la gestion des sols et des forêts qui, selon un nombre considérable d’études, pourraient résulter directement ou
indirectement de la production de biomasse comme source de combustibles, d’énergie ou de chaleur sont à même de réduire ou
d’accroître les stocks de carbone dans le sol. Selon ces mêmes études, il existe des incertitudes considérables quant aux modifications
indirectes de ces stocks de carbone qui ne sont pas observables directement, dont la modélisation s’avère complexe
et qu’il est difficile d’attribuer à une seule cause. Une gouvernance appropriée de l’utilisation des sols, du zonage et du choix
des systèmes de production de biomasse sont des considérations essentielles pour les décideurs. [2.4.5, 2.5.1, 9.3.4, 9.4.4] Des
politiques ont été mises en oeuvre, qui visent à garantir les avantages de la bioénergie tels que le développement rural, l’amélioration
globale de la gestion de l’agriculture et la contribution à l’atténuation des effets des changements climatiques, mais leur
efficacité n’a pas été évaluée. [2.2, 2.5, 2.8]
169(+12)
50(+10)
24
10
83(+7)
36(+4)
125
32
126
49
10
5
28
11
8
6
42
13
124
26
222(+4)
52(+0)
Nombre
d’estimations
Nombre de
références
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Estimations
distinctes avec CSC
Technologies de production d’électricité à partir de ressources renouvelables
Bioénergie
Photovoltaïque
Solaire thermodynamique
Charbon
Pétrole
Gaz naturel
Énergie géothermique
Énergie hydroélectrique
Énergie nucléaire
Énergie marine
Énergie éolienne
-1 250
-1 500
000
750
250
-250
-750
500
0
500
750
250
1 000
500
2 000
Émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie (g éqCO2/kWh)
Technologies de production d’électricité
à partir de ressources non renouvelables
Émissions évitées, sans absorption de GES dans l’atmosphère
*
*
169(+12)
50(+10)
24
10
83(+7)
36(+4)
125
32
126
49
10
5
28
11
8
6
42
13
124
26
222(+4)
52(+0)
Nombre
d’estimations
Nombre de
références
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Estimations
distinctes avec CSC
Technologies de production d’électricité à partir de ressources renouvelables
Bioénergie
Photovoltaïque
Solaire thermodynamique
Charbon
Pétrole
Gaz naturel
Énergie géothermique
Énergie hydroélectrique
Énergie nucléaire
Énergie marine
Énergie éolienne
-1 250
-1 500
-1 000
750
250
-250
-750
-500
0
500
1 750
1 250
1 000
1 500
2 000
Émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie (g éqCO2/kWh)
Technologies de production d’électricité
à partir de ressources non renouvelables
Émissions évitées, sans absorption de GES dans l’atmosphère
*
*
Figure SPM.8 | Évaluation des émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie (g éqCO2/kWh) pour les grandes catégories de technologies de production d’électricité et pour certaines technologies intégrées
avec captage et stockage du carbone. L’évolution nette des stocks de carbone liée à l’utilisation des sols (s’appliquant essentiellement à la bioénergie et à l’énergie hydroélectrique issue de réservoirs) et les
incidences de la gestion des sols ne sont pas prises en compte. Les estimations négatives10 concernant la bioénergie sont fondées sur des hypothèses relatives aux émissions évitées en provenance des résidus
et déchets présents dans les décharges et des produits connexes. Les références et les méthodes employées pour l’étude sont présentées à l’annexe II. Le nombre d’estimations est supérieur au nombre de
références du fait que, dans de nombreuses études, on a envisagé des scénarios multiples. Les chiffres indiqués entre parenthèses ont trait à des références et à des estimations supplémentaires qui ont permis
d’évaluer les technologies recourant au captage et au stockage du carbone. Les informations sur la distribution concernent les estimations présentées dans la documentation actuelle sur l’évaluation du cycle
de vie, et pas nécessairement les extrêmes théoriques ou pratiques sous-jacents, ainsi que la tendance centrale véritable lorsque l’on considère toutes les conditions de mise en valeur. [Figure 9.8, 9.3.4.1]
10 Dans le cadre de la terminologie des analyses du cycle de vie présentée dans le Rapport spécial, les «estimations négatives» se rapportent aux émissions évitées. Contrairement au cas de la bioénergie avec
captage et stockage du carbone, les émissions évitées ne correspondent pas à la suppression d’une certaine quantité de GES dans l’atmosphère.
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20
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
• Les technologies ÉR, et en particulier celles qui ne sont pas fondées sur la combustion, peuvent offrir des avantages
en ce qui concerne la pollution de l’air et les problèmes de santé connexes. [9.3.4.3, 9.4.4.1] Les améliorations
apportées en matière d’utilisation de la biomasse traditionnelle peuvent réduire sensiblement la pollution de l’air locale et
intérieure (en plus des effets positifs sur les émissions de GES, le déboisement et la dégradation des forêts) et diminuer les
répercussions associées sur la santé, surtout chez les femmes et les enfants des pays en développement. [2.5.4, 9.3.4.4]
• Les disponibilités en eau pourraient influer sur le choix des technologies ÉR. Les centrales thermiques traditionnelles
refroidies par eau peuvent être particulièrement vulnérables en cas de pénurie d’eau et d’évolution du climat. Dans les
endroits où la rareté de l’eau est déjà un problème, des technologies ÉR non thermiques ou des technologies ÉR thermiques
faisant appel à un refroidissement par voie sèche peuvent assurer des services énergétiques sans solliciter davantage les
ressources en eau. L’énergie hydroélectrique et certains systèmes bioénergétiques dépendent des disponibilités en eau et
peuvent aussi bien accroître la concurrence qu’atténuer la rareté de l’eau. De nombreux effets peuvent être atténués par le
choix des sites et une planification intégrée. [2.5.5.1, 5.10, 9.3.4.4]
• Les conditions propres aux sites déterminent la mesure dans laquelle les technologies ÉR se répercutent sur la
biodiversité. Les incidences des ÉR sur la biodiversité peuvent être positives ou négatives. [2.5, 3.6, 4.5, 5.6, 6.5, 9.3.4.6]
• Les technologies ÉR entraînent peu d’accidents mortels. Les risques d’accidents dus à ces technologies ne sont pas
négligeables, mais la structure souvent décentralisée de ces dernières limite nettement les risques de décès. Cependant, les
barrages construits dans le cadre de certains projets hydroélectriques peuvent induire un risque défini selon des facteurs
propres aux sites. [9.3.4.7]
6. Potentiel d’atténuation et coûts de l’atténuation
La majorité des 164 scénarios examinés dans le Rapport spécial font état d’un accroissement sensible de la mise en valeur
des ÉR d’ici 2030, 2050 et au-delà.11 En 2008, la production totale d’ÉR était d’environ 64 EJ/an (12,9 % de l’approvisionnement total
en énergie primaire), dont plus de 30 EJ/an provenaient de la biomasse traditionnelle. Plus de la moitié de ces scénarios prévoient, pour
2050, des niveaux de mise en valeur des ÉR supérieurs à 173 EJ/an et, dans certains cas, à 400 EJ/an. (Figure SPM.9) Vu que l’emploi de
la biomasse traditionnelle diminue dans la plupart des scénarios, on prévoit une augmentation générale correspondante de la production
d’ÉR (à l’exclusion de la biomasse traditionnelle), qui serait multipliée par un chiffre variant approximativement de 3 à plus de 10. La
part des ÉR dans l’approvisionnement mondial en énergie primaire varie sensiblement selon les scénarios. Plus de la moitié des scénarios
prévoient que les ÉR devraient contribuer pour plus de 17 % à l’approvisionnement en énergie primaire en 2030 et pour plus de 27 % en
2050. Les scénarios les plus optimistes quant à la part des ÉR font état de 43 % en 2030 et de 77 % en 2050. [10.2, 10.3]
On peut s’attendre à ce que les ÉR se développent, même dans le cas des scénarios de référence. La plupart des scénarios de référence
font état d’une mise en valeur des ÉR nettement supérieure au niveau de 2008 – 64 EJ/an –, pouvant atteindre 120 EJ/an en 2030. Pour
2050, nombre de scénarios de référence prévoient des niveaux de mise en valeur des ÉR supérieurs à 100 EJ/an, allant dans certains cas jusqu’à
250 EJ/an environ. (Figure SPM.9) Ces niveaux de base résultent d’un ensemble d’hypothèses, dont la croissance continue de la demande de
services énergétiques pendant tout le XXIe siècle, la capacité des ÉR à faciliter l’accès à l’énergie et une moindre disponibilité des ressources
fossiles à long terme. D’autres hypothèses (comme la baisse des coûts et l’amélioration des performances des technologies ÉR) rendent ces
technologies de plus en plus compétitives sur le plan économique dans de nombreux cas, même en l’absence d’une politique climatique. [10.2]
La mise en valeur des ÉR augmente très nettement dans les scénarios à faible concentration de GES en phase de stabilisation.
En moyenne, ces scénarios prévoient une mise en valeur des ÉR plus importante que les scénarios de référence. Toutefois,
pour tout objectif à long terme donné concernant la concentration de GES, les scénarios présentent une large gamme de niveaux de
mise en valeur des ÉR. (Figure SPM.9) Dans les scénarios prévoyant la stabilisation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère à un
niveau inférieur à 440 ppm, le niveau médian de mise en valeur des ÉR est de 248 EJ/an en 2050 (139 en 2030), les niveaux les plus
élevés atteignant 428 EJ/an en 2050 (252 en 2030). [10.2]
11 Pour cela, on a étudié 164 scénarios mondiaux établis par 16 modèles intégrés à grande échelle. Bien que l’ensemble des scénarios permette de procéder à une évaluation satisfaisante
de l’incertitude, les 164 scénarios étudiés ne constituent pas un échantillon entièrement aléatoire en vue d’une analyse statistique rigoureuse et ne représentent pas toujours
l’éventail complet des ÉR (à ce jour, par exemple, l’énergie marine n’est envisagée que dans quelques scénarios). [10.2.2] Pour obtenir une analyse plus précise, on s’est fondé sur
un sous-ensemble de quatre scénarios représentatifs sur les 164 scénarios utilisés. Ces quatre scénarios consistent en un scénario de référence sans objectifs précis en matière
d’atténuation et en trois scénarios correspondant à divers niveaux de stabilisation du CO2. [10.3]
21
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Nombre de combinaisons de solutions envisageables pour un approvisionnement en énergie à faible intensité de
carbone et d’améliorations du rendement énergétique peuvent permettre d’obtenir de faibles niveaux de concentration
de GES, les ÉR devenant la principale solution à cet égard d’ici 2050 selon la majorité des scénarios. Ce vaste éventail de
résultats se fonde sur un certain nombre d’hypothèses concernant des facteurs tels que l’évolution des technologies ÉR (y compris la
bioénergie avec CSC) et de leurs bases de ressources et des coûts associés; l’intérêt que peuvent présenter pour leur part les autres
possibilités d’atténuation (amélioration du rendement énergétique dans les secteurs d’utilisation finale, énergie nucléaire, énergie
d’origine fossile avec captage et stockage du carbone, etc.); les modes de consommation et de production; les principaux facteurs
de la demande de services énergétiques (y compris la croissance démographique et économique); la capacité d’intégrer des sources
d’ÉR variables dans les réseaux électriques; les ressources en combustibles fossiles; les approches stratégiques précises du processus
d’atténuation; et les taux d’émissions à atteindre pour parvenir à des niveaux de concentration à long terme donnés. [10.2]
Selon l’étude des scénarios figurant dans le Rapport spécial, les ÉR disposent d’un vaste potentiel de réduction des émissions
de GES. Quatre scénarios illustratifs indiquent, pour les réductions cumulées d’émissions de CO2 à l’échelle du globe entre 2010 et 2050,
une fourchette comprise entre 220 et 560 Gt CO2 environ, par comparaison avec des émissions cumulées de CO2 issues de la combustion de
combustibles fossiles et d’origine industrielle d’environ 1 530 Gt prévues pour la même période dans le scénario de référence présenté dans les
Perspectives énergétiques mondiales de 2009. L’attribution précise de potentiels d’atténuation aux ÉR dépend du rôle que les scénarios attribuent
aux technologies d’atténuation concernées, du comportement de systèmes complexes et, en particulier, des sources d’énergie que les ÉR remplacent.
Ainsi, il faut envisager avec toute la prudence voulue l’attribution de potentiels d’atténuation précis aux diverses ÉR. [10.2, 10.3, 10.4]
Figure SPM.9 | Approvisionnement mondial en énergie primaire renouvelable (équivalent direct), d’après 164 scénarios à long terme, par rapport aux émissions de CO2 d’origine
industrielle ou issues de la combustion de combustibles fossiles en 2030 et 2050. Le codage couleur est fondé sur des catégories de niveaux de stabilisation de la concentration de
CO2 dans l’atmosphère définies pour correspondre à celles du quatrième Rapport d’évaluation. Les barres situées à droite des nuages de points indiquent les niveaux de mise en valeur
des ÉR pour chacune des catégories de concentration de CO2 dans l’atmosphère. Les traits noirs épais correspondent aux médianes, les segments de barres colorés, aux intervalles
interquartiles (25e au 75e percentile) et les extrémités de la partie blanche des barres, à la fourchette complète pour tous les scénarios étudiés. Les croix grises correspondent à la
situation en 2007. [Figure 10.2, 10.2.2.2]
Note: Les résultats pour 2030 indiqués ici sont tirés de 161 scénarios seulement (sur un ensemble complet de 164 scénarios) pour des raisons de communication des données. Si certains niveaux de mise en
valeur des ÉR sont inférieurs à ceux d’aujourd’hui, c’est en raison des sorties de modèles et de la disparité des méthodes de prise en compte de la biomasse traditionnelle. On trouvera, dans l’encadré SPM.2,
des détails sur l’emploi de la méthode de l’«équivalent direct» pour la détermination de l’approvisionnement en énergie primaire et sur le soin à apporter à l’interprétation des résultats issus des scénarios. On
notera que les catégories V et plus ne sont pas incluses et que la catégorie IV voit sa limite supérieure passer de 570 à 600 ppm, du fait que tous les scénarios de stabilisation indiquent des valeurs inférieures
à 600 ppm de CO2 en 2100 et que les scénarios de référence les plus bas atteignent des niveaux de concentration légèrement supérieurs à 600 ppm à l’horizon 2100.
Niveaux de concentration
du CO2
Catégorie I (< 400 ppm)
Catégorie II (400-440 ppm)
Catégorie III (440-485 ppm)
Catégorie IV (485-600 ppm)
Niveaux de référence
0 20 40 60 0 20 40 60 80
2030
0 100 200 300 400
0 100 200 300 400
N=161
2050
N=164
Approvisionnement en énergie primaire renouvelable [EJ/an]
Émissions de CO2 émanant
de combustibles fossiles et de
procédés industriels [Gt CO2/an]
Émissions de CO2 émanant de
combustibles fossiles et de procédés
industriels [Gt CO2/an]
Catégorie I
Catégorie II
Catégorie III
Catégorie IV
Niveaux de référence
Catégorie I
Catégorie II
Catégorie III
Catégorie IV
Niveaux de référence
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
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22
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
En général, les scénarios indiquent que la progression des ÉR s’effectuera dans le monde entier. Bien que la répartition
précise de la mise en valeur des ÉR dans les régions varie sensiblement selon les scénarios, ceux-ci s’accordent globalement à prévoir
une progression générale de la mise en valeur des ÉR sur le plan mondial. En outre, dans la plupart des scénarios, la mise en valeur
totale des ÉR est plus importante à long terme dans le groupe des pays non visés à l’annexe I12 que dans le groupe de pays visés à
cette annexe. (Figure SPM.10) [10.2, 10.3]
Les scénarios n’indiquent pas de technologie ÉR manifestement prédominante sur le plan mondial. En outre, les potentiels
techniques globaux au plan mondial ne limitent pas la contribution future des ÉR. Bien que la contribution des
technologies ÉR varie selon les scénarios, la biomasse moderne, l’énergie éolienne et l’énergie solaire directe représenteront en 2050
les contributions les plus importantes de ces technologies au système énergétique. (Figure SPM.11) Tous les scénarios évalués confirment
que les potentiels techniques ne limiteront pas le développement des ÉR sur le plan mondial. Malgré des différences techniques
et régionales sensibles dans les quatre scénarios illustratifs, moins de 2,5 % du potentiel technique des ÉR disponible au plan mondial
est exploité. [10.2, 10.3]
Figure SPM.10 | Approvisionnement mondial en énergie primaire renouvelable (équivalent direct) par source pour le groupe de pays visés à l’annexe I (A1) et le groupe de pays non
visés à l’annexe I (NA1) selon 164 scénarios à long terme à l’horizon 2030 et 2050. Les traits noirs épais correspondent aux médianes, les segments de barres colorés, aux intervalles
interquartiles (25e à 75e percentiles) et les extrémités de la partie blanche des barres, à la fourchette complète pour tous les scénarios étudiés. [Figure 10.8, 10.2.2.5]
Note: On trouvera dans l’encadré SPM.2 des détails sur l’emploi de la méthode de l’«équivalent direct» pour déterminer l’approvisionnement en énergie primaire et sur le soin à apporter à l’interprétation des
résultats issus des scénarios. Plus précisément, on peut considérer que les fourchettes de l’énergie secondaire issue de la bioénergie, de l’énergie éolienne et de l’énergie solaire directe sont d’une importance
comparable dans les scénarios de pénétration les plus favorables pour 2050. L’énergie marine n’est pas présentée ici, du fait que très peu de scénarios prennent en compte cette technologie.
2030
A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1
[EJ/an]
0
50
100
150
200
2050
[EJ/an]
0
50
100
150
200
A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1 A1 NA1
Bioénergie
Énergie hydroélectrique
Énergie éolienne
Énergie solaire directe
Énergie géothermique
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
12 Les expressions «visés à l’annexe I» et «non visés à l’annexe I» renvoient à des catégories de pays définies dans la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques
(CCNUCC).
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23
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Des études particulières montrent que, si la mise en valeur des ÉR est limitée, les coûts d’atténuation vont augmenter
et une stabilisation à une faible concentration de GES risque d’échouer. Un certain nombre d’études se sont intéressées au
point de vue des scénarios qui supposent que des contraintes s’exercent sur la mise en valeur des diverses options en matière d’atténuation,
y compris les ÉR ainsi que l’énergie nucléaire et l’énergie tirée de la combustion de combustibles fossiles avec captage et
stockage du carbone. Il existe des points de désaccord quant à l’ampleur précise des hausses de coûts. [10.2]
Le passage à une économie caractérisée par une faible concentration de GES et une part accrue d’ÉR suppose une augmentation
des investissements dans les technologies et l’infrastructure. Selon les quatre scénarios illustratifs analysés en
détail dans le Rapport spécial, les investissements cumulés totaux dans les ÉR (uniquement dans le secteur de la production d’énergie)
seraient compris entre 1 360 et 5 100 milliards de dollars É.U. de 2005 pour la décennie 2011-2020 et entre 1 490 et
Énergie éolienne
2030 2050
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an
0
50
150
100
Énergie solaire directe
2030 2050
Énergie hydroélectrique
2030 2050
Énergie géothermique
2030 2050 2030 2050
Bioénergie
Niveaux de concentration du CO2
Niveaux de référence
Cat. III et IV (440-600 ppm)
Cat. I et II (<440 ppm)
L’approvisionnement en bioénergie s’entend avant conversion L’approvisionnement en énergie primaire est fondé sur l’énergie secondaire produite
300
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an
0
50
150
100
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an
0
50
150
100
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an
0
50
150
100
200
250
350
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an)
0
50
150
100
Niveau de mise en valeur 2008
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Figure SPM.11 | Approvisionnement mondial en énergie primaire (équivalent direct) issue de la bioénergie, de l’énergie éolienne, de l’énergie solaire directe, de l’énergie hydroélectrique
et de l’énergie géothermique, regroupé selon diverses catégories de concentration de CO2 dans l’atmosphère définies conformément aux catégories présentées dans la quatrième Rapport
d’évaluation, selon 164 scénarios à long terme à l’horizon 2030 et 2050. Les traits noirs épais correspondent aux médianes, les segments de barres colorés, aux intervalles interquartiles
(25e à 75e percentiles) et les extrémités de la partie blanche des barres, à la fourchette complète pour tous les scénarios étudiés. [Extrait de la figure 10.9, 10.2.2.5]
Note: On trouvera dans l’encadré SPM.2 des détails sur l’emploi de la méthode de l’«équivalent direct» pour déterminer l’approvisionnement en énergie primaire et sur le soin à apporter à l’interprétation des
résultats issus des scénarios. Plus précisément, on peut considérer que les fourchettes de l’énergie secondaire émanant de la bioénergie, de l’énergie éolienne et de l’énergie solaire directe sont d’une importance
comparable dans les scénarios de pénétration les plus favorables pour 2050. L’énergie marine n’est pas présentée ici du fait que très peu de scénarios prennent en compte cette technologie. On notera que les
catégories V et plus ne sont pas incluses et que la catégorie IV voit sa limite supérieure passer de 570 à 600 ppm du fait que tous les scénarios de stabilisation indiquent des valeurs inférieures à 600 ppm de
CO2 en 2100 et que les scénarios de référence les plus bas atteignent des niveaux de concentration légèrement supérieurs à 600 ppm en 2100.
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24
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
7 180 milliards de dollars É.U. de 2005 pour la décennie 2021-2030. Les valeurs basses correspondent au scénario de référence
présenté dans les Perspectives énergétiques mondiales de 2009 et les valeurs élevées à un scénario prévoyant la stabilisation de la
teneur de l’atmosphère en CO2 (uniquement) à 450 ppm. Les moyennes annuelles de ces besoins en investissements représentent
moins de 1 % du produit intérieur brut (PIB) mondial. Au-delà des différences de conception des modèles utilisés pour étudier ces
scénarios, l’écart entre les valeurs extrêmes s’explique principalement par des différences dans la concentration de GES évaluée et par
les contraintes imposées sur l’ensemble des technologies d’atténuation envisageables. L’augmentation de la capacité installée des
centrales utilisant des ÉR va réduire la quantité de combustibles fossiles et nucléaires qui serait autrement nécessaire pour faire face à
une demande donnée d’électricité. Outre les coûts d’investissement, d’exploitation et de maintenance et, le cas échéant, des matières
premières pour les centrales faisant appel aux ÉR, il faut, pour toute évaluation de la charge économique globale associée à leur
application, tenir compte des coûts des combustibles évités ainsi que des coûts d’investissement substitués. Même si l’on ne tient pas
compte des coûts évités, la limite inférieure des investissements dans les ÉR évoqués ci-dessus est plus faible que le montant des investissements
correspondants indiqués pour 2009. Quant aux valeurs supérieures de la moyenne annuelle des investissements réalisés
dans le secteur des ÉR, elles correspondent à peu près à cinq fois la valeur des investissements mondiaux dans ce secteur déclarés pour
2009. [10.5, 11.2.2]
7. Politiques, mise en oeuvre et financement
La mise en oeuvre d’un nombre croissant de politiques très diverses au sujet des ÉR, motivées par de nombreux facteurs, ont
entraîné un développement intensif des technologies ÉR ces dernières années. [1.4, 11.2, 11.5, 11.6] Les politiques gouvernementales
jouent un rôle essentiel dans l’accélération de la mise en valeur de ces technologies. L’accès à l’énergie et le développement économique et social
ont été les principaux éléments moteurs dans la plupart des pays en développement, alors que la sûreté des approvisionnements en énergie et
les préoccupations environnementales ont joué un rôle primordial dans les pays développés. [9.3, 11.3] Les politiques, axées essentiellement au
départ sur l’électricité produite au moyen d’ÉR, englobent désormais le chauffage, le refroidissement et les transports à base d’ÉR. [11.2, 11.5]
Les politiques mises en oeuvre en matière de recherche, de développement, de démonstration et de mise en valeur pour les énergies
renouvelables permettent d’homogénéiser les règles pour l’ensemble des ÉR. Certaines d’entre elles sont d’ordre réglementaire,
comme les tarifs d'alimentation, les quotas, l’accès prioritaire au réseau, les mandats en matière de construction, les exigences de
panachage des biocombustibles et les critères de viabilité de la bioénergie. [2.4.5.2, 2.ES, TS.2.8.1] Parmi les autres catégories de politiques
figurent les incitations fiscales telles que les politiques fiscales ou les versements publics directs (rabais, subventions, etc.) et
les mécanismes de financement publics tels que les prêts et garanties. Des politiques plus générales visant à réduire les émissions de
GES, comme les mécanismes de tarification du carbone, peuvent être également favorables aux ÉR.
Les politiques peuvent être axées sur des secteurs d’activité particuliers, être mises en oeuvre aux niveaux local, provincial (ou des
États), national et, dans certains cas, régional et être complétées par une coopération bilatérale, régionale ou internationale. [11.5]
Les politiques ont favorisé la multiplication des installations augmentant la capacité des ÉR en contribuant à éliminer
divers obstacles. [1.4, 11.1, 11.4, 11.5, 11.6] Les obstacles à la mise en valeur des ÉR sont les suivants:
• Obstacles institutionnels et stratégiques relatifs à l’industrie, à l’infrastructure et à la réglementation du système énergétique existantes;
• Défaillances du marché, y compris la non-internalisation des coûts pour l’environnement et la santé, le cas échéant;
• Manque d’informations générales et d’accès aux données concernant la mise en valeur des ÉR et insuffisance des capacités sur le
plan technique et sur celui des connaissances;
• Obstacles liés aux valeurs sociétales et personnelles affectant la perception et l’acceptation des technologies ÉR. [1.4, 9.5.1, 9.5.2.1]
Les investissements publics dans la recherche-développement sont particulièrement efficaces lorsqu’ils sont complétés
par d’autres instruments stratégiques, et notamment par des politiques de mise en valeur qui accroissent simultanément
la demande de nouvelles technologies. Prises dans leur ensemble, la recherche-développement et les politiques de mise en
valeur créent un cycle de rétroaction positive, qui favorise les investissements du secteur privé. La mise en oeuvre rapide de politiques
de mise en valeur lors du développement d’une technologie donnée peut accélérer l’apprentissage en stimulant la recherchedéveloppement
privée, qui à son tour réduit encore les coûts et incite encore plus à utiliser cette technologie. [11.5.2]
25
Résumés Résumé à l’intention des décideurs
Il est avéré que certaines politiques ont effectivement la capacité d’accélérer la mise en valeur des ÉR. Cependant, il
n’existe pas de politique unique convenant dans tous les cas. L’expérience montre que différentes politiques ou combinaisons
de politiques peuvent être plus efficaces et efficientes selon des facteurs tels que le niveau de maturité technique, les disponibilités en
capitaux, la facilité d’intégration dans le système existant et la base locale et nationale de ressources énergétiques renouvelables. [11.5]
• Selon plusieurs études, certains tarifs d'alimentation ont permis de promouvoir l’électricité issue d’ÉR, principalement grâce à
la combinaison de prix fixes à long terme ou du versement de primes, de connexions au réseau et de l’achat garanti de toute la
production d’électricité à partir d’ÉR. Les politiques de quotas peuvent être efficaces si elles sont conçues de façon à réduire les
risques, par exemple grâce à des contrats à long terme. [11.5.4]
• Les gouvernements sont de plus en plus nombreux à recourir à des incitations fiscales pour le chauffage et le refroidissement à
partir d’ÉR. L’obligation d’utiliser des moyens de chauffage à partir d’ÉR attire l’attention du fait de sa capacité potentielle d’encourager
la croissance indépendamment d’un soutien financier public. [11.5.5]
• Dans le secteur des transports, les mandats concernant les carburants produits à partir d’ÉR et les exigences en matière de
mélange sont des facteurs clés du développement de la plupart des entreprises modernes de production de biocarburants.
D’autres politiques incluent des versements publics directs ou des réductions d’impôts. Ces politiques ont influé sur le développement
des échanges internationaux de biocarburants. [11.5.6]
Il importe de disposer d’une certaine souplesse permettant d’apporter les corrections nécessaires à mesure que les technologies, les
marchés et autres facteurs évoluent. Les modalités de la conception et de la mise en oeuvre jouent un rôle essentiel dans l’efficacité et
l’efficience d’une politique. [11.5] Des cadres réglementaires généraux transparents et dynamiques permettent de réduire les risques
liés aux investissements et facilitent la mise en valeur des ÉR et l’évolution des applications à faible coût. [11.5, 11.6]
Les politiques de «facilitation» favorisent le développement et la mise en valeur des ÉR. On peut créer un environnement
favorable aux ÉR en tenant compte des interactions possibles d’une politique donnée avec d’autres politiques relatives aux ÉR et
avec des politiques énergétiques et non énergétiques (concernant par exemple l’agriculture, les transports, la gestion des ressources
en eau et l’urbanisme); en permettant à ceux qui développent les ÉR d’obtenir plus facilement les crédits nécessaires et d’implanter
sans difficulté leurs projets; en éliminant les obstacles qui s’opposent à l’accès aux réseaux et aux marchés pour les installations et
la production d’ÉR; en améliorant l’éducation et la sensibilisation grâce à des initiatives ciblées en matière de communication et de
dialogue; et en assurant un transfert de technologie. Par ailleurs, l’existence d’un environnement «facilitant» peut accroître l’efficacité
et l’efficience des politiques de promotion des ÉR. [9.5.1.1, 11.6]
Deux défaillances distinctes du marché justifient un soutien complémentaire des technologies ÉR innovantes à fort
potentiel de développement technologique, même s’il existe un marché des émissions (ou une politique générale de
tarification des GES). La première de ces défaillances porte sur le coût externe des émissions de GES. La deuxième concerne le secteur
de l’innovation: si des entreprises sous-estiment les avantages futurs des investissements dans l’apprentissage des technologies
ÉR ou si elles ne peuvent pas se procurer ces avantages, elles feront des investissements qui ne seront pas optimaux d’un point de
vue macroéconomique. Outre les politiques de tarification des GES, les politiques propres aux ÉR peuvent être opportunes d’un point
de vue économique si l’on tient compte des possibilités connexes de développement technologique (ou si l’on s’est fixé d’autres
objectifs que l’atténuation des effets du climat). Des conséquences potentiellement négatives telles que le blocage, les «fuites» de
carbone et les effets de rebond devraient être prises en compte lors de la conception d’un ensemble de politiques. [11.1.1, 11.5.7.3]
La documentation existante indique que les objectifs à long terme pour les ÉR et la souplesse permettant de tirer les
enseignements voulus de l’expérience acquise sont essentiels pour assurer une percée marquée et peu coûteuse des
ÉR. Il faut pour cela concevoir systématiquement des cadres réglementaires généraux qui réduisent les risques et procurent des
rendements intéressants pour assurer la stabilité sur une période de temps correspondant aux investissements. Une combinaison
appropriée et fiable des moyens d’action, y compris des politiques d’amélioration du rendement énergétique, est encore plus importante
si l’infrastructure énergétique est encore en cours de développement et qu’on prévoie que la demande d’énergie augmentera à
l’avenir. [11.5, 11.6, 11.7]
26
Résumé à l’intention des décideurs Résumés
8. Progrès des connaissances concernant les énergies renouvelables
Les progrès des connaissances scientifiques et techniques devraient conduire à des améliorations des résultats et à des réductions du
coût des technologies ÉR. D’autres connaissances concernant les ÉR et leur rôle dans la diminution des émissions de GES doivent être
encore acquises dans un certain nombre de secteurs d’envergure, dont les secteurs suivants [pour plus de précisions, voir le tableau 1.1]:
• Coût et calendrier à venir de la mise en valeur des ÉR;
• Potentiel technique réalisable pour les ÉR à toutes les échelles géographiques;
• Problèmes techniques et institutionnels et coût de l’intégration des diverses technologies ÉR dans les systèmes énergétiques et
sur les marchés de l’énergie;
• Évaluations d’ensemble des aspects socioéconomiques et environnementaux des technologies ÉR et des autres technologies
énergétiques;
• Possibilités de répondre aux besoins des pays en développement grâce à des services viables relatifs aux ÉR;
• Mécanismes réglementaires, institutionnels et financiers permettant la mise en valeur à bas coût des ÉR dans des contextes très
divers.
Les connaissances concernant les ÉR et leur potentiel d’atténuation des effets des changements climatiques continuent à progresser.
Les connaissances scientifiques actuelles sont importantes et peuvent faciliter le processus de décision [1.1.8].
TS Résumé technique
Auteurs principaux:
Dan Arvizu (États-Unis d’Amérique), Thomas Bruckner (Allemagne), Helena Chum (États-Unis
d’Amérique/Brésil), Ottmar Edenhofer (Allemagne), Segen Estefen (Brésil), Andre Faaij (Pays-Bas),
Manfred Fischedick (Allemagne), Gerrit Hansen (Allemagne), Gerardo Hiriart (Mexique), Olav Hohmeyer
(Allemagne), K. G. Terry Hollands (Canada), John Huckerby (Nouvelle-Zélande), Susanne Kadner
(Allemagne), Ånund Killingtveit (Norvège), Arun Kumar (Inde), Anthony Lewis (Irlande), Oswaldo Lucon
(Brésil), Patrick Matschoss (Allemagne), Lourdes Maurice (États-Unis d’Amérique), Monirul Mirza
(Canada/Bangladesh), Catherine Mitchell (Royaume-Uni), William Moomaw (États-Unis d’Amérique),
José Moreira (Brésil), Lars J. Nilsson (Suède), John Nyboer (Canada), Ramon Pichs-Madruga (Cuba),
Jayant Sathaye (États-Unis d’Amérique), Janet L. Sawin (États-Unis d’Amérique), Roberto Schaeffer
(Brésil), Tormod A. Schei (Norvège), Steffen Schlömer (Allemagne), Kristin Seyboth (Allemagne/
États-Unis d’Amérique), Ralph Sims (Nouvelle-Zélande), Graham Sinden (Royaume-Uni/Australie),
Youba Sokona (Éthiopie/Mali), Christoph von Stechow (Allemagne), Jan Steckel (Allemagne),
Aviel Verbruggen (Belgique), Ryan Wiser (États-Unis d’Amérique), Francis Yamba (Zambie) et
Timm Zwickel (Allemagne)
Éditeurs-réviseurs:
Leonidas O. Girardin (Argentine) et Mattia Romani (Royaume-Uni/Italie)
Conseiller spécial:
Jeffrey Logan (États-Unis d’Amérique)
Le présent Résumé technique doit être cité ainsi:
Arvizu, D., T. Bruckner, O. Edenhofer, S. Estefen, A. Faaij, M. Fischedick, G. Hiriart, O. Hohmeyer, K. G. T. Hollands, J. Huckerby,
S. Kadner, Å. Killingtveit, A. Kumar, A. Lewis, O. Lucon, P. Matschoss, L. Maurice, M. Mirza, C. Mitchell, W. Moomaw, J. Moreira,
L. J. Nilsson, J. Nyboer, R. Pichs-Madruga, J. Sathaye, J. Sawin, R. Schaeffer, T. Schei, S. Schlömer, K. Seyboth, R. Sims, G. Sinden,
Y. Sokona, C. von Stechow, J. Steckel, A. Verbruggen, R. Wiser, F. Yamba et T. Zwickel, 2011: Résumé technique. In: Rapport
spécial du GIEC sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques [sous la
direction de O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen,
S. Schlömer et C. von Stechow], Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York (État de New York),
États-Unis d’Amérique
27
28
Résumé technique Résumés
Sommaire
1. Vue d’ensemble des changements climatiques et des énergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.1 Contexte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.2 Résumé concernant les ressources énergétiques renouvelables et leur potentiel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.3 Satisfaction des besoins en matière de services énergétiques et situation actuelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.4 Opportunités, obstacles et problèmes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.5 Rôle des politiques, de la recherche-développement, de la mise en valeur et des stratégies de mise en oeuvre. . . . . . . . . . . . 44
2. La bioénergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.1 Introduction à la biomasse et à la bioénergie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2 Potentiel des ressources en bioénergie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3 Technologies et applications de la bioénergie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4 Situation mondiale et régionale des marchés et de la mise en valeur à l’échelon industriel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5 Incidences environnementales et sociales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.6 Perspectives d’amélioration et d’intégration des technologies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.7 Coûts actuels et tendances. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.8 Niveaux de mise en valeur potentiels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3. Énergie solaire directe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2 Potentiel de la ressource. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3 Technologies et applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.4 Situation du marché mondial et régional et utilisation industrielle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.5 Intégration dans un système énergétique élargi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.6 Impacts environnementaux et sociaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Résumés Résumé technique
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3.7 Perspectives en matière d’améliorations technologiques et d’innovations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.8 Tendances en matière de coûts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.9 Mise en valeur potentielle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4. L’énergie géothermique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2 Potentiel de la ressource. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.3 Technologies et applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4 Situation du marché mondial et régional et évolution de l’industrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.5 Impacts environnementaux et sociaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.6 Perspectives en matière d’amélioration, d’innovation et d’intégration des technologies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.7 Tendances en matière de coûts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.8 Potentiel de mise en valeur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5. L’énergie hydroélectrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.2 Potentiel des ressources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3 Technologie et applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.4 Situation mondiale et régionale du marché et développement de l’industrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.5 Intégration dans des systèmes énergétiques plus vastes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.6 Incidences écologiques et sociales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.7 Perspectives d’amélioration et d’innovation des technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.8 Tendances en matière de coûts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
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Résumé technique Résumés
5.9 Potentiel de mise en valeur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.10 Intégration dans des systèmes de gestion des ressources en eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6. L’énergie marine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.2 Potentiel énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6.3 Technologies et applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.4 État du marché et développement du secteur à l'échelle mondiale et régionale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.5 Incidences sur la société et l'environnement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.6 Perspectives d'amélioration, d'innovation et d'intégration technologiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.7 Évolution des coûts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
6.8 Potentiel de mise en valeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7. L’énergie éolienne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2 Potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
7.3 Technologie et applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.4 État du marché et développement du secteur à l’échelle mondiale et régionale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.5 Problèmes à court terme concernant l’intégration au réseau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7.6 Conséquences environnementales et sociales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
7.7 Perspectives d’améliorations et d'innovations technologiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7.8 Évolution des coûts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7.9 Potentiel de mise en valeur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
31
Résumés Résumé technique
8. Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques actuels et à venir . . . 104
8.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.2 Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes d'alimentation électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.3 Intégration des énergies renouvelables dans les réseaux de chauffage et de refroidissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.4 Intégration des énergies renouvelables dans les réseaux de distribution de gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.5 Intégration des énergies renouvelables dans les combustibles liquides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.6 Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes autonomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.7 Les secteurs d’utilisation finale: éléments stratégiques pour trouver des voies de transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
9. Les énergies renouvelables dans le contexte d’un développement durable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.2 Interactions du développement durable et des énergies renouvelables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.3 Incidences sociales, environnementales et économiques: évaluation mondiale et régionale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.4 Incidences des voies de développement durable sur les énergies renouvelables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
9.5 Obstacles aux énergies renouvelables et possibilités offertes par ces énergies dans le cadre d’un développement durable. . . . 129
9.6 Synthèse, lacunes dans les connaissances et besoins futurs en matière de recherche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
10. Potentiel et coûts des mesures d'atténuation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.2 Synthèse des scénarios d’atténuation pour différentes stratégies en matière d’énergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.3 Évaluation de scénarios d’atténuation représentatifs pour différentes stratégies en matière d'énergies renouvelables. . . . 134
10.4 Courbes des coûts régionaux des mesures d’atténuation fondées sur la mise en valeur des sources d’énergie renouvelable. . 138
10.5 Coûts de la commercialisation et de l'utilisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
10.6 Coûts et avantages sociaux et environnementaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
32
Résumé technique Résumés
11. Politiques, financement et mise en oeuvre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
11.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
11.2 Tendances actuelles sur le plan des politiques, du financement et des investissements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
11.3 Éléments moteurs clés, opportunités et avantages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
11.4 Obstacles à l’adoption de politiques en matière d'énergies renouvelables, à leur mise en oeuvre et à leur financement . . . 150
11.5 Expérience concernant les options en matière de politiques et évaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
11.6 Conditions favorables et questions régionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
11.7 Évolution structurelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
33
Résumés Résumé technique
1. Vue d’ensemble des changements
climatiques et des énergies
renouvelables
1.1 Contexte
Toutes les sociétés ont besoin de services énergétiques pour répondre aux besoins
humains fondamentaux (éclairage, cuisson des aliments, confort des espaces,
mobilité, communications, etc.) et pour assurer les processus de production. Aux
fins d’un développement durable, la prestation de services énergétiques doit
être assurée sans incidences néfastes sur l’environnement. Un développement
économique et social durable exige un accès sûr et peu coûteux aux ressources
énergétiques nécessaires pour fournir des services énergétiques essentiels et
viables. Cela peut conduire à l’application de différentes stratégies à diverses
étapes du développement économique. Pour ne pas nuire à l’environnement, les
services énergétiques doivent avoir de faibles incidences sur le milieu et entraîner
peu d’émissions de gaz à effet de serre (GES). Toutefois, selon le quatrième
Rapport d’évaluation du GIEC, les combustibles fossiles représentaient 85 %1 de
l’énergie primaire totale en 2004 tout comme en 2008. En outre, la combustion
de combustibles fossiles était à l’origine de 56,6 % de l’ensemble des émissions
de GES d’origine humaine (éqCO2)2 en 2004. [1.1.1, 9.2.1, 9.3.2, 9.6, 11.3]
Les sources d’énergie renouvelable (ÉR) jouent un rôle dans la prestation
durable de services énergétiques et, en particulier, dans l’atténuation des effets
du changement climatique. Le présent Rapport spécial sur les sources d’énergie
renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques étudie
l’apport et le potentiel actuels des sources d’ÉR à la prestation de services énergétiques
en vue d’un développement économique et social durable. Il inclut des
évaluations des ressources et des technologies disponibles pour ce qui concerne
les ÉR, des coûts et des avantages connexes, des obstacles qui s’opposent à
leur application à grande échelle et des besoins en matière d’intégration, des
scénarios futurs et des politiques envisageables. Il présente en particulier des
informations à l’intention des décideurs, du secteur privé et de la société civile à
propos des points suivants:
• Recensement des ressources énergétiques renouvelables et des technologies
disponibles et incidences des changements climatiques sur ces
ressources [chapitres 2 à 7];
• État actuel des technologies et du marché, perspectives et rythme prévu de
mise en place [chapitres 2 à 7 et 10];
• Options et contraintes de l’intégration dans le système d’approvisionnement
en énergie et d’autres marchés, y compris le stockage de l’énergie,
les modes de transport, l’intégration dans les systèmes existants et autres
options [chapitre 8];
• Liens entre la croissance des ÉR, les opportunités et le développement
durable [chapitre 9];
• Répercussions sur la sûreté de l’approvisionnement énergétique [chapitre 9];
• Coûts, avantages, risques et incidences économiques et environnementaux
de la mise en valeur des ÉR [chapitres 9 et 10];
• Potentiel d’atténuation des ressources énergétiques renouvelables [chapitre 10];
• Scénarios démontrant comment on peut accélérer la mise en valeur de façon
durable [chapitre 10];
• Renforcement des capacités, transfert de technologie et financement [chapitre
11];
• Options stratégiques, résultats et conditions d’efficacité [chapitre 11].
Le Rapport comprend 11 chapitres. Le chapitre 1 présente les ÉR et les changements
climatiques, les chapitres 2 à 7 donnent des informations sur six
technologies faisant appel aux ÉR et les chapitres 8 à 11 portent sur des questions
d’intégration (figure TS.1.1). Le Rapport indique le degré d’incertitude, le
cas échéant3. Le présent Résumé technique donne un aperçu du Rapport, dont il
résume les principales conclusions.
Le Résumé technique ayant à peu près la même structure que le Rapport complet, les
références aux divers chapitres et sections concernés sont indiquées par les numéros
des chapitres et sections correspondants placés entre crochets. On trouvera à
l’annexe I une explication des termes, des abréviations et des symboles chimiques
utilisés dans le présent résumé ; à l’annexe II, les conventions et les méthodes utilisées
pour déterminer les coûts, l’énergie primaire et d’autres éléments à analyser ;
et à l’annexe III, des informations sur le coût moyen actualisé des ÉR.
Les émissions de GES associées à la prestation de services énergétiques sont
une cause majeure d’évolution du climat. Le quatrième Rapport d’évaluation a
conclu que «la plus grande partie de l’augmentation observée de la température
moyenne mondiale depuis la moitié du XXe siècle est très probablement imputable
à l’accroissement observé de la concentration de GES d’origine humaine».
Depuis la publication de ce rapport, cette concentration a continué de croître
jusqu’à dépasser, fin 2010, 390 ppm de dioxyde de carbone (CO2), soit 39 % audessus
des niveaux préindustriels. Depuis 1850 environ, l’exploitation mondiale
de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) a augmenté jusqu’à assurer
l’essentiel de l’approvisionnement en énergie, ce qui a entraîné un accroissement
rapide des émissions de CO2 [figure 1.6]. La quantité de carbone présent
dans les réserves et ressources de combustibles fossiles non encore brûlées
[figure 1.7] a le potentiel, s’il est brûlé dans les siècles à venir, de rejeter de fortes
quantités de CO2 dans l’atmosphère qui dépasseraient les valeurs extrêmes de
tous les scénarios envisagés dans le quatrième Rapport d’évaluation [figure 1.5]
ou dans le chapitre 10 du présent Rapport. [1.1.3, 1.1.4]
Malgré l’important processus de décarbonisation associé, la grande majorité
des projections en cas de non-intervention indiquent, pour 2100, des émissions
beaucoup plus élevées qu’en 2000, donnant lieu à une concentration croissante
de GES et, partant, à une augmentation de la température moyenne du globe.
Pour éviter de telles répercussions défavorables des changements climatiques
sur les ressources en eau, les écosystèmes, la sécurité alimentaire, la santé et
1 Le quatrième Rapport d’évaluation parle de 80 %, pourcentage qui a été converti par suite
du remplacement de la méthode du contenu physique pour la comptabilité de l’énergie par la
méthode de l’équivalent direct, qui est utilisée dans le présent rapport. On trouvera des détails
sur la méthodologie employée dans la section 1.1.9 et l’annexe II (section A.II.4).
2 Les apports d’autres sources et/ou gaz sont les suivants: CO2 émanant du déboisement, de la
décomposition de la biomasse, etc. (17,3 %); CO2 émanant d’autres sources (2,8 %); CH4 (14,3 %);
N2O (7,9 %); et gaz fluorés (1,1 %).
3 Le Rapport prend en compte l’incertitude, par exemple en montrant les résultats d’analyses de
sensibilité et en présentant quantitativement les fourchettes des coûts et des résultats des scénarios.
Le Rapport n’emploie pas la terminologie officielle du GIEC concernant l’incertitude, car au
moment de son approbation, les indications relatives à l’incertitude étaient en cours de révision.
34
Résumé technique Résumés
2. Bioénergie
3. Énergie solaire directe
4. Énergie géothermique
5. Énergie hydroélectrique
6. Énergie marine
7. Énergie éolienne
1. Énergies renouvelables et changements climatiques
8. Intégration des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques actuels et à venir
9. Les énergies renouvelables dans le contexte d’un développement durable
10. Potentiel et coût des mesures d’atténuation
11. Politiques, financement et mise en oeuvre
Chapitres sur l’intégration
Chapitre d’introduction
Chapitres consacrés
aux technologies
Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques
Figure TS.1.1 | Structure du Rapport. [Figure 1.1]
les populations côtières, avec des changements abrupts et potentiellement
irréversibles pour le système climatique, les accords de Cancún préconisent
une limitation de la hausse de la température moyenne à l’échelle du globe
à un maximum de 2 °C au-dessus des valeurs préindustrielles et conviennent
d’envisager de limiter cette hausse à 1,5 °C. Pour être sûr que la hausse de la
température à l’équilibre n’excède pas 2 à 2,4 °C, la concentration de GES dans
l’atmosphère devrait être stabilisée entre 445 et 490 ppm éqCO2. Cela suppose
que, d’ici 2050, les émissions mondiales de CO2 diminuent de 50 à 85 % par
rapport aux niveaux de 2000 et qu’elles commencent à décroître (au lieu de
continuer à augmenter comme maintenant) en 2015 au plus tard. [1.1.3]
Afin de mettre au point des stratégies de réduction des émissions de CO2, on
peut employer l’équation de Kaya pour décomposer les émissions de CO2 liées
à l’énergie en quatre facteurs: 1) la population, 2) le produit intérieur brut (PIB)
par habitant, 3) l’intensité énergétique (l’approvisionnement en énergie primaire
total (AÉPT)) par rapport au PIB) et 4) l’intensité en carbone (émissions de CO2
par rapport à l’AÉPT). [1.1.4]
Émissions de CO2 = population x (PIB/population) x (AÉPT/PIB) x (CO2/AÉPT)
L’évolution annuelle de ces quatre éléments est illustrée à la figure TS.1.2. [1.1.4]
Alors que le PIB par habitant et la croissance démographique sont les facteurs
qui ont eu l’effet le plus important sur l’augmentation des émissions au cours des
décennies précédentes, la diminution de l’intensité énergétique a sensiblement
ralenti cette augmentation de 1971 à 2008. Par le passé, l’intensité en carbone a
chuté grâce à l’amélioration du rendement énergétique, au passage du charbon
au gaz naturel et au développement de l’énergie nucléaire dans les années 70 et
80, impulsé en particulier par les pays visés à l’annexe I4. Ces dernières années
(2000 à 2007), l’augmentation de l’intensité en carbone a été due essentiellement
à l’usage accru du charbon dans les pays développés et en développement,
bien que l’emploi du charbon et du pétrole ait légèrement diminué depuis 2007.
En 2008, cette tendance s’est inversée en raison de la crise financière. Depuis le
début des années 2000, l’approvisionnement en énergie s’est caractérisé par une
plus grande intensité en carbone, ce qui a amplifié l’augmentation résultant de
la croissance du PIB par habitant. [1.1.4]
Sur le plan mondial, on estime que les ÉR ont représenté, en 2008, 12,9 % des
492 EJ correspondant à l’approvisionnement total en énergie primaire. La source
d’ÉR la plus importante a été la biomasse (10,2 %), la majorité (environ 60 %)
des combustibles issus de la biomasse ayant servi à des applications traditionnelles
– cuisson des aliments et chauffage dans les pays en développement –, bien
que l’utilisation de la biomasse moderne ait augmenté rapidement5. L’énergie
hydroélectrique a représenté 2,3 % des ÉR, alors que les autres sources d’ÉR ont
représenté 0,4 % (figure TS.1.3). En 2008, les ÉR ont contribué pour environ 19 %
à l’approvisionnement mondial en électricité (énergie hydroélectrique: 16 %;
autres sources d’ÉR: 3 %). [1.1.5]
La mise en valeur des ÉR a progressé rapidement ces dernières années. Dans
la plupart des cas, l’augmentation de la part des ÉR dans l’éventail des sources
d’énergie va exiger des politiques destinées à stimuler cette évolution du
35
Résumés Résumé technique
Intensité en carbone
Intensité énergétique
PIB par hab.
Population
Évolution du CO2
1971 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2008
−1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
1971 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2008
−2
0
2
4
6
8
CO2 / an [Gt]
CO2 / an [%]
Figure TS.1.2 | Décomposition de l’évolution annuelle absolue (à gauche) et du taux annuel de croissance (à droite) des émissions mondiales de CO2 liées à l’énergie selon les facteurs
de l’équation de Kaya: population (rouge), PIB par habitant (orange), intensité énergétique (bleu clair) et intensité en carbone (bleu foncé) de 1971 à 2008. Les couleurs indiquent
les changements qui se produiraient sous l’effet de chaque facteur pris isolément, les autres facteurs restant constants. Les changements annuels totaux sont indiqués par un triangle
noir. [Figure 1.8]
système énergétique. Les politiques gouvernementales, la diminution du coût
de nombreuses technologies concernant les énergies renouvelables (ou technologies
ÉR), l’évolution du prix des combustibles fossiles et d’autres facteurs ont
contribué à l’augmentation continue de l’emploi des ÉR. Si la part des ÉR reste
relativement modeste, leur développement s’est accéléré au cours des dernières
années, comme l’indique la figure TS.1.4. En 2009, malgré les problèmes financiers
mondiaux, la capacité en matière d’ÉR a continué de croître rapidement:
énergie éolienne (32 %, 38 GW de plus), énergie hydroélectrique (3 %, 31 GW de
plus), énergie photovoltaïque reliée au réseau (53 %, 7,5 GW de plus), énergie
géothermique (4 %, 0,4 GW de plus) et énergie solaire pour la production d’eau
chaude et le chauffage (21 %, 31 GWth de plus). Les biocarburants ont représenté
2 % de la demande mondiale de carburants pour les transports routiers en 2008
et près de 3 % en 2009. La production annuelle d’éthanol est passée à 1,6 EJ (76
milliards de litres) fin 2009 et la production de biogazole à 0,6 EJ (17 milliards de
litres). Sur les 300 GW environ de capacité supplémentaire de production d’électricité
relevée mondialement de 2008 à 2009, 140 GW environ provenaient des
ÉR. Collectivement, les pays en développement disposent de 53 % de la capacité
mondiale de production d’électricité provenant d’ÉR (y compris toutes les formes
d’énergie hydroélectrique), la Chine ayant accru davantage sa capacité de production
d’ÉR que tout autre pays en 2009. Les États-Unis d'Amérique et le Brésil
Énergie éolienne 0,2 %
Énergie géothermique 0,1 %
Énergie marine 0,002 %
Énergie solaire directe 0,1 %
Gaz
22,1 %
Charbon
28,4 %
ÉR
12,9 %
Pétrole
34,6 %
Énergie
nucléaire 2,0%
Énergie
hydroélectrique 2,3 %
Biomasse
10,2 %
Figure TS.1.3 | Proportion des diverses sources d’énergie dans l’approvisionnement mondial total en énergie primaire en 2008 (492 EJ). La biomasse moderne représente 38 % de
la part totale de la biomasse. [Figure 1.10]
: : I
i
36
Résumé technique Résumés
Biocombustibles (y compris le biogaz)
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Énergie solaire thermique
Déchets urbains solides (part renouvelable)
Biomasse primaire solide
pour la production de
chaleur et d’électricité
Énergie hydroélectrique
Énergie solaire photovoltaïque
Énergie marine
Production mondiale d’énergie primaire (EJ/an)
0
10
20
30
40
50
60
0
1
2
3
4
5
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Biocombustibles (y compris le biogaz)
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Énergie solaire thermique
Déchets urbains solides (part renouvelable)
Biomasse primaire solide
pour la production de
chaleur et d’électricité
Énergie hydroélectrique
Énergie solaire photovoltaïque
Énergie marine
Production mondiale d’énergie primaire (EJ/an)
0
10
20
30
40
50
60
0
1
2
3
4
5
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Figure TS.1.4 | Évolution historique de la production mondiale d’énergie primaire émanant de sources d’énergie renouvelable de 1971 à 2008. [Figure 1.12]
Note: Les technologies renvoient à des unités verticales distinctes à des fins de présentation uniquement. Les données sous-jacentes à la figure ont été converties selon la méthode de l’«équivalent direct» pour
prendre en compte la production d’énergie primaire [1.1.9, annexe II.4], sauf que le contenu énergétique des biocombustibles est indiqué selon l’énergie secondaire (la biomasse primaire utilisée pour produire
des biocombustibles étant plus élevée en raison de pertes lors de la conversion) [2.3, 2.4].
ont produit respectivement 54 et 35 % du bioéthanol produit mondialement
en 2009, alors que la Chine occupait la première place en matière d’utilisation
d’eau chaude solaire. Fin 2009, les ÉR utilisées pour la production d’eau chaude
et le chauffage incluaient la biomasse moderne (270 GWth), l’énergie solaire
(180 GWth) et l’énergie géothermique (60 GWth). L’emploi des ÉR (à l’exclusion
de la biomasse traditionnelle) pour répondre aux besoins en énergie des zones
rurales a également augmenté, incluant des centrales hydroélectriques à petite
échelle, diverses solutions faisant appel à la biomasse moderne et des systèmes
photovoltaïques, éoliens ou hybrides associant de multiples technologies au
niveau des ménages ou des villages. [1.1.5]
Il existe de nombreux moyens de réduire les émissions de GES émanant du système
énergétique tout en fournissant les services énergétiques souhaités. On a
recensé, dans le quatrième Rapport d’évaluation, diverses façons de diminuer
les émissions émanant de sources d’énergie qui retiennent la chaleur tout en
fournissant des services énergétiques requis [1.1.6]:
■
■
-L
■
■
- ■
■ r
- -----------r
■
■
37
Résumés Résumé technique
• Améliorer l’efficacité de la conversion, du transport et de la distribution
de l’énergie côté offre, notamment en combinant production de chaleur et
d’électricité;
• Améliorer l’efficacité côté demande dans les secteurs et applications appropriés
(bâtiments, procédés industriels et agricoles, transports, chauffage,
refroidissement, éclairage, etc.);
• Passer des vecteurs énergétiques gros producteurs de GES tels que le charbon
et le pétrole à des vecteurs énergétiques faibles producteurs de GES tels
que le gaz naturel, les combustibles nucléaires et les sources d’ÉR;
• Recourir au captage et au stockage du carbone pour éviter que le CO2
issu de la postcombustion ou de procédés industriels se propage dans
l’atmosphère, cette technologie offrant la possibilité d’éliminer le CO2 de
l’atmosphère lorsque la biomasse est traitée, par exemple par combustion
ou fermentation;
• Changer de comportement de façon à mieux gérer l’exploitation de l’énergie ou
à utiliser moins de biens et de services à forte intensité de carbone et d’énergie.
À l’avenir, la part des applications des ÉR va dépendre fortement des objectifs
en matière d’atténuation des effets des changements climatiques, de l’importance
des services énergétiques nécessaires et des besoins résultants en matière
d’énergie, ainsi que de leurs avantages relatifs dans l’éventail des technologies
peu ou pas gourmandes en carbone (figure TS.1.5). Une évaluation globale de
l’ensemble des mesures d’atténuation envisageables nécessiterait une évaluation
de leur potentiel d’atténuation respectif, des risques associés, de leur coût et
de leur contribution à un développement durable. [1.1.6]
Pour établir un objectif de protection du climat sous forme d’évolution admissible
de la température moyenne à la surface du globe, il faut en gros définir
une limite correspondante de la concentration de GES avec un bilan associé du
Objectif de stabilisation du climat
Trajectoire des émissions de CO2
Combustibles fossiles à émission libre Énergies émettant peu
ou pas de carbone: ÉR, nucléaire, CSC
Bilan du carbone
(limite des émissions cumulées)
Part des énergies renouvelables
dans l’approvisionnement
en énergie primaire
Choix d’un éventail selon
les critères suivants:
•Concurrence économique
•Répercussions sur l’environnement
(au-delà de l’évolution du climat)
• Questions de sécurité
• Aspects sociétaux
«Échelle»: services énergétiques et besoins résultants en matière d’énergie
Rendement énergétique
Figure TS.1.5 | Rôle des énergies renouvelables dans l’éventail des options d’atténuation
émettant peu ou pas de carbone (description qualitative). [Figure 1.14]
CO2 et la trajectoire ultérieure des émissions en fonction du temps, ce qui permet
alors de définir la quantité admissible de combustibles fossiles rejetant librement
des émissions. La contribution complémentaire d’énergies à émission de carbone
faible ou nulle à l'approvisionnement en énergie primaire subit l’influence de
l’«échelle» des services énergétiques requis. [1.1.6]
Comme de nombreuses solutions à bas prix visant à améliorer le rendement
énergétique global sont déjà intégrées dans les scénarios ne supposant aucune
intervention, les possibilités supplémentaires de réduire l’intensité énergétique
afin d’atténuer les effets des changements climatiques sont limitées. Pour qu’on
atteigne des objectifs ambitieux en matière de protection du climat, les seules
améliorations du rendement énergétique ne suffisent pas, et il faut mettre en
oeuvre d’autres technologies émettant peu ou pas de carbone. La part des ÉR dans
cet éventail des technologies à faible émission de carbone dépend largement de la
concurrence économique entre ces technologies, d’une comparaison de la charge
environnementale relative (au-delà de l’évolution du climat) qui leur est associée
ainsi que des questions de sécurité et des aspects sociétaux (figure TS.1.5). [1.1.6]
Il existe déjà un vaste ensemble de connaissances scientifiques concernant les
ÉR et leur contribution possible aux objectifs de réduction des émissions de GES,
qui sont réunies et évaluées dans le présent rapport. Toutefois, compte tenu
notamment de la variabilité des ÉR selon l’endroit considéré, de la diversité
des technologies ÉR, des besoins multiples en matière de services énergétiques
que ces technologies peuvent satisfaire au stade de l’utilisation finale, de l’ensemble
des marchés et dispositions réglementaires régissant leur intégration et
de la complexité des changements de système énergétique, les connaissances
concernant les ÉR et leur potentiel d’atténuation des effets des changements
climatiques continuent de progresser. D’autres connaissances concernant les ÉR
et leur rôle possible dans la réduction des émissions de GES doivent être encore
acquises dans un certain nombre de secteurs d’envergure [1.1.8]:
• Coût et calendrier à venir de la mise en valeur des ÉR;
• Potentiel technique réalisable pour les ÉR à toutes les échelles géographiques;
• Problèmes techniques et institutionnels et coût de l’intégration des diverses
technologies ÉR dans les systèmes énergétiques et sur les marchés de l’énergie;
• Évaluations d’ensemble des aspects socioéconomiques et environnementaux
des technologies ÉR et des autres technologies énergétiques;
• Possibilités de répondre aux besoins des pays en développement grâce à des
services viables concernant les ÉR;
• Mécanismes réglementaires, institutionnels et financiers permettant la mise
en valeur à bas coût des ÉR dans des contextes très divers.
Bien qu’on en sache déjà beaucoup dans chacun de ces secteurs, comme en fait état
le présent rapport, des recherches et une expérience complémentaires permettraient
de réduire encore les incertitudes et de faciliter ainsi la prise de décision concernant
l’emploi des ÉR pour atténuer les effets du changement climatique. [1.1.6]
1.2 Résumé concernant les ressources
énergétiques renouvelables et leur potentiel
Par énergie renouvelable, on entend toute forme d’énergie d’origine solaire, géophysique
ou biologique qui se reconstitue par des processus naturels à un rythme
t
r t
J
)
38
Résumé technique Résumés
de 40 à 90 % environ, et la production de l’énergie mécanique nécessaire aux
transports au moyen de moteurs à combustion interne occasionne des pertes
de 80 % environ. Ces pertes dues à la conversion augmentent la part de l’énergie
primaire issue des combustibles fossiles pour produire de l’électricité et de
l’énergie mécanique à partir de chaleur. La conversion directe en électricité
de l’énergie issue du photovoltaïque solaire, de l’énergie hydroélectrique, de
l’énergie marine et de l’énergie éolienne n’entraîne pas de pertes dues au cycle
thermodynamique (transformation de la chaleur en travail), bien qu’elle souffre
d’autres manques d’efficacité liés à l’extraction de l’énergie nécessaire des flux
naturels d’énergie, lesquels manques peuvent être aussi relativement importants
et irréductibles (chapitres 2-7). [1.2.1]
Certaines technologies ÉR peuvent être mises en oeuvre à l’endroit où elles
sont utilisées (technologies décentralisées), en milieu rural ou urbain, alors que
d’autres sont employées surtout dans de grands réseaux d’énergie (technologies
centralisées). Bien que de nombreuses technologies ÉR soient maîtrisées sur le
plan technique et mises en valeur à grande échelle, d’autres en sont à une étape
moins avancée de maturité technique et de mise en valeur commerciale. [1.2.1]
Le potentiel théorique des ÉR est de loin supérieur à la demande mondiale
d’énergie actuelle et anticipée, mais le défi consiste à maîtriser et exploiter une
part assez importante de ce potentiel pour offrir les services énergétiques voulus
de façon rentable et sans porter atteinte à l’environnement. [1.2.2]
Le potentiel technique mondial des sources d’ÉR ne va pas limiter la croissance
continue du marché. Si un grand nombre d’estimations ont été publiées, des
égal ou supérieur à son taux d’utilisation. L’énergie renouvelable est obtenue à
partir des flux d’énergie continus ou répétitifs qui se produisent dans le milieu
naturel et comprend des ressources telles que la biomasse, l’énergie solaire, l’énergie
géothermique, l’énergie hydroélectrique, les marées et les vagues, l’énergie
thermique des océans et l’énergie éolienne. Il est possible toutefois d’exploiter la
biomasse plus vite qu’elle ne se renouvelle ou d’extraire de la chaleur d’un gisement
géothermique plus vite que les flux de chaleur ne peuvent le reconstituer. Par
ailleurs, le taux d’utilisation de l’énergie solaire directe n’a aucune incidence sur le
rythme auquel elle atteint la Terre. Les combustibles fossiles (charbon, pétrole et
gaz naturel) ne répondent pas à cette définition du fait qu’ils ne se renouvellent
pas dans un délai suffisamment court par rapport à leur taux d’utilisation. [1.2.1]
Il existe un processus en plusieurs étapes par lequel l’énergie primaire est
convertie en vecteur d’énergie, puis en service énergétique. Les technologies ÉR
sont diverses et peuvent répondre à l’ensemble des besoins en matière de services
énergétiques. Divers types d’ÉR peuvent fournir de l’électricité, de l’énergie
thermique et de l’énergie mécanique et produire des combustibles susceptibles
de satisfaire de nombreux besoins en matière de services énergétiques. La figure
TS.1.6 illustre les processus de transformation en plusieurs étapes. [1.2.1]
Comme c’est de services énergétiques et non d’énergie dont ont besoin les
populations, le processus devrait être géré d’une façon efficace, ce qui exige
une moindre consommation d’énergie primaire grâce à des technologies à faible
intensité de carbone qui réduisent au minimum les émissions de CO2. Les procédés
de conversion thermique permettant de produire de l’électricité (notamment
à partir de la biomasse et de l’énergie géothermique) connaissent des pertes
Vecteur d’énergie
Flux d’énergie
utilisable
Combustibles
gazeux
Chaleur Travail
Combustibles
liquides
Combustibles
solides Électricité
Type de conversion
Services
énergétiques
Source d’énergie
primaire
Combustibles
nucléaires
Énergie
Bioénergie géothermique
Conversion
thermique
Services énergétiques
fondés sur la chaleur
Services de chauffage
et d’éclairage directs
Services d’énergie
électrique
Services d’énergie
mécanique
Conversion
cinétique
Combustibles
fossiles
Énergie solaire
directe
Énergie
éolienne
Énergie
hydroélectrique Énergie marine
Figure TS.1.6 | Illustration du cheminement de l’énergie depuis la source jusqu’aux services. Toutes les connexions indiquent les filières énergétiques possibles. Les services énergétiques
proposés aux utilisateurs peuvent être assurés au moyen de quantités différentes d’énergie pour utilisation finale. Cette énergie peut être fournie au moyen de quantités plus
ou moins grandes d’énergie primaire de diverses sources et avec des émissions différentes de CO2 et différents effets sur l’environnement. [Figure 1.16]
39
Résumés Résumé technique
études ont régulièrement montré que le potentiel technique mondial total des
ÉR est nettement plus élevé que la demande mondiale actuelle et prévue d’énergie.
Le potentiel technique de l’énergie solaire est le plus élevé parmi les sources
d’ÉR, mais il existe un potentiel technique important pour toutes les formes d’ÉR.
L’importance absolue du potentiel technique mondial des ÉR dans leur ensemble
est peu susceptible de limiter la mise en valeur de ces énergies. [1.2.3]
La figure TS.1.7 montre qu’en 2008, le potentiel technique6 dépassait très
largement la demande mondiale d’électricité et de chaleur ainsi que de l’approvisionnement
mondial en énergie primaire. Cette figure permet au lecteur de se
faire une idée précise de l’importance relative des ressources énergétiques renouvelables
dans le contexte de la demande et de l’offre actuelles d’énergie, mais on
notera que les potentiels techniques sont très incertains. Le tableau A.1.1 de l’annexe
du chapitre 1 présente des notes et des explications plus détaillées. [1.2.3]
Les ÉR peuvent être intégrées dans tous les types de systèmes électriques, depuis
les vastes réseaux interconnectés d’échelle continentale jusqu’à de petits bâtiments
autonomes. Qu’elle serve à la production d’électricité, au chauffage, au
refroidissement ou à la production de combustibles gazeux ou liquides, l’intégration
des ÉR est contextuelle, propre aux sites et complexe. L’énergie éolienne et
l’énergie solaire, qui sont partiellement répartissables, peuvent être plus difficiles
à intégrer que l’énergie hydroélectrique, la bioénergie et l’énergie géothermique,
qui sont entièrement répartissables. À mesure que la pénétration de l’électricité
issue d’ÉR partiellement répartissables augmente, il devient plus difficile et plus
coûteux de maintenir la fiabilité des systèmes. Un éventail de solutions pour
réduire au minimum les risques et les coûts d’intégration des ÉR peut inclure
le développement d’une production complémentaire souple, le renforcement
et l’élargissement de l’infrastructure et des interconnexions des réseaux, une
demande d’électricité susceptible d’évoluer selon l’offre disponible, la mise en
oeuvre de techniques de stockage de l’énergie (y compris l’énergie hydroélectrique
à base de réservoirs) et la modification des dispositions institutionnelles,
y compris les mécanismes de réglementation et les mécanismes du marché. À
mesure que le niveau de pénétration des ÉR augmente, il devient nécessaire de
mettre en place un ensemble de systèmes et de technologies de communication
peu coûteux et efficaces, ainsi que des compteurs intelligents. [1.2.4]
Les services énergétiques sont les tâches accomplies au moyen de l’énergie. Un
service énergétique donné peut être assuré de nombreuses façons et peut donc
être caractérisé par un rendement énergétique élevé ou faible, donnant lieu à
l’émission d’une quantité relativement minime ou importante de CO2 (selon une
répartition donnée des sources d’énergie). Réduire les besoins en énergie au stade
de la prestation des services énergétiques par le biais du rendement énergétique
est un moyen important de réduire la demande d’énergie primaire. Cela est particulièrement
important pour les sources d’ÉR, qui ont habituellement une densité
Demande mondiale d’électricité,
2008: 61 EJ
Approvisionnement mondial en
énergie primaire, 2008: 492 EJ
Demande mondiale en matière
de chauffage, 2008: 164 EJ
0
10
100
1 000
10 000
100 000
Potentiel technique mondial (EJ/an, échelle logarithmique)
Énergie
solaire directe
Énergie Biomasse
géothermique
Énergie
éolienne
Énergie
marine
Électricité Chauffage Énergie primaire
Énergie
hydroélectrique
Énergie
géothermique
49 837
1 575
500
50
312
10
580
85
331
7
52
50
1 109
118
Max. (EJ/an)
Min. (EJ/an)
Fourchette des estimations des potentiels techniques mondiaux
Fourchette des estimations
résumées dans les chapitres 2 à 7
Maximum
Minimum
Figure TS.1.7 | Fourchettes des potentiels techniques mondiaux des sources d’ÉR selon des études présentées dans les chapitres 2 à 7. La biomasse et l’énergie solaire sont classées parmi
les énergies primaires en raison de leurs usages multiples. On notera que la figure est présentée à l’échelle logarithmique en raison de l’écart important des données évaluées. [Figure 1.17]
Note: Les potentiels techniques évoqués ici représentent les potentiels mondiaux de la production annuelle d’ÉR. On n’en déduit aucun potentiel déjà comptabilisé. On notera que les sources d’électricité
renouvelable peuvent également être utilisées pour le chauffage, alors que la biomasse et les ressources solaires ne sont classées que parmi les énergies primaires mais peuvent être utilisées pour répondre à
divers besoins en matière de services énergétiques. Les fourchettes, déterminées selon diverses méthodes, s’appliquent à diverses années à venir. C’est pourquoi elles ne sont pas strictement comparables selon
les technologies. Pour les données de la figure et des notes supplémentaires pertinentes, voir le tableau A.1.1 (ainsi que les chapitres sous-jacents).
6 On trouvera une définition complète de «potentiel technique» à l’annexe I.
■
I
40
Résumé technique Résumés
de puissance plus faible que les combustibles fossiles ou nucléaires. Les mesures
d’amélioration du rendement sont souvent les solutions les moins chères pour
réduire la demande d’énergie pour utilisation finale. Le présent rapport donne
des définitions précises de diverses dimensions de l’efficacité énergétique. [1.2.5]
Les économies d’énergie résultant de mesures d’amélioration du rendement ne
sont pas toujours pleinement réalisées dans la pratique. Il peut y avoir un effet
rebond, une partie d’une mesure étant alors neutralisée du fait que le coût total
plus faible de l’énergie (dû à son utilisation moindre) nécessaire pour fournir un
service énergétique donné peut conduire à une utilisation accrue de ce service.
On estime que l’effet rebond est sans doute limité par des effets de saturation
variant de 10 à 30 % pour le chauffage des logements et l’emploi de véhicules
dans les pays membres de l’Organisation pour la coopération économique et le
développement (OCDE) et qu’il est très faible pour des appareils plus efficaces et le
chauffage de l’eau. Toutefois, toute mesure d’amélioration du rendement qui permet
de réduire la demande d’énergie à l’échelle macroéconomique fait également
baisser le prix de l’énergie, ce qui conduit à une diminution du prix de l’énergie au
niveau macroéconomique et à des économies supplémentaires (prix plus faible et
utilisation réduite de l’énergie). On prévoit que l’effet rebond sera peut-être plus
important dans les pays en développement et parmi les consommateurs les plus
pauvres. En ce qui concerne l’évolution du climat, la principale préoccupation suscitée
par cet effet est son influence sur les émissions de CO2. [1.2.5]
Le transfert d’émissions de carbone peut aussi réduire l’efficacité des politiques
de réduction du carbone. Si ces politiques ne sont pas appliquées uniformément
dans les divers secteurs et juridictions administratives, il est possible que les activités
entraînant des émissions de carbone se déplacent vers un secteur ou un pays
dépourvu de telles politiques. Toutefois, des recherches récentes montrent que les
estimations concernant le transfert d’émissions de carbone sont trop élevées. [1.2.5]
1.3 Satisfaction des besoins en matière de
services énergétiques et situation actuelle
Sur le plan mondial, les flux d’énergie renouvelable qui ont émané de l’énergie
primaire et qui, par le biais de vecteurs, ont abouti à des utilisations finales et à
des pertes en 2008 sont présentés à la figure TS.1.8. [1.3.1]
En 2008, au niveau mondial, 56 % environ des ÉR servaient à fournir de la
chaleur à des ménages privés, au secteur public et au secteur tertiaire. Pour
l’essentiel, il s’agissait de bois et de charbon, largement utilisés dans les pays
en développement pour la cuisson des aliments. D’autre part, seule une faible
quantité d’ÉR était utilisée dans le secteur des transports. La production d’électricité
représentait 24 % de l’utilisation finale. Les biocarburants représentaient
2 % de la production mondiale de carburants pour les transports routiers et,
globalement, la biomasse traditionnelle (17 %), la biomasse moderne (8 %) et
l’énergie solaire thermique et l’énergie géothermique (2 %) répondaient à 27 %
de la demande mondiale totale de chaleur. [1.3.1]
Alors que les ressources sont manifestement importantes et pourraient théoriquement
répondre à tous les besoins en énergie pendant longtemps, le prix
actualisé de l’énergie produite à l’aide de nombreuses technologies ÉR est actuellement
plus élevé que le prix actuel de l’énergie, bien que, dans de nombreux cas,
les ÉR soient déjà concurrentielles sur le plan économique. Les fourchettes des
coûts actualisés de l’énergie récemment établis pour certaines technologies ÉR
disponibles dans le commerce sont larges et dépendent de divers facteurs, dont
les caractéristiques et l’importance de ces technologies, les variations régionales
des coûts et des performances et les divers taux d’actualisation (figure TS.1.9).
[1.3.2, 2.3, 2.7, 3.8, 4.8, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5, annexe III]
Le coût de la plupart des technologies ÉR a baissé, et d’autres progrès techniques
attendus devraient accentuer encore cette tendance. Ces réductions de coût et
la monétisation du coût externe de l’approvisionnement en énergie devraient
améliorer la compétitivité relative des ÉR. Il en ira de même si les prix du marché
augmentent pour d’autres raisons. [1.3.2, 2.6, 2.7, 3.7, 3.8, 4.6, 4.7, 5.3, 5.7, 5.8,
6.6, 6.7, 7.7, 7.8, 10.5]
La contribution des ÉR à l’approvisionnement en énergie primaire varie sensiblement
selon les pays et les régions. La répartition géographique de la production, de
l’exploitation et de l’exportation des ÉR est en cours de diversification depuis les
pays développés vers des pays en développement, notamment en Asie, y compris
la Chine. Pour ce qui est de la puissance installée renouvelable, la Chine est la première
du monde, suivie des États-Unis d'Amérique, de l’Allemagne, de l’Espagne
et de l’Inde. Les ÉR sont réparties plus uniformément que les combustibles fossiles,
et il existe des pays et des régions particulièrement bien dotées en certaines ÉR.
[1.3.3]
1.4 Opportunités, obstacles et problèmes
Les grands défis énergétiques mondiaux consistent à garantir l’approvisionnement
en énergie pour répondre à l’accroissement de la demande, à offrir
à tous l’accès aux services énergétiques et à réduire le rôle de l’énergie dans
l’évolution du climat. Dans les pays en développement, et notamment les plus
pauvres d’entre eux, il faut de l’énergie pour stimuler la production, l’obtention
de revenus et le développement social et pour atténuer les graves problèmes de
santé dus à l’utilisation de bois de chauffage, de charbon de bois, de déjections
animales et de déchets agricoles. Dans les pays industrialisés, les principales raisons
d’encourager l’utilisation des ÉR sont les réductions des émissions pour
atténuer les effets des changements climatiques, les préoccupations concernant
la sûreté des approvisionnements en énergie et la création d’emplois. Les ÉR
peuvent donner la possibilité de traiter ces problèmes multiples sur le plan de
l’environnement et du développement socioéconomique, y compris l’adaptation
aux changements climatiques. [1.4, 1.4.1]
Certains types de ressources renouvelables sont disponibles dans le monde
entier, par exemple le rayonnement solaire, le vent, l’eau en mouvement, les
vagues, les marées, la chaleur stockée dans les océans et la chaleur issue de
la Terre. Il existe en outre des technologies permettant de maîtriser ces formes
d’énergie. Bien que les opportunités [1.4.1] semblent excellentes, il existe cependant
des obstacles [1.4.2] et des problèmes [1.4.3] qui ralentissent la mise en
valeur des ÉR dans les économies contemporaines. [1.4]
On peut définir les opportunités comme des circonstances favorables à l’action
avec un élément de hasard. Dans un contexte de politique générale, il peut s’agir
de l’anticipation d’avantages supplémentaires pouvant aller de pair avec la mise
41
Résumés Résumé technique
0,002
Approvisionnement
en énergie primaire
Énergie hydroélectrique 11,6 Énergie
d’entrée 17,8
Énergie
électrique de
sortie 13,4
Chaleur de
sortie 0,4
Énergie éolienne 0,8
0,01
0,04
0,003
0,4
Solaire photovoltaïque 0,04
Énergie des marées et des vagues 0,002
Biomasse
combustible et
déchets
renouvelables
50,3
Autres secteurs
43,3
Énergie
géothermique 0,4
Énergie solaire
thermique 0,5
Électricité, production combinée d’électricité
et de chaleur et installations de chauffage
Transports 2,1
Industrie 13,5
Pertes 4,6
Consommation et pertes
totales finales
0,01
0,002
0,2
1,9
7,75
7,6
5,6
0,6
0,2
0,2
0,2
4,0
5,2
0,8
0,2
34,9
11,6
33,7 Secteur résidentiel
0,65 Services commerciaux et publics
0,3 Agriculture et foresterie
0,2 Non précisé
Exploitation traditionnelle non
prise en compte de la biomasse
Solaire thermodynamique 0,002
Figure TS.1.8 | Flux mondiaux d’énergie (EJ) en 2008 émanant d’énergies primaires renouvelables et qui, par le biais de vecteurs, aboutissent à des utilisations finales et à des pertes
(selon les données de l’Agence internationale de l’énergie (AIÉ)). Les «autres secteurs» comprennent l’agriculture, les édifices commerciaux et résidentiels, les services publics et
d’autres secteurs non précisés. Le «secteur des transports» comprend les transports routiers, l’aviation internationale et les soutes maritimes internationales. [Figure 1.18]
en valeur des ÉR, sans que ces avantages soient intentionnellement ciblés. Ces
opportunités se présentent dans quatre grands domaines: développement économique
et social; accès à l’énergie; sécurité énergétique; atténuation des effets
des changements climatiques et réduction des incidences sur l’environnement et
la santé. [1.4.1, 9.2–9.4]
Sur le plan mondial, le revenu par habitant et des indicateurs de portée plus large
tels que l’indicateur du développement humain (IDH) sont corrélés positivement
avec l’utilisation d’énergie par habitant, et la croissance économique peut être
considérée comme le facteur le plus pertinent de l’augmentation de la consommation
d’énergie depuis quelques décennies. Le développement économique a
été associé à un passage de la combustion directe de combustibles à l’utilisation
d’une électricité de plus haute qualité. [1.4.1, 9.3.1]
Dans les pays en développement en particulier, le lien entre le développement
économique et social et le besoin de services énergétiques modernes est
manifeste. L’accès à une énergie propre et fiable est une condition préalable
importante pour les déterminants fondamentaux du développement humain,
qui contribue notamment à l’activité économique, à l’obtention de revenus, à la
réduction de la pauvreté, à la santé, à l’éducation et à l’égalité entre les sexes.
Du fait de leur caractère décentralisé, les technologies ÉR peuvent jouer un rôle
important de stimulation du développement rural. La création de (nouvelles)
possibilités d’emploi est considérée comme un effet positif à long terme des
ÉR, tant dans les pays développés que dans les pays en développement. [1.4.1,
9.3.1.4, 11.3.4]
L’accès à des services énergétiques modernes peut être amélioré par les ÉR. En
2008, 1,4 milliard de personnes n’avaient pas l’électricité, dont 85 % environ se
trouvaient dans des zones rurales, et l’on estimait à 2,7 milliards le nombre de
personnes qui avaient recours à la biomasse traditionnelle pour la cuisson des
aliments. En particulier, le recours aux ÉR dans les applications rurales, l’emploi
de la bioénergie produite localement pour obtenir de l’électricité et l’accès
à des installations propres pour la cuisson vont contribuer à la concrétisation
d’un accès universel aux services énergétiques modernes. L’accès à une énergie
moderne suppose que l’on gravisse les échelons de l’échelle énergétique et que
l’on passe des appareils et combustibles traditionnels à des appareils et combustibles
plus modernes qui soient moins dommageables pour l’environnement et
qui aient moins de répercussions négatives sur la santé. Cette évolution dépend
du niveau des revenus. [1.4.1, 9.3.2]
La sécurité énergétique, qu’on peut caractériser par la disponibilité et la
répartition des ressources ainsi que par la variabilité et la fiabilité de l’approvisionnement
en énergie, peut aussi être améliorée par la mise en valeur des
ÉR. Les technologies ÉR, qui permettent de diversifier l’éventail des sources
42
Résumé technique Résumés
Fourchette de prix du chauffage au mazout ou au gaz
Fourchette de prix de l’électricité non renouvelable
Fourchette de prix de l’essence et du gazole
[cents É.-U.2005/kWh]
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
[dollars É.U.2005/GJ]
Biocombustibles
Chauffage géothermique
Chauffage solaire thermique
Chauffage par la biomasse
Électricité éolienne
Électricité marine
Énergie hydroélectrique
Électricité géothermique
Électricité solaire
Électricité issue de la biomasse
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275
Énergies non
renouvelables
Chauffage
Carburants
Électricité
Limite inférieure
Limite supérieure
Valeurs moyennes
Biocarburants:
1. Éthanol de maïs
2. Biogazole de soja
3. Éthanol de blé
4. Éthanol de canne à sucre
5. Biogazole d’huile de palme
Chauffage par la biomasse:
1. Production combinée de chaleur et d’électricité à
partir de déchets urbains solides
2. Production combinée de chaleur et d’électricité par
digestion anaréobie
3. Production combinée de chaleur et d’électricité par
turbine à vapeur
4. Système de chauffage par granulés
Chauffage solaire thermique:
1. Systèmes de production d’eau chaude dans
les foyers chinois
2. Chauffage de l’eau et des espaces
Chauffage géothermique:
1. Serres
2. Bassins d’aquaculture non couverts
3. Chauffage urbain
4. Pompes à chaleur géothermiques
5. Chauffage géothermique d’immeubles
Biomasse:
1. Cocombustion
2. Production combinée à petite échelle de
chaleur et d’électricité (moteur à combustion
interne alimenté par gazéification)
3. Chargeur direct spécialisé et production combinée
4. Production combinée à petite échelle de chaleur et
d’électricité (turbine à vapeur)
5. Production combinée à petite échelle de chaleur
et d’électricité (cycle organique de Rankine)
Électricité solaire:
1. Solaire thermodynamique
2. Système photovoltaïque à fins commerciales
(un seul axe et panneaux fixes)
3. Système photovoltaïque commercial pour toiture
4. Système photovoltaïque résidentiel pour toiture
Électricité géothermique:
1. Centrale flash à condensation
2. Centrale à cycle binaire
Énergie hydro-électrique:
1. Tous types
Électricité marine:
1. Usine marémotrice
Électricité éolienne:
1. Terrestre
2. Au large des côtes
Électricité Chauffage Carburants
Note: Les valeurs moyennes sont indiquées pour les sous-catégories suivantes, présentées dans l’ordre où apparaissent dans les fourchettes correspondantes (de gauche à droite):
La limite supérieure du coût moyen actualisé de l’énergie pour chaque technologie ÉR est fondée sur une combinaison des valeurs d’entrée les plus favorables, alors que la limite inférieure
est fondée sur une combinaison des valeurs d’entrée les moins favorables. Les fourchettes de référence présentées à l’arrière-plan de la figure pour les sources d’électricité non
renouvelable indiquent le coût moyen actualisé de la production centralisée d’électricité non renouvelable. Les fourchettes de référence pour le chauffage correspondent aux technologies
de production de chaleur selon les prix récemment déterminés du pétrole et du gaz. Les fourchettes de référence pour les carburants sont fondées sur le prix au comptant récemment
déterminé du pétrole brut, qui s’établit entre 40 et 130 dollars É.-U. le baril, et sur le prix hors taxes correspondant du gazole et de l’essence.
IN t ■ I I ■ I ■■
43
Résumés Résumé technique
Figure TS.1.9 | Fourchette des prix normalisés de l’énergie déterminés récemment pour certaines technologies ÉR disponibles dans le commerce par rapport aux prix des énergies
non renouvelables déterminés récemment. Les sous-catégories de technologies et les taux d’actualisation ont été regroupés pour cette figure. On trouvera des figures connexes avec
moins de regroupements ou sans regroupement dans [1.3.2, 10.5, annexe III]. On trouvera en outre dans [10.5] d’autres informations concernant le coût des solutions envisageables
pour l’approvisionnement en énergies non renouvelables. [Figure 10.28]
Figure TS.1.10 | Système de production et d’exploitation d’énergie illustrant le rôle des ÉR ainsi que d’autres possibilités de production. Il faut faire appel à une approche systémique
pour évaluer le cycle de vie. [Figure 1.22]
Conversion de l’énergie
Biomasse énergétique
Récupération et
extraction
Énergie nucléaire
Énergies renouvelables
Énergie fossile
Déplacement des
matières premières
Distribution d’électricité
Transport de
carburants liquides
Transformation
des produits
Coproduits de la biomasse Coproduits
Secteur résidentiel
Secteur commercial
Moyens de transport électriques
Combustion de carburants
Essence/éthanol
Productivité
des moyens de
transport
Productivité
des moyens
de transport
Productivité
économique
Gazole
Consommation d’électricité
CO2
GES
GES
GES GES
GES
GES
GES
GES
Agriculture, foresterie, résidus
Carburants pour l’aéronautique
Fuel de soute
d’énergie, de réduire la vulnérabilité de l’économie à la volatilité des prix et de
rediriger les flux de devises en réduisant les importations d’énergie, diminuent
les inégalités sociales en matière d’approvisionnement en énergie. Actuellement,
les approvisionnements en énergie font la part belle aux combustibles fossiles
(pétrole et gaz naturel), dont les prix sont instables, ce qui a eu d’importantes
répercussions sur la viabilité économique, sociale et environnementale au cours
des dernières décennies, surtout dans les pays en développement et dans ceux
qui importent beaucoup de combustibles. [1.4.1, 9.2.2, 9.3.3, 9.4.3]
L’atténuation des effets du changement climatique est l’un des éléments majeurs
de l’accroissement de la demande de technologies ÉR. Outre qu’elles réduisent
les émissions de GES, ces technologies peuvent aussi offrir des avantages en
ce qui concerne la pollution de l’air et la santé par rapport aux combustibles
fossiles. Cependant, pour évaluer la charge globale du système énergétique
sur l’environnement et la société et déterminer les compromis et les synergies
possibles, il faut aussi tenir compte des incidences sur l’environnement, à part
les émissions et les catégories de GES. En outre, les ressources peuvent être
affectées par l’évolution du climat. Les évaluations du cycle de vie facilitent
la comparaison quantitative du cycle complet des émissions selon les diverses
technologies énergétiques. La figure TS.1.10 illustre l’analyse de la structure du
cycle de vie des émissions de CO2 et indique qualitativement les incidences rela-
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44
Résumé technique Résumés
risques liés à l’utilisation de l’énergie et à l’existence de monopoles (un seul vendeur)
ou de monopsones (un seul acheteur) sur les marchés de l’énergie. D’autres obstacles
économiques sont le coût d’investissement en amont et les risques financiers,
ces derniers étant parfois dus à l’imperfection des technologies. [1.4.2, 1.5, 11.4]
Les obstacles liés à l’information et à la sensibilisation peuvent consister en une
insuffisance des données sur les ressources naturelles, souvent en raison de la
spécificité des sites (régimes des vents locaux, par exemple), en un manque de
ressources humaines qualifiées (capacités), surtout dans les zones rurales des
pays en développement, et en un manque de sensibilisation publique et institutionnelle.
Les obstacles socioculturels sont liés intrinsèquement aux valeurs et aux
normes sociétales et individuelles qui influent sur la perception et l’acceptation
des ÉR et qui peuvent mettre du temps à évoluer. Les obstacles institutionnels et
réglementaires incluent la réglementation actuelle de l’industrie, de l’infrastructure
et du marché de l’énergie. Malgré la libéralisation du marché de l’énergie
dans plusieurs pays au cours des années 90, les structures actuelles de l’industrie
sont encore très concentrées et, dans de nombreux pays, les règlements régissant
les entreprises du secteur énergétique sont toujours conçus en fonction de
fournisseurs monopolistiques ou quasi monopolistiques. La règlementation et les
normes techniques ont évolué selon l’hypothèse que les systèmes énergétiques
sont vastes et centralisés et qu’ils se caractérisent par une densité de puissance
et/ou une tension élevées. Les droits de propriété intellectuelle, les droits de
douane appliqués aux échanges internationaux et le manque de soutien financier
de la part des gouvernements peuvent également constituer des obstacles. [1.4.2]
Les problèmes ne peuvent pas toujours être résolus par des politiques ou des
programmes. Un problème peut résulter du fait qu’une ressource est trop restreinte
pour être utile à un endroit ou pour un but donné. Certaines ressources
renouvelables telles que l’énergie éolienne et l’énergie solaire sont variables et
ne peuvent pas toujours être réparties selon les besoins. En outre, la densité
énergétique de nombre de sources d’énergie renouvelable étant relativement
faible, leur niveau de puissance risque d’être insuffisant en soi pour certaines
utilisations telles que les établissements industriels à très grande échelle. [1.4.3]
1.5 Rôle des politiques, de la recherchedéveloppement,
de la mise en valeur et
des stratégies de mise en oeuvre
La mise en oeuvre de politiques de plus en plus nombreuses et variées concernant
les ÉR, motivées par différents facteurs, a entraîné un développement accéléré
des technologies ÉR ces dernières années. Pour les décideurs qui souhaitent
favoriser la conception et la mise en oeuvre de ces technologies en vue d’atténuer
les effets des changements climatiques, il est indispensable de prendre
en compte la capacité des ÉR à réduire les émissions sur l’ensemble du cycle de
vie, comme il est indiqué dans tous les chapitres du présent rapport consacrés
aux diverses technologies. On a élaboré différentes politiques pour chacune des
phases du processus de mise au point – recherche-développement, essais, mise
en valeur, commercialisation, préparation du marché, pénétration du marché,
maintenance et contrôle – ainsi que pour l’intégration dans le système existant.
[1.4.1, 1.4.2, 9.3.4, 11.1.1, 11.2, 11.4, 11.5]
En général, deux défaillances principales du marché sont prises en compte: 1) les
coûts externes des émissions de GES ne sont pas chiffrés à un niveau approprié;
tives des GES sur les ÉR, l’énergie nucléaire et les combustibles fossiles. [1.4.1,
9.2.2, 9.3.4, 11.3.1]
Le recours à la biomasse traditionnelle a des effets sur la santé du fait de la
concentration élevée de particules en suspension et de monoxyde de carbone,
entre autres polluants. Dans ce contexte, les technologies ÉR de production
d’énergie sans combustion ont la capacité de réduire sensiblement la pollution
locale et régionale de l’air et d’atténuer les incidences associées sur la santé
par comparaison avec la production d’énergie à partir de combustibles fossiles.
Améliorer l’utilisation de la biomasse traditionnelle peut réduire les répercussions
négatives sur le développement durable, y compris pour ce qui concerne la
pollution de l’air locale et intérieure, les émissions de GES, le déboisement et la
dégradation des forêts. [1.4.1, 2.5.4, 9.3.4, 9.3.4, 9.4.2]
Les incidences des systèmes énergétiques sur les ressources en eau dépendent
fortement du choix des technologies et des conditions locales. Par exemple, la
production d’électricité à partir du vent et du photovoltaïque solaire exige très
peu d’eau par comparaison avec les technologies de conversion thermique et
n’a aucune incidence sur la qualité de l’eau et de l’air. Des disponibilités en eau
limitées pour refroidir les centrales thermiques en réduit l’efficacité, ce qui risque
d’affecter les centrales fonctionnant au charbon, à la biomasse, au gaz, à l’énergie
nucléaire et au solaire thermodynamique. Ces dernières années, on a pu observer
une réduction sensible de l’énergie issue des centrales nucléaires et au charbon
lors des épisodes de sécheresse qui se sont produits aux États-Unis et en France. En
particulier, le charbon extrait dans des mines à ciel ouvert entraîne des altérations
majeures des sols; les mines de charbon risquent en effet de créer un drainage
acide dans les mines, et le stockage de cendres de houille risque de contaminer
les eaux souterraines et de surface. La production et le transport de pétrole ont
entraîné des déversements importants sur terre et en mer. La plupart des technologies
ÉR produisent moins de polluants traditionnels de l’air et de l’eau que les
combustibles fossiles, mais elles nécessitent parfois l’occupation de vastes territoires,
comme par exemple la production d’énergie hydroélectrique au moyen de
réservoirs, l’énergie éolienne et les biocombustibles. Comme un certain degré de
changement climatique est désormais inévitable, l’adaptation à ce changement est
aussi une composante essentielle du développement durable. [1.4.1, 9.3.4]
Les obstacles sont définis dans le quatrième Rapport d’évaluation comme «tout
obstacle empêchant la réalisation d’un objectif, d’une mesure d’adaptation ou d’un
potentiel d’atténuation, qui peut être éliminé ou atténué par un programme ou
une mesure stratégique». Les divers obstacles qui s’opposent à l’utilisation des ÉR
peuvent être classés en défaillances du marché et obstacles économiques, obstacles
en matière d’information et de sensibilisation, obstacles socioculturels et obstacles
institutionnels et réglementaires. Les politiques et les mécanismes de financement
permettant d’éliminer ces obstacles sont évalués de façon approfondie dans le chapitre
11. Lorsqu’un obstacle a un rapport particulièrement étroit avec une technologie
donnée, il est étudié dans le chapitre du présent rapport concernant cette technologie
[chapitres 2 à 7]. Le tableau 1.5 du chapitre 1 présente un résumé des obstacles
et des moyens d’action envisageables pour les éliminer. Les défaillances du marché
sont souvent dues à des effets extérieurs, qui ont pour origine une activité humaine
lorsque les responsables de cette activité ne tiennent pas pleinement compte de ses
incidences sur d’autres plans. Une autre défaillance du marché est l’appropriation de
la rente par des monopoles. Dans le cas de la mise en valeur des ÉR, ces défaillances
peuvent être dues à un investissement insuffisant dans l’invention et l’innovation en
matière de technologies ÉR, à des incidences sur l’environnement non chiffrées, aux
45
Résumés Résumé technique
2) la mise en valeur de technologies à faible émission de carbone telles que les
technologies ÉR procure à la société des avantages autres que ceux dont bénéficient
les innovateurs, d’où l’insuffisance des investissements consentis dans ce
domaine. [1.4, 1.5, 11.1, 11.4]
Les décideurs envisagent le marché de plusieurs façons différentes. Il n’existe
aucune liste convenue sur le plan mondial des possibilités d’action ou des groupements
au sujet des ÉR. Dans le présent rapport, par souci de simplification, les
politiques de recherche-développement et de mise en valeur ont été classées
dans les catégories suivantes [1.5.1, 11.5]:
• Incitations fiscales: les acteurs (particuliers, ménages, entreprises) obtiennent
une réduction de leur contribution au trésor public au titre de leur impôt
sur le revenu ou d’autres impôts et taxes;
• Finances publiques: soutien public au titre duquel un rendement financier est attendu
(prêts, participation) ou des engagements financiers sont conclus (garantie);
• Réglementation: règle guidant ou contrôlant la conduite de ceux auxquels
elle s’applique.
La recherche-développement, l’innovation, la diffusion et la mise en valeur de
nouvelles technologies à faible intensité de carbone procurent à la société des
avantages autres que ceux dont bénéficient les innovateurs, ce qui entraîne des
investissements insuffisants dans ces domaines. Ainsi, la recherche-développement
du secteur public peut jouer un rôle important en faisant progresser les
technologies ÉR. Les investissements dans la recherche-développement publique
sont particulièrement efficaces lorsqu’ils s’accompagnent d’autres moyens d’action,
et en particulier de politiques de mise en valeur des ÉR qui accroissent
simultanément la demande de nouvelles technologies ÉR. [1.5.1, 11.5.2]
Il est démontré que certaines politiques sont plus efficaces dans le cas d’une
mise en valeur accélérée des ÉR, mais il n’existe pas de solution unique valable
dans tous les cas. L’expérience montre que diverses politiques ou combinaisons
de politiques peuvent être plus efficaces et efficientes en fonction de facteurs
tels que le niveau de maturité technique, la facilité d’obtention de capitaux, la
facilité d’intégration dans le système existant et la base de ressources énergétiques
renouvelables aux niveaux local et national.
• Plusieurs études ont conclu que certains tarifs de distribution avaient efficacement
assuré la promotion de l’électricité issue d’ÉR, en raison principalement
de l’association de prix fixes à long terme ou du versement de primes, de
connexions au réseau et de l’achat garanti de toute l’électricité produite à partir
d’ÉR. Les politiques de quotas peuvent être efficaces si elles sont conçues
pour réduire les risques, par exemple grâce à des contrats à long terme.
• Les gouvernements sont de plus en plus nombreux à adopter des incitations
fiscales pour le chauffage et le refroidissement à partir d’ÉR. L’obligation de
recourir à un système de chauffage à partir d’ÉR attire l’attention en raison
de sa capacité de favoriser un développement qui soit indépendant du soutien
financier public.
• Dans le secteur des transports, les mandats en carburant renouvelable ou l’obligation
d’utiliser des mélanges comprenant des carburants renouvelables sont
des éléments essentiels du développement de la plupart des industries modernes
des biocarburants. Parmi les autres politiques, on peut citer les versements directs
par les gouvernements et les réductions d’impôts. Ces politiques ont influé sur le
développement des échanges internationaux de biocarburants et de granulés.
Il importera de veiller à ce que les politiques de tarification des ÉR et du carbone
s’influencent mutuellement et qu’elles puissent donc tirer profit des synergies
plutôt que de se neutraliser. À long terme, le soutien à l’acquisition des
connaissances techniques en matière d’ÉR pourra contribuer à réduire le coût
des mesures d’atténuation, et la fixation du prix du carbone pourra accroître la
compétitivité des ÉR. [1.5.1, 11.1, 11.4, 11.5.7]
Les technologies ÉR peuvent jouer un rôle plus important si elles sont mises en
oeuvre parallèlement à des politiques «facilitantes». Un environnement favorable
– ou «facilitant» – pour les ÉR peut être créé en tenant compte des interactions
possibles d’une politique donnée avec d’autres politiques relatives aux ÉR ainsi
qu’avec d’autres politiques ne concernant pas les ÉR. De fait, l’existence d’un environnement
facilitant peut accroître l’efficacité des politiques de promotion des ÉR.
Comme toutes les formes de captage et de production d’ÉR sont fondées sur des
considérations d’ordre spatial, il importe que les politiques tiennent compte de
l’utilisation des sols, de l’emploi, des transports, de la sécurité agricole, hydrique
et alimentaire et des préoccupations commerciales, de l’infrastructure existante et
d’autres particularités sectorielles. Des politiques gouvernementales complémentaires
les unes des autres ont plus de chances d’être fructueuses. [1.5.2, 11.6]
Les progrès des technologies ÉR dans le secteur de l’énergie électrique, par
exemple, exigent des politiques prévoyant leur intégration dans les systèmes
de transmission et de distribution sur le plan technique [chapitre 8] comme sur
le plan institutionnel [chapitre 11]. Le réseau doit pouvoir absorber aussi bien la
production traditionnelle, souvent plus centralisée, que la production moderne à
partir d’ÉR, souvent variable et répartie. [1.5.2, 11.6.5]
Dans le secteur des transports, il faut répondre aux besoins en matière d’infrastructure
pour les biocarburants et pour les véhicules électriques rechargés à
l’hydrogène, équipés de batteries ou hybrides qui sont alimentés par le réseau
électrique ou par une production d’électricité renouvelable en dehors du réseau.
Si les décideurs ont l’intention d’accroître la part des ÉR tout en atteignant des objectifs
ambitieux en matière d’atténuation des effets du climat, des engagements à
long terme et une souplesse suffisante pour tirer les enseignements de l’expérience
acquise seront essentiels. Pour atteindre, sur le plan international, un niveau de stabilisation
de la concentration de GES qui intègre une part importante d’ÉR, il faudra
apporter une modification structurelle aux systèmes énergétiques actuels dans les
quelques décennies qui viennent. Le délai imparti n’est que de quelques dizaines
d’années, et les ÉR doivent être développées et intégrées au sein d’un système édifié
dans le contexte d’une structure énergétique existante très différente de ce qui pourrait
être nécessaire à l’avenir en cas de pénétration plus élevée des ÉR. [1.5.3, 11.7]
Une transition structurelle vers un système énergétique mondial essentiellement fondé
sur les ÉR pourrait commencer par l’octroi d’un rôle important au rendement énergétique
en association avec les ÉR. Il faut de nouvelles politiques allant au-delà de la
recherche-développement pour favoriser la mise en valeur des technologies, la création
d’un environnement facilitant incluant l’éducation et la sensibilisation et la mise au
point systématique de politiques d’intégration englobant des secteurs plus vastes, y
compris l’agriculture, les transports, la gestion des ressources en eau et l’urbanisme.
Une association appropriée et fiable d’instruments divers est encore plus importante
si l’infrastructure énergétique n’est pas encore développée et qu’on prévoie une forte
augmentation de la demande d’énergie à l’avenir. [1.2.5, 1.5.3, 11.7, 11.6, 11.7]
46
Résumé technique Résumés
2. La bioénergie
2.1 Introduction à la biomasse et
à la bioénergie
La bioénergie est intégrée de façon complexe dans les systèmes mondiaux de biomasse
servant à la production de denrées alimentaires, de fourrage, de fibres et de
produits forestiers et dans la gestion de déchets et de résidus. Et surtout, la bioénergie
joue un rôle intime et essentiel dans la vie quotidienne de milliards d’habitants
des pays en développement. La figure TS.2.1 indique les types de biomasse utilisés
pour obtenir de la bioénergie dans les pays en développement et les pays développés.
L’accroissement de la production de bioénergie va nécessiter une gestion
particulièrement efficace des modes d’utilisation des sols et des ressources en eau;
une augmentation de la productivité mondiale des matières premières destinées à
produire des denrées alimentaires, du fourrage, des fibres, des produits forestiers et
de l’énergie; une amélioration considérable des technologies de conversion; et une
meilleure compréhension des interactions sociales, énergétiques et environnementales
complexes qui sont associées à la production et à l’exploitation de la bioénergie.
En 2008, la biomasse représentait environ 10 % (50,3 EJ/an) de la production
mondiale d’énergie primaire (voir le tableau TS.2.1). Les principales utilisations de
la biomasse comprennent deux grandes catégories:
• La biomasse traditionnelle7 à faible efficacité telle que le bois, la paille, les
déjections animales et le fumier est utilisée pour la cuisson des aliments,
l’éclairage et le chauffage, en général par les populations pauvres des pays
en développement. Cette biomasse est surtout brûlée, ce qui a des incidences
très néfastes sur la santé et les conditions de vie. Le charbon de bois devient
de plus en plus un vecteur d’énergie secondaire dans les zones rurales, avec
des possibilités de création de chaînes productives. La figure TS.2.1 b), qui
indique l’importance de l’utilisation de la biomasse traditionnelle, montre
que l’approvisionnement mondial en énergie primaire émanant de la biomasse
traditionnelle évolue de la même façon que la production mondiale de
bois d’industrie. [2.5.4, 2.3, 2.3.2.2, 2.4.2, 2.5.7]
• La bioénergie moderne à haute efficacité recourt à des solides, des liquides et
des gaz plus commodes comme vecteurs d’énergie secondaire en vue de produire
de la chaleur, de l’électricité, de la chaleur et de l’électricité combinées
et des carburants pour divers secteurs. Les biocombustibles liquides comprennent
l’éthanol et le biogazole, qui servent aux transports routiers dans le
monde entier et à certains secteurs industriels. Les gaz dérivés de la biomasse
– et surtout le méthane – émanant de la digestion anaérobie de résidus agricoles
et de déchets urbains solides servent à produire de l’électricité, de la
chaleur ou les deux. L’apport le plus important à ces services énergétiques
est fondé sur des combustibles solides tels que les copeaux, les granulés,
le bois de récupération et autres produits. Le chauffage inclut le chauffage
des espaces et de l’eau, comme dans les systèmes de chauffage urbain. On
estime que l’approvisionnement total estimé en biomasse primaire pour ce qui
concerne la bioénergie moderne est de 11,3 EJ/an et que l’énergie secondaire
d’utilisation finale est d’environ 6,6 EJ/an. [2.3.2, 2.4, 2.4.6, 2.6.2]
En outre, des secteurs industriels tels que l’industrie des pâtes et des papiers, la
foresterie et l’industrie alimentaire consomment environ 7,7 EJ/an de biomasse,
qui sert surtout de source de vapeur à usage industriel. [2.7.2, 8.3.4]
2.2 Potentiel des ressources en bioénergie
La complexité inhérente aux ressources en biomasse rend controversée et difficile
à caractériser l’évaluation de leur potentiel technique d’ensemble. Les évaluations
présentées dans la documentation existante vont d’un potentiel technique
Figure TS.2.1 | a) Parts respectives des sources de biomasse primaire pour la production
d’énergie; b) bois de chauffage employé dans les pays en développement parallèlement aux
niveaux de production de bois d’oeuvre et d’industrie à l’échelle du globe. [Figure 2.1]
Note: 1. Le bois d’oeuvre et d’industrie comprend les billes de sciage et les grumes de tranchage
destinées à l’industrie des produits forestiers ainsi que les copeaux de bois utilisés pour obtenir du
bois à pâte pour la fabrication de papier, de papier journal et de papier kraft. En 2009, en raison du
ralentissement de l’économie, on a observé une chute stabilisée à 3,25 milliards de mètres cubes (au
total) et à 1,25 milliard de mètres cubes (industrie).
Bois de
chauffage
67 %
Charbon
de bois
7 %
Résidus de l’industrie du bois 5 %
Résidus forestiers 1 %
Liqueur noire 1 %
Bois récupéré 6 %
Agriculture
10 %
Déchets urbains solides
et gaz de décharges 3 %
Produits dérivés
de l’agriculture
4 %
Cultures
énergétiques
3 %
Bois de chauffage
Chauffage intérieur, cuisson des aliments et éclairage
dans les pays en développement (95 %)
Bois d’oeuvre et d’industrie mondial
pour les produits
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0 1961
1963
1967
1971
1975
1978
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
[milliards de mètres cubes]
Produits dérivés
de l’élevage
3 %
a)
b)
7 La biomasse traditionnelle se définit comme la consommation de biomasse dans le secteur
résidentiel des pays en développement et désigne l’emploi souvent non durable de bois, de charbon
de bois, de résidus agricoles et de déjections animales pour la cuisson des aliments et le
chauffage. Toutes les autres utilisations de la biomasse se définissent comme la biomasse moderne.
Dans le présent rapport, nous établissons aussi une distinction entre la bioénergie moderne
hautement efficace et les applications industrielles de la bioénergie avec divers degrés d’efficacité
[annexe I]. Le caractère renouvelable et durable du recours à la biomasse est abordé essentiellement
dans les sections 2.5.4 et 2.5.5 respectivement (voir aussi la section 1.2.1 et l’annexe I).
1
47
Résumés Résumé technique
Tableau TS.2.1 | Exemples de flux d’énergie issue de la biomasse traditionnelle et de certaines sources de biomasse moderne en 2008. On trouvera au tableau 2.1 des notes sur les
flux spécifiques et les problèmes de comptabilisation. [Tableau 2.1]
Type
Énergie primaire
approximative (EJ/an)
Efficacité moyenne
approximative (%)
Énergie secondaire
approximative (EJ/an)
Biomasse traditionnelle
Prise en compte dans les statistiques sur le bilan énergétique établies par l’AIE 30,7
10–20
3–6
Évaluée pour les secteurs informels (charbon de bois, par ex.) [2.1] 6–12 0,6–2,4
Biomasse traditionnelle totale 37–43 3,6–8,4
Bioénergie moderne
Production d’électricité et production combinée de chaleur et d’électricité à
partir de biomasse, de déchets urbains solides et de biogaz 4,0 32 1,3
Chauffage des bâtiments résidentiels, publics et commerciaux à l’aide de
biomasse solide et de biogaz 4,2 80 3,4
Carburants pour les transports routiers (éthanol et biogazole) 3,1 60 1,9
Bioénergie moderne totale 11,3 58 6,6
nul (aucune biomasse disponible pour la production d’énergie) à un potentiel
théorique maximal d’environ 1 500 EJ, selon les modèles mondiaux. La figure
TS.2.2 présente un résumé des potentiels techniques déterminés dans de grandes
études, y compris les données émanant de l’analyse des scénarios du chapitre 10.
Pour mettre en perspective le potentiel technique énergétique de la biomasse, la
biomasse mondiale utilisée pour la production d’énergie se chiffre actuellement
à environ 50 EJ/an, et l’ensemble de la biomasse récoltée pour l’obtention de
denrées alimentaires, de fourrage et de fibres, exprimée en équivalent calorique,
est d’environ 219 EJ/an (données de 2000). La presque totalité de la biomasse
mondiale actuellement récoltée serait nécessaire pour obtenir un niveau de mise
en valeur de la bioénergie de 150 EJ/an d’ici 2050. [2.2.1]
Selon une évaluation du potentiel technique fondée sur une analyse de la documentation
disponible en 2007 et d’études de modélisation supplémentaires, la
limite supérieure du potentiel technique pourrait être d’environ 500 EJ en 2050,
comme le montre le graphique cumulé de la figure TS.2.2. Dans cette évaluation,
on suppose l’existence de cadres réglementaires qui assurent une bonne gouvernance
de l’utilisation des terres et des améliorations majeures de la gestion de
l’agriculture et l’on tient compte du caractère limité des ressources en eau, de
la protection de la biodiversité, de la dégradation des sols et de la concurrence
avec les produits alimentaires. Les résidus émanant de la foresterie, de l’agriculture
et des déchets organiques (y compris la part organique des déchets urbains
solides, les déjections animales, les résidus industriels, etc.) sont évalués à 40 à
Approvisionnement mondial
total en énergie primaire
en 2008
Valeur calorique de la
biomasse totale récoltée en
2000 pour l’alimentation,
le fourrage et les fibres
Approvisionnement
mondial total en énergie
primaire issue de la
biomasse en 2008
Approvisionnement
mondial total
en énergie
primaire en 2050
(RE4, 2007)
Potentiel
technique
Biomasse mondiale
pour la production
d’énergie en 2050
(RE4, 2007)
Chapitre 2
Bilan
Niveaux de mise
en valeur atteignables
Fourchette des potentiels
techniques selon la
documentation: 0 à 1 500 EJ
(théorique)
Occupation
des sols:
5 millions de km2
Occupation
des sols:
3 millions de km2
Amélioration de la
productivité des plantes
Potentiel technique selon
un modèle de 2008 et
l’évaluation de la
documentation
Niveaux de mise
en valeur
Chapitre 10
Évaluation des
scénarios
440-600
ppm
<440 ppm
300
265
100
300
150
190
Maximum
Minimum
118
80
20 25
25e percentile
Médiane
75e percentile
Sols de faible rendement
ou dégradés
Terres productives
excédentaires
Foresterie excédentaire
Résidus de la foresterie et
de l’agriculture;
déchets organiques
1000
750
500
250
50
Approvisionnement mondial en énergie primaire [EJ/an]
Projections pour 2050
Figure TS.2.2 | Résumé des principales projections pour 2050 du potentiel technique de la biomasse terrestre mondiale à des fins énergétiques et niveaux de mise en valeur atteignables
par rapport à l’approvisionnement mondial total en énergie primaire et en biomasse en 2008 ainsi qu’à l’équivalent-énergie de la biomasse mondiale totale récoltée. [Figure 2.25]
•• n48
Résumé technique Résumés
170 EJ/an, avec une moyenne estimée d’environ 100 EJ/an. Cette partie du potentiel
technique est relativement certaine, mais la concurrence d’autres applications
pourrait entraîner la disponibilité nette des applications énergétiques vers le bas
de la fourchette. Les produits excédentaires de la foresterie autres que les résidus
forestiers ont un potentiel technique supplémentaire d’environ 60 à 100 EJ/an.
Une estimation basse de la production de cultures énergétiques sur un éventuel
excédent de terres agricoles ou de pâturages de bonne qualité est de 120 EJ/an.
La contribution des terres peu arrosées, marginales ou dégradées pourrait être
de 70 EJ/an de plus. Cela englobe une vaste zone où la pénurie d’eau impose
des limites et où la dégradation des sols est plus marquée. Si l’on suppose un
apprentissage intensif des techniques agricoles destinées à améliorer la gestion
des cultures et de l’élevage, on peut ajouter 140 EJ/an. Selon cette analyse, les
trois catégories prises dans leur ensemble donnent un potentiel technique pouvant
atteindre environ 500 EJ/an (figure TS.2.2).
Le développement de ce potentiel technique nécessiterait des efforts majeurs sur
le plan des politiques, et il est donc probable que la mise en valeur réelle sera
de moindre ampleur et que la base de ressources de la biomasse se limitera à
une partie des résidus et des déchets organiques, à la production de cultures
bioénergétiques sur des terres dégradées ou marginales et à certaines régions
où la biomasse assure un approvisionnement en énergie plus avantageux que les
principales options de référence (comme la production d’éthanol à partir de canne
à sucre). [2.2.2, 2.2.5, 2.8.3]
Les conclusions de l’étude réalisée par des experts sur la base de la documentation
scientifique existante sont les suivantes: [2.2.2–2.2.4]
• Au nombre des facteurs importants figurent 1) la croissance démographique
et le développement économique et technologique, la demande de denrées
alimentaires, de fourrage et de fibres (y compris pour l’alimentation) et les
avancées en matière d’agriculture et de foresterie; 2) les incidences du changement
climatique sur l’utilisation des terres à l’avenir, y compris leur capacité
d’adaptation; 3) l’importance de la dégradation des sols, de la pénurie d’eau
et des exigences en matière de biodiversité et de protection de la nature.
• Les flux de résidus de l’agriculture et de la foresterie et les terres agricoles
non exploitées (ou surexploitées et devenant donc marginales ou dégradées)
sont des sources importantes pour le développement de la production de
biomasse à vocation énergétique, tant à court qu’à long terme. Le maintien
de la biodiversité et la nécessité d’assurer la protection des écosystèmes et
d’empêcher la dégradation des sols imposent des limites à l’extraction de
résidus dans l’agriculture et la foresterie.
• La culture de plantes appropriées (plantes vivaces ou espèces ligneuses, par
exemple) peut permettre d’obtenir des potentiels techniques plus élevés en
rendant possible la production de bioénergie sur des terres peu adaptées aux
cultures vivrières traditionnelles, notamment si l’on considère que les cultures
traditionnelles sur ce genre de terres peuvent donner lieu à des émissions de
carbone du sol.
• Des modes d’utilisation des terres multifonctionnels avec production de bioénergie
intégrée dans l’agriculture et la sylviculture pourraient contribuer au
maintien de la biodiversité et permettre de restaurer ou de maintenir la productivité
des sols et la viabilité des écosystèmes.
• Les régions où l’eau est rare peuvent avoir une production limitée. Il faut tenir
compte du fait que la reconversion des terres en plantations de biomasse
peut réduire les disponibilités en eau en aval. Le recours à des cultures énergétiques
convenables résistant à la sécheresse peut contribuer à l’adaptation
aux conditions de pénurie d’eau. Lors de l’évaluation du potentiel des ressources
en biomasse, il faut analyser soigneusement les contraintes et les
opportunités compte tenu des disponibilités en eau et des usages concurrents.
Compte tenu des restrictions indiquées ci-dessus, l’étude d’experts a conclu que
les niveaux de mise en valeur de la biomasse énergétique d’ici 2050 pourrait être
de l’ordre de 100 à 300 EJ. Toutefois, ce potentiel présente de grandes incertitudes,
notamment pour ce qui concerne la situation du marché et des politiques mises
en oeuvre, et est fortement dépendant du rythme des améliorations apportées
dans le secteur agricole en ce qui concerne la production de denrées alimentaires,
de fourrage, de fibres et les produits forestiers. Selon un exemple tiré de la documentation,
la bioénergie pourrait passer d’environ 100 EJ/an en 2020 à 130 EJ/an
en 2030 et atteindre 184 EJ/an en 2050. [2.2.1, 2.2.2, 2.2.5]
Pour atteindre la limite supérieure du niveau de mise en valeur de 300 EJ/an
mentionnée par l’étude d’experts (voir la figure TS.2.2), il faudrait déployer
d’importants efforts sur le plan des politiques, centrés en particulier sur des
améliorations et une efficacité accrue dans le secteur agricole et sur une bonne
gouvernance de l’utilisation des terres, par exemple par le zonage.
2.3 Technologies et applications
de la bioénergie
Les applications commerciales des technologies bioénergétiques incluent la
production de chaleur (à des échelles allant de la cuisson familiale des aliments
sur des cuisinières à de vastes systèmes de chauffage urbain); la production
d’énergie à partir de la biomasse par combustion, production combinée de
chaleur et d’électricité ou cocombustion de biomasse et de combustibles fossiles;
et la production de biocombustibles liquides de première génération à
partir de cultures d’oléagineux (biogazole) et de plantes destinées à la production
de sucre et d’amidon (éthanol), comme le montrent les traits pleins de
la figure TS.2.3. Cette figure indique aussi les matières premières (comme la
biomasse aquatique), les modes de conversion et les produits en cours d’élaboration8.
[2.3, 2.6, 2.7, 2.8]
La section 2.3 porte sur des questions essentielles relatives à la production de
biomasse et à la logistique de la fourniture de matières premières aux usagers
(particuliers pour la biomasse traditionnelle et moderne, entreprises qui utilisent
et produisent des produits de l’énergie secondaire ou, de plus en plus, un secteur
informel de production et de distribution de charbon de bois). Les technologies
de conversion qui permettent de transformer la biomasse en vecteurs pratiques
d’énergie secondaire sont fondées sur des procédés thermochimiques, chimiques
ou biochimiques et sont résumées dans les sections 2.3.1 à 2.3.3 et 2.6.1 à 2.6.3.
Le chapitre 8 porte sur l’intégration des produits énergétiques dans les systèmes
énergétiques actuels et en cours d’élaboration. [2.3.1–2.3.3, 2.6.1–2.6.3]
8 Les biocombustibles produits par de nouveaux procédés, comme les produits lignocellulosiques,
sont également appelés biocombustibles perfectionnés ou de nouvelle génération.
49
Résumés Résumé technique
2.4 Situation mondiale et régionale des
marchés et de la mise en valeur à l’échelon
industriel
Une étude des marchés et des politiques concernant la biomasse montre que la
bioénergie a connu une évolution rapide ces dernières années, comme dans le
cas de l’utilisation de la biomasse moderne pour obtenir des vecteurs d’énergie
liquides et gazeux (augmentation de 37 % entre 2006 et 2009). Des projections
de l’AIE, notamment, prévoient que la biomasse va contribuer à un accroissement
substantiel de la part des ÉR, déterminé dans certains cas par des objectifs
nationaux. Le commerce international de la biomasse et des biocombustibles a
également pris beaucoup plus d’importance ces dernières années, avec environ
6 % (et jusqu’à 9 % en 2008) de biocombustibles (éthanol et biogazole uniquement)
échangés sur le plan international et un tiers de la production totale de
granulés à vocation énergétique en 2009. Cette production a d’ailleurs favorisé
l’utilisation de la biomasse dans des régions où les approvisionnements étaient
limités et a mobilisé des ressources provenant de régions où la demande était
insuffisante. Néanmoins, il reste de nombreux obstacles au développement d’un
négoce efficace de la biomasse et des biocombustibles qui réponde en même
temps à des critères de durabilité. [2.4.1, 2.4.4]
Dans de nombreux pays, le cadre d’action pour la bioénergie et, en particulier,
les biocombustibles a évolué rapidement et de façon spectaculaire ces dernières
Figure TS.2.3 | Vue schématique des diverses voies bioénergétiques commercialisées (traits pleins) et en cours d’élaboration (pointillés) allant des matières premières de la biomasse à la
chaleur, à l’électricité, à la production combinée de chaleur et d’électricité et aux combustibles liquides ou gazeux en passant par diverses voies de conversion thermochimiques, chimiques,
biochimiques et biologiques. Les produits commercialisés sont signalés par un astérisque. [Figure 2.2, 2.1.1]
Notes: 1) Certaines parties de chaque matière première pourraient être utilisées selon d’autres voies. 2) Chaque voie peut aussi donner lieu à l’élaboration de coproduits. 3) L’amélioration de la biomasse inclut des
procédés de densification (comme la pelletisation, la pyrolyse, la torréfaction, etc.). 4) Processus de digestion anaérobie de divers gaz pouvant être améliorés pour produire du biométhane, essentiellement du méthane,
principale composante du gaz naturel. 5) Il pourrait y avoir d’autres voies de traitement thermique: voie hydrothermique, liquéfaction, etc. Parmi les autres voies chimiques figure la reformation en phase aqueuse.
Matières premières1
Oléagineux
(colza, tournesol, soja, etc.)
Huiles usagées, graisses animales
Cultures destinées
à la production de sucre
et d’amidon
Biomasse lignocellulosique
(bois, paille, cultures énergétiques,
déchets urbains solides, etc.)
Déchets urbains solides
biodégradables
Boues résiduaires, fumier, déchets
humides (déchets agricoles et
alimentaires), macroalgues
Micro-organismes
photosynthétiques
Ex.:microalgues et bactéries
Chaleur et/ou électricité*
Carburants gazeux
Carburants liquides
Biogazole*
Éthanol*, butanols,
hydrocarbures
Gazole synthétique /
gazole renouvelable*
Méthanol, éthanol,
alcools
Autres carburants et
additifs pour carburants
Diméthyléther, hydrogène
Biométhane*
Voies de transformation2
(Amélioration de la biomasse 3) +
Combustion
Transestérification ou
hydrogénation
(Hydrolyse) + Fermentation*
ou traitement microbien
Gazéification
(+ procédé secondaire)4
Pyrolyse5
(+ procédé secondaire)
Digestion anaérobie
(+ amélioration du biogaz)
Autres voies biologiques
ou chimiques
Voies biophotochimiques
années. Le débat sur la biomasse dans le contexte de la concurrence entre denrées
alimentaires et combustibles et les préoccupations croissantes à propos d’autres
conflits a entraîné un fort mouvement en faveur de l’élaboration et de la mise en
oeuvre de critères et de cadres de durabilité et de la modification des niveaux et du
calendrier fixés pour la bioénergie et les biocombustibles. En outre, le soutien en
faveur d’un bioraffinage perfectionné et de solutions de prochaine génération pour
les biocombustibles9 incite à une mise en place plus durable de la bioénergie. [2.4.5]
Un soutien constant et stable des politiques mises en oeuvre a grandement contribué
au renforcement de la capacité de production de biomasse et des marchés
connexes, ce qui a nécessité des infrastructures et une capacité de conversion qui
est devenue de plus en plus compétitive. Cette situation a conduit au succès du
programme brésilien, au point que la production d’éthanol est maintenant moins
chère que la production d’essence. La bagasse de fibre de canne à sucre sert à
produire de la chaleur et de l’électricité, avec un éventail de sources d’énergie
fondé essentiellement sur les ÉR et qui réduise au minimum les importations de
pétrole. La Suède et la Finlande ont aussi connu un développement important de
l’électricité renouvelable et de la gestion de ressources intégrées, qui a débouché
progressivement sur des innovations telles que la symbiose d’entreprises industrielles
coimplantées. Les États-Unis d’Amérique ont pu accroître rapidement leur
9 Les biocombustibles produits au moyen de nouveaux procédés (comme la biomasse lignocellulosique)
sont également appelés biocombustibles perfectionnés.
1, .....
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50
Résumé technique Résumés
production en harmonisant les politiques nationales et celles de leurs différents
États pour ce qui concerne l’électricité dans les années 80 à 90 et les biocombustibles
depuis les années 90 jusqu’à maintenant, alors que le prix du pétrole et
l’instabilité ont augmenté dans les principaux pays producteurs, et favoriser ainsi
le développement rural et la sûreté des approvisionnements en énergie. [2.4.5]
Les pays ont des priorités, des approches, des choix technologiques et des plans de
soutien différents pour développer la bioénergie. La complexité des marchés et des
politiques apparaît lorsque les pays cherchent à trouver le juste milieu entre les priorités
définies en matière d’agriculture et d’utilisation des terres, de sécurité et de
politiques énergétiques, de développement rural et de protection du milieu, tout en
tenant compte de leur stade particulier de développement, de leur accès géographique
aux ressources et de la disponibilité et du prix de ces ressources. [2.4.5, 2.4.7]
À mesure que les politiques relatives à la bioénergie et aux biocombustibles
deviennent plus globales, on observe généralement que la durabilité devient
un critère plus important au départ. Il en va ainsi dans l’Union européenne,
aux États-Unis d’Amérique et en Chine, mais aussi dans de nombreux pays en
développement tels que le Mozambique et la Tanzanie. Il s’agit d’une tendance
positive, mais nullement stabilisée. Les 70 initiatives répertoriées à l’échelle du
globe en 2009 en vue de concevoir et de mettre en oeuvre des cadres pour la
durabilité et des systèmes de certification concernant la bioénergie et les biocombustibles
ainsi que l’agriculture et la foresterie pourraient aboutir à une
fragmentation des efforts déployés. La nécessité d’une harmonisation ainsi que
d’une collaboration et d’un dialogue aux niveaux international et multilatéral est
largement soulignée. [2.4.6, 2.4.7]
2.5 Incidences environnementales et sociales
La production de bioénergie a des interactions complexes avec d’autres systèmes
sociaux et environnementaux. Les préoccupations – qui vont de la santé et de
la pauvreté à la biodiversité et à la rareté et à la qualité des ressources en eau
– varient selon de nombreux facteurs, dont les conditions locales, le choix des
technologies et des matières premières, la formulation des critères de durabilité et
la conception et la mise en oeuvre de projets précis. Le plus important, sans doute,
est la gestion et la gouvernance globales de l’utilisation des terres lorsque la biomasse
est produite à des fins énergétiques, en plus de la satisfaction des besoins
alimentaires ou autres liés à la production agricole, animale et de fibres. [2.5]
Un changement direct d’affectation des terres se produit lorsque la production
de matières premières bioénergétiques modifie un mode existant d’utilisation des
terres, entraînant une modification des stocks de carbone au-dessus du sol et dans
le sol. Un changement indirect d’affectation des terres a lieu lorsqu’une modification
du niveau de production d’un produit agricole (par ex. une réduction de la
production de denrées alimentaires ou d’aliments du bétail due à une reconversion
des terres agricoles pour produire des matières premières bioénergétiques)
entraîne un infléchissement par le biais du marché des activités de gestion des
terres (un changement direct d’affectation des terres, par exemple) en dehors de
la région d’extension de la production primaire. Un changement indirect d’affectation
des terres n’est pas observable directement et est complexe à modéliser et
difficile à attribuer à une seule cause, compte tenu de l’interaction dynamique des
multiples acteurs, secteurs industriels, pays, politiques et marchés. [2.5.3, 9.3.4.1]
Si une augmentation de l’utilisation des terres due à la production de biomasse
à des fins bioénergétiques s’accompagne d’une amélioration de la gestion agricole
(par exemple d’une. augmentation de la production de plantes vivaces et
de bétail sur des sols dégradés), les effets indésirables d’un changement indirect
d’affectation des terres peuvent être évités. Faute d’une gestion appropriée, des
conflits peuvent apparaître. Les performances globales des systèmes de production
bioénergétique sont donc liées à la gestion des terres et à l’exploitation des
ressources en eau. Un équilibre existe entre ces divers facteurs, qu’il convient de
gérer au moyen de stratégies et de décisions appropriées (figure TS.2.4). [2.5.8]
La plupart des systèmes bioénergétiques peuvent contribuer à l’atténuation des
effets du changement climatique s’ils remplacent des systèmes fondés sur les
combustibles fossiles traditionnels et si les émissions émanant de la production de
bioénergie restent faibles. De fortes émissions d’oxyde nitreux résultant de la production
de matières premières et de l’emploi de combustibles fossiles (surtout de
charbon) lors du processus de conversion de la biomasse peuvent avoir des incidences
importantes sur l’atténuation des GES. Pour réduire les émissions de GES,
plusieurs solutions sont envisageables, dont des pratiques exemplaires pour la gestion
des engrais, l’intégration des processus en vue de réduire les pertes au minimum,
l’utilisation de la chaleur excédentaire et l’emploi de la biomasse ou d’autres sources
d’énergie à faible intensité de carbone comme combustibles industriels. Toutefois,
l’efficacité de déplacement (rapport entre les émissions de GES et le carbone présent
dans la biomasse) peut être faible si les matières premières supplémentaires de la
biomasse sont employées pour obtenir une énergie à usage industriel dans le processus
de conversion, sauf si l’énergie déplacée provient du charbon. Si les matières
premières émanant de la biomasse servent à produire à la fois des combustibles
liquides et de l’électricité, l’efficacité de déplacement peut être élevée. [2.5.1–2.5.3]
Il existe diverses méthodes d’évaluation des émissions de GES correspondant
aux principales options en matière de biocombustibles de première et de deuxième
génération. Des projets bioénergétiques bien administrés peuvent réduire
sensiblement ces émissions par rapport aux procédés fondés sur des combustibles
fossiles, surtout dans le cas de la biomasse lignocellulosique utilisée pour
produire de l’électricité et de la chaleur et lorsque cette matière première est
disponible dans le commerce. Des avantages peuvent être obtenus en utilisant
de façon appropriée des résidus agricoles et des déchets organiques, principalement
des résidus animaux. La plupart des systèmes actuels de production de
biocombustibles permettent de réduire très nettement les émissions de GES par
rapport aux combustibles fossiles déplacés, si l’on ne tient pas compte des effets
des changements indirects d’affectation des terres. La figure T.S.2.5 donne un
aperçu des fourchettes d’émissions de GES pendant leur cycle de vie associées à
diverses technologies de production d’énergie à partir de la biomasse moderne
par comparaison avec les systèmes de référence correspondants faisant appel aux
combustibles fossiles qui sont utilisés couramment dans ces secteurs. Des chaînes
à usage commercial telles que la production directe d’électricité à partir de la biomasse,
la conversion des biogaz issus de la digestion anaérobie en électricité et
les techniques de chauffage modernes très efficaces qui sont présentées à droite
de la figure permettent de fortement réduire les émissions de GES par comparaison
avec les technologies fondées sur les combustibles fossiles. On trouvera à la
figure 2.11 davantage de détails sur la méta-analyse des GES, où sont comparées
de multiples technologies de production d’électricité à partir de la biomasse et où
l’on constate que la majorité des estimations des émissions de GES pendant leur
cycle de vie se situent entre 16 et 74 g éqCO2/kWh.
51
Résumés Résumé technique
Changements
climatiques
Risques
1. Situation inchangée
2. Irréductibilité de la
croissance et
de l’environnement
• Denrées alimentaires
par rapport
aux combustibles
1. Bonne gouvernance
• Politiques de soutien
2. Exploitation durable
des ressources
• Services aux écosystèmes
Denrées alimentaires, fourrage, fibres et combustibles
Mesures facilitantes
Microéchelle:
Agrobiodiversité
Mésoéchelle:
Services écologiques,
zones agroécologiques
Macroéchelle:
Biodiversité
Énergie
Utilisation des terres
Interactions
dynamiques
dans l’espace
et le temps
Biomasse
et eau
Figure TS.2.4 | Interactions dynamiques complexes entre la société, l’énergie et l’environnement liées à la bioénergie. Les méthodes fondées sur une production non coordonnée des
denrées alimentaires et des combustibles qui prévalent en cas de mauvaise gouvernance des modes d’utilisation des terres sont des exemples de pratiques inchangées. [Figure 2.15]
Les techniques actuelles et à venir sont abordées pour ce qui concerne le secteur
des transports. Pour les véhicules légers, la canne à sucre actuellement et
les matières premières lignocellulosiques à moyen terme permettent de réduire
sensiblement les émissions par rapport à l’essence. Dans le cas du gazole, la
fourchette des émissions de GES dépendra de l’empreinte carbone des matières
premières. Le biométhane issu de biogaz permet aussi de réduire les émissions
(par rapport au gaz naturel) dans le secteur des transports. [2.5.2, 9.3.4.1]
Lorsque des sols à teneur élevée en carbone (notamment les forêts et surtout les
forêts sur tourbe bien drainées) sont reconvertis dans la production de bioénergie,
les émissions en amont peuvent engendrer un décalage de quelques décennies
à plusieurs siècles avant qu’une réduction nette des émissions soit effective. En
revanche, l’aménagement de plantations bioénergétiques sur des sols marginaux
ou dégradés peut conduire à l’assimilation de CO2 dans ces sols et dans
la biomasse qui y pousse, laquelle, lorsqu’elle est récoltée aux fins de production
d’énergie, remplacera des combustibles fossiles. Une bonne gouvernance du
mode d’utilisation des terres (un zonage approprié, par exemple) et le choix des
systèmes de production de biomasse sont des éléments essentiels pour obtenir
de bonnes performances. L’emploi de déchets organiques de consommation et
de sous-produits de l’agriculture et de la foresterie n’entraîne pas de changement
d’affectation des terres si les sources de biomasse n’ont pas été utilisées à
d’autres fins. [2.5.3]
Les matières premières lignocellulosiques destinées à la production de bioénergie
peuvent réduire la pression qui s’exerce sur les terres cultivables de premier ordre.
En favorisant une augmentation de la productivité de tous les modes d’utilisation
des terres, on réduit les pressions associées à un changement d’affectation des
sols. [2.2.4.2, 2.5.2]
La documentation disponible au sujet du changement indirect d’affectation des
terres montre que les modèles initiaux avaient une résolution géographique insuffisante,
ce qui a conduit à accorder une place trop importante au déboisement
comme mode d’utilisation des terres. Bien qu’une étude de 2008 ait indiqué un
facteur de changement indirect d’affectation des terres de 0,8 (perte de 0,8 ha
de zones forestières par hectare de terres utilisées pour la bioénergie), des
études ultérieures (2010) où l’on a couplé des modèles macroéconomiques et
des modèles biophysiques ont indiqué une réduction jusqu’à une valeur comprise
entre 0,15 et 0,3. Les principaux facteurs sont le taux d’amélioration de la gestion
de l’agriculture et de l’élevage et le taux de mise en valeur de la production de
bioénergie. Les conséquences de l’amélioration des modèles et des données sur la
dynamique réelle de la distribution des sols dans les principaux pays producteurs
de biocombustibles entraînent une réduction des incidences globales des changements
d’affectation des terres, mais toujours avec de grandes incertitudes. Selon
toutes les études, la gestion de l’utilisation des terres dans son ensemble est un
facteur essentiel. La recherche visant à améliorer les méthodes d’évaluation des
52
Résumé technique Résumés
changements d’affectation des terres et à accroître la disponibilité et la qualité
des informations concernant l’utilisation actuelle des sols, les produits issus de la
bioénergie et d’autres facteurs potentiels importants des changements d’affectation
des terres peut faciliter l’évaluation et offrir des outils permettant d’atténuer
les risques de tels changements induits par la bioénergie. [2.5.3, 9.3.4.1]
Les effets de la bioénergie sur la pollution de l’air dépendent de la technologie
bioénergétique employée (y compris les technologies de lutte contre la pollution)
et de la technologie énergétique déplacée. Ainsi, pour ce qui concerne l’utilisation
de la biomasse traditionnelle, l’amélioration des cuisinières fonctionnant à la biomasse
peut permettre une atténuation substantielle et rentable des émissions de
GES, avec des avantages connexes importants du point de vue de la santé et de
la qualité de vie pour les 2,7 milliards de personnes qui ont recours à la biomasse
traditionnelle pour la cuisson des aliments et le chauffage. [2.5.4, 2.5.5]
Faute d’une gestion correcte, l’accroissement de la production de biomasse pourrait
entraîner une augmentation de la concurrence pour l’eau dans des zones
critiques, ce qui est hautement indésirable. L’eau est un problème essentiel qu’il
convient de mieux analyser au niveau régional pour comprendre toutes les conséquences
de l’évolution de la végétation et de la gestion de l’utilisation des terres.
Selon des études récentes, il est possible d’apporter des améliorations considérables
à l’efficacité de l’exploitation des ressources en eau dans le cadre de
l’agriculture traditionnelle, des cultures bioénergétiques et, selon l’endroit et le
climat, des régimes de cultures pérennes, en améliorant la rétention d’eau et en
réduisant l’évaporation directe des sols. [2.5.5, 2.5.5.1]
On peut faire des observations semblables en ce qui concerne la biodiversité, bien
que l’incertitude scientifique soit plus importante en raison de débats en cours sur
les méthodes d’évaluation des incidences sur la biodiversité. Il est clair que le développement
des monocultures à grande échelle au détriment des zones naturelles
est préjudiciable à la biodiversité, comme le souligne la Convention sur la diversité
biologique de 2007. Cependant, l’intégration de diverses graminées vivaces et
cultures ligneuses dans les pratiques agricoles peut aussi accroître la teneur des
sols en carbone et leur productivité, réduire les glissements de terrain superficiels
et les «crues soudaines» locales, créer des couloirs écologiques, atténuer l’érosion
due au vent et à l’eau et réduire la quantité de sédiments et d’éléments nutritifs
transportés dans les cours d’eau. La récolte de la biomasse forestière peut améliorer
les conditions de replantation, accroître la productivité et la croissance des
peuplements restants et réduire les risques pour les espèces sauvages. [2.5.5.3]
Les répercussions sociales d’une vaste augmentation de la production de bioénergie
sont très complexes et difficiles à quantifier. La demande de biocombustibles,
qui est un facteur déterminant de l’accroissement de la demande dans le secteur
agricole et forestier, contribue à une augmentation mondiale du prix des denrées
Substituts du gazole issus de la biomasse,
du charbon et du charbon/biomasse
Émissions de GES pendant le cycle de vie [g éqCO2/MJ]
-100
400
300
200
100
0
600
500
Canne à sucre
Betterave à sucre
Maïs et blé
Lignocellulose
Essence de pétrole
Biogazole d’huiles végétales
Biogazole d’algues
Gazole renouvelable d’huiles végétales
Gazole lignocellulosique de Fischer-Tropsch
Biomasse et CTL (10 % de biomasse avec ou sans électricité)
Biomasse et CTL (10 à 55 % de biomasse avec CSC)
CTL (gazole de Fischer-Tropsch) (avec ou sans électricité)
CTL (gazole de Fischer-Tropsch avec CSC)
Gazole issu du pétrole
Biogaz
Gaz naturel
Biomasse
Biogaz
Charbon
Pétrole
Gaz fossile
Biomasse
Charbon
Pétrole
Gaz naturel
Chauffage électrique d’origine fossile
Chaleur
Éthanol et essence
Transports Électricité
Biomasse et conversion du
charbon en carburant liquide
(CTL)
Biogazole, gazole renouvelable
et gazole de Fischer-Tropsch
Biogaz et gaz
naturel
Économies en matière
d’émissions de CO2
*CSC : captage et stockage du carbone
É
Bioénergie moderne Tr
Énergie émanant de combustibles fossiles
Biomasse et CTL
Figure TS.2.5 | Fourchettes des émissions de GES par unité de production d’énergie (MJ) émanant des principales chaînes de bioénergie moderne par rapport aux systèmes actuels et à
certains systèmes perfectionnés de production d’énergie issue de combustibles fossiles (les variations nettes des stocks de carbone liés aux modes d’utilisation des terres et les incidences de
la gestion des terres étant exclues). Les systèmes commerciaux et en cours d’élaboration (biocombustibles issus d’algues, gazole de Fischer-Tropsch, etc.) pour les technologies faisant appel
à la biomasse et aux sources d’énergie fossiles sont illustrés. Lorsque des technologies de captage et de stockage du carbone sont mises au point, le captage et le stockage des émissions
de carbone issues de la biomasse peuvent compenser les émissions dues à la production d’énergie à partir de combustibles fossiles. [Figure 2.10]
I . I 1 I
·l.' 1 -'-i'
53
Résumés Résumé technique
alimentaires. Même si l’on tient compte de l’avantage d’une hausse des prix pour
les agriculteurs pauvres, cette hausse du prix des denrées alimentaires influe
négativement sur le niveau de pauvreté, la sécurité alimentaire et la malnutrition
des enfants. D’autre part, les biocombustibles peuvent donner aux pays en voie
de développement la possibilité de faire progresser le développement rural et la
croissance de l’agriculture, surtout si cette croissance se révèle durable sur le plan
économique. En outre, il est possible de réduire les dépenses en combustibles
fossiles importés. Toutefois, la possibilité pour les agriculteurs de bénéficier de
ces avantages dépend largement de la façon dont les chaînes de production sont
organisées et dont l’utilisation des terres est gérée. [2.5.7.4–2.5.7.6, 9.3.4]
L’élaboration de cadres et de normes de durabilité peut réduire les incidences négatives
éventuelles de la production de bioénergie et conduire à une efficacité plus
grande que celle des systèmes actuels. Si la bioénergie peut contribuer à une atténuation
des effets des changements climatiques, à une sûreté et à une diversité plus
grandes des approvisionnements en énergie et au développement économique des
pays développés et en développement, les effets de la bioénergie sur la durabilité
de l’environnement peuvent être positifs ou négatifs selon les conditions locales, la
façon dont les critères sont définis et la manière dont les projets sont conçus et mis
en oeuvre, entre autres nombreux facteurs. [2.4.5.2, 2.8.3, 2.5.8, 2.2.5, 9.3.4]
2.6 Perspectives d’amélioration et d’intégration
des technologies
De nouvelles améliorations de la production de matières premières issues de la
biomasse et des technologies de conversion sont possibles et nécessaires pour
que la bioénergie puisse contribuer à l’approvisionnement mondial en énergie
selon la valeur extrême supérieure de l’intervalle des niveaux de mise en valeur
présentés à la figure TS.2.2. Accroître la productivité des terres, que ce soit à des
fins alimentaires ou énergétiques, est une condition préalable essentielle à la
mise en valeur à grande échelle de la biomasse énergétique, car cela libérerait
davantage de terres pour la culture de biomasse et réduirait la demande associée
de terres. En outre, des systèmes multifonctions d’exploitation des sols et des
ressources en eau pourraient être mis en place, la bioénergie et les bioraffineries
étant intégrées dans les systèmes agricoles et forestiers, ce qui contribuerait à la
conservation de la biodiversité et au rétablissement ou au maintien de la productivité
des sols et de la santé des écosystèmes. [2.6.1]
Les matières premières lignocellulosiques sont particulièrement prometteuses
du fait 1) qu’elles ne concurrencent pas directement la production de denrées
alimentaires, 2) qu’elles peuvent être cultivées spécifiquement à des fins énergétiques,
ce qui contribuerait à augmenter la production par unité de surface et à
élargir le marché des produits énergétiques, 3) qu’elles peuvent être récoltées en
tant que résidus de la production végétale et d’autres systèmes qui augmentent
l’efficacité de l’utilisation des terres et 4) qu’elles permettent l’intégration des
activités de gestion des déchets avec diverses autres industries, ce qui offrent des
perspectives de symbiose industrielle au niveau local. La documentation concernant
les technologies de conversion et l’évolution des investissements dans ce
secteur indique que l’industrie est prête à accroître la diversification des produits,
comme l’a fait l’industrie pétrolière, en s’intéressant davantage aux carburants
à haute densité énergétique pour le transport aérien, application pour laquelle
d’autres carburants sans carbone n’ont pas été envisagés. [2.6.4]
Une nouvelle génération de matières premières aquatiques qui produisent des
lipides algaux permettant d’obtenir du gazole, des carburéacteurs ou des produits
à plus haute valeur issus du CO2 et de l’eau avec la lumière du soleil peut donner
lieu à des stratégies susceptibles de réduire les incidences en matière d’utilisation
des terres, les algues pouvant pousser dans des eaux saumâtres, sur des terres
impropres à la culture et dans des eaux contenant des déchets industriels. Les
organismes algaux s’accommodent de l’obscurité et peuvent métaboliser des
sucres pour fournir des combustibles et des produits chimiques. De nombreux
microbes pourraient devenir des usines microscopiques produisant des produits,
des combustibles et des matériaux spécifiques qui réduiraient la dépendance de
la société par rapport aux sources d’énergie fossile. [2.6.1.2, 2.7.3]
Bien que des progrès techniques importants aient été réalisés, le traitement
relativement complexe que doit subir la biomasse lignocellulosique solide et
l’intégration de certaines nouvelles mesures prennent du temps et nécessitent
un soutien pour franchir les étapes les plus périlleuses (la «vallée de la mort»)
du développement dans les usines de démonstration ou prototypes et pendant
la phase de commercialisation précoce. Le coût prévu des biocombustibles issus
d’un grand nombre de sources et procédés est très sensible au prix des matières
premières et varie de 10 à 30 dollars É.-U.2005/GJ. Les académies nationales
américaines prévoient, à l’horizon 2035, une diminution de 40 % des coûts d’exploitation
pour ce qui est des voies biochimiques, qui se situeraient entre 12 et 15
dollars É.-U.2005/GJ. [2.6.3, 2.6.4]
Actuellement, la gazéification de la biomasse fournit environ 1,4 GWth pour les
applications industrielles, les applications thermiques et la cocombustion. Les systèmes
de petite taille allant des cuisinières et des systèmes de digestion anaérobie
aux petits gazogènes ont gagné en efficacité avec le temps. De nombreux acteurs
sont particulièrement intéressés par les centrales à cycle combiné et gazéification
intégrée (IGCC) utilisant la bioénergie comme matière première. S’il semble
que ces centrales seront plus efficaces que les systèmes traditionnels à turbine à
vapeur, elles n’ont cependant pas encore atteint le stade d’une commercialisation
complète. Toutefois, on peut aussi les intégrer plus efficacement à des systèmes
de captage et de stockage du carbone. Outre qu’il sert à produire de l’électricité,
le gaz synthétique issu des unités de gazéification peut aussi servir à produire
une vaste gamme de combustibles (méthanol, éthanol, butanols et gazole synthétique)
ou à produire simultanément de l’électricité et des combustibles. Des
problèmes techniques ont empêché jusqu’ici une mise en valeur rapide de cette
technologie. La transformation de la biomasse en liquides fait appel à des technologies
commerciales mises au point pour les combustibles fossiles. La figure
TS.2.5 présente les prévisions concernant les émissions dues à la transformation
du charbon en combustibles liquides et la compensation des émissions que peut
assurer la biomasse en éliminant des GES de l’atmosphère lorsqu’on la couple
avec des technologies de captage et de stockage du carbone. On prévoit que le
coût de production des produits gazeux (hydrogène, méthane, gaz naturel synthétique),
qui en sont au début de la phase de commercialisation, sera plus faible.
[2.6.3, 2.6.4]
Les huiles pyrolytiques et hydrothermiques sont des huiles transportables à faible
prix utilisées pour la production de chaleur ou pour la production combinée
d’électricité et de chaleur, qui pourraient devenir une matière première utilisable
dans des installations autonomes ou couplée à des raffineries pétrochimiques.
[2.3.4, 2.6.3, 2.6.4, 2.7.1]
54
Résumé technique Résumés
La production de biogaz émanant de divers flux de déchets et leur transformation
en biométhane ont déjà de petits marchés pour des applications multiples, y compris
les transports dans de petits réseaux en Suède et la production de chaleur et
d’électricité dans des pays nordiques et européens. Un facteur essentiel est la combinaison
des flux de déchets, y compris les résidus de l’agriculture. L’amélioration
des technologies et la réduction des coûts sont à cet égard nécessaires. [2.6.3, 2.6.4]
De nombreuses filières faisant appel à la bioénergie et aux biocombustibles permettent
de procéder au captage et au stockage du carbone en offrant d’importantes
possibilités de réduction et de séquestration des émissions. À mesure que les technologies
de captage et de stockage du carbone sont perfectionnées et vérifiées, le
couplage de la fermentation avec des flux de CO2 concentrés ou des systèmes à
cycle combiné et gazéification intégrée offre la possibilité d’obtenir des combustibles
neutres en carbone ou, dans certains cas, des émissions nettes négatives. La
réalisation de cet objectif sera facilitée par des systèmes bien conçus englobant une
sélection de la biomasse, un système d’approvisionnement en matières premières,
la conversion en un vecteur d’énergie secondaire et l’intégration de ce vecteur dans
les systèmes énergétiques actuels et à venir. [2.6.3, 2.6.4, 9.3.4]
2.7 Coûts actuels et tendances
La production de biomasse, la logistique de l’approvisionnement et les processus
de conversion contribuent au coût des produits finals. [2.3, 2.6, 2.7]
L’économie et le rendement des matières premières varient beaucoup selon les
régions du monde et les types de matières premières, les coûts allant de 0,9 à
16 dollars É.-U.2005/GJ (données de 2005 à 2007). La production de matières
premières destinées à la bioénergie concurrence la foresterie et le secteur alimentaire,
mais des systèmes intégrés de production tels que l’agroforesterie ou
les cultures mixtes peuvent offrir des synergies parallèlement à d’autres services
environnementaux. La manutention et le transport de la biomasse depuis les lieux
de production jusqu’aux usines de transformation peuvent représenter 20 à 50 %
du coût total de la production de bioénergie. Des facteurs tels que l’augmentation
d’échelle et les innovations techniques augmentent la concurrence et contribuent
à une baisse de plus de 50 % du coût économique et énergétique des chaînes
d’approvisionnement. La densification par fabrication de granulés ou d’agglomérés
est nécessaire pour le transport à des distances de plus de 50 km. [2.3.2, 2.6.2]
Actuellement, divers systèmes bioénergétiques importants, et en particulier les
systèmes de production d’éthanol à partir de la canne à sucre et les systèmes
de production de chaleur et d’électricité à partir de résidus et de déchets de la
biomasse, peuvent être mis en valeur de façon compétitive. [Tableaux 2.6 et 2.7]
Selon une méthode normalisée présentée à l’annexe II et d’après les données
sur les coûts et les performances résumées à l’annexe III, les coûts de production
estimatifs des systèmes bioénergétiques commerciaux à diverses échelles et selon
les régions géographiques sont résumés à la figure TS.2.6. Les valeurs présentées
sont le coût de production, le coût de la logistique pour l’approvisionnement et le
coût de conversion. [1.3.2, 2.7.2, 10.5.1, annexe II, annexe III]
Les coûts varient selon les régions du monde, les types de matières premières, le
coût de l’approvisionnement en matières premières, l’échelle de production de la
bioénergie et l’époque de l’année, la production étant souvent saisonnière. On
peut prendre des exemples de fourchettes des coûts moyens actualisés10 estimatifs
de la bioénergie commerciale: de 2 à 48 dollars É.-U.2005/GJ environ pour les
biocombustibles liquides et gazeux; de 3,5 à 25 cents É.-U.2005/kWh environ (10 à
50 dollars É.-U.2005/GJ) pour l’électricité et les systèmes de production combinée
de chaleur et d’électricité de plus de 2 MW environ (avec un prix des matières
premières de 3 dollars É.-U.2005/GJ et un coût de l’énergie thermique de 5 dollars
É.-U.2005/GJ pour la vapeur et de 12 dollars É.-U.2005/GJ pour l’eau chaude); et de
2 à 77 dollars É.-U.2005/GJ environ pour les systèmes de chauffage des habitations
et de chauffage urbain avec un coût des matières premières de l’ordre de 0 à
20 dollars É.-U.2005/GJ environ (des déchets solides aux granulés de bois). Ces
chiffres sont fondés sur des données de 2005 à 2008 et sont exprimés en dollars
É.-U.2005 avec un taux d’actualisation de 7 %. Les fourchettes de prix des
biocombustibles indiquées à la figure TS.2.6 sont valables pour les Amériques,
l’Inde, la Chine et les pays d’Europe. Pour les systèmes de chauffage, les prix sont
essentiellement européens, et les prix de l’électricité et de la production combinée
de chaleur et d’électricité correspondent essentiellement aux grands pays
consommateurs. [2.3.1–2.3.3, 2.7.2, annexe III]
À moyen terme, les performances des technologies bioénergétiques actuelles
peuvent encore être considérablement améliorées, alors que les nouvelles technologies
offrent la perspective d’une mise en valeur plus efficace et plus compétitive
de la biomasse à des fins énergétiques (et pour la production de matériaux). Les
systèmes bioénergétiques, notamment aux fins de production d’éthanol et de
bioélectricité, ont donné lieu à un apprentissage technique et à une réduction
connexe des coûts, avec des taux d’apprentissage comparables à ceux d’autres
technologies ÉR. Cela s’applique aux systèmes de culture (à la suite des progrès
de la gestion de l’agriculture pour la canne à sucre et le maïs), aux systèmes
d’approvisionnement et à la logistique (comme on l’a observé dans des pays
nordiques et pour la logistique internationale) et à la conversion (production
d’éthanol, d’électricité et de biogaz), comme l’indique le tableau TS.2.2.
Bien qu’on n’ait pas étudié en détail l’ensemble des possibilités de la bioénergie
présentées au chapitre 2 pour ce qui est de l’apprentissage technique, on a constaté
une réduction du coût et une amélioration des performances environnementales de
plusieurs systèmes bioénergétiques importants. Toutefois, la plupart de ces systèmes
nécessitent encore des subventions gouvernementales allouées pour soutenir le
développement économique (par ex. la réduction de la pauvreté et la sûreté de
l’approvisionnement en énergie) et pour d’autres motifs propres aux pays. Pour ce
qui est de la biomasse traditionnelle, le charbon de bois issu de la biomasse est un
combustible majeur dans les pays en développement et devrait bénéficier de l’adoption
de fours plus efficaces. [2.3, 2.6.1, 2.6.2, 2.6.3, 2.7.2, 10.4, 10.5]
La production concurrentielle de bioélectricité (issue du méthane ou de biocombustibles)
dépend de l’intégration avec les systèmes d’utilisation finale, des
performances d’autres sources telles que l’énergie éolienne ou solaire, du développement
de technologies de captage et de stockage du carbone couplées avec
la conversion du charbon et de l’énergie nucléaire. Une mise en valeur fructueuse
du captage et du stockage du carbone en association avec la conversion de la
10 Comme pour la production d’électricité dans les systèmes de production combinée de chaleur
et d’électricité où, pour les calculs, on a attribué une valeur pour la chaleur coproduite en ce
qui concerne les systèmes de production de biocombustibles, il y a des cas où l’on obtient deux
coproduits, par exemple en transformant la canne à sucre en sucre, en éthanol et en électricité. Le
revenu tiré des coproduits du sucre pourrait être d’environ 2,6 dollars É.-U.2005/GJ et modifierait
d’autant le coût de l’éthanol.
55
Résumés Résumé technique
Figure TS.2.6 | Coût moyen actualisé récent type des services énergétiques émanant de systèmes bioénergétiques disponibles dans le commerce avec un taux d’actualisation de 7 %,
calculé sur un an de coûts des matières premières, qui diffèrent selon les technologies. Ces coûts n’incluent pas les intérêts, les taxes, la dépréciation et l’amortissement [figure 2.18].
Pour les biocombustibles, la fourchette du coût actualisé des combustibles correspond à la production dans un grand nombre de pays, alors que le coût actualisé de l’électricité et de
l’énergie thermique n’est donné que pour les marchés des grands utilisateurs des technologies pour lesquelles des données sont disponibles. Les calculs sont fondés sur un pouvoir
calorifique élevé.
Électricité (combustion directe, lit fluidisé à bulles et fours à grille): 25-100 MW
Électricité (combustion combinée): 25-100 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (fours à grille): 25-100 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (cycle de Rankine à fluide organique): 0,65-1,6 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (turbines à vapeur): 2,5-10 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (gazéification pour moteurs à combustion interne): 2,2-13 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (résidus urbains solides): 1-10 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (turbines à vapeur): 12-14 MW
Production combinée de chaleur et d’électricité (digestion anaérobie): 0,5-5 WW
Chaleur (chauffage des habitations par granulés): 5-100 kW
Combustibles intermédiaires (fioul obtenu par pyrolyse)
Carburants issus de la canne à sucre (éthanol, sucre, électricité)
Carburants issus du maïs (éthanol, fourrage, scieries sans bassins de stockage)
Carburants issus du blé (éthanol, fourrage)
Carburants issus du soja (biogazole)
Carburants issus de l’huile de palme (biogazole)
[dollars É.-U.2005/GJ]
0 5 10 15 20 25 30 35
[cents É.-U.2005/kWh]
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1 Le coût actualisé de l’électricité des options
avec production combinée de chaleur et
d’électricité tient compte de la puissance
thermique en tant que revenu des produits
dérivés;
2 Le coût actualisé de l’énergie thermique
des options avec production combinée
de chaleur et d’électricité ne tient compte
que de la part des coûts liée à la chaleur.
Coût actualisé des carburants
Coût actualisé des combustibles
intermédiaires
Coût actualisé de l’énergie thermique2
Coût actualisé de l’électricité1
biomasse pourrait conduire à l’élimination de GES présents dans l’atmosphère et
à des prix intéressants pour les mesures d’atténuation, mais à ce jour, cette technologie
n’a reçu qu’une attention limitée. [2.6.3.3, 8.2.1, 8.2.3, 8.2.4, 8.3, 9.3.4]
Le tableau TS.2.3 indique que le coût de certaines technologies bioénergétiques clés
devrait diminuer à court et à moyen terme. Des analyses récentes ont montré que
le potentiel d’amélioration des biocombustibles lignocellulosiques est suffisamment
important pour concurrencer le pétrole à des prix variant de 60 à 80 dollars É.-U.2005
le baril (0,38 à 0,44 dollars É.-U.2005 le litre). Les analyses de scénarios actuellement
disponibles indiquent que si, à court terme, la recherche-développement et le soutien
du marché sont suffisants, les progrès techniques pourraient permettre leur
commercialisation vers 2020 (selon le prix du pétrole et du carbone). Selon certains
scénarios, cela impliquerait un changement majeur dans la mise en valeur de la biomasse
à des fins énergétiques, vu qu’une production concurrentielle permettrait de
dissocier la mise en valeur des objectifs stratégiques (mandats) et que la demande
de biomasse passerait des cultures vivrières aux résidus de la biomasse, à la biomasse
forestière et à des systèmes de culture pérenne. À ce jour, on a peu étudié les
conséquences de cette évolution (rapide). [2.8.4, 2.4.3, 2.4.5]
La mise au point de l’éthanol lignocellulosique et les démonstrations le concernant
se poursuivent dans plusieurs pays. Une étape essentielle de cette mise au point est
le prétraitement visant à surmonter le caractère récalcitrant des parois cellulaires des
résidus ligneux, herbacés ou agricoles, afin que les polymères d’hydrates de carbone
puissent subir une hydrolyse (par ex. au moyen d’enzymes) et une fermentation des
sucres en vue d’obtenir de l’éthanol (ou du butanol) et de la lignine et de produire
ensuite de la chaleur ou de l’électricité industrielle. On peut aussi combiner plusieurs
étapes et procéder à un traitement biologique avec de multiples organismes en même
temps. Selon une étude des progrès envisageables dans le domaine des enzymes, on
peut s’attendre, à l’horizon 2030, à une réduction de 40 % des coûts grâce à l’amélioration
des procédés, ce qui ferait baisser le coût estimatif de production d’un montant
variant de 18 à 22 dollars É.-U.2005/GJ (données pilotes) à un montant variant de 12 à
15 dollars É.-U.2005/GJ, c’est-à-dire à une fourchette de prix compétitive. [2.6.3]
La pyrolyse de la biomasse et les principes hydrothermiques se développent aussi
parallèlement à l’industrie du pétrole, et il est démontré sur le plan technique que
l’amélioration des huiles pour obtenir de l’essence ou du gazole de base et même
des carburéacteurs de qualité est possible. [2.6.3]
- ■■■
■
56
Résumé technique Résumés
Des organismes photosynthétiques tels que les algues produisent biologiquement –
à partir de CO2, d’eau et de la lumière solaire – divers hydrates de carbone et lipides
qui peuvent être utilisés directement ou pour obtenir des biocombustibles. Ces
techniques ont un potentiel important à long terme du fait que l’efficacité photosynthétique
des algues est beaucoup plus élevée que celle des cultures d’oléagineux.
Les approvisionnements potentiels en bioénergie issue des plantes sont très incertains,
mais du fait qu’on peut utiliser des eaux saumâtres et des sols très salins pour
leur exploitation, leur utilisation relève d’une stratégie visant à réduire les incidences
liées aux changements d’affectation des terres. [2.6.2, 3.3.5, 3.7.6]
On dispose de peu de données sur la production de biomatériaux, les estimations
du coût des produits chimiques issus de la biomasse sont rares dans la documentation
validée par les milieux scientifiques et les projections pour l’avenir et les
taux d’apprentissage le sont encore plus. Cette situation est liée en partie au fait
que des produits intéressants d’origine biologique pénètrent le marché soit en
tant que constituants partiels de produits d’origine fossile pour l’essentiel, soit en
tant que nouveaux polymères entièrement synthétiques tels que les polyactides
issus de l’acide lactique obtenu par fermentation du sucre. Outre la production
de biomatériaux pour remplacer les combustibles fossiles, des analyses indiquent
que l’emploi en cascade de biomatériaux et l’utilisation subséquente des déchets
pour produire de l’énergie peuvent assurer une atténuation plus efficace et plus
importante par hectare ou par tonne de biomasse utilisée. [2.6.3.5]
2.8 Niveaux de mise en valeur potentiels
Entre 1990 et 2008, l’emploi de la bioénergie a augmenté à un rythme annuel
moyen de 1,5 % pour la biomasse solide, tandis que l’utilisation de la biomasse
moderne pour des vecteurs d’énergie secondaire sous la forme liquide ou gazeuse
a augmenté de 12,1 et de 15,4 % respectivement. Ainsi, la part des biocarburants
pour les transports routiers mondiaux a été de 2 % en 2008. La production d’éthanol
et de biogazole a augmenté de 10 et de 9 % respectivement en 2009 pour
Tableau TS.2.3 | Fourchettes des coûts de production prévus pour des technologies en cours d’élaboration [tableau 2.18]
Technologies bioénergétiques sélectionnées
Secteur énergétique
(électricité, énergie thermique, transports)6
Coûts de production projetés pour 2020-2030
(dollars É.-U.2005/GJ)
Cycle combiné à gazéification intégrée1 Électricité et/ou transports 12,8–19,1 (4,6–6,9 cents/kWh)
Gazole et carburéacteurs renouvelables provenant d’oléagineux Transports et électricité 15–30
Biocarburants lignocellulosiques provenant de sucres2
Transports
6–30
Biocarburants lignocellulosiques provenant de gaz synthétique3 12–25
Biocarburants lignocellulosiques obtenus par pyrolyse4 14–24 (composants de mélanges de carburants)
Biocombustibles et biocarburants gazeux5 Énergie thermique et transports 6–12
Carburants et produits chimiques provenant de plantes aquatiques Transports 30–140
Notes: 1) Prix des aliments pour animaux: 3,1 dollars É.-U.2005/GJ, cycle combiné à gazéification intégrée (à l’avenir): 30 à 300 MW, durée de vie: 20 ans, taux d’actualisation: 10 %; 2) éthanol, butanols, hydrocarbures
microbiens et hydrocarbures microbiens provenant de cultures destinées à la production de sucre ou d’amidon ou de sucres lignocellulosiques; 3) gazole synthétique, méthanol et essence, etc.; voies de fermentation de
gaz synthétique pour obtenir de l’éthanol; 4) pyrolyse et amélioration catalytique de la biomasse pour obtenir des constituants de l’essence et des mélanges diesel ou des carburéacteurs; 5) combustibles synthétiques
pour obtenir du gaz naturel synthétique, du méthane, de l’oxyde de méthyle, de l’hydrogène provenant de la digestion thermochimique et anaérobie de la biomasse (à plus grande échelle). 6) Plusieurs applications
peuvent être couplées avec le captage et le stockage du carbone lorsque ces technologies, y compris le CSC, sont parvenues à maturité et sont donc susceptibles d’éliminer des GES de l’atmosphère.
Tableau TS.2.2 | Courbes d’expérience des principales composantes des systèmes bioénergétiques et des vecteurs d’énergie finale, exprimées en tant que réduction (%) du
coût (ou du prix) par doublement de la production cumulée. TAC: taux d’assimilation des connaissances (ou taux d’apprentissage); N: nombre de doublements de la production
cumulée; R2: coefficient de corrélation des données statistiques; E&M: exploitation et maintenance [tableau 2.17]
Système d’apprentissage TAC (%) Période Région N R²
Production de matières premières
Canne à sucre (tonnes)
Maïs (tonnes)
32±1
45±1,6
1975–2005
1975–2005
Brésil
États-Unis
2,9
1,6
0,81
0,87
Chaînes logistiques
Copeaux de bois émanant de forêts (Suède) 15–12 1975–2003 Suède/Finlande 9 0,87–0,93
Investissements et coûts d’E&M
Centrales de production combinée de chaleur et d’électricité
Centrales de production de biogaz
Production d’éthanol à partir de canne à sucre
Production d’éthanol à partir de maïs (coûts d’E&M uniquement)
19-25
12
19±0,5
13±0,15
1983–2002
1984–1998
1975–2003
1983–2005
Suède
Brésil
États-Unis
2,3
6
4,6
6,4
0,17–0,18
0,69
0,80
0,88
Vecteurs d’énergie finale
Éthanol issu de canne à sucre
Éthanol issu de canne à sucre
Éthanol issu de maïs
Électricité issue de la production combinée de
chaleur et d’électricité à partir de biomasse
Électricité issue de biomasse
Biogaz
7
29
20±0,5
18±0,2
9-8
15
0–15
1970–1985
1985–2002
1975–2003
1983–2005
1990–2002
Inconnue
1984–2001
Brésil
Brésil
États-Unis
Suède
OCDE
Danemark
~6,1
4,6
6,4
~9
n.d.
~10
n.d.
0,84
0,96
0,85–0,88
n.d.
0,97
57
Résumés Résumé technique
atteindre 90 milliards de litres, et les biocarburants ont assuré près de 3 % des
transports routiers mondiaux en 2009, alors que la demande de pétrole diminuait
pour la première fois depuis 1980. Les politiques gouvernementales de divers pays
ont conduit à une multiplication par cinq de la production mondiale de biocombustibles
entre 2000 et 2008. La production d’électricité à partir de la biomasse
et de déchets renouvelables a été de 259 TWh (0,93 EJ) en 2007 et de 267 TWh
(0,96 EJ) en 2009, ce qui correspond à 1 % de l’électricité mondiale et à un doublement
de la production depuis 1990 (131 TWh (0,47 EJ) à cette date). [2.4]
Le niveau prévu de mise en valeur continue de la biomasse à des fins énergétiques
entre 2020 et 2050 varie considérablement selon les études. D’après l’analyse des
données disponibles, la mise en valeur à grande échelle de la biomasse dépend
largement du développement durable de la base de ressources, de la gouvernance
en matière d’utilisation des terres, du développement des infrastructures
et de la réduction du coût des principales technologies, comme dans le cas de
l’exploitation efficace et complète de la biomasse primaire à des fins énergétiques
à partir des matières premières de première génération les plus prometteuses et
de la biomasse lignocellulosique de nouvelle génération. [2.4.3, 2.8]
Les résultats des scénarios résumés à la figure TS.2.7 sont fondés sur les données
fournies par un grand nombre d’équipes de modélisation et sur une vaste gamme
d’hypothèses concernant en particulier la croissance de la demande d’énergie, le
coût et la disponibilité des technologies concurrentes à faible intensité de carbone
et le coût et la disponibilité des technologies ÉR. On prévoit dans la plupart des
scénarios que le recours à la biomasse traditionnelle va se réduire tandis que
l’utilisation de biocombustibles liquides, de biogaz et d’électricité et d’hydrogène
produits à partir de la biomasse aura tendance à augmenter. Les résultats de ces
scénarios pour la mise en valeur de la biomasse à des fins énergétiques en 2020,
2030 et 2050 sont présentés pour trois intervalles de stabilisation des GES fondés
sur le quatrième Rapport d’évaluation: catégories III et IV (440-600 ppm de CO2),
catégories I et II (< 440 ppm de CO2) et scénarios de référence (> 600 ppm de
CO2), tous à l’horizon 2100. [10.1–10.3]
Figure TS.2.7 | a) Approvisionnement mondial en énergie primaire émanant de la biomasse selon divers scénarios à long terme concernant l’électricité, la chaleur et les biocombustibles,
tous considérés comme des formes d’énergie primaire; b) production mondiale de biocombustibles selon divers scénarios à long terme, considérés comme des formes d’énergie
secondaire. À titre de comparaison, les niveaux historiques de 2008 sont indiqués par les petites flèches noires situées sur l’axe de gauche. [Figure 2.23]
a) b)
2020 2030 2050
0
20
40
60
80
100
Production mondiale de biocombustibles liquides [EJ/an]
N=98
Approvisionnement mondial en énergie primaire
émanant de la biomasse [EJ/an]
2020 2030 2050
0
Niveaux de concentration de CO2
Niveaux de référence
Cat. III + IV (440 - 600 ppm)
Cat. I + II (< 440 ppm)
Niveaux de concentration de CO2
50
150
100
Niveaux de référence
N=137
Cat. III + IV (440 - 600 ppm)
Cat. I + II (< 440 ppm)
200
250
300
350
2008
2008
On prévoit que la mise en valeur mondiale de la biomasse à des fins énergétiques
devrait augmenter avec des niveaux plus ambitieux de stabilisation de la concentration
de GES, ce qui indique le rôle à long terme de la biomasse dans la réduction
des émissions mondiales de GES. Les niveaux médians sont de 75 à 85 EJ et de
120 à 155 EJ pour les deux scénarios d’atténuation à l’horizon 2030 et 2050 respectivement,
soit près de deux et trois fois plus que le niveau de mise en valeur en
2008 (50 EJ). Ces niveaux sont semblables aux niveaux moyens de l’étude d’experts
pour 2050. La production mondiale de biocombustibles indiquée à la figure
TS.2.7 b) pour 2020 et 2030 est relativement faible, mais la plupart des modèles
sont dépourvus d’une description détaillée des divers moyens de conversion et du
potentiel d’apprentissage connexe [2.7.3]. Pour le scénario d’atténuation inférieur
à 440 ppm, la production de biocombustibles est six fois (2030) et dix fois (2050)
plus élevée que la valeur réelle de 2008, égale à 2 EJ. [2.2.5, 2.8.2, 2.5.8, 2.8.3]
La meilleure façon d’expliquer la pénétration de la bioénergie par secteur est
de faire appel à un seul modèle offrant une représentation détaillée du secteur
des transports, comme celui utilisé par l’AIE dans ses Perspectives énergétiques
mondiales (WEO) pour 2010, qui modélise aussi les applications de la biomasse
traditionnelle et moderne et qui tient compte des investissements et des objectifs
prévus de l’industrie et des gouvernements. Ce modèle prévoit une augmentation
très sensible du recours à la bioénergie moderne et une diminution de la biomasse
traditionnelle. Ces projections correspondent qualitativement aux résultats présentés
dans le chapitre 10. À l’horizon 2030, selon le scénario WEO d’atténuation à
450 ppm, l’AIE prévoit que, sur le plan mondial, 11 % des carburants seront des
biocarburants, les biocarburants de deuxième génération représentant 60 % des
12 EJ prévus et la moitié de cette quantité devant être produite en poursuivant
les politiques actuellement en vigueur. La biomasse et les déchets renouvelables
fourniraient 5 % de l’électricité mondiale, soit 1 380 TWh/an (5 EJ/an), dont
555 TWh/an (2 EJ/an) résulteraient d’une stratégie rigoureuse concernant l’atténuation
des effets du climat. Le chauffage industriel à partir de la biomasse pour
la vapeur à usage industriel et le chauffage des espaces et de l’eau dans les bâtiments
(3,3 EJ en 2008) doubleraient en valeur absolue par rapport aux niveaux de
■■ ■
■■ ■
•••• •
58
Résumé technique Résumés
2008. Cependant, la demande totale de chauffage devrait diminuer en raison de la
réduction prévue de la biomasse traditionnelle. Le chauffage est considéré comme
un secteur clé pour la poursuite de la croissance de la bioénergie moderne. D’ici
2030, les biocarburants devraient réduire de 17 % les émissions dues aux transports
routiers et de 3 % les émissions dues aux transports aériens. [2.8.3]
2.8.1 Conclusions concernant la mise en valeur: messages
importants relatifs à la bioénergie
Les scénarios à long terme étudiés dans le chapitre 10 font état d’une augmentation
de l’approvisionnement en bioénergie avec des niveaux de plus en plus
ambitieux de stabilisation de la concentration de GES, ce qui indique que la bioénergie
pourrait jouer un rôle majeur à long terme dans la réduction des émissions
mondiales de GES. [2.8.3]
La bioénergie, qui est actuellement la source la plus importante d’ÉR, devrait rester
l’une des principales sources d’ÉR pendant la première moitié de notre siècle. Son
potentiel de croissance est considérable, mais va exiger un développement actif. [2.8.3]
• Des évaluations présentées dans la documentation récente montrent que le
potentiel technique de la biomasse à des fins énergétiques pourrait atteindre
500 EJ/an d’ici 2050. Il existe toutefois de grandes incertitudes à propos de
facteurs importants qui influent sur ce potentiel, tels que la situation du marché
et celle des politiques mises en oeuvre. [2.8.3]
• L’étude d’experts évoquée au chapitre 2 indique que le niveau de mise en valeur
à l’horizon 2050 pourrait être de l’ordre de 100 à 300 EJ/an. La réalisation
Figure TS.2.8 | Canevas selon les principales variables des scénarios SRES utilisées pour modéliser la biomasse et la bioénergie, servant de base aux esquisses pour 2050 adaptées
au présent rapport et employées pour obtenir le graphique cumulé illustrant le potentiel technique de la biomasse à la figure TS.2.2. [Figure 2.26]
Orientation mondiale Orientation régionale
Scénarios SRES du GIEC Matériel/économique
Environnemental/social
Commerce de denrées alimentaires:
Consommation de viande:
Développement technologique:
Fertilisation des cultures vivrières:
Augmentation du degré d’intensité des cultures:
Population en 2050 (milliards de personnes):
Population en 2100 (milliards de personnes):
PIB relatif en 2100:
Commerce de denrées alimentaires:
Consommation de viande:
Développement technologique:
Fertilisation des cultures vivrières:
Augmentation du degré d’intensité des cultures:
Population en 2050 (milliards de personnes):
Population en 2100 (milliards de personnes):
PIB relatif en 2100:
Très faible
Faible
Faible
Faible
Faible
9,4
10,4
44 %
Faible
Élevée
Faible
Élevée
Faible
11,3
15,1
46 %
Maximal
Élevée
Élevé
Très élevée
Élevée
8,7
7,1
100 %
Élevé
Faible
Élevé
Faible
Élevée
8,7
7,1
61 %
(B1)
Monde futur caractérisé par une
convergence de la population
mondiale, avec une évolution
rapide des structures
économiques vers une économie
axée sur les services et
l’information, une faible
intensité matérielle et des
technologies propres et
efficaces en matière de
ressources.
(B2)
Monde axé sur des solutions
locales visant à obtenir une
viabilité économique, sociale
et environnementale à long
terme. Évolution des
technologies moins rapide et
plus diverse.
(A1)
Monde futur caractérisé par
une croissance économique
très rapide, des pics de la
population mondiale vers le
milieu du siècle, suivis d’une
diminution, et la mise en place
rapide de technologies
nouvelles et plus efficaces.
(A2)
Monde futur très hétérogène,
caractérisé par l’autonomie et
la préservation des
particularités locales. Évolution
des technologies fragmentée
et plus lente.
de ce potentiel représente un défi majeur, mais apporterait une contribution
importante à la demande mondiale d’énergie primaire en 2050, à peu près
égale à la teneur en équivalent chaleur de l’extraction mondiale actuelle de
biomasse dans les secteurs de l’agriculture et de la foresterie. [2.8.3]
• La bioénergie offre un potentiel important de réduction des GES si les ressources
sont développées de façon durable et que des technologies efficaces
soient mises en oeuvre. Certains systèmes actuels et des options cruciales
pour l’avenir – y compris les cultures pérennes, les produits forestiers et les
résidus et déchets de la biomasse ainsi que des technologies perfectionnées
de conversion – peuvent contribuer à réduire très nettement les émissions de
GES, de 80 à 90 % par rapport à la base de référence concernant les énergies
fossiles. Toutefois, la reconversion des terres et la gestion des forêts, qui
conduisent à de vastes pertes des stocks de carbone et à des changements
indirects d’affectation des terres, peuvent restreindre – et dans certains cas
faire plus que neutraliser – les incidences positives nettes de la réduction des
émissions de GES. [2.8.3]
• Afin d’obtenir des niveaux potentiels élevés de mise en valeur de la biomasse
à des fins énergétiques, il importe d’assurer une augmentation modérée de
la demande concurrentielle de denrées alimentaires et de fibres, de gérer
convenablement les terres et de faire en sorte que les rendements agricoles
et forestiers augmentent fortement. Le développement de la bioénergie en
l’absence d’un contrôle et d’une bonne gouvernance de l’utilisation des
terres implique le risque de conflits importants en matière d’approvisionnement
alimentaire, de ressources en eau et de biodiversité ainsi que le risque
d’avantages limités pour ce qui est des GES. Inversement, une mise en oeuvre
selon des cadres de durabilité efficaces pourrait atténuer de tels conflits et
59
Résumés Résumé technique
permettre d’obtenir des résultats positifs, par exemple en matière de développement
rural, d’amélioration des terres et d’atténuation des effets du
changement climatique, en donnant en outre la possibilité d’associer diverses
mesures d’adaptation. [2.8.3]
• Les incidences et les résultats de la production et de l’utilisation de la biomasse
dépendent des régions et des sites considérés. Ainsi, dans le cadre
d’une bonne gouvernance de l’utilisation des terres et du développement
rural, il faut tenir compte, dans les politiques relatives à la bioénergie, des
conditions et des priorités régionales ainsi que des secteurs agricole (agriculture
et élevage) et forestier. Si les ressources potentielles de la biomasse
dépendent des incidences du changement climatique et sont en interaction
avec elles, les incidences précises sont encore mal connues, et il y aura d’importantes
différences régionales à cet égard. La bioénergie et les nouveaux
systèmes de culture (pérennes) offrent également la possibilité d’associer des
mesures d’adaptation (protection des sols, rétention d’eau et modernisation
de l’agriculture) et la production de ressources de biomasse. [2.8.3]
• Plusieurs options importantes concernant la bioénergie (production d’éthanol
à partir de canne à sucre au Brésil, systèmes de transformation de
certains déchets en énergie, cuisinières efficaces faisant appel à la biomasse,
production combinée de chaleur et d’électricité à partir de la biomasse) sont
actuellement compétitives et peuvent donner lieu à d’importantes synergies
avec des options à plus long terme. Les biocarburants lignocellulosiques en
remplacement de l’essence, du gazole et des carburéacteurs, des options
avancées en matière de bioélectricité et des concepts de bioraffinage
peuvent assurer une mise en valeur compétitive de la bioénergie à l’horizon
2020 à 2030. En combinant conversion de la biomasse et captage et
Conditions préalables essentielles
• Mise en place de cadres efficaces pour ce qui concerne la durabilité et de
politiques dynamiques.
• Marchés de la bioénergie bien développés.
• Développement progressif des technologies (bioraffineries, biocombustibles de
nouvelle génération, multiples produits, etc.), utilisation probante des sols
dégradés.
• Les pays en développement parviennent à passer à des technologies plus
efficaces et à mettre en place des bioraffineries à des échelles compatibles
avec les ressources disponibles.
• Le traitement par satellite fait son apparition.
Principales incidences
• 35 % de la biomasse issue de résidus et de déchets, 25 %, de terres de faible
rendement ou dégradées et 40 %, de terres arables et de pâturages (3 millions
et 1 million de kilomètres carrés respectivement).
• Prix modéré de l’énergie (notamment du pétrole) grâce à une forte
augmentation des approvisionnements en biomasse et en biocombustibles.
• Les conflits entre denrées alimentaires et combustibles sont largement évités
grâce à une planification dynamique de l’utilisation des terres et à la mise en
conformité de la capacité de production d’énergie avec l’augmentation de
l’efficacité en matière de gestion de l’agriculture et de l’élevage.
• Amélioration de la qualité des sols et du carbone du sol et réduction au
minimum des incidences négatives sur la biodiversité grâce à des systèmes
de culture divers et mixtes.
Orientation mondiale Orientation régionale
Canevas de la
bioénergie à
l’horizon 2050
Matériel/économique
Environnemental/Social
(A1) ~ 300 EJ/Mauvaise gouvernance
Conditions préalables essentielles
• Une forte demande d’énergie entraîne des prix élevés de l’énergie et suscite une
forte demande de biomasse.
• Contrôle limité de la production et de l’utilisation de biomasse, largement
déterminées par la demande du marché.
• Marchés totalement libéralisés pour la bioénergie et l’agriculture dans son
ensemble.
• Fort développement technologique entraînant une demande accrue de produits
biochimiques et de carburants perfectionnés issus de la biomasse.
Principales incidences
• Production axée sur des terres de meilleure qualité, des pâturages convertis, etc.
• Biomasse produite et utilisée dans le cadre d’opérations à grande échelle, offrant
peu d’avantages pour les petits exploitants.
• Développement du commerce et de la capacité de conversion à grande échelle au
niveau mondial dans les grands ports maritimes.
• Concurrence avec l’agriculture traditionnelle pour l’obtention de terres de meilleure
qualité, entraînant une augmentation du prix des denrées alimentaires et une
pression accrue sur les ressources forestières.
• Avantages globaux concernant les GES, mais moins qu’optimaux en raison des
effets importants des changements indirects d’affectation des terres.
Conditions préalables essentielles
• Prix élevés attendus des combustibles fossiles en raison d’une forte demande et
d’innovations limitées, qui accroissent la demande de biocarburants du point de
vue de la sécurité énergétique.
• Demande accrue de biomasse, qui affecte directement les marchés des produits
alimentaires.
Principales incidences
• Accroissement de la demande de biomasse, couvert en partie par les résidus et
les déchets et en partie par les cultures annuelles.
• L’accroissement de la demande en matière de cultures entraîne des effets
importants liés aux changements indirects d’affectation des terres et des
incidences sur la biodiversité.
• L’augmentation globale du prix des denrées alimentaires est liée au prix élevé
du pétrole.
• Avantages nets limités concernant les GES.
• Avantages socioéconomiques moins qu’optimaux.
(B2) ~ 100 EJ/Bonne gouvernance
Conditions préalables essentielles
• Promotion des technologies à plus petite échelle, utilisation des résidus, des flux
de déchets et de systèmes de culture à plus petite échelle (par ex. dans le cas
du médicinier) ainsi que d’une vaste gamme d’assolements spécifiques.
• Limitation des échanges commerciaux internationaux et maintien des obstacles
au commerce.
• Des cadres réglementaires nationaux efficaces permettent de contrôler la mise
en valeur de la bioénergie – la priorité restant cependant les denrées
alimentaires – et d’optimiser la production et l’utilisation de biomasse dans
des conditions régionales précises.
Principales incidences
• La biomasse provient de résidus, de déchets organiques et de cultures
pratiquées sur des terres à faible rendement.
• Des applications de la bioénergie à petite échelle sont spécialement mises
au point et utilisées localement.
• Les économies rurales bénéficient d’avantages importants du point de vue de
l’emploi et de la diversification des sources d’énergie fournissant des services.
• Les conflits concernant les denrées alimentaires, l’utilisation des terres et
la protection de la nature sont en grande partie évités.
• Les avantages importants obtenus en matière de réduction des GES sont
restreints par la mise en valeur limitée de la bioénergie.
• Le secteur des transports a toujours recours à une proportion importante
de pétrole pour répondre à ses besoins en énergie.
(B1) ~ 300 EJ/Bonne gouvernance
(A2) ~ 100 EJ/Mauvaise gouvernance
Figure TS.2.9 | Évolutions futures possibles de la mise en valeur de la biomasse à des fins énergétiques à l’horizon 2050: quatre esquisses illustratives contrastées indiquent les conditions
préalables essentielles et les principales incidences dans des conditions mondiales correspondant à celles définies dans les canevas SRES du GIEC résumés à la figure TS.2.8. [Figure 2.27]
60
Résumé technique Résumés
stockage du carbone, on accroît la possibilité d’éliminer des GES de l’atmosphère
à long terme, ce qui est nécessaire pour obtenir des réductions
marquées des émissions de ces gaz. Les biomatériaux avancés sont prometteurs
pour l’économie de la production de bioénergie et pour l’atténuation,
bien que leur potentiel soit moins bien compris que celui de la biomasse
aquatique (algues), qui est très incertain. [2.8.3]
• Un cadre d’action en évolution rapide, des activités récentes fondées sur le marché,
le soutien croissant accordé aux bioraffineries de pointe et aux possibilités
offertes par les biocombustibles lignocellulosiques, et en particulier l’élaboration
de critères et de cadres de durabilité, ont tous le potentiel de donner une dimension
durable aux systèmes bioénergétiques et à leur mise en valeur. Pour atteindre
cet objectif, il faudra procéder à des investissements soutenus qui réduiront le
coût des principales technologies, disposer d’une infrastructure améliorée en
matière de production et de fourniture de biomasse et établir des stratégies de
mise en oeuvre acceptables pour le public et les instances politiques. [2.8.3]
En conclusion et pour illustrer les relations entre les variables des scénarios (voir
la figure TS.2.8), les conditions préalables essentielles dans lesquelles la capacité
de production de bioénergie se développe et ce que peuvent être les incidences
résultantes, la figure TS.2.8 présente quatre esquisses distinctes concernant la
mise en valeur de la biomasse à des fins énergétiques sur le plan mondial à l’horizon
2050. La fourchette de 100 à 300 EJ établie à la suite de l’étude du potentiel
des ressources indique les limites inférieure et supérieure de la mise en valeur.
Les canevas présentés suivent en gros les définitions du Rapport spécial du GIEC
sur les scénarios d’émissions (SRES), appliquées à la bioénergie et résumées à la
figure TS.2.9, qui ont également servi à calculer le potentiel technique présenté
sur le graphique cumulé de la figure TS.2.2. [2.8.3]
La biomasse et ses multiples produits énergétiques peuvent être développés
parallèlement à des produits alimentaires, à du fourrage, à des fibres et à des produits
forestiers, de façon durable ou non durable. Comme l’indiquent les canevas
des scénarios du GIEC et les esquisses, on peut obtenir des taux de pénétration
faibles ou élevés en tenant compte ou sans tenir compte des voies de développement
durable et d’atténuation des effets du changement climatique. Ces canevas
permettent de se faire une idée plus claire des progrès des technologies de la
bioénergie et des systèmes intégrés connexes. [2.8.3]
3. Énergie solaire directe
3.1 Introduction
Les technologies concernant l’énergie solaire directe constituent une famille
de technologies qui diffèrent selon l’utilisation qui est faite de cette forme
d’énergie (chauffage, électricité ou production de combustibles, par exemple).
Le présent résumé porte sur quatre principaux types de technologie: 1) le
solaire thermique, qui englobe à la fois le chauffage actif et le chauffage passif
des bâtiments, la production d’eau chaude solaire à des fins domestiques et
commerciales, le chauffage des piscines et la production de chaleur à usage
industriel; 2) la production d’électricité photovoltaïque (PV) par conversion
directe de la lumière solaire en électricité à l’aide de piles photovoltaïques;
3) la production d’électricité par concentration de l’énergie solaire (CES) ou
solaire thermodynamique, qui fait appel à la concentration optique de l’énergie
solaire pour amener des fluides ou des matériaux à haute température afin
d’alimenter des moteurs thermiques et des générateurs électriques; et 4) les
méthodes de production de combustibles solaires, qui utilisent l’énergie solaire
pour produire des combustibles utiles. [3.1]
L’expression «énergie solaire directe» fait référence aux technologies ÉR qui
tirent directement leur énergie du soleil. Certaines technologies renouvelables,
telles que celles fondées sur l’énergie éolienne et l’énergie thermique des océans,
utilisent l’énergie solaire après qu’elle a été absorbée sur la Terre et convertie en
d’autres formes d’énergie. (Dans le reste de ce chapitre, l’adjectif «direct» appliqué
à l’énergie solaire sera souvent omis et considéré comme implicite.) [3.1]
3.2 Potentiel de la ressource
L’énergie solaire est le rayonnement thermique émis par la couche la plus externe
du Soleil. À la limite de l’atmosphère terrestre, ce rayonnement, appelé éclairement
énergétique du soleil, est en moyenne de 1 367 W/m2 pour une surface
perpendiculaire aux rayons du soleil. Au niveau du sol (généralement défini comme
correspondant au niveau de la mer avec le soleil directement en surplomb), cet
éclairement énergétique du soleil est atténué par l’atmosphère et n’atteint une
valeur que de 1 000 W/m2 environ par ciel clair durant les quelques heures autour de
midi (on parle alors de «plein soleil» ou d’ensoleillement maximal). Hors de l’atmosphère,
l’énergie du Soleil est transportée par des ondes électromagnétiques d’une
longueur d’ondes comprise entre 0,25 et 3 μm environ. Une partie de l’éclairement
énergétique du soleil correspond à des rayons qui arrivent directement du soleil sans
subir de diffusion dans l’atmosphère. Cet éclairement énergétique «direct», qui peut
être concentré par des miroirs et des lentilles, est généralement disponible dans les
zones à faible nébulosité. L’éclairement énergétique restant est appelé éclairement
diffus. La somme de l’éclairement énergétique direct et de l’éclairement énergétique
diffus constitue ce que l’on appelle l’éclairement énergétique solaire global. [3.2]
Le potentiel théorique de l’énergie solaire, qui représente la quantité d’éclairement
énergétique du soleil à la surface de la Terre (terres émergées et océans) théoriquement
disponible à des fins de production d’énergie, a été estimé à 3,9 x 106 EJ/an. Ce
chiffre, utilisé de toute évidence à titre indicatif, nécessiterait la pleine utilisation de
l’ensemble des terres émergées et des mers disponibles avec un taux de conversion de
100 %. Le potentiel technique est une mesure plus utile; il repose sur l’évaluation de la
proportion des terres émergées susceptible d’être utilisée en pratique par des dispositifs
de conversion se fondant sur un taux de conversion plus réaliste. Les estimations
du potentiel technique de l’énergie solaire vont de 1 575 à 49 837 EJ/an, soit à peu
près 3 à 100 fois la consommation mondiale d’énergie primaire en 2008. [3.2, 3.2.2]
3.3 Technologies et applications
La figure RT.3.1 illustre les différentes sortes de technologies d’énergie solaire
passives et actives actuellement utilisées pour capter l’énergie du Soleil et fournir
à la fois des services énergétiques à vocation résidentielle et, directement, de
l’électricité. Dans le présent résumé, seules les technologies de production active
de chauffage et d’électricité sont traitées en profondeur. [3.3.1–3.3.4]
61
Résumés Résumé technique
Solaire thermique: La principale composante d’un système solaire thermique
actif est le capteur solaire. Un capteur plat se compose d’un panneau noirci muni
de tubes par lesquels passe un fluide à réchauffer. Les capteurs plats peuvent
être classés comme suit: capteurs non vitrés, adaptés à la production de chaleur
à des températures supérieures de quelques degrés à la température ambiante;
capteurs vitrés, dans lesquels une feuille de verre ou d’un autre matériau transparent
est placée parallèlement au panneau à quelques centimètres au-dessus
de celui-ci, ce qui leur permet de produire de la chaleur à des températures
d’environ 30 à 60 °C; capteurs sous vide, qui sont similaires aux capteurs vitrés
mais où l’espace entre le capteur et la feuille de verre est dépourvu d’air, ce qui
leur permet de fournir de la chaleur à des températures d’environ 50 à 120 °C.
Pour supporter le vide, les panneaux d’un capteur sous vide sont habituellement
placés à l’intérieur de tubes de verre qui constituent à la fois le vitrage du capteur
et son conteneur. Dans les capteurs sous vide, un revêtement noir spécial
appelé «surface sélective» est placé sur le panneau pour empêcher que la chaleur
absorbée soit réémise. Ces revêtements sont également souvent utilisés sur
Dalle ventilée
Dalle passive
Ventilateur d’extraction
Ventilateur
à vitesse variable
Photovoltaïque/thermique
intégré à un bâtiment (BIPV/T)
Toiture
Entrée
d’air
Dessicateur
Ventilateur-récupérateur
de chaleur
Eau chaude domestique
Pompe
géothermique
Ailette latérale
Étagère à lumière
q
Solaire
Stores
à lamelles
Volet
roulant
intérieur
Volet roulant
extérieur Lattes inclinées
+
-
Contact postérieur
Semi-conducteur de type n
Semi-conducteur de type p
Contact antérieur
Revêtement anti-reflet
Recombinaison
Électron (-) Trou (+)
Tuyauterie du
champ solaire
Tube absorbeur
Réflecteur
Figure TS.3.1 | Exemples d’énergie solaire thermique, passive et active, intégrée dans un bâtiment (en haut); schéma d’un dispositif photovoltaïque de conversion directe de l’énergie
solaire en électricité (en bas à gauche); capteur cylindro-parabolique (en bas à droite), qui est l’un des types courants de capteurs solaires à concentration. [Tiré des figures 3.2, 3.5, 3.7]
62
Résumé technique Résumés
les capteurs vitrés non anéroïdes. Les capteurs solaires utilisés dans la gamme de
température appropriée ont généralement des rendements d’environ 40 à 70 %
en ensoleillement maximal. [3.3.2.1]
Les capteurs plats sont couramment utilisés pour chauffer l’eau à usage domestique
et commercial, mais peuvent également être utilisés dans des systèmes de
chauffage solaire actif pour chauffer des bâtiments. La réfrigération solaire peut
être obtenue en se servant de capteurs solaires pour fournir de la chaleur afin d’alimenter
un cycle de réfrigération par absorption. Les autres applications du solaire
thermique sont la chaleur à usage industriel, les applications agricoles telles que le
séchage des cultures ainsi que la cuisson des aliments. Les dispositifs le plus souvent
utilisés pour stocker la chaleur en période diurne ou nocturne ou pendant de
brefs épisodes nuageux sont les réservoirs d’eau. Complétés par d’autres sources
d’énergie, ces systèmes permettent généralement de satisfaire 40 à 80 % de la
demande en énergie thermique de l’application visée. [3.3.2.2–3.3.2.4]
Dans le cas du chauffage solaire passif, c’est le bâtiment lui-même, et notamment
ses fenêtres, qui font office de capteur solaire, et la chaleur est distribuée et stockée
par des méthodes naturelles. Les éléments de base de l’architecture d’un système
de chauffage passif sont des fenêtres à haut rendement thermique orientées vers
l’équateur et une importante masse thermique intérieure. Le bâtiment doit également
être bien isolé et disposer de systèmes tels que des dispositifs d’ombrage
pour empêcher une surchauffe. L’une des autres caractéristiques du solaire passif
est «l’éclairage naturel», qui fait appel à des stratégies particulières pour optimiser
l’utilisation de la lumière naturelle (solaire) dans les bâtiments. Des études ont montré
que la technologie actuelle, pour peu que ces stratégies soient appliquées dans
des constructions neuves en Europe du Nord ou en Amérique du Nord, permettrait
de diminuer de 40 % (dans les cas les plus favorables) les besoins en chauffage
des bâtiments. Pour les bâtiments existants équipés a posteriori de systèmes de
chauffage passif, il est possible d’obtenir des réductions allant jusqu’à 20 %. [3.3.1]
Production d’électricité photovoltaïque: De nombreux manuels décrivent en
détail le mode de fonctionnement de la conversion photovoltaïque. En termes
très simples, une fine feuille d’un matériau semi-conducteur tel que du silicium
est placée au soleil. Cette feuille, connue sous le nom de cellule (ou photopile),
se compose de deux couches distinctes constituées en introduisant des impuretés
dans le silicium pour obtenir une couche de type n et une couche de type p qui sont
jointives au niveau de leur interface. Les photons solaires qui frappent la cellule
génèrent des paires électron-trou séparées dans l’espace par un champ électrique
interne au niveau de la jonction. Ceci crée des charges négatives d’un côté de
l’interface et des charges positives de l’autre côté. La différence de potentiel qui en
résulte crée une tension électrique. Lorsque les deux côtés de la cellule éclairée par
le soleil sont reliés à une résistance de charge, le courant passe d’un côté à l’autre
de la cellule par l’intermédiaire de la résistance, produisant de l’électricité. [3.3.3]
Plusieurs technologies photovoltaïques ont été mises au point en parallèle. Les
technologies disponibles dans le commerce comprennent le photovoltaïque basé
sur des tranches (wafers) de silicium cristallin ainsi que les technologies en couche
mince utilisant du disulfure ou du (di)séléniure de cuivre, indium et gallium (CIGS),
du tellurure de cadmium (CdTe) ou du silicium en couche mince (silicium amorphe
et microcristallin) et les cellules solaires à colorant. Il existe en outre sur le marché
des systèmes photovoltaïques à concentration, dans lesquels des cellules à très
haut rendement (constituées de matériaux tels que l’arséniure de gallium (GaAs))
sont placées au foyer de miroirs à concentration ou d’autres capteurs tels que des
lentilles de Fresnel. Le marché du photovoltaïque est dominé par les technologies
photovoltaïques à tranche de silicium monocristallin et multicristallin (parfois appelé
«polycristallin») (y compris les technologies en rubans), avec une part de marché
d’environ 80 % en 2009. Les rendements optimaux obtenus par les différents types
de cellules atteignent plus de 40 % pour les cellules à concentration en GaAs,
environ 25 % pour le silicium monocristallin, 20 % pour le silicium multicristallin et le
CIGS, 17 % pour le CdTe et environ 10 % pour le silicium amorphe. Le plus souvent,
des groupes de cellules sont montées en parallèle sous une feuille transparente
(généralement en verre) et connectées en série pour constituer un «module» d’une
dimension pouvant atteindre 1 m par 1 m. Lorsque l’on étudie les rendements, il
importe d’établir une distinction entre le rendement des cellules (mentionné
ci-dessus) et le rendement des modules, ce dernier atteignant généralement 50 à
80 % de la valeur du précédent. Les fabricants continuent d’améliorer les
performances et de réduire les coûts grâce à l’automatisation, à un traitement plus
rapide des cellules et à des procédés de fabrication à bas coût et à haute productivité.
De manière générale, les fabricants garantissent la performance des modules pour
20 à 30 ans. [3.3.3.1, 3.3.3.2]
Pour tirer une puissance utile du photovoltaïque, il ne faut pas seulement des cellules
et des modules; par exemple, le système photovoltaïque comprend souvent
un inverseur qui convertit le courant continu produit par les cellules en courant
alternatif, afin de le rendre compatible avec les réseaux et dispositifs d’usage
courant. Pour les applications hors réseau, le système peut inclure des dispositifs
de stockage tels que des batteries. Des travaux sont menés pour rendre ces dispositifs
plus fiables, en réduire le coût et allonger leur durée de vie afin qu’elle
soit comparable à celle des modules. [3.3.3.4]
Les systèmes électriques photovoltaïques sont classés en deux grandes catégories,
selon qu’ils sont autonomes ou raccordés au réseau. Les systèmes raccordés au
réseau sont eux-mêmes classés en deux types: répartis et centralisés. Les systèmes
répartis (ou décentralisés) sont composés d’un grand nombre de petites centrales
locales, dont certaines fournissent de l’électricité essentiellement à un client sur site,
le restant étant mis sur le réseau. Les systèmes centralisés, pour leur part, fonctionnent
comme une grande centrale électrique. Les systèmes hors réseau (autonomes)
alimentent généralement un seul client ou un petit groupe de clients et nécessitent
habituellement un dispositif de stockage électrique ou une alimentation de secours.
Ces systèmes présentent un gros potentiel dans les zones non électrifiées. [3.3.3.5]
Production d’électricité par concentration d’énergie solaire (CES) ou solaire
thermodynamique: Les technologies solaires thermodynamiques produisent de
l’électricité en concentrant les rayons du Soleil afin de chauffer un vecteur ensuite
utilisé (directement ou indirectement) dans un moteur thermique (tel qu’une turbine
à vapeur), qui va à son tour alimenter un générateur électrique. Cette technologie
n’utilise que la fraction directe de l’éclairement énergétique solaire, de sorte que
son potentiel maximum à tendance à être géographiquement restreint. Le concentrateur
dirige les rayons du soleil vers un point (foyer ponctuel) dans le cas d’un
système à récepteur central ou à miroir parabolique et vers une ligne (foyer linéaire)
dans le cas d’un capteur cylindro-parabolique ou d’un système de Fresnel linéaire.
(Ces mêmes systèmes peuvent aussi être utilisés pour alimenter en énergie des procédés
thermochimiques de production de combustibles, décrits ci-après). Dans le cas
des concentrateurs cylindro-paraboliques, de longues rangées de réflecteurs paraboliques
qui suivent le mouvement du Soleil concentrent le rayonnement solaire de
l’ordre de 70 à 100 fois sur un élément thermocollecteur monté le long de la ligne
63
Résumés Résumé technique
focale du réflecteur. Cet élément thermocollecteur se compose d’un tube intérieur
noirci (à surface sélective) et d’un tube extérieur en verre, avec un espace sous vide
entre les deux. Dans les configurations actuellement commercialisées, une huile
caloporteuse circule dans le tube d’acier où elle est chauffée (à près de 400 °C).
Des systèmes utilisant d’autres matériaux caloporteurs circulants tels que des sels
fondus ou de la vapeur directe sont en cours d’expérimentation. [3.3.4]
Le deuxième type de système à foyer linéaire, à savoir le système de Fresnel linéaire,
utilise de longues bandes de miroirs parallèles comme concentrateur, là encore avec
un récepteur linéaire fixe. L’un des deux systèmes à foyer ponctuel, à savoir le système
à récepteur central (également appelé «centrale à tour»), utilise un grand
nombre de miroirs (héliostats) au sol dont chacun suit la course du soleil selon deux
axes, afin de concentrer les rayons du soleil en un point au sommet d’une haute tour.
Le point focal est dirigé vers un récepteur qui comprend une cavité inversée fixe et/
ou des tubes dans lesquels circule un fluide caloporteur. Celui-ci peut atteindre des
températures plus élevées (jusqu’à 1 000 °C) que dans le cas des systèmes à foyer
linéaire, ce qui permet au moteur thermique de convertir plus de chaleur collectée
en électricité (au moins en théorie). Dans le second type de système à foyer ponctuel,
la concentration est effectuée par le concentrateur parabolique, lequel consiste
en un seul réflecteur parabolique (et non un ensemble de réflecteurs) qui s’oriente
par rapport au soleil selon deux axes. Le miroir parabolique concentre les rayons du
soleil sur un récepteur qui n’est pas fixe, mais qui se déplace avec la parabole à environ
un diamètre de distance de celle-ci. Les températures sur le moteur du récepteur
peuvent atteindre 900 °C. Dans l’une des applications courantes de ce concept, un
moteur Stirling est monté au foyer pour alimenter un générateur électrique. Ces systèmes
à moteur Stirling sont relativement petits et produisent généralement de 10
à 25 kW, mais peuvent être regroupés sur le terrain en une configuration permettant
d’obtenir une production électrique équivalente à celle d’une centrale. [3.3.4]
Chacun de ces quatre types de centrales solaires thermodynamiques présente
des avantages et des inconvénients. [3.3.4] Tous les quatre ont été construits
et éprouvés. L’un des avantages majeurs de ces technologies (excepté dans
le cas des paraboles) est leur capacité de stocker l’énergie thermique une fois
celle-ci collectée au niveau du récepteur et avant sa transmission au moteur
thermique. Les vecteurs de stockage utilisés sont notamment du sel fondu, des
accumulateurs à air ou à vapeur sous pression (uniquement pour un stockage
de courte durée), des particules de céramique solide, des matériaux à changement
de phase à haute température, du graphite et du béton haute température.
Certaines des centrales solaires thermodynamiques commerciales construites
ont des capacités de stockage thermique pouvant atteindre 15 heures, ce qui
permet au solaire thermodynamique d’offrir une puissance répartissable. [3.3.4]
Production de combustibles solaires: Les technologies permettant de produire
des combustibles solaires convertissent l’énergie solaire en combustibles chimiques
tels que l’hydrogène, le gaz de synthèse et des liquides comme le méthanol ou le
gazole. Les trois techniques de base permettant d’obtenir des combustibles solaires,
utilisables ensemble ou séparément, font appel à des procédés: 1) électrochimiques; 2)
photochimiques ou photobiologiques; et 3) thermochimiques. Dans le premier cas, un
processus d’électrolyse alimenté par un courant électrique d’origine solaire généré par
un système photovoltaïque ou thermodynamique permet de produire de l’hydrogène.
L’électrolyse de l’eau est une technologie ancienne et bien connue qui offre un taux
de conversion type de l’électricité en hydrogène de 70 %. Dans le deuxième procédé,
des photons solaires sont utilisés pour déclencher des réactions photochimiques ou
photobiologiques dont les produits sont des combustibles: en fait, ils reproduisent ce
que font les plantes et les organismes. Autre possibilité, un matériau semi-conducteur
peut être utilisé comme anode d’absorption de la lumière solaire dans des cellules
photo-électrochimiques qui produisent également de l’hydrogène par décomposition
de l’eau. Le troisième procédé fait appel aux températures élevées que permet
d’obtenir l’énergie solaire (comme les températures atteintes dans le récepteur d’une
centrale solaire thermodynamique à récepteur central) pour générer une réaction
chimique endothermique qui produit du combustible. Dans ce cas, les réactifs peuvent
être notamment des combinaisons d’eau, de CO2, de charbon, de biomasse et
de gaz naturel. Les produits constituant les combustibles solaires peuvent être l’un
quelconque (ou une combinaison) des produits suivants: hydrogène, syngaz (gaz de
synthèse), méthanol, oxyde de diméthyle et huile de synthèse. Lorsque le réactif utilisé
est un combustible fossile, les valeurs calorifiques d’ensemble des produits dépassent
celles des réactifs, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de brûler autant de combustible
fossile pour un même dégagement d’énergie. Le combustible solaire peut également
être synthétisé à partir d’hydrogène et de CO2 solaires pour produire des hydrocarbures
compatibles avec les infrastructures énergétiques existantes. [3.3.5]
3.4 Situation du marché mondial et régional
et utilisation industrielle
3.4.1 Capacité installée et énergie produite
Solaire thermique: Les technologies solaires actives de chauffage et réfrigération
utilisées dans les bâtiments résidentiels et commerciaux constituent un
marché arrivé à maturité. Ce marché, qui varie selon les pays, a augmenté de
34,9 % entre 2007 et 2009 et continue à croître d’environ 16 % par an. Fin 2009,
selon les estimations, la capacité mondiale installée de puissance thermique
produite à partir de ces dispositifs était de 180 GWth. Le marché mondial des
ventes de systèmes solaires thermiques actifs a atteint, d’après les estimations,
29,1 GWth en 2008 et 31 GWth en 2009. Ce marché se compose en majorité de
capteurs vitrés, la Chine représentant 79 % des installations de capteurs vitrés
en 2008 et l’Union européenne, environ 14,5 %. Aux États-Unis d’Amérique et
au Canada, la principale application reste le chauffage des piscines, avec une
capacité installée de 12,9 GWth de capteurs en plastique non vitrés. Fait notable,
la Chine a pris en 2008 la première place mondiale en termes de capacité installée
de capteurs plats et à tubes sous vide, avec 88,7 GWth, contre 20,9 GWth pour
l’Europe et 4,4 GWth pour le Japon. En Europe, la taille du marché a plus que triplé
entre 2002 et 2008. Malgré cette progression, le solaire thermique ne représente
10 000
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Capacité installée cumulée [MW]
Allemagne
Espagne
Japon
États-Unis d’Amérique
Italie
Corée
France
Chine
Figure TS.3.2 | Capacité photovoltaïque installée pour la période 2000-2009 sur huit
marchés. [Figure 3.9]
■
■
■
■
■
■
■
■
64
Résumé technique Résumés
Les premières centrales thermodynamiques commerciales ont été les SEGS (Solar
Electric Generating Systems) de Californie, capables de produire une puissance de
354 MW. Ces centrales, installées entre 1985 et 1991, sont encore en exploitation
actuellement. De 1991 jusqu’au début des années 2000, le solaire thermodynamique
n’a progressé que lentement, mais depuis 2004 environ, les projets d’installation
ont fortement augmenté. La technologie cylindro-parabolique représente l’essentiel
du solaire thermodynamique actuellement en place, mais la technologie à récepteur
central est en pleine progression, et les offres commerciales de capteurs à miroir
parabolique et moteur Stirling sont en augmentation. Début 2010, la plus grande
partie des projets mondiaux d’installation de capacité concernait les États-Unis
d’Amérique et l’Espagne, mais d’autres pays ont récemment annoncé des plans
commerciaux dans ce sens. La figure RT.3.3 illustre la capacité actuelle en solaire
thermodynamique et les projets de mise en valeur jusqu’en 2015. [3.3.4, 3.4.1]
Production de combustibles solaires: À l’heure actuelle, la production de combustibles
solaires en est au stade des centrales pilotes. Des centrales pilotes d’une
puissance de 300 à 500 kW ont été construites pour la réduction carbothermique
d’oxyde de zinc, le reformage du méthane à la vapeur (SMR) et la gazéification du
coke de pétrole à la vapeur. Un réacteur de reformage à la vapeur de 250 kW est
en exploitation en Australie. [3.3.4, 3.4.1]
3.4.2 Capacité de l’industrie et chaîne d’approvisionnement
Solaire thermique: En 2008, les fabricants ont produit environ 41,5 millions de
m2 de capteurs solaires, soit un volume suffisamment important pour permettre
une production en série, même si la production est répartie entre un grand
nombre d’entreprises dans le monde. En fait, l’essentiel de la filière a atteint des
niveaux de production industrielle à grande échelle. Le procédé de fabrication
consiste à utiliser et combiner plusieurs matériaux aisément accessibles – dont
le cuivre, l’aluminium, l’acier inoxydable et des isolants thermiques – en faisant
appel à différentes techniques d’assemblage pour produire le panneau absorbant.
Cette boîte est fermée par le couvercle de verre, presque toujours composé
de verre à faible teneur en fer, facilement disponible à présent. Le plus gros de la
production s’effectue en Chine, à destination du marché intérieur. Les capteurs
sous vide, qui se prêtent aux techniques de production en série, commencent
à dominer ce marché. Les autres grands sites de production se trouvent en
Europe, en Turquie, au Brésil et en Inde. Le marché export concerne surtout des
systèmes complets de chauffage solaire de l’eau plutôt que des capteurs solaires
pris isolément. Les plus gros exportateurs de systèmes de chauffe-eau solaires
se trouvent en Australie, en Grèce, aux États-Unis d’Amérique et en France. Les
exportations australiennes représentent environ 50 % de la production du pays
dans ce domaine. [3.4.2]
En ce qui concerne le chauffage solaire passif, la capacité de l’industrie et la
chaîne d’approvisionnement reposent en partie sur un élément humain, à savoir
les ingénieurs et les architectes qui doivent collaborer systématiquement pour
construire un bâtiment à chauffage passif. Par le passé, cette étroite collaboration
entre les deux disciplines a souvent fait défaut, mais la diffusion de méthodes de
conception systématiques mises au point dans différents pays a permis d’améliorer
les capacités de conception. Les fenêtres et le vitrage représentent une partie
importante des bâtiments à chauffage passif, et l’apparition d’une nouvelle génération
de fenêtres à haut rendement (faible émissivité, remplissage argon) a eu
d’importantes répercussions sur la contribution de l’énergie solaire aux besoins
encore qu’une part relativement faible de la demande d’eau chaude en Europe. En
Allemagne par exemple, pays qui représente le plus gros marché, environ 5 % des
maisons individuelles ou à deux logements utilisent l’énergie solaire thermique.
L’une des mesures utilisées pour calculer la pénétration du marché est l’utilisation
annuelle d’énergie solaire par habitant. À cet égard, le premier pays est Chypre
avec 527 kWth pour 1 000 habitants. Il convient de noter que l’on ne dispose pas
d’informations sur le solaire passif, que ce soit à propos de la situation du marché
ou de la mise en valeur de cette forme d’ÉR dans l’industrie. De ce fait, les chiffres
qui précèdent concernent uniquement le solaire actif. [3.4.1]
Production d’électricité photovoltaïque: En 2009, quelque 7,5 GW de systèmes
photovoltaïques ont été installés, ce qui a porté cette même année la
capacité mondiale installée cumulée pour cette forme d’énergie à environ 22
GW– soit une capacité permettant de produire jusqu’à 26 TWh (93 600 TJ) par
an. Plus de 90 % de cette capacité concernent trois marchés principaux: l’Union
européenne avec 73 % du total, le Japon, avec 12 %, et les États-Unis d’Amérique,
avec 8 %. Environ 95 % de la capacité photovoltaïque installée dans les pays de
l’OCDE est reliée au réseau, le restant étant hors réseau. La figure RT.3.2 illustre
la croissance des huit principaux marchés du photovoltaïque en 2009. L’Espagne
et l’Allemagne sont, de loin, les pays où le plus d’installations solaires photovoltaïques
ont été mises en place ces dernières années. [3.4.1]
Solaire thermodynamique: Le solaire thermodynamique a atteint une capacité
installée cumulée d’environ 0,7 GW, et 1,5 GW supplémentaires sont en construction.
Les coefficients d’utilisation de plusieurs de ces centrales thermodynamiques
devraient se situer entre 25 et 75 %; ils peuvent être plus élevés que pour le photovoltaïque,
car les centrales thermodynamiques permettent de rajouter du stockage
thermique lorsqu’il existe un besoin proportionné de surdimensionner le champ
de capteurs pour assurer ce stockage. L’extrémité inférieure de la fourchette des
coefficients d’utilisation correspond à l’absence de stockage thermique et son
extrémité supérieure à un stockage thermique pouvant atteindre 15 heures. [3.8.4]
Capacité installée [MW]
1990 2000 2006 2007 2008 2009 2010 2012 2015
12 000
10 000
8 000
6 000
4 000
2 000
0
Afrique du Sud
Jordanie
Maroc
Australie
Tunisie
Espagne
Israël
Algérie
Chine
Égypte
Abu Dhabi
ÉtatsUnis
d’Amérique
Figure TS.3.3 | Centrales thermodynamiques installées et prévues, par pays. [Figure 3.10]
□■ ■■
. ■■ ■■ . ■ ■■ ■
--
_ _ I 1
65
Résumés Résumé technique
du secteur du bâtiment en matière de chauffage. Ces fenêtres représentent désormais
l’essentiel des nouvelles fenêtres installées dans la plupart des pays de
l’hémisphère Nord. Il ne semble pas que la capacité de l’industrie ou les chaînes
d’approvisionnement posent des problèmes susceptibles d’entraver l’adoption de
ces fenêtres améliorées. L’une des autres caractéristiques de la conception passive
consiste à ajouter de la masse interne à la structure du bâtiment. Le béton et les
briques, qui sont les matériaux de stockage les plus couramment utilisés, sont
aisément disponibles; quant aux matériaux à changement de phase (comme la
paraffine), considérés comme les matériaux de stockage du futur, ils ne devraient
pas poser de problèmes d’approvisionnement. [3.4.2]
Production d’électricité photovoltaïque: Entre 2003 et 2009, le taux de croissance
annuel cumulé de l’industrie manufacturière photovoltaïque a dépassé les
50 %. En 2009, la production de cellules solaires a atteint environ 11,5 GW par an
(en capacité de pointe) répartis entre plusieurs zones économiques, la Chine représentant
environ 51 % de la production mondiale (y compris 14 % pour la province
chinoise de Taïwan), l’Europe quelque 18 %, 14 % environ pour le Japon et à peu
près 5 % pour les États-Unis d’Amérique. Pour l’ensemble de la planète, plus de 300
usines produisent des cellules et des modules solaires. En 2009, 80 % environ du
marché mondial était constitué de cellules et modules solaires à base de silicium.
Les 20 % restants concernaient essentiellement des cellules et modules à base de
tellurure de cadmium, de silicium amorphe et de séléniure de cuivre, d’indium et
de gallium. L’ensemble du marché devrait fortement progresser au cours des prochaines
années, et la production de modules à couche mince devrait gagner des
parts de marché. Les fabricants se tournent vers une conception originale des unités
de fabrication et relocalisent la production d’éléments des modules plus près du
marché final. Entre 2004 et début 2008, la demande de silicium cristallin (ou silicium
polycristallin) a dépassé l’offre, ce qui a entraîné un relèvement des prix. Avec les
nouveaux prix, une offre importante s’est dégagée, et le marché du photovoltaïque
détermine désormais son propre approvisionnement en silicium polycristallin. [3.4.2]
Solaire thermodynamique: Ces dernières années, l’industrie du solaire thermodynamique
a connu un renouveau, passant d’une période de stagnation à plus de 2 GW en
commande ou en cours de construction. Désormais, plus de 10 entreprises différentes
construisent ou projettent de construire des centrales de dimension commerciale.
Cela va de jeunes entreprises à de grosses entreprises, y compris des exploitants de
réseaux, dotées d’une expertise internationale en matière de gestion de la construction.
Aucune des chaînes d’approvisionnement pour la construction de centrales n’est
limitée par des questions de disponibilité des matières premières. Des augmentations
de capacité peuvent être réalisées dans un délai d’environ 18 mois. [3.4.2]
Production de combustibles solaires: La technologie des combustibles solaires
en est encore à ses débuts et ne dispose pas actuellement d’une chaîne d’approvisionnement
permettant des applications commerciales. Les combustibles solaires
feront appel en grande partie aux mêmes technologies de champ solaire que celles
mises en place pour d’autres systèmes thermodynamiques haute température, ainsi
qu’à des technologies d'aval similaires à celles de l’industrie pétrochimique. [3.4.2]
3.4.3 Incidence des politiques
Les technologies concernant l’énergie solaire directe se heurtent à une série d’obstacles
susceptibles d’en empêcher la mise en valeur à grande échelle. Ces technologies
ont des degrés de maturité différents, et si certaines applications sont d’ores et déjà
compétitives sur des marchés locaux, elles font généralement face à un obstacle
commun, à savoir la nécessité de réduire les coûts. Le solaire thermodynamique et le
photovoltaïque à vocation commerciale ne sont pas confrontés aux mêmes obstacles
que le photovoltaïque distribué ou les technologies de chauffage et de réfrigération
solaires. Les principaux obstacles sont notamment: l’implantation, l’obtention de permis
et les problèmes de financement pour l’aménagement de terrains disposant d’un
ensoleillement favorable permettant de réaliser des projets à l’échelle commerciale;
le manque d’accès aux lignes de transmission pour les grands projets éloignés des
centres de distribution électrique; la complexité des lois réglementant l’accès, des
procédures d’obtention de permis et des charges pour les projets de petite échelle;
l’absence de normes d’interconnexion cohérentes et de structures tarifaires variables
dans le temps qui tiennent compte de la valeur de l’électricité produite distribuée
pour les services d’électricité; l’incohérence des normes et procédures de certification
et de leur application; et l’absence de structures réglementaires prenant en compte
les avantages des différentes technologies au plan environnemental et en matière de
réduction des risques. Par le biais de politiques bien conçues, des gouvernements ont
démontré qu’ils étaient en mesure de soutenir les technologies solaires en finançant
la recherche-développement et en mettant en place des mesures incitatives pour
surmonter les obstacles économiques. Des mécanismes d’incitation fondés sur les
prix ont par exemple été popularisés après que des politiques de tarif de rachat ont
favorisé la mise en valeur du photovoltaïque en Allemagne et en Espagne. Des mécanismes
fondés sur des quotas, tels que les normes relatives à l’éventail des énergies
renouvelables et les appels d’offre gouvernementaux sont, respectivement, chose
courante aux États-Unis d’Amérique et en Chine. Outre ces cadres réglementaires,
des politiques fiscales et des mécanismes financiers (crédits d’impôts, prêts à taux
préférentiels, subventions, etc.) sont souvent utilisés pour soutenir la fabrication des
éléments solaires et augmenter la demande des consommateurs. La plupart des politiques
solaires réussies sont adaptées aux obstacles imposés par des applications
spécifiques, et celles qui sont couronnées de succès sont celles qui envoient au marché
des signaux clairs, cohérents et dans la durée. [3.4.3]
3.5 Intégration dans un système
énergétique élargi
Les technologies solaires ont des spécificités qui permettent de les intégrer avantageusement
dans un système énergétique plus vaste. Cette partie du chapitre ne
résume que les caractéristiques d’intégration propres aux technologies solaires,
avec notamment la demande en énergie de faible puissance, le chauffage urbain
collectif et autres charges thermiques, les caractéristiques de production et les
effets de lissage du photovoltaïque ainsi que les caractéristiques de production du
solaire thermodynamique et la stabilisation du réseau. [3.5.1–3.5.4]
Pour les applications peu consommatrices d’énergie, telles que l’éclairage ou les
chauffe-eau solaires, les technologies solaires présentent parfois un avantage
comparatif par rapport aux technologies à combustible non renouvelable. En
outre, les technologies solaires permettent de petites applications décentralisées
ainsi que des applications centralisées de plus grande envergure. Dans certaines
régions du globe, l’intégration de l’énergie solaire dans le chauffage urbain et
d’autres charges thermiques s’est révélée efficace, notamment du fait que des
bâtiments bien isolés peuvent être chauffés efficacement par des vecteurs d’énergie
à relativement basse température. En certains endroits, un système urbain
de réfrigération et de chauffage peut présenter des avantages par rapport à une
66
Résumé technique Résumés
réfrigération décentralisée, notamment en matière de coût du fait des économies
d’échelle, eu égard à la diversité de la demande en réfrigération des différents
bâtiments, à la réduction du bruit et de la charge structurelle et aux économies
d’espace pour l’équipement. Par ailleurs, il est possible d’améliorer le coefficient
d’utilisation et les profils d’émissions des systèmes en combinant la biomasse et
l’énergie solaire thermique à basse température. [3.5.1, 3.5.2]
En ce qui concerne la production d’énergie photovoltaïque en un lieu donné,
l’électricité varie de manière systématique sur une journée ou une année, mais
également de manière aléatoire en fonction des conditions météorologiques.
Dans certains cas, cette variation peut avoir un impact important sur la tension
et le débit de puissance dans le système de transmission et de distribution local
dès le début de l’entrée sur le marché ainsi que sur l’équilibre entre l’offre et la
demande dans le cadre de l’exploitation globale du système énergétique au stade
de forte pénétration du marché. Cet effet est susceptible de limiter l’intégration du
photovoltaïque. Néanmoins, d’après les modélisations et les simulations, il semblerait
que la présence de nombreux systèmes photovoltaïques dans une vaste
zone rende les variations moins aléatoires et plus lentes (on parle parfois d’«effet
de lissage»). Le phénomène est actuellement à l’étude afin d’évaluer et de quantifier
les effets de lissage réels à plus grande échelle (1 000 sites distants de 2 à
200 km) et à des échelles temporelles d’une minute ou moins. [3.5.3]
Dans une centrale thermodynamique, même sans stockage, la masse thermique
inhérente au système collecteur et la masse rotatoire dans la turbine tendent
à réduire de manière significative l’incidence des régimes solaires transitoires
rapides sur la production électrique et ainsi à en diminuer l’impact sur le réseau. À
l’avenir, l’inclusion de systèmes intégrés de stockage thermique devrait permettre
d’atteindre les coefficients d’utilisation types d’une exploitation en charge de
base. En outre, l’intégration de centrales thermodynamiques avec des générateurs
à combustible fossile, notamment avec des systèmes solaires intégrés à cycle
combiné alimentés au gaz (avec stockage), peut offrir un meilleur rendement du
combustible et rallonger la durée d’exploitation, ce qui améliore le rapport coûtefficacité
par rapport à une exploitation séparée des centrales thermodynamiques
et/ou des centrales à cycle combiné. [3.5.4]
3.6 Impacts environnementaux et sociaux
3.6.1 Impacts environnementaux
Outre ses avantages en matière de réduction des gaz à effet de serre (GES), l’énergie
solaire peut également permettre de réduire le rejet de polluants (particules,
gaz nocifs, etc.) qui proviennent des anciennes centrales à combustible fossile remplacées.
Les technologies du solaire thermique et du photovoltaïque ne génèrent
aucun sous-produit solide, liquide ou gazeux lors de la production d’électricité. La
famille des technologies de l’énergie solaire peut avoir d’autres types d’impacts
sur l’air, l’eau, les sols et les écosystèmes, selon la façon dont leur gestion est
assurée. L’industrie photovoltaïque utilise certains gaz toxiques explosifs ainsi que
des liquides corrosifs sur ses chaînes de fabrication. La présence et la quantité
de ces matériaux dépendent fortement du type de cellule. Toutefois, les exigences
intrinsèques des techniques de production de l’industrie photovoltaïque obligent
à exercer des méthodes de contrôle rigoureuses qui réduisent au minimum les
émissions d’éléments potentiellement dangereux au cours de la fabrication des
modules. En ce qui concerne les autres technologies solaires, les impacts attendus
en matière de pollution de l’air et de l’eau sont généralement mineurs. Par ailleurs,
dans certaines régions, certaines technologies solaires peuvent nécessiter l’utilisation
d’eau pour nettoyer les systèmes afin d’en maintenir les performances. [3.6.1]
La figure RT.3.4 présente des estimations concernant l’évaluation du cycle de
vie des GES associés à différents types de modules photovoltaïques et de technologies
thermodynamiques. Pour les modules photovoltaïques, la majorité des
estimations sont comprises entre 30 et 80 g éqCO2/kWh. En ce qui concerne les
émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie liées à la production thermodynamique
d’électricité, les estimations récentes les situent entre 14 et 32 g éqCO2/
kWh. Ces niveaux d’émissions sont inférieurs d’un ordre de grandeur environ à
ceux des centrales électriques à gaz. [3.6.1, 9.3.4]
L’utilisation des sols est aussi une forme d’impact environnemental. Pour les systèmes
solaires thermiques et photovoltaïques montés sur toitures, il n’y a pas de
problème. En revanche, des problèmes peuvent se poser dans le cas du photovoltaïque
(station centrale) ainsi que du solaire thermodynamique. L’obtention des
permis nécessaires aux installations solaires thermodynamiques peut poser des
problèmes particuliers dans le cas de terrains écologiquement fragiles. L’un des
éléments qui différencie le solaire thermodynamique du photovoltaïque est la
nécessité de refroidir le fluide caloporteur, refroidissement qui exige souvent l’utilisation
d’une eau par ailleurs rare. L’utilisation de l’air ambiant comme réfrigérant
(réfrigération à sec) constitue une option viable, mais qui peut cependant réduire
le rendement de l’installation de 2 à 10%. [3.6.1]
3.6.2 Impacts sociaux
Les avantages apportés par l’énergie solaire dans les pays en développement sont
autant d’arguments en faveur de sa plus grande utilisation. Près de 1,4 milliard
de personnes dans le monde n’ont pas accès à l’électricité. Les systèmes solaires
domestiques et les réseaux communautaires locaux alimentés par le photovoltaïque
sont susceptibles de fournir de l’électricité dans de nombreuses zones
où le coût de rattachement au réseau principal serait prohibitif. L’incidence de
l’électricité et des technologies solaires sur les populations locales se traduit par
une longue liste d’avantages majeurs: remplacement des lampes à kérosène qui
polluent l’intérieur des habitations et des réchauds de cuisine inefficaces; possibilité
de lire plus longtemps à l’intérieur; réduction du temps passé à ramasser
du bois pour la cuisine (dégageant ainsi du temps pour permettre aux femmes
et aux enfants habituellement chargés de cette tâche de se consacrer à d’autres
priorités); éclairage public améliorant la sécurité; avantages sanitaires liés à la
conservation des vaccins et des aliments au froid; et enfin fonctionnement des
moyens de communication (tels que télévisions et radios). Tous ces éléments
représentent une multitude d’avantages permettant d’améliorer la vie des populations.
[3.6.2]
La création d’emplois est un facteur social important associé aux technologies
solaires. Les analyses montrent que, parmi ces technologies, c’est le photovoltaïque
qui présente le plus fort potentiel de création d’emplois. Le photovoltaïque
solaire permet de créer environ 0,87 année-emploi par GWh, suivi par le solaire
thermodynamique, avec 0,23 année-emploi par GWh. S’ils sont bien mis en avant,
ces arguments relatifs à l’emploi peuvent contribuer à accélérer le processus d’acceptation
sociale et inciter le public à mieux tolérer les inconvénients perceptibles
de l’énergie solaire, tels que l’impact visuel. [3.6.2]
67
Résumés Résumé technique
124
26
30
9
56
15
12
3
13
3
4
1
6
2
2*
2
1
1
Émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie [g éqCO2/kWh]
250
200
150
100
225
175
125
75
25
50
0
Estimations:
Références:
*même valeur
Ensemble
des valeurs
Silicium
monocristallin
(mSi)
Silicium
polycristallin
(pSi)
Nanocristallin
sensibilisé
par un colorant
(DSC)
Silicium
en ruban
Point quantique
de séléniure de
cadmium
(QDPV)
Silicium
amorphe
(aSi)
Tellurure
de cadmium
(CdTe)
Émissions de GES des différentes technologies photovoltaïques sur l’ensemble du cycle de vie
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Estimations uniques
Figure TS.3.4 | Émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie des modules photovoltaïques
(graphique du haut) et thermodynamiques (graphique du bas). Pour plus de détails
sur les recherches documentaires et les sources ayant conduit aux estimations présentées,
se reporter à l’annexe II. [Figures 3.14, 3.15]
Émissions de GES sur l’ensemble
du cycle de vie [g éqCO2/kWh]
110
100
90
80
70
60
50
40
30
Collecteur Tour Stirling Fresnel
cylindroparabolique
20
10
0
Émissions de GES des différentes technologies de solaire
thermodynamique sur l’ensemble du cycle de vie
Estimations:
Références:
Ensemble
des valeurs
4
1
4
3
14
5
20
7
42
13
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
3.7 Perspectives en matière d’améliorations
technologiques et d’innovations
Solaire thermique: Si ces technologies sont intégrées dès le début du projet, presque
tous les éléments visibles du toit et des façades des bâtiments du futur pourraient
être équipés de panneaux solaires – comprenant cellules photovoltaïques, capteurs
thermiques et éléments combinés photovoltaïque-thermique (hybrides). Ces bâtiments
pourraient ne pas être simplement le fruit de la volonté des constructeurs ou
propriétaires individuels, mais pourraient aussi résulter de politiques publiques, tout
au moins dans certaines régions. À titre d’exemple, il convient de citer la vision de la
Plate-forme technologique européenne de l’énergie solaire thermique, qui consiste
à définir le «bâtiment solaire actif» comme norme pour les nouvelles constructions
d’ici 2030, lequel bâtiment couvrirait en moyenne l’ensemble de ses besoins en
énergie pour l’eau chaude, le chauffage et la climatisation. [3.7.2]
Lorsqu’on met en avant les progrès du solaire passif, il convient de faire la distinction
entre deux types de climats: ceux qui sont dominés par la demande de
chauffage et ceux où prédomine la demande de froid. Dans le premier cas, on peut
prévoir une adoption à plus large échelle des éléments suivants: systèmes vitrés
sous vide (par opposition aux systèmes scellés), isolation nocturne extérieure dynamique
et systèmes de vitrage translucide qui peuvent automatiquement modifier
la transmittance solaire ou la transmittance dans les longueurs d’ondes visibles
et qui offrent en outre une meilleure isolation. Pour le deuxième type de climat,
"
"- 0 . L " = •
-. _F
. ' 7 + 68
Résumé technique Résumés
on peut prévoir un plus grand usage des toits froids (toits de couleur claire réfléchissant
l’énergie solaire); des techniques de dissipation thermique, par exemple
en utilisant le sol et l’eau comme puits de chaleur; des méthodes permettant
d’améliorer le microclimat autour des bâtiments; et des dispositifs de régulation
solaire qui laissent pénétrer la composante lumineuse de l’énergie solaire, mais
non sa composante thermique. Dans les deux cas, il est prévu que les matériaux de
construction assurent un meilleur stockage thermique. Les méthodes utilisées pour
rediffuser la chaleur du soleil absorbée autour du bâtiment et/ou vers l’air extérieur
devraient également être améliorées, éventuellement par des méthodes actives
telles que des ventilateurs. Enfin, l’amélioration des outils de conception devrait
faciliter la mise en oeuvre de ces différentes méthodes perfectionnées. [3.7.1]
Production d’électricité photovoltaïque: Bien que la technologie du photovoltaïque
ait désormais atteint une relative maturité, elle continue d’enregistrer
des améliorations rapides en matière de performance et de coût, et ces progrès
réguliers devraient se poursuivre. Les efforts nécessaires sont fournis dans un
cadre de coopération intergouvernementale, avec des feuilles de route. S’agissant
des différentes technologies photovoltaïques, quatre grandes priorités techniques,
nécessitant chacune une approche particulière en matière de recherche-développement,
ont été recensées: 1) efficacité, stabilité et durée de vie des cellules; 2)
productivité et fabrication des modules; 3) viabilité environnementale; et 4) applicabilité
(soit autant de domaines qui doivent être normalisés et harmonisés). En
regardant vers l’avenir, les technologies photovoltaïques peuvent être classées en
trois grandes catégories: les technologies actuelles; les technologies émergentes,
qui présentent un risque moyen et un calendrier à moyen terme (10 à 20 ans); et
les technologies à haut risque visant 2030 et au-delà, qui présentent un potentiel
extraordinaire mais nécessitent des percées techniques. Les cellules émergentes
sont par exemple des cellules à jonctions multiples, à couches minces polycristallines
et à silicium cristallin d’une épaisseur inférieure à 100 μm. Quant aux cellules
à haut risque, ce sont par exemple des cellules solaires organiques, des dispositifs
biomimétiques et des conceptions basées sur les points quantiques qui sont
susceptibles d’augmenter le rendement maximal de manière substantielle. Enfin,
d’importants travaux doivent être faits en ce qui concerne les autres composantes
du système (ACS), qui comprennent les inverseurs, les dispositifs de stockage, les
régulateurs de charge, les structures du système et le réseau énergétique. [3.7.3]
Solaire thermodynamique: Bien que la technologie du solaire thermodynamique
ait désormais fait ses preuves à l’échelle commerciale, elle continue de
progresser. À mesure que sont construites des centrales, la production en série
et les économies d’échelle permettent de réduire les coûts. Il y a encore matière
à amélioration eu égard au rendement de la conversion de l’énergie solaire en
électricité, en partie avec des températures de capteurs plus élevées. Pour augmenter
la température et le rendement, l’industrie met au point d’autres solutions
que l’utilisation d’huile comme fluide caloporteur – par exemple l’utilisation d’eau
(bouillant dans le récepteur) ou de sels fondus –, afin d’assurer des températures
d’exploitation plus élevées. Pour les systèmes à récepteur central, les rendements
d’ensemble devraient être plus importants du fait que les températures d’exploitation
sont plus élevées, et les améliorations attendues devraient permettre d’obtenir
des rendements optimums (conversion de l’énergie solaire en électricité) allant
jusqu’à 35 %, soit près de deux fois ceux des systèmes existants. La technologie
des capteurs cylindro-paraboliques pourra tirer parti des progrès continuels des
surfaces sélectives absorbant le rayonnement solaire, et les récepteurs centraux
et les miroirs paraboliques bénéficieront de l’amélioration de la conception des
récepteurs et absorbeurs, qui assurera des niveaux élevés d’éclairement énergétique
solaire au foyer. La production en série, les économies d’échelle et l’expérience
acquise devraient permettre de réduire les coûts d’investissement. [3.7.4]
Production de combustibles solaires: L’électrolyse solaire au moyen du photovoltaïque
ou du solaire thermodynamique permet des applications de niche, mais reste
un procédé coûteux. Un grand nombre de possibilités sont actuellement à l’étude
pour élaborer une technologie permettant de réduire le coût des combustibles
solaires. Il s’agit notamment des cellules électrolytiques à oxyde solide, des cellules
photo-électrochimiques (qui regroupent toutes les étapes de l’électrolyse solaire
en une seule unité), de procédés thermochimiques perfectionnés et de procédés
photochimiques et photobiologiques – parfois utilisés dans des combinaisons qui
intègrent la photosynthèse artificielle dans des systèmes biomimétiques artificiels
et la production photobiologique d’hydrogène dans des organismes vivants. [3.7.5]
Autres applications futures possibles: D’autres méthodes sont à l’étude pour
produire de l’électricité à l’aide de technologies solaires thermiques sans cycle thermodynamique
intermédiaire. Il s’agit notamment des méthodes thermoélectrique,
thermionique et magnétohydrodynamique ainsi que de méthodes basées sur les
métaux alcalins. On envisage aussi de recourir à l’énergie solaire spatiale, en mettant
au point un système qui permettrait de transmettre l’énergie solaire captée dans l’espace
vers des antennes situées au sol sous forme d’un faisceau micro-ondes. [3.7.6]
3.8 Tendances en matière de coûts
Bien que le coût de l’énergie solaire varie énormément selon les technologies,
les applications, l’implantation ainsi que d’autres facteurs, les coûts ont nettement
diminué depuis 30 ans, et les progrès techniques ainsi que les politiques
publiques incitatives permettent d’envisager des réductions de coût supplémentaires.
Le degré de persistance de l’innovation aura un impact significatif sur le
niveau de mise en valeur du solaire. [3.7.2–3.7.5, 3.8.2–3.8.5]
Solaire thermique: Dans le domaine du chauffage solaire, l’économie des applications
repose sur la conception appropriée des systèmes eu égard aux besoins
en énergie, ce qui implique souvent l’utilisation de sources d’énergie auxiliaires.
Dans certaines régions telles que le sud de la Chine, les systèmes de chauffage
solaire de l’eau sont compétitifs par rapport aux options traditionnelles. Ces systèmes
sont, de manière générale, plus compétitifs dans les régions ensoleillées,
mais la situation est différente pour le chauffage de locaux, du fait de leur charge
thermique globale généralement plus élevée. Dans les régions plus froides, les
coûts d’investissement peuvent être répartis sur une saison de chauffage plus
longue, de sorte que le solaire thermique devient alors plus compétitif. [3.8.2]
Les coûts d’investissement afférents aux systèmes de chauffage solaire varient
fortement selon la complexité de la technologie employée et la situation
du marché dans le pays considéré. Ainsi, le coût d’un système installé va de
83 dollars É.-U.2005/m² pour les systèmes de chauffage solaire de l’eau en Chine
à plus de 1 200 dollars É.-U.2005/m² pour certains systèmes de chauffage de
locaux. Le coût moyen actualisé de l’énergie thermique (CMAth) reflète la forte
variation des coûts d’investissement et dépend d’un nombre de variables encore
plus grand, dont le type particulier de système, le coût d’investissement dudit
système, l’éclairement énergétique solaire disponible en un lieu donné, le taux
69
Résumés Résumé technique
de conversion du système, les frais d’exploitation, la stratégie d’utilisation du
système et le taux d’actualisation appliqué. D’après la méthodologie normalisée
décrite dans l’annexe II et les données de coût et de performance résumées à
l’annexe III, le CMAth des systèmes thermiques solaires pour un grand nombre
et une vaste gamme de paramètres d’entrée varie considérablement (de 9 à
200 dollars É.-U.2005/GJ), mais peut être estimé par analyse paramétrique pour
des critères plus précis. La figure RT.3.5 présente ce CMAth pour une série et une
gamme de paramètres un peu plus restreintes. Plus précisément, la figure montre
que, pour les systèmes de chauffage solaire de l’eau d’un coût compris entre
1 100 et 1 200 dollars É.-U2005/kWth et pour des taux de conversion d’environ
40 %, le CMAth devrait se situer dans une fourchette comprise entre un peu plus
de 30 dollars É.-U.2005/GJ et un peu moins de 50 dollars É.-U.2005/GJ dans des
régions comparables aux sites d’implantation d’Europe centrale et d’Europe du
Sud et atteindre près de 90 dollars É.-U.2005/GJ dans les régions où l’éclairement
énergétique solaire est moindre. Chose peu surprenante, les estimations du coût
moyen actualisé de l’énergie thermique sont extrêmement sensibles à l’ensemble
des paramètres présentés à la figure RT.3.5, y compris aux coûts d’investissement
et aux coefficients d’utilisation. [3.8.2, annexe II, annexe III]
Sur les dix dernières années, à chaque augmentation de 50 % de la capacité
installée en chauffe-eau solaires, le coût d’investissement a baissé de 20 % en
Europe. D’après l’AIE, les pays de l’OCDE devraient connaître d’autres réductions
de coût du fait de l’utilisation de matériaux meilleur marché, de meilleurs procédés
de fabrication, de la production en série et de l’intégration directe de capteurs
dans les bâtiments sous forme de composantes multifonctionnelles du bâtiment
et de systèmes modulaires faciles à installer. L’AIE estime que le coût de l’énergie
livrée dans les pays de l’OCDE devrait finalement baisser de 70 à 75 %. [3.8.2]
Production d’électricité photovoltaïque: Les prix du photovoltaïque ont chuté
de plus d’un facteur de 10 depuis 30 ans; toutefois, le coût moyen actualisé de
l’électricité (CMAél) produite par le photovoltaïque solaire reste généralement
plus élevé que le prix de gros de l’électricité sur le marché. Pour certaines applications,
les systèmes photovoltaïques sont déjà compétitifs par rapport à d’autres
solutions locales (par exemple pour alimenter certaines zones rurales en électricité
dans les pays en développement). [3.8.3, 8.2.5, 9.3.2]
Le CMAél associé au photovoltaïque dépend fortement du coût des différents éléments
du système, le coût le plus élevé étant celui du module photovoltaïque. Le CMAel dépend
également du coût des autres composantes du système (ACS), du coût de la main
d’oeuvre pour l’installation, des coûts d’exploitation et de maintenance, de l’implantation
et du coefficient d’utilisation ainsi que du taux d’actualisation appliqué. [3.8.3]
Le prix des modules photovoltaïques a fortement chuté, passant de
22 dollars É.-U.2005/W en 1980 à moins de 1,5 dollars É.-U.2005/W en 2010. Le taux
d’apprentissage historique correspondant va de 11 à 26 %, avec un taux médian
de 20 %. Le prix en dollars par watt pour un système entier, y compris le module,
les ACS et les frais d’installation, a également diminué graduellement, jusqu’à
atteindre 2,72 dollars É. U.2005/W pour certaines technologies en couche mince
en 2009. [3.8.3]
Coût moyen actualisé de l’énergie thermique [dollars É.-U2005/GJ]
Coefficient d’utilisation [en %]
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Énergie thermique solaire (eau chaude domestique (ECD), Chine), 540 dollars É.-U./kWth
Énergie thermique solaire (ECD, Chine), 330 dollars É.-U./kWth
Énergie thermique solaire (ECD, Chine), 120 dollars É.-U./kWth
Énergie thermique solaire (ECD, thermosiphon, systèmes mixtes), 1 800 dollars É.-U./kWth
Énergie thermique solaire (ECD, thermosiphon, systèmes mixtes), 1 165 dollars É.-U./kWth
Énergie thermique solaire (ECD, thermosiphon, systèmes mixtes), 530 dollars É.-U./kWth
Irradiation solaire : 800 kWh/m2/an;
Taux de conversion/degré
d’utilisation: 35 %
Irradiation solaire : 1000 kWh/m²/an;
Taux de conversion/degré
d’utilisation: 77 % ou
Irradiation solaire: 2200 kWh/m²/an;
Taux de conversion/degré
d’utilisation: 35 %
Irradiation solaire: 800 kWh/m²/an;
Taux de conversion/degré
d’utilisation: 60 % ou
Irradiation solaire: 1 200 kWh/m²/an;
Taux de conversion/degré
d’utilisation: 40 %
Figure TS.3.5 | Sensibilité du coût moyen actualisé de l’énergie thermique par rapport au coût d’investissement, en fonction du coefficient d’utilisation (taux d’actualisation estimé à
7 %, dépenses annuelles d’exploitation et de maintenance comprises entre 5,6 et 14 dollars É.-U2005/kW et durée de vie fixée respectivement à 12,5 et 20 années pour les systèmes
d’eau chaude sanitaire en Chine et pour différents types de systèmes dans les pays de l’OCDE). [Figure 3.16]
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70
Résumé technique Résumés
Figure TS.3.6 | Coût moyen actualisé de la production d’électricité photovoltaïque, 2008-2009: a) en fonction du coefficient d’utilisation et du coût d’investissement*,***; et b) en
fonction du coefficient d’utilisation et du taux d’actualisation**,***. [Figure 3.19]
Notes: * Hypothèse concernant le taux d’actualisation: 7%. ** Hypothèse concernant le coût d’investissement: 5 500 dollars É.-U/kW pour les systèmes résidentiels sur toiture, 5 150 dollars É.-U/kW pour
les systèmes commerciaux sur toiture, 3 650 dollars É.-U/kW pour les systèmes à inclinaison fixe à vocation commerciale et 4 050 dollars É.-U/kW pour les systèmes à un seul axe à vocation commerciale.
***Hypothèse concernant les frais annuels d’exploitation et de maintenance: 41 à 64 dollars É.-U/kW, durée de vie de 25 ans.
Pour le photovoltaïque, le CMAél n’est pas seulement fonction de l’investissement
initial; il prend également en compte les frais d’exploitation et la durée de vie des composantes
du système, les niveaux locaux du rayonnement solaire et les performances
du système. Le CMAél de différents systèmes photovoltaïques a récemment été calculé
en utilisant la méthodologie normalisée décrite à l’annexe II et les données de coût
et de performance résumées à l’annexe III. On observe qu’il varie largement, allant
de 0,074 à 0,92 dollars É.-U.2005/kWh, en fonction d’un grand nombre et d’une large
gamme de paramètres d’entrée. Si l’on restreint le champ de variation des paramètres,
Coefficient d’utilisation [en %]
0
10
20
30
40
50
60
70
11 % 13 % 15 % 17 % 19 % 21 % 23 % 25 % 27 %
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.-U2005 /kWh]
PV (résidentiel en toiture), 3 700 dollars É.-U.2005
PV (résidentiel en toiture), 5 250 dollars É.-U.2005
PV (résidentiel en toiture), 6 800 dollars É.-U.2005
PV (commercial en toiture), 3 500 dollars É.-U.2005
PV (commercial en toiture), 5 050 dollars É.-U.2005
PV (commercial en toiture), 6 600 dollars É.-U.2005
PV (production commerciale, inclinaison fixe), 2 700 dollars É.-U.2005
PV (production commerciale, inclinaison fixe), 3 950 dollars É.-U2005
PV (production commerciale, inclinaison fixe), 5 200 dollars É.-U.2005
PV (production commerciale, 1 axe), 3 100 dollars É.-U.2005
PV (production commerciale, 1 axe), 4 650 dollars É.-U.2005
PV (production commerciale, 1 axe), 6 200 dollars É.-U.2005
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 % 13 % 15 % 17 % 19 % 21 % 23 % 25 % 27 %
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.-U./kWh2005
Coefficient d’utilisation [en %]
PV - résidentiel en toiture, taux d’actualisation = 3 %
PV - résidentiel en toiture, taux d’actualisation = 7 %
PV - résidentiel en toiture, taux d’actualisation = 10 %
PV - commercial en toiture, taux d’actualisation = 3 %
PV - commercial en toiture, taux d’actualisation = 7 %
PV - commercial en toiture, taux d’actualisation = 10 %
PV - production commerciale, inclinaison fixe, taux d’actualisation = 3 %
PV - production commerciale, inclinaison fixe, taux d’actualisation = 7 %
PV - production commerciale, inclinaison fixe, taux d’actualisation = 10 %
PV - production commerciale, 1 axe, taux d’actualisation = 3 %
PV - production commerciale, 1 axe, taux d’actualisation = 7%
PV - production commerciale, 1 axe, taux d’actualisation = 10 %
-- - - --
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71
Résumés Résumé technique
en 2009, le CMAél associé à la production d’électricité photovoltaïque à l’échelle commerciale
dans des régions d’Europe et des États-Unis d’Amérique à fort éclairement
énergétique solaire se situait à peu près dans une fourchette comprise entre 0,15 et
0,4 dollars É.-U.2005/kWh pour un taux d’actualisation de 7 %, mais pouvait atteindre
des valeurs inférieures ou supérieures selon la ressource disponible ainsi que d’autres
conditions de base. La figure RT.3.6 montre une forte variation du CMAél du photovoltaïque
selon le type de système, le coût d’investissement, le taux d’actualisation et le
coefficient d’utilisation. [1.3.2, 3.8.3, 10.5.1, annexe II, annexe III]
L’AIE prévoit qu’en 2020, le coût de production de l’électricité ou CMAél atteindra
les montants suivants: entre 14,5 et 28,6 cents É.-U.2005/kWh pour le secteur résidentiel
et de 9,5 à 19 cents É.-U.2005/kWh pour le secteur commercial, selon que
les conditions sont respectivement favorables (2 000 kWh/kW, soit l’équivalent
d’un coefficient d’utilisation de 22,8 %) ou moins favorables (1 000 kWh/kW, soit
l’équivalent d’un coefficient d’utilisation de 11,4 %). Le Département américain
de l’énergie a des objectifs encore plus ambitieux et vise pour 2015 un CMAél
compris entre 5 et 10 cents É.-U.2005/kWh, selon l’utilisateur final. [3.8.3]
Production d’électricité solaire thermodynamique: Les systèmes de production
d’électricité solaire thermodynamique constituent une technologie complexe qui
opère dans un environnement complexe lui aussi, tant au plan de la ressource qu’au
plan financier, de sorte que le CMAél est soumis à l’influence de nombreux facteurs.
Les dépenses d’investissement annoncées pour les centrales thermodynamiques
prêtent souvent à confusion lorsqu’on les compare avec d’autres sources d’énergie
renouvelables, du fait que les différents niveaux de stockage thermique intégré
augmentent les investissements tout en améliorant dans le même temps la production
annuelle et le coefficient d’utilisation des centrales. Pour les grandes centrales
à capteurs cylindro-paraboliques à la pointe de la technologie, le coût d’investissement
estimatif se situe actuellement entre 3,82 dollars É.-U.2005/W (sans stockage)
et 7,65 dollars É.-U.2005/W (avec stockage), selon le coût de la main d’oeuvre et du
foncier, les technologies, l’importance et la répartition de l’éclairement énergétique
direct et, surtout, la capacité de stockage et la taille du champ solaire. Les données
concernant les performances des centrales thermodynamiques modernes sont rares,
notamment pour les centrales équipées de moyens de stockage thermique, car les
nouvelles centrales ne sont entrées en exploitation qu’à partir de 2007. Le coefficient
d’utilisation des premières centrales sans stockage pouvait atteindre 28 %. Pour les
centrales modernes sans stockage, des coefficients d’utilisation d’environ 20 à 30 %
sont envisagés et, pour les centrales avec stockage thermique, il est possible d’obtenir
des coefficients d’utilisation de 30 à 75 %. Sur la base de la méthodologie normalisée
décrite dans l’annexe II et des données de coût et de performance résumées à
l’annexe III, en 2009, le CMAél d’une centrale solaire à capteurs cylindro-paraboliques
dotée de six heures de stockage thermique, calculé pour un grand nombre et une
large gamme de paramètres d’entrée, se situait dans une fourchette comprise entre
légèrement plus de 10 cents É.-U.2005/kWh et environ 30 cents É.-U.2005/kWh. En limitant
la gamme des taux d’actualisation à 10 %, la fourchette est un peu plus étroite
et se situe environ entre 20 et 30 cents É. U.2005/kWh, ce qui correspond à peu près à
la fourchette mentionnée dans la littérature, soit 18 à 27 cents É. U.2005/kWh. Certains
paramètres de coût et de performance particuliers, dont le taux d’actualisation appliqué
et le coefficient d’utilisation, affectent les estimations spécifiques du CMAél,
même si le CMAél de différentes configurations de systèmes dans des conditions par
ailleurs identiques ne devrait varier que marginalement. [3.8.4]
Le taux d’apprentissage pour le solaire thermodynamique, à l’exclusion du bloc
de puissance, a été estimé à 10 ± 5 %. Les objectifs spécifiques de CMAél pour les
États-Unis d’Amérique se situent entre 6 et 8 cents É.-U.2005/kWh d’ici 2015 avec
6 heures de stockage et entre 50 et 60 cents É.-U.2005/kWh d’ici 2020 avec 12 à
17 heures de stockage. L’Union européenne vise des objectifs similaires. [3.8.4]
3.9 Mise en valeur potentielle
3.9.1 Mise en valeur potentielle
Le tableau RT.3.1 résume les résultats des études disponibles sur les possibilités de
mise en valeur d’ici 2020, tirés de la littérature. Les sources des données du tableau
sont les suivantes: Conseil européen des énergies renouvelables (EREC) – Greenpeace
(scénario Energy [R]evolution, scénario de référence et scénario avancé); et AIE
(feuilles de route pour les technologies solaires photovoltaïques et solaires thermodynamiques).
En ce qui concerne les données sur le solaire thermique, il convient de
noter qu’elles n’incluent pas la contribution du solaire passif; bien que cette technologie
permette de réduire la demande en énergie, elle ne fait pas partie de la chaîne
d’approvisionnement prise en compte dans les statistiques sur l’énergie. [3.9]
3.9.2 Mise en valeur à long terme dans le contexte de la
réduction des émissions de carbone
La figure RT.3.7 présente les résultats de plus de 150 scénarios de modélisation
à long terme décrits au chapitre 10. Les scénarios de mise en valeur potentielle
varient largement – certains attribuant un rôle marginal à l’énergie solaire
directe en 2050 et d’autres considérant que cette énergie constituera une source
d’approvisionnement en énergie majeure. Bien que l’énergie solaire directe ne
représente actuellement qu’une très petite partie de l’approvisionnement mon-
Tableau TS.3.1 | Évolution des capacités solaires cumulées. [Tableau 3.7]
Solaire thermique basse
température (GWth)
Électricité solaire
photovoltaïque (GW)
Électricité solaire
thermodynamique (GW)
Année 2009 2015 2020 2009 2015 2020 2009 2015 2020
Nom du scénario
Capacité installée cumulée actuelle 180 22 0,7
EREC – Greenpeace (scénario de référence) 180 230 44 80 5 12
EREC – Greenpeace (scénario Energy [R]evolution) 715 1 875 98 335 25 105
EREC – Greenpeace (scénario avancé) 780 2 210 108 439 30 225
Feuilles de route de l’AIE n.d. 951 210 n.d. 148
Note: 1) Extrapolé à partir du taux de croissance moyen pour 2010 à 2020.
72
Résumé technique Résumés
0
10
20
30
40
50
60
Production mondiale d’électricité solaire thermodynamique [EJ/an]
2020 2030 2050
0
50
100
150
a) Approvisionnement mondial en énergie primaire solaire
Approvisionnement mondial en énergie primaire solaire [EJ/an]
N=156
2020 2030 2050
50
60
b) Production mondiale de chaleur issue du thermique solaire
Production mondiale de chaleur issue du thermique solaire [EJ/an]
N=44
2020 2030 2050
0
20
40
60
80
100
c) Production mondiale d’électricité photovoltaïque
Production mondiale d’électricité photovoltaïque [EJ/an]
N=123
2020 2030 2050
d) Production mondiale d’électricité solaire thermodynamique
N=59
0
10
20
30
40
Niveaux de concentration du CO2
Niveaux de référence
Cat. III + IV (440−600 ppm)
Cat. I + II (<440 ppm)
Figure TS.3.7 | Approvisionnement mondial en énergie solaire et production mondiale d’énergie solaire selon divers scénarios à long terme (médiane, fourchette du 25e au 75e
percentile et fourchette complète des résultats des scénarios; le codage couleur est fondé sur les niveaux de concentration du CO2 atmosphérique en 2100; le nombre de scénarios
correspondant à chaque graphique est indiqué dans le coin en haut à droite). a) Approvisionnement mondial en énergie solaire primaire; b) production mondiale de solaire thermique;
c) production mondiale d’électricité photovoltaïque solaire; et d) production mondiale d’électricité solaire thermodynamique. [Figure 3.22]
dial en énergie, il ne fait aucun doute que cette source d’énergie est l’une de
celles qui présente le potentiel d’avenir le plus prometteur.
La réduction des coûts est un élément clé pour faire de l’énergie solaire directe
une proposition plus pertinente commercialement et la mettre en position de
viser une plus large part du marché mondial de l’énergie. Ceci n’est possible que si
les coûts afférents aux technologies solaires diminuent au fur et à mesure de leur
progression le long des courbes d’apprentissage correspondantes, ce qui dépend
en premier lieu des volumes du marché. Par ailleurs, la recherche-développement
doit se poursuivre, de sorte que les courbes d’apprentissage ne s’aplatissent pas
trop tôt. Les coûts réels de la mise en valeur de l’énergie solaire restent inconnus,
car les principaux scénarios de mise en valeur actuels ne prennent en compte
qu’une seule technologie. Ces scénarios ne tiennent pas compte des avantages
connexes qu’apporte un approvisionnement en énergie renouvelable ou durable
■ ■
■
73
Résumés Résumé technique
par le biais de sources d’ÉR diversifiées et de mesures d’amélioration du rendement
énergétique.
La mise en valeur potentielle dépend des ressources effectives et de la disponibilité
des technologies concernées. Toutefois, le cadre réglementaire et juridique en
place peut favoriser ou entraver, dans une large mesure, l’adoption d’applications
de l’énergie solaire directe. Un minimum de normes de construction concernant
l’orientation et l’isolation des bâtiments peut réduire de manière significative la
demande en énergie desdits bâtiments et augmenter la part de l’offre en énergie
renouvelable sans accroître la demande globale. Le coût afférent à l’énergie solaire
directe peut par ailleurs être diminué plus encore par l’adoption de procédures
administratives transparentes et rationnalisées pour l’installation et le raccordement
des sources d’énergie solaire aux infrastructures de réseau existantes.
4. L’énergie géothermique
4.1 Introduction
Les ressources géothermiques consistent en l’énergie thermique provenant de
l’intérieur de la Terre et stockée à la fois dans les roches et dans la vapeur piégée
ou l’eau liquide. Elles sont utilisées pour produire de l’énergie électrique dans des
centrales thermiques ou pour d’autres applications domestiques et agro-industrielles
nécessitant de la chaleur ainsi que pour des applications de production
combinée de chaleur et d’électricité (cogénération). Le changement climatique
n’a pas d’incidences majeures sur l’efficacité de l’énergie géothermique. [4.1]
L’énergie géothermique est une ressource renouvelable, vu que la chaleur extraite
d’un réservoir actif est continuellement remplacée par la production de chaleur
naturelle, la conduction et la convection de zones voisines plus chaudes, et les
fluides géothermiques extraits sont reconstitués par recharge naturelle et par
réinjection des fluides refroidis. [4.1]
4.2 Potentiel de la ressource
On estime que la chaleur accessible stockée dans des roches sèches chaudes à
l’intérieur de la Terre se situe entre 110 et 403 x 106 EJ à 10 km de profondeur,
56 et 140 x 106 EJ à 5 km de profondeur et environ 34 x 106 EJ à 3 km de profondeur.
À partir d’évaluations réalisées précédemment à propos des ressources
hydrothermiques et de calculs sur les systèmes géothermiques améliorés (ou aménagés)
émanant de l’évaluation de la chaleur stockée en profondeur, le potentiel
technique de la géothermie pour la production d’électricité se situe entre 118 et
146 EJ/an (à 3 km de profondeur), entre 318 et 1 109 EJ/an (à 10 km de profondeur)
et entre 10 et 312 EJ/an pour les utilisations directes (figure TS.4.1). [4.2.1]
Le tableau TS.4.1 présente les potentiels techniques par région. La répartition par
région s’appuie sur la méthode appliquée par l’Electric Power Research Institute
pour évaluer les potentiels géothermiques théoriques de chaque pays avant de
regrouper les pays par région. La présente ventilation du potentiel technique
Profondeur [km]
Min.
Max.
0
200
400
600
800
1 000
1 200
10 5 3 Utilisations directes
Électricité Énergie thermique
Électricité ou énergie thermique [EJ/an]
Figure TS.4.1 | Potentiels techniques géothermiques pour l’électricité et les utilisations
directes (chaleur). Habituellement, les utilisations directes ne nécessitent pas de développement
à des profondeurs supérieures à environ trois kilomètres. [Figure 4.2]
Tableau TS.4.1 | Potentiels techniques géothermiques en zone continentale pour les régions de l’AIE [tableau 4.3]
RÉGION1
Potentiel technique électrique (EJ/an) à une profondeur de: Potentiels techniques (EJ/an)
3 km 5 km 10 km pour des usages directs
Inf. Sup. Inf. Sup. Inf. Sup. Inf. Sup.
Amérique du Nord OCDE 25,6 31,8 38,0 91,9 69,3 241,9 2,1 68,1
Amérique latine 15,5 19,3 23,0 55,7 42,0 146,5 1,3 41,3
Europe OCDE 6,0 7,5 8,9 21,6 16,3 56,8 0,5 16,0
Afrique 16,8 20,8 24,8 60,0 45,3 158,0 1,4 44,5
Économies en transition 19,5 24,3 29,0 70,0 52,8 184,4 1,6 51,9
Moyen-Orient 3,7 4,6 5,5 13,4 10,1 35,2 0,3 9,9
Asie en développement 22,9 28,5 34,2 82,4 62,1 216,9 1,8 61,0
Pacifique OCDE 7,3 9,1 10,8 26,2 19,7 68,9 0,6 19,4
Total 117,5 145,9 174,3 421,0 317,5 1 108,6 9,5 312,2
Note: 1. Pour les définitions des régions et des groupements de pays, voir l’annexe II. La chaleur extraite pour réaliser les potentiels techniques peut être reconstituée totalement ou partiellement sur le long
terme par le flux de chaleur terrestre en zone continentale de 315 EJ/an pour un flux moyen de 65 mW/m2. [4.2.1]
74
Résumé technique Résumés
mondial est donc basée sur des facteurs qui prennent en compte les variations
régionales du gradient géothermique moyen ainsi que la présence soit d’une
anomalie géothermique diffuse, soit d’une zone de haute température associée
à une activité volcanique ou aux limites des plaques. La distinction entre
potentiel électrique et potentiel thermique (utilisations directes) est quelque peu
arbitraire, dans la mesure où la plupart des ressources à température élevée
pourraient être utilisées pour l’un, pour l’autre ou pour les deux dans des applications
de cogénération selon les conditions du marché local. [4.2.2]
4.3 Technologies et applications
Actuellement, l’énergie géothermique est extraite à l’aide de puits et d’autres moyens
produisant des fluides chauds à partir: a) de réservoirs hydrothermiques naturellement
très perméables, ou b) de systèmes géothermiques améliorés ou aménagés
avec des voies fluides artificielles (figure TS.4.2). La technologie de production d’électricité
à partir de réservoirs hydrothermiques est maîtrisée et fiable et fonctionne
depuis une centaine d’années. Les technologies de chauffage direct faisant appel à
des pompes à chaleur géothermique pour le chauffage urbain et d’autres applications
sont également bien maîtrisées. Quant aux technologies faisant appel à des
systèmes géothermiques améliorés, elles en sont à l’étape de la démonstration. [4.3]
Le courant électrique tiré de l’énergie géothermique est particulièrement adapté à
la fourniture de courant de base, mais peut également être réparti et utilisé pour
faire face aux pics de la demande. Ainsi, le courant électrique géothermique peut
venir en complément de la production variable d’électricité. [4.3]
Étant donné que les ressources géothermiques se trouvent dans le sous-sol, des
méthodes d’exploration (y compris des études géologiques, géochimiques et géophysiques)
ont été mises au point pour les localiser et les évaluer. Les objectifs de
l’exploration géothermique consistent à identifier et à classer les réservoirs géothermiques
potentiels avant de forer. Actuellement, les puits géothermiques allant jusqu’à
des profondeurs de 5 km sont forés en faisant appel à des méthodes classiques de
forage rotatif semblables à celles utilisées pour atteindre les réservoirs de pétrole et
de gaz. Des techniques de forage perfectionnées permettent de fonctionner à haute
température et offrent des capacités sur le plan de l’orientation des forages. [4.3.1]
Les principaux types de centrales géothermiques actuellement en service sont des
turbines à condensation de vapeur et des unités à cycle binaire. Les centrales à
condensation peuvent être de type flash (vaporisation partielle) ou à vapeur sèche
(ces dernières n’exigeant pas de séparation de la saumure, ce qui signifie que ces
centrales sont plus simples et meilleur marché) et sont plus courantes que les unités
à cycle binaire. Elles sont installées dans le cas de ressources à température
intermédiaire ou élevée (≥ 150 °C) avec une capacité souvent comprise entre 20 et
110 MWél. Dans les centrales à cycle binaire, le fluide géothermique passe par un
échangeur de chaleur pour chauffer un autre fluide de travail à bas point d’ébullition,
qui se vaporise et alimente une turbine. Ces centrales permettent d’utiliser des
réservoirs hydrothermiques à plus basse température et des réservoirs de systèmes
géothermiques améliorés (généralement entre 70 °C et 170 °C) et sont souvent
construites sous forme d’unités modulaires reliées, d’une capacité de quelques
MWél. Les centrales combinées ou hybrides combinent deux ou plusieurs des types
de base ci-dessus afin d’offrir plus de versatilité, d’accroître l’efficacité thermique
globale, d’améliorer les possibilités de suivi de charge et de couvrir efficacement
une vaste gamme de températures. Enfin, les centrales à cogénération produisent
à la fois de l’électricité et de l’eau chaude pour une utilisation directe. [4.3.3]
Pour une utilisation efficace, les réservoirs des systèmes géothermiques améliorés
nécessitent la stimulation de zones souterraines où la température est suffisamment
élevée. Un réservoir composé d’un réseau de fractures est créé ou amélioré
pour fournir des voies bien connectées pour le fluide entre les puits d’injection et
les puits de production. La chaleur extraite en faisant circuler de l’eau à travers le
réservoir en boucle fermée peut être utilisée pour la production de courant et pour
le chauffage industriel ou domestique (voir la figure TS.4.2). [4.3.4]
L’utilisation directe permet d’assurer chauffage et refroidissement dans des bâtiments,
y compris pour le chauffage urbain, les bassins à poissons, les serres, la
baignade, les centres de bien être et les piscines, la purification et le dessalement
de l’eau et la production de chaleur industrielle pour le séchage de produits agricoles
et de minerais. Même s’il peut y avoir débat quant à savoir si les pompes à
chaleur géothermique sont une application «véritable» de l’énergie géothermique,
ces pompes peuvent être utilisées presque partout dans le monde pour le chauffage
et la refroidissement et tirent parti de la température relativement constante
du sol et des eaux souterraines dans une fourchette de 4 à 30 °C. [4.3.5]
4.4 Situation du marché mondial et régional
et évolution de l’industrie
Les ressources géothermiques sont utilisées pour produire de l’électricité depuis
près d’un siècle. En 2009, le marché mondial de l’électricité géothermique comptait
de nombreux acteurs, avec une capacité installée de 10,7 GWél. En 2008,
l’électricité produite dans 24 pays a dépassé les 67 TWhél (0,24 EJ) (figure TS.4.3)
et représenté plus de 10 % de la demande totale d’électricité dans six d’entre eux.
Il y avait également, toujours en 2008, 50,6 GWth d’applications géothermiques
Source de chaleur
Réservoir
perméable
captif
Système géothermique
à vapeur dominante
Système géothermique
à liquide dominant
Geyser Source chaude
Roches
imperméables
Roches
perméables
Roches imperméables
Fracture
ou joint
naturel
(a)
Figure TS.4.2a | Diagramme montrant des ressources convectives (hydrothermiques) [Figure 4.1]
r-_ ««.ad 4444444
4444444
tttttt
75
Résumés Résumé technique
Contrôle
du réservoir
Réservoir
de recharge
Cycle de Rankine
à fluide organique
ou cycle de Kalina
Chauffage
urbain
Énergie électrique
Unité de refroidissement
Puits de
contrôle
Puits de contrôle
Puits
d’injection
Puits de
production
Réservoir amélioré
3 à 10 km
Env. 0,5 à 1,5 km
Échangeur de chaleur
(b)
Figure TS.4.2b | Diagrammes montrant des ressources par conduction (systèmes géothermiques améliorés) (à droite). [Figure 4.1]
76
Résumé technique Résumés
2,750
2,250
1,750
1,250
750
250
3,750
3,500
3,250
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
Capacité installée d’énergie électrique d’origine géothermique [MW]
0 40 50 60 70 80 90 100 110 150
3,094
1,904
1,197
Total: 10 715 MWe
États-Unis
Philippines
Indonésie
Mexique
Italie
Nouvelle-Zélande
Islande
Japon
El Salvador
Kenya
Costa Rica
Nicaragua
Turquie
Russie
Papouasie–N.-G.
Guatemala
Portugal
Chine
France
Éthiopie
Allemagne
Autriche
Thaïlande
Australie
7,3
6,6
1,4
0,3
0,1
Figure TS.4.3 | Capacité installée d’électricité géothermique par pays en 2009. La figure présente le flux thermique moyen mondial en mW/m2 ainsi que les limites des plaques tectoniques. [Figure 4.5]
directes en exploitation dans 78 pays, lesquelles ont généré 121,7 TWhth (0,44 EJ)
de chaleur. Les pompes à chaleur géothermique ont représenté 70 % (35,2 GWth)
de cette capacité installée aux fins d’utilisation directe. [4.4.1, 4.4.3]
Le taux de croissance annuel moyen de la capacité installée d’électricité géothermique
à l’échelle du globe a été de 3,7 % au cours des cinq dernières années
(2005-2010) et de 7 % pour les 40 dernières années (1970-2010). Pour les utilisations
directes de la géothermie, les taux ont été de 12,7 % (2005-2010) et de
11 % pour la période 1975-2010. [4.4.1]
Les systèmes géothermiques améliorés en sont encore à la phase de
démonstration, avec une petite centrale en exploitation en France et un projet
pilote en Allemagne. En Australie, l’étude et la mise au point de ces systèmes ont
bénéficié d’investissements considérables ces dernières années, et les États-Unis
d’Amérique ont récemment accru leur soutien à la recherche, au développement
et à la démonstration de ces systèmes dans le cadre de la relance d’un programme
géothermique national. [4.4.2]
En 2009, les principaux types (et pourcentages relatifs) d’applications géothermiques
directes aux fins d’une utilisation annuelle d’énergie ont été le chauffage
des bâtiments (63 %), la baignade et la balnéothérapie (25 %), l’horticulture
(serres et chauffage du sol) (5 %), la chaleur à usage industriel et le séchage agricole
(3 %), l’aquaculture (pisciculture) (3 %) et la fonte des neiges (1 %). [4.4.3]
Pour que la géothermie atteigne sa pleine capacité en matière d’atténuation du
changement climatique, il est nécessaire de surmonter des obstacles techniques
et non techniques. Des mesures propres à la technologie géothermique peuvent
contribuer à surmonter ces obstacles. [4.4.4]
4.5 Impacts environnementaux et sociaux
Il existe des impacts environnementaux et sociaux liés à l’énergie géothermique,
qui dépendent généralement du site considéré et de la technologie employée.
Habituellement, ces incidences sont gérables, et les impacts environnementaux
négatifs sont minimes. Le principal GES émis dans le cadre de l’exploitation géothermique
est le CO2, même s’il n’est pas le produit d’une combustion mais qu’il est
émis par des sources présentes naturellement. Une étude de terrain menée sur les
centrales géothermiques en exploitation en 2001 a fait ressortir la forte variabilité
des taux d’émission directe de CO2, avec des valeurs allant de 4 à 740 g/kWhél selon
la configuration technique et la composition du fluide géothermique dans le réservoir
souterrain. Dans le cadre des applications d’utilisation directe, les émissions directes
de CO2 sont négligeables et les centrales faisant appel à des systèmes géothermiques
améliorés sont généralement conçues comme des systèmes de circulation en circuit
fermé en phase liquide, sans émissions directes. Les évaluations sur l’ensemble du
cycle de vie donnent les prévisions d’émissions suivantes, en équivalent CO2: moins
de 50 g/kWhél pour les centrales géothermiques, moins de 80 g/kWhél pour les systèmes
géothermiques améliorés prévus et de 14 à 202 g/kWhth pour les systèmes de
chauffage urbain et les pompes à chaleur géothermique. [4.5, 4.5.1, 4.5.2]
77
Résumés Résumé technique
Pour déterminer les impacts environnementaux associés aux projets géothermiques,
il faut prendre en compte toute une série d’incidences locales liées à l’air
et à l’utilisation des sols et de l’eau, en phase de construction et en phase d’exploitation,
certaines de ces incidences étant communes à la plupart des projets
énergétiques et d’autres étant propres à l’énergie géothermique. Les systèmes géothermiques
mettent en jeu des phénomènes naturels et entraînent généralement
un dégagement de gaz mêlés à de la vapeur, dû à des caractéristiques de surface
et à des minéraux dissous dans l’eau des sources chaudes. Certains gaz peuvent
être dangereux, mais sont généralement soit traités, soit surveillés en cours de
production. Par le passé, il était plus courant de rejeter à la surface l’eau séparée,
mais actuellement, cela ne se produit que dans des circonstances exceptionnelles.
La saumure géothermique est habituellement réinjectée dans le réservoir afin de
contrebalancer les pressions qui s’y exercent et d’éviter des effets négatifs sur l’environnement.
S’il dépasse de manière significative le débit des sources chaudes
naturelles et s’il n’est pas fortement dilué, le rejet en surface peut avoir un effet
négatif sur l’écologie des cours d’eau, des lacs et des milieux marins. [4.5.3.1]
Des dangers locaux dus à des phénomènes naturels (microséismes, éruptions de
vapeur hydrothermique, subsidence du sol, etc.) peuvent être influencés par l’exploitation
de champs géothermiques. Au cours des 100 années d’évolution de ces
technologies, aucun bâtiment ni aucune structure appartenant à un site d’exploitation
géothermique ou à une collectivité locale n’a été endommagé de manière
significative par des séismes superficiels générés soit par la production géothermique,
soit par des activités d’injection. Certains projets de démonstration de
systèmes géothermiques améliorés ont suscité des oppositions sociales, notamment
dans des zones peuplées d’Europe. Le processus consistant à injecter de l’eau froide
sous haute pression dans des roches chaudes peut provoquer de petits épisodes sismiques.
Les phénomènes sismiques induits n’ont pas été suffisamment importants
pour faire des victimes ou causer des dégâts importants, mais une gestion appropriée
de ce problème représentera à l’avenir une étape importante pour faciliter le
développement des projets de systèmes géothermiques améliorés. [4.5.3.2]
Les conditions d’utilisation des sols vont de 160 à 290 m²/GWhél/an sans compter
les puits et peuvent aller jusqu’à 900 m²/GWh/an en incluant les puits. Les incidences
spécifiques de la géothermie sur l’utilisation des sols comprennent des
effets sur des éléments naturels d’exception tels que sources, geysers et fumeroles.
Dans de nombreux pays (tels que le Japon, les États-Unis d’Amérique et la
Nouvelle Zélande), les problèmes liés à l’utilisation des sols peuvent constituer
une entrave sérieuse à la poursuite de l’expansion de la géothermie. [4.5.3.3]
Les ressources géothermiques peuvent également présenter des avantages
environnementaux considérables en comparaison des modes d’utilisation de
l’énergie qu’elles remplacent. [4.5.1]
4.6 Perspectives en matière d’amélioration,
d’innovation et d’intégration des technologies
Les ressources géothermiques peuvent être intégrées dans tous les types de
systèmes d’approvisionnement en énergie électrique, qu’il s’agisse de vastes
réseaux de distribution continentaux interconnectés ou d’utilisations sur site pour
de petits villages isolés ou des bâtiments autonomes. Comme l’énergie géothermique
assure généralement la production d’électricité de base, l’intégration de
nouvelles centrales dans des systèmes énergétiques existants ne présente pas de
problème majeur. Pour les utilisations directes de la géothermie, aucun problème
d’intégration n’a été observé et, en ce qui concerne le chauffage et le refroidissement,
l’énergie géothermique (y compris les systèmes de pompes à chaleur) est
déjà très répandue au niveau domestique, communautaire et urbain. Le chapitre 8
du présent résumé traite plus en détail des problèmes d’intégration. [4.6]
Plusieurs perspectives d’améliorations techniques et d’innovations peuvent
conduire à une réduction du coût de production de l’énergie géothermique, à
une récupération plus importante de l’énergie, à l’allongement de la durée de vie
des sites et des centrales et à une meilleure fiabilité. Des études géophysiques
approfondies ainsi que l’optimisation de l’injection, la prévention du tartre et de la
corrosion et une meilleure modélisation des réservoirs sont autant d’éléments qui
contribueront à réduire les risques liés à la ressource en faisant mieux concorder
capacité installée et capacité de production durable. [4.6]
En matière d’exploration, des activités de recherche-développement sont nécessaires
pour localiser les systèmes géothermiques cachés (par exemple ceux qui
ne donnent lieu à aucune manifestation en surface) et dans une perspective de
systèmes améliorés. L’affinement et l’utilisation accrue d’outils de reconnaissance
géothermique rapide tels que des capteurs satellitaires, hyperspectraux
en altitude, thermiques infrarouge, panchromatiques haute résolution ou radar
pourraient améliorer l’efficacité des activités d’exploration. [4.6.1]
Des recherches particulières doivent être menées sur les techniques de forage et
de construction des puits, afin d’accroître la vitesse de pénétration lors de forages
dans une roche dure et de mettre au point des techniques perfectionnées de
forage en petit diamètre, dans le but général de réduire les coûts et d’allonger la
durée de vie utile des installations de production géothermique. [4.6.1]
L’efficacité des différentes composantes des centrales géothermiques et des utilisations
directes peuvent encore être améliorées, et il est important d’élaborer
des systèmes de conversion permettant une utilisation plus efficace de l’énergie
dans le fluide géothermique produit. Il est également possible d’utiliser des puits
de pétrole et de gaz susceptibles de fournir de l’énergie géothermique pour la
production d’électricité. [4.6.2]
Les projets de systèmes géothermiques améliorés en sont actuellement à la phase de
démonstration ou à la phase expérimentale. Ces systèmes nécessitent des méthodes
innovantes pour stimuler hydrauliquement la connectivité des réservoirs entre les puits
d’injection et les puits de production afin d’atteindre des rythmes de production soutenus
et adaptés à un usage commercial, tout en réduisant le risque de danger sismique et en
améliorant les simulateurs numériques et les méthodes d’évaluation en vue de prévoir de
manière fiable les réactions chimiques entre les fluides géologiques et les roches-réservoirs
géothermiques. La possibilité d’utiliser du CO2 comme fluide de travail dans les réservoirs
géothermiques, notamment pour les systèmes géothermiques améliorés, est également
à l’étude, car elle pourrait fournir un moyen de renforcer l’effet de la mise en valeur de
l’énergie géothermique en réduisant les émissions de CO2 au-delà de la seule production
d’électricité avec une source d’énergie renouvelable qui n’émet pas de carbone. [4.6.3]
Il n’existe actuellement aucune technologie susceptible de tirer parti des ressources
géothermiques sous-marines, mais en théorie, il devrait être possible de produire
de l’énergie électrique directement à partir d’un évent hydrothermal. [4.6.4]
78
Résumé technique Résumés
4.7 Tendances en matière de coûts
Les projets géothermiques nécessitent généralement des investissements
initiaux élevés, du fait de la nécessité de forer des puits et de construire des
centrales, et engendrent des coûts d’exploitation relativement faibles. Bien que
les coûts varient selon les projets, le coût moyen actualisé de l’énergie pour les
centrales utilisant des ressources hydrothermiques est souvent compétitif sur les
marchés actuels de l’électricité; il en va de même pour les utilisations directes de
la chaleur géothermique. Les centrales géothermiques améliorées sont toujours
en phase de démonstration, mais on estime que les coûts liés à ces centrales sont
plus élevés que ceux des réservoirs hydrothermiques. [4.7]
Les coûts d’investissement pour un projet d’électricité géothermique type correspondent:
a) à l’exploration et à la confirmation de la ressource (10 à 15 % du
total); b) au forage des puits de production et d’injection (20 à 35 % du total);
c) aux installations de surface et à l’infrastructure (10 à 20 % du total); et d) à
la centrale proprement dite (40 à 81 % du total). Au niveau mondial, ces coûts
varient actuellement de 1 800 à 5 200 dollars É.-U.2005/kWél. [4.7.1]
On a calculé que les coûts d’exploitation et de maintenance, y compris pour les
puits d’appoint (c’est à dire les nouveaux puits destinés à remplacer les puits
défaillants ou à restaurer la capacité de production ou d’injection perdue), se
situaient entre 152 et 187 dollars É.-U.2005/kWél/an, mais qu’ils pouvaient être
nettement plus faibles dans certains pays (par ex. 83 à 117 dollars É.-U.2005/kWél/an
en Nouvelle Zélande). [4.7.2]
La longévité des centrales et le coefficient d’utilisation de la capacité sont
également des paramètres économiques importants. En 2008, le coefficient
mondial moyen d’utilisation de la capacité des centrales géothermiques était
de 74,5 % pour les centrales existantes et de plus de 90 % pour les installations
récentes. [4.7.3]
D’après des calculs effectués selon une méthode normalisée décrite à l’annexe II
et des données concernant les coûts et les performances résumées à l’annexe III,
le coût moyen actualisé de l’énergie dans le cas des projets géothermiques de type
hydrothermique, pour une large série et une vaste gamme de paramètres d’entrée,
est compris entre 3,1 et 17 cents É.-U.2005/kWh, selon le type de technologie
employée et les conditions propres au projet. La figure TS.4.4 montre que, pour une
série et une gamme plus restreintes de paramètres et selon un taux d’actualisation
de 7 %, le coût moyen actualisé de l’énergie pour de nouveaux projets hydrothermiques
récemment réalisés avec un coefficient moyen mondial d’utilisation de
74,5 % (et dans d’autres conditions spécifiées au paragraphe [4.7.4]) se situe entre
4,9 et 7,2 cents É.-U.2005/kWh pour les centrales à condensation de type flash et
entre 5,3 et 9,2 cents É.-U.2005/kWh pour les centrales à cycle binaire. Ce coût moyen
actualisé de l’énergie varie sensiblement en fonction du coefficient d’utilisation, du
coût d’investissement et du taux d’actualisation. Il n’existe aucune donnée sur le
coût moyen actualisé de l’énergie pour les systèmes géothermiques améliorés, mais
des projections ont été faites à partir de différents modèles pour plusieurs cas correspondant
à des températures et à des profondeurs différentes, par exemple 10 à
17,5 cents É.-U.2005/kWh pour des ressources émanant de systèmes géothermiques
améliorés de qualité relativement élevée. [1.3.2, 4.7.4, 10.5.1, annexe II, annexe III]
Les estimations concernant les réductions de coût que peuvent amener les
changements de conception et les progrès techniques reposent uniquement sur
l’expertise des spécialistes de la chaîne de valeur du processus géothermique,
étant donné qu’il existe peu d’études publiées de la courbe d’apprentissage. Les
perfectionnements techniques concernant la conception et la stimulation des
réservoirs géothermiques et les améliorations portant sur les matériaux, l’exploitation
et la maintenance sont les éléments qui devraient avoir le plus d’incidences
sur le coût moyen actualisé de l’énergie à court terme, en contribuant notamment
à améliorer les coefficients d’utilisation de la capacité et à diminuer la part
des coûts de forage dans les coûts d’investissement. Pour les nouveaux projets
à l’horizon 2020, les projections concernant le coût moyen mondial actualisé de
Moyenne mondiale en 2008
a) b)
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.U.2005/kWh]
Coefficient d’utilisation de la capacité [%]
60 65 70 75 80 85 90
Géothermique (condensation-flash), 1 800 dollars É.-U.2005
5
6
7
8
9
10
11
13 13
12
4
0
Géothermique (cycle binaire), 5 200 dollars É.-U.2005
Géothermique (condensation-flash), 2 700 dollars É.-U.2005
Géothermique (condensation-flash), 3 600 dollars É.-U.2005
Géothermique (cycle binaire), 2 100 dollars É.-U.2005
Géothermique (cycle binaire), 3 650 dollars É.-U.2005
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.U.2005/kWh]
Coefficient d’utilisation de la capacité [%]
60 65 70 75 80 85 90
Géothermique (condensation-flash), taux d’actualisation: 3 %
5
6
7
8
9
10
11
12
4
0
Géothermique (cycle binaire), taux d’actualisation: 10 %
Géothermique (condensation-flash), taux d’actualisation: 7 %
Géothermique (condensation-flash), taux d’actualisation: 10 %
Géothermique (cycle binaire), taux d’actualisation: 3 %
Géothermique (cycle binaire), taux d’actualisation: 7 %
Figure TS.4.4 | Coût moyen actualisé de l’énergie géothermique en 2008: a) en fonction du coefficient d’utilisation de la capacité et du coût*, ***; et b) en fonction du coefficient
d’utilisation de la capacité et du taux d’actualisation**, ***. [Figure 4.8]
Notes: * Hypothèse concernant le taux d’actualisation: 7%.** Hypothèse concernant le coût d’investissement: 2 700 dollars É. U./kW pour les centrales à condensation flash et 3 650 dollars É. U./kW pour les
centrales à cycle binaire. *** Hypothèse concernant les dépenses annuelles d’exploitation et de maintenance: 170 dollars É. U./kW, durée de vie: 27,5 ans.
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79
Résumés Résumé technique
Tableau TS.4.4 | Mise en valeur potentielle de l’énergie géothermique pour la production d’électricité et les utilisations directes de 2020 à 2050.[Tableau 4.10]
Année Utilisation Capacité1 (GW) Production (TWh/an) Production (EJ/an) Total (EJ/an)
2020
Électricité 25,9 181,8 0,65
2,01
Directe 143,6 377,5 1,36
2030
Électricité 51,0 380,0 1,37
5,23
Directe 407,8 1 071,7 3,86
2050
Électricité 150,0 1 182,8 4,26
11,83
Directe 800,0 2 102,3 7,57
Notes: *Les capacités installées en 2020 et 2030 sont extrapolées à partir des estimations pour 2015 en supposant un taux de croissance annuel de 7 % pour l’électricité et de 11 % pour les utilisations directes.
À l’horizon 2050, elles représentent la valeur centrale entre les projections citées au chapitre 4. La production a été estimée pour des coefficients moyens mondiaux d’utilisation de la capacité de 80 % (2020),
85 % (2030) et 90 % (2050) pour l’électricité et de 30 % pour les utilisations directes.
l’énergie donnent une fourchette comprise entre 4,5 et 6,6 cents É.-U.2005/kWh
pour les centrales à condensation de type flash et entre 4,9 et 8,6 cents É.-U.2005/
kWh pour les différentes gammes de centrales à cycle binaire, avec un coefficient
d’utilisation moyen mondial de 80 %, une durée de vie de 27,5 ans et un taux
d’actualisation de 7 %. La réduction du coût moyen mondial actualisé de l’énergie
devrait donc être d’environ 7 % pour les centrales géothermiques de type flash
et les centrales à cycle binaire d’ici 2020. Le coût des systèmes géothermiques
améliorés devrait également baisser à l’avenir. [4.7.5]
Pour les projets d’utilisation directe, le coût moyen actualisé de l’énergie thermique
se situe dans une large fourchette, selon l’utilisation considérée, la
température, le débit nécessaire, les frais d’exploitation et de maintenance et les
coûts salariaux associés et le rendement du produit fourni. Par ailleurs, le coût des
constructions nouvelles est habituellement inférieur au coût de remise en état de
structures plus anciennes. Les montants figurant au tableau TS.4.2 sont fondés sur
un climat type de la moitié nord des États-Unis d’Amérique ou de l’Europe. Les
charges de chauffage seraient plus élevées pour des climats plus septentrionaux
tels que ceux de l’Islande, de la Scandinavie et de la Russie. La plupart des chiffres
sont fondés sur les coûts aux États-Unis d’Amérique, mais seraient similaires dans
les pays développés et inférieurs dans les pays en développement. [4.7.6]
Les applications industrielles sont plus difficiles à quantifier, car elles varient
fortement selon les besoins en énergie et le produit à fournir. Ces centrales
requièrent habituellement des températures plus élevées et sont souvent en
concurrence avec l’utilisation de centrales électriques; elles ont néanmoins
un coefficient d’utilisation élevé, compris entre 0,40 et 0,70, qui en améliore
Tableau TS.4.2 | Coûts d’investissement et coût moyen actualisé de l’énergie thermique pour diverses applications directes de la géothermie. [Tableau 4.8]
Application thermique
Coût d’investissement
(dollars É.-U.2005/kWth)
Coût moyen actualisé de l’énergie thermique (dollars É.-U.2005/GJ)
pour un taux d’actualisation de:
3% 7% 10%
Chauffage de locaux (bâtiments) 1 600–3 940 20–50 24–65 28–77
Chauffage de locaux (urbain) 570–1 570 12–24 14–31 15–38
Serres 500–1 000 7,7–13 8,6–14 9,3–16
Bassins aquacoles découverts 50–100 8,5–11 8,6–12 8,6–12
Pompes à chaleur géothermique (résidentiel et commercial) 940–3 750 14–42 17–56 19–68
Tableau TS.4.3 | Capacité installée actuelle et prévue au niveau régional pour ce qui concerne la production d’énergie géothermique, les utilisations directes de la géothermie
(chaleur) et la production d’électricité et de chaleur prévues pour 2015. [Tableau 4.9]
RÉGION1
Capacité actuelle (2010) Capacité prévue (2015) Production prévue (2015)
Directe (GWth) Électricité (GWél) Directe (GWth) Électricité (GWél) Directe (TWth) Électricité (TWhél)
Amérique du Nord OCDE 13,9 4,1 27,5 6,5 72,3 43,1
Amérique latine 0,8 0,5 1,1 1,1 2,9 7,2
Europe OCDE 20,4 1,6 32,8 2,1 86,1 13,9
Afrique 0,1 0,2 2,2 0,6 5,8 3,8
Économies en transition 1,1 0,1 1,6 0,2 4,3 1,3
Moyen-Orient 2,4 0 2,8 0 7,3 0
Asie en développement 9,2 3,2 14,0 6,1 36,7 40,4
Pacifique OCDE 2,8 1,2 3,3 1,8 8,7 11,9
TOTAL 50,6 10,7 85,2 18,5 224,0 121,6
Notes: *Pour la définition des régions et des groupements de pays, voir l’annexe II. Le taux de croissance annuel moyen estimé pour la période 2010-2015 est de 11,5 % pour l’électricité et de 11 % pour les
utilisations directes. Les hypothèses pour 2015 concernant les coefficients d’utilisation de la capacité en moyenne mondiale sont de 75 % pour l’électricité et de 30 % pour l’utilisation directe.
80
Résumé technique Résumés
l’économie. Les applications industrielles vont de grosses usines de séchage de
produits alimentaires, de bois d’oeuvre et de minerais (États-Unis d’Amérique et
Nouvelle-Zélande) à des usines de pâtes et papiers (Nouvelle-Zélande). [4.7.6]
4.8 Potentiel de mise en valeur
L’énergie géothermique peut contribuer à une réduction à court et à long terme
des émissions de carbone. En 2008, l’utilisation mondiale de la géothermie n’a
représenté que 0,1 % environ de l’approvisionnement mondial en énergie primaire.
Néanmoins, d’ici 2050, la géothermie pourrait correspondre à 3 % environ
de la demande mondiale d’électricité et à 5 % de la demande mondiale de chauffage
et de refroidissement. [4.8]
Si l’on tient compte des projets d’électricité géothermique en cours de réalisation
ou prévus dans le monde, la capacité géothermique installée devrait atteindre
18,5 GWél d’ici 2015. La presque totalité des nouvelles centrales mises en route
d’ici 2015 seront des centrales à condensation de type flash ou des centrales à
cycle binaire faisant appel à des ressources hydrothermiques, avec une modeste
contribution de projets de systèmes géothermiques améliorés. Les utilisations
directes de la géothermie (applications pour la production de chaleur, y compris
les pompes à chaleur géothermique) devraient se développer au même taux
de croissance annuelle que par le passé (11 % de 1975 à 2010) pour atteindre
85,2 GWth. D’ici 2015, la production totale d’électricité pourrait atteindre
121,6 TWh/an (0,44 EJ/an) et la production directe de chaleur, 224 TWhth/an
(0,8 EJ/an), avec une répartition par région présentée au tableau TS.4.3. [4.8.1]
Le potentiel de mise en valeur de l’énergie géothermique à long terme, établi
à partir d’une évaluation approfondie de nombreux scénarios basés sur des
modèles, est présenté dans le chapitre 10 du présent résumé et couvre un large
éventail. Les médianes des scénarios pour trois fourchettes de stabilisation de la
concentration de GES, fondées sur les niveaux de concentration de CO2 du quatrième
Rapport d’évaluation (niveaux de référence: > 600 ppm; catégories III et
IV: 440 à 600 ppm; catégories I et II: < 440 ppm), vont de 0,39 à 0,71 EJ/an pour
2020, de 0,22 à 1,28 EJ/an pour 2030 et de 1,16 à 3,85 EJ/an pour 2050.
La politique relative au carbone sera probablement l’un des principaux facteurs
déterminants pour le développement de la géothermie à l’avenir et, selon la stratégie
la plus favorable en matière de stabilisation de la concentration des GES
(< 440 ppm), la mise en valeur de la géothermie pourrait être nettement supérieure
aux valeurs médianes indiquées ci-dessus à l’horizon 2020, 2030 et 2050.
Si l’on projette le taux de croissance annuel moyen observé jusqu’ici des centrales
géothermiques (7 %) et des utilisations directes de la géothermie (11 %) à partir
des estimations pour 2015, la capacité géothermique installée en 2020 et 2030
pour l’électricité et les utilisations directes pourrait correspondre aux chiffres du
tableau TS.4.4. D’ici 2050, la capacité de production d’électricité géothermique
atteindrait 150 GWél (la moitié étant représentée par des centrales géothermiques
améliorées), ce à quoi il conviendrait d’ajouter jusqu’à 800 GWth supplémentaires
émanant d’installations d’utilisation directe (tableau TS.4.4). [4.8.2]
Même les estimations les plus élevées concernant la contribution à long terme
de l’énergie géothermique à l’approvisionnement mondial en énergie primaire
(52,5 EJ/an d’ici 2050) se situent dans les fourchettes du potentiel technique (118
à 1 109 EJ/an pour l’électricité et 10 à 312 EJ/an pour les utilisations directes)
et même dans la fourchette supérieure des ressources hydrothermiques (28,4 à
56,8 EJ/an). Le potentiel technique ne devrait donc pas faire obstacle à la réalisation
de niveaux plus ambitieux de mise en valeur géothermique (électricité et
utilisations directes), tout au moins sur une base mondiale. [4.8.2]
Selon certaines indications, l’approvisionnement en énergie géothermique
pourrait correspondre à la fourchette haute des projections établies à partir de
l’examen d’environ 120 scénarios énergétiques et de réduction des GES. Avec
sa capacité naturelle de stockage thermique, la géothermie est particulièrement
adaptée à l’approvisionnement en courant de base. Compte tenu de son potentiel
technique et de sa mise en valeur possible, l’énergie géothermique, qui pourrait
assurer environ 3 % de la demande mondiale d’électricité d’ici 2050, dispose
également du potentiel nécessaire pour répondre à peu près à 5 % de la demande
mondiale de chauffage et de refroidissement en 2050. [4.8.3]
5. L’énergie hydroélectrique
5.1 Introduction
L’énergie hydroélectrique est une énergie renouvelable où la puissance provient
de l’énergie de l’eau qui se déplace d’un point haut à un point bas. Il s’agit d’une
technique éprouvée, maîtrisée, prévisible et compétitive sur le plan des coûts.
L’énergie mécanique de l’eau en mouvement est un outil ancien utilisé pour divers
services depuis l’époque des Grecs, il y a plus de 2 000 ans. La première centrale
hydroélectrique du monde, d’une puissance de 12,5 kW, a été mise en service le
30 septembre 1882 sur la Fox River, dans la centrale de Vulcan Street à Appleton,
Wisconsin, aux États-Unis d’Amérique. Bien qu’actuellement le rôle principal de
l’énergie hydroélectrique dans la production mondiale d’énergie soit de produire de
l’électricité de façon centralisée, il existe aussi des centrales hydroélectriques isolées
qui alimentent des réseaux indépendants, souvent dans des zones rurales ou reculées
du monde. [5.1]
5.2 Potentiel des ressources
Le potentiel technique annuel mondial de production d’énergie hydroélectrique
est de 14 576 TWh (52,47 EJ), et l’on évalue la capacité potentielle totale correspondante
à 3 721 GW, soit quatre fois la capacité mondiale actuellement installée
en matière d’hydroélectricité (figure TS.5.1). Cette capacité inexploitée va d’environ
47 % en Europe à quelque 92 % en Afrique, ce qui indique des possibilités
vastes et bien réparties de développement de l’énergie hydroélectrique dans le
monde entier (voir le tableau TS.5.1). L’Asie et l’Amérique latine ont les potentiels
techniques les plus importants et les plus vastes ressources inexploitées. C’est en
Afrique que la part inexploitée du potentiel total est la plus grande. [5.2.1]
Il est à noter que la capacité totale installée pour ce qui concerne l’énergie hydroélectrique
est du même ordre de grandeur en Amérique du Nord, en Amérique latine,
en Europe et en Asie et qu’elle est dix fois inférieure en Afrique (en raison du sousdéveloppement
du continent) et en Australasie/Océanie (en raison de la taille, du
climat et de la topographie des pays). Le coefficient moyen mondial d’utilisation de
81
Résumés Résumé technique
s’attend à ce que les incidences de cette évolution sur les systèmes mondiaux existants
de production d’énergie hydroélectrique ne soient que légèrement positives,
même si un certain nombre de pays et de régions peuvent subir des variations
positives ou négatives importantes des précipitations et de l’écoulement. D’ici
2050, selon le scénario A1B du SRES, la capacité annuelle de production d’énergie
pourrait augmenter de 2,7 TWh (9,72 PJ) en Asie et diminuer de 0,8 TWh (2,88 PJ)
en Europe. Dans les autres régions, les changements devraient être encore plus
faibles. Sur le plan mondial, on estime que les changements subis par le système
la capacité des centrales hydroélectriques est de 44 %. Ce coefficient peut indiquer
la façon dont l’énergie hydroélectrique est employée dans le bouquet énergétique
(par ex. pour une production de pointe ou pour une production de base) ou selon
les disponibilités en eau, ou il peut permettre d’accroître la production grâce à
l’amélioration de l’équipement et à une optimisation de l’exploitation. [5.2.1]
Le potentiel des ressources en énergie hydroélectrique pourrait changer en raison
de l’évolution du climat. Selon un nombre limité d’études réalisées à ce jour, on
Figure TS.5.1 | Potentiel technique de l’énergie hydroélectrique au niveau régional par rapport à la production annuelle et à la capacité installée et potentiel technique inexploité en 2009. [Figure 5.2]
Potentiel technique
mondial d’énergie
hydroélectrique:
14 576 TWh/an
Capacité [GW]
Production [TWh/an]
*Capacité non exploitée [%]
Capacité installée [%]
Potentiel technique
388
GW
1 659 61 %*
TWh/an
338
GW
1 021 47 %*
TWh/an
283
GW
1 174 92 %*
TWh/an
2 037
GW
7 681 80 %*
TWh/an
67
GW
185 80 %*
TWh/an
608
GW
2 856 74 %*
TWh/an
Europe Asie Australasie/
Océanie
Amérique du Nord Amérique latine Afrique
Tableau TS.5.1 | Potentiel technique régional de l’énergie hydroélectrique selon la production annuelle et la capacité installée (GW); production actuelle, capacité installée, coefficients
moyens d’utilisation de la capacité et potentiel inexploité résultant en 2009. [Tableau 5.1]
Région
Potentiel technique,
exprimé en
production annuelle
(TWh/an (EJ/an))
Potentiel technique,
exprimé en capacité
installée (GW)
Production totale
en 2009 (TWh/an
(EJ/an))
Capacité installée
en 2009 (GW)
Potentiel
inexploité (%)
Coefficient
régional moyen
d’utilisation (%)
Amérique du Nord 1 659 (5,971) 388 628 (2,261) 153 61 47
Amérique latine 2 856 (10,283) 608 732 (2,635) 156 74 54
Europe 1 021 (3,675) 338 542 (1,951) 179 47 35
Afrique 1 174 (4,226) 283 98 (0,351) 23 92 47
Asie 7 681 (27,651) 2 037 1 514 (5,451) 402 80 43
Australasie/Océanie 185 (0,666) 67 37 (0,134) 13 80 32
Monde 14 576 (52,470) 3 721 3 551 (12,783) 926 75 44
.e lo ..@ ..lle _e
■
■
82
Résumé technique Résumés
actuel de production d’énergie hydroélectrique en raison de l’évolution du climat
sont inférieurs à 0,1 %, bien qu’il soit nécessaire de procéder à de plus amples
recherches pour réduire l’incertitude de ces projections. [5.2.2]
5.3 Technologie et applications
Les projets de production d’énergie hydroélectrique, généralement conçus pour
répondre à des besoins particuliers et s’accommoder des particularités des sites,
sont classés par type de projet, hauteur de chute (hauteur verticale de l’eau
au-dessus de la turbine) ou objectif visé (un seul objectif ou plusieurs). Les catégories
de taille (capacité installée), fondées sur des définitions nationales, diffèrent
selon les pays en raison de la diversité des politiques appliquées. Il n’existe pas
de rapport direct et immédiat entre la capacité installée en tant que critère de
classement et les propriétés générales communes à toutes les centrales hydroélectriques,
qu’elles soient au-dessus ou au-dessous de cette limite en matière
de capacité installée. Dans l’ensemble, le classement selon la taille, à la fois commun
et simple du point de vue administratif, est – dans une certaine mesure
– arbitraire, des notions générales telles que la taille «petite» ou «grande» des
centrales ne constituant pas des indicateurs techniques ou scientifiques rigoureux
des incidences, des aspects économiques ou des caractéristiques des projets
concernés. Il peut être plus opportun d’évaluer un projet hydroélectrique en fonction
de sa viabilité ou de ses performances économiques en définissant pour ce
faire des indicateurs plus réalistes. D’un point de vue environnemental et social,
les incidences relatives cumulées des projets hydroélectriques de grande taille et
de petite taille ne sont pas claires et dépendent du contexte. [5.3.1]
Il existe trois types principaux de centrales hydroélectriques: les centrales
d’éclusées ou au fil de l’eau, les centrales à réservoir et les centrales à réserve
pompée. Les centrales hydroélectriques d’éclusées ou au fil de l’eau disposent
de petits bassins d’alimentation sans capacité de stockage. Dans ce cas, la
production d’énergie suit le cycle hydrologique du bassin hydrographique, et
la production varie en fonction des disponibilités en eau. Ces centrales peuvent
donc être exploitées comme des centrales à production variable dans les petits
cours d’eau ou comme des centrales de base dans les grands cours d’eau. Les
grandes centrales hydroélectriques d’éclusées ou au fil de l’eau ont parfois une
capacité limitée de régulation du débit d’eau et, si elles fonctionnent en cascades
de concert avec des centrales à réservoir en amont, peuvent contribuer
à la capacité globale de régulation et d’équilibrage d’une série de centrales.
Une quatrième catégorie de centrales, dites «dans le courant» (ou hydrocinétiques),
sont moins maîtrisées et fonctionnent comme des centrales au fil de
l’eau sans régulation. [5.3.2]
Les centrales hydroélectriques à réservoir (ou à accumulation) fournissent une
vaste gamme de services énergétiques tels que charge de base, charge de pointe
et accumulation d’énergie et servent de régulateurs pour d’autres sources d’énergie.
En outre, elles offrent souvent des services dans des secteurs autres que celui
de l’énergie (lutte contre les inondations, alimentation en eau, navigation, tourisme,
irrigation, etc.). Les centrales à réserve pompée accumulent de l’eau aux
fins de production d’électricité. En faisant s’écouler l’eau en sens inverse, on peut
produire de l’énergie électrique à la demande avec un délai de réaction très court.
L’accumulation par pompage est actuellement la forme d’accumulation d’énergie
sur réseau qui présente la plus grande capacité. [5.3.2.2–5.3.2.3]
Le transport de sédiments et la sédimentation dans les réservoirs sont des problèmes
qu’il convient de bien comprendre, car ils ont des effets négatifs sur les
performances des centrales hydroélectriques: réduction de la capacité d’accumulation
des réservoirs avec le temps; augmentation de la dégradation en aval;
augmentation des risques de crue en amont des réservoirs; pertes de production
en raison de la réduction de l’efficacité des turbines; accroissement de la fréquence
des travaux de réparation et d’entretien; réduction de la durée de vie
des turbines et de la régularité de la production d’énergie. Le problème de la
sédimentation peut être résolu tôt ou tard par des politiques d’occupation des
sols appropriées et par la protection du couvert végétal. L’énergie hydroélectrique
a le meilleur rendement de conversion de toutes les sources d’énergie connues
(rendement d’environ 90 %, depuis l’eau jusqu’au réseau électrique) et un taux
de récupération de l’énergie très élevé. [5.3.3]
Normalement, la durée de vie d’une centrale hydroélectrique est de 40 à 80 ans.
Les éléments électriques et mécaniques et le matériel de contrôle s’usent vite
par comparaison aux ouvrages de génie civil, en général au bout de 30 à 40 ans,
après quoi ils doivent être rénovés. L’amélioration et la remise en état de ces
centrales nécessitent une approche systématique, du fait qu’un certain nombre
de facteurs (hydrauliques, mécaniques, électriques et économiques) jouent un
rôle essentiel dans la détermination d’une ligne de conduite. Du point de vue
techno-économique, une remise en état doit être envisagée parallèlement à des
mesures de rénovation et de modernisation. Du matériel de production d’énergie
hydroélectrique aux performances améliorées peut être remis à niveau, souvent
pour répondre à la demande du marché en vue d’obtenir un mode de fonctionnement
plus souple, adapté à une production de pointe. La plus grande partie
des 926 GW d’équipement hydroélectrique actuel (2010) devra être modernisée
d’ici 2030 ou 2040. La remise à neuf des centrales hydroélectriques existantes
permet souvent d’accroître la capacité de production lorsque les turbines sont
rénovées ou améliorées ou que l’infrastructure de génie civil existante (barrages,
tunnels pour canaux, etc.) est remise en état pour accroître le nombre d’installations
hydroélectriques. [5.3.4]
5.4 Situation mondiale et régionale du marché
et développement de l’industrie
L’énergie hydroélectrique est une technologie maîtrisée, prévisible et compétitive
sur le plan des prix. Actuellement, elle fournit environ 16 % de l’électricité
totale du globe et 86 % de l’électricité provenant de sources renouvelables. Si elle
contribue dans une certaines mesure à la production d’énergie dans 159 pays,
cinq pays seulement représentent plus de la moitié de la production d’énergie
hydroélectrique: la Chine, le Canada, le Brésil, les États-Unis d’Amérique et la
Russie. Toutefois, l’importance de cette forme d’énergie dans l’ensemble de la production
d’électricité de ces pays est très variable. Alors que le Brésil et le Canada
dépendent largement de l’énergie hydroélectrique, qui représente respectivement
84 et 59 % de leur production totale d’électricité, en Russie et en Chine, elle ne
représente que 19 et 16 % respectivement de cette production totale. Malgré
l’accroissement substantiel de la production d’énergie hydroélectrique dans le
monde entier, la part de cette production a diminué ces 35 dernières années
(1973 à 2008), passant de 21 à 16 %, du fait que la distribution d’électricité et les
autres sources de production se sont développées plus rapidement que l’énergie
hydroélectrique. [5.4.1]
83
Résumés Résumé technique
Les crédits d’émission de carbone favorisent les projets hydroélectriques en
contribuant à en assurer le financement et à réduire les risques. Le financement
est l’étape la plus décisive de l’ensemble du processus de développement d’un
projet dans son ensemble. Les projets hydroélectriques figurent parmi ceux
qui contribuent le plus aux mécanismes souples du Protocole de Kyoto et, par
conséquent, aux marchés actuels des crédits d’émission de carbone. Sur les
2 062 projets enregistrés auprès du Conseil exécutif du Mécanisme de développement
propre au 1er mars 2010, 562 sont des projets hydroélectriques. Avec
27 % du nombre total de projets, l’énergie hydroélectrique est la principale source
d’ÉR mise en place selon le Mécanisme. La Chine, l’Inde, le Brésil et le Mexique
totalisent 75 % environ des projets acceptés. [5.4.3.1]
De nombreux projets hydroélectriques économiques sont remis en cause sur le
plan financier. Les mises de fonds initiales élevées dissuadent les investisseurs. En
outre, les projets hydroélectriques nécessitent souvent de longs délais en matière
de planification, d’autorisation et de construction. Lors de l’évaluation des coûts
sur l’ensemble du cycle de vie, les projets hydroélectriques affichent souvent d’excellentes
performances, les coûts annuels d’exploitation et de maintenance ne
représentant qu’une fraction des capitaux investis. Comme l’énergie hydroélectrique
et son industrie sont depuis longtemps maîtrisées, on prévoit que cette
industrie va pouvoir répondre à la demande qui résultera du taux de mise en
valeur prévu pour les années à venir. En 2008, par exemple, l’industrie hydroélectrique
a installé, sur le plan mondial, plus de 41 GW de capacité nouvelle. [5.4.3.2]
La mise au point de modèles de financement plus appropriés est un défi majeur pour
le secteur hydroélectrique, de même que la définition d’un rôle optimal pour le secteur
public et le secteur privé. Les principaux problèmes du secteur hydroélectrique
sont l’obtention de la confiance du secteur privé et la réduction des risques, surtout
avant l’autorisation des projets. Les marchés verts et l’échange de droits d’émission
vont sans doute servir d’incitations. En outre, dans des régions en développement
telles que l’Afrique, l’interconnexion des différents pays et la constitution de réseaux
d’énergie donnent confiance aux investisseurs de ces marchés émergents. [5.4.3.2]
Le classement des centrales hydroélectriques en «petites» et en «grandes» centrales
selon la capacité installée (MW) peut faire obstacle au développement de l’énergie
hydroélectrique. Par exemple, ce classement peut avoir des répercussions sur
le financement des nouvelles centrales hydroélectriques et déterminer la place de
l’énergie hydroélectrique dans les politiques relatives au changement climatique et à
l’énergie. Diverses mesures incitatives sont utilisées pour les projets hydroélectriques
à petite échelle (tarifs de distribution, certificats verts et bonus) selon les pays, mais
il n’existe pas de mesures de ce type pour les projets à grande échelle. Une directive
de l’Union européenne fixe à 20 MW la limite des crédits d’émission de carbone
issus des centrales hydroélectriques. La même limite est fixée dans la Renewables
Obligation du Royaume-Uni, un mécanisme de certificats verts fondé sur le marché.
De même, dans plusieurs pays, les tarifs de distribution ne s’appliquent pas à l’énergie
hydroélectrique au-dessus d’une certaine limite de taille des centrales (par ex. 12
MW en France, 5 MW en l’Allemagne et 5 et 25 MW en Inde). [5.4.3.4]
Le Conseil exécutif du Mécanisme de développement propre de la CCNUCC a
décidé que les projets hydroélectriques à réservoir devraient être conformes à l’indice
de densité de puissance (capacité installée/superficie du réservoir en W/m2)
pour avoir droit aux crédits accordés au titre du Mécanisme. Actuellement, selon
la règle relative à cet indice, il semble exclu que ces centrales à réservoir puissent
bénéficier des crédits en question (ou des crédits accordés au titre de la Mise en
oeuvre conjointe), ce qui risque de conduire à un développement insuffisant des
ressources hydroélectriques, l’option des centrales d’éclusées ou au fil de l’eau
sans accumulation étant alors favorisée.
5.5 Intégration dans des systèmes
énergétiques plus vastes
La capacité très diverse des centrales hydroélectriques, leur souplesse, leur
capacité d’accumulation (lorsqu’elles disposent d’un réservoir) et leur aptitude
à fonctionner de façon autonome ou au sein de réseaux de toutes tailles leur
permettent de fournir une vaste gamme de services. [5.5]
L’énergie hydroélectrique peut être distribuée par un réseau national ou régional,
par des mini-réseaux et aussi de façon isolée. On se rend de plus en plus
compte dans les pays en développement que les projets hydroélectriques à petite
échelle ont un rôle important à jouer dans le développement socioéconomique
des zones rurales reculées, surtout lorsqu’elles sont accidentées, car ces projets
peuvent fournir de l’énergie à usage industriel, agricole et domestique. En Chine,
les centrales hydroélectriques à petite échelle sont l’un des exemples les plus
positifs d’électrification rurale: plus de 300 millions de personnes tirent profit de
plus de 45 000 petites centrales d’une capacité cumulée de plus de 55 000 MW,
qui produisent annuellement 160 TWh (576 PJ) d’électricité. [5.5.2]
Lorsqu’elles disposent de très grands réservoirs par rapport à leur taille (ou de débits
fluviaux très importants), les centrales hydroélectriques peuvent produire de l’énergie
à un niveau quasi constant pendant toute l’année (en fonctionnant en tant que
centrales de base). Sinon, si la capacité hydroélectrique est nettement supérieure à
la capacité d’accumulation des réservoirs, on dit parfois des centrales qu’elles sont
«énergétiquement limitées». Une telle centrale épuiserait ses «réserves de carburant
» en fonctionnant constamment à sa capacité nominale. Dans ce cas, grâce
à l’accumulation d’eau dans un réservoir, l’énergie hydroélectrique peut être produite
aux moments les plus opportuns du point de vue du système énergétique
plutôt qu’à des moments imposés uniquement par le débit du cours d’eau. Comme
la demande d’électricité varie pendant la journée et la nuit, durant la semaine et
selon la saison, la production d’énergie hydroélectrique avec accumulation peut être
prévue pour coïncider avec les moments où les besoins en énergie sont les plus
importants. Ces moments se produisent en partie pendant les périodes de pointe
de la demande d’électricité. L’exploitation des centrales hydroélectriques de façon
à produire de l’électricité aux moments de forte demande est qualifiée d’exploitation
en période de pointe (par opposition à l’exploitation de base). Toutefois, même
en cas d’accumulation, la production d’énergie hydroélectrique reste limitée par la
taille du réservoir, la capacité électrique nominale de la centrale et les contraintes en
matière de débit en aval aux fins d’irrigation, de loisirs ou d’usages environnementaux.
Si l’eau s’évacue vers un cours d’eau, l’exploitation en période de pointe peut
conduire à des fluctuations rapides du débit, de la surface submergée, de la profondeur
et de la vitesse, ce qui peut entraîner des incidences négatives pour le cours
d’eau, selon les conditions locales, à moins qu’il ne soit géré correctement. [5.5.3]
Outre que l’énergie hydroélectrique complète les technologies de production
d’énergie fossile et nucléaire, elle peut aussi contribuer à résoudre des problèmes
liés à l’intégration des ressources renouvelables variables. Au Danemark, par
84
Résumé technique Résumés
exemple, le niveau élevé de l’énergie éolienne variable (> 20 % de la demande
annuelle d’énergie) est géré en partie grâce à des interconnexions importantes
(1 GW) avec la Norvège, qui dispose de nombreuses centrales hydroélectriques
à réservoir. D’autres interconnexions avec l’Europe peuvent également favoriser
une augmentation de la part de l’énergie éolienne au Danemark et en Allemagne.
L’augmentation de la production variable d’énergie va accroître l’importance
des services de stabilisation, y compris la régulation et la charge qui s’ensuivent,
nécessaires au système énergétique. Dans les régions qui disposent d’installations
hydroélectriques nouvelles et anciennes, la prestation de services hydroélectriques
peut éviter de recourir à une charge partielle accrue et à l’appoint de centrales
thermiques classiques pour fournir ces services. [5.5.4]
Bien que l’hydroélectricité ait le potentiel d’offrir d’importants services d’alimentation
électrique outre l’énergie et la capacité, l’interconnexion et la fiabilité
d’utilisation des centrales hydroélectriques peuvent aussi exiger que des modifications
soient apportées aux réseaux électriques. L’interconnexion des centrales avec
le réseau électrique exige une capacité adéquate de transport depuis les centrales
jusqu’aux centres de demande. Par le passé, pour créer de nouvelles centrales hydroélectriques,
il a fallu investir dans le réseau de transport en vue de le renforcer. Faute
d’une capacité de transport appropriée, l’exploitation des centrales hydroélectriques
risque d’être limitée de telle façon que les services offerts seront inférieurs à ce qu’ils
pourraient être dans le cas d’un système sans contraintes. [5.5.5]
5.6 Incidences écologiques et sociales
Comme tous les projets de gestion des ressources énergétiques et des ressources en
eau, les projets hydroélectriques ont des incidences environnementales et sociales
négatives et positives. S’agissant de l’environnement, l’hydroélectricité peut laisser
une empreinte aux niveaux local et régional tout en offrant des avantages au niveau
macroécologique. Du point de vue social, les projets hydroélectriques peuvent notamment
donner lieu au déplacement des populations vivant à l’endroit ou à proximité
du réservoir ou du chantier, à des mesures de dédommagement des populations en
aval et à des problèmes de santé publique. Cependant, un projet hydroélectrique
bien conçu peut être un moteur du développement socioéconomique, bien qu’il reste
essentiel de déterminer la façon dont ces avantages peuvent être répartis. [5.6]
Toutes les structures hydroélectriques influent sur l’écologie des cours d’eau, surtout
en entraînant des modifications de leurs caractéristiques hydrologiques et
en perturbant la continuité écologique du transport de sédiments et de la migration
des poissons du fait de la construction de barrages et de digues. Cependant,
la mesure dans laquelle les caractéristiques physiques, chimiques, biologiques
et écosystémiques d’un cours d’eau sont modifiées dépend largement du type
de centrale hydroélectrique. Alors que les centrales d’éclusées ou au fil de l’eau
n’altèrent pas le régime d’écoulement des cours d’eau, la création d’un réservoir
d’accumulation entraîne un changement environnemental majeur en transformant
un cours d’eau à débit rapide en lac artificiel immobile. [5.6.1.1–5.6.1.6]
Tout comme les conséquences écologiques des projets hydroélectriques, l’importance
de leurs incidences sociales sur les collectivités locales et régionales,
l’occupation des sols, l’économie, la santé et la sécurité ou le patrimoine varie selon
le type de projet et les conditions propres au site. Alors que les centrales d’éclusées
ou au fil de l’eau entraînent généralement peu de bouleversements sociaux,
la création d’un réservoir dans une zone densément peuplée peut engendrer des
problèmes importants en matière de réinstallation et avoir des incidences sur les
moyens de subsistance des populations situées en aval. La restauration et l’amélioration
du niveau de vie des collectivités touchées est une tâche longue et difficile
qui a été gérée avec un succès mitigé par le passé. Le fait de savoir si les centrales
hydroélectriques peuvent contribuer à favoriser le développement socioéconomique
dépend largement de la façon dont les services et les revenus obtenus sont partagés
et répartis entre les divers acteurs. Ces centrales peuvent avoir des effets positifs sur
les conditions de vie des collectivités locales et sur l’activité économique régionale,
non seulement en produisant de l’électricité, mais aussi en facilitant, grâce à la mise
en place de systèmes d’accumulation d’eau douce, de nombreuses autres activités
dépendant de l’eau telles que l’irrigation, la navigation, le tourisme, la pêche et
l’alimentation en eau des municipalités et des industries, tout en assurant une protection
contre les inondations et les sécheresses. [5.6.1.7–5.6.1.11]
L’évaluation et la gestion des incidences environnementales et sociales des
grandes centrales hydroélectriques, en particulier, constituent un défi majeur pour
le développement de l’hydroélectricité. L’approche fondée sur la consultation des
parties prenantes, qui met l’accent sur la transparence et sur un processus ouvert
et participatif de prise de décision, oriente les projets hydroélectriques actuels et
à venir vers des solutions de plus en plus écologiques et durables. Dans de nombreux
pays, un cadre juridique et réglementaire national a été mis en place pour
déterminer la façon dont les projets hydroélectriques doivent être conçus et mis
en oeuvre. De plus, de nombreux organismes multilatéraux de financement ont
défini leurs propres directives et exigences pour évaluer les performances économiques,
sociales et environnementales de ces projets. [5.6.2]
L’un des grands avantages environnementaux de l’hydroélectricité est qu’elle ne
crée aucun polluant atmosphérique ni aucun déchet lié à la combustion de combustibles.
Cependant, tous les systèmes faisant appel à de l’eau douce, qu’ils soient
naturels ou anthropiques, émettent des GES (CO2 et méthane, par ex.) en raison
de la décomposition de matières organiques. Les analyses du cycle de vie réalisées
dans le cadre de projets hydroélectriques ont démontré à ce jour qu’il est difficile de
généraliser les estimations des émissions de GES pendant le cycle de vie propres à
ces projets pour l’ensemble des conditions climatiques, des types de couvert végétal
avant l’édification des barrages, des âges, des technologies hydroélectriques et
autres circonstances propres aux projets. Du fait de la polyvalence de la plupart
des projets hydroélectriques, il est difficile de déterminer la part de leurs incidences
totales qui correspond à leurs divers objectifs. Actuellement, dans de nombreuses
analyses du cycle de vie, on associe la totalité des conséquences des projets hydroélectriques
à la fonction de production d’électricité, en surestimant dans certains
cas les émissions dont ils sont «responsables». D’après les analyses du cycle de vie
(figure TS.5.2) où l’on évalue les émissions de GES des centrales hydroélectriques
pendant leurs phases de construction, d’exploitation, de maintenance et de démantèlement,
la majorité des estimations des émissions de GES de l’hydroélectricité
pendant le cycle de vie se situent entre 4 et 14 g éqCO2/kWh; cependant, selon
certains scénarios, il existe un risque d’émission de quantités nettement plus importantes
de GES, comme le montrent les observations aberrantes. [5.6.3.1]
Si certaines étendues d’eau naturelles et certains réservoirs d’eau douce peuvent
absorber davantage de GES qu’ils n’en émettent, il est assurément nécessaire
d’évaluer correctement l’évolution nette des émissions de GES produites par la
création de tels réservoirs. Toutes les analyses du cycle de vie incluses dans ces
85
Résumés Résumé technique
0
20
40
60
80
100
120
140
160
200
180
Émissions de GES pendant le cycle de vie [g éqCO2/kWh]
Estimations:
Références:
Toutes valeurs Réservoirs Centrales d’éclusées Accumulation par pompage
1
1
8
2
18
9
27
11
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Toutes autres
émissions pendant
le cycle de vie
Émissions liées
aux changements
d’affectation
des sols – démantèlement
Émissions liées
aux changements
d’affectation des sols –
réservoirs
16
7
3
2
16
7
Estimations:
Références:
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Figure TS.5.2 | Émissions de GES pendant le cycle de vie issues des technologies hydroélectriques (valeurs non modifiées trouvées dans la documentation disponible, après contrôle de la
qualité). On trouvera à l’annexe I des détails sur les recherches effectuées dans la documentation et les citations de la documentation qui contribuent aux chiffres indiqués. Les émissions
de surface des réservoirs sont considérées comme des émissions brutes de GES. [Figure 5.15]
évaluations se contentent d’estimer les émissions brutes de GES émanant des
réservoirs. Que les réservoirs soient ou non des sources nettes d’émissions de
GES, l’étude des émissions qui se seraient produites sans les réservoirs est un
domaine de recherche active. Si l’on considère que les émissions anthropiques
nettes correspondent, dans le cycle global du carbone, à la différence entre la
présence et l’absence de réservoir, il n’existe actuellement pas de consensus sur le
fait de savoir si les réservoirs sont des sources nettes ou des puits nets. Il existe à
ce jour deux sources internationales d’étude de la question: le projet de recherche
du Programme hydrologique international de l’UNESCO et l’Accord sur l’énergie
hydroélectrique de l’AIE, annexe XII. [5.6.3.2]
5.7 Perspectives d’amélioration et
d’innovation des technologies
Bien que l’hydroélectricité soit une technologie éprouvée et bien avancée, il existe
toujours des possibilités d’amélioration, consistant par exemple à optimiser le
fonctionnement, à atténuer les incidences sur l’environnement, à s’adapter aux
nouvelles conditions sociales et environnementales et à mettre en oeuvre des
solutions techniques plus robustes et plus économiques. Les grandes turbines
hydroélectriques sont proches, actuellement, de leur limite théorique de rendement,
avec une efficacité pouvant atteindre 96 % lorsqu’elles fonctionnent à leur meilleur
taux de rendement; mais cela n’est pas toujours possible, et il faut poursuivre les
recherches afin d’obtenir un fonctionnement le plus efficace possible pour une plus
large gamme de débits. Les turbines anciennes peuvent avoir une efficacité moindre
du fait de leur conception ou des effets de la corrosion et de la cavitation. Il est
donc possible d’accroître le rendement énergétique en procédant à une remise à
niveau avec du nouveau matériel à haut rendement, en général complétée par une
augmentation de la capacité. La plus grande partie du matériel électrique et mécanique
actuellement en service devra être modernisé d’ici une trentaine d’années,
ce qui devrait se traduire par un accroissement de l’efficacité, de la puissance et du
rendement énergétique. En général, le matériel de production d’électricité peut être
amélioré ou remplacé par du matériel électromécanique techniquement plus perfectionné
deux ou trois fois pendant la durée de vie d’une installation, de manière à
exploiter de façon plus efficace le même débit d’eau. [5.7]
Beaucoup d’innovations techniques et de recherches sur le matériel sont en cours
en vue d’élargir la gamme opérationnelle en matière de hauteur de chute et de
débit, mais aussi d’améliorer les performances environnementales et la fiabilité
et de réduire les coûts. Certaines technologies prometteuses sont en cours de
mise au point: technologies matricielles et à vitesse variable, turbines protégeant
les poissons, turbines hydrocinétiques, turbines résistant à l’abrasion et nouvelles
techniques d’aménagement des tunnels et d’édification des barrages. De nouvelles
technologies visant à utiliser des hauteurs de chute faibles (< 15 m) ou très faibles
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86
Résumé technique Résumés
Hydroélectricité, 3 000 dollars É.-U.2005
Hydroélectricité, 2 000 dollars É.-U.2005
Hydroélectricité, 1 000 dollars É.-U.2005
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.-U.2005/kWh]
Coefficient d’utilisation de la capacité [%]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60
Coefficient moyen
d’utilisation de la
capacité en
Australasie/
Océanie: 32 %
Coefficient moyen d’utilisation
de la capacité en Europe: 35 %
Coefficient moyen
d’utilisation de la
capacité en Asie: 43 %
Coefficient moyen d’utilisation de la capacité
en Afrique et en Amérique du Nord: 47 %
Coefficient moyen d’utilisation de
la capacité en Amérique latine: 54 %
Hydroélectricité, taux d’actualisation = 10 %
Hydroélectricité, taux d’actualisation = 7 %
Hydroélectricité, taux d’actualisation = 3 %
Coût moyen actualisé de l’énergie [cents É.-U.2005/kWh]
Coefficient d’utilisation de la capacité [%]
0
1
2
3
4
5
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12
30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60
Figure TS.5.3 | Évaluation du coût moyen actualisé récent et à court terme de l’hydroélectricité a) en fonction du coefficient d’utilisation de la capacité et du coût d’investissement*,
*** et b) en fonction du coefficient d’utilisation de la capacité et du taux d’actualisation**, ***. [Figure 5.20]
Notes: * Taux d’actualisation fixé à 7 %. ** Coût d’investissement fixé à 2 000 dollars É.-U./kW. *** Frais annuels d’exploitation et de maintenance fixés à 2,5 % du coût d’investissement, et durée de vie des centrales fixée à 60 ans.
(< 5 m) pourraient permettre d’exploiter de nombreux sites inexploitables par les
techniques classiques. Comme la plupart des données disponibles à propos du
potentiel de l’hydroélectricité sont fondées sur des études de terrain réalisées il y
a plusieurs dizaines d’années, à une époque où les centrales hydroélectriques de
basse chute ne constituaient pas vraiment une priorité, les données existantes sur le
potentiel hydroélectrique de basse chute risquent d’être incomplètes. Enfin, il existe
des possibilités importantes d’améliorer le fonctionnement des centrales hydroélectriques
en employant de nouvelles méthodes qui en optimiseront l’exploitation.
[5.7.1–5.7.8]
5.8 Tendances en matière de coûts
L’hydroélectricité est souvent compétitive sur le plan économique par rapport aux
prix actuels de l’énergie sur le marché, bien que les coûts de conception, de mise
en place et d’exploitation des nouveaux projets hydroélectriques varient d’un
projet à l’autre. Les projets hydroélectriques exigent souvent un investissement
initial important, mais ont l’avantage d’entraîner des frais d’exploitation et de
maintenance limités et d’avoir une longue durée de vie. [5.8]
Les coûts d’investissement propres à l’hydroélectricité incluent les frais de planification,
d’autorisation, de construction des centrales, d’atténuation des conséquences
pour les poissons, la faune, la flore et les sites récréatifs, historiques et archéologiques
et de contrôle de la qualité de l’eau. Globalement, il existe deux grandes catégories
de coûts: les coûts de génie civil, qui sont normalement les coûts les plus importants
des projets hydroélectriques, et le coût du matériel électromécanique. Les coûts de
génie civil suivent l’évolution des prix dans le pays où le projet va être réalisé. Dans le
cas des pays à économie en transition, ces coûts ont des chances d’être relativement
faibles du fait de l’emploi d’une main-d’oeuvre locale et de matériaux locaux. Le coût
du matériel électromécanique suit l’évolution des prix sur le plan mondial. [5.8.1]
On a calculé, selon une méthode normalisée présentée dans l’annexe II et les
données sur les coûts et les performances résumées dans l’annexe III, que le
coût moyen actualisé de l’électricité (CMAél) pour les projets hydroélectriques
en fonction d’une vaste gamme de paramètres d’entrée se situait entre 1,1 et
15 cents É.-U.2005/kWh, compte tenu des paramètres propres aux sites pour les
coûts d’investissement de chaque projet et des hypothèses relatives au taux d’actualisation,
au coefficient d’utilisation de la capacité, à la durée de vie et aux frais
d’exploitation et de maintenance. [1.3.2, 5.8, 10.5.1, annexe II, annexe III]
La figure TS.5.3 présente le CMAél de projets hydroélectriques pour un ensemble
quelque peu différent et plus caractéristique de paramètres correspondant à la
majorité de ces projets, en fonction du coefficient d’utilisation de la capacité et en
appliquant divers coûts d’investissement et taux d’actualisation.
Le coefficient d’utilisation est déterminé par les conditions hydrologiques, la
capacité installée, la conception des centrales et la façon dont ces centrales sont
exploitées. Pour les centrales hydroélectriques conçues pour une production maximale
d’énergie (charge de base) et/ou avec une certaine régulation, le coefficient
d’utilisation de la capacité est souvent de 30 à 60 %, le coefficient moyen pour
diverses régions du monde étant indiqué dans le graphique. Pour les centrales
hydroélectriques de pointe, le coefficient d’utilisation de la capacité peut être
encore plus faible, alors que pour les centrales d’éclusées ou au fil de l’eau, il est
très variable (20 à 95 %) selon les conditions géographiques et climatologiques, la
technologie employée et les caractéristiques opérationnelles. Pour un coefficient
moyen d’utilisation de 44 % et un coût d’investissement compris entre 1 000 et
3 000 dollars É.-U.2005/kW, le CMAél varie de 2,5 à 7,5 cents É.-U.2005/kWh.
Pour la plupart des projets qui seront réalisés dans un avenir proche (jusqu’en
2020), les coûts d’investissement et le CMAél devraient se situer dans cette fourchette,
bien que le coût de certains projets puisse être plus faible ou plus élevé.
Dans de bonnes conditions, le CMAél des projets hydroélectriques pourrait se
situer entre 3 et 5 cents É.-U.2005/kWh. [5.8.3, 8.2.1.2, annexe III]
La documentation existante nous donne relativement peu d’informations sur
l’évolution des coûts de l’hydroélectricité. S’il en est ainsi – outre le fait que les
coûts des projets dépendent largement des sites –, c’est notamment en raison du
caractère complexe de la structure de coûts des centrales hydroélectriques, le coût
de certains éléments ayant tendance à diminuer (par ex. le coût d’aménagement
des tunnels) et celui d’autres éléments, à augmenter (par ex. le coût d’atténuation
des effets sociaux et environnementaux). [5.8.4]
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87
Résumés Résumé technique
Un facteur qui complique les choses, lorsqu’on cherche à déterminer le coût de
l’hydroélectricité, est le fait que, pour les réservoirs polyvalents, il est nécessaire de
partager ou d’affecter le coût lié à d’autres usages de l’eau tels que l’irrigation, la
lutte contre les inondations, la navigation, les routes, l’alimentation en eau potable,
la pêche et les loisirs. Il existe diverses méthodes pour affecter ce coût à des objectifs
particuliers, qui ont chacune des avantages et des inconvénients. Selon les règles de
base, le coût affecté à un objectif donné ne doit pas être supérieur aux avantages de
cet objectif, et chaque objectif doit être réalisé pour un coût distinct. On obtient le
coût distinct d’un objectif en soustrayant le coût d’un projet polyvalent sans prendre
en compte cet objectif du coût total du projet en en tenant compte. L’association
d’éléments économiques (prix de vente de l’énergie et de l’eau) avec des avantages
sociaux (fourniture d’eau aux agriculteurs en cas de pénurie d’eau) et la valeur de
l’environnement (préservation d’un débit écologique minimal) devient un outil pour
la prise en compte du partage des coûts dans le cas de réservoirs polyvalents. [5.8.5]
5.9 Potentiel de mise en valeur
L’hydroélectricité offre un potentiel important de réduction des émissions de carbone
à court et à long terme. Sur le plan mondial, les ressources hydroélectriques
sont peu susceptibles de limiter le développement à court et moyen terme, bien
que des préoccupations d’ordre environnemental et social puissent limiter les
possibilités de mise en valeur si elles ne sont pas gérées avec prudence. [5.9]
À ce jour, 25 % seulement du potentiel hydroélectrique est exploité à l’échelle
du globe (3 551 TWh sur 14 575 TWh, soit 12,78 EJ sur 52,47 EJ). Les divers
scénarios à long terme indiquent une augmentation continue pour les prochaines
décennies. Selon plusieurs études, l’augmentation de la capacité hydroélectrique
relevée au cours des 10 dernières années devrait se poursuivre à court et
moyen terme, passant de 926 GW en 2009 à une valeur comprise entre 1 047 et
1 119 GW d’ici 2015, pour une croissance annuelle de 14 à 25 GW. [5.9, 5.9.1]
Les projections de référence présentées dans le chapitre 10 (fondées sur 164 scénarios
à long terme analysés) indiquent le rôle de l’hydroélectricité dans l’approvisionnement
mondial en énergie, qui couvre une vaste fourchette, avec une médiane d’environ
13 EJ (3 600 TWh) en 2020, 16 EJ (4 450 TWh) en 2030 et 19 EJ (5 300 TWh) en 2050.
On a déjà atteint 12,78 EJ en 2009, et la projection de 13 EJ en moyenne en 2020
est sans doute déjà dépassée aujourd’hui. En outre, certains résultats de scénarios
indiquent des valeurs plus faibles que la capacité actuelle installée pour 2020, 2030
et 2050, contrairement à ce qu’on pourrait penser compte tenu, par exemple, de la
longue durée de vie des centrales hydroélectriques, de leur vaste potentiel de marché
et d’autres services importants. Ces résultats pourraient peut-être s’expliquer par des
insuffisances des modèles et des scénarios (voir la section 10.2.1.2 du présent rapport).
On prévoit ainsi que l’hydroélectricité devrait se développer, même en l’absence
de politiques d’atténuation des émissions de GES, même si la valeur médiane de la
contribution de cette énergie à l’approvisionnement mondial en électricité passe de
16 % environ aujourd’hui à moins de 10 % à l’horizon 2050. Comme on suppose que
les politiques d’atténuation des émissions de GES deviendront plus rigoureuses dans
les autres scénarios, la contribution de l’hydroélectricité va augmenter: en 2030, sa
contribution médiane est d’environ 16,5 EJ (4 600 TWh) pour des fourchettes de stabilisation
du CO2 à 440-600 ppm et < 440 ppm (par rapport à une valeur médiane de
15 EJ dans le cas des scénarios de référence) et passe à environ 19 EJ d’ici 2050 (par
rapport à une valeur médiane de 18 EJ dans le cas des scénarios de référence). [5.9.2]
Des projections régionales quant à la production d’hydroélectricité en 2035 indiquent
une augmentation de 98 % dans la région Asie-Pacifique par rapport aux
valeurs de 2008 et de 104 % en Afrique. Le Brésil est le principal moteur de l’augmentation
prévue de 46 % de la production d’hydroélectricité en Amérique du
Sud et en Amérique centrale pour la même période. On s’attend, en Amérique du
Nord et en Europe/Eurasie, à des augmentations plus modestes de 13 et 27 %
respectivement, toujours sur cette même période. [5.9.2]
Globalement, il apparaît qu’un niveau relativement important de mise en valeur
peut être atteint au cours des 20 années à venir. Même si la part de l’hydroélectricité
dans l’approvisionnement mondial en électricité diminue d’ici 2050,
l’hydroélectricité restera une source intéressante d’ÉR dans le contexte de scénarios
mondiaux de réduction du carbone. En outre, un développement accru
des centrales hydroélectriques à réservoir pourrait permettre d’investir dans des
infrastructures de gestion des ressources en eau, nécessaires pour faire face aux
problèmes croissants liés à ces ressources. [5.9.3]
5.10 Intégration dans des systèmes de gestion
des ressources en eau
L’eau, l’énergie et le changement climatique sont inextricablement liés. Les ressources
en eau sont essentielles pour de nombreuses technologies énergétiques, y
compris l’hydroélectricité, et l’énergie est nécessaire pour assurer l’alimentation en
eau de l’agriculture, des industries et des ménages, en particulier dans les régions
des pays en développement où l’eau est rare. Ce rapport étroit a permis de comprendre
que le lien entre l’eau et l’énergie doit être pris en compte de façon globale,
en particulier dans les domaines de l’évolution du climat et du développement
durable. Il faudra peut-être, pour produire de l’énergie et de l’eau aux fins d’un
développement durable, améliorer la gouvernance de l’eau sur le plan régional et
mondial. Comme l’hydroélectricité est souvent associée à l’aménagement d’installations
d’accumulation d’eau, elle se trouve au centre de ces questions et peut
jouer un rôle majeur d’amélioration de la sécurité énergétique et hydrique. [5.10]
Actuellement, 700 millions de personnes vivent dans des pays marqués par le
stress hydrique et la pénurie d’eau. On prévoit qu’en 2035, trois milliards de personnes
vivront dans des conditions de stress hydrique grave. De nombreux pays
disposant de ressources en eau limitées dépendent du partage de ces ressources,
ce qui accroît le risque de conflits. C’est pourquoi l’adaptation aux incidences du
changement climatique va prendre une grande importance pour la gestion des
ressources en eau. [5.10.1]
Dans un contexte où l’hydroélectricité à fins multiples peut être un outil permettant
d’atténuer à la fois les incidences du changement climatique et les pénuries
d’eau, les projets hydroélectriques peuvent avoir un rôle de facilitation au-delà
du secteur de l’électricité en tant que moyens de financement pour les réservoirs,
ce qui contribuerait à assurer l’accès à l’eau douce. Toutefois, des usages
multiples peuvent accroître les risques de conflits et réduire la production d’énergie
en période de basses eaux. Comme les grands bassins hydrographiques sont
communs à plusieurs pays, une coopération régionale et internationale est indispensable.
Des accords intergouvernementaux et des initiatives mises en oeuvre
par des organismes internationaux permettent de soutenir activement ces processus
importants. [5.10.2, 5.10.3]
88
Résumé technique Résumés
6. L’énergie marine
6.1 Introduction
L'énergie marine offre la possibilité de réduire sur le long terme les émissions de carbone,
mais il est peu probable que sa contribution dans ce domaine soit significative
avant 2020, car les techniques correspondantes n'en sont encore qu'aux premiers
stades de développement. Le potentiel théorique de 7 400 exajoules (EJ) par an
des océans du globe dépasse de loin les besoins actuels en énergie de l'humanité,
et les politiques publiques contribuent à accélérer le déploiement des technologies
requises pour mettre en valeur cette forme d'énergie, ce qui laisse supposer
que les progrès pourraient être plus rapides que prévu. Les six grandes familles de
technologies relatives à l’énergie marine offrent un large éventail de possibilités en
ce qui concerne les modes de développement, et l'impact environnemental de la
plupart d’entre elles est potentiellement faible, en l'état actuel des connaissances.
Des signes encourageants donnent à penser que le coût d’investissement de ces
technologies et le coût moyen actualisé de l'électricité ainsi produite, actuellement
non compétitifs, sont appelés à diminuer au fur et à mesure que progressera la
recherche-développement et au gré des activités de démonstration et de mise en
exploitation. La question de savoir si ces réductions de coûts seront suffisantes pour
permettre une mise en valeur à grande échelle de l'énergie marine représente la
principale incertitude lorsqu'il s'agit de déterminer la contribution future de cette
forme d'énergie à l'atténuation du changement climatique. [6 ES, 6.1]
a)
b) c)
Puissance
moyenne
kW/m
125
115
105
95
85
75
65
55
45
35
25
15
5
Figure TS.6.1a-c | Répartition dans le monde des diverses sources d'énergie marine: a) Énergie des vagues; b) Amplitude de marée; c) Énergie thermique des mers. [Figures 6.1, 6.2, 6.4, 6.3]
16 18 20 22 24 C°
Ocean Data View
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 cm
GOT99.2 NASA/GSFC
6/99
2.
- 2
89
Résumés Résumé technique
6.2 Potentiel énergétique
On peut définir l'énergie marine comme l'énergie produite au moyen de technologies
qui utilisent l'eau de mer comme force motrice ou qui mettent à profit
son potentiel chimique ou thermique. Cette ressource énergétique renouvelable
provient de six sources différentes, dont chacune a des origines diverses et nécessite
des technologies de conversion spécifiques. Ces sources sont les suivantes:
Énergie des vagues: Elle découle du transfert de l'énergie cinétique du vent aux
couches superficielles de l'océan. En théorie, l'énergie totale engendrée par les
vagues est de 32 000 TWh/an (115 EJ/an), mais le potentiel technique devrait être
bien inférieur et dépendra de la mise au point de technologies appropriées. [6.2.1]
Amplitude de marée (hauteur de la marée): Elle résulte de l'effet conjugué
des forces de gravitation de la Terre, de la Lune et du Soleil. Le potentiel théorique
de l'énergie marémotrice se situe dans une fourchette comprise entre 1 et 3 TW
et concerne des eaux relativement peu profondes. Là aussi, le potentiel technique
devrait être bien inférieur au potentiel théorique. [6.2.2]
Courants de marée: Ils résultent du flux et du reflux de la mer, causés par les
marées, dans les zones côtières. Selon des estimations régionales, le potentiel
technique actuel des courants de marée est de 48 TWh (0,17 EJ) par an en Europe
et de 30 TWh (0,11 EJ) par an en Chine. Des sites potentiellement rentables ont
été aussi repérés en République de Corée, au Canada, au Japon, aux Philippines,
en Nouvelle-Zélande et en Amérique du Sud. [6.2.3]
Courants océaniques: Il s'agit de courants engendrés par le vent ou la circulation
thermohaline. Le système de courants océaniques le plus connu est le Gulf
Stream, en Amérique du Nord, où le courant de Floride a un potentiel technique
de production d'électricité de 25 gigawatts (GW), mais il existe d'autres courants
océaniques potentiellement prometteurs, tels que les courants de Mozambique et
des Aiguilles au large de l'Afrique du Sud, le courant de Kuroshio au large de l'Asie
orientale et le courant est-australien. [6.2.4]
Énergie thermique des mers (ETM): Elle résulte des différences de température
entre les couches supérieures de l'océan, où l'énergie solaire est stockée sous
forme de chaleur, et les eaux froides situées en général à plus de 1 000 m de
profondeur. Bien que la densité énergétique de l'ETM soit relativement faible, son
potentiel global est beaucoup plus important que celui des autres formes d'énergie
marine. Selon une étude réalisée en 2007, on pourrait obtenir de la sorte
environ 44 000 TWh (159 EJ) par an en électricité directement utilisable. [6.2.5].
Gradients de salinité (énergie osmotique): Cette forme d'énergie résulte
des différences de salinité entre l'eau douce et l'eau de mer au voisinage des
estuaires. Son potentiel théorique est estimé à 1 650 TWh (6 EJ) par an. [6.2.6]
La figure TS.6.1 montre comment se répartissent dans le monde diverses sources
d'énergie marine. Certaines d'entre elles, comme les courants océaniques ou
l'énergie résultant des gradients de salinité, sont réparties sur l’ensemble du
globe. L'énergie thermique des océans se trouve essentiellement aux latitudes
équatoriales et tropicales (0° à 35°), tandis qu'en moyenne annuelle, l'énergie des
vagues est la plus élevée entre les 30ème et 60ème parallèles. Cette dernière est
en outre soumise à de plus faibles variations saisonnières dans l'hémisphère Sud
que dans l'hémisphère Nord. Les courants océaniques, l'énergie thermique des
mers, les gradients de salinité et, dans une certaine mesure, l'énergie des vagues
sont suffisamment constants pour fournir de l’électricité permettant d’assurer la
charge de base. Comme la littérature disponible dans ce domaine est encore peu
abondante et que les incertitudes afférentes au potentiel technique de l'énergie
marine sont considérables, les estimations concernant ce potentiel sont extrêmement
variables. [6.2.1-6.2.6]
d)
Contre-courant équatorial
Courant nord-équatorial
Courant sud-équatorial
Courant nord-équatorial
Contre-courant équatorial
Courant sud-équatorial
Courant nord-équatorial
Contre-courant équatorial
Courant sud-équatorial
Courant nord-équatorial
Contre-courant équatorial
Courant sud-équatorial
Courant ouest-australien Courant est-australien
Courant des Aiguilles
Courant du sud de l'océan Indien
Courant circumpolaire antarctique
Courant du Pacifique Sud
Courant du Pacifique Nord
Courant de Kuroshio
Dérive nordatlantique
Gulf
Stream
Dérive nordatlantique
Courant des
Canaries
Courant
du Pérou
Courant circumpolaire antarctique
Courant subpolaire antarctique Courant subpolaire antarctique
Courant circumpolaire antarctique
Courant du Pacifique Sud Courant de l'Atlantique Sud
Courant
du Brésil
Courant de
Benguela
Courant d'Oyashio
Courant de l'Alaska
Courant de
Californie
Courant
du Pacifique
Nord
Figure TS.6.1d | Répartition dans le monde des diverses sources d'énergie marine: courants océaniques
_______..
' 7t
-- - - - - - - -
-· : / ;;; --.,
\/.
"
k
90
Résumé technique Résumés
Figure TS.6.2a/b | Type de convertisseur d'énergie des vagues et son mode de fonctionnement: système à colonne d'eau oscillante: [Figure 6.6] (conception du National Renewable
Energy Laboratory (NREL)).
Crête de
la vague
Colonne
d'eau
Colonne d'eau ascendante
descendante
Rotor
Creux de la vague
Générateur
d'électricité
Entrée
d'air
6.3 Technologies et applications
Le niveau actuel de développement des technologies afférentes à l'énergie marine
vont du stade de la recherche-développement, purement conceptuel, à celui des
prototypes et de la démonstration, seules les technologies mises au point pour
exploiter l'amplitude de marée pouvant être considérées comme bien maîtrisées. À
l'heure actuelle, il existe de nombreuses options technologiques pour chaque source
d'énergie marine, et à l'exception des usines marémotrices, il n'y a pas encore eu de
convergence technologique. Sur les quarante années écoulées, d'autres industries
marines (plates-formes pétrolières et gazières essentiellement) ont enregistré de
grands progrès dans les domaines suivants: matériaux, conception des structures,
corrosion, câbles sous-marins et communications. Ces progrès devraient avoir des
retombées directes sur la mise en valeur de l'énergie marine. [6.3.1]
Un grand nombre de technologies reposant sur divers principes de fonctionnement
ont été conçues – et souvent expérimentées – pour transformer l'énergie des
vagues en une forme d'énergie exploitable. Parmi les principales variables à prendre
en considération figurent le mode d'interaction des convertisseurs d'énergie avec
les vagues (selon qu'ils sont animés d'un mouvement de roulis, de tangage ou de
soulèvement), la profondeur d'eau (grande, intermédiaire ou faible) et la distance
à la côte (sur le littoral, à proximité du littoral ou en pleine mer). Les techniques de
récupération de l'énergie des vagues se répartissent en trois groupes: les systèmes
à colonne d'eau oscillante (côtiers ou flottants), les dispositifs oscillants (flottant en
surface ou immergés) et les dispositifs à déferlement (côtiers ou flottants). [6.2.3]
Les principes de fonctionnement sont présentés dans la figure TS.6.2.
Pour récupérer l'énergie marémotrice, il convient d'adapter la conception des barrages
hydroélectriques fluviaux de façon à pouvoir fermer un estuaire. Le barrage
peut produire de l'électricité à marée montante comme à marée descendante, et
Câble
d'ancrage
Axe central fixe
Flotteur
Mouvement
ascendant
Mouvement
descendant
Figure TS.6.2c/d | Divers convertisseurs d'énergie des vagues et leur mode de
fonctionnement: (à gauche) dispositif oscillant; (à droite) dispositif à débordement ou
déferlement. [Figure 6.6] (conception du National Renewable Energy Laboratory (NREL)).
Sortie de turbine
Réservoir Débordement d'eau
Turbine
91
Résumés Résumé technique
Figure TS.6.3 | Divers convertisseurs d'énergie des courants de marée et leur mode de
fonctionnement: (en haut à gauche) système à deux hydroliennes à axe horizontal; (en
bas) dispositif à impulsions radiales; (à droite) dispositif à axe vertical. [Figure 6.8]
Rotation
Générateur
Courant
de marée
Courant
de marée
Rotation
Générateur
il est prévu qu'à l'avenir certains barrages soient dotés de bassins multiples pour
permettre une production quasi continue. Les concepts les plus récents consistent
à créer des «lagunes à marée» autonomes au large des côtes. [6.3.3]
On s’emploie également à mettre au point des technologies de récupération
de l'énergie engendrée par les courants de marée et les courants océaniques,
mais les turbines marémotrices en sont à un stade d’élaboration plus avancé.
Si certaines des technologies de conversion de l'énergie de ces divers courants
sont analogues à celles employées pour les éoliennes classiques, les turbines
sous-marines doivent aussi tenir compte de l'inversion du flux, du phénomène
de cavitation à l'extrémité des pales et de l'environnement sous-marin, particulièrement
hostile. Les courants de marée sont le plus souvent bidirectionnels,
varient au gré du cycle de la marée et sont relativement rapides, contrairement
aux courants océaniques, généralement unidirectionnels, lents et continus. Les
convertisseurs d'énergie marine se répartissent en diverses catégories selon leur
principe de fonctionnement: turbines axiales, turbines à impulsions radiales et
dispositifs à double effet, présentés dans la figure TS.6.3. [6.3.4].
Les centrales de conversion de l'énergie thermique des mers (ETM) mettent à profit
le gradient de température entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides
des profondeurs (1 000 m est souvent le niveau de référence) pour produire de
l'électricité. Les systèmes ETM à cycle ouvert utilisent directement l'eau de mer
comme fluide de travail, tandis que les systèmes à cycle fermé font appel à des
échangeurs de chaleur et à un fluide de travail secondaire (de l'ammoniac le plus
souvent) pour actionner une turbine. Les systèmes hybrides fonctionnent à la fois
en cycle ouvert et en cycle fermé. Les technologies ETM ont déjà fait l'objet d’essais,
qui ont mis en évidence les problèmes que posent le maintien des vides d'air,
les biosalissures dans les échangeurs de chaleur et la corrosion. Des recherches
sont menées actuellement dans le but de surmonter ces problèmes. [6.3.5]
Le gradient de salinité entre l'eau douce des cours d’eau et l'eau de mer peut être
mis à profit pour produire de l'énergie. Deux principes au moins sont à l'étude
dans ce domaine. L'électrodialyse inversée est un principe selon lequel la différence
de potentiel chimique entre les deux solutions constitue la force motrice
(figure TS.6.4). Quant à la pression osmotique retardée, elle repose sur le phénomène
d'osmose naturelle, selon lequel l'eau douce migre vers l'eau de mer en
raison de la différence de teneur en sel des deux milieux, ce qui engendre une
surpression dans le volume d'eau de mer (figure TS.6.5). [6.3.6]
- - -- -
- -
92
Résumé technique Résumés
6.4 État du marché et développement du secteur
à l'échelle mondiale et régionale
Les projets de recherche-développement sur les technologies de mise en valeur
de l'énergie des vagues et des courants de marée ont proliféré ces vingt dernières
années, certains d'entre eux étant désormais parvenus au stade du prototype précommercial
à part entière. À l'heure actuelle, la seule technologie d'exploitation de
l'énergie marine accomplie et opérationnelle reste celle du barrage marémoteur, dont
le meilleur exemple est celui de la Rance (240 MW) dans le nord-ouest de la France,
achevé en 1966. D'une puissance de 254 MW, le barrage de Sihwa, en République de
Corée, doit être mis en service en 2011. Quant aux technologies destinées à mettre
en valeur d'autres sources d'énergie marine telles que l'énergie thermique des mers
(ETM), les gradients de salinité et les courants océaniques, elles en sont encore au
stade de la conceptualisation, de la recherche-développement ou des premiers prototypes.
Aujourd'hui, plus de 100 technologies différentes destinées à tirer parti de
l'énergie des océans sont en train d'être mises au point dans plus de 30 pays. [6.4.1]
Les principaux bailleurs de fonds pour les projets de recherche-développement
et de mise en valeur sont les gouvernements nationaux, fédéraux ou d'État, suivis
des grandes entreprises publiques du secteur de l'énergie et des sociétés
d'investissement. Les gouvernements nationaux et régionaux appliquent des
politiques volontaristes de soutien aux projets de mise en valeur de l'énergie
marine qui se traduisent par un éventail de mesures à caractère financier, réglementaire
et législatif. [6.4.7]
La participation du secteur privé reste embryonnaire, et il n'existe pas actuellement
de véritable industrie manufacturière pour les technologies afférentes à
l'énergie marine. L'intérêt croissant qu'elles suscitent pourrait favoriser un transfert
de capacités et de compétences des secteurs apparentés, combiné à des
innovations spécifiques. Chose intéressante, un certain nombre de centres nationaux
d'expérimentation de l'énergie marine ont déjà vu le jour, qui sont en train
de devenir des centres de test, d'homologation et de recherche-développement
de pointe pour les technologies correspondantes. [6.4.1.2]
L'état d'avancement de ce secteur peut se mesurer à l'aune des déploiements
récents ou en cours de systèmes d'exploitation de l'énergie marine.
Énergie des vagues: Un certain nombre de prototypes installés sur le rivage
fonctionnent un peu partout dans le monde. Deux dispositifs à colonne d'eau
oscillante sont opérationnels depuis une dizaine d'années au Portugal et en
MC MA MC MA MC MA MC
Eau de mer
Anode
Eau douce
e-
Fe3+
Cl- Cl- Cl-
Fe2+ Fe3+
Fe2+
Na+ Na+ Na+ Na+
e-
Cathode
N N N
C
+
C
+
C
+
C
+
Figure TS.6.4 | Système d'électrodialyse inversée. [Figure 6.9]
Notes: MC = membrane cationique; MA = membrane anionique; Na = sodium; Cl = chlore; Fe = fer
I I l
I 1 I
93
Résumés Résumé technique
Eau de mer
Pompe
Pompe
Pompe
Eau douce
Eau saumâtre
Échangeur
de pression
Modules à membrane
Purge eau douce
Eau saumâtre
Filtre
Filtre
Turbine produisant
l'électricité
Figure TS.6.5 | Pression osmotique retardée. [Figure 6.10]
Écosse, et deux autres situés en pleine mer ont été testés à l'échelle du prototype
en Australie et en Irlande. Un autre dispositif de ce type a fonctionné de 1990 à
2005 au large des côtes méridionales de l'Inde. Un certain nombre d'entreprises
se sont attachées, en Australie, au Brésil, au Danemark, en Espagne, aux États-
Unis d'Amérique, en Finlande, en Irlande, en Nouvelle-Zélande, en Norvège, au
Portugal, au Royaume-Uni et en Suède, à tester en mer des prototypes pilotes ou
précommerciaux, le plus grand affichant une puissance de 750 kW. [6.4.2]
Amplitude de marée: D'une puissance de 240 MW, l'usine marémotrice de
la Rance, en France, est opérationnelle depuis 1966. D'autres installations,
plus modestes, ont été mises en service depuis lors en Chine, au Canada et
en Fédération de Russie. Le barrage de Sihwa en République de Corée, d'une
puissance de 254 MW, sera mis en service en 2011, et plusieurs autres projets
d'envergure sont à l'étude. [6.4.3]
Courants de marée et courants océaniques: Il existe probablement dans le
monde plus de 50 dispositifs conçus pour récupérer l'énergie des courants de
marée, qui en sont au stade de la validation de principe ou de la mise au point du
prototype, mais il reste encore à déterminer les coûts d'une application à grande
échelle. La turbine marémotrice SeaGen, installée au large de la côte de l'Irlande
du Nord et alimentant depuis plus d'un an le réseau de distribution d'électricité,
en est l'exemple le plus accompli. Une société irlandaise a testé en Écosse et,
plus récemment, au Canada, sa turbine à centre ouvert. Deux entreprises ont fait
la démonstration à pleine échelle de turbines à axe horizontal en Norvège et en
Écosse, et une autre d'une turbine à axe horizontal en Italie. Enfin, un dispositif à
double effet a fait l'objet d'une démonstration au Royaume-Uni en 2009. Aucune
centrale pilote ou de démonstration n'a été implantée à ce jour pour exploiter
l'énergie des courants océaniques, mais des projets à bien plus grande échelle
sont envisagés si des technologies capables de capter l'énergie de ces courants
plus lents sont mises au point. [6.4.4]
Énergie thermique des mers (ETM): Le Japon, l'Inde, les États-Unis d'Amérique
et plusieurs autres pays ont testé des projets ETM pilotes, dont beaucoup ont
posé des problèmes techniques liés au pompage, au maintien des vides d'air et
aux canalisations. Des projets à plus grande échelle pourraient trouver de larges
débouchés dans les pays tropicaux à façade maritime, notamment les îles du
Pacifique et des Caraïbes et les pays d'Afrique et d'Amérique centrale, si la technologie
progresse au point d'offrir une alternative économiquement viable pour
l'approvisionnement énergétique. [6.4.5]
Gradients de salinité: Des travaux de recherche sur l'énergie osmotique se poursuivent
en Norvège, où un prototype est exploité depuis 2009 dans la perspective
de la mise en service d’une centrale osmotique commercialement viable. La technologie
de l'électrodialyse inversée a été proposée par ailleurs dans l'optique
du réaménagement de la digue d'Afsluitdijk, aux Pays-Bas, dont la construction
remonte à 75 ans. [6.4.6]
6.5 Incidences sur la société et l'environnement
L'énergie marine n'engendre pas directement de CO2 en phase d’exploitation, mais
des émissions de gaz à effet de serre peuvent se produire lors des différentes phases
du cycle de vie des systèmes de mise en valeur de cette forme d'énergie – extraction
des matières premières, fabrication des éléments, construction, maintenance et
démantèlement. Les études portant sur le cycle de vie des installations qui ont été
publiées depuis 1980 ont été systématiquement passées en revue, et il en ressort
que les émissions de gaz à effet de serre attribuables aux systèmes de captage de
l'énergie des vagues et des marées sont inférieures à 23 g éqCO2/kWh, l'estimation
médiane étant de 8 g éqCO2/kWh environ en ce qui concerne l'énergie des
vagues. On manque encore du recul nécessaire pour évaluer les émissions produites
durant le cycle de vie des autres types de technologies de conversion de l'énergie
0
0
r
94
Résumé technique Résumés
marine. Quoiqu'il en soit, les émissions liées à l'exploitation de l'énergie des mers
sont minimes si on les compare à celles produites par les énergies fossiles. [6.5.1]
Les conséquences locales pour la société et l'environnement des projets d'exploitation
de l'énergie marine sont évaluées au fur et à mesure de la mise en oeuvre
concrète de ces projets, qui se multiplient, mais peuvent aussi être estimées sur
la base de l’expérience acquise avec d’autres industries maritimes et offshore. Les
risques pour l'environnement liés aux technologies afférentes à l'énergie marine
s'avèrent relativement limités, mais comme la mise en valeur de cette forme
d’énergie en est encore à un stade peu avancé, on ne sait pas très bien dans quelle
mesure les inquiétudes suscitées par les éventuelles répercussions sociales et environnementales
de ces technologies pourraient freiner leur développement. [6 ES]
Chaque technologie de conversion de l’énergie marine a des incidences particulières
sur l'environnement et la société. Parmi les effets potentiellement
bénéfiques, on peut mentionner la réduction des autres activités humaines
néfastes à la faune et à la flore marines au voisinage des installations, un meilleur
approvisionnement en énergie et la relance de la croissance économique, de l'emploi
et du tourisme au niveau régional. Au nombre des effets négatifs on peut citer
l'impact visuel sur le paysage, la confiscation de l'espace au détriment des autres
usagers, les nuisances sonores lors de la construction, les bruits et vibrations causés
par le fonctionnement des installations, les champs électromagnétiques, la
perturbation de la faune et de la flore ainsi que de leurs habitats, l'altération de
la qualité de l'eau, les risques de pollution liés à d'éventuelles fuites d'huile ou de
substances chimiques, et les autres répercussions, aussi limitées soient-elles, sur
les écosystèmes locaux. [6.5.2]
6.6 Perspectives d'amélioration, d'innovation
et d'intégration technologiques
En tant que technologies émergentes, les systèmes de conversion de l'énergie
marine se prêtent à des améliorations substantielles. Non seulement les activités
de recherche-développement et les applications spécifiques aux différents systèmes
seront-elles déterminantes à cet égard, mais les améliorations et innovations
apportées à ces convertisseurs de l'énergie marine seront par ailleurs probablement
favorisées par les progrès enregistrés dans les disciplines connexes. [6.6]
Pour intégrer l'énergie marine dans les grands réseaux énergétiques, il faudra
tenir compte des caractéristiques de production extrêmement variables des
Tableau TS.6.2 | Caractéristiques principales des scénarios à moyen et long terme tirés des grandes études publiées qui prennent en considération l'énergie marine. [Tableau 6.5]
Mise en valeur (TWh/an ((PJ/an)) GW
Scénario 2010 2020 2030 2050 2050 Notes
Energy [R]evolution –
Scénario de référence
ND
3
(10,8)
11
(36,6)
25
(90)
ND Politiques inchangées
Energy [R]evolution ND
53
(191)
128
(461)
678
(2 440)
303 Fondé sur une réduction de 50 % du carbone
Energy [R]evolution – Scénario avancé ND
119
(428)
420
(1 512)
1 943
(6 994)
748 Fondé sur une réduction de 80 % du carbone
WEO 2009 ND
3
(10,8)
13
(46,8)
ND ND Fondement du scénario de référence d'E[R]
ETP: BLUE Map 2050 ND ND ND
133
(479)
ND Secteur de l'électricité pratiquement décarboné
ETP: BLUE Map 2050 (sans CSC) ND ND ND
274
(986)
ND
BLUE Map (variante) – Captage et stockage du carbone
jugés impossibles
ETP: BLUE Map 2050
(part élevée du nucléaire)
ND ND ND
99
(356)
ND
BLUE Map (variante) – Part de l'énergie nucléaire portée
à 2 000 GW
ETP: BLUE Map 2050 (part élevée des ÉR) ND ND ND
552
(1 987)
ND
BLUE Map (variante) – Part des énergies renouvelables
portée à 75 %
ETP: BLUE Map (3 %) ND ND ND
401
(1 444)
ND
BLUE Map (variante) – Taux d'actualisation fixé à 3% pour
les projets de production d’énergie.
Tableau TS.6.1 | Récapitulation des principaux paramètres de coût et de performance pour toutes les technologies relatives à l'énergie marine. [Tableau 6.3]
Technologies relatives à
l'énergie marine
Coûts d'investissement
(dollars É.-U. 2005/kW)
Frais d'exploitation
et de maintenance
(dollars É.-U. 2005/kW)
Coefficient d’utilisation
(%)
Durée de vie nominale
(années)
Énergie des vagues 6 200–16 100 180 25–40 20
Amplitude de marée 4 500–5 000 100 22,5–28,5 40
Courants de marée 5 400–14 300 140 26–40 20
Courants océaniques ND ND ND 20
Énergie thermique des mers 4 200–12 3001 ND ND 20
Gradients de salinité ND ND ND 20
Note: 1) Les coûts relatifs à l'énergie thermique des mers n'ont pas été convertis en dollars É.-U.2005.
95
Résumés Résumé technique
différentes sources d'énergie concernées. Par exemple, la production d'électricité
à partir de l'énergie marémotrice présente une très grande variabilité sur des laps
de temps de une à quatre heures, mais une variabilité infime à l'échelle mensuelle
ou à plus long terme. [6.6]
6.7 Évolution des coûts
Le développement des technologies de conversion de l’énergie marine n'est pas
encore déterminé par le marché. Ce sont les activités de recherche-développement
subventionnées par l'État et les politiques nationales d'incitation qui jouent
un rôle moteur dans ce domaine. Dans la mesure où aucune de ces technologies,
à l'exception des barrages marémoteurs, n'est encore parfaitement maîtrisée
(l’expérience acquise à leur propos ne permet de procéder qu’à la validation de
dispositifs de démonstration ou de prototypes), il est difficile de déterminer avec
précision la viabilité économique de la plupart d'entre elles. [6.7.1]
Le tableau TS.6.1 contient les meilleures données disponibles sur certains des
principaux facteurs de coût qui ont une incidence sur le coût moyen actualisé de
l'électricité pour chacune des formes d'énergie marine. Dans la plupart des cas, ces
paramètres de coût et de performance ne reposent que sur de maigres informations,
en raison de la pénurie de données de référence validées par des spécialistes et du
manque d'expérience concrète en matière d’exploitation. Ils correspondent en fait le
plus souvent à des estimations hypothétiques qui s'appuient sur des connaissances
techniques. Les coûts d'investissement actuels, qui sont indiqués pour quelques
formes d'énergie marine, ne reposent cependant que sur un petit nombre de projets
et d'études qui ne sont pas forcément représentatifs de l'ensemble du secteur. [6.7.1]
Sur la base d'une méthodologie normalisée exposée dans l'annexe II et des facteurs
de coût et de performance récapitulés dans l'annexe III, le coût moyen actualisé de
l'électricité dans le cas des usines marémotrices (seule technologie de conversion de
l’énergie marine actuellement disponible sur le marché), tel qu'il a été calculé sur un
large éventail de paramètres, se situe entre 12 et 32 cents É.-U.2005/kWh. Il ne s'agit
toutefois que d'une fourchette indicative, étant donné la maigre expérience acquise
à ce jour sur le terrain. [1.3.2, 6.7.1, 6.7.3, 10.5.1, annexe II, annexe III]
Comme les technologies considérées sont encore balbutiantes, les estimations
relatives aux coûts futurs de l'énergie marine ne doivent être considérées que
comme de simples suppositions. Ces coûts devraient toutefois décroître avec le
temps, à mesure que progresseront la recherche-développement et les activités
de démonstration et de mise en place. [6.7.1–6.7.5]
6.8 Potentiel de mise en valeur
Jusque vers 2008, l'énergie marine n'était prise en considération dans aucun des
grands scénarios énergétiques mondiaux modélisés, et l’on ne fait donc qu’amorcer
l’étude de son impact potentiel sur les approvisionnements énergétiques
futurs à l'échelle du globe et sur l'atténuation du changement climatique. Aussi,
les résultats publiés de scénarios relatifs à l'énergie marine sont-ils sommaires
et provisoires, reflétant un large éventail d'éventualités. Les scénarios de mise
en valeur de l'énergie marine considérés ici ne proviennent que de trois grandes
publications: Energy [R]evolution (E[R]) 2010, World Energy Outlook (WEO) 2009,
de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), et Energy Technology Perspectives
(ETP) 2010. Des scénarios multiples sont étudiés dans les rapports E[R] et ETP,
tandis qu'un scénario de référence unique est documenté dans le rapport WEO.
Chaque scénario est résumé dans le tableau TS.6.2.
Cette présentation préliminaire de divers scénarios de mise en valeur de l'énergie
marine constitue une des premières tentatives visant à passer en revue le rôle potentiel
de cette forme d'énergie tel qu'il est envisagé dans les scénarios à moyen ou
long terme publiés dans la littérature spécialisée. Il s'agit en effet de déterminer la
contribution que l'énergie des mers pourrait apporter aux futurs approvisionnements
énergétiques et à la lutte contre le changement climatique. Comme en font état le
petit nombre de scénarios disponibles, l'énergie marine pourrait contribuer à atténuer
sur le long terme les changements climatiques en compensant les émissions
de gaz à effet de serre au moyen de projets d'exploitation qui se traduiraient par
un approvisionnement énergétique pouvant atteindre 1 943 TWh/an (~7 EJ/an) d'ici
à 2050. D'autres scénarios ont été établis, qui tablent sur une mise en valeur de
l’énergie marine n’excédant pas 25 TWh/an (0,9 EJ/an). La grande diversité des résultats
obtenus découle en partie du fait que l'on ne sait pas exactement dans quelle
mesure l'impératif de lutte contre le changement climatique favorisera la mutation
du secteur de l'énergie. S’agissant de l’énergie marine, se pose aussi la question de
savoir si les diverses technologies concernées deviendront un jour économiquement
compétitives et, si c'est le cas, à quelle échéance. Pour mieux comprendre le rôle que
l'énergie marine pourrait être appelée à jouer dans l'atténuation du changement
climatique, il faudra non seulement que les technologies continuent d'évoluer, mais
aussi que les activités de modélisation de scénarios tiennent de plus en plus compte
de tout l'éventail des technologies afférentes à cette forme d'énergie, avec des données
aussi précises que possible sur les ressources potentiellement disponibles, les
coûts d'investissement actuels et futurs, les frais d'exploitation et de maintenance et
les coefficients d’utilisation escomptés. Enfin, pour que l'énergie marine soit mieux
prise en compte dans les scénarios énergétiques, il est important de pouvoir disposer
d'une plus grande quantité de données à l'échelle mondiale et régionale. [6.8.4]
7. L’énergie éolienne
7.1 Introduction
L’énergie éolienne est utilisée depuis des millénaires dans une vaste gamme d'applications.
L’utilisation de l’énergie éolienne pour produire de l’électricité à l’échelle
commerciale n’est cependant devenue viable que dans les années 1970, grâce
aux avancées technologiques et à l’appui des pouvoirs publics. Il existe différentes
technologies permettant de convertir l’énergie éolienne pour diverses applications,
mais, dans la perspective d’une atténuation des changements climatiques, l’énergie
éolienne est utilisée principalement pour produire de l’électricité à partir de grandes
éoliennes raccordées au réseau, mises en place soit à terre (éoliennes terrestres), soit
sur l’eau – en mer ou en eau douce (éoliennes au large des côtes).11 [7.1]
L’énergie éolienne offre un potentiel important en matière de réduction des émissions
des GES à court terme (2020) et à long terme (2050). La capacité éolienne installée à la
11 Les petites éoliennes, l’électricité éolienne en altitude et l’utilisation de l’énergie éolienne pour
des applications mécaniques et de propulsion ne sont que brièvement abordées au chapitre 7.
96
Résumé technique Résumés
fin de 2009 couvrait environ 1,8 % des besoins mondiaux en électricité, et cette contribution
pourrait passer à plus de 20 % en 2050 si des efforts ambitieux sont consentis
pour réduire les émissions de GES et pour s’attaquer aux autres obstacles qui freinent
la mise en valeur de cette forme d'énergie. L’énergie éolienne terrestre se développe
déjà à un rythme rapide dans de nombreux pays, et il n’existe aucun obstacle technique
insurmontable empêchant l’augmentation de la part de l’énergie éolienne dans les
systèmes d’approvisionnement en électricité. En outre, bien que la vitesse moyenne des
vents varie considérablement selon le lieu, la plupart des régions du monde disposent
d'un vaste potentiel technique à même d’assurer une mise en valeur satisfaisante de
l’énergie éolienne. Dans certaines régions bénéficiant de bonnes ressources éoliennes,
le coût de l’énergie éolienne peut déjà concurrencer les prix du marché actuels de
l’énergie, même sans prendre en compte les effets relatifs sur l'environnement.
Néanmoins, dans la plupart des régions du monde, des mesures de politique générale
sont encore nécessaires pour mettre en valeur rapidement cette énergie. Des progrès
continus des technologies de conversion de l’énergie éolienne à terre et au large des
côtes sont cependant à prévoir, qui réduiront encore le coût de cette forme d’énergie et
amélioreront son potentiel de réduction des émissions de GES. [7.9]
7.2 Potentiel
Le potentiel technique mondial de l’énergie éolienne n’est pas fixe; il est fonction des
avancées techniques et des hypothèses concernant les autres obstacles au développement
de cette énergie. Néanmoins, un nombre croissant d’évaluations mondiales
de la ressource éolienne démontrent que le potentiel technique de la planète dans ce
domaine excède la production actuelle d’électricité dans le monde. [7.2]
Aucune approche normalisée n’a été élaborée pour estimer le potentiel technique
mondial de l’énergie éolienne: la diversité des données, des méthodes, des
hypothèses et même des définitions du potentiel technique ne favorise pas les
comparaisons. Le quatrième Rapport d’évaluation a estimé le potentiel technique
de l’énergie éolienne terrestre à 180 EJ/an (50 000 TWh/an). D’autres estimations
du potentiel technique mondial de l’énergie éolienne qui prennent en compte
un certain nombre d’obstacles supplémentaires au développement varient de
70 EJ/an (19 400 TWh/an) (terrestre uniquement) à 450 EJ/an (125 000 TWh/an) (à
terre et à proximité des côtes). Cette fourchette représente approximativement une
à six fois la production mondiale d’électricité en 2008 et sous-estime probablement
le potentiel technique, étant donné que plusieurs de ces études se fondent sur des
hypothèses dépassées, ne tiennent pas compte ou ne tiennent comptent qu’en partie
de l’énergie éolienne au large des côtes et présentent des insuffisances sur le plan
des méthodes et du calcul. Les estimations du potentiel technique de la seule énergie
éolienne au large des côtes varient de 15 EJ/an à 130 EJ/an (4 000 à 37 000 TWh/an),
si l’on ne tient compte que des applications en eaux peu profondes ou près des
côtes; le potentiel technique s’accroît si l’on envisage également des applications en
eaux profondes, avec un recours éventuel à des éoliennes flottantes. [7.2.1]
Figure TS.7.2 | Augmentation de la taille moyenne des éoliennes commerciales. [Figure 7.6]
Hauteur du mât (m)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
320
300
280 Éoliennes passées et présentes
125m
5 000kW
150m
10 000kW
250m
20 000kW
100m
3 000kW
80m
70m 1 800kW
1 500kW
50m
750kW
30m
300kW
17m
75kW
2005- 2010-? 2010-? Projection Projection
2010
2000-
2005
1995-
2000
1990-
1995
1980-
1990
Diamètre du rotor (m)
Régime nominal (kW)
Futures éoliennes
Figure TS.7.1 | Exemple de carte des ressources éoliennes mondiales, avec une résolution
de 5 km x 5 km. [Figure 7.1]
Carte mondiale des vents à 5 km près
Carte des vents à 5 km près à 80 m
Vitesse du vent (m/s)
3 6 9
97
Résumés Résumé technique
Que les estimations existantes surestiment ou sous-estiment le potentiel technique de
l’énergie éolienne et qu’il soit par ailleurs nécessaire d’améliorer les méthodes d’évaluation
de la ressource éolienne, il n’en reste pas moins évident que le potentiel technique de la ressource
même ne devrait pas constituer une entrave à la mise en valeur de l’énergie éolienne
à l’échelle du globe. En revanche, les contraintes économiques liées au coût de l’énergie
éolienne, les obstacles institutionnels et les coûts relatifs à l’accès au transport et à l’intégration
opérationnelle ainsi que les questions liées à l’acceptation sociale et aux conséquences
environnementales sont susceptibles d’entraver le développement, bien avant qu’on ne se
heurte à une quelconque limite absolue du potentiel technique mondial. [7.2.1]
De plus, il existe un potentiel technique d’une ampleur suffisante dans la plupart
des régions du monde pour permettre une mise en valeur satisfaisante de l’énergie
éolienne. Toutefois, les ressources éoliennes ne sont pas également réparties à la surface
du globe, ni uniformément situées près des centres de population, et l’énergie
éolienne ne pourra donc pas contribuer équitablement à la satisfaction des besoins
des divers pays. Les potentiels techniques de l’énergie éolienne terrestre dans les pays
d’Amérique du Nord, d’Europe de l’Est et d'Eurasie faisant partie de l’OCDE s’avèrent
particulièrement importants, alors qu’ils semblent plus limités dans certaines régions
de l’Asie ne faisant pas partie de l’OCDE et dans certains pays d'Europe membres
de l’OCDE. La figure TS.7.1 présente une carte des ressources éoliennes dans le
monde, qui fait également état d’un potentiel technique limité dans certaines zones
d’Amérique latine et d’Afrique, bien que d’autres parties de ces continents semblent
bénéficier d’un potentiel technique important. Des évaluations régionales récentes
et détaillées concluent généralement que les ressources éoliennes sont plus importantes
que ce qu'on avait estimé dans de précédentes évaluations. [7.2.2]
Les changements climatiques mondiaux sont susceptibles de modifier la distribution
géographique et/ou la variabilité intra-annuelle et interannuelle des ressources
éoliennes, la qualité de ces ressources ou encore la fréquence des phénomènes
météorologiques extrêmes, ce qui pourrait avoir des incidences sur la conception et
l'exploitation des éoliennes. À ce jour, les recherches indiquent qu’il est peu probable
que les valeurs annuelles moyennes sur plusieurs années de la vitesse du vent varient
de plus de ± 25 % sur la majeure partie de l’Europe et de l’Amérique du Nord au
cours du XXIe siècle, tandis que les recherches portant sur l’Europe du Nord semblent
indiquer que les valeurs annuelles moyennes sur plusieurs années de la puissance
énergétique du vent ne dépasseront probablement pas de plus de ± 50 % les valeurs
actuellement observées. Pour les autres régions du monde, les études sont plus rares.
Bien que la recherche dans ce domaine n’en soit encore qu’à ses débuts et que des
études supplémentaires s’imposent, les recherches menées jusqu’à présent semblent
indiquer que les changements climatiques mondiaux pourraient modifier la distribution
géographique des ressources éoliennes, mais qu’il est peu probable que les
conséquences soient d’une ampleur telle que le potentiel mondial de mise en valeur
de l’énergie éolienne en soit grandement affecté. [7.2.3]
7.3 Technologie et applications
Consistant au départ en de petits appareils très simples, les éoliennes commerciales
modernes raccordées au réseau sont devenues des machines imposantes
et extrêmement sophistiquées. Cette évolution technologique a été favorisée par
le progrès des connaissances scientifiques et techniques ainsi que par l’amélioration
des outils de calcul, des normes de conception, des méthodes de fabrication
et des modes d’exploitation et de maintenance. [7.3]
Pour produire de l’électricité éolienne, il faut convertir l’énergie cinétique de
l’air en mouvement en énergie électrique; or toute la difficulté technique, pour
le secteur de l’énergie éolienne, consiste à concevoir des éoliennes et des centrales
électriques rentables pour effectuer cette conversion. Bien qu’on ait étudié
différentes configurations de turbines, les éoliennes commerciales se présentent
généralement sous la forme d’un dispositif à axe horizontal muni de trois pales
situées du côté du mat exposé au vent. Afin de réduire le coût moyen actualisé
de l’énergie éolienne, la taille moyenne des éoliennes a considérablement
augmenté (figure TS.7.2), la plus grande partie des éoliennes terrestres installées
dans le monde en 2009 ayant une capacité nominale comprise entre 1,5 et
2,5 MW. Depuis 2010, les éoliennes terrestres sont généralement installées sur
des mâts de 50 à 100 mètres de haut, avec des rotors mesurant souvent entre 50
et 100 mètres de diamètre; des appareils commerciaux dont le diamètre du rotor
et la hauteur du mât dépasse les 125 mètres sont en exploitation, et des machines
encore plus grandes sont en phase de développement. La technologie éolienne
terrestre est déjà produite commercialement et déployée à grande échelle. [7.3.1]
La technologie éolienne au large des côtes est moins maîtrisée que la technologie
terrestre, et ses coûts d’investissement sont plus élevés. Les disponibilités en
matière de centrales électriques sont généralement moindres et les coûts d’exploitation
et de maintenance, plus élevés à cause du manque relatif de maturité
de cette technologie et des difficultés logistiques intrinsèquement plus grandes
que posent le maintien en service et l’entretien des éoliennes au large des côtes.
Néanmoins, cette forme d’énergie éolienne suscite un intérêt considérable dans
l’UE et, de plus en plus, dans d’autres régions. La motivation première pour le
développement de l’énergie éolienne au large des côtes est la possibilité d’accéder
à de nouvelles ressources éoliennes dans des zones où le développement de
l’énergie éolienne terrestre est entravé par la limitation du potentiel technique
et/ou par des conflits de planification ou d’implantation avec d’autres modes
d’utilisation des sols. Parmi les autres motivations figurent la meilleure qualité
des ressources éoliennes en mer; la possibilité d’utiliser des éoliennes encore plus
grandes et de réaliser ainsi des économies d’échelle supplémentaires; la possibilité
de construire de plus grandes centrales électriques qu’à terre et de faire
également des économies d’échelle à ce niveau; et enfin la possibilité de réduire
le besoin en infrastructures nouvelles de transport sur de longues distances pour
accéder à l’énergie éolienne terrestre lorsqu’elle est produite dans des zones isolées.
Jusqu’à présent, la technologie éolienne au large des côtes ne s’est guère
distinguée des conceptions adoptées pour l’éolien terrestre, avec seulement
quelques modifications et des fondations spéciales. Avec l’expérience, il sera possible
d’installer des éoliennes dans des eaux plus profondes et à des endroits plus
exposés où les vents sont plus forts. Une technologie éolienne conçue spécialement
pour les applications au large des côtes se développera à mesure que ce
marché s’élargira, et il est à prévoir que des turbines plus grandes, d’une capacité
de l’ordre de 5 à 10 MW, domineront à terme ce segment du marché. [7.3.1.3]
Parallèlement à l’évolution de la conception des éoliennes, des méthodes améliorées
de conception et d’expérimentation ont été codifiées en normes de la
Commission électrotechnique internationale. Les organismes de certification
s’appuient sur des organes accrédités de conception et d’expérimentation pour
fournir des documents traçables prouvant la conformité aux normes, afin de certifier
que les turbines, les éléments ou les centrales éoliennes dans leur ensemble
se conforment aux directives communes en matière de sécurité, de fiabilité, de
performance et d’expérimentation. [7.3.2]
98
Résumé technique Résumés
Sur le plan de la fiabilité du système électrique, un élément important des éoliennes
est le système de conversion électrique. S’agissant des éoliennes modernes, les
machines à vitesse variable dominent aujourd’hui le marché, permettant un approvisionnement
en puissance active et réactive et offrant une certaine capacité de
maintien de l’alimentation en cas d’anomalie, mais sans apporter cependant de
réponse inertielle intrinsèque (c’est-à-dire que les turbines ne sont pas en mesure
d’augmenter ni de diminuer leur puissance de sortie en fonction des fluctuations
de puissance du réseau); les fabricants d’éoliennes ont pris conscience de ce problème
et étudient un certain nombre de pistes pour y remédier. [7.3.3]
7.4 État du marché et développement du secteur
à l’échelle mondiale et régionale
Le marché de l’énergie éolienne s’est considérablement développé, démontrant la
viabilité commerciale et économique de la technologie et du secteur. L’expansion
de l’énergie éolienne s’est toutefois concentrée dans un nombre restreint de
régions, et la poursuite de son expansion, en particulier dans les régions où l'énergie
éolienne est encore peu mise en valeur et dans les zones au large des côtes,
nécessitera probablement de nouvelles mesures de politique générale. [7.4]
L’énergie éolienne s’est rapidement imposée comme un élément à part entière du secteur
de l’électricité. D’une capacité cumulée de 14 GW fin 1999, la capacité installée au
niveau mondial a été multipliée par douze en dix ans, pour atteindre près de 160 GW
fin 2009. La majeure partie de cette capacité est installée à terre, les installations au
large des côtes se trouvant essentiellement en Europe et totalisant 2,1 GW. Les pays
disposant de la plus grande capacité installée à la fin de 2009 étaient les États-Unis
d’Amérique (35 GW), la Chine (26 GW), l’Allemagne (26 GW), l’Espagne (19 GW)
et l’Inde (11 GW). Le coût d'investissement total des nouvelles centrales éoliennes
installées en 2009 s’élevait à 57 milliards de dollars É.-U.2005, tandis que le nombre
d’emplois directs dans le secteur était estimé à environ 500 000 en 2009. [7.4.1, 7.4.2]
En Europe et aux États-Unis d’Amérique, l’énergie éolienne représente une nouvelle
source majeure d’augmentation de la capacité de production d’électricité.
En 2009, environ 39 % de toutes les extensions de capacité aux États-Unis
d’Amérique et dans l’Union européenne relevaient de l’énergie éolienne; en
Chine, toujours en 2009, 16 % des extensions nettes de capacité provenaient de
cette forme d’énergie. Au niveau mondial, de 2000 à 2009, approximativement
11 % de toutes les extensions nettes de la capacité de production d’électricité
nouvellement installées provenaient de nouvelles centrales éoliennes; pour
l'année 2009 uniquement, ce chiffre dépassait probablement les 20 %. En
conséquence, plusieurs pays commencent à atteindre des niveaux relativement
élevés de pénétration annuelle de la production d’électricité d’origine éolienne
dans leurs réseaux électriques respectifs. Fin 2009, la capacité énergétique
éolienne pouvait satisfaire quelque 20 % de la demande annuelle en électricité
au Danemark, 14 % au Portugal, 14 % en l’Espagne, 11 % en l’Irlande et 8 % en
Allemagne. [7.4.2]
Malgré cette évolution, l’énergie éolienne représente encore une part relativement
faible de l’approvisionnement en électricité dans le monde. La capacité installée
totale pour cette forme d’énergie à la fin de l’année 2009 permettrait de répondre
à environ 1,8 % de la demande mondiale d’électricité pour une année moyenne. En
outre, même si le secteur de l’énergie éolienne est parvenu avec le temps à atténuer
sa dépendance à l’égard des marchés européens, comme en témoigne sa forte
expansion récente aux États-Unis d’Amérique et en Chine, le marché reste concentré
dans certaines régions: ainsi, l’Amérique latine, l’Afrique, le Moyen-Orient et les
régions du Pacifique ont une capacité éolienne installée relativement faible, malgré
leur potentiel technique important en la matière (figure TS.7.3). [7.4.1, 7.4.2]
La mise en valeur de l’énergie éolienne doit faire face à un certain nombre de difficultés,
dont le coût relatif de cette forme d’énergie comparé aux prix du marché
de l’énergie, du moins si les conséquences environnementales ne sont pas internalisées
ni monétisées; les préoccupations relatives à l’incidence de la variabilité
de l’énergie éolienne; les difficultés liées à la mise en place de nouveaux moyens
de transport de l’énergie; la lourdeur et la lenteur des procédures de planification,
d’implantation et d’obtention de permis; la nécessité de nouvelles avancées
techniques et le coût plus élevé de la technologie éolienne au large des côtes; et
le manque de connaissances institutionnelles et techniques dans les régions où
l’énergie éolienne n’a pas encore été suffisamment mise en valeur. Par conséquent,
la progression de ce secteur est tributaire d’un large éventail de politiques
gouvernementales. [7.4.4]
Figure TS.7.3 | Augmentations annuelles de la capacité éolienne par région. [Figure 7.10]
Note: Les régions présentées dans la figure sont définies par l’étude.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Europe Amérique du Nord Asie Amérique latine Afrique et
Moyen-Orient
Pacifique
Augmentations annuelles de la capacité, par région [GW]
2006
2007
2008
2009
■■ ■■
99
Résumés Résumé technique
le raccordement au réseau ont été mises en oeuvre pour tenter d’éviter que les
centrales éoliennes n’aient des effets néfastes sur le système électrique dans des
conditions d’exploitation normales et lors de circonstances imprévues. Les évaluations
de conformité concernant le transport, dans l’intervalle, doivent tenir compte
de la dépendance des ressources éoliennes à l’égard des sites et prendre en considération
tout compromis entre les coûts de l’expansion des réseaux de transport
pour accéder à des ressources éoliennes de meilleure qualité et les coûts de l’accès
à des ressources éoliennes de moins bonne qualité qui nécessitent moins d’investissements
dans le transport. Même à un niveau bas ou moyen de pénétration de
l’électricité éolienne, l'ajout de quantités importantes d’énergie éolienne terrestre
ou au large des côtes dans des zones où les ressources éoliennes sont de meilleure
qualité peut nécessiter des extensions ou des mises à niveau importantes du système
de transport. Suivant le cadre juridique et règlementaire propre à la région,
les obstacles institutionnels à l’extension du système de transport peuvent s’avérer
importants. Enfin, les planificateurs doivent tenir compte de la variabilité de la
production d’électricité éolienne lors de l’évaluation de la contribution de l’énergie
éolienne à l’équilibre de l’offre et de la demande et donc à la fiabilité à long terme
du réseau électrique. Bien que les méthodes et les objectifs varient d’une région à
l’autre, la contribution de l’énergie éolienne à l’équilibre de l’offre et de la demande
dépend généralement de la corrélation de la production d’électricité éolienne avec
les périodes où le risque de pénurie d’approvisionnement est élevé, en général quand
la demande d’électricité est forte. La contribution marginale de l’énergie éolienne
à l’équilibre de l’offre et de la demande se réduit généralement à mesure que la
pénétration de l’électricité éolienne progresse, mais le regroupement des centrales
éoliennes sur des zones plus grandes peut limiter ce recul si la capacité de transport
est suffisante. Le fait que la contribution moyenne de l’énergie éolienne à l’équilibre
de l’offre et de la demande est relativement basse (par rapport aux unités fossiles)
semble indiquer que les réseaux électriques disposant de grandes quantités d’énergie
éolienne auront également tendance à avoir une capacité installée totale de
production plus élevée pour répondre à la même demande d’électricité en période
de pointe que les réseaux électriques n’en disposant pas. Une partie de cette capacité
de production fonctionnera cependant de façon très intermittente, et la part des
autres formes de production tendra donc (pour des raisons économiques) à passer
de plus en plus à des ressources de type «charge de pointe» ou «intermédiaires», en
se détournant des ressources de type «charge de base». [7.5.2]
Les caractéristiques uniques de l’énergie éolienne ont également des incidences
importantes sur l’exploitation des réseaux électriques. Étant donné que l’énergie
éolienne est produite avec un coût d’exploitation marginal très bas, elle est généralement
utilisée pour répondre à la demande quand elle est disponible; d’autres
générateurs sont alors mis en place pour répondre à la demande, diminuée de
toute énergie éolienne disponible (c’est-à-dire la «demande nette»). À mesure que
la pénétration de l’électricité éolienne progresse, la variabilité de l’énergie éolienne
entraîne une augmentation globale de l’ampleur des fluctuations de la demande
nette ainsi qu’une baisse de la demande nette minimale. En conséquence, les prix
de gros de l’électricité ont tendance à baisser quand la production d’électricité
éolienne est élevée et que la capacité d’interconnexion avec d’autres marchés énergétiques
est réduite, et on recourra à d’autres unités de production pour intervenir
de façon plus souple qu’en l’absence d’énergie éolienne. À des niveaux de pénétration
de l’électricité éolienne bas ou moyens, l’augmentation de la variabilité à la
minute devrait être plutôt modérée. Les difficultés opérationnelles les plus grandes
sont liées à la nécessité de gérer les variations de la production d’électricité éolienne
sur une à six heures. La prise en compte de prévisions relatives à l’énergie éolienne
7.5 Problèmes à court terme concernant
l’intégration au réseau
À mesure que l’énergie éolienne se développe, les préoccupations quant à l’intégration
de cette énergie dans les réseaux électriques se font plus vives. La nature
et l’ampleur des problèmes d’intégration dépendront des caractéristiques du système
électrique existant et du niveau de pénétration de l’énergie éolienne. De plus,
comme on le verra au chapitre 8, les questions d’intégration ne concernent pas
uniquement l’énergie éolienne. Néanmoins, d’après les analyses et l’expérience
concrète acquise essentiellement par certains pays de l’OCDE, il semble bien
que, lorsque le niveau de pénétration de l’électricité éolienne est bas ou moyen
(niveau défini à 20 % ou moins de la demande moyenne totale annuelle en énergie
électrique)12, l’intégration de l’énergie éolienne ne pose généralement pas de problèmes
techniques insurmontables et est économiquement maîtrisable. Par ailleurs,
même à un niveau bas ou moyen de pénétration de l’électricité éolienne, certaines
difficultés techniques et/ou institutionnelles (parfois propres au réseau) doivent
être surmontées. Les inquiétudes concernant l’intégration de l’énergie éolienne –
et les coûts connexes – iront croissant à mesure que l’énergie éolienne sera mise
en valeur, et l’augmentation du niveau de pénétration dépendra ou bénéficiera de
la mise à disposition de nouvelles options technologiques et institutionnelles, afin
que la flexibilité soit améliorée et que l’équilibre entre l’offre et la demande soit
maintenu, comme on le verra dans le chapitre 8 (section 8.2). [7.5]
Certaines caractéristiques de l’énergie éolienne présentent des problèmes d'intégration,
et cet aspect doit être pris en compte dans la planification et l’exploitation
des réseaux électriques, afin d’assurer une exploitation fiable et économique de
ces réseaux. Il importe en particulier de prendre en compte le caractère localisé de
la ressource éolienne, avec d’éventuelles répercussions sur les nouvelles infrastructures
de transport de l’énergie éolienne terrestre et au large des côtes; la variabilité
de la production d’électricité éolienne sur des échelles de temps multiples; et la
moins bonne prévisibilité de la production d’électricité éolienne comparée à celle
correspondant à de nombreux autres types de centrales électriques. La variabilité
et l’incertitude globales de la production d’électricité éolienne dépendent en partie
du degré de corrélation entre la production de différentes centrales éoliennes géographiquement
dispersées: généralement, les niveaux de production des centrales
éoliennes qui sont plus éloignées les unes des autres sont moins bien corrélés entre
eux, et la variabilité sur des périodes courtes (minutes) est moins bien corrélée que
la variabilité sur des périodes plus longues (plusieurs heures). Les prévisions de
la production d’électricité éolienne sont également plus précises sur des périodes
plus courtes et quand plusieurs centrales sont prises en compte ensemble. [7.5.2]
On procède à une planification détaillée des réseaux pour ce qui est des nouvelles
infrastructures de production et de transport, afin de veiller à ce que les réseaux électriques
puissent être exploités de façon fiable et économique à l’avenir. À cet effet,
les planificateurs ont besoin de modèles de simulation informatisés qui puissent
déterminer avec précision les caractéristiques de l’énergie éolienne. En outre, avec
l’augmentation de la capacité électrique éolienne, il est de plus en plus nécessaire
que les centrales éoliennes jouent un rôle accru dans le maintien de l’exploitabilité
et de la qualité énergétique du réseau électrique, et des normes techniques pour
12 Ce niveau de pénétration a été déterminé pour établir une distinction indicative entre, d’une
part, les besoins d’intégration pour ce qui est de l’énergie éolienne à relativement court terme
et, d’autre part, les débats plus larges, ne concernant pas nécessairement l’énergie éolienne, sur
l’évolution des réseaux électriques à plus long terme abordés au chapitre 8.
100
Résumé technique Résumés
dans les opérations du réseau électrique peut contribuer à réduire le besoin de
flexibilité de la part des autres générateurs. Toutefois, même avec des prévisions de
grande qualité, les exploitants de réseau devront disposer d'un vaste éventail de
stratégies pour maintenir activement l’équilibre de l’offre et de la demande, notamment
en ayant recours à des technologies flexibles de production d’électricité, à la
réduction de la production éolienne et à une meilleure coordination et interconnexion
entre les réseaux électriques. La réponse à la demande des marchés de
masse, les technologies de stockage de l’énergie, le déploiement à grande échelle
des véhicules électriques et les contributions qu’ils peuvent apporter à la flexibilité
du système grâce au chargement maîtrisé des batteries, la réorientation de
l’énergie éolienne excédentaire vers la production de combustibles ou le chauffage
local et la diversification géographique des implantations de centrales éoliennes
apporteront de plus en plus d’avantages à mesure que la pénétration de l’électricité
éolienne augmentera. Malgré les difficultés, les expériences actuelles d’exploitation
dans différentes régions du monde prouvent que les réseaux électriques peuvent
fonctionner de façon fiable avec une contribution accrue de l’énergie éolienne;
dans quatre pays (Danemark, Portugal, Espagne et Irlande), l’énergie éolienne
pouvait déjà satisfaire en 2010 de 10 à 20 % environ de la demande d’électricité
annuelle. L’expérience est cependant limitée, notamment en cas de défaillance des
réseaux à des niveaux élevés de pénétration instantanée, mais à mesure que l’énergie
éolienne sera mise en valeur dans des régions et systèmes électriques divers, on
en apprendra davantage sur l’intégration de cette forme d’énergie. [7.5.3]
Outre les expériences d’exploitation actuelles, un certain nombre d’études de grande
qualité ont été réalisées sur le développement nécessaire des ressources en matière
de transport et de production pour pouvoir intégrer l’énergie éolienne. Si ces études,
qui concernent essentiellement les pays de l’OCDE, recourent à des méthodes très
diverses et poursuivent des objectifs variés, leurs résultats démontrent que le coût de
l’intégration d’un maximum de 20 % d’énergie éolienne est, dans la plupart des cas,
modeste mais pas anodin. Notamment, lorsque le niveau de pénétration de l’électricité
éolienne est bas ou moyen, les études disponibles (qui proviennent là encore
essentiellement d’un petit nombre de pays de l’OCDE) indiquent que les coûts supplémentaires
liés à la gestion de la variabilité et de l’incertitude des réseaux électriques de
manière à garantir l’équilibre de l’offre et de la demande et à la mise en place de nouvelles
infrastructures de transport permettant de mieux prendre en charge l’énergie
éolienne varient selon le réseau, mais se situent généralement dans une fourchette de
0,7 à 3 cents É. U.2005/kWh. De plus, les difficultés techniques et les coûts d’intégration
ont tendance à augmenter avec la pénétration de l’électricité éolienne. [7.5.4]
7.6 Conséquences environnementales et sociales
L’énergie éolienne dispose d'un potentiel important de réduction des émissions
de GES (et les réduit d’ailleurs déjà). De plus, les efforts menés pour mesurer les
conséquences relatives des différentes technologies de production d’électricité
indiquent que l’énergie éolienne a généralement une empreinte environnementale
comparativement faible [9.3.4, 10.6]. Cependant, comme d’autres activités industrielles,
l’énergie éolienne peut avoir des effets néfastes sur l’environnement et sur
les activités et le bien-être des êtres humains, et de nombreuses autorités locales
et nationales ont mis en place des prescriptions en matière de planification et d’implantation
pour réduire ces effets. À mesure que l’énergie éolienne se développe et
que les centrales éoliennes deviennent plus grandes, les préoccupations existantes
se font plus vives, et de nouvelles peuvent surgir. [7.6]
Bien que les principaux avantages environnementaux de l’énergie éolienne découlent
de la réduction de la production d’électricité à partir de centrales alimentées
par des combustibles fossiles, toute estimation de ces avantages se complique
quelque peu en raison des caractéristiques d’exploitation du réseau électrique et
des décisions d’investissement qui sont prises au sujet des nouvelles centrales.
À court terme, le développement de l’énergie éolienne aura tendance à réduire
l’activité des centrales à combustibles fossiles. À plus long terme, cependant, de
nouvelles centrales de production pourraient s’avérer nécessaires, et la présence
de l’énergie éolienne peut influer sur le type de centrales à construire. Les conséquences
de la fabrication, du transport, de l’installation, de l’exploitation et du
démantèlement des éoliennes doivent aussi être prises en compte, mais un examen
approfondi des études disponibles montre que l’énergie utilisée et les émissions de
GES produites au cours de ces étapes sont faibles par rapport à l’énergie générée
et aux émissions évitées pendant la durée de vie des centrales éoliennes. Selon les
estimations, l’intensité des émissions de GES dues à l’énergie éolienne est comprise
entre 8 et 20 g CO2/kWh dans la plupart des cas, tandis que le temps de retour
énergétique se situe entre 3,4 et 8,5 mois. En outre, il s’avère que la gestion de la
variabilité de la production d’électricité éolienne ne réduit pas notablement les
avantages de l’énergie éolienne en matière d’émissions de GES. [7.6.1]
D’autres études se sont penchées sur les conséquences écologiques locales de la
mise en valeur de l’énergie éolienne. La construction et l’exploitation de centrales
éoliennes terrestres et au large des côtes ont des effets sur la faune en raison
des collisions d’oiseaux et de chauves-souris et des modifications des habitats
et écosystèmes, la nature et l’ampleur de ces conséquences dépendant du site et
des espèces. En ce qui concerne l’énergie éolienne au large des côtes, il est nécessaire
de prendre en considération les incidences sur les ressources benthiques, les
pêches et la faune et la flore marines en général. Des recherches sont également
en cours au sujet des conséquences éventuelles des centrales éoliennes pour le
climat local. Les décès d’oiseaux et de chauves-souris en raison de collisions avec
les éoliennes sont l’une des préoccupations environnementales dont on parle
le plus. Bien que beaucoup de zones d’ombre subsistent quant à la nature de
ces incidences et à leurs conséquences pour les populations concernées, le taux
de mortalité aviaire se situerait annuellement entre 0,95 et 11,67 par MW. Les
collisions mortelles avec des rapaces, bien qu’elles soient moins nombreuses en
valeur absolue, soulèvent des préoccupations particulières dans certains cas, et
l’augmentation de la production éolienne au large des côtes a également suscité
des préoccupations concernant les oiseaux de mer. Les décès de chauves-souris
n’ont pas fait l’objet de recherches aussi poussées, mais le taux de mortalité
se situerait dans une fourchette annuelle de 0,2 à 53,3 par MW; les effets des
centrales éoliennes sur les chauves-souris suscitent actuellement une préoccupation
particulière. L’ampleur des collisions d’oiseaux et de chauves-souris et leurs
répercussions sur les populations concernées peuvent être également étudiées
en parallèle avec les autres décès causés par des activités humaines. Le nombre
des décès d’oiseaux causés par les centrales éoliennes existantes semble inférieur
de plusieurs ordres de grandeur à celui des décès d’oiseaux dus à d’autres
causes anthropiques. Il semblerait en outre que les centrales éoliennes au large
des côtes ne causent pas de diminutions notables des populations aviaires, et les
autres options en matière d’approvisionnement en énergie ont également des
incidences sur les oiseaux et les chauves-souris en raison des collisions, des modifications
d’habitats et de leur contribution aux changements climatiques. Il est
nécessaire d’améliorer les méthodes d’évaluation des effets sur les populations
d’espèces spécifiques et de leur éventuelle atténuation, mais aussi de procéder
101
Résumés Résumé technique
à des comparaisons rigoureuses entre les conséquences de l’énergie éolienne et
celles des autres modes d’alimentation en électricité. [7.6.2]
Les centrales éoliennes peuvent également avoir un impact sur les habitats et les
écosystèmes en obligeant la faune et la flore à éviter une zone ou à s’en éloigner, en
détruisant des habitats et en gênant la reproduction. En outre, les effets des centrales
éoliennes sur la faune et la flore marines suscitent une attention accrue depuis que
le développement des éoliennes au large des côtes s’intensifie. Les conséquences
de l’énergie éolienne au large des côtes sur la faune et la flore marines varient
entre les phases d’installation, d’exploitation et de démantèlement; elles dépendent
grandement des conditions propres au site et peuvent être négatives ou positives.
Parmi les conséquences négatives potentielles figurent les vibrations et sons sousmarins,
les champs électromagnétiques, les obstacles physiques et l’établissement
d’espèces envahissantes. Les structures physiques peuvent en revanche créer de
nouvelles aires de reproduction ou de nouveaux abris et servir de récifs artificiels ou
de dispositifs de concentration de poissons. Des recherches supplémentaires s’imposent
à propos de ces conséquences et de leurs répercussions à long terme et sur
les niveaux de population, qui ne semblent cependant pas disproportionnées par
rapport à celles de l’énergie éolienne terrestre. [7.6.2]
D’après les sondages, l’énergie éolienne est toujours bien acceptée du grand public.
Toutefois, transformer ce soutien en une accélération de la mise en valeur de cette
énergie nécessite souvent l'appui des collectivités locales d’accueil et/ou des autorités
responsables. Ainsi, outre les préoccupations écologiques, certaines inquiétudes
sont souvent formulées à propos des incidences des centrales éoliennes sur les
communautés locales. Plus important encore, peut-être, la technologie éolienne
moderne nécessite d’immenses structures, et les éoliennes sont inévitablement
visibles dans le paysage. D’autres sujets de préoccupation concernent les usages
terrestres et maritimes (notamment les éventuelles interférences avec les radars),
les conséquences à proximité (bruit, papillotements, etc.) et les effets sur la valeur
des propriétés. Quels que soient le type et l’ampleur des préoccupations d’ordre
environnemental et social, il est indispensable de les prendre en compte pour que
le processus de planification de la production et d’implantation des centrales soit
un succès, et la participation des résidents locaux fait souvent partie intégrante de
ce processus. Bien que certaines de ces inquiétudes puissent être apaisées sans
difficulté, d’autres – comme les conséquences visuelles – sont plus difficiles à tempérer.
Il est nécessaire de faire des efforts pour mieux comprendre la nature et
l’ampleur des répercussions restantes ainsi que pour les réduire au minimum, à
mesure que l’énergie éolienne se développe. Dans la pratique, les réglementations
concernant la planification et l’implantation varient considérablement d’un endroit
à un autre, et les procédures de planification et d’implantation font parfois obstacle
au développement de l’énergie éolienne dans certains pays et contextes. [7.6.3]
7.7 Perspectives d’améliorations et
d'innovations technologiques
Ces trente dernières années, les innovations en matière de conception des
éoliennes ont permis d’importantes réductions des coûts. Les programmes publics
et privés de recherche-développement ont joué un rôle majeur dans ces avancées
techniques, conduisant à des perfectionnements techniques au niveau des systèmes
et de leurs composantes ainsi qu’à des améliorations dans des domaines
tels que l’évaluation des ressources, les normes techniques, l’intégration aux
réseaux électriques ou les prévisions en matière d’énergie éolienne. De 1974 à
2006, les budgets gouvernementaux de recherche-développement en matière
d’énergie éolienne dans les pays membres de l’AIE ont totalisé 3,8 milliards de
dollars É.-U.2005, ce qui représente 1 % des dépenses totales de recherche-développement
dans le domaine de l’énergie. En 2008, les financements des pays de
l’OCDE dans la recherche sur l’énergie éolienne se sont élevés à 180 millions de
dollars É.-U.2005. [7.7, 7.7.1]
Monopile Trépied Treillis Caisson à succion Gravitaire
b)
«Bouée-espar» lestée
avec ancres draguantes
ensouillées de mouillage
à courbe caténaire
Plate-forme à câbles
tendus stabilisée par
amarres avec ancres
à succion
«Barge» stabilisée par
flottabilité avec amarres
à courbe caténaire
Concepts d'éoliennes flottantes
a)
Figure TS.7.4 | Concepts de fondations pour éoliennes au large des côtes: a) concepts à court terme et b) concepts d’éoliennes flottantes au large des côtes. [Figure 7.19]
102
Résumé technique Résumés
Bien que la technologie éolienne terrestre soit déjà produite commercialement
et déployée à grande échelle, des progrès réguliers devraient se traduire par une
amélioration des modes de conception des turbines, une utilisation plus efficace
des matériaux, une fiabilité et un captage de l’énergie plus grandes, des coûts d’exploitation
et de maintenance réduits et une durée de vie accrue des composantes.
De plus, alors que l’énergie éolienne au large des côtes suscite une attention de
plus en plus grande, de nouveaux défis technologiques se manifestent et des innovations
techniques plus radicales sont possibles. Les centrales et turbines éoliennes
sont des systèmes complexes qui nécessitent une approche intégrée de la conception,
afin d’optimiser les coûts et les performances. Sur le plan de la centrale, il
faut tenir compte du fait que l'éolienne choisie doit être adaptée à un régime
particulier de ressource éolienne, mais aussi prendre en considération les procédures
d’implantation, d’espacement et d’installation des éoliennes, les méthodes
d’exploitation et de maintenance et l’intégration au réseau électrique. Des études
ont défini plusieurs domaines dans lesquels les progrès techniques pourraient
entraîner des changements en ce qui concerne le coût d’investissement, la production
énergétique annuelle, la fiabilité, les coûts d’exploitation et de maintenance
et l’intégration de l’énergie éolienne aux réseaux électriques. [7.3.1, 7.7.1, 7.7.2]
Au niveau des composantes, différentes pistes sont étudiées, et notamment: de
nouveaux concepts de mâts qui limitent le recours au grandes grues et réduisent
au minimum la demande de matériaux; des rotors et pales améliorés, grâce à
une meilleure conception, couplée à des matériaux de meilleure qualité et à des
méthodes de fabrication perfectionnées; une réduction des pertes d’énergie et
une plus grande disponibilité grâce à un contrôle plus rigoureux des turbines et
à un meilleur suivi des conditions; des organes de transmission, des générateurs
et de l’électronique de puissance plus avancés; et des améliorations en matière
d’apprentissage de la fabrication. [7.7.3]
En outre, il existe plusieurs domaines d’amélioration potentielle qui sont plus
spécifiques à l’énergie éolienne au large des côtes, notamment les procédures
d’exploitation et de maintenance, les modes d’installation et d’assemblage, la
conception des structures de soutien et la mise au point de turbines plus grandes,
éventuellement avec de nouveaux concepts de turbine. Les innovations en
matière de structures de fondation, en particulier, offrent la possibilité d’accéder
à des eaux plus profondes, accroissant ainsi le potentiel technique de l’énergie
éolienne. Si la plupart des éoliennes au large des côtes ont d’abord été installées
dans des eaux relativement peu profondes – moins de 30 mètres de profondeur
– sur une structure monopieu qui constitue essentiellement une extension du
mât, les structures gravitaires sont cependant de plus en plus courantes. Ces
approches, ainsi que d’autres concepts mieux adaptés aux eaux plus profondes,
comme les plates-formes flottantes, sont illustrées à la figure TS.7.4. De plus, la
taille des éoliennes au large des côtes n’est pas limitée de la même manière que
celle des éoliennes terrestres, et le coût relativement plus élevé des fondations
au large des côtes justifie l’installation d’éoliennes plus grandes. [7.7.3]
Les éoliennes sont conçues pour résister à un large éventail de conditions difficiles
avec une surveillance minimale. Des efforts soutenus sont donc nécessaires pour
acquérir une meilleure compréhension en profondeur de l’environnement dans
lequel les éoliennes sont exploitées, afin d’ouvrir la voie à une nouvelle génération
de turbines fiables, sûres et rentables et d’optimiser davantage l’implantation et la
conception des centrales éoliennes. Les recherches menées dans les domaines de
l’aéroélasticité, de l’aérodynamique instationnaire, de l’aéroacoustique, des systèmes
de contrôle avancés et des sciences de l’atmosphère, par exemple, devraient
aboutir à une amélioration des outils de conception et, par là-même, renforcer
la fiabilité de la technologie et favoriser de nouvelles innovations en matière
de conception. Ce genre de recherche fondamentale permettra d’améliorer la
a) b)
Coût moyen actualisé de l'énergie (cents É.-U.2005 /kWh]
15 20 30 35 40 45 50
Coefficient d’utilisation (%)
0
5
10
15
20
35
30
25
Taux d'actualisation (terrestre ) = 10 %
Taux d'actualisation (terrestre ) = 7 %
Taux d'actualisation (terrestre ) = 3 %
Taux d'actualisation (au large des côtes) = 10 %
Taux d'actualisation (au large des côtes) = 7 %
Taux d'actualisation (au large des côtes) = 3 %
25
Coût moyen actualisé de l'énergie (cents É.-U2005 /kWh]
15 20 30 35 40 45 50
Coefficient d’utilisation (%)
0
5
10
15
20
35
30
25
Terrestre 2 100/kW
Projets au large des côtes en Europe
Chine
Zones à ressources éoliennes faibles
à moyennes en Europe Grandes plaines des États-Unis
Terrestre 1 750/kW
Terrestre 1 200/kW
Au large des côtes 5 000/kW
Au large des côtes 3 900/kW
Au large des côtes 3 200/kW
25
Figure TS.7.5 | Estimations du coût moyen actualisé de l’énergie éolienne terrestre et au large des côtes, 2009: a) en fonction du coefficient d’utilisation et du coût d’investissement*
et (b) en fonction du coefficient d’utilisation et du taux d’actualisation**. [Figure 7.23]
Notes: * Avec un taux d’actualisation hypothétique de 7%.** Avec un coût d’investissement hypothétique de 1 750 dollars É.-U.2005/kW pour les centrales terrestres et de 3 900 dollars É.-U.2005/kW pour les
centrales au large des côtes.
-t -........
•• zit±.=.
et-
t
-•-
103
Résumés Résumé technique
conception des éoliennes, les estimations des performance des centrales éoliennes,
les évaluations de la ressource éolienne, les prévisions à court terme de l'énergie
éolienne et les estimations des incidences d’une mise en valeur à grande échelle
de cette forme d’énergie sur le climat local ainsi que des éventuelles répercussions
des changements climatiques sur les ressources éoliennes. [7.7.4]
7.8 Évolution des coûts
Bien que le coût de l’énergie éolienne ait connu une baisse importante depuis
les années 1980, des mesures de politique générale sont actuellement nécessaires
pour assurer une mise en valeur rapide dans la plupart des régions du
globe. Dans certaines régions bénéficiant de bonnes ressources éoliennes, le coût
de l’énergie éolienne est cependant compétitif par rapport aux prix du marché
actuels de l’énergie, même si l’on ne tient pas compte des conséquences environnementales
connexes. De plus, des progrès techniques réguliers sont prévus,
qui devraient accélérer la réduction de ce coût. [7.8]
Le coût moyen actualisé de l’énergie produite par des centrales éoliennes terrestres
et au large des côtes dépend de cinq facteurs principaux: la production énergétique
annuelle, les coûts d’investissement, les coûts d’exploitation et de maintenance,
les coûts de financement et la durée de vie économique escomptée de la centrale
électrique.13 A partir des années 1980 jusqu’à l’année 2004 environ, les coûts d’investissement
des centrales éoliennes terrestres ont chuté, avant d’augmenter de 2004 à
2009, notamment pour les raisons suivantes: augmentation du coût de la main d’oeuvre
et des matières utilisées; augmentation des marges bénéficiaires des fabricants d’éoliennes
et de leurs fournisseurs; force relative de l’euro; et augmentation de la taille
des rotors de turbines et de la hauteur des mâts. En 2009, le coût d’investissement
moyen des centrales éoliennes terrestres installées dans le monde entier était d’environ
1 750 dollars É.-U.2005/kW, beaucoup de centrales ayant un coût d’investissement
compris entre 1 400 et 2 100 dollars É.-U.2005/kW; en Chine, les coûts d’investissement
en 2008 et 2009 tournaient autour de 1 000 à 1 350 dollars É.-U.2005/kW. L’expérience
est bien moindre dans le cas des centrales éoliennes au large des côtes, dont le coût
d’investissement dépend largement du site d’implantation. Néanmoins, ce coût est traditionnellement
supérieur de 50 % à plus de 100 % à celui des centrales terrestres; les
coûts d’exploitation et de maintenance sont aussi plus élevés dans le cas des centrales
au large des côtes. Les coûts de ces centrales sont également influencés par certains
des facteurs qui sont à l’origine de la hausse des coûts des centrales terrestres entre
2004 et 2009, ainsi que par plusieurs autres facteurs qui leur sont propres. Le coût
d'investissement des centrales au large des côtes installées tout dernièrement ou dont
l’installation a été annoncée serait de l’ordre de 3 200 à 5 000 dollars É.-U.2005/kW. Bien
que les centrales au large des côtes soient mises en place à des profondeurs d’eau de
plus en plus grandes, la majorité des centrales en exploitation ont été installées dans
des eaux relativement peu profondes. La performance des centrales éoliennes dépend
largement du site et est principalement tributaire des caractéristiques du régime
éolien local, tout en étant également subordonnée à l’optimisation de la conception,
aux performances et à la disponibilité des éoliennes ainsi qu’à l’efficacité des modes
d’exploitation et de maintenance. La performance varie donc selon le site, mais s’est
aussi généralement améliorée avec le temps. Les centrales éoliennes au large des côtes
bénéficient souvent de meilleures ressources éoliennes. [7.8.1–7.8.3]
Sur la base d’une méthodologie normalisée définie à l’annexe II et des données de
coût et de performance résumées à l’annexe III, le coût moyen actualisé de l'énergie
éolienne, pour un large éventail de paramètres d’entrée, est estimé à une valeur comprise
entre 3,5 et 17 cents É.-U.2005/kWh pour les centrales terrestres et entre 7,5 et
23 cents É.-U.2005/kWh pour les centrales au large des côtes. [1.3.2, 10.5.1, annexe II,
annexe III]
La figure TS.7.5 présente le coût moyen actualisé de l’énergie éolienne calculé
selon un ensemble de paramètres légèrement différents et montre que ce coût
varie considérablement en fonction des coûts d’investissement, de la production
énergétique et des taux d’actualisation supposés. Pour l’énergie éolienne
terrestre, les estimations concernent les centrales construites en 2009; pour
l’énergie éolienne au large des côtes, les estimations concernent les centrales
construites de 2008 à 2009 ainsi que les centrales dont l’achèvement était prévu
au début des années 2010. Le coût moyen actualisé de l’énergie éolienne terrestre
pour des régimes de ressources éoliennes bons à excellents est estimé
en moyenne à 5 à 10 cents É.-U.2005/kWh environ et peut atteindre plus de
15 cents É.-U.2005/kWh dans les zones où les ressources sont moindres. Bien
que les estimations de coût pour l’énergie éolienne au large des côtes soient
plus incertaines, on estime que le coût moyen actualisé type se situe dans une
fourchette de 10 à plus de 20 cents É. U.2005/kWh pour les centrales récemment
construites ou planifiées qui se situent dans des eaux relativement peu profondes.
Là où les ressources éoliennes terrestres exploitables sont limitées, les centrales
au large des côtes peuvent parfois concurrencer les centrales terrestres. [7.8.3,
annexe II, annexe III]
Plusieurs études ont établi des projections d’évolution des coûts pour l’énergie éolienne
terrestre et au large des côtes, en se fondant sur différentes combinaisons d’estimations
de courbes d’apprentissage, de prototypes et/ou de jugements d’experts. Dans ces
études, l’année de départ des prévisions, les approches méthodologiques et le niveau
hypothétique de mise en valeur de l’énergie éolienne varient. Néanmoins, un examen
de cette documentation appuie l’idée selon laquelle, avec plus de recherche-développement,
d’essais et d’expérience, le coût moyen actualisé de l’énergie éolienne terrestre
pourrait diminuer de 10 à 30 % d’ici 2020. On s’attend à ce que l’énergie éolienne au
large des côtes connaisse une baisse encore plus importante, de l’ordre de 10 à 40 % d’ici
2020, bien que certaines études présentent des scénarios dans lesquels des facteurs de
marché entraînent des augmentations de coût à court ou moyen terme. [7.8.4]
Figure TS.7.6 | Approvisionnement en énergie primaire d’origine éolienne dans le monde
selon des scénarios à long terme (médiane, fourchette comprise entre le 25e et le 75e percentile
et fourchette complète des résultats des scénarios; le codage couleur correspond aux
diverses catégories de niveaux de concentration de CO2 en 2100; le nombre précis de scénarios
pris en compte pour la figure est indiqué dans le coin supérieur droit). [Figure 7.24]
Approvisionnement en énergie primaire d’origine éolienne
dans le monde (EJ/an)
Niveaux de concentration du CO2
Bases de référence
N=152
Cat. III + IV (440 - 600 ppm)
Cat. I + II (< 440 ppm)
0
20
60
40
80
100
120
2020 2030 2050
13 La compétitivité économique de l’énergie éolienne par rapport aux autres sources d’énergie, qui
doit nécessairement prendre en compte d’autres facteurs tels que les subventions et les effets sur
l’environnement, n’est pas traitée dans le présent chapitre.
■■ ■
104
Résumé technique Résumés
7.9 Potentiel de mise en valeur
Compte tenu de la maturité commerciale et du coût de la technologie éolienne terrestre,
le recours croissant à l’énergie éolienne permet d’envisager des réductions
importantes à court terme des émissions de GES: ce potentiel n’est pas tributaire
de progrès techniques quelconques, et il n’existe aucun obstacle technique insurmontable
qui empêche la pénétration de l’énergie éolienne de progresser dans les
réseaux de distribution d’électricité. Par conséquent, de nombreuses études estiment
qu’à court ou moyen terme, l’augmentation rapide qu’a connue la capacité
éolienne entre 2000 et 2009 se poursuivra. [7.9, 7.9.1]
En outre, plusieurs études ont évalué le potentiel à plus long terme de l’énergie
éolienne, souvent dans le cadre de scénarios de stabilisation de la concentration
de GES [10.2, 10.3]. Après un examen de ces études (qui comprennent
164 scénarios à long terme différents), et comme le résume la figure TS.7.6, on
estime que l’énergie éolienne pourrait jouer un rôle majeur à long terme dans
la réduction des émissions mondiales de GES. D’ici à 2050, la valeur médiane de
la contribution de l’énergie éolienne, selon les scénarios correspondant à une
fourchette de stabilisation de la concentration de GES comprise entre 440 et
600 ppm de CO2 et inférieure à 440 ppm de CO2, varie de 23 à 27 EJ/an (6 500
à 7 600 TWh/an), cette contribution passant à une valeur de 45 à 47 EJ/an pour
le 75e percentile des scénarios (12 400 à 12 900 TWh/an) et atteignant plus
de 100 EJ/an dans l’étude la plus favorable (31 500 TWh/an). Pour que cette
contribution se concrétise, il faudrait que l’énergie éolienne assure environ 13 à
14 % de l’approvisionnement mondial en électricité d’ici 2050 selon le résultat
du scénario médian, part qui passerait à 21 à 25 % pour le 75e percentile des
scénarios passés en revue. [7.9.2]
Pour atteindre la partie supérieure de cette fourchette d’utilisation de l’énergie
éolienne à l’échelle du globe, il faudrait non seulement des politiques de soutien
économique d’une envergure et d’une prévisibilité appropriées, mais aussi une
intensification de l’utilisation de l’énergie éolienne au niveau régional, un recours
accru à l’énergie éolienne au large des côtes dans certaines régions, des solutions
techniques et institutionnelles aux problèmes de transport de l’énergie et d’intégration
opérationnelle ainsi que des efforts de prévention pour gérer et atténuer
les préoccupations sociales et environnementales. L’augmentation des dépenses
de recherche-développement devrait entraîner des réductions graduelles des
coûts pour l’énergie éolienne terrestre, mais pourrait surtout avoir des effets sur
la technologie de l’énergie éolienne au large des côtes. Enfin, pour les marchés
disposant d’un bon potentiel de ressources éoliennes mais où l’énergie éolienne
est mise en valeur depuis peu, des transferts de connaissances et de technologies
pourraient faciliter l’installation à court terme de centrales éoliennes. [7.9.2]
8. Intégration des énergies
renouvelables dans les systèmes
énergétiques actuels et à venir
8.1 Introduction
Dans de nombreux pays, les systèmes de production d’énergie ont évolué au cours
des décennies, ce qui a permis, grâce à la répartition efficace – notamment en matière
de coût – des vecteurs énergétiques que sont l’électricité, le gaz et la chaleur ainsi
qu’à ceux utilisés pour les transports, de fournir des services énergétiques appropriés
Combustibles
fossiles
et nucléaire
Mesures d’amélioration
du rendement énergétique
Mesures d’amélioration du
rendement énergétique et de
satisfaction de la demande
Ressources énergétiques renouvelables
Secteurs
d’utilisation finale
(Section 8.3)
Systèmes
d’approvisionnement
en énergie
(Section 8.2)
Production et distribution
d’électricité
Réseaux de chauffage et de
refroidissement
Réseaux de distribution de gaz
Distribution de combustibles
liquides
Systèmes autonomes
Transports et véhicules
Bâtiments et ménages
Industrie
Vecteurs Agriculture, forêts et pêche
énergétiques
Services
énergétiques
Consommateurs
d’énergie
Figure TS.8.1 | Modes d’intégration des ÉR en vue de la fourniture de services énergétiques soit aux systèmes d’approvisionnement en énergie, soit sur site à l’intention des secteurs
d’utilisation finale. [Figure 8.1]
- I -
'
I
'
105
Résumés Résumé technique
aux utilisateurs finals. Pour passer à un avenir énergétique caractérisé par de faibles
émissions de carbone et faisant largement appel aux ÉR, il faudra peut-être réaliser
des investissements considérables dans de nouvelles technologies et infrastructures
axées sur ces formes d’énergie, et en particulier dans des réseaux de distribution
d'électricité plus souples, des systèmes de chauffage et de refroidissement urbains
de plus grande envergure, des systèmes de distribution pour les gaz et les combustibles
liquides issus d'ÉR, des systèmes de stockage d'énergie, des modes de
transport inédits et des réseaux électriques et systèmes de contrôle distribués novateurs
dans les bâtiments. Une meilleure intégration des ÉR peut permettre de fournir
toute la gamme des services énergétiques aux communautés, grandes ou petites,
des pays développés ou en développement. Indépendamment du système d’approvisionnement
en énergie existant, que ce soit dans des communautés richement ou
chichement dotées en énergie, tout semble indiquer qu’à long terme et grâce à des
mesures appropriées en matière de planification et d’intégration des systèmes, il y a
peu de limites techniques (si tant est qu’il y en ait) à l’augmentation de la part des ÉR
aux niveaux national, régional et local ou dans les bâtiments, même s’il est possible
qu’il faille surmonter d’autres obstacles. [8.1, 8.2]
Les systèmes d’approvisionnement en énergie évoluent constamment dans le but
d’accroître le rendement des techniques de conversion, de réduire les pertes et
d’abaisser les coûts de la prestation de services énergétiques aux utilisateurs finals.
Pour fournir davantage de chauffage, de refroidissement, de carburants et d’électricité
à partir d’ÉR, il faudra peut-être modifier progressivement les politiques, les
marchés et les systèmes de production d’énergie existants, afin de leur permettre de
s’accommoder de taux supérieurs de mise en valeur et d’assurer ainsi un meilleur
approvisionnement en ÉR. [8.1]
Tous les pays ont accès à des ressources énergétiques renouvelables, qui sont
d’ailleurs abondantes en de nombreux endroits du globe. Nombre de ces ressources
ont des caractéristiques qui les distinguent des combustibles fossiles et des systèmes
nucléaires: ainsi, certaines, comme l’énergie solaire ou l’énergie marine, ont une vaste
répartition géographique, tandis que d’autres, comme l’énergie hydroélectrique à
grande échelle, sont limitées par leur situation géographique, ce qui fait que leurs
possibilités d’intégration sont plus centralisées. Certaines de ces ressources sont
variables, et leur prévisibilité est limitée. D’autres ont une densité énergétique plus
faible et des spécifications techniques différentes de celles des combustibles fossiles
solides, liquides ou gazeux. Ces caractéristiques risquent de compliquer l’intégration
des ressources énergétiques renouvelables et impliquent des coûts systémiques supplémentaires,
surtout lorsque la proportion des ÉR s’accroît. [8.1, 8.2]
Le chapitre 8 s’articule autour de l’idée selon laquelle les ressources énergétiques
renouvelables peuvent être utilisées via leur intégration dans des réseaux d’approvisionnement
énergétique qui fournissent de l’énergie aux consommateurs par le biais
de vecteurs d’énergie incorporant une proportion variable d’ÉR ou via leur intégration
directe dans les secteurs d’utilisation finale que sont les transports, les bâtiments,
l’industrie et l’agriculture (figure TS.8.1). [8.2, 8.3]
Les conditions générales et particulières qui permettent de mieux intégrer les ÉR dans
les systèmes d’approvisionnement en énergie sont assez bien comprises. Cependant,
étant donné que les facteurs d’intégration dépendent généralement du site, il existe peu
d’analyses portant sur les coûts supplémentaires habituellement induits par les possibilités
d’intégration de ces énergies, et il faudra donc mener des travaux de recherche
pour pouvoir modéliser des scénarios. Par exemple, on ne voit pas encore clairement
de quelle façon une éventuelle évolution vers des systèmes d’approvisionnement en
énergie plus décentralisés pourrait influer sur les coûts futurs de développement de
nouveaux systèmes d’alimentation thermique et électrique centralisés ou sur la possibilité
de ne pas devoir construire de nouvelles infrastructures. [8.2]
Les systèmes énergétiques centralisés, qui fonctionnent principalement au moyen de
combustibles fossiles, ont évolué pour fournir aux utilisateurs finals des services énergétiques
d’un rapport coût-efficacité raisonnable grâce à une série de vecteurs d’énergie
comprenant, entre autres, les combustibles solides, liquides ou gazeux, l’électricité et la
chaleur. Pour mettre davantage en valeur les technologies ÉR, il faut intégrer celles-ci
dans les systèmes déjà en place en surmontant les obstacles techniques, économiques,
environnementaux et sociaux qui leur sont associés. L’avènement de systèmes énergétiques
décentralisés pourrait ouvrir de nouvelles possibilités d’application. [8.1, 8.2]
Dans certaines régions, les réseaux électriques alimentés par des ÉR pourraient devenir
le principal mode d’approvisionnement énergétique, surtout si l’on a recours à
l’électricité pour satisfaire la demande en matière de chauffage et de transports.
Cette évolution pourrait être stimulée par le développement parallèle des véhicules
électriques, l’emploi accru de l’électricité (y compris les pompes à chaleur) pour
le chauffage et le refroidissement, des services souples de prise en compte de la
demande (y compris l’usage de compteurs intelligents) et d’autres techniques innovantes.
[8.1, 8.2.1.2, 8.2.2, 8.3.1–8.3.3]
Les divers systèmes énergétiques diffèrent très nettement d’un pays et d’une région
du monde à l’autre, et chacun d’eux est complexe. Il faut donc adopter une série
d’approches différentes pour encourager l’intégration des ÉR, qu’elle soit centralisée
ou non. Avant de modifier en profondeur un système d’approvisionnement énergétique
en intégrant davantage ces énergies, il convient d’évaluer soigneusement la
disponibilité des ressources énergétiques renouvelables; la pertinence des technologies
dont on dispose; les contraintes institutionnelles, économiques et sociales; les
risques potentiels; et la nécessité de renforcer les capacités connexes et d’assurer une
formation professionnelle en conséquence. [8.1, 8.2]
D’après la majorité des scénarios de stabilisation de la concentration de GES dans
l’atmosphère aux alentours de 450 ppm éqCO2, les ÉR représenteront plus de 50 %
de l’énergie primaire à faible intensité de carbone en 2050. Cette transition peut être
illustrée par de nombreux scénarios, l’exemple d’accroissement des parts de marché
donné à la figure TS.8.2 étant tiré du “Scénario 450”des Perspectives énergétiques
mondiales de l’AEI de 2010. Pour augmenter à ce point les proportions d’énergie
primaire et de consommation issue des ÉR d’ici 2035, la croissance excédentaire
annuelle moyenne de l’énergie primaire renouvelable devrait plus que tripler par rapport
au niveau actuel pour s’établir à environ 4,0 EJ/an. [8.1, 10.2, 10.2.2.4]
Pour mieux mettre en valeur les ÉR dans les secteurs des transports, des bâtiments,
de l’industrie et de l’agriculture, il s’agit de mieux en comprendre les éléments stratégiques
ainsi que les aspects sociaux. Les voies à suivre pour augmenter la part de
chacune des technologies ÉR par le biais de l’intégration dépendent du secteur considéré,
de la technologie et de la région. L’objectif ultime devrait être de faciliter une
intégration plus harmonieuse dans les systèmes d’approvisionnement énergétique et
d’offrir de multiples avantages aux utilisateurs finals. [8.2, 8.3]
Plusieurs technologies ÉR arrivées à maturité ont déjà été intégrées avec succès dans
toute une série de systèmes d’approvisionnement énergétique, pour la plupart dans
des proportions assez modestes, bien que cette proportion puisse dépasser les 30 %
106
Résumé technique Résumés
Consommation
finale
374 EJ
Consommation
finale
294 EJ
Énergie primaire
577 EJ
2035
2008
Énergie primaire
492 EJ
Agriculture
8 EJ
Transports
96 EJ
Industrie
98 EJ
Bâtiments
92 EJ
Agriculture
9 EJ
Transports
119 EJ
Industrie
130 EJ
Bâtiments
116EJ
Renouvelable moderne
Biomasse traditionnelle
Énergie non renouvelable
Pertes
203 EJ
Pertes
197 EJ
1 EJ
7 EJ
2 EJ
7 EJ
427 EJ
31 EJ
33 EJ
4 EJ
2 EJ
30 EJ
100 EJ
4
EJ4 EJ
78 EJ
34 EJ
18 EJ 101 EJ
11 EJ
87 EJ
80 EJ
8 EJ
94 EJ
29 EJ
128 EJ
420 EJ
P t
159 EJ
25 EJ
44 EJ
134 EJ
11 EJ
27 EJ
159 EJ
Figure TS.8.2 | Part des ÉR (en rouge) pour ce qui concerne l’énergie primaire et l’énergie au stade de la consommation finale dans les transports, les bâtiments (y compris la biomasse
traditionnelle), l'industrie et l'agriculture en 2008, avec indication de l’augmentation prévue des proportions d’ÉR nécessaires en 2035 pour correspondre à un niveau de stabilisation
de 450 ppm éqCO2. [Figure 8.2]
Notes: La taille des cercles est à peu près à l’échelle. Les pertes des systèmes énergétiques se produisent au cours de la conversion, du raffinage et de la distribution des sources d’énergie primaire aux fins de
la production de services énergétiques destinés à la consommation finale. Les énergies «non renouvelables» (en bleu) comprennent le charbon, le pétrole, le gaz naturel (avec ou sans captage et stockage du
carbone en 2035) et l’énergie nucléaire. Cet exemple de scénario se fonde sur des chiffres tirés des Perspectives énergétiques mondiales de l’AIE pour 2010, convertis en équivalent direct [annexe II.4]. Des
améliorations du rendement énergétique par rapport à la base de référence figurent dans la projection établie pour 2035. Parmi les ÉR utilisées dans le secteur des bâtiments figurent les combustibles solides
issus de la biomasse traditionnelle (en jaune), utilisés pour la cuisson des aliments et le chauffage par 2,7 milliards de personnes dans les pays en développement [2.2], ainsi que le charbon. En 2035, une
partie de la biomasse traditionnelle a été remplacée par des systèmes de conversion de la bioénergie moderne. À part la biomasse traditionnelle, le rendement global des systèmes d’ÉR (lors de la conversion
de l’énergie primaire en énergie utilisable par les consommateurs) reste aux alentours de 66 %.
:
J
00 o=
0
107
Résumés Résumé technique
dans certains cas (parmi lesquels l’énergie hydroélectrique à petite et à grande échelle,
l’énergie éolienne, la chaleur et l’électricité géothermiques, les biocombustibles de
première génération et les systèmes de production d'eau chaude par chauffage
solaire). La raison principale en est leur meilleur rapport coûts-compétitivité, l’intensification
des mesures de soutien et l’adhésion croissante de la population en raison
des menaces que font peser l’insécurité de l’approvisionnement énergétique et les
changements climatiques. Parmi les exemples exceptionnels figurent l’énergie hydroélectrique
à grande échelle en Norvège et l’énergie hydroélectrique et géothermique
en Islande, qui approchent les 100 % de l’électricité produite à partir d’ÉR, ce qu’ont
aussi réussi à faire plusieurs petites îles et petites villes. [8.2.1.3, 8.2.5.5, 11.2, 11.5]
D’autres technologies moins maîtrisées nécessitent des investissements constants
dans la recherche, le développement et la démonstration, les infrastructures et le
renforcement des capacités ainsi que d’autres mesures de soutien à plus long terme.
Il s’agit notamment des technologies concernant les biocombustibles avancés, les
piles à combustible, les combustibles solaires, les systèmes distribués de contrôle de
la production d’électricité en réseau, les véhicules électriques, la réfrigération solaire
par absorption et les systèmes géothermiques améliorés. [11.5, 11.6]
L’état actuel de l’utilisation des ÉR varie en fonction de chaque secteur d’utilisation
finale. Il y a aussi de très fortes disparités régionales en ce qui concerne les futures voies
à suivre pour intensifier encore l’intégration en levant les obstacles existants. Dans le
secteur des bâtiments, par exemple, l’intégration des technologies ÉR est très différente
selon qu’il s’agit de tours à usage commercial et d’habitations situées dans des mégalopoles
ou de modestes habitations villageoises situées dans des pays en développement
n’ayant actuellement qu’un accès limité aux services énergétiques. [8.3.2]
La plupart des systèmes d’approvisionnement en énergie se prêtent à une plus grande
proportion d’ÉR que ce n’est le cas aujourd’hui, surtout si la part de ces ÉR est relativement
faible (ce qui s’entend habituellement d’une proportion inférieure à 20 % de
l’électricité, de la chaleur, de mélanges de gaz de réseau de transport ou de mélanges de
biocarburants). Afin de tenir compte d’une plus forte proportion d’ÉR à l’avenir, la plupart
de ces systèmes vont devoir évoluer ou être adaptés. Dans tous les cas, la proportion
maximale d’ÉR, dans la pratique, dépendra des technologies utilisées, des ressources
énergétiques renouvelables disponibles ainsi que du type et de l’âge du système énergétique
actuel. Des initiatives locales, nationales et régionales peuvent favoriser une
intégration plus poussée et de meilleurs taux de mise en valeur. Le chapitre 8 a globalement
pour objectif de présenter, aux gouvernements qui souhaitent mettre au point
un cadre cohérent en prévision de la future progression de la pénétration des ÉR, l’état
actuel des connaissances sur les possibilités et les difficultés d’intégration de ces formes
d’énergie. Les systèmes d'alimentation électrique, les réseaux de distribution de gaz
naturel, les systèmes de chauffage et de refroidissement, les réseaux de distribution
de carburants dérivés du pétrole et les véhicules existants peuvent tous être adaptés
pour s’accommoder d’approvisionnements accrus en ÉR. Les technologies ÉR vont des
technologies bien maîtrisées à celles qui n’en sont encore qu’au stade précoce de la
démonstration du concept. De nouvelles technologies pourraient permettre d’utiliser
davantage les ÉR, dont l’intégration dépendra de l’amélioration de leur rapport coûtefficacité,
de leur meilleure acceptation par la société, de leur fiabilité et d’un plus grand
soutien politique de la part des gouvernements nationaux et des administrations locales
afin de gagner davantage de parts de marché. [8.1.2, 11.5]
Pour pouvoir intégrer les ÉR de façon efficace et souple, il va peut-être falloir appréhender
le système énergétique dans sa globalité. Cela suppose notamment un soutien
mutuel des différents secteurs énergétiques, une stratégie intelligente en matière de
prévision et de contrôle et une planification cohérente à long terme. Tout cela permettrait
d’assurer une interconnexion plus étroite des approvisionnements pour ce qui
concerne l’électricité, le chauffage et le refroidissement et la mobilité. L’association
optimale de technologies et de mécanismes sociaux propres à assurer l’intégration
d’une part élevée d’ÉR varie en fonction des limites imposées par les particularités
des sites, les caractéristiques des ressources énergétiques renouvelables disponibles
et la demande énergétique au niveau local. La façon la plus opportune d’adapter et
de développer les systèmes actuels d’offre et de demande énergétiques pour qu’ils
puissent prendre en charge des proportions d’ÉR plus élevées tout comme les coûts
supplémentaires induits par l’intégration de ces formes d’énergie sont en fait tributaires
des circonstances et nécessitent d’autres études. C’est surtout vrai pour le secteur de
l’électricité, du fait du grand nombre de systèmes et d’échelles de production d'énergie
électrique existants, qui varient d’un pays et d’une région à l’autre. [8.2.1, 8.2.2, 8.3]
8.2 Intégration des énergies renouvelables
dans les systèmes d'alimentation électrique
Les systèmes d'alimentation électrique évoluent depuis la fin du XIXe siècle. Aujourd’hui,
ces systèmes, dont la taille et le degré de perfectionnement technique sont très variables,
vont de l’Eastern Interconnection synchronisée en Amérique du Nord à de petits systèmes
autonomes individuels alimentés au gazole, certains systèmes connaissant,
comme c’est le cas en Chine, une extension et une transformation rapides. Malgré ces
différences, ces systèmes sont toutefois exploités et planifiés dans un même but: fournir
un approvisionnement en électricité fiable et d’un bon rapport coût-efficacité. Si l’on
se projette dans l’avenir, ils devraient continuer à se développer, car ils fournissent une
énergie moderne, assurent le transport de l’énergie sur de longues distances et offrent
des possibilités d’approvisionnement énergétique à faible intensité de carbone. [8.2.1]
Les systèmes d'alimentation électrique présentent plusieurs caractéristiques importantes
qui influent sur les enjeux liés à l’intégration des ÉR. La majorité d’entre eux
fonctionne en courant alternatif (c.a.), la plus grosse part de la production étant synchronisée
et exploitée à une fréquence d’environ 50 ou 60 Hz, selon la région. La
demande d’électricité varie au cours de la journée, de la semaine et de la saison, en
fonction des besoins des utilisateurs. À la variation globale de la demande correspond
une variation des horaires et des instructions de répartition de la production, afin de
maintenir un équilibre constant entre l’offre et la demande. Les générateurs et autres
dispositifs des systèmes d'alimentation servent à assurer la régulation de la puissance
active, afin de stabiliser la fréquence du système, et de la puissance réactive, afin de
maintenir la tension dans des limites bien précises. Les variations d’une minute à
l’autre de l’offre et de la demande sont gérées, grâce à la régulation automatique
de la production, par des services dits de régulation et de suivi de charge, tandis que
les variations sur des échelles de temps plus longues – allant de plusieurs heures à
plusieurs jours – le sont en répartissant et en planifiant la production (notamment en
démarrant ou en arrêtant cette production, selon une technique connue sous le nom
d’«engagement d'unités»). Cette recherche constante d’un équilibre est nécessaire,
quel que soit le mécanisme utilisé pour ce faire. Certaines régions optent pour des
marchés de l'électricité organisés, permettant de déterminer quelles centrales doivent
être engagées et/ou comment elles doivent être réparties. Même les systèmes autonomes
doivent employer des méthodes qui leur permettent de maintenir un équilibre
entre production et demande (par le biais de générateurs contrôlables, de charges
contrôlables ou de moyens de stockage comme des piles ou des batteries). [8.2.1.1]
108
Résumé technique Résumés
Tableau TS.8.1 | Synthèse des caractéristiques d’intégration d’un certain nombre de technologies ÉR [Tableau 8.1]
Technologie
Gamme de
puissance
des
centrales
(MW)
Variabilité:
échelles temporelles
caractéristiques de
l’exploitation des
systèmes d'alimentation
électrique
(échelle temporelle)
Capacité de
répartition
(voir la légende)
Potentiel
de diversité
géographique
(voir la légende)
Prévisibilité
(voir la légende)
Fourchette
du coefficient
d’utilisation
%
Fourchette
de la marge
excédentaire
%
Régulation
de puissance
active et de
fréquence
(voir la légende)
Régulation
de tension et
de puissance
réactive
(voir la légende)
Bioénergie 0,1–100
Saisons (en fonction de la
biomasse disponible)
+++ + ++ 50–90
Similaire à
l’énergie thermique
et à la
cogénération
++ ++
Énergie solaire
directe
Photovoltaïque
0,004–100
modulaire
De plusieurs minutes
à plusieurs années
+ ++ + 12–27 <25–75 + +
Solaire thermodynamique
avec
stockage de la
chaleur1
50–250 De plusieurs heures
à plusieurs années
++ +2 ++ 35–42 90 ++ ++
Énergie
géothermique
2–100 Plusieurs années +++ s.o. ++ 60–90
Similaire à
l’énergie thermique
++ ++
Énergie
hydroélectrique
Au fil de l'eau 0,1–1 500
De plusieurs heures
à plusieurs années
++ + ++ 20–95 0–90 ++ ++
Réservoir 1–20 000
De plusieurs jours
à plusieurs années
+++ + ++ 30–60
Similaire à
l’énergie thermique
++ ++
Énergie marine
Amplitude de
marée
0,1–300
De plusieurs heures
à plusieurs années
+ + ++ 22,5–28,5 <10% ++ ++
Courant de marée 1–200
De plusieurs heures
à plusieurs années
+ + ++ 19–60 10–20 + ++
Énergie des
vagues
1–200
De plusieurs minutes
à plusieurs années
+ ++ + 22–31 16 + +
Énergie éolienne 5–300 De plusieurs minutes
à plusieurs années
+ ++ +
20-40 sur les côtes,
30-45 au large des
côtes
5–40 + ++
Notes: 1) Dans l’hypothèse d’un système solaire thermodynamique avec six heures de stockage de la chaleur dans le sud-ouest des États-Unis d’Amérique. 2) Dans les zones bénéficiant d’une irradiation directe normale (DNI) supérieure à 2 000 kWh/m2/an (7 200 MJ/m2/an).
Puissance des centrales: limites de leur capacité nominale type.
Échelles temporelles caractéristiques: échelles temporelles auxquelles se produit une variabilité significative pour l’intégration dans les systèmes d'alimentation électrique.
Capacité de répartition: mesure dans laquelle la production d’énergie d’une centrale est répartissable: + faiblement et partiellement répartissable, ++ partiellement répartissable, +++ répartissable.
Potentiel de diversité géographique: mesure dans laquelle le lieu de mise en oeuvre d’une technologie peut atténuer la variabilité et améliorer la prévisibilité, sans qu’il soit vraiment nécessaire d’étendre le réseau: + modéré, ++ élevé.
Prévisibilité: exactitude avec laquelle il est possible de prévoir la puissance d’une centrale à des échelles temporelles pertinentes afin de faciliter l’exploitation du système de production d’énergie: + exactitude modérée des prévisions (correspondant en général à un écart-type
inférieur à 10 % de la puissance nominale à 24 heures), ++ grande exactitude des prévisions.
Régulation de puissance active et de fréquence: possibilités techniques qui permettent à une centrale de participer à la régulation de la puissance active et aux réponses en fréquence dans des situations normales (régime stable, dynamique) ou en cas de défaillance du réseau
(compensation de puissance active en cas de creux de tension, par exemple): + bonnes possibilités, ++ possibilités de régulation totale.
Régulation de tension et de puissance réactive: possibilités techniques qui permettent à une centrale de participer à la régulation de la tension et de la puissance réactive dans des situations normales (régime stable, dynamique) ou en cas de défaillance du réseau (compensation
de puissance réactive en cas de creux de tension, par exemple): + bonnes possibilités, ++ possibilités de régulation totale.
109
Résumés Résumé technique
Outre le maintien d’un équilibre entre l’offre et la demande, les systèmes d'alimentation
électrique doivent aussi transférer de l'électricité entre la production et la
demande grâce à des réseaux de transport et de distribution d’une capacité limitée.
L’assurance d’une capacité de production et de réseau suffisante nécessite une planification
sur plusieurs années. Pour planifier ces systèmes, il faut garder à l’esprit
que chacune de leurs composantes, y compris celles qui concernent la production
et le réseau, tomberont régulièrement en panne (on parle alors d’impondérables).
Il est toutefois possible de parvenir à un certain degré déterminé de fiabilité en se
dotant de ressources appropriées. Pour déterminer la contribution de la production –
qu’elle soit assurée par des combustibles fossiles ou des énergies renouvelables – à
la satisfaction de la demande avec un degré de fiabilité fixé, on utilise un paramètre
important qui s’appelle la marge excédentaire. [8.2.1.1]
Selon les particularités des systèmes d'alimentation électrique, plusieurs caractéristiques
des ÉR sont importantes lorsqu’il s’agit d’intégrer ces dernières dans les
systèmes de production d’énergie. En particulier, la variabilité et la prévisibilité (ou
l’incertitude) des ÉR présentent un intérêt pour la planification et la répartition au
sein des systèmes d'alimentation, l’emplacement géographique des ressources énergétiques
renouvelables est un bon indicateur de l’incidence sur les besoins en réseaux
électriques et, enfin, le coefficient d’utilisation, la marge excédentaire et les caractéristiques
des centrales sont des indicateurs pertinents à des fins de comparaison, par
exemple avec la production thermique. [8.2.1.2]
Certaines ressources énergétiques renouvelables permettant de produire de l’électricité
(en particulier l’énergie marine, l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie
éolienne) sont variables et ne sont que partiellement répartissables: la production
d’énergie à partir de ces ressources peut être réduite en cas de besoin, mais la production
maximum dépend de la disponibilité de la ressource en question (comme
les courants de marée, le soleil ou le vent). La marge excédentaire peut être faible si
la production n’est pas bien corrélée avec les moments de forte demande. En outre,
étant donné les écarts que connaissent les ÉR, la variabilité et la prévisibilité partielle
de certaines d’entre elles font qu’on a davantage recours à des énergies répartissables
ou à d’autres ressources pour assurer l’équilibre entre l’offre et la demande. Bien souvent,
cette variabilité et cette prévisibilité partielle sont quelque peu atténuées par la
diversité géographique, les changements et les erreurs de prévision ne se produisant
pas toujours au même moment ni dans la même direction. Un inconvénient de la
plupart des ÉR est toutefois le fait que les ressources renouvelables diffèrent selon les
lieux et qu’il se peut par conséquent qu’il faille transporter de l’électricité d'origine
renouvelable sous forme concentrée sur de très longues distances, ce qui nécessite
d’étendre le réseau. Les sources d’énergie renouvelable répartissables (dont l’énergie
hydroélectrique, la bioénergie, l’énergie géothermique et le solaire thermodynamique
avec stockage de la chaleur) peuvent, dans bien des cas, offrir une souplesse supplémentaire
permettant au système d’intégrer d’autres sources d’énergie renouvelable
et ont souvent une marge excédentaire plus importante. [8.2.1.2]
On trouvera une synthèse très succincte des caractéristiques de certaines de ces techniques
au tableau TS.8.1. [8.2.1.3]
On dispose déjà d’une expérience significative en ce qui concerne l’exploitation de
systèmes d'alimentation électrique comportant une large part de sources renouvelables,
notamment en matière d’énergie hydroélectrique et d’énergie géothermique.
Le stockage de l’énergie hydroélectrique, associé à de puissantes interconnexions,
aide à gérer les fluctuations de débit des cours d’eau. L’équilibrage des coûts en cas
de variation de la production se fait lorsqu’il y a des différences entre la production
prévue (selon les prévisions) et la production réelle. La variabilité et l’incertitude
augmentent les exigences en matière d’équilibrage. Dans l’ensemble, l’équilibrage
devrait devenir plus difficile à réaliser au fur et à mesure de la pénétration d’ÉR
partiellement répartissables. Les études montrent clairement que l’association de
différentes sources d'énergie renouvelable variables et de ressources provenant de
vastes régions géographiques contribuera à lisser la variabilité et à réduire l’incertitude
globale pour les réseaux électriques. [8.2.1.3]
La question la plus importante est celle de l’infrastructure des réseaux, que ce soit
pour acheminer l’électricité de la centrale au consommateur ou pour procéder à un
équilibrage sur des zones très étendues. Renforcer les connexions au sein d’un système
d'alimentation et mettre en place de nouvelles interconnexions avec d’autres
systèmes peut avoir pour effet direct d’atténuer l’incidence de sources d’ÉR variables
et incertaines. L’extension du réseau est un passage obligé pour la plupart des ÉR,
même si l’ampleur de cette extension dépend de la ressource et de son emplacement
par rapport à l’infrastructure du réseau existante. L’extension d’une telle infrastructure
alors que l’opinion publique est opposée à une infrastructure aérienne fait partie
des défis à relever. En règle générale, des changements majeurs devront être apportés
à la part relative des différentes centrales dans la production d'électricité ainsi
qu’à l’infrastructure et aux procédures d’exploitation des systèmes d'alimentation
pour passer à une production renouvelable accrue, tout en gardant la même efficacité
en matière de coût et d’environnement. Ces changements vont exiger des
investissements très importants réalisés suffisamment à l’avance pour maintenir une
alimentation électrique fiable et sûre. [8.2.1.3]
Outre l’amélioration de l’infrastructure des réseaux, l’expérience acquise en exploitation
et diverses études ont fait apparaître plusieurs autres possibilités importantes
en matière d’intégration:
Plus grande souplesse de la production: Qui dit pénétration accrue des sources
d’énergie renouvelable variables dit nécessité accrue de gérer la variabilité et l’incertitude.
Il faut une plus grande souplesse de la part relative des différentes sources
dans la production d'électricité. L’essentiel de la souplesse qui permet à un réseau
électrique de faire face aux problèmes posés par la variabilité et l’incertitude réside
dans la possibilité d’augmenter ou de réduire la production et de l’adapter aux fluctuations
en fonction des besoins. La nécessité de disposer de plus de souplesse peut
nécessiter des investissements dans un mode de production plus souple ou une amélioration
des centrales existantes afin de leur donner une plus grande souplesse de
fonctionnement. [8.2.1.3]
Mesures relatives à la demande: Bien que des mesures relatives à la demande
n’aient été appliquées par le passé que pour réduire la demande moyenne ou en
période de pointe, elles peuvent potentiellement contribuer à répondre aux besoins
résultant d’un accroissement de la production renouvelable variable. La mise au point
de techniques de pointe en matière de télécommunications, avec des compteurs électriques
intelligents liés aux centres de commande, permet de bénéficier de plus de
souplesse du côté de la demande. Les utilisateurs peuvent être incités à modifier ou à
réduire leur consommation grâce à la fixation de prix de l’électricité différents selon
les heures, et notamment de prix plus élevés en période de forte demande. Cette diminution
de la demande en période de pointe peut atténuer les effets de la faible marge
excédentaire de certains types de production variable. Qui plus est, une demande
qui peut être rapidement réduite sans avis préalable à n’importe quel moment de
l’année peut contribuer à constituer des réserves au lieu d’exiger des ressources de
110
Résumé technique Résumés
réactivité sur les marchés) et à augmenter la fréquence de ces décisions, on disposera
de renseignements plus récents et plus précis pour assurer la répartition des unités
de production. Il est également souhaitable, si l’on dispose de grandes quantités de
production variable, d’élargir la zone géographique d’équilibrage ou de recourir à un
système d’équilibrage entre plusieurs régions, en raison des avantages conjugués que
présentent des sources d’énergie renouvelable multiples et dispersées. [8.2.1.3]
Pour résumer, on peut intégrer les ÉR dans tous les types de systèmes d'alimentation
électrique, depuis de vastes réseaux reliés entre eux à l’échelle d’un continent jusqu’à
de petits systèmes autonomes. Les caractéristiques des systèmes (infrastructure des
réseaux, structure et emplacement géographique de la demande, part relative des
différentes sources d’énergie dans la production d'électricité, capacité de contrôle et
de communication, etc.), conjuguées à l'emplacement, à l’empreinte géographique,
à la variabilité et à la prévisibilité des ressources renouvelables, déterminent l’ampleur
des problèmes posés par l’intégration. À mesure que la quantité de ressources
énergétiques renouvelables augmente, il faut généralement mettre en place des
infrastructures supplémentaires en matière de réseau électrique (de transport et/
ou de distribution). Les sources d’énergie renouvelable variables telles que l’énergie
éolienne peuvent être plus difficiles à intégrer que les sources renouvelables répartissables
telles que la bioénergie; de plus, à mesure que leur part s’accroît, le maintien
de la fiabilité devient plus difficile et plus coûteux. Il est possible de réduire au minimum
ces coûts et ces problèmes en gardant ouvert un large éventail de possibilités,
dont l’interconnexion des réseaux, le développement d’une production souple et
complémentaire, l’élargissement de la zone d’équilibrage de l’offre et de la demande,
production pour ce faire. Une demande dont on peut prévoir qu’elle sera satisfaite à
n’importe quel moment de la journée ou qui réagit aux prix de l'électricité en temps
réel peut contribuer à l’équilibrage intrajournalier, atténuant par là même les difficultés
d’exploitation qui devraient s’aggraver avec une production variable. [8.2.1.3]
Stockage de l’énergie électrique: En stockant l’énergie électrique quand la production
obtenue à partir d’énergies renouvelables est élevée et la demande faible et
en produisant de l’électricité quand la production obtenue à partir d’énergies renouvelables
est faible et la demande élevée, il est possible de réduire le contingentement
des ÉR et de faire en sorte que les unités de charge de base du réseau fonctionnent
plus efficacement. Le stockage peut aussi atténuer l’engorgement des réseaux de
transport d’électricité et rendre leur amélioration moins nécessaire ou moins urgente.
Des technologies telles que les batteries ou les volants d’inertie, qui emmagasinent
de plus petites quantités d’énergie (de plusieurs minutes à plusieurs heures), peuvent
théoriquement servir à fournir de l’électricité en mode intrajournalier pour réguler
l’équilibre entre l’offre et la demande. [8.2.1.3]
Amélioration des méthodes d’exploitation, de commercialisation et de planification:
Pour contribuer à gérer la variabilité et l’incertitude propres aux sources de
production variables, il est possible d’associer les prévisions liées à leur rendement à
une amélioration des méthodes d’exploitation, afin de déterminer à la fois les réserves
nécessaires pour maintenir l’équilibre entre demande et production et la planification
optimale de la production. Si l’on parvient à se rapprocher d’une gestion en temps
réel pour les décisions en matière de planification (c.-à-d. à obtenir une plus grande
Intégration des énergies renouvelables dans les réseaux de chauffage et de refroidissement
Accumulateur
(eau chaude)
7
5 4
Université
Centre de R-D
C Bâtiments à usage
commercial et résidentiel
Distributeur
d'hydrogène
Pompe à chaleur pour le
chauffage et le refroidissement
(source de chaleur: eaux usées)
Gaz de décharge
Biocarburant
1
Installation de
production
d'énergie
B
Réseau de capteurs A
solaires thermiques
6
3
2 Copeaux de bois
Figure TS.8.3 | Installation intégrée de production d'énergie à partir d’ÉR à Lillestrøm (Norvège), qui alimente l’Université, le Centre de recherche-développement et un ensemble de
bâtiments à usage commercial et résidentiel grâce à un système de chauffage et de refroidissement urbain alliant une série de sources de chaleur à base d’ÉR, le stockage de la chaleur et
un réseau de production et de distribution d’hydrogène (investissement total d’environ 25 millions de dollars É.-U.2005; achèvement prévu en 2011). 1) Système énergétique central doté
d’un réservoir d'eau chaude à accumulation de 1 200 m3; 2) Centrale alimentée au bois de 20 MWth (avec récupération de la chaleur des gaz de combustion); 3) Chaudière au biofioul de
40 MWth; 4) Pompe à chaleur de 4,5 MWth; 5) Brûleur de gaz de décharge de 1,5 MWth et canalisation de 5 km; 6) Capteurs solaires à conversion thermique d’une superficie de 10 000 m2;
7) Production d’hydrogène à partir d’ÉR (grâce à l’électrolyse de l’eau et au reformage de méthane à la vapeur à sorption améliorée) et système de mise à disposition de véhicules. [Figure 8.3]
0
111
Résumés Résumé technique
la création de marchés dont le temps de réaction est inférieur à une heure, une
demande pouvant varier selon la disponibilité de l’offre, des techniques de stockage
et de meilleurs moyens de prévision, d’exploitation des systèmes et de planification.
8.3 Intégration des énergies renouvelables dans
les réseaux de chauffage et de refroidissement
Un réseau de chauffage ou de refroidissement urbain permet de connecter des sources
d’énergie multiples (figure TS.8.3) à un grand nombre de consommateurs grâce au
pompage des vecteurs énergétiques (eau chaude ou froide et parfois vapeur) dans des
canalisations souterraines isolées. La production centralisée de chaleur peut faciliter l’utilisation
de chaleur ÉR à faible coût et/ou de basse énergie, produite à partir de sources
géothermiques ou héliothermiques ou de la combustion de biomasse (y compris de combustibles
dérivés de déchets et de sous-produits de déchets souvent impropres à une
utilisation dans des systèmes de chauffage individuels). La chaleur résiduelle dégagée
par la cogénération ou par des procédés industriels peut également être utilisée. Cette
souplesse entraîne une concurrence entre un certain nombre de sources de chaleur, de
combustibles et de technologies. La production centralisée de chaleur peut aussi faciliter
l’application de mesures efficaces par rapport au coût qui réduisent la pollution de
l’air locale par rapport à la solution qui consisterait à avoir une multitude de petites
chaudières individuelles. Faisant preuve de souplesse quant aux sources de chaleur ou
de froid utilisées, les réseaux de chauffage et de refroidissement urbain permettent de
mobiliser en continu plusieurs types d’ÉR, de sorte qu’il est souvent possible de remplacer
progressivement ou rapidement des combustibles fossiles concurrents. [8.2.2]
Les occupants des immeubles et des bâtiments industriels reliés à un réseau peuvent
tirer profit d’un système central géré de façon professionnelle, ce qui leur évite de
faire fonctionner et d’entretenir leur propre installation de chauffage ou de refroidissement.
Plusieurs pays situés à des latitudes élevées connaissent une pénétration de
marché du chauffage urbain de 30 à 50 %, chiffre qui atteint 96 % en Islande grâce
aux ressources géothermiques de ce pays. On estime à environ 11 EJ la fourniture
annuelle de chauffage urbain à l’échelle de la planète, même si les données en la
matière sont incertaines. [8.2.2.1]
Les réseaux de chauffage urbain peuvent fournir de l’électricité grâce à la conception
de systèmes de cogénération et peuvent aussi apporter des solutions pour répondre à
la demande susceptibles de faciliter l’intégration croissante des ÉR, notamment grâce
à l’utilisation de l’électricité issue de ces dernières dans les pompes à chaleur et les
chaudières électriques. Les systèmes de stockage de la chaleur peuvent combler l’écart
entre l’offre et la demande dû au caractère variable, discontinu ou non synchronisé des
systèmes de chauffage. Pour le stockage à court terme (heures ou jours), on peut avoir
recours à la capacité thermique du réseau de distribution lui même. Les systèmes de
stockage de la chaleur ayant une durée de stockage pouvant atteindre plusieurs mois
à des températures pouvant atteindre des centaines de degrés Celsius font appel à
toute une gamme de matériaux ainsi qu’à des dispositifs de stockage adaptés dont
la capacité peut atteindre plusieurs TJ. La production combinée de chaleur, de froid
et d’électricité (trigénération) de même que la possibilité de procéder à un stockage
diurne et saisonnier de la chaleur et du froid semblent indiquer qu’une intégration
accrue devrait permettre d’obtenir des systèmes d’une grande efficacité globale et
d’utiliser des proportions plus importantes d’ÉR. [8.2.2.2, 8.2.2.3]
Un grand nombre de centrales commerciales de géothermie, de chauffage à la biomasse
et de cogénération ont été intégrées avec succès dans des réseaux de chauffage
urbain, sans l’aide des pouvoirs publics. On a également construit plusieurs systèmes
thermosolaires à grande échelle dotés d’une surface de capteurs d’environ 10 000 m2
(figure TS.8.3) au Danemark, en Norvège et ailleurs. La meilleure combinaison de sources
chaudes et froides, tout comme les meilleures technologies de transfert et de stockage
de la chaleur, dépendent fortement des conditions sur place, et notamment du profil de
la demande des utilisateurs. Par conséquent, le bouquet énergétique en matière d’énergie
thermique varie considérablement d’un système à l’autre. [3.5.3, 8.2.2]
Mettre en place ou développer un système de chauffage urbain exige d’engager de
fortes dépenses d'investissement initiales pour le réseau de canalisations. Les coûts
de distribution peuvent à eux seuls représenter plus ou moins la moitié du coût total,
mais peuvent varier fortement en fonction de la densité de la demande de chaleur
et des conditions locales d’aménagement d’un réseau de canalisations isolées.
L’urbanisation croissante favorise le chauffage urbain, car les dépenses d'investissement
consacrées au réseau sont plus faibles pour les sites en zone verte, tout comme
les pertes de distribution par unité de chaleur fournie dans les zones à forte densité de
demande de chaleur. Les pertes de distribution de chaleur varient habituellement de
5 à 30 %, mais la mesure dans laquelle des pertes élevées sont considérées comme
problématiques dépend de la source de chaleur et de son coût. [8.2.2.1, 8.2.2.3]
L’utilisation accrue de centrales de cogénération fonctionnant à l’énergie géothermique et
à la biomasse dans les réseaux de chauffage urbain peut contribuer à augmenter la part
des sources d’ÉR, mais pour que cela soit viable économiquement, il faut généralement
que le système dans son ensemble ait une charge thermique élevée. Certains gouvernements
favorisent donc les investissements dans les réseaux de chauffage urbain en plus
d’offrir des incitations supplémentaires pour l’utilisation d’ÉR dans le réseau. [8.2.2.4]
La conception et les modes d’utilisation des bâtiments modernes ont tendance à limiter
leurs besoins en chauffage supplémentaire, alors que la demande de refroidissement
au niveau planétaire tend à augmenter. La demande de refroidissement à des fins de
Méthane liquide issu des
stations de compression
Méthane comprimé
transporté par gazoduc
Méthane liquide valorisé
par cryogénie transporté
par camion
Gaz comprimé transporté
par camion
0
5
10
15
[dollars É.-U.2005 /GJ]
30
25
20
Figure TS.8.4 | Coûts relatifs du transport et de la distribution du biométhane (comprimé
ou liquéfié) à moyenne échelle par camion ou par gazoduc en Europe. [Figure 8.9]
■
■
■
■
112
Résumé technique Résumés
confort a progressé dans certaines régions de basses latitudes où les pays sont devenus
plus prospères et de latitudes plus élevées où les étés sont devenus plus chauds.
Il est possible de réduire la charge de refroidissement en appliquant des solutions en
matière de conception des bâtiments qui font appel au refroidissement passif ou des
solutions actives à base d’ÉR (notamment des refroidisseurs solaires par absorption).
Comme dans le cas du chauffage urbain, la viabilité de la solution consistant à développer
un réseau de refroidissement urbain sera fonction du taux d’application du
rendement énergétique utilisé pour réduire la demande de refroidissement, de l’emploi
de nouvelles technologies et de la structure du marché. Les systèmes modernes de
refroidissement urbain, dont la capacité varie de 5 à 300 MWth, fonctionnent depuis de
nombreuses années à l'aide de sources de froid (aquifères naturels, cours d’eau, mer
ou lacs profonds) considérées comme des formes d’ÉR. [8.2.2.4]
D’une manière générale, des réseaux de chauffage et de refroidissement urbain ont été
mis en place dans des endroits et des circonstances caractérisés par une forte capacité
de planification comme les pays à économie planifiée, les campus universitaires
des États-Unis d’Amérique, les pays d’Europe occidentale dotés de services publics
multiples ou les zones urbaines dirigées par des administrations municipales locales.
8.4 Intégration des énergies renouvelables
dans les réseaux de distribution de gaz
Ces 50 dernières années, de grands réseaux de distribution de gaz naturel ont vu le jour
en plusieurs endroits du globe. Plus récemment, le fait de les rendre «écologiques» en
intégrant des gaz issus d’ÉR a suscité un intérêt croissant. Les combustibles gazeux
tirés de sources d’ÉR proviennent en grande partie de la biomasse et peuvent être
produits soit par digestion anaérobie en vue d’obtenir du biogaz (surtout du méthane
et du CO2), soit par procédé thermochimique afin d’obtenir du gaz de synthèse (ou
du gaz pauvre de gazogène) (surtout de l’hydrogène et du monoxyde de carbone).
Le biométhane, le gaz de synthèse et, à plus long terme, l’hydrogène produit à partir
d’ÉR peuvent être injectés dans des gazoducs existants pour être distribués aux
niveaux national, régional ou local. Les différences dans les infrastructures en place,
la qualité du gaz et les niveaux de production et de consommation font qu’il est
souvent difficile de planifier l’accroissement de la part des gaz tirés d’ÉR grâce à leur
intégration dans des réseaux existants. [8.2.3, 8.2.3.1]
La production de biogaz augmente rapidement, et plusieurs sociétés gazières d’envergure
font maintenant des projets visant à en valoriser de grandes quantités en vue de
leur injection au niveau de qualité requis dans des gazoducs nationaux ou régionaux.
La plus grande partie du biométhane actuellement produit dans le monde est déjà distribué
dans des réseaux de gazoducs locaux destinés avant tout au chauffage. Suivant
la distance et le volume annuel à transporter, cela peut constituer une solution plus
économique par unité d'énergie fournie (figure TS.8.4) que le transport par camion
(habituellement vers des stations-service pour alimenter les véhicules à gaz). [8.2.3.4]
Il peut être très efficace d’utiliser le gaz comme combustible pour en tirer de la chaleur
ou pour produire de l’électricité en s’en servant pour alimenter moteurs, chaudières
ou turbines à gaz, ou encore dans des véhicules, que ce soit sous forme comprimée
ou transformé en toute une série de combustibles liquides à l’aide de divers procédés.
Le biogaz ou le gaz de décharge, par exemple, peuvent être brûlés sur place
pour produire de la chaleur et/ou de l’électricité, épurés et valorisés pour en faire du
biométhane ayant la qualité du gaz naturel aux fins d’injection dans les réseaux de
distribution de gaz ou encore, après compression ou liquéfaction, distribués à des
stations-service afin de ravitailler en carburant des véhicules à monocarburation ou
des véhicules hybrides à gaz. [8.2.3.2–8.2.3.4]
Les difficultés techniques sont liées à la source, à la composition et à la qualité du gaz.
Seuls le biogaz et le gaz synthétique d’une qualité bien précise peuvent être injectés
dans les réseaux de distribution de gaz déjà en place: la phase d’épuration est donc
d’une importance capitale pour enlever l’eau, le CO2 (ce qui augmente le pouvoir calorifique)
et les autres sous-produits issus du courant gazeux. Le coût de la valorisation
varie suivant la taille de l’installation et le procédé, qui peut consommer environ 3 à 6 %
du contenu énergétique du gaz. Les systèmes à gaz issu d’ÉR devraient nécessiter de
grandes capacités de stockage pour tenir compte de la variabilité et de la saisonnalité
de l’offre. La taille et la forme des installations de stockage ainsi que la qualité du gaz
demandée dépendront de la source d'énergie primaire et de son utilisation finale. [8.2.3]
L’hydrogène gazeux peut être produit à partir de sources d’ÉR par plusieurs moyens,
dont la gazéification de la biomasse, le reformage du biométhane ou l’électrolyse de
l’eau. Pour l’hydrogène, la base potentielle de ressources énergétiques renouvelables
est donc plus importante que pour le biogaz ou le gaz synthétique. La production
future d’hydrogène à partir de ressources énergétiques renouvelables variables
Procédé de préparation
et de transformation
en combustible liquide
(phase industrielle)
Transport des matières
premières jusqu’aux
installations de traitement
Stockage des matières
premières
Terminaux/Point
de distribution
Transport jusqu’aux centres
de mélange
Stockage des biocarburants
près des bioraffineries ou dans
les centres de mélange
Transport jusqu’aux terminaux
ou aux centres de distribution
Consommation finale
Stockage
Transport des biocarburants
jusqu’aux détaillants et aux
consommateurs finals
Production de biomasse
(phase agricole)
Figure TS.8.5 | Les système de production, de mélange et de distribution d’une série de biocarburants liquides sont similaires, quelles que soient les matières premières issues de la
biomasse [8.2.4]. [Figure 8.11]
113
Résumés Résumé technique
L’éthanol n’ayant que les deux tiers environ de la densité énergétique (en volume) de
l’essence, il faut des systèmes de stockage plus importants, un plus grand nombre de
wagons ou de navires et des oléoducs d’une plus grande capacité pour transporter la
même quantité d’énergie, ce qui augmente les coûts de stockage et de livraison. Même
si, théoriquement, les oléoducs seraient le mode de livraison le plus économique, et
même si l’on a réussi à acheminer de l’éthanol par oléoduc, un certain nombre de
difficultés techniques et logistiques demeurent. En règle générale, les volumes d’éthanol
actuellement produits dans une région agricole pour satisfaire la demande locale
ou pour l’exportation sont trop faibles pour justifier les coûts d’investissement et les
difficultés d’exploitation qu’entraîne la construction d’un oléoduc spécialisé. [8.2.4.3]
8.6 Intégration des énergies renouvelables
dans les systèmes autonomes
Les systèmes autonomes d’approvisionnement en énergie sont d’ordinaire de taille
modeste et souvent implantés dans des régions reculées situées hors réseau, sur de
petites îles ou dans des bâtiments individuels où il n’est pas facile de s’approvisionner
en énergie commerciale par le biais de réseaux. Il existe plusieurs types de systèmes
autonomes, qui peuvent faire appel à un seul vecteur énergétique (électricité, chaleur,
combustibles liquides, gazeux ou solides, etc.) ou à une combinaison de différents
vecteurs. [8.2.5, 8.2.5.1]
En principe, les problèmes d’intégration des ÉR pour les systèmes autonomes sont
semblables à ceux que présentent les systèmes centralisés en ce qui concerne, par
exemple, l’équilibrage de l’offre et de la demande des systèmes d’approvisionnement
en électricité, le choix des formules de chauffage et de refroidissement, la production
de gaz à partir d’ÉR et celle de biocombustibles liquides destinés à un usage local.
En revanche, contrairement aux grands réseaux d’alimentation, les petits systèmes
autonomes ont souvent moins de possibilités d’approvisionnement en ÉR qui soient
facilement disponibles sur place. En outre, certaines des solutions techniques et institutionnelles
envisageables pour la gestion de l’intégration des énergies renouvelables
dans des réseaux plus importants (comme la prévision de l’offre d’ÉR, les procédures
probabilistes d'engagement d'unités, la rigueur des normes de qualité des combustibles
et carburants et les effets de lissage de la diversité géographique et technique)
deviennent plus difficiles à appliquer, voire inapplicables, pour des systèmes autonomes
plus petits. [8.2.1–8.2.5]
Les solutions en matière d’intégration des ÉR sont généralement plus limitées au fur
et à mesure que la taille des réseaux d’approvisionnement diminue. Il convient donc
de tabler davantage sur les solutions qui existent déjà. Comme ils recourent surtout
aux ressources énergétiques renouvelables en raison du caractère limité des possibilités
d’interconnexion et des procédures d’exploitation et de planification, les systèmes autonomes
ont naturellement tendance à privilégier les possibilités de stockage de l’énergie,
les divers moyens de répondre à la demande et la production de combustibles fossiles
d’une grande souplesse pour faciliter l’équilibrage de l’offre et de la demande. Il se peut
que l’on opte pour des modes d’approvisionnement en ÉR mieux adaptés aux profils
de charge locaux ou qui sont répartissables, de préférence à d’autres moins coûteux,
mais qui concordent moins avec les courbes de charge ou qui sont variables. Toutes
choses égales par ailleurs, il est plus onéreux de gérer l’intégration des ÉR dans des
systèmes autonomes que dans de grands réseaux intégrés à cause du nombre limité
d'options, mais dans la plupart des cas, comme sur des îles ou dans des zones rurales
éloignées, les utilisateurs n’ont pas le choix. Les utilisateurs et concepteurs de systèmes
(comme l’énergie éolienne ou l’énergie solaire par électrolyse) dépendra très largement
de l’interaction avec les réseaux électriques existants et du niveau de capacité
excédentaire. À court terme, le mélange d’hydrogène et de gaz naturel (jusqu’à 20 %
en volume) et son transport sur de longues distances au sein des réseaux existants
de distribution du gaz pourraient être une solution. À plus long terme, il est possible
de construire des conduites – fabriquées en aciers spéciaux pour éviter qu’elles ne se
fragilisent – pour acheminer de l’hydrogène pur. Les facteurs de limitation de la mise
en valeur de l’hydrogène risquent d’être les capitaux et le temps requis pour bâtir une
nouvelle infrastructure adaptée ainsi que le surcoût induit par le stockage nécessaire
pour prendre en compte des sources d’ÉR variables. [8.2.3.2, 8.2.3.4]
Pour mélanger un gaz issu d’ÉR dans un réseau de distribution de gaz, il faut que sa
source soit située près du réseau existant, afin d’éviter les coûts élevés qu’entraînerait
la construction d’un nouveau gazoduc. Dans les cas où l’installation est éloignée à
cause de la disponibilité des ressources, il peut être plus judicieux d’exploiter le gaz
sur place, si possible, afin de ne pas devoir l'acheminer et le valoriser. [8.2.3.5]
8.5 Intégration des énergies renouvelables
dans les combustibles liquides
La plus grande partie de la demande prévue de biocombustibles liquides provient
des transports, même si l’on peut voir apparaître une demande en biolubrifiants et
en bioproduits chimiques (comme le méthanol) de la part de l’industrie. En outre, de
grandes quantités de biomasse traditionnelle solide pourraient finir par être remplacée
par des combustibles liquides plus pratiques, plus sûrs et moins néfastes pour la
santé comme l’oxyde de diméthyle ou les gels d’éthanol tirés des ÉR. [8.2.4]
La production de bioéthanol et de biogazoles à partir de cultures normalement
utilisées pour l’alimentation est un processus bien maîtrisé (figure TS.8.5). Les biocombustibles
produits peuvent profiter des éléments d’infrastructure déjà mis en
place pour les combustibles extraits du pétrole, notamment pour le stockage, le
mélange, le transport et la distribution. Toutefois, utiliser des infrastructures conçues
pour des produits pétroliers (réservoirs de stockage, oléoducs, camions) pour stocker
ou acheminer de l’éthanol ou des mélanges peut engendrer des problèmes d'absorption
d'eau et de corrosion du matériel, ce qui peut nécessiter des investissements
dans des matériaux ou des revêtements pour oléoduc spécialisés. La production
décentralisée de biomasse, la saisonnalité et l’éloignement des sites agricoles par
rapport aux raffineries de pétrole ou aux centres de distribution de carburant déjà
installés peuvent avoir des incidences sur la logistique de la chaîne d’approvisionnement
et le stockage des biocombustibles. Les technologies continuent d’évoluer pour
la production de biocombustibles à partir de matières premières non alimentaires
et d’autres plus compatibles avec les infrastructures pétrolières et les combustibles
extraits du pétrole existants. Il faut respecter des procédures de contrôle de la qualité
pour s’assurer que ces biocombustibles satisfont à toutes les spécifications de produit
applicables. [8.2.4.1, 8.2.4.3, 8.2.4.4]
L’utilisation de carburants mélangés, obtenus en remplaçant une partie (habituellement
de 5 à 25 % mais pouvant atteindre 100 %) de l’essence par de l’éthanol, ou du gazole
par du biogazole, nécessite des investissements dans les infrastructures, notamment
dans des réservoirs et des pompes supplémentaires dans les stations-service. Bien que
le coût de livraison du biocarburant ne représente qu’une petite partie du coût total,
la logistique et les capitaux nécessaires à une intégration et à une extension généralisées
pourraient présenter des difficultés majeures en cas de mauvaise planification.
114
Résumé technique Résumés
d’alimentation en électricité autonomes peuvent donc être amenés à devoir faire des
compromis difficiles entre le souhait d’assurer un approvisionnement fiable et continu
et celui de réduire au minimum les coûts globaux d’approvisionnement. [8.2.5]
Dans un système énergétique autonome, l’intégration des technologies de conversion
des ÉR, les possibilités d'équilibrage et les technologies d’utilisation finale utilisées
dépendent des disponibilités en ressources énergétiques renouvelables du site considéré
et de la demande locale d’énergie. Ces facteurs peuvent varier en fonction du
climat et du mode de vie local. L’équilibre entre coût et fiabilité est de toute première
importance pour concevoir et mettre en place des systèmes d'alimentation électrique
autonomes, en particulier dans les zones rurales des pays en développement, car
le surcoût induit par la distribution fiable et continue d’électricité peut devenir plus
important pour des petits systèmes autonomes. [8.2.5.2]
8.7 Les secteurs d’utilisation finale: éléments
stratégiques pour trouver des voies de transition
Le progrès des technologies ÉR se poursuit, ce qui se traduit par leur utilisation accrue
dans les transports, les bâtiments, l’industrie et les secteurs de l’agriculture, de la
foresterie et des pêches. Pour parvenir à une mise en valeur optimale des ÉR dans
tous les secteurs, il convient de s’employer à résoudre des problèmes tant techniques
que d’un autre ordre. Chaque secteur connaît des variations régionales en raison de
l’état actuel de la mise en valeur des ÉR, de l’élargissement de l’éventail des types de
systèmes énergétiques, de l’infrastructure connexe actuellement en place, des différentes
voies possibles pour favoriser l’intégration des ÉR, des problèmes de transition
qu’il reste à résoudre et des tendances futures, sensibles à la diversité des aspirations
et des cultures aux niveaux national et local. [8.3, 8.3.1]
8.7.1 Transports
Les tendances et projections récentes mettent en évidence une forte hausse de
la demande de transport, et notamment une augmentation rapide du nombre de
véhicules à travers le monde. Pour répondre à cette demande tout en assurant un
approvisionnement énergétique sûr et à faible émission en carbone, il faudra des
mesures de politique générale énergiques, une évolution technologique rapide, des
incitations monétaires et/ou la volonté, de la part des clients, d'acquitter des coûts
supplémentaires. [8.3.1]
En 2008, l’utilisation de combustibles fossiles pour le transport a représenté environ
19 % de l’énergie primaire utilisée dans le monde, soit 30 % de l’énergie de
consommation totale, et a produit environ 22 % des émissions de GES, plus une
Carburant liquide
Carburant gazeux
Électricité
Véh. à MCI VH VH rechargeable VE à batteries VE à pile à
combustible
Convertisseur
de combustible
Essence
Gazole
Pétrole Pétrole non
conv.
Gaz nat. Charbon Biomasse
Énergie solaire,
hydroélectrique,
éolienne,
marine,
géothermique
Nucléaire
Renouvelable
Fossile
Nucléaire
Source
d’énergie
Véhicule
LIQUIDES SYNTHÉTIQUES
Méthanol, DME, F-T, CH4, éthanol
H2 Électricité Vecteur
énergétique
Figure TS.8.6 | Série de voies possibles pour les carburants destinés aux véhicules légers, depuis les sources d’énergie primaire (en haut) jusqu’aux différentes formes de propulsion
des véhicules au stade de l’utilisation finale (en bas) en passant par les vecteurs énergétiques (les ressources énergétiques renouvelables sont indiquées en rouge). [Figure 8.13]
Notes: F-T= procédé Fischer Tropsch; DME = oxyde de méthyle; MCI = moteur à combustion interne; VH = véhicule hybride; VE = véhicule électrique; par «pétrole non conventionnel», on entend les sables et
schistes bitumineux et autres pétroles bruts lourds.
115
Résumés Résumé technique
partie non négligeable des émissions de polluants atmosphériques à l'échelle locale.
Les véhicules légers ont représenté plus de la moitié de la consommation mondiale
de carburants, les véhicules lourds en représentant 24 %, l’aviation 11 %, les transports
maritimes 10 % et le rail 3 %. La demande de mobilité croît rapidement, le
nombre de véhicules à moteur devant tripler d’ici à 2050 et le transport aérien devant
connaître la même évolution. Assurer un approvisionnement énergétique sûr est donc
une préoccupation majeure pour le secteur des transports, puisque près de 94 % des
carburants proviennent actuellement de produits pétroliers qui, dans la plupart des
pays, sont importés. [8.3.1]
Il existe plusieurs voies possibles en matière de carburants et de véhicules, qui vont de
la conversion de la source d’énergie primaire à l’utilisation finale en passant par un
vecteur énergétique (ou carburant), que ce soit dans des véhicules évolués à moteur à
combustion interne, des véhicules électriques à batteries, des véhicules hybrides, des
véhicules hybrides rechargeables ou des véhicules électriques à piles à combustible à
hydrogène (figure TS.8.6). [8.3.1.2]
De l’avis général, il est absolument indispensable d’améliorer l’efficacité des transports
et d’en réduire l'intensité de carbone si l’on veut réussir à diminuer fortement
et à long terme les émissions mondiales de GES. Les approches qui peuvent être
adoptées pour réduire les émissions liées aux transports sont multiples: on peut
notamment réduire la demande de déplacement, accroître l’efficacité des véhicules,
passer à des modes de transport plus efficaces ou remplacer les carburants extraits du
pétrole par d’autres carburants sans carbone ou à faible teneur en carbone (y compris
les biocarburants, l’électricité ou l’hydrogène produits à partir de sources d’énergie
primaire pauvres en carbone). Les études fondées sur divers scénarios laissent fortement
penser qu’il faudra associer plusieurs technologies pour parvenir à réduire de 50
à 80 % (par rapport aux taux actuels) les émissions de GES d’ici à 2050, tout en satisfaisant
la demande croissante d’énergie pour les transports (figure TS.8.7). [8.3.1.1]
L’utilisation qui est actuellement faite des ÉR dans les transports ne représente qu’un
faible pourcentage de la demande totale d’énergie et est surtout le fait des chemins
de fer électriques et du mélange de biocarburants liquides avec des produits
pétroliers. Des millions de véhicules légers capables d’utiliser des mélanges à forte
teneur en biocarburants sont déjà présents dans le parc automobile mondial, et la
technologie des biocarburants est bien maîtrisée sur le plan commercial, tout comme
l’utilisation du biométhane comprimé dans des véhicules conçus pour fonctionner au
gaz naturel comprimé. [8.2.3]
Cependant, le passage à de nouveaux carburants et à de nouveaux types de moteurs
est un processus complexe dans lequel interviennent des facteurs tels que le développement
technique, le coût, les infrastructures, l’accueil favorable des consommateurs
et les incidences sur l’environnement et les ressources. Les problèmes que pose cette
transition ne sont pas les mêmes pour les biocarburants, l’hydrogène ou les véhicules
électriques (tableau TS.8.2), aucune option n’étant sans conteste supérieure aux
autres alors que toutes ont besoin de plusieurs décennies pour être utilisées à grande
échelle. Si les biocarburants ont largement fait leurs preuves, leur part dans les carburants
destinés aux transports routiers étant d’environ 2 % en 2008, ils présentent
Emissions normalisées de GES par kilomètre parcouru
selon la méthode dite du puits-à-la-roue
Combinaison carburant/véhicule
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Wang et al. 2006
Brinkman et al. 2005
Kromer et Heywood 2007
Bandivadekar et al. 2008
CONCAWE 2007
NRC 2008, 2010 pour 2030
Rousseau et Sharer 2004
AIE 2009c
VMCI à essence
VH à essence
VMCI au gazole
VH au gazole
VMCI au GNC
VMCI au biométhane
VMCI à l’éthanol (comm.)
VMCI à l’éthanol (cellulosique)
VH à l’éthanol (cellulosique)
F-T (bois) – gazole
VH rechargeable – 10 (essence,
réseau électrique des États-Unis)
VH rechargeable – 40 (essence,
réseau électrique des États -Unis)
VH rechargeable – 40 (éthanol (cellulosique),
réseau électrique à faible intensité de carbone)
VE - réseau électrique des États-Unis
sous sa forme actuelle
VE – Futur réseau électrique sans carbone
VH à pile à combustible au GH2 (reformage
du méthane à la vapeur sur site)
VE à pile à combustible au GH2 (biomasse)
VE à pile à combustible au GH2 (CSC du charbon)
VE à pile à combustible au GH2 (éolien)
Figure TS.8.7 | Réductions des émissions de GES par kilomètre parcouru mesurées selon la méthode dite du puits-à-la-roue (WTW) (les fourchettes indiquées sont tirées d’une série d’études portant
sur diverses combinaisons de véhicules légers et de carburants) et rapportées aux émissions de GES produites par un véhicule léger équipé d’un moteur à combustion interne à essence. [Figure 8.17]
Notes: Pour pouvoir comparer plus facilement les études, les émissions de GES par km mesurées selon la méthode WTW ont été rapportées aux émissions produites par un VMCI à essence (de telle sorte que
«VMCI à essence» = 1) qui figurent dans chaque étude (et qui sont comprises entre 170 et 394 g CO2/km). Pour toutes les combinaisons où figure l’hydrogène, celui-ci est stocké à bord du véhicule sous forme
de gaz comprimé (GH2). GNC = gaz naturel comprimé; SMR = reformage du méthane à la vapeur.
■ t, ■• A • X X $. • $ x A • • - d •-+ - XX e • • x I
116
Résumé technique Résumés
Tableau TS.8.2 | Problèmes posés par le passage aux biocarburants, à l’hydrogène et à l’électricité utilisés comme carburants destinés aux véhicules légers [synthèse établie d’après 8.3.1]
État de la technique Biocarburants Hydrogène Électricité
Ressources primaires existantes
ou potentielles
Sucre, amidon, cultures oléagineuses; cultures
cellulosiques; résidus forestiers et agricoles et
déchets solides; huiles d’algues et autres huiles
biologiques.
Combustibles fossiles; nucléaire; toutes les
ÉR. Grande base de ressources énergétiques
renouvelables potentielle, mais les imperfections
et les coûts de la conversion en H2 peuvent
poser problème.
Combustibles fossiles; nucléaire; toutes les ÉR.
Grande base de ressources énergétiques renouvelables
potentielle.
Production de carburants
Première génération: éthanol tiré des cultures
destinées à la production de sucre et d’amidon,
biométhane, biogazole. Biocarburants de pointe
de deuxième génération, tirés p.ex. de la biomasse
cellulosique, de biodéchets, de biohuiles et
d’algues, pas avant 2015 au plus tôt.
H2 commercial d’origine fossile destiné à des
applications industrielles à grande échelle, mais
pas compétitif comme carburant. Le H2 renouvelable
est généralement plus cher.
Énergie commerciale aisément disponible. L’électricité
tirée des ÉR peut être plus chère, mais est préférée
dans le cadre des transports en raison des faibles
émissions de GES pendant le cycle de vie.
Véhicules
Il existe des millions de véhicules à alimentation
polyvalente qui utilisent de fortes proportions
d’éthanol. Les VMCI conventionnels ne peuvent
utiliser que des mélanges à faible teneur en
éthanol (< 25 %). Un certain nombre de tracteurs
et de machines agricoles disponibles dans le commerce
peuvent fonctionner au biogazole pur.
Véhicules électriques à piles à combustible à
hydrogène de démonstration. Il n’y aura pas de
version commerciale avant 2015 à 2020.
VHR de démonstration. Il n’y aura pas de version
commerciale avant 2012 à 2015. Recours aux VE
actuellement limité. Pas de version commerciale
avant 2015 à 2020.
Coûts1 comparés à ceux des VMCI
à essence
Augmentation du prix du véhicule par
rapport aux futurs VMCI à essence
(dollars É.-U.2005
Prix similaire.
Les véhicules électriques à piles à combustible
à hydrogène connaîtront (d’ici à 2035) une
augmentation de prix > 5 300 dollars É.-U.
Connaîtront (d’ici à 2035) une augmentation de
prix > 5 900 dollars É.‑U. (VHR) et > 14 000 dollars
É.‑U. (VE)
Coût du carburant (dollars É.-U.2005/km)
Le coût du carburant par km varie en fonction du
type de biocarburant et du niveau des subventions
agricoles. Le biocarburant peut être compétitif
si le prix unitaire de l’énergie est égal à celui de
l’essence ou du gazole. Au Brésil, l’éthanol est
compétitif sans subventions.
Coût cible du carburant fixé à 3 à 4 dollars
É.-U./kg pour une infrastructure H2 bien
développée, ce qui peut s’avérer optimiste.
Utilisé dans les véhicules électriques à piles à
combustible à hydrogène, il est compétitif par
rapport à l’essence dans les véhicules hybrides
et électriques disponibles dans le commerce à
un prix de 0,40 à 0,53 dollar É.-U. /l. Fondé sur
l’hypothèse selon laquelle un véhicule électrique
à piles à combustible à hydrogène consomme
deux fois moins de carburant qu'un VMCI à
essence. L'hydrogène obtenu à partir d’ÉR est
environ 1,5 à 3 fois plus cher que l’hydrogène
provenant d’autres sources.
Le coût de l’électricité par km, quand le prix d’achat
de l’énergie varie de 0,10 à 0,30 dollar É.-U./kWh, est
compétitif par rapport à l’essence si celle-ci s’achète
au prix de 0,3 à 0,9 dollar É.-U./l (en supposant que
les VE consomment 3 fois moins de carburant que les
VMCI à essence).
Compatibilité avec les infrastructures
existantes
Partiellement compatibles avec le réseau existant
de distribution de pétrole. Il se peut qu’une infrastructure
de distribution et de stockage distincte
soit nécessaire pour l’éthanol.
Besoin d’une nouvelle infrastructure H2, ainsi
que de sources de production de H2 renouvelables.
La mise en place de l’infrastructure doit
être coordonnée avec la croissance du marché
des véhicules.
Importante infrastructure électrique en place. Nécessité
d’ajouter le coût des appareils de rechargement
à domicile et publics, des sources d’ÉR et de la modernisation
du transport et de la distribution (surtout
pour les chargeurs rapides).
Accueil favorable des consommateurs
Dépend du coût comparatif des carburants. Les
véhicules fonctionnant à l'alcool peuvent avoir
un rayon d’action moindre que ceux à essence.
Effet de coût possible sur les cultures vivrières. Les
questions relatives à l’utilisation des terres et à
l’eau peuvent jouer un rôle.
Dépend du coût comparatif des véhicules et des
carburants. Idée que se fait le public de la sécurité.
Peu de stations publiques de ravitaillement
en carburant sur les premiers marchés.
Coût initial du véhicule élevé. Coût de l’électricité
élevé en cas de chargement pendant les périodes
de pointe. Rayon d’action limité sauf pour les VHR.
Temps de rechargement raisonnable à long, mais
possibilité de recharger à domicile. Forte dégradation
des performances lors d’hivers très rigoureux ou
d’étés très chauds. Peu de stations publiques de
ravitaillement en carburant sur les premiers marchés.
Émissions de GES
Dépendent des matières premières, du procédé
et de la question de l’utilisation des terres2.
Faibles pour les carburants tirés de résidus de la
biomasse, notamment la canne à sucre. À court
terme, les émissions peuvent être élevées pour
l’éthanol de maïs. Probablement plus faibles
pour les biocarburants de pointe de deuxième
génération.
Dépendent du mélange de l’approvisionnement
en énergie pour la production de H2. Par rapport
aux futurs VMCI à essence hybrides, les émissions
de GES des véhicules électriques à piles
à combustible à hydrogène utilisant du H2 de
gaz naturel, mesurées selon la méthode WTW,
peuvent être un peu plus faibles ou un peu plus
fortes, selon les hypothèses. Peuvent être quasi
nulles pour les ÉR ou le nucléaire.
Dépendent du mélange de l’approvisionnement en
énergie du réseau électrique. En cas de mélange où le
charbon prédomine, les VE et VHR rejettent autant ou
plus d’émissions de GES, mesurées selon la méthode
WTW, que les VH à essence. Avec une plus forte
proportion d’ÉR et une électricité à faible intensité de
carbone, les émissions mesurées selon cette méthode
sont plus faibles.
Consommation de pétrole Faible pour les mélanges Très faible Très faible
Considérations concernant
l’environnement et la durabilité
Pollution de l’air
Similaire à celle de l’essence. Problèmes supplémentaires
pour l’éthanol en raison de la perméation
de composés organiques volatils à travers les
joints d’étanchéité des réservoirs de carburant.
Émissions d’aldéhyde.
Véhicule à émissions nulles. Véhicule à émissions nulles.
Utilisation de l'eau Supérieure à l’essence, en fonction des besoins en
matières premières et en irrigation des cultures.
Potentiellement faible, mais dépendant de la
filière choisie, l’électrolyse et le reformage à la
vapeur nécessitant de l’eau.
Potentiellement faible, mais dépendant de la filière
choisie pour la production d’électricité.
Utilisation des terres
Pourrait faire concurrence à la production de
produits alimentaires et de fibres sur les terres
cultivées.
Fonction de la filière choisie. Fonction de la filière choisie.
Utilisation des matériaux
Platine dans les piles à combustible. Néodyme
et autres terres rares dans les moteurs électriques.
Recyclage des matériaux.
Lithium dans les batteries. Néodyme et autres terres
rares dans les moteurs électriques. Recyclage des
matériaux.
Notes: 1) Les coûts indiqués ne comprennent pas toujours le remboursement des coûts supplémentaires liés à l’achat d’un premier véhicule. 2) Les émissions de GES indirectes liées à l’utilisation des
terres en rapport avec les biocarburants ne sont pas comptabilisées.
117
Résumés Résumé technique
des problèmes de durabilité [2.5]. De nombreux véhicules à piles à combustible à
hydrogène ont fait l’objet de démonstrations, mais il est peu probable qu’ils soient
commercialisés avant 2015 à 2020 au plus tôt en raison des obstacles que constituent
la longévité des piles à combustible, leur coût, les problèmes posés par le stockage
de l’hydrogène à bord et l'existence d’infrastructures adaptées. Pour les VE et les VHR
(véhicules hybrides rechargeables), le coût et la durée de vie relativement courte des
batteries actuelles, le rayon d’action limité des véhicules entre deux rechargements et
le temps que ces rechargements prennent peuvent faire obstacle au bon accueil que
pourraient leur réserver les consommateurs. La conception des VE et des VHR évolue
rapidement, stimulée par de récentes mesures de politique générale dans le monde
entier, et plusieurs entreprises ont fait part de leur intention de les commercialiser.
Une stratégie pourrait consister à introduire d’abord les VHR tout en développant et
en renforçant la technologie des batteries. Pour les véhicules électriques et à hydrogène,
la mise en place à grande échelle de l’infrastructure nécessaire pour développer
un système de transport pratique pourrait prendre plusieurs décennies.
Un avantage des biocarburants est leur relative compatibilité avec l’infrastructure
des combustibles liquides déjà en place. Les biocarburants peuvent être mélangés
aux produits pétroliers, et la plupart des véhicules à MCI peuvent rouler avec des
mélanges, certains même avec du biocarburant pur. Ils sont similaires à l’essence
ou au gazole en matière de performance des véhicules et de temps nécessaire pour
assurer le ravitaillement en carburant, bien que certains soient limités quant aux
concentrations qui peuvent être mélangées et qu’ils ne soient d’ordinaire pas facilement
transportables sans modifications des conduites d'acheminement du carburant
existantes. Pour certains biocarburants, la question de la durabilité de la ressource en
biomasse disponible se pose sérieusement. [2.5, 8.2.4, 8.3.1.2]
L’hydrogène permet d’exploiter de nouvelles et vastes ressources énergétiques afin
d’offrir des transports à émissions nulles ou pratiquement nulles. La technologie de
production d’hydrogène par gazéification de la biomasse est en cours de développement
et pourrait devenir compétitive après 2025. L’hydrogène tiré de sources d’ÉR par
électrolyse présente des obstacles liés au coût plutôt que des problèmes de faisabilité
technique ou de disponibilité des ressources. Au départ, les technologies ÉR et autres
technologies pauvres en carbone serviront probablement à produire de l’électricité,
ce qui pourrait permettre de coproduire de l’hydrogène à intensité de carbone quasi
nulle en même temps que de l’électricité ou de la chaleur dans les complexes énergétiques
du futur. L’hydrogène n’est pas encore disponible à grande échelle comme
peuvent l’être l’électricité, le gaz naturel, l’essence, le gazole ou les biocarburants,
mais pourrait à l’avenir se voir accorder la préférence pour de grands véhicules lourds
à long rayon d’action qui nécessitent une durée de ravitaillement en carburant relativement
courte. Pour faire bénéficier un grand nombre de véhicules de l’hydrogène,
il faudrait édifier une nouvelle infrastructure de ravitaillement, dont la construction
pourrait prendre plusieurs décennies. Plusieurs pays ont pris les premières mesures
pour en faire bénéficier des parcs de véhicules à titre expérimental et faire la démonstration
des technologies de ravitaillement lors de mini-ateliers. [2.6.3.2, 8.3.1, 8.3.1.2]
Pour que l’électricité tirée d’ÉR alimente un grand nombre de VE et de VHR sur les
marchés futurs, il faudra plusieurs innovations, telles que la mise au point de batteries
et un approvisionnement en électricité peu coûteuse pour recharger les VE quand
c’est nécessaire. En cas de rechargement de nuit pendant les heures creuses, il est
moins probable que de nouvelles capacités soient nécessaires et, à certains endroits,
il se peut qu’il y ait une bonne concordance dans le temps avec des ressources
éoliennes ou hydroélectriques. Il se peut aussi qu’un réseau souple et/ou un stockage
de l’énergie soient nécessaires pour équilibrer la demande d’électricité aux fins du
rechargement des véhicules et la disponibilité des sources d’ÉR. [8.2.1]
Outre les véhicules légers, les autres composantes du secteur des transports – véhicules
lourds, aviation, transport maritime et rail – peuvent aussi tirer profit de solutions
faisant intervenir les ÉR et d’une réduction des émissions de GES. Il est indispensable
d’avoir recours aux biocarburants si l’on veut augmenter la part des ÉR dans ces soussecteurs,
mais il faudra probablement modifier la conception actuelle des MCI pour
leur permettre de fonctionner avec des mélanges à forte teneur en biocarburants (plus
de 80 %). L’aviation est peut-être moins bien placée que les autres sous-secteurs pour
changer de carburant en raison des exigences en matière de sécurité et de la nécessité
de réduire au minimum le poids et le volume du carburant utilisé. Plusieurs compagnies
aériennes et constructeurs d’avions ont cependant procédé à des vols d'essai de
démonstration utilisant différents mélanges de biocarburants, mais ceux-ci nécessitent
beaucoup plus de traitement que les carburants routiers pour garantir que les normes
très strictes des carburéacteurs soient respectées, en particulier à basses températures.
Pour le transport par rail, comme à peu près 90 % du secteur est alimenté au gazole,
les deux solutions qui s’imposent d’entrée de jeu pour mettre en valeur les ÉR sont le
développement de l’électrification et le recours accru au biogazole. [8.3.1.5]
Eu égard à toutes ces incertitudes et aux difficultés que soulève la réduction des coûts,
il importe de garder à l’esprit une série d'options à longue échéance, et notamment
des changements de comportement (réduction du nombre de véhicules-kilomètres
par an ou du nombre de kilomètres parcourus en avion, par exemple), des véhicules
à meilleur rendement énergétique ou une gamme de carburants à faible émission de
carbone, par exemple. [8.3.1.5]
8.7.2 Bâtiments et ménages
Le secteur des bâtiments offre un logement et toute une gamme de services énergétiques
pour soutenir les moyens de subsistance et contribuer au bien-être des populations des
pays développés comme des pays en développement. En 2008, il a représenté à peu près
120 EJ, soit environ 37 % du total de la consommation mondiale d’énergie finale (dont
30 à 45 EJ d’énergie primaire issue de la biomasse traditionnelle utilisée pour la cuisson
des aliments et le chauffage). Ce sont généralement les combustibles fossiles (brûleurs
à mazout, chauffe-eau à gaz) et l’électricité (ventilateurs et climatiseurs) qui satisfont la
large part de la demande énergétique totale de ce secteur se rapportant à la cuisson des
aliments et au chauffage. Dans de nombreuses régions, ces sources d’énergie peuvent
être remplacées avantageusement par des systèmes de chauffage et de refroidissement
urbain ou par l’emploi direct de systèmes faisant appel aux ÉR dans les bâtiments, tels
que les granulés tirés de la biomasse moderne et les poêles fermés, les pompes à chaleur
(y compris géothermiques), le chauffage solaire de l’eau et des espaces domestiques ou
les systèmes de réfrigération solaire par sorption. [2.2, 8.2.2, 8.3.2]
Les technologies de production d’électricité à partir d’ÉR intégrées dans les bâtiments
(comme les panneaux photovoltaïques) permettent à ces derniers de fournir de l’énergie
au lieu d’en consommer. L’intégration des ÉR dans le milieu urbain existant, associée à
des appareils efficaces sur le plan énergétique et à la conception de «constructions écologiques
», est un élément clé de leur mise en valeur. Pour le sous-secteur des bâtiments
à usage résidentiel ou commercial, les vecteurs d’énergie et les systèmes de fourniture de
services énergétiques varient en fonction des caractéristiques locales et des ressources
énergétiques renouvelables d’une région donnée, de sa richesse et de l’âge moyen des
bâtiments et des infrastructures actuels, qui influe sur la rotation du parc immobilier. [8.3.2]
118
Résumé technique Résumés
Figure TS.8.8 | Demande de chaleur industrielle pour divers intervalles de température
émanant des sous-secteurs de l'industrie lourde et de l'industrie légère, d'après un évaluation
faite dans 32 pays européens. [Figure 8.23]
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500
[PJ]
Haute, supérieure à 400 °C
Moyenne, 100-400 °C
Basse, inférieure à 100 °C
Métaux de base
Industrie chimique
Produits minéraux non métalliques
Matériel de transport
Machines
Industries extractives
Produits alimentaires et tabac
Cellulose et papier
Autres
Les caractéristiques et conditions de la demande énergétique dans les bâtiments
neufs ou existants, tout comme les perspectives d’intégration des ÉR, diffèrent selon
le lieu et la conception architecturale. Dans les établissements urbains et ruraux des
pays développés, la plupart des bâtiments sont reliés aux réseaux d’alimentation en
électricité, d’adduction d’eau et d’évacuation des eaux usées. Avec un faible taux de
rotation du parc immobilier de 1 % par an à peu près dans les pays développés, la
conversion future des bâtiments existants devra jouer un grand rôle dans l’intégration
des ÉR, tout comme les améliorations en matière de rendement énergétique.
Parmi les exemples possibles de telles conversions, citons l’installation de chauffe-eau
solaires et de pompes à chaleur géothermiques ou la mise au point ou l’extension de
systèmes de chauffage et de refroidissement urbain qui, grâce à leur souplesse d’utilisation
par rapport aux sources de froid ou de chaleur, permettent de passer, avec le
temps, à une plus grande proportion d’ÉR. Cela peut exiger des investissements initiaux
relativement élevés et de longues durées de remboursement, qui peuvent être
éventuellement atténués par la modification des permis de construire et des réglementations
en matière d'urbanisme dans un sens plus favorable, par des conceptions
architecturales allant dans le sens d’un meilleur rendement énergétique et par l’application
de mesures d’incitation économiques et de mesures financières. [8.2.2, 8.3.2.1]
La plupart des zones urbaines des pays en développement disposent d’un réseau
d’alimentation en électricité, même si le système d’approvisionnement a souvent une
capacité limitée et est rarement fiable. Une meilleure intégration des technologies ÉR
faisant appel aux ressources énergétiques renouvelables locales pourrait contribuer
à garantir la sûreté de l’approvisionnement énergétique, tout en améliorant l’accès à
l’énergie. Dans les établissements urbains et ruraux des pays en développement, l’emploi
non durable de biomasse et de charbon de bois fait souvent partie des modes de
consommation énergétique. Le défi consiste à inverser la tendance à consommer de plus
en plus de biomasse traditionnelle en donnant plus largement accès à des vecteurs et à
des services énergétiques modernes et en faisant une plus grande place aux ÉR grâce
à des mesures d’intégration appropriées. La très large répartition de l’énergie solaire et
d’autres ressources énergétiques renouvelables est favorable à leur intégration dans des
bâtiments nouveaux ou existants, si modestes soient-ils, y compris dans des habitations
en zone rurale non reliées aux réseaux d'alimentation en énergie. [8.2.2.2, 8.2.5]
8.7.3 Industrie
Les industries manufacturières représentent quelque 30 % de la consommation mondiale
d’énergie finale, même si la proportion varie très nettement d’un pays à l’autre.
Ce secteur est très divers, mais environ 85 % de l'énergie utilisée à des fins industrielles
l’est par les industries «lourdes» qui consomment le plus d’énergie (sidérurgie,
métaux non ferreux, produits chimiques et engrais, raffinage du pétrole, extraction de
minerais, pâtes et papier, etc.). [8.3.3.1]
Techniquement parlant, rien ne s’oppose à ce qu’à l’avenir, l’utilisation directe et
indirecte des ÉR soit davantage répandue dans l’industrie. Leur intégration peut
néanmoins être limitée, à court terme, par des facteurs comme le manque de terres
et d’espace ou des exigences en faveur d’une grande fiabilité et d’un fonctionnement
en continu. Outre l’intégration de plus fortes proportions d’ÉR, les principales mesures
pour réduire la demande d’énergie de l’industrie et/ou les émissions de GES sont
en particulier l’amélioration du rendement énergétique, le recyclage des matériaux,
le CSC pour les industries qui émettent du CO2 (par exemple les cimenteries) et le
remplacement des matières premières obtenues au moyen de combustibles fossiles.
De plus, l’industrie peut fournir des dispositifs de prise en compte de la demande qui
joueront probablement un rôle plus important dans les futurs réseaux d’alimentation
électrique où les sources d’ÉR variables tiendront une plus grande place. [8.3.3.1]
Principales possibilités d’intégration des ÉR dans l’industrie:
• Utilisation directe de combustibles tirés de la biomasse et de résidus de procédé
en vue d’une production sur place et utilisation de biocombustibles, de la chaleur
et de la cogénération; [2.4.3]
• Utilisation indirecte par le biais d’un usage accru de l'électricité produite à partir
d’ÉR, notamment au moyen de procédés électrothermiques; [8.3.3]
• Utilisation indirecte par le biais de l’achat d’autres vecteurs énergétiques à base
d’ÉR, dont la chaleur, les combustibles liquides, le biogaz et, peut-être plus largement
à l’avenir, l’hydrogène; [8.2.2–8.2.4]
• Utilisation directe de l’énergie thermique solaire pour répondre à la demande de
chaleur et de vapeur à des fins industrielles, bien qu’il en existe peu d’exemples
à ce jour; [3.3.2]
• Utilisation directe des ressources géothermiques pour répondre à la demande de
chaleur et de vapeur à des fins industrielles. [4.3.5]
L’industrie n’est pas seulement un utilisateur potentiel d’ÉR, mais est aussi un
fournisseur potentiel de bioénergie sous forme de coproduit. Actuellement, l’utilisation
directe des ÉR dans l’industrie est dominée par la biomasse produite dans les
industries des pâtes et papier, du sucre et de l’éthanol sous forme de sous-produits
de procédé et sert à la cogénération de chaleur et d'électricité, principalement sur
place, qui sera utilisée dans le procédé, mais aussi vendue hors site. La biomasse
119
Résumés Résumé technique
est également un combustible important pour de nombreuses petites et moyennes
entreprises comme les briqueteries, notamment sous forme de charbon de bois dans
les pays en développement. [8.3.3.1]
Pour les industries à forte intensité énergétique, les voies possibles vers une utilisation
accrue des ÉR varient selon les différents sous-secteurs industriels. La
biomasse, par exemple, est techniquement capable de remplacer les combustibles
fossiles dans les chaudières et les fours ou encore d’assurer le remplacement des
produits pétrochimiques par des produits et matériaux biochimiques. Cependant,
vu la taille de nombre de procédés industriels, il peut être difficile de se procurer
des volumes suffisants de biomasse locale. Le recours à des techniques solaires
peut être limité, en certains endroits, par le faible nombre d’heures d’ensoleillement
annuel. S’il n’est pas rare que de l’énergie hydroélectrique soit fournie
directement aux usines d'aluminium, la meilleure solution, pour nombre de procédés
à forte intensité énergétique, consiste à intégrer indirectement les ÉR en
passant à l'électricité issue d'ÉR fournie par le réseau ou, à plus long terme, à
l’hydrogène. Le vaste éventail de possibilités de production d'électricité à faible
intensité de carbone, tout comme la souplesse d’utilisation de cette forme d’énergie,
permettent de supposer que les procédés électrothermiques pourraient se
développer, à l’avenir, et remplacer les combustibles fossiles dans toute une série
de procédés industriels. [8.3.3.2]
Les industries «légères» qui consomment moins d'énergie – parmi lesquelles
figurent l’industrie alimentaire, les textiles, les industries légères de fabrication
d’appareils et d’électronique, les usines de montage automobile et les scieries –,
représentent, malgré leur nombre, une plus faible proportion de la consommation
totale d’énergie que les industries lourdes. Une grande partie de leur demande
énergétique correspond à la consommation d’énergie des bâtiments à usage
commercial pour l’éclairage, le chauffage des locaux, la climatisation, la ventilation
et le matériel de bureau. En général, ces industries sont plus souples et offrent
des possibilités accrues d’intégration des ÉR par rapport aux industries à forte
intensité énergétique. [8.3.3.3]
L’intégration des ÉR en ce qui concerne la chaleur industrielle est réalisable à des
températures inférieures à 400 °C environ: pour ce faire, on utilise la combustion
de biomasse (notamment du charbon de bois) ainsi que l’énergie thermique
solaire ou l’énergie géothermique directe. Pour répondre à la demande de chaleur
industrielle au-dessus de 400 °C, les ressources en ÉR, à l’exception de l’énergie
solaire à haute température, sont moins indiquées (figure TS.8.8). [8.3.3.3]
La complexité et la diversité des activités industrielles ainsi que la diversité des
conditions géographiques et des conditions climatiques locales font que l’on
connaît mal les possibilités et les coûts liés à une utilisation accrue des ÉR dans
l’industrie. Les perspectives à court terme de parvenir à des proportions plus élevées
d’ÉR pourraient résulter de l’utilisation accrue de résidus de procédé, de la
cogénération dans les industries basées sur la biomasse et du remplacement des
combustibles fossiles utilisés pour le chauffage. Les technologies héliothermiques
sont prometteuses, et la mise au point de nouveaux capteurs, le stockage thermique,
les systèmes auxiliaires, l'adaptation et l'intégration des procédés sont en
cours d’évaluation. Il se peut que l'intégration des ÉR grâce à l'électricité produite
à partir de sources d’ÉR pour les électrotechnologies ait la plus grande incidence,
aussi bien à court qu’à long terme. [8.3.3.2, 8.3.3.3]
Dans bon nombre de régions, l’utilisation des ÉR dans l’industrie a eu du mal
à faire face à la concurrence par le passé en raison du prix relativement faible
des combustibles fossiles ainsi que de la faiblesse, voire de l’absence, des taxes
sur l’énergie et le carbone. Les politiques d'appui aux énergies renouvelables
pratiquées dans différents pays ont tendance à se concentrer davantage sur
les secteurs des transports et des bâtiments que sur l’industrie, de sorte que le
potentiel d'intégration des ÉR est relativement incertain. Là où de telles politiques
ont été appliquées, on a pu observer une mise en valeur réussie de ces énergies.
[8.3.3.3]
8.7.4 Agriculture, foresterie et pêches
L’agriculture est un secteur qui consomme relativement peu d’énergie, puisqu’il
n’utilise qu’environ 3 % du total de l’énergie consommée à l’échelle du globe. Ce
secteur englobe de grandes exploitations et de vastes forêts en propriété collective
ainsi que des exploitations qui pratiquent une agriculture de subsistance et
des communautés de pêcheurs dans les pays en développement. La consommation
indirecte d'énergie pour la fabrication d’engrais et de machines, qui est assez
élevée, est incluse dans le secteur de l’industrie. Le pompage de l’eau à des fins
d’irrigation représente d’ordinaire la majeure partie de la demande énergétique
des agriculteurs, avec le gazole utilisé pour les machines et l’électricité pour le
matériel de traite et de réfrigération et le matériel fixe. [8.3.4.1]
Dans bien des régions, les terres cultivées pourraient servir en même temps à la
production d’ÉR. L’utilisation polyvalente des terres pour l’agriculture et à des fins
énergétiques devient courante, comme en témoignent, par exemple, les éoliennes
construites sur des pâturages; les unités de production de biogaz servant à traiter
les déjections animales, les substances nutritives étant utilisées comme engrais;
les cours d’eau servant à faire fonctionner des centrales hydroélectriques de petite
ou très petite taille; les résidus de cultures recueillis et brûlés pour la production
de chaleur et d’électricité; et les cultures énergétiques que l’on fait pousser et
que l’on exploite spécialement pour obtenir des matières premières issues de la
biomasse destinées à la fabrication de biocarburants liquides et à la production
de chaleur et d’électricité (les coproduits servant éventuellement à l’alimentation
et à la récupération des fibres). [2.6, 8.3.4.2, 8.3.4.3]
Puisque les ressources énergétiques renouvelables – dont l’énergie éolienne,
l’énergie solaire, les résidus de cultures et les déchets animaux – se trouvent
souvent en abondance dans les zones rurales, leur captage et leur intégration
peuvent permettre aux propriétaires terriens ou aux responsables d'exploitation
de les mettre à profit localement dans le cadre des activités agricoles. Ceux-ci
peuvent également engranger des recettes supplémentaires en commercialisant
les vecteurs énergétiques tels que l'électricité ou le biogaz obtenus à partir d’ÉR.
[8.3.4]
Malgré les obstacles qui freinent la mise en valeur des technologies ÉR
(notamment les coûts d'investissement élevés, le manque de financement et
l'éloignement de la demande énergétique), les énergies renouvelables seront
probablement davantage utilisées, à l’avenir, par le secteur agricole mondial pour
satisfaire la demande d’énergie destinée à la production primaire et aux activités
après récolte, tant à petite qu’à grande échelle. [8.3.4.1–8.3.4.2]
120
Résumé technique Résumés
Les stratégies d’intégration susceptibles de favoriser la mise en valeur des énergies
renouvelables dans le secteur primaire dépendront en partie des ressources
locales et régionales en ÉR, de la structure de la demande énergétique sur l’exploitation,
des possibilités de financement des projets et des marchés de l’énergie
existants. [8.3.4.3]
9. Les énergies renouvelables dans
le contexte d’un développement
durable
9.1 Introduction
Le développement durable répond aux préoccupations concernant les rapports
entre la société humaine et la nature. Traditionnellement, il a été conceptualisé en
un modèle articulé sur trois axes: l’économie, l’écologie et la société, ce qui permet
de classer les objectifs du développement en catégories schématiques, les trois axes
étant interdépendants et se renforçant mutuellement. Dans un autre cadre conceptuel,
le développement durable peut être assimilé à un état intermédiaire entre les
deux paradigmes d’une faible durabilité et d’une forte durabilité. Les deux paradigmes
diffèrent selon les hypothèses concernant la substituabilité du capital naturel
et du capital humain. Les ÉR peuvent contribuer aux objectifs de développement du
modèle à trois axes et être évaluées selon un développement durable faible ou fort,
vu que l’exploitation des ÉR se définit comme un soutien du capital naturel tant que
l’utilisation des ressources ne réduit pas le potentiel d’exploitation à l’avenir. [9.1]
9.2 Interactions du développement durable
et des énergies renouvelables
Le rapport entre les ÉR et le développement durable peut être considéré comme
une hiérarchie d’objectifs et de contraintes qui inspire des considérations tant
mondiales que régionales ou locales. Bien que la contribution précise des ÉR au
développement durable reste à évaluer sur le plan national, ces formes d’énergie
offrent la possibilité de concourir à la réalisation de divers objectifs importants
du développement durable: 1) le développement économique et social; 2) l’accès
à l’énergie; 3) la sécurité énergétique; 4) l’atténuation des effets des changements
climatiques et la réduction des incidences sur l’environnement et la santé.
L’atténuation des effets des changements climatiques dangereux d’origine
humaine est considérée comme l’un des principaux moteurs de l’accroissement
de la mise en valeur des ÉR dans le monde. [9.2, 9.2.1]
Ces objectifs peuvent être liés au modèle à trois axes et aux paradigmes d’un
développement durable faible ou fort. Les notions relatives au développement
durable donnent aux décideurs des cadres utiles pour évaluer la contribution des
ÉR au développement durable et pour définir des mesures économiques, sociales
et environnementales appropriées. [9.2.1]
L’emploi d’indicateurs peut aider les pays à suivre les progrès accomplis par les
sous-systèmes énergétiques conformément aux principes de la durabilité, bien qu’il
existe de nombreuses façons différentes de classer les indicateurs de développement
durable. Les évaluations réalisées pour le Rapport et le chapitre 9 sont fondées
sur divers outils méthodologiques, y compris des indicateurs ascendants dérivés
d’analyses attributives du cycle de vie ou de statistiques sur l’énergie, des méthodes
dynamiques de modélisation intégrée et des analyses qualitatives. [9.2.2]
Des paramètres classiques de mesure de la croissance économique (PIB) ainsi
que l’indicateur du développement humain, d’une portée plus large sur le plan
conceptuel, sont analysés pour évaluer l’apport des ÉR au développement économique
et social. Les possibilités d’emploi, qui servent de motivation à certains pays
pour soutenir la mise en valeur des ÉR, et des questions essentielles de financement
pour les pays en développement sont également abordées. [9.2.2]
L’accès à des services énergétiques modernes, qu’ils soient assurés par des sources
renouvelables ou non, est étroitement lié à des mesures de développement, en
particulier dans les pays qui en sont à un stade précoce de développement. Il est
indispensable de permettre aux membres les plus pauvres de la société d’avoir
accès à l’énergie moderne pour pouvoir atteindre chacun des huit objectifs du
Millénaire pour le développement. Les indicateurs concrets utilisés comprennent
la consommation d’énergie finale par habitant par rapport au revenu ainsi que les
données ventilées sur l’accès à l’électricité (en milieu rural et en milieu urbain) et
les chiffres correspondant aux fractions de la population qui recourent au charbon
ou à la biomasse traditionnelle pour la cuisson des aliments. [9.2.2]
Malgré l’absence d’une définition acceptée par tous, l’expression «sécurité énergétique
» peut s’interpréter au mieux comme la robustesse à l’égard des ruptures,
parfois brusques, d’approvisionnement en énergie. On peut définir deux grands
thèmes relatifs à la sécurité énergétique, que ce soit pour les systèmes actuels ou
pour la planification des systèmes futurs faisant appel aux ÉR, à savoir la disponibilité
et la répartition des ressources; et la variabilité et la fiabilité de l’approvisionnement
en énergie. Les indicateurs utilisés pour obtenir des informations sur le critère de
développement durable du point de vue de la sécurité énergétique sont l’importance
des réserves, le rapport réserves/production, la part des importations dans la
consommation totale d’énergie primaire, la part des importations d’énergie dans le
total des importations et la part des sources d’ÉR variables et imprévisibles. [9.2.2]
Pour évaluer la charge globale du système énergétique sur l’environnement et
pour établir les compromis possibles, il faut tenir compte d’un ensemble d’incidences
et de catégories, au nombre desquelles figurent les émissions massives
dans l’atmosphère (en particulier de GES) et dans l’eau et l’utilisation de l’eau, de
l’énergie et des sols par unité d’énergie produite, qu’il convient d’évaluer selon
les technologies employées. Tout en reconnaissant que les analyses du cycle de
vie ne sont pas la seule réponse possible en ce qui concerne la viabilité à long
terme d’une technologie donnée, elles constituent une méthode particulièrement
utile pour déterminer les incidences totales de la technologie en question sur un
système, qui peuvent servir de base de comparaison. [9.2.2]
Les analyses de scénarios donnent des aperçus de la mesure dans laquelle les
modèles intégrés tiennent compte des quatre objectifs d’un développement
durable selon diverses voies de mise en valeur des ÉR. Pour l’essentiel, ces voies
correspondent à des résultats de scénarios par le biais desquels on tente de
clarifier les rapports complexes entre les diverses technologies énergétiques à
l’échelle planétaire. C’est pourquoi le chapitre 9 se rapporte essentiellement à
des scénarios mondiaux issus de modèles intégrés, qui se trouvent également au
coeur de l’analyse effectuée dans le chapitre 10. [9.2.2]
121
Résumés Résumé technique
9.3 Incidences sociales, environnementales et
économiques: évaluation mondiale et régionale
Des pays ayant atteint divers niveaux de développement ont des motifs différents
de faire progresser les ÉR. Dans les pays en développement, l’adoption de
technologies ÉR est généralement motivée par la perspective d’obtenir un accès
à l’énergie, d’offrir des opportunités d’emploi dans l’économie officielle (c’est-àdire
d’emplois juridiquement réglementés et imposables) et de réduire le coût
des importations d’énergie (ou, dans le cas des exportateurs d’énergie fossile, de
prolonger la durée de vie de leur base de ressources naturelles). Dans les pays
industrialisés, les principales raisons d’encourager la mise en valeur des ÉR consistent
en la possibilité de réduire les émissions de carbone pour atténuer les effets
du changement climatique, d’améliorer la sécurité énergétique et de promouvoir
activement des transformations structurelles de l’économie, afin de réduire les
pertes d’emplois dans des secteurs manufacturiers en déclin grâce à de nouvelles
opportunités d’emploi liées aux ÉR. [9.3]
9.3.1 Développement économique et social
Sur le plan mondial, il existe une corrélation positive entre le revenu par habitant
et l’utilisation d’énergie par habitant, et la croissance économique peut être
considérée comme le facteur le plus pertinent de l’augmentation de la consommation
d’énergie depuis quelques dizaines d’années. Toutefois, il n’existe aucun
consensus quant à l’évolution du rapport de cause à effet entre la consommation
d’énergie et l’augmentation de la production macroéconomique. [9.3.1.1]
À mesure que l’activité économique se développe et se diversifie, une demande
de sources d’énergie plus perfectionnées et plus souples se fait jour: d’un point
de vue sectoriel, les pays qui en sont aux premiers stades de développement
consomment la plus grande partie de leur énergie primaire totale dans le secteur
résidentiel (et, dans une moindre mesure, dans le secteur agricole). Dans les pays
émergents, le secteur manufacturier est prédominant, alors que dans les pays
pleinement industrialisés, les services et les transports prennent une place qui
croît régulièrement (voir figure TS.9.1). [9.3.1.1]
Malgré les rapports étroits qui existent entre le PIB et la consommation d’énergie,
on observe une grande variété de modes d’utilisation de l’énergie selon les pays:
certains, qui ont des revenus élevés par habitant, consomment relativement peu
d’énergie, tandis que d’autres restent plutôt pauvres malgré des ressources abondantes
en combustibles fossiles, le secteur de l’énergie y étant souvent largement
subventionné. Il existe une hypothèse selon laquelle la croissance économique
peut être largement dissociée de la consommation d’énergie en raison de la diminution
régulière de l’intensité énergétique. En outre, on affirme souvent que les
pays en développement et à économie en transition peuvent sauter des étapes,
c’est-à-dire limiter leur consommation d’énergie en utilisant des technologies
énergétiques modernes et très efficaces. [9.3.1.1, encadré 9.5]
L’accès à une énergie propre et fiable est une condition préalable importante pour
les déterminants fondamentaux du développement humain tels que la santé,
l’éducation, l’égalité des sexes et la sécurité de l’environnement. Si l’on utilise
l’indicateur du développement humain comme indicateur indirect du développement,
les pays dont l’indicateur du développement humain est élevé consomment
en général des quantités relativement importantes d’énergie par habitant, et
aucun pays n’a atteint une valeur élevée ou moyenne de cet indicateur sans
avoir largement accès à un approvisionnement en énergie non traditionnelle.
Une quantité minimale d’énergie est nécessaire pour garantir un niveau de vie
acceptable (par ex. 42 GJ par habitant), une consommation plus élevée d’énergie
n’entraînant qu’une amélioration minime de la qualité de la vie. [9.3.1.2]
Les estimations des effets nets des ÉR sur l’emploi diffèrent en raison de désaccords
concernant le recours à la méthodologie appropriée. Toutefois, un consensus
semble se dégager quant aux effets positifs à long terme des ÉR, qui apportent
une contribution majeure à la création d’emplois, comme en témoignent de nombreuses
stratégies nationales concernant la croissance verte. [9.3.1.3]
Dans la plupart des cas, le coût purement économique des ÉR est supérieur à celui
de la production d’énergie fondée sur des combustibles fossiles. Dans les pays
en développement, en particulier, les coûts connexes sont un facteur majeur qui
détermine l’intérêt que présentent les ÉR pour répondre à une demande croissante
d’énergie, et certains se sont inquiétés du fait que l’augmentation des prix
0 10 20 30 40 50 60 70
[EJ]
80
Autres
Transports
Services
Ménages
Fabrication
OCDE Europe 1990
2005
OCDE Pacifique 1990
2005
États-Unis et Canada 1990
2005
Mexique 1990
2005
Chine 1990
2005
Inde 1990
2005
Brésil 1990
2005
Afrique du Sud 1990
2005
Russie 1990
2005
Reste du monde 1990
2005
Figure TS.9.1 | Consommation d’énergie (EJ) par secteur économique. On notera que les
données sous-jacentes sont calculées au moyen de la méthode du contenu physique de
l’AIE et non par la méthode de l’équivalent direct1. [Figure 9.2].
Note: 1. Il n’existe de données d’archives sur l’énergie que pour la consommation d’énergie par
secteur économique. Il faudrait connaître les divers vecteurs d’énergie employés dans chaque secteur
économique pour convertir les données au moyen de la méthode de l’équivalent direct.
I
I I
I I
I I
li
i •• • D •• I • :1 •
I
122
Résumé technique Résumés
de l’énergie risque de nuire aux perspectives de développement des pays en voie
d’industrialisation. Globalement, les considérations de coût ne peuvent être abordées
indépendamment du régime de partage des charges adopté, c’est-à-dire
sans avoir au préalable précisé qui assume les frais liés aux avantages découlant
de la réduction des émissions de GES, qu’on peut caractériser comme un bien
public mondial. [9.3.1.4]
9.3.2 Accès à l’énergie
Actuellement, une partie importante de la population du globe n’a pas accès ou a un
accès limité à des services énergétiques modernes et non polluants. Du point de vue du
développement durable, pour promouvoir une énergie durable, il faut mettre des services
énergétiques à la disposition de groupes qui, à ce jour, n’y ont pas ou peu accès:
les pauvres (définis par la richesse, le revenu ou des indicateurs plus intégratifs), les
habitants des zones rurales et ceux qui ne sont pas reliés au réseau électrique. [9.3.2]
En tenant compte des contraintes existantes concernant la disponibilité et la qualité
des données, on estimait en 2009 qu’environ 1,4 milliard de personnes n’avaient
pas accès à l’électricité. Environ 2,7 milliards de personnes avaient recours à la biomasse
traditionnelle pour la cuisson des aliments, d’où de graves problèmes de santé
(notamment la pollution de l’air à l’intérieur des habitations) et d’autres charges
sociales (par ex. le temps consacré à recueillir des combustibles) dans les pays en
développement. Étant donné le rapport étroit qui existe entre le revenu des ménages
et l’utilisation de combustibles de faible qualité (figure TS.9.2), il importe de renverser
la tendance à la consommation d’une biomasse inefficace en remplaçant son emploi
actuel, souvent non durable, par des solutions plus viables et plus efficaces. [9.3.2]
Si l’on définit l’accès à l’énergie comme un «accès à des services énergétiques
propres, fiables et économiques pour la cuisson des aliments, le chauffage, l’éclairage
ou les communications et à des fins de production», on illustre le caractère
graduel du processus consistant à grimper aux barreaux de l’échelle énergétique.
Même un niveau basique d’accès à des services énergétiques modernes peut avoir
des avantages importants pour les collectivités et les ménages. [9.3.2]
Dans les pays en développement, les réseaux décentralisés faisant appel aux ÉR ont
élargi et amélioré l’accès à l’énergie. Ils sont généralement plus compétitifs dans les
zones rurales situées très loin du réseau national, et les faibles niveaux d’électrification
rurale offre d’importantes possibilités pour les miniréseaux fondés sur les ÉR. En outre,
les technologies ÉR non électriques offrent des possibilités de modernisation directe
des services énergétiques, par exemple grâce à l’emploi de l’énergie solaire pour chauffer
l’eau et sécher les récoltes, de biocarburants pour les transports, de biogaz et de
biomasse moderne pour le chauffage, le refroidissement, la cuisson des aliments et
l’éclairage et de l’énergie éolienne pour pomper l’eau. Si l’on ne comprend pas encore
bien la raison précise pour laquelle les ÉR assurent un accès plus durable à l’énergie que
les autres sources d’énergie, certaines de ces technologies permettent aux collectivités
locales d’élargir leurs choix énergétiques ; elles stimulent en outre l’activité économique,
soutiennent les efforts des entrepreneurs locaux et permettent de satisfaire les
besoins et d’assurer les services de base pour l’éclairage et la cuisson des aliments,
procurant ainsi des avantages auxiliaires en matière de santé et d’éducation. [9.3.2]
9.3.3 La sécurité énergétique
L’emploi d’ÉR facilite le remplacement des combustibles fossiles, de plus en plus
rares. Les estimations présentes du rapport entre les réserves avérées et la production
actuelle montrent que, sur le plan mondial, le pétrole sera épuisé dans une
quarantaine d’années et le gaz naturel, dans une soixantaine d’années. [9.3.3.1]
Compte tenu du caractère local de nombreuses sources d’énergie renouvelable
et du fait qu’elles ne peuvent donc faire l’objet d’échanges internationaux, l’augmentation
de leur part dans l’éventail énergétique d’un pays réduit la dépendance
de ce dernier par rapport aux importations de combustibles fossiles, dont la répartition
spatiale des réserves, la production et les exportations sont très inégales
et hautement concentrées dans quelques régions (figure TS.9.3). Dans la mesure
où les marchés des ÉR ne se caractérisent pas par une telle concentration géographique
des approvisionnements, il devient possible de diversifier l’éventail des
sources d’énergie et de réduire la vulnérabilité de l’économie à la volatilité des
prix. Pour les pays en développement qui importent du pétrole, une assimilation
accrue des technologies ÉR pourrait permettre de réorienter les flux de devises des
importations d’énergie vers l’importation de biens qui ne peuvent être produits
localement, comme des biens d’équipement hautement techniques. Le Kenya et le
Sénégal, par exemple, consacrent plus de la moitié de leurs recettes d’exportation à
l’importation d’énergie, alors que l’Inde y consacre plus de 45 %. [9.3.3.1]
Cependant, une dépendance par rapport aux importations peut également se
créer pour les technologies nécessaires à la mise en valeur d’ÉR, un accès sûr aux
matières premières minérales inorganiques rares requises à un prix raisonnable
constituant un défi imminent pour toutes les industries. [9.3.3.1]
Figure TS.9.2 | Rapport entre la consommation finale d’énergie par habitant et le revenu
dans les pays en développement. Les données se rapportent à la dernière année pour
laquelle on dispose de valeurs chiffrées pendant période 2000-2008. [Figure 9.5]
>75 40 - 75 5 - 40 <5
0
[GJ]
10
20
30
40
50
Autres produits issus du pétrole
Gaz de pétrole liquéfié (GPL) et kérosène
Charbon
Gaz
Électricité
Biomasse traditionnelle
Part de la population ayant un revenu inférieur à 2 dollars É.-U./jour [%]
■
■ ■■ ■ ■
123
Résumés Résumé technique
Charbon
Pétrole
Gaz
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
Union européenne Amérique latine Moyen-Orient Amérique du Nord
à 27
Afrique Asie-Pacifique
Part des importations dans la consommation [%] en 2008
Ex-Union
soviétique
-0,6
1,5
Figure TS.9.3 | Importations d’énergie en tant que part de la consommation totale d’énergie primaire (%) pour le charbon (houille et lignite), le pétrole brut et le gaz naturel dans
certaines régions du monde en 2008. Les valeurs négatives désignent des exportateurs nets de vecteurs d’énergie. [Figure 9.6]
La variabilité de la production assurée par certaines technologies ÉR exige souvent
des mesures techniques et institutionnelles correspondant aux conditions
locales pour assurer un approvisionnement constant et fiable en énergie. Un
accès fiable à l’énergie est particulièrement problématique dans les pays en développement,
et des indicateurs de la fiabilité des services d’infrastructure indiquent
qu’en Afrique subsaharienne, près de 50 % des entreprises disposent de leurs
propres installations de production. Ainsi, de nombreux pays en développement
lient précisément l’accès à l’énergie aux questions de sécurité en élargissant la
définition de la sécurité énergétique, de sorte qu’elle englobe la stabilité et la
fiabilité de l’approvisionnement local. [9.3.3.2]
9.3.4 Atténuation des effets du changement climatique et
réduction des incidences sur l’environnement et la santé
Dans le cadre d’un développement durable, il faut veiller à la qualité de l’environnement
et empêcher celui-ci de subir des dommages excessifs. La mise en
place de technologies à grande échelle s’accompagne toujours de compromis sur
l’environnement, et il existe une vaste documentation qui évalue les diverses incidences
environnementales de la large gamme des technologies énergétiques (ÉR,
énergie fossile et nucléaire) selon une perspective ascendante. [9.3.4]
Les incidences sur le climat par le biais des émissions de GES sont généralement
bien documentées, et les analyses du cycle de vie [encadré 9.2] facilitent la comparaison
quantitative des émissions du début à la fin, selon les technologies
employées. Alors qu’un nombre important d’études portent sur les émissions
de polluants atmosphériques et sur l’usage opérationnel de l’eau, il existe peu
d’éléments concernant les incidences des émissions pendant leur cycle de vie sur
l’eau, l’utilisation des sols et la santé, si ce n’est les éléments relatifs à la pollution
de l’air. Les évaluations se concentrent sur les secteurs les mieux couverts par
la documentation, tels que la production d’électricité et les carburants destinés
aux transports pour les émissions de GES. L’énergie servant au chauffage et aux
ménages n’est traitée que brièvement, en particulier pour ce qui concerne la pollution
de l’air et la santé. Les incidences sur la biodiversité et les écosystèmes
dépendent le plus souvent des sites, sont difficiles à quantifier et sont présentées
de façon essentiellement qualitative. Pour tenir compte des charges liées à des
accidents par opposition à un fonctionnement normal, un aperçu est donné des
risques que présentent les technologies énergétiques. [9.3.4]
Les analyses du cycle de vie concernant la production d’électricité indiquent que les
émissions de GES dues à des technologies ÉR sont en général nettement plus faibles
que celles qui sont dues aux technologies fondées sur des combustibles fossiles
et, dans un certain nombre de cas, inférieures à celles des technologies à combustibles
fossiles avec captage et stockage du carbone. La valeur estimée maximale
pour le solaire thermodynamique, l’énergie géothermique, l’énergie hydroélectrique,
124
Résumé technique Résumés
l’énergie marine et l’énergie éolienne est inférieure ou égale à 100 g éqCO2/kWh,
et la valeur médiane pour l’ensemble des ÉR se situe entre 4 et 46 éqCO2/kWh. Le
quartile supérieur de la distribution des estimations pour le solaire photovoltaïque
et la bioénergie est de deux à trois fois supérieur au maximum correspondant aux
autres technologies ÉR. Toutefois, l’équilibre en matière de GES de la production
de bioénergie comporte davantage d’incertitudes: si l’on exclut les changements
d’affectation des sols, la bioénergie pourrait permettre de réduire les émissions de
GES par rapport aux systèmes faisant appel à des combustibles fossiles et d’éviter
des émissions de GES émanant de résidus et de déchets présents dans les décharges
et des coproduits: l’association de la bioénergie et du captage et du stockage du
carbone pourrait permettre de plus amples réductions (figure TS.9.4). [9.3.4.1]
Si l’on tient compte des différences de qualité de l’énergie produite, les incidences
possibles sur le fonctionnement du réseau électrique du fait de l’adjonction de
sources de production variable et des changements directs ou indirects d’affectation
des sols pourraient atténuer les avantages que présente, en matière
d’émissions de GES, le passage à une production d’électricité renouvelable, sans
cependant les réduire à néant. [9.3.4.1]
Certaines valeurs mesurées comme, par exemple, la durée d’amortissement
de l’énergie, qui indique le rendement énergétique des technologies ou des
combustibles, ont diminué rapidement ces dernières années pour certaines technologies
ÉR (par ex. l’énergie éolienne et le solaire photovoltaïque) grâce aux
progrès techniques et aux économies d’échelle. Les technologies faisant appel
169(+12)
50(+10)
24
10
83(+7)
36(+4)
125
32
126
49
10
5
28
11
8
6
42
13
124
26
222(+4)
52(+0)
Nombre
d’estimations
Nombre de
références
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Estimations
distinctes avec CSC
Technologies de production d’électricité à partir de ressources renouvelables
Bioénergie
Photovoltaïque
Solaire thermodynamique
Charbon
Pétrole
Gaz naturel
Énergie géothermique
Énergie hydroélectrique
Énergie nucléaire
Énergie marine
Énergie éolienne
-1 250
-1 500
-1 000
750
250
-250
-750
-500
0
500
1 750
1 250
1 000
1 500
2 000
Émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie (g éqCO2/kWh)
Technologies de production d’électricité
à partir de ressources non renouvelables
Émissions évitées, aucune absorption de GES dans l’atmosphère
*
*
Figure TS.9.4 | Évaluation des émissions de GES sur l’ensemble du cycle de vie (g éqCO2/kWh) pour les grandes catégories de technologies de production d’électricité et pour certaines
technologies intégrées avec captage et stockage du carbone. L’évolution nette des stocks de carbone liée à l’utilisation des sols (s’appliquant essentiellement à la bioénergie et à l’énergie
hydroélectrique issue de réservoirs) et les incidences de la gestion des sols ne sont pas prises en compte. Les estimations négatives1 concernant la bioénergie sont fondées sur des
hypothèses relatives aux émissions évitées en provenance des résidus et déchets présents dans les décharges et des coproduits. Les références et les méthodes employées pour l’étude
sont présentées à l’annexe II. Le nombre d’estimations est supérieur au nombre de références du fait que, dans de nombreuses études, on a envisagé des scénarios multiples. Les chiffres
indiqués entre parenthèses ont trait à des références et à des estimations supplémentaires qui ont permis d’évaluer les technologies recourant au captage et au stockage du carbone. Les
informations sur la distribution concernent les estimations présentées dans la documentation actuelle sur l’évaluation du cycle de vie, et pas nécessairement les extrêmes théoriques ou
pratiques sous-jacents, ainsi que la tendance centrale véritable lorsque l’on considère toutes les conditions de mise en valeur. [Figure 9.8]
Note: 1. Dans le cadre de la terminologie des analyses du cycle de vie présentées dans le présent rapport, les «estimations négatives» se rapportent aux émissions évitées. Contrairement au cas de la bioénergie avec
captage et stockage du carbone, les émissions évitées ne correspondent pas à la suppression d’une certaine quantité de GES dans l’atmosphère.
=H
8 -•
0 □
-- tt
LI
_ a ; t r □
•
125
Résumés Résumé technique
aux combustibles fossiles et à l’énergie nucléaire se caractérisent par des besoins
constants en énergie pour extraire et traiter les combustibles, qui pourraient
prendre une importance accrue à mesure que la qualité de l’approvisionnement
en combustibles traditionnels se réduit et que la part des combustibles non traditionnels
augmente. [9.3.4.1]
Pour évaluer les émissions de GES émanant des carburants destinés aux transports,
on compare des carburants sélectionnés issus du pétrole, des biocarburants de première
génération (éthanol issu de sucre et d’amidon, biogazole issu d’oléagineux
et gazole renouvelable) et des biocarburants sélectionnés de nouvelle génération
issus de la biomasse lignocellulosique (éthanol et gazole de Fischer-Tropsch), selon
la méthode dite du «puits-à-la-roue». Dans cette comparaison, il n’a pas été tenu
compte des émissions de GES émanant des changements directs ou indirects d’affectation
des sols et d’autres effets indirects (comme le rebond de la consommation
de pétrole), mais ces émissions sont abordées séparément ci-après. Le remplacement
de carburants issus du pétrole par des biocarburants donne la possibilité de réduire
les émissions de GES pendant le cycle de vie directement associées à la chaîne d’approvisionnement
en carburants. Alors que les biocarburants de première génération
ont un potentiel relativement modeste d’atténuation des GES (- 19 à 77 g éqCO2/MJ
par rapport à 85 à 109 g éqCO2/MJ pour les carburants issus du pétrole), la plupart
des biocarburants de nouvelle génération (avec des émissions de GES pendant le
cycle de vie se situant entre - 10 et 38 g éqCO2/MJ) pourraient avoir des avantages
plus sensibles sur le plan climatique. Les estimations des émissions de GES pendant
le cycle de vie sont variables et incertaines tant pour les biocarburants que pour les
carburants issus du pétrole, du fait essentiellement des hypothèses concernant certains
paramètres biophysiques, des problèmes méthodologiques et des incertitudes
concernant le lieu et le mode de production des matières premières. [9.3.4.1]
Les émissions de GES pendant le cycle de vie imputables aux changements d’affectation
des sols sont difficiles à quantifier du fait que les pratiques de gestion des
terres et des ressources en biomasse influent fortement sur les avantages liés à
une éventuelle réduction de ces émissions et sur la durabilité de la bioénergie. Les
modifications apportées à l’utilisation ou à la gestion des sols, dues directement
ou indirectement à la production de biomasse utilisable sous la forme de combustibles,
d’électricité ou de chaleur, peuvent entraîner des variations des stocks de
carbone terrestre. Selon l’état antérieur des sols convertis, cela peut soit donner lieu
à d’importantes émissions initiales, avec un délai de quelques décennies à plusieurs
siècles avant que des économies nettes puissent être réalisées, soit améliorer l’absorption
nette de carbone par les sols et la biomasse qui les recouvre. L’évaluation
des effets nets de la bioénergie sur les GES est rendue difficile par des problèmes
d’observation, de mesure et d’attribution des changements indirects d’affectation
des sols, qui dépendent du contexte environnemental, économique, social et stratégique
et qui ne sont ni observables directement, ni faciles à attribuer à une seule
cause. Les estimations indicatives des émissions de GES liées aux changements
directs et indirects d’affectation des sols, induites par plusieurs voies concernant
des biocombustibles de première génération, donnent les tendances centrales
(selon diverses méthodes de prise en compte) à échéance de 30 ans, à savoir 5 à
82 g éqCO2/MJ pour l’éthanol (blé de l’Union européenne, maïs américain, canne
à sucre brésilienne) et 35 à 63 g éqCO2/MJ pour le gazole (soja et colza). [9.3.4.1]
Les incidences de la pollution atmosphérique locale et régionale constituent une
autre catégorie importante d’évaluation, avec des polluants de l’air (particules en
suspension, oxydes d’azote (NOx), dioxyde de soufre (SO2) et composés organiques
volatils autres que le méthane, etc.) qui ont des effets sur le plan mondial [encadré
9.4], régional et local. Par comparaison avec la production d’énergie électrique
fossile, les technologies de production d’énergie électrique fondées sur les ÉR sans
combustion peuvent réduire sensiblement la pollution de l’air aux niveaux régional
et local et atténuer les effets connexes sur la santé (voir la section ci-après). Toutefois,
en ce qui concerne les carburants pour les transports, l’effet du passage à des biocarburants
sur les émissions au niveau de l’échappement n’est pas encore clair. [9.3.4.2]
Les émissions locales de polluants de l’air émanant de la combustion de combustibles
fossiles et de biomasse sont les incidences les plus importantes de l’énergie
sur la santé. La pollution de l’air ambiant et la pollution de l’air à l’intérieur des
bâtiments due à la combustion de charbon et de biomasse traditionnelle ont des
conséquences majeures pour la santé et sont reconnues comme l’une des causes
les plus importantes de morbidité et de mortalité dans le monde, en particulier
pour les femmes et les enfants des pays en développement. En 2000, par exemple,
des quantifications comparatives des risques pour la santé ont montré que plus
de 1,6 million de décès et plus de 38,5 millions d’années de vie corrigées du
facteur invalidité (AVCI) pouvaient être attribués à la fumée présente à l’intérieur
des bâtiments par suite de la combustion de combustibles solides. Outre un
changement de combustibles, les options en matière d’atténuation comprennent
l’amélioration des cuisinières, la ventilation, la conception des bâtiments et l’évolution
des comportements. [9.3.4.3]
Les incidences sur l’eau ont trait à la consommation d’eau, en phase d’exploitation
et en amont, des technologies énergétiques et à la qualité de l’eau. Ces incidences,
qui dépendent des sites, doivent être envisagées par rapport aux ressources et aux
besoins locaux. Certaines technologies ÉR telles que l’énergie hydroélectrique et certains
systèmes bioénergétiques dépendent des disponibilités en eau et peuvent soit
accroître la concurrence, soit atténuer la rareté de l’eau. Dans les régions où l’eau
est rare, des technologies ÉR autres que thermiques (énergie éolienne et photovoltaïque,
par ex.) peuvent produire de l’électricité propre sans imposer de contraintes
supplémentaires sur les ressources en eau. Les technologies ÉR thermiques à
refroidissement traditionnel (par ex. le solaire thermodynamique et la bioénergie
géothermique) peuvent consommer davantage d’eau en cours de fonctionnement
que les technologies qui ne font pas appel à des ÉR. Toutefois, le refroidissement
par voie sèche peut réduire cet impact (figure TS.9.5). Beaucoup d’eau peut être
utilisée dans des processus en amont pour certaines technologies énergétiques, et en
particulier pour l’extraction de combustibles et la production de matières premières
de la biomasse; si l’on inclut cette dernière, l’empreinte actuelle de l’eau pour la production
d’électricité à partir de la biomasse peut être plusieurs centaines de fois plus
élevée que la consommation opérationnelle d’eau dans les centrales thermiques. La
production de matières premières, les activités minières et le traitement des combustibles
peuvent également affecter la qualité de l’eau. [9.3.4.4]
La plupart des technologies énergétiques ont d’importants besoins en matière
d’utilisation des sols lorsque la totalité de la chaîne d’approvisionnement est prise
en compte. Bien que la documentation sur les estimations, pendant le cycle de vie,
de l’utilisation des sols par des technologies énergétiques soit peu abondante, les
éléments disponibles indiquent que cette utilisation des sols pendant le cycle de
vie par des chaînes d’énergie fossile peut être comparable ou supérieure à celle
imputable à des sources d’ÉR. Pour la plupart des sources d’ÉR, les besoins en
matière d’utilisation des sols sont plus importants pendant la phase d’exploitation.
Il y a une exception cependant, à savoir l’intensité en matière d’utilisation des
126
Résumé technique Résumés
sols de la bioénergie émanant de matières premières spécialisées, qui est nettement
plus élevée que celle des autres technologies énergétiques et qui connaît
des variations sensibles du rendement énergétique à l’hectare pour différentes
matières premières et zones climatiques. Un certain nombre de technologies ÉR
(énergie éolienne, des vagues et marine) occupent de vastes zones, mais peuvent
donner lieu à des usages secondaires tels que l’agriculture, la pêche et les loisirs.
[9.3.4.5] Les répercussions (propres aux sites) sur les écosystèmes et la biodiversité
sont liées à l’utilisation des sols. Les répercussions les plus manifestes, qui suivent
diverses voies, se manifestent par une altération physique directe à grande échelle
des habitats et, plus indirectement, par la détérioration de ces habitats. [9.3.4.6]
Figure TS.9.5 | Fourchettes des taux de consommation opérationnelle d’eau correspondant à diverses technologies thermiques et non thermiques de production d’électricité, selon
une étude de la documentation existante (m3/MWh). Les barres représentent des valeurs limites absolues selon la documentation existante et les losanges, des estimations isolées;
N représente le nombre d’estimations prises en compte dans les sources. Les méthodes et les références employées dans cette étude de la documentation disponible sont indiquées à
l’annexe II. On notera que les valeurs élevées pour l’énergie hydroélectrique résultent de quelques études où l’on a mesuré les valeurs brutes de l’évaporation et qu’elles peuvent ne
pas être représentatives (voir l’encadré 5.2). [Figure 9.14]
209 m3/MWh
0
1
2
3
4
5
Consommation opérationnelle d’eau [m3/MWh]
Refroidissement par recirculation Refroidissement
en circuit ouvert
Refroidissement
en piscine
Refroidissement
par voie sèche
Technologies
non thermiques
Refroidissement hybride
Solaire thermodynamique
Vapeur issue de la bioénergie
Biogaz issu de la bioénergie
Énergie nucléaire
Cycle combiné au gaz naturel
Cycle combiné au gaz naturel avec CSC
Charbon
Charbon avec CSC
Cycle combiné du charbon avec gazéification intégrée
Cycle combiné du charbon avec gazéification intégrée et CSC
Vapeur issue de la bioénergie
Énergie nucléaire
Cycle combiné au gaz naturel
Charbon
Vapeur issue de la bioénergie
Énergie nucléaire
Cycle combiné au gaz naturel
Charbon
Solaire thermodynamique
Cycle combiné au gaz naturel
Solaire thermodynamique
Solaire thermodynamique Dish/Stirling
Biogaz bioénergétique
Énergie hydroélectrique
Solaire photovoltaïque
Énergie éolienne
Énergie marine
18
11
4
2
1
1
2
2
2
2
4
2
2
2
1
1
2
2
11
4
7
2
1
1
1
1
1
1
9
4
3
3
3
3
1
1
3
1
7
2
2
1
16
8
1
1
4
4
5
5
1
1
4
3
N:
Sources:
Énergies non renouvelables
■■ Énergies renouvelables
$
I
I
- - -■
• I
I I I I I I I I I I I I . I I I I
127
Résumés Résumé technique
L’évaluation comparative des risques d’accidents est un élément essentiel de
toute évaluation approfondie des aspects liés à la sécurité énergétique et des
performances en matière de durabilité des systèmes énergétiques actuels et à
venir. Les risques qu’impliquent diverses technologies énergétiques pour la société
et l’environnement surviennent non seulement pendant la phase de production
d’énergie proprement dite, mais aussi à toutes les étapes des chaînes énergétiques.
Les risques d’accidents qu’entraînent les technologies ÉR ne sont pas
négligeables, mais la structure souvent décentralisée de ces technologies limite
fortement l’éventualité de conséquences désastreuses en matière de mortalité.
Alors que, dans l’ensemble, les technologies ÉR présentent de faibles taux de mortalité,
les barrages associés à certains projets hydroélectriques peuvent présenter
un risque particulier dépendant de facteurs propres aux sites. [9.3.4.7]
9.4 Incidences des voies de développement durable
sur les énergies renouvelables
Après l’analyse statique des incidences des systèmes actuels et nouveaux faisant
appel aux ÉR sur les quatre objectifs du développement durable, les conséquences,
pour ce développement, d’éventuelles voies de mise en valeur des ÉR à l’avenir
sont évaluées de façon plus dynamique et intègrent donc la composante intertemporelle
du développement durable. Comme on ne peut anticiper les interactions
des voies futures propres aux ÉR et au développement durable en se fondant sur
une analyse partielle de chacune des technologies énergétiques, le débat se fonde
sur les résultats présentés dans la documentation concernant les scénarios, qui,
en général, traite de l’éventail des différentes solutions technologiques envisageables
dans le cadre d’un système énergétique mondial ou régional. [9.4]
La grande majorité des modèles utilisés pour établir les scénarios étudiés (voir
chapitre 10, section 10.2) prennent en compte les interactions des diverses solutions
possibles en matière de production, de transformation et d’exploitation
d’énergie. Les modèles, qui vont de modèles régionaux d’économie énergétique
à des modèles d’évaluation intégrée, sont appelés ici modèles intégrés. Par le
passé, ces modèles ont porté beaucoup plus sur les aspects techniques et macroéconomiques
des transitions énergétiques et, dans ce processus, ont permis
d’obtenir des mesures très globales de la pénétration technologique ou de l’énergie
produite par des sources particulières d’approvisionnement. La capacité de
ces modèles à produire des scénarios à long terme et à nous faire mieux saisir les
rapports entre le développement durable et les ÉR dépend de leur aptitude à tenir
compte des interactions dans un vaste ensemble d’activités humaines à diverses
échelles régionales et temporelles. Les modèles intégrés font l’objet d’avancées
constantes, dont certaines vont être essentielles pour la représentation des préoccupations
en matière de durabilité à l’avenir, par exemple l’augmentation de leur
résolution temporelle et spatiale, la meilleure représentation de la répartition des
richesses au sein des populations et la prise en compte de données plus détaillées
pour la caractérisation du système humain et physique sur la Terre. [9.4]
L’évaluation, axée sur ce qu’indiquent actuellement les analyses fondées sur des
modèles à propos des voies du développement durable et du rôle des ÉR, permet de
déterminer de quelle façon les analyses fondées sur des modèles peuvent être améliorées
pour mieux nous faire comprendre les questions de durabilité à l’avenir. [9.4]
9.4.1 Le développement économique et social
En général, les modèles intégrés optent très nettement pour une macroperspective
et ne tiennent guère compte des mesures avancées sur le plan du bien-être.
[9.2.2, 9.3.1] Ils sont plutôt axés sur la croissance économique, qui, en soi, donne
une mesure insuffisante de la durabilité, mais qui peut servir de mesure indicative
du bien-être dans le contexte de diverses voies de stabilisation. En général, les
scénarios d’atténuation comportent une forte contrainte préliminaire en matière
de durabilité en imposant une limite supérieure aux futures émissions de GES.
Cela entraîne des pertes de bien-être (habituellement mesurées par le PIB ou par
la consommation à laquelle on renonce) fondées sur des hypothèses concernant
la disponibilité et le coût des techniques d’atténuation. En limitant les possibilités
d’accès aux solutions techniques envisageables pour restreindre les GES, on
accroît les pertes de bien-être. D’après des études où l’on évalue spécifiquement
les incidences de la limitation des ÉR pour divers niveaux de stabilisation de la
concentration de GES, une grande disponibilité de toutes les technologies ÉR est
nécessaire pour atteindre de faibles niveaux de stabilisation, et une disponibilité
intégrale des technologies pauvres en carbone, y compris les technologies ÉR,
est essentielle pour maintenir les coûts d’atténuation à des niveaux relativement
faibles, même pour des niveaux de stabilisation moins stricts. [9.4.1]
Pour ce qui est des effets régionaux, les analyses de scénarios indiquent que les pays
en développement sont ceux qui devraient bénéficier le plus de l’augmentation de
la production d’ÉR. Alors qu’il reste encore à résoudre la question des coûts moyens
actualisés élevés de l’énergie pour ce qui concerne les technologies ÉR, ces résultats
laissent à penser que les pays en développement ont la possibilité de sauter des
étapes et d’éviter les voies de développement entraînant de fortes émissions que
les pays développés ont suivies jusqu’à présent. Toutefois, les possibilités régionales
d’atténuation vont varier selon de nombreux facteurs, dont la disponibilité des technologies,
mais aussi la croissance démographique et économique. Les coûts vont aussi
dépendre de l’attribution de droits d’émission échangeables, tant au départ qu’avec le
temps, en vertu d’un régime mondial d’atténuation des effets du climat. [9.4.1]
En général, les analyses de scénarios indiquent les mêmes liens entre les ÉR, l’atténuation
et la croissance économique dans les pays développés et les pays en
développement, sauf que les forces sont habituellement plus importantes dans les
pays non visés à l’annexe I que dans les pays visés à cette annexe, en raison d’une
croissance économique présumée plus rapide et de la charge de l’atténuation qui,
de ce fait, augmente avec le temps. En général, toutefois, dans les structures de
modélisation employées pour produire des scénarios mondiaux à long terme, on fait
l’hypothèse de marchés économiques et d’infrastructures institutionnelles fonctionnant
parfaitement dans toutes les régions du globe. En outre, on ne tient pas compte
des conditions particulières qui existent dans tous les pays, en particulier dans les
pays en développement où ces hypothèses sont particulièrement fragiles. Ces différences
et l’influence qu’elles peuvent avoir sur le développement économique et
social des pays devraient faire l’objet de recherches actives à l’avenir. [9.4.1]
9.4.2 L’accès à l’énergie
À ce jour, les modèles intégrés sont souvent fondés sur les informations
recueillies et l’expérience acquise dans les pays développés et sur des systèmes
énergétiques présumés dans d’autres régions du monde et à diverses étapes de
développement, censés se comporter de la même façon. En général, les modèles
ne rendent pas compte de la dynamique importante et déterminante propre aux
128
Résumé technique Résumés
pays en développement, notamment pour ce qui concerne le choix des combustibles,
l’hétérogénéité des comportements et les économies informelles. Cela fait
obstacle à une évaluation des relations entre les ÉR et de la disponibilité des services
énergétiques à l’avenir pour diverses populations, y compris les tâches de
base au niveau des ménages, les transports et l’énergie nécessaire au commerce,
à l’industrie manufacturière et à l’agriculture. Cependant, quelques modèles ont
commencé à intégrer des facteurs tels que les difficultés possibles d’approvisionnement,
les économies informelles et les diverses catégories de revenus, et à
accroître la résolution en matière de répartition. [9.4.2]
Les analyses de scénarios disponibles sont toujours caractérisées par de grandes
incertitudes. En Inde, les résultats semblent indiquer que la répartition des revenus
dans une société est aussi importante pour améliorer l’accès à l’énergie que
l’accroissement de ces revenus. En outre, un accès croissant à l’énergie n’est
pas nécessairement favorable à tous les aspects du développement durable, le
passage à une énergie moderne au détriment, par exemple, de la biomasse traditionnelle
pouvant simplement consister en un passage aux combustibles fossiles.
En général, les analyses de scénarios disponibles soulignent le rôle des politiques
et des finances dans l’amélioration de l’accès à l’énergie, même si un passage
forcé aux ÉR qui donne accès à des services énergétiques modernes risque d’influer
négativement sur le budget des ménages. [9.4.2]
De nouvelles améliorations de la résolution en matière de répartition et la rigidité
structurelle (l’incapacité de nombreux modèles à rendre compte des phénomènes
sociaux et des changements structurels qui sous-tendent l’utilisation de technologies
énergétiques par les populations) posent des problèmes particuliers. Une
représentation explicite des conséquences énergétiques pour les plus pauvres, les
femmes, des groupes ethniques particuliers dans certains pays ou les habitants
de zones géographiques précises ne fait généralement pas partie de la série de
résultats des modèles mondiaux actuels. Afin de donner un aperçu plus complet
de l’ensemble des solutions possibles en matière d’accès à l’énergie, les modèles
énergétiques devraient, à l’avenir, proposer une représentation plus explicite
des déterminants pertinents (tels que les combustibles traditionnels, les modes
d’électrification ou la répartition des revenus) et lier ces déterminants à des représentations
des divers modes de développement envisageables. [9.4.2]
9.4.3 La sécurité énergétique
Les ÉR peuvent influer sur la sécurité énergétique en réduisant les préoccupations
concernant la disponibilité et la répartition des ressources ainsi que la variabilité des
sources d’énergie. [9.2.2, 9.3.1] Dans la mesure où la mise en valeur des ÉR dans
les scénarios d’atténuation réduit le risque global de perturbations en diversifiant
l’éventail énergétique, le système énergétique est moins susceptible de subir des
ruptures (parfois soudaines) d’approvisionnement en énergie. Dans les scénarios,
ce rôle des ÉR varie selon la forme d’énergie considérée. L’énergie solaire, l’énergie
éolienne et l’énergie marine, qui sont étroitement liées à la production d’électricité,
ont la capacité de remplacer les combustibles fossiles concentrés et de plus en plus
rares dans les bâtiments et le secteur industriel. Si des politiques appropriées d’atténuation
du carbone ont été adoptées, il peut être relativement facile d’éliminer
le carbone dans la production d’électricité. En revanche, la demande de carburants
liquides dans le secteur des transports reste inélastique si aucune percée technologique
n’a lieu. Alors que la bioénergie peut jouer un rôle important, ce rôle dépend
des possibilités de captage et de stockage du carbone, qui pourraient en détourner
l’usage en faveur de la production d’énergie avec CSC – ce qui donnerait lieu à des
émissions nettes négatives de carbone pour le système et à un lissage important
des activités globales d’atténuation. [9.4.1, 9.4.3]
a) b)
Part des pays en développement en matière
de consommation mondiale de pétrole
Réserves de pétrole classique [ZJ]
Consommation cumulée de pétrole de 2010 à 2100 [ZJ]
2005 2020 2040 2060 2080 2100
0
5
10
15
20
25
30
35
0
5
10
15
20
25
30
35
Réserves de
pétrole classique
Base de référence Cat. III + IV Cat. I + II
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Médiane des cat. I + II
Cat. III + IV Médiane des cat. III + IV
Cat. I + II
Base de référence Médiane de référence
Figure TS.9.6 | a) Réserves de pétrole classique par rapport à la consommation cumulée de pétrole projetée (ZJ) de 2010 à 2100 selon les scénarios analysés dans le chapitre 10 pour diverses
catégories de scénarios: scénarios de référence, scénarios des catégories III et IV et scénarios supposant une stabilisation à bas niveau (catégories I + II). Le trait épais bleu foncé correspond à la
médiane, la barre bleu clair, à la fourchette interquartile (du 25e au 75e percentile) et la barre blanche, à l’ensemble des valeurs obtenues selon tous les scénarios analysés. La dernière colonne
indique la fourchette des réserves attestées de pétrole classique récupérable (barre bleu clair) et des réserves supplémentaires estimées (barre blanche). b) Évolution en fonction du temps de
la fourchette de la part du pétrole mondial consommé dans les pays non visés à l’annexe I pour diverses catégories de scénarios, selon les scénarios analysés dans le chapitre 10. [Figure 9.18]
■ ..
■ e
■
129
Résumés Résumé technique
Dans ce cadre, les préoccupations concernant la sécurité énergétique qui sont
apparues par le passé lors des ruptures d’approvisionnement en pétrole sont susceptibles
de persister à l’avenir. Dans les pays en développement, la question va
prendre encore plus d’importance, du fait que leur part dans la consommation
mondiale totale de pétrole va augmenter selon tous les scénarios analysés (figure
TS.9.6b). Tant que les solutions techniques de remplacement du pétrole, comme
les biocombustibles et/ou l’électrification du secteur des transports, ne joueront
pas un rôle prédominant dans les analyses de scénarios, la plupart des scénarios
d’atténuation ne feront pas état de différences spectaculaires entre les scénarios
de référence et les scénarios décisionnels par rapport à la consommation cumulée
de pétrole (figure TS.9.6a). [9.4.3]
L’élargissement du marché de la bioénergie pourrait soulever d’autres problèmes
de sécurité énergétique à l’avenir si ce marché se caractérisait par un faible
nombre de fournisseurs et présentait ainsi des analogies avec le marché actuel du
pétrole. Dans un tel contexte, le risque que les prix des denrées alimentaires soient
tributaires de la volatilité des marchés de la bioénergie devrait être atténué, pour
empêcher des incidences graves sur le développement durable, des prix élevés et
volatils des denrées alimentaires nuisant manifestement aux plus pauvres. [9.4.3]
La mise en place de technologies ÉR variables pose aussi d’autres problèmes
tels que la vulnérabilité aux phénomènes naturels extrêmes ou les fluctuations
internationales des prix, lesquels problèmes ne sont pas encore résolus de façon
satisfaisante par les grands modèles intégrés. De nouvelles activités visant à
accroître la fiabilité des systèmes sont susceptibles d’augmenter les coûts et
de nécessiter un équilibrage (en conservant des stocks d’énergie, par ex.), le
développement d’une production complémentaire souple, le renforcement de l’infrastructure
du réseau et des interconnexions, des technologies de stockage de
l’énergie et la modification des arrangements institutionnels, y compris les mécanismes
réglementaires et du marché. [7.5, 8.2.1, 9.4.3]
Actuellement, les considérations sécuritaires portent généralement sur les questions
de sécurité énergétique les plus importantes de mémoire récente. À l’avenir,
toutefois, certains aspects de la sécurité énergétique pourraient aller bien au-delà
de ces questions, par exemple en rapport avec des apports matériels essentiels
pour les technologies ÉR. Ces vastes questions et les possibilités de les traiter, par
exemple par le recyclage, sont largement absentes des scénarios d’avenir concernant
l’atténuation et les ÉR. [9.4.3]
9.4.4 Atténuation des effets des changements climatiques
et incidences sur l’environnement et la santé dans les
scénarios d’avenir
Remplacer les combustibles fossiles par des ÉR ou d’autres technologies à faible
émission de carbone peut grandement contribuer à réduire les émissions de NOx
et de SO2. Divers modèles incluent une représentation explicite de facteurs tels
que la pollution par les sulfates, qui ont des incidences sur l’environnement et
la santé. Certains résultats de scénarios indiquent que la politique climatique
peut contribuer à des améliorations en matière de pollution atmosphérique
locale (matières particulaires), mais que les politiques de réduction de la pollution
de l’air n’entraînent pas nécessairement à elles seules des réductions des
émissions de GES. Une autre conséquence de certaines trajectoires possibles en
matière d’énergie est l’éventuel changement d’affectation des sols en vue de la
production de biocombustibles. D’après les résultats de certains scénarios, il est
possible que la politique climatique, si elle ne s’accompagne pas d’autres mesures
de politique générale, entraîne un déboisement massif, les sols servant alors à
des cultures bioénergétiques, avec éventuellement des conséquences négatives
pour le développement durable, et notamment pour les émissions de GES. [9.4.4]
Malheureusement, la documentation existante sur les scénarios ne traite pas
explicitement des nombreux éléments non liés aux émissions d’un développement
énergétique durable, par exemple l’exploitation des ressources en eau, les
conséquences des choix énergétiques pour les services aux ménages ou la qualité
de l’air à l’intérieur des bâtiments. Cela s’explique en partie par le fait que les
modèles sont conçus pour étudier des régions plutôt vastes, sans s’arrêter de façon
détaillée sur les revenus ou la répartition géographique. Pour pouvoir procéder
à une large évaluation des incidences environnementales sur le plan régional et
local, il faudrait disposer de modèles prenant en compte des échelles plus réduites
d’incidences géographiques, lesquels modèles font actuellement l’objet d’études.
Enfin, de nombreux modèles ne prévoient pas explicitement l’intégration des résultats
d’analyses du cycle de vie pour les diverses solutions techniques possibles. La
nature de ces incidences et le fait de savoir s’il faut et comment il faut les comparer
selon les catégories et s’il est possible de les intégrer dans de futurs scénarios
pourraient faire à l’avenir l’objet de recherches utiles. [9.4.4]
9.5 Obstacles aux énergies renouvelables et
possibilités offertes par ces énergies dans le
cadre d’un développement durable
La poursuite d’une stratégie de mise en valeur des ÉR dans le contexte d’un
développement durable implique la prise en compte explicite de la plupart de
ses effets environnementaux, économiques et sociaux. Des processus intégrés de
planification, d’élaboration des politiques et de mise en oeuvre devraient faciliter
ce processus grâce à l’anticipation et à l’élimination des obstacles éventuels et à
l’exploitation des possibilités de mise en valeur des ÉR. [9.5]
Il existe des obstacles particulièrement prégnants dans le contexte d’un développement
durable, qui peuvent soit entraver la mise en valeur des ÉR, soit
nécessiter des compromis, les critères d’un développement durable se rapportant
à des obstacles socioculturels, économiques ou relatifs à l’information, à la
sensibilisation et aux marchés. [9.5.1]
Les préoccupations et les obstacles socioculturels ont diverses origines et sont
intrinsèquement liés aux valeurs et aux normes sociétales et individuelles. Ces
valeurs et ces normes influent sur la perception et l’acceptation des technologies
ÉR et sur les incidences éventuelles de leur mise en valeur par des particuliers,
des groupes et des sociétés. Du point de vue du développement durable, des
obstacles peuvent apparaître en raison de l’attention insuffisante portée aux
préoccupations socioculturelles, qui incluent des obstacles liés au comportement;
aux habitats naturels et aux sites du patrimoine naturel et humain, y compris les
incidences sur la biodiversité et les écosystèmes ; à l’esthétique des paysages; à
l’exploitation des ressources en eau et des sols et aux droits concernant cette
exploitation ainsi qu’à leur disponibilité pour des usages concurrentiels. [9.5.1.1]
La sensibilisation du public et son adhésion constituent un élément important
de la nécessité d’élargir rapidement et suffisamment la mise en valeur des ÉR
pour atteindre les objectifs d’atténuation des effets des changements climatiques.
130
Résumé technique Résumés
Une mise en oeuvre à grande échelle ne peut réussir qu’avec la compréhension
et l’appui du public. Cela peut exiger des activités de communication spécialisées
à propos des résultats et des opportunités concernant les applications à
grande échelle. Parallèlement, toutefois, la participation du public aux décisions
en matière de planification et la prise en compte des questions d’impartialité et
d’équité dans la répartition des avantages et des coûts de la mise en valeur d’ÉR
jouent un rôle également important et ne peuvent éludées. [9.5.1.1]
Dans les pays en développement, le caractère limité des compétences techniques
et commerciales et l’absence de systèmes d’appui technique sont particulièrement
manifestes dans le secteur de l’énergie, où la sensibilisation et la diffusion de l’information
concernant les options disponibles et appropriées en matière d’ÉR parmi les
consommateurs éventuels sont des facteurs clés de l’assimilation et de la création de
marchés. Les lacunes en matière de sensibilisation sont souvent considérées comme
le principal facteur affectant la mise en valeur des ÉR et la création de petites et
moyennes entreprises qui contribuent à la croissance économique. De plus, il faut
mettre l’accent sur la capacité des acteurs privés d’élaborer, de mettre en oeuvre et
de mettre en valeur des technologies ÉR, laquelle inclut une capacité technique et
commerciale croissante à microniveau et au niveau des entreprises. [9.5.1.2]
Outre la rationalité, les attitudes à propos des ÉR reposent sur des émotions et
des considérations d’ordre psychologique. Pour que la mise en valeur des ÉR et les
efforts et stratégies déployés en matière d’information et de sensibilisation soient
couronnés de succès, il faut en tenir explicitement compte. [9.5.1.2]
Afin d’évaluer l’économie des ÉR dans le contexte d’un développement durable, il
faut en envisager explicitement les coûts et les avantages sur le plan social. Les ÉR
doivent être évaluées par rapport à des critères quantifiables concernant la rentabilité,
l’opportunité sur le plan régional et les conséquences pour l’environnement
et la répartition. La taille du réseau et les technologies sont des déterminants
essentiels de la viabilité économique des ÉR et de leur compétitivité par rapport
aux énergies non renouvelables. On constate souvent que des technologies ÉR
appropriées qui sont économiquement viables permettent de faciliter l’accès à
des énergies hors réseau en milieu rural, en particulier pour de petites applications
hors réseau ou en miniréseau. [9.5.1.3]
Si la mise en valeur d’ÉR est viable du point de vue économique, d’autres
obstacles économiques et financiers peuvent cependant la freiner. Des coûts d’investissement
initiaux élevés, notamment pour l’installation et la connexion au
réseau, sont des exemples d’obstacles fréquemment observés à la mise en valeur
des ÉR. Dans les pays en développement, des systèmes de politique générale et
de soutien aux entrepreneurs sont nécessaires, parallèlement à la mise en valeur
des ÉR, pour stimuler la croissance économique et le développement durable
et pour catalyser l’économie monétaire rurale et périurbaine. L’insuffisance des
données sur les ressources potentielles se répercute directement sur les incertitudes
concernant la disponibilité de ces ressources, ce qui risque de se traduire
par des primes de risque plus élevées pour les investisseurs et les initiateurs de
projets. L’internalisation des coûts externes environnementaux et sociaux entraîne
souvent des modifications dans le classement des diverses sources d’énergie et
technologies énergétiques, avec des enseignements importants concernant les
objectifs et les stratégies du développement durable. [9.5.1.3]
Les stratégies relatives au développement durable sur le plan international, national
et local ainsi que dans les secteurs privé et non gouvernemental de la société
peuvent contribuer à éliminer les obstacles et à créer des opportunités pour la
mise en valeur des ÉR, en intégrant les politiques et les pratiques concernant les
ÉR et le développement durable. [9.5.2]
L’intégration des politiques relatives aux ÉR dans des stratégies nationales et locales
en faveur d’un développement durable (explicitement approuvées lors du Sommet
mondial de 2002 sur le développement durable) donne un cadre dont les pays peuvent
s’inspirer pour choisir des stratégies efficaces concernant le développement
durable et les ÉR et les harmoniser avec les mesures internationales de politique
générale en vigueur. Dans ce but, les stratégies nationales devraient inclure l’élimination
des mécanismes financiers actuels qui s’opposent à un développement durable.
Par exemple, la suppression des subventions en faveur des combustibles fossiles
peut favoriser un usage accru ou même une pénétration sur le marché des ÉR, mais
toute réforme des subventions en faveur des technologies ÉR doit répondre aux
besoins précis des plus pauvres et exige donc une analyse au cas par cas. [9.5.2.1]
Le mécanisme pour un développement propre établi au titre du Protocole de Kyoto
est un exemple pratique de mécanisme favorisant un développement durable qui
internalise les coûts externes environnementaux et sociaux. Toutefois, il n’existe pas
de normes internationales pour l’évaluation de la durabilité (y compris des indicateurs
comparables concernant le développement durable) qui puissent pallier les
insuffisances du système existant en vue de l’approbation de cette durabilité. De
nombreuses propositions servant d’éléments en vue des négociations concernant le
régime climatique après 2012 ont été formulées à propos de la façon de modifier le
mécanisme pour un développement propre afin de mettre en place des mécanismes
nouveaux ou améliorés dans la perspective d’un développement durable. [9.5.2.1]
On peut envisager la possibilité, pour les ÉR, de jouer un rôle dans les stratégies
nationales de développement durable en intégrant les objectifs du développement
durable et des ÉR dans des politiques de développement et en concevant
des stratégies sectorielles pour les ÉR qui contribuent aux buts d’une croissance
verte et d’un développement durable à faible émission de carbone, y compris en
brûlant des étapes. [9.5.2.1]
Au niveau local, des initiatives concernant le développement durable prises par
des villes, des autorités locales et des organisations privées et non gouvernementales
peuvent impulser une évolution et contribuer à vaincre les résistances
locales à la mise en place d’ÉR. [9.5.2.2]
9.6 Synthèse, lacunes dans les connaissances
et besoins futurs en matière de recherche
Les ÉR peuvent contribuer à divers degrés à un développement durable et aux
quatre objectifs connexes évalués. Bien que les avantages en matière de réduction
des incidences sur l’environnement et la santé puissent sembler très clairs,
la contribution précise au développement économique et social, par exemple, est
plus ambigu. En outre, les pays peuvent accorder aux quatre objectifs du développement
durable une priorité dépendant de leur niveau de développement.
Cependant, dans une certaine mesure, les objectifs du développement durable
sont étroitement liés entre eux. L’atténuation des effets du changement climatique
est en soi une condition préalable nécessaire à tout développement économique
et social fructueux dans de nombreux pays en développement. [9.6.6]
131
Résumés Résumé technique
Si l’on suit cette logique, on peut évaluer la réduction des effets du changement
climatique selon le paradigme d’un développement durable fort, en imposant des
objectifs en matière d’atténuation comme contraintes pour les futures voies de développement.
Si l’on met en balance l’atténuation des effets du changement climatique
et la croissance économique ou d’autres critères socioéconomiques, le problème se
circonscrit au paradigme d’un développement durable faible, qui autorise des compromis
entre ces objectifs et l’emploi d’analyses du type coûts-avantages afin de
donner une orientation lors de la fixation de leurs degrés de priorité respectifs. [9.6.6]
Cependant, l’incertitude et l’ignorance, qui sont des éléments inhérents à toute voie
de développement, et l’existence de coûts d’opportunité associés et éventuellement
«élevés à un point inadmissible» vont exiger des ajustements permanents. À
l’avenir, les modèles intégrés pourraient être en mesure d’établir un lien plus étroit
entre les paradigmes d’un développement durable faible ou élevé en vue de la prise
de décisions. Dans un cadre bien défini, ces modèles pourraient permettre d’étudier
des scénarios concernant diverses voies d’atténuation en tenant compte des
objectifs restants en matière de développement durable, en incluant des indicateurs
ascendants importants et appropriés. Selon le type de modèle, ces voies de développement
pourraient être optimisées en vue d’obtenir des résultats bénéfiques sur
le plan social. Toutefois, l’intégration de données d’analyses du cycle de vie pour les
émissions de GES sera essentielle en vue, en premier lieu, d’une définition claire des
niveaux de stabilisation opportuns de la concentration de GES. [9.6.6]
Afin d’approfondir les connaissances concernant les rapports entre développement
durable et ÉR et de trouver des réponses à la question de la transformation
efficace, économiquement valable et socialement acceptable du système énergétique,
il convient d’intégrer davantage les aperçus des sciences sociales, naturelles
et économiques (par ex. au moyen d’analyses des risques) en tenant compte des
diverses dimensions de la durabilité (notamment intertemporelle, spatiale et
intergénérationnelle). À ce jour, la base de connaissances se limite souvent à des
vues très étroites émanant de secteurs précis de la recherche, qui ne tiennent pas
pleinement compte de la complexité de la question. [9.7]
10. Potentiel et coûts des mesures
d'atténuation
10.1 Introduction
Les estimations des émissions futures de gaz à effet de serre sont étroitement
liées à l’évolution de nombreuses variables, notamment la croissance économique,
l’accroissement démographique, la demande d’énergie, les ressources
énergétiques et les coûts et performances futurs des systèmes d’approvisionnement
en énergie et des technologies d’utilisation finale. Les politiques qui
seront appliquées dans les domaines de l’atténuation et autres influeront
également sur la mise en valeur des technologies d’atténuation et, par conséquent,
sur les émissions de gaz à effet de serre et la capacité de satisfaire
les objectifs ayant trait au climat. Lorsque l’on veut étudier la contribution
éventuelle des énergies renouvelables aux initiatives prises en matière d’atténuation
des effets des changements climatiques [voir la figure 10.14], il faut
considérer tous ces facteurs simultanément, même s'il n’est actuellement pas
possible de prévoir avec certitude comment ceux-ci pourront évoluer dans les
prochaines décennies. [10.1]
Les questions relatives à la contribution future des sources d’énergie renouvelable,
en particulier pour ce qui concerne la diminution des émissions de gaz à
effet de serre, doivent être étudiées dans ce contexte général. Le chapitre 10 traite
ce sujet en se fondant sur 164 scénarios à moyen et long terme issus de modèles
intégrés à grande échelle. L’analyse englobe les niveaux mondiaux de mise en
valeur de ces énergies tirés de scénarios publiés récemment et relève nombre
des principaux facteurs en jeu dans les variations observées parmi les différents
scénarios (soulignons que le présent chapitre porte uniquement sur des scénarios
déjà publiés et n’en propose pas de nouveaux). Elle considère à la fois l’ensemble
du secteur des énergies renouvelables et chacune des technologies ÉR. Il est tenu
compte de l’importance des interactions et de la concurrence avec d’autres technologies
ainsi que de l’évolution de la demande d’énergie en général. [10.2]
Cette analyse à grande échelle est complétée par une évaluation plus détaillée de
la mise en valeur future de ces technologies, illustrée au moyen de quatre des 164
scénarios. Les scénarios retenus couvrent un éventail d’attentes concernant les
caractéristiques des énergies renouvelables, se fondent sur les différentes méthodologies
employées et englobent différents niveaux de stabilisation de la concentration
des gaz à effet de serre. Cette approche permet d’étudier plus en détail le rôle que
devraient jouer les énergies renouvelables dans les efforts d’atténuation des effets
des changements climatiques, en différenciant les applications (production d’électricité,
chauffage et refroidissement, transports) et les régions. [10.3]
Comme l'évolution des énergies renouvelables est grandement déterminée par les
coûts, on étudie ensuite de manière générale les courbes et les aspects qui s’y
rapportent, en commençant par une évaluation des forces et lacunes des courbes
d’approvisionnement en rapport avec les énergies renouvelables et l’atténuation
des émissions de gaz à effet de serre et en poursuivant par l’examen des documents
publiés portant sur les courbes d’approvisionnement en énergie renouvelable par
région, ainsi que sur les courbes des coûts de réduction pour ce qui est des efforts
d’atténuation basés sur des sources d’énergie renouvelable. [10.4]
Les coûts relatifs à la commercialisation et à la mise en valeur des technologies
ÉR sont ensuite pris en compte. Le présent chapitre examine les coûts actuels ainsi
que leur évolution future probable. Afin de mieux anticiper l’évolution future des
volumes de marché et des besoins en matière d’investissements à partir des résultats
des quatre scénarios choisis, on examine les investissements dans le secteur
des énergies renouvelables, notamment en vue de déterminer ce qui pourrait être
nécessaire pour atteindre des objectifs ambitieux en matière de protection contre
les effets du climat. [10.5]
Les mesures économiques standard ne couvrent pas l’ensemble des coûts. Les coûts
et avantages sociaux et environnementaux d’une mise en valeur accrue des technologies
ÉR dans le contexte de l’atténuation des effets des changements climatiques
et du développement durable sont, par conséquent, récapitulés et étudiés. [10.6]
10.2 Synthèse des scénarios d’atténuation
pour différentes stratégies en matière
d’énergies renouvelables
On dispose maintenant d'un nombre accru d’analyses de scénarios
intégrés susceptibles de donner des renseignements pertinents sur la
contribution potentielle des énergies renouvelables aux futurs systèmes
132
Résumé technique Résumés
Niveaux de concentration
du CO2
Catégorie I (< 400 ppm)
Catégorie II (400-440 ppm)
Catégorie III (440-485 ppm)
Catégorie IV (485-600 ppm)
Niveaux de référence
0 20 40 60 0 20 40 60 80
2030
0 100 200 300 400
0 100 200 300 400
N=161
2050
N=164
Approvisionnement en énergie primaire renouvelable [EJ/an]
Émissions de CO2 émanant
de combustibles fossiles et de
procédés industriels (Gt CO2/an)
Émissions de CO2 émanant de
combustibles fossiles et de procédés
industriels (Gt CO2/an)
Catégorie I
Catégorie II
Catégorie III
Catégorie IV
Niveaux de référence
Catégorie I
Catégorie II
Catégorie III
Catégorie IV
Niveaux de référence
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Figure TS.10.1 | Approvisionnement mondial en énergie primaire renouvelable (équivalent direct), d'après 164 scénarios à long terme, en fonction des émissions de CO2 issues de
la combustion de combustibles fossiles ou d’origine industrielle en 2030 et 2050. Les catégories de concentration de CO2 dans l’atmosphère en 2100 sont indiquées au moyen d’un
codage couleur. Les barres à droite des nuages de points indiquent les niveaux de mise en valeur des énergies renouvelables pour chacune des catégories de concentration. Les traits
noirs épais correspondent aux médianes, les parties colorées, aux intervalles interquartiles (25e au 75e percentile) et les extrémités de la partie blanche des barres, à la fourchette
complète des résultats obtenus avec l'ensemble des scénarios étudiés. Les croix grises correspondent à la situation en 2007. Les coefficients de corrélation de Pearson pour les deux
jeux de données sont de - 0,40 (2030) et - 0,55 (2050). Pour des questions de communication des données, seuls 161 scénarios (sur un ensemble complet de 164 scénarios) ont été
pris en compte dans les résultats pour 2030 indiqués ici. Si certains niveaux de mise en valeur des énergies renouvelables sont inférieurs à ceux d’aujourd’hui, c’est en raison des sorties
de modèle et de la disparité des méthodes de prise en compte de la biomasse traditionnelle. [Figure 10.2]
d’approvisionnement énergétique et mesures d’atténuation des effets des
changements climatiques. Afin de pouvoir mieux comprendre de façon générale
le rôle joué par les énergies renouvelables dans les efforts d’atténuation
et leur influence sur les coûts associés, on a passé en revue 164 scénarios à
moyen et long terme issus de 16 modèles mondiaux intégrés d’évaluation
des coûts énergétiques. Les scénarios, qui ont été compilés par sollicitation
directe, couvrent un large éventail de concentrations de CO2 (350 à 1 050
ppm d’ici 2100) correspondant à des scénarios d’atténuation et à des scénarios
de référence. [10.2.2.1]
Même si ces scénarios figurent au nombre des systèmes de représentation
les plus récents et les plus modernes dans les domaines de
l’atténuation des effets climatiques et du rôle des énergies renouvelables
à moyen et à long terme, il convient de les interpréter avec prudence,
comme dans le cas de toute analyse portant sur les décennies à venir.
Tous ces scénarios ont été établis au moyen d’une modélisation quantitative,
mais les différents modèles employés présentent des variations
considérables au niveau du détail et de la structure. Par ailleurs, les scénarios
retenus ne constituent pas un échantillon aléatoire des scénarios
possibles qui pourraient servir à une analyse formelle de l’incertitude.
Certains groupes de modélisation ont proposé davantage de scénarios
que d’autres. Dans les analyses d’ensemble de scénarios fondées sur la
compilation de scénarios provenant de diverses études, comme dans le
cas présent, il existe une tension inévitable entre le fait que les scénarios
ne constituent pas vraiment un échantillon aléatoire et la constatation
que la variabilité des scénarios permet de se faire une idée précise, et
souvent claire, de nos connaissances sur les conditions futures, ou de nos
lacunes à cet égard. [10.2.1.2, 10.2.2.1]
Une question fondamentale relative à la contribution des énergies renouvelables
aux efforts d’atténuation des effets climatiques est le degré de corrélation de
leur niveau de mise en valeur avec les concentrations atmosphériques à long
terme de CO2 ou les objectifs climatiques connexes. En étudiant les scénarios, on
note que, même s’il existe une forte corrélation entre l'évolution des émissions
fossiles et industrielles de CO2 et les objectifs à long terme en matière de concentration
de CO2 dans l’ensemble des scénarios, la relation entre la mise en valeur
des énergies renouvelables et les objectifs de concentration est beaucoup moins
évidente (figure TS.10.1). La mise en valeur des ÉR a généralement tendance
à augmenter en fonction du caractère plus ou moins ambitieux de l’objectif
poursuivi, mais on remarque une énorme fluctuation entre les niveaux de mise
en valeur des ÉR pour un objectif donné. Par exemple, dans les scénarios où le
niveau de stabilisation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère est fixé à
moins de 440 ppm (catégories I et II), les niveaux médians de mise en valeur des
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133
Résumés Résumé technique
Figure TS.10.2 | Approvisionnement mondial en énergie primaire fossile à émission libre (diagramme de gauche; équivalent direct) et en énergie primaire à faible émission de carbone
(diagramme de droite; équivalent direct) d'après 164 scénarios à long terme, en 2050, en fonction des émissions de CO2 d’origine fossile et industrielle. L’énergie à faible émission de carbone
englobe l'énergie renouvelable, l’énergie fossile avec captage et stockage du carbone (CSC) et l’énergie nucléaire. Les catégories de concentration de CO2 dans l’atmosphère en 2100 sont
indiquées au moyen d’un codage couleur. Les croix bleues correspondent à la situation en 2007. Les coefficients de corrélation de Pearson pour les deux jeux de données sont de 0,97 (énergie
fossile à émission libre) et - 0,68 (énergie à faible émission de carbone). Pour une question de présentation des données, sur les 164 scénarios d'origine, seuls 153 scénarios sont pris en compte
dans les résultats concernant l’énergie primaire fossile à émission libre et 161 scénarios dans ceux concernant l’énergie primaire à faible émission carbone indiqués ici. [Figure 10.4, diagramme
de droite, figure 10.5, diagramme de droite]
0 20 40 60 80
0 200 400 600 800
80
Emissions [Gt CO2/yr]
N=153
2050
Émissions de CO2 d’origine fossile et industrielle [Gt CO2/an]
Approvisionnement mondial en énergie primaire fossile à émission libre [EJ/an]
N=153 N=164
0 200 400 600 800
0 200 400 600 800
0 20 40 60 80 0 20 40 60 80
2030
Fossil and Industrial CO2 Emissions yr]
Low−Carbon Primary Energy Supply [EJ/yr]
N=161
Category I (<400 ppm)
Category II (400−440 ppm)
Category III (440−485 ppm)
Category IV (485−600 ppm)
Baselines
2050
Émissions de CO2 d’origine fossile et industrielle [Gt CO2/an]
Approvisionnement mondial en énergie primaire à faible émission
de carbone [EJ/an]
ÉR sont de 139 EJ/an en 2030 et de 248 EJ/an en 2050, les niveaux les plus élevés
atteignant 252 en 2030 et 428 en 2050. Ces chiffres sont considérablement plus
élevés que ceux des scénarios de référence, même s’il est reconnu que l’éventail
des niveaux de mise en valeur des ÉR dans chacune des catégories de stabilisation
du CO2 est large. [10.2.2.2]
Il importe également de souligner qu’en dépit des variations, les valeurs absolues
de la mise en valeur des ÉR sont beaucoup plus élevées que les valeurs actuelles,
dans la grande majorité des scénarios. En 2008, l’approvisionnement mondial en
énergie primaire renouvelable, selon la méthode de l’équivalent direct, s’établissait
à approximativement 64 EJ/an. La plus grande part, environ 30 EJ/an, consistait
en biomasse traditionnelle. En revanche, de nombreux scénarios indiquent que la
mise en valeur des ÉR d'ici 2030 aura au moins doublé par rapport à aujourd’hui,
avec, dans la plupart des cas, une diminution de la biomasse traditionnelle, ce
qui suppose un accroissement notable des sources non traditionnelles d’énergie
renouvelable. D’ici 2050, les niveaux de mise en valeur des ÉR dans la plupart des
scénarios sont supérieurs à 100 EJ/an (valeur médiane à 173 EJ/an), atteignent
200 EJ/an dans de nombreux scénarios et, parfois même, plus de 400 EJ/an. Étant
donné que l’utilisation de la biomasse traditionnelle diminue selon la plupart
des scénarios, ceux-ci font état d’une augmentation de la production d’énergie
renouvelable (en excluant la biomasse traditionnelle) d’un facteur variant approximativement
de trois à plus de dix. Plus de la moitié des scénarios attribuent aux
énergies renouvelables une part de plus de 17 % de l’approvisionnement total en
énergie primaire en 2030, et de plus de 27 % en 2050. D'après certains scénarios,
cette part pourrait même atteindre environ 43 % en 2030 et 77 % en 2050. Après
cette date, les niveaux de mise en valeur sont encore plus élevés. Il s’agit d’un
accroissement considérable de la production d’énergie issue des ÉR. [10.2.2.2]
En fait, la mise en valeur des énergies renouvelables est assez importante
dans nombre des scénarios de référence sans niveau défini de stabilisation
des concentrations de gaz à effet de serre. D’après les projections, d’ici 2030,
les niveaux de mise en valeur des ÉR pourraient atteindre à peu près 120
EJ/an, de nombreux scénarios de référence donnant des résultats de plus
de 100 EJ/an en 2050 et, parfois même, de 250 EJ/an. Ces chiffres élevés
se fondent sur une série d’hypothèses, par exemple celle selon laquelle la
consommation d’énergie continuera de beaucoup augmenter au cours du
siècle, celles concernant la capacité des énergies renouvelables à améliorer
l’accès à l’énergie, celles sur la disponibilité des ressources fossiles et d'autres
hypothèses (notamment la réduction des coûts et l’augmentation de la performance
des technologies ÉR) qui rendraient ces technologies de plus en
plus compétitives dans de nombreuses applications, même en l'absence de
politiques climatiques. [10.2.2.2]
L’incertitude concernant le rôle joué par les énergies renouvelables dans l’atténuation
des effets des changements climatiques provient de l’incertitude liée à un
certain nombre de facteurs importants qui influent sur la mise en valeur de ces énergies.
Deux de ces facteurs sont la hausse de la demande d’énergie et la concurrence
avec les autres options de réduction des émissions de CO2 (en particulier l’énergie
nucléaire et l’énergie fossile avec captage et stockage du carbone). Afin de satisfaire
les objectifs à long terme en matière de climat, il convient de réduire les émissions
de CO2 provenant de sources énergétiques et d’autres sources anthropiques. Pour
chacun de ces objectifs, le niveau de réduction est relativement bien défini; il existe
une bonne corrélation entre les émissions fossiles et industrielles de CO2 et l’utilisation
d’énergie fossile à émission libre dans l’ensemble des scénarios (figure
TS.10.2). La demande d’énergie à faible émission de carbone (y compris les énergies
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134
Résumé technique Résumés
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450 ppmv
CO2
450 ppmv
CO2
450 ppmv
CO2
400 ppmv
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550 ppmv
éqCO2
400 ppmv
éqCO2 (*)
550 ppmv
éqCO2
400 ppmv
éqCO2 (*)
550 ppmv
éqCO2
450 ppmv
éqCO2
550 ppmv
éqCO2
550 ppmv
éqCO2 (*)
DNE21+ MESSAGE (EMF22) MERGE-ETL (ADAM) POLES (ADAM) ReMIND (ADAM) WITCH
(RECIPE)
IMACLIM
(RECIPE)
ReMIND
(RECIPE)
Sans CSC et énergie nucléaire limitée
Énergie nucléaire limitée
Sans CSC
Standard
Augmentation de la part mondiale d’énergie primaire renouvelable
(évolution en pourcentage par rapport au scénario de référence)
Non évaluée
Non évaluée
Non évaluée
Non évaluée
Non évaluée
Non évaluée
Non évaluée
X
Non évaluée
Figure TS.10.3 | Augmentation de la part mondiale d’énergie primaire renouvelable (équivalent direct) en 2050, d'après certains scénarios contraints sur le plan technologique par
rapport aux scénarios de référence respectifs. Le «X» indique que la valeur de concentration pour le scénario n’a pas été atteinte. La définition des cas «énergie nucléaire limitée» et
«sans captage ni stockage du carbone» varie d’un modèle à l’autre. Les scénarios DNE21+, MERGE-ETL et POLES correspondent à une élimination de l’énergie nucléaire à des rythmes
différents; les scénarios MESSAGE limitent l’utilisation de cette forme d’énergie à 2010; et les scénarios REMIND, IMACLIM et WITCH restreignent la contribution de l’énergie nucléaire
à celle établie dans les scénarios de référence, ce qui peut encore donner lieu à une augmentation importante par rapport aux niveaux d’utilisation actuels. Le scénario REMIND (ADAM)
400 ppmv sans CSC se réfère à un scénario où le stockage cumulé de CO2 est limité à 120 Gt CO2. Le scénario MERGE-ETL 400 ppmv sans CSC permet un stockage cumulé de CO2
d’environ 720 Gt CO2. Le scénario POLES 400 ppmv d'équivalent CO2 sans CSC étant irréalisable, le niveau de concentration respectif du scénario indiqué ici a été assoupli d’environ
50 ppm CO2. Le scénario DNE21+ est estimé approximativement à 550 ppmv d’équivalent v, à partir de l’évolution des émissions jusqu’à 2050. [Figure 10.6]
renouvelables, l’énergie nucléaire et l’énergie fossile avec captage et stockage du
carbone) correspond simplement à la différence entre la demande totale d’énergie
primaire et la production d’énergie fossile à émission libre; autrement dit, toute énergie
qui ne peut être fournie par les combustibles fossiles à émission libre en raison
des contraintes climatiques doit l'être par une source d'énergie à faible émission de
carbone ou par le biais de mesures visant à réduire la consommation d’énergie. Les
scénarios font toutefois état d’une incertitude énorme au sujet de l’accroissement de
la demande énergétique, en particulier dans les décennies à venir. Cette fluctuation
est généralement beaucoup plus grande que l’effet des mesures d’atténuation sur
la consommation d’énergie. On observe donc une grande variabilité au niveau de
l’énergie à faible émission de carbone pour tout objectif de concentration donné de
CO2, en raison de la variabilité de la demande d’énergie (figure TS.10.2). [10.2.2.3]
La concurrence entre les énergies renouvelables, l’énergie nucléaire et l’énergie
fossile avec CSC accroît encore davantage la variabilité de la relation entre la mise
en valeur des ÉR et les objectifs de concentration de CO2. Le coût, la performance
et la disponibilité des autres solutions possibles du point de vue de l’offre sont
également entachés d’incertitude. Si l’option consistant à utiliser ces autres technologies
d’atténuation du côté de l’offre est contrainte – en raison du coût et de la
performance, mais éventuellement aussi d’obstacles sur le plan environnemental,
social ou de la sécurité nationale –, alors, toute chose étant par ailleurs égale, les
niveaux de mise en valeur des ÉR seront plus élevés (figure TS.10.3). [10.2.2.4]
On note par ailleurs la très grande variabilité des caractéristiques de mise en
valeur des différentes technologies ÉR. Les échelles absolues de mise en valeur
varient beaucoup entre les technologies, et les niveaux de mise en valeur varient
davantage pour certaines technologies que pour d’autres (figures TS.10.4 et
TS.10.5). De plus, l’échelle temporelle de mise en valeur diffère selon la source
d’énergie renouvelable considérée, ce qui correspond en grande partie à la disparité
des niveaux actuels de mise en valeur et (souvent) des hypothèses associées
concernant la maturité technologique relative. [10.2.2.5]
Les scénarios indiquent généralement que la mise en valeur des ÉR est plus
intense, à la longue, dans les pays non visés à l’annexe I que dans les pays visés
à l'annexe I. Presque tous les scénarios se fondent sur l’hypothèse selon laquelle
la croissance économique et la demande d’énergie seront plus élevées, à un
moment ou à un autre, dans les pays non visés à l’annexe I que dans les autres
pays. Il en résulte que les pays non visés à l’annexe I génèrent une part de plus
en plus importante d’émissions de CO2 dans les scénarios de référence ou sans
politiques en la matière et devront donc procéder à des réductions plus notables
avec le temps (figure TS.10.4). [10.2.2.5]
Une autre question fondamentale concernant les énergies renouvelables et l’atténuation
est la relation qui existe entre ces énergies et les coûts des mesures
d'atténuation. Un certain nombre d’études ont opté pour des scénarios dont la
sensibilité assume des contraintes en ce qui a trait à la mise en valeur des diverses
options d’atténuation, y compris les énergies renouvelables ainsi que l’énergie
nucléaire et l’énergie fossile avec CSC (figures TS.10.6 et TS.10.7). Ces études révèlent
que les coûts de l’atténuation sont plus élevés lorsque des options, y compris
les énergies renouvelables, ne sont pas disponibles. En fait, la sanction en matière
de coût pour les limites imposées aux énergies renouvelables est souvent au
moins du même ordre de grandeur que celle pour les limites concernant l’énergie
nucléaire et l’énergie fossile avec CSC. Les études en question indiquent également
qu’il peut s’avérer impossible d’établir des objectifs de concentration plus ambitieux
en l’absence d’options fondées sur les énergies renouvelables ou d’autres
options à faible émission de carbone. Parallèlement, lorsqu’on tient compte de
■
■
■
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135
Résumés Résumé technique
Figure TS.10.4 | Approvisionnement mondial en énergie primaire renouvelable (équivalent direct) par source
pour les pays visés (A1) et non visés (NA1) à l’annexe I, d'après 164 scénarios à long terme, à l’horizon
2030 et 2050. Les traits noirs épais correspondent à la médiane, la partie colorée des barres à l'intervalle
interquartile (25e au 75e percentile) et les extrémités de la partie blanche des barres à la fourchette complète
pour l’ensemble des scénarios. Selon la source, le nombre de scénarios utilisés pour obtenir ces chiffres varie
de 122 à 164. Même s’ils sont utiles pour interpréter l’information, il importe de souligner que les 164 scénarios
ne constituent pas à proprement parler un échantillon aléatoire pouvant servir aux analyses statistiques
officielles. (L’une des raisons pour lesquelles l’approvisionnement bioénergétique semble plus élevé que celui
assuré à partir d’autres sources est que l'on a recouru à la méthode de l’équivalent direct pour représenter
l’énergie primaire. La bioénergie est considérée avant sa conversion en combustibles, comme l’éthanol, ou en
électricité. Les autres technologies produisent surtout (mais pas uniquement) de l’électricité et sont comptabilisées
en fonction de l’énergie électrique produite. Si l’on avait recouru aux équivalences primaires, au moyen
de la méthode de substitution, plutôt qu’aux équivalences directes, la production d’énergie à partir d’énergies
renouvelables autres que la biomasse aurait été trois fois plus importante que celle qui figure ici.) L’énergie
marine n’apparaît pas, car un nombre très réduit de scénarios prend en compte cette technologie. [Figure 10.8]
concentration des gaz à effet de serre. Les scénarios d’atténuation sélectionnés
sont ReMIND-RECIPE de l’Institut Potsdam, MiniCAM EMF 22 de l’Energy
Modelling Forum Study 22 et Energy [R]evolution du Centre aérospatial allemand,
de Greenpeace International et de l'EREC (ER 2010). Ces scénarios constituent
des exemples, mais ne sont pas représentatifs à proprement parler. Ils illustrent
toutefois quatre voies futures possibles fondées sur différentes méthodologies et
un large éventail d’hypothèses. Ils correspondent à différentes perspectives de
mise en valeur des ÉR, allant d’une situation de référence type à un scénario
optimiste qui assume notamment qu'avec le soutien de politiques appropriées,
la forte dynamique (les taux d’augmentation élevés) que l’on connaît aujourd’hui
dans le secteur pourrait être maintenue. [10.3.1]
La figure TS.10.8 donne un aperçu de la production d’énergie primaire selon la
source pour les quatre scénarios choisis à l'horizon 2020, 2030 et 2050 et compare
les chiffres obtenus avec la fourchette de l’approvisionnement mondial total
en énergie primaire. Avec la méthode de l’équivalent direct employée ici, c’est
la bioénergie qui détient la plus grande part de marché en 2050 dans tous les
scénarios retenus, suivie de l’énergie solaire. La part totale d’énergie renouvelable
dans le mélange d’approvisionnement en énergie primaire d’ici 2050 montre une
variation importante dans les quatre scénarios. Avec 15 % d’ici 2050, ce qui correspond
plus ou moins au niveau actuel (12,9 % en 2008), le scénario WEO 2009
de l’AIE fournit le pourcentage le plus bas, tandis que le scénario ER 2010 donne
le niveau le plus élevé, avec 77 %. Le scénario MiniCam EMF 22 et le scénario
2030
AI NAI AI NAI AI NAI AI NAI AI NAI
[EJ/an]
0
50
100
150
200
2050
[EJ/an]
0
50
100
150
200
AI NAI AI NAI AI NAI AI NAI AI NAI
Bioénergie
Énergie hydroélectrique
Énergie éolienne
Énergie solaire directe
Énergie géothermique
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
l’ensemble des hypothèses retenues dans la série complète des scénarios considérés
dans la présente évaluation, on n’observe aucun lien significatif entre les
coûts chiffrés (p.ex. le prix du carbone) et les niveaux absolus de mise en valeur des
énergies renouvelables. Cette variation correspond au fait que les modèles intégrés
à grande échelle utilisés pour établir les scénarios se caractérisent par un large
éventail de prix du carbone et de coûts d’atténuation, fondés sur les paramètres
d'origine et la structure des modèles. En résumé, alors que, dans les documents
publiés, l’on s’accorde généralement pour estimer que les coûts des mesures d’atténuation
augmenteront si l’on restreint la mise en valeur des technologies ÉR et
que, de ce fait, il ne serait sans doute pas possible de satisfaire des objectifs de
stabilisation des concentrations plus ambitieux, il en va autrement lorsqu’on veut
établir la valeur précise de cette augmentation des coûts. [10.2.2.6]
10.3 Évaluation de scénarios d’atténuation
représentatifs pour différentes stratégies
en matière d'énergies renouvelables
Une analyse approfondie de quatre scénarios choisis à partir de l'ensemble de
164 scénarios a permis de mieux cerner les apports éventuels des différentes
technologies ÉR dans divers secteurs et régions. Le Word Energy Outlook (WEO
2009) de l'AIE a été retenu à titre d’exemple de scénario de référence, alors que
les autres scénarios établissent des niveaux bien définis de stabilisation de la
_a - ---
■
■
■
■
■
136
Résumé technique Résumés
Niveau de mise en valeur 2008
Maximum
75e percentile
Médiane
25e percentile
Minimum
Niveaux de concentration du CO2
Énergie solaire directe
Énergie géothermique
Énergie éolienne
Énergie hydroélectrique
Part de l’électricité issue de l’énergie éolienne et du solaire
photovoltaïque
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an) Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an)
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an) Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an)
Approvisionnement en énergie primaire (EJ/an)
Approvisionnement en électricité (%)
2020 2030 2050 2020 2030 2050
2020 2030 2050
2020 2030 2050
2020 2030 2050
2020 2030 2050
0
50
150
100
0
50
150
100
0
0
50
150
100
0
50
150
100
0
50
100
Bioénergie
50
150
100
Niveaux de référence
Cat. III et IV (440-600 ppm)
Cat. I et II (<440 ppm)
200
250
300
350
N=122
N=137 N=156
N=164
N=152 N=149
■■ ■
•
•
----o- --- ---io-- --- --- ----- 0 ° g - ___ n Q___ _ __ D____ -b- _
_______ n n O _ _
137
Résumés Résumé technique
Figure TS.10.5 | Approvisionnement mondial en énergie primaire (équivalent direct) issue de la bioénergie, de l’énergie éolienne, de l’énergie solaire, de l’énergie hydroélectrique et
de l’énergie géothermique d'après 164 scénarios à long terme à l’horizon 2020, 2030 et 2050, en fonction de différentes catégories de concentration atmosphérique de CO2 en 2100.
Les traits noirs épais correspondent aux médianes, les segments de barres colorés, aux intervalles interquartiles (25e à 75e percentiles) et les extrémités de la partie blanche des barres,
à la fourchette complète pour tous les scénarios étudiés. [Figure 10.9]
Notes: Pour une question de présentation des données, le nombre de scénarios utilisés pour chacun des diagrammes varie considérablement. Ce nombre, par rapport à l’ensemble des 164 scénarios, figure dans
le coin supérieur droit de chaque diagramme. L’une des raisons pour lesquelles l’approvisionnement bioénergétique semble plus élevé que celui des autres sources est le fait que l'on a recouru à la méthode de
l’équivalent direct pour représenter l’énergie primaire. La bioénergie est considérée avant sa conversion en combustibles, comme les biocarburants, en électricité et en chaleur. Les autres technologies produisent
surtout (mais pas uniquement) de l’électricité et de la chaleur et sont comptabilisées en fonction de l'énergie secondaire produite. Si l’on avait fait appel aux équivalences primaires, au moyen de la méthode
de substitution, plutôt qu’aux équivalences directes, la production d’énergie à partir d’énergies renouvelables autres que la biomasse aurait été de deux à trois fois plus importante que celle qui figure ici.
L’énergie marine n’est pas considérée ici, car les scénarios en tiennent rarement compte. Enfin, les catégories V et au-delà ne sont pas incluses et la catégorie IV passe de 570 à 600 ppm, car tous les scénarios
de stabilisation indiquent des concentrations de CO2 inférieures à 600 ppm en 2100 et les scénarios de référence les plus modérés atteignent des concentrations légèrement supérieures à 600 ppm d’ici 2100.
Biomax
Toutes options
Sans nucléaire
Biomin
Sans CSC
Sans ÉR
Biomax
Toutes options
Sans nucléaire
Biomin
Sans CSC
Sans ÉR
XX XX XXX
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
6
5
4
3
2
1
0
Coûts de l’atténuation (% du PIB)
Coûts de l’atténuation (% du PIB)
Coûts de la réduction des émissions (% du PIB)
Coûts de la réduction des émissions (% du PIB)
MERGE ReMIND POLES MERGE ReMIND POLES
Coûts de l’atténuation à l’échelle mondiale, 550 ppm Coûts de l’atténuation à l’échelle mondiale, 400 ppm
Figure TS.10.6 | Coûts de l'atténuation à l’échelle mondiale (mesurés par la baisse de la consommation) à partir du projet ADAM, selon diverses hypothèses concernant les technologies
disponibles pour des niveaux de stabilisation à long terme de 550 et 400 ppmv d'équivalent CO2. «Toutes les options» se réfèrent aux hypothèses concernant l’éventail de
technologies standard dans les différents modèles, alors que «biomax» et «biomin» correspondent respectivement au double et à la moitié du potentiel standard de la biomasse de
200 EJ. «Sans CSC» exclut l'option CSC de l’éventail des mesures d’atténuation et «sans nucléaire» et «sans ÉR» limitent les niveaux d’utilisation de l’énergie nucléaire et des énergies
renouvelables à la valeur de référence, qui correspond toujours potentiellement à un accroissement considérable par rapport à aujourd’hui. Le «X» dans le diagramme de droite
indique que le niveau de 400 ppmv d'équivalent CO2 n’a pas été atteint dans le cas d’options technologiques limitées. [Figure 10.11]
ReMIND-RECIPE prévoient que les énergies renouvelables satisferont respectivement
31 et 48 % de la demande mondiale d’énergie primaire en 2050. Cette
grande variabilité est attribuable aux différentes hypothèses retenues quant au
coût et à la performance des diverses technologies, à la disponibilité des autres
options d’atténuation (CSC, énergie nucléaire, etc.), aux contraintes d’infrastructure
ou d’intégration, aux obstacles non économiques (notamment les aspects
relatifs à la durabilité), aux politiques spécifiques et aux projections relatives à la
demande énergétique. [10.3.1.4]
Par ailleurs, même si la mise en valeur des différentes technologies augmente
beaucoup avec le temps, la contribution des énergies renouvelables dans les scénarios
pour la plupart des technologies dans les différentes régions du globe est
beaucoup plus faible que leur potentiel technique correspondant (figure TS.10.9).
La mise en valeur totale des énergies renouvelables à l’échelle mondiale d’ici
2050 dans tous les scénarios analysés représente moins de 3 % du potentiel
technique disponible. Sur le plan régional, la part la plus importante de la mise
en valeur du potentiel technique disponible des énergies renouvelables en 2050
concernerait la Chine, avec un total de 18 % (ER 2010), suivie des pays européens
de l’OCDE, avec 15 % (ER 2010), et de l’Inde, avec 13 % (MiniCam EMF 22). Deux
régions présentent des taux de mise en valeur d’environ 6 %: l’Asie en développement,
avec 7 % (MiniCam EMF 22), et les pays nord-américains de l’OCDE,
avec 6 % (ER 2010). Les cinq autres régions utilisent moins de 5 % du potentiel
technique disponible pour ce qui est des ÉR. [10.3.2.1]
On a calculé le potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre à
partir de la mise en valeur résultante des énergies renouvelables pour les quatre
scénarios retenus. Des facteurs d’émission ont été établis pour chaque secteur,
correspondant au type de production d’électricité ou d’apport de chaleur
remplacé par les énergies renouvelables. Étant donné que la forme d’énergie
substituée dépend du comportement du système dans son ensemble, il est nécessaire
de procéder à une nouvelle analyse de scénarios cohérente ou à une analyse
complexe de la répartition entre les centrales. Le calcul doit donc se fonder sur
des hypothèses simplifiées et ne peut avoir qu’une valeur indicative. De manière
générale, il faut faire preuve de prudence lorsqu’on veut attribuer des potentiels
d’atténuation précis aux énergies renouvelables. [10.3.3]
On suppose très souvent que les applications des énergies renouvelables peuvent
remplacer totalement les divers usages actuels des combustibles fossiles, mais en
fait cela n’est pas nécessairement vrai, car les ÉR peuvent entrer en concurrence,
par exemple, avec l’énergie nucléaire ou avec d'autres formes d’énergie renouvelable.
Afin de prendre en compte, même partiellement, les incertitudes liées à
l’établissement du facteur d’émission, on a défini trois cas différents (cas élevé:
émissions moyennes spécifiques de CO2 produites par les énergies fossiles en
vertu du scénario de référence; cas moyen: émissions moyennes spécifiques de
CO2 produites par l’ensemble des énergies en vertu du scénario de référence; et cas
bas: émissions moyennes spécifiques de CO2 produites par les formes d’énergie
considérées par un scénario donné). Les biocarburants et autres options d’énergie
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
138
Résumé technique Résumés
renouvelable pour les transports sont exclus du calcul en raison du manque de
données. Par ailleurs, afin d'englober les émissions de gaz à effet de serre produites
par la bioénergie utilisée pour le chauffage direct, on n'a considéré que de la moitié
des économies théoriques de CO2 aux fins de calcul. Vu les incertitudes et la variabilité
élevées observées pour ce qui est des émissions intégrées de gaz à effet de
serre, il s’agit encore une fois d’une hypothèse simplifiée. [10.3.3]
La figure TS.10.10 montre les potentiels cumulés de réduction des émissions de
CO2 présentés par les sources d’énergie renouvelable à l’horizon 2020, 2030 et
2050, à partir des quatre scénarios examinés en détail ici. Les scénarios analysés
permettent d’obtenir un potentiel cumulé de réduction (2010 à 2050) atteignant,
dans le cas moyen, une valeur de 244 Gt CO2 (scénario de référence), de
297 Gt CO2 (MiniCam EMF 22), de 482 Gt CO2 (ER 2010) et de 490 Gt CO2
(ReMIND-RECIPE). L’éventail complet des réductions cumulées d’émissions
Figure TS.10.8 | Projections concernant le développement des énergies renouvelables à l’échelle mondiale selon la source et proportions de l'énergie primaire renouvelable à l’échelle
mondiale, selon la source, pour l'ensemble des quatre scénarios donnés à titre d’exemple. [Figure 10.14]
X X X X
[EJ/an]
Énergie solaire Énergie éolienne Énergie géothermique Bioénergie Énergie marine Hydroélectricité
0
100
80
60
40
20
120
140
180
160
2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050
Projections concernant le développement des énergies renouvelables à l’échelle mondiale selon la source
10 % de l’approvisionnement
mondial en énergie selon les
projections de la demande
d’ici 2050 du scénario ER-2010
10 % de l’approvisionnement
mondial en énergie selon les
projections de la demande d’ici
2050 du scénario IEA-WEO2009
IEA-WEO2009 (scénario de référence)
ReMIND-RECIPE
MiniCAM-EMF22
ER-2010
Figure TS.10.7 | Coûts de l'atténuation à partir du projet RECIPE, selon diverses hypothèses concernant les technologies disponibles pour un niveau de stabilisation à long terme de
450 ppmv de CO2 . Les valeurs des options technologiques sont exprimées en baisses de consommation pour les scénarios dans lesquels l’option indiquée est délaissée (CSC) ou limitée
aux niveaux de référence (toutes les autres technologies) pour les périodes a) 2005-2030 et b) 2005-2100. Elles sont calculées en différences de baisse de consommation pour les
scénarios dans lesquels l’utilisation de certaines technologies est limitée au scénario de référence. Soulignons que, dans le cas de WITCH, il a été assumé que la technologie générale
de soutien n’était pas disponible dans le scénario «ÉR inchangée». [Figure 10.12]
450 ppm C et C
Nucléaire inchangé
Biomasse inchangée
Sans CSC
ÉR inchangée
Sans CSC, nucléaire inchangé
a) Échelle mondiale, 2005-2030
Baisse de consommation (%)
Baisse de consommation (%)
0
1
2
3
4
IMACLIM-R ReMIND-R WITCH IMACLIM-R ReMIND-R WITCH
b) Échelle mondiale, 2005-2100
0
1
2
3
4
■
■
■
■
■
■■ ■■
139
Résumés Résumé technique
Graphiques en banderole: niveau de mise
en valeur des énergies renouvelables en
2050, selon les scénarios et les sources
d’énergie renouvelable, en EJ/an
IEA WEO2009 (scénario de référence)
ReMIND-RECIPE
MiniCAM-EMF22
ER-2010
Intervalle
0
50
100
150
200
250
300
350
0-2,5 2,6-5,0 5,1-7,5 7,6-10 10-12,5 12,6-15 15,1-17,5 17,6-20 20.1-22.5 22,6-25 25-50 Plus 50
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Échelle mondiale - EJ/an
Potentiel technique total des
énergies renouvelables en EJ/an
pour 2050, selon la source
d’énergie renouvelable:
Énergie solaire
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
x EJ/an
Le potentiel technique des énergies renouvelables peut satisfaire la demande d’énergie primaire en 2007 dans une proportion de:
Analyse du potentiel des énergies renouvelables: les potentiels techniques indiqués ici représentent les potentiels mondiaux et
régionaux totaux fondés sur une analyse des études publiées avant 2009 par Krewitt et al (2009). Tout potentiel déjà utilisé pour la
production d’énergie n’a pas été déduit. En raison des différentes approches et méthodes de comptabilisation retenues par les diverses
études, il est impossible de comparer de manière rigoureuse ces estimations selon les technologies et les régions ainsi que la demande
d'énergie primaire. Les analyses du potentiel technique des ÉR publiées après 2009, qui donnent parfois des résultats plus élevés, ne
sont pas prises en compte dans la présente figure. Par ailleurs, certaines technologies ÉR peuvent concurrencer d’autres modes
d’utilisation des terres, ce qui peut entraîner une diminution du potentiel global des énergies renouvelables.
Données sur les scénarios: EIA WEO2009 – scénario de référence (Agence internationale de l’énergie (AIE), 2009; Teske et al, 2010) ;
ReMind-RECIPE – scénario de stabilisation à 450 ppm (Luderer et al, 2009) ; MiniCam EMF22 – meilleur scénario de dépassement
2,6 W/m2(Calvin et al, 2009); Advanced Energy [R]evolution 2010 (Teske et al, 2010)
193 EJ/an
193 EJ/an
306 EJ/an
571 EJ/an
11 941 EJ/an
1 335 EJ/an
5 360 EJ/an
864 EJ/an
761 EJ/an
1 911 EJ/an
464 EJ/an
l
$
l
✓
'
I il f t '' I a
I •
nm.
140
Résumé technique Résumés
Europe OCDE – EJ/an
0
5
10
15
20
25
30
35
Asie en développement – EJ/an
0
30
60
90
120
150
Économies en transition – EJ/an
0
5
10
15
20
25
Amérique du Nord OCDE – EJ/an
0
10
20
30
40
50
60
Amérique latine – EJ/an
0
5
10
15
20
25
Pacifique OCDE – EJ/an
0
5
10
15
20
Afrique – EJ/an
0
5
10
15
20
25
30
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
ne
ue
e
e
Moyen-Orient – EJ/an
0
5
10
15
20
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
Énergie solaire directe
Énergie éolienne
Énergie géothermique
Hydroélectricité
Énergie marine
Bioénergie
Total
lt
III c#
t1
1I
I
1
CL1
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I
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II
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I : :,
%
I
I I
I c
11
: :
CI
I
I
1ft F II
141
Résumés Résumé technique
de CO2 dans tous les cas et scénarios considérés aux fins de calcul va de
218 Gt CO2 (WEO 2009) à 561 Gt CO2 (ReMIND-RECIPE), comparativement à
environ 1 530 Gt CO2 d’émissions d’origine fossile et industrielle cumulées de
CO2 selon le scénario de référence WEO 2009 pour la même période. Ces chiffres
excluent toutefois les réductions d’émissions de CO2 procurées par l’utilisation
d’énergies renouvelables dans le secteur des transports (y compris les véhicules
électriques et alimentés aux biocarburants). Le potentiel global d’atténuation des
émissions de CO2 pourrait donc être plus élevé. [10.3.3]
10.4 Courbes des coûts régionaux des mesures
d’atténuation fondées sur la mise en valeur
des sources d’énergie renouvelable
Le concept des courbes d’approvisionnement, que ce soit dans le contexte de la réduction
des émissions de carbone, de la production d’énergie ou de sa conservation, a
toujours le même fondement. Il s’agit de courbes constituées généralement de paliers
discrets, dont chacun associe le coût marginal des mesures d'atténuation/technologies
de production d’énergie ou des mesures de conservation de l’énergie à leur potentiel;
ces paliers sont classés en fonction de leur coût. Dans les diagrammes, ceux-ci commencent
par le coût le plus bas à gauche, les coûts de plus en plus élevés étant ajoutés
les uns après les autres à droite, ce qui permet d’obtenir une courbe ascendante de la
gauche vers la droite. On peut donc interpréter cette courbe de la même manière que
les courbes d’approvisionnement en économie traditionnelle. [10.4.2.1]
On a souvent recours au concept des courbes d’approvisionnement pour la
conservation de l’énergie, mais celui-ci présente des inconvénients généraux
et spécifiques. Dans ce contexte, les inconvénients les plus souvent évoqués
sont les suivants: controverse parmi les scientifiques au sujet des potentiels
lorsque les coûts sont négatifs; simplification de la réalité, les acteurs concernés
fondant leurs décisions sur d’autres critères que ceux utilisés pour les
Figure TS.10.9 (page précédente)| Décomposition régionale de la mise en valeur des énergies renouvelables en 2050 pour un ensemble de quatre scénarios caractéristiques et comparaison de
la mise en valeur possible du potentiel technique correspondant à différentes technologies. Les quatre scénarios choisis sont tirés d’une étude portant sur 164 scénarios et comprennent un scénario
de référence (WEO2009 de l’AIE), sans niveaux précis de stabilisation de la concentration de gaz à effet de serre, et trois scénarios correspondant à différentes catégories de concentration
de CO2 , l’un d’eux (ReMind-RECIPE) figurant dans la catégorie III (440 à 485 ppm) et les deux autres (MiniCam EMF 22 et ER 2010) dans la catégorie I (< 400 ppm). Le scénario MiniCam EMF
22 prend en compte l’énergie nucléaire ainsi que le captage et le stockage du carbone (CSC) comme options d’atténuation et permet un dépassement pour atteindre le niveau de concentration,
alors que le scénario ER 2010 opte pour un mode d’application optimiste au sujet des énergies renouvelables. Les pays en transition vers une économie de marché sont des pays qui sont en train
de passer d’une économie planifiée centralisée à un système de libre marché. [Figure 10.19]
Figure TS.10.10 | Réductions cumulées des émissions de CO2 à l’échelle du globe de 2010 à 2050, selon quatre scénarios caractéristiques. Les intervalles présentés traduisent les fortes
incertitudes concernant la source d’énergie conventionnelle substituée. Alors que la limite supérieure suppose un remplacement complet des combustibles fossiles riches en carbone, la limite
inférieure se rapporte aux émissions de CO2 déterminées par le scénario analysé. Quant à la ligne du milieu, elle est le résultat des calculs effectués en supposant que les énergies renouvelables
remplacent les différentes sources d’énergie considérées dans le scénario de référence. [Figure 10.22]
Réductions cumulées des émissions de CO2 à l’échelle du globe selon différents scénarios de mise en valeur
des énergies renouvelables de 2010 à 2020, 2030 et 2050
[Gt CO2]
IEA-WEO2009 (scénario de référence) ReMind-RECIPE MiniCam-EMF22 ER-2010
100
0
200
300
400
500
600
2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050 2020 2030 2050
I
■
I
-•
I
142
Résumé technique Résumés
d’approvisionnement en rapport avec les énergies renouvelables, car rares sont
les études qui utilisent une approche globale et cohérente décrivant les méthodes
employées. De nombreuses études régionales et nationales donnent une réduction de
moins de 10 % des émissions de CO2 de référence à moyen terme, à un coût d'atténuation
inférieur à 100 dollars É.-U.2005/t CO2. Les potentiels de réduction à faible coût
qui en résultent sont assez bas par rapport à ceux des nombreux scénarios examinés
ici. [10.4.3.2]
10.5 Coûts de la commercialisation et de l'utilisation
Certaines technologies ÉR sont très compétitives par rapport aux prix actuels
de l’énergie sur le marché. De nombreuses autres peuvent offrir des services
courbes; incertitude économique et technologique inhérente à la prévision des
conditions futures, notamment l’évolution des prix de l’énergie et des taux
d’actualisation; autres incertitudes liées à une forte agrégation; sensibilité élevée
aux hypothèses de base et à l’évolution globale de l’éventail en matière
de production et de transport; examen distinct des diverses mesures, sans
tenir compte de l’interdépendance des mesures appliquées simultanément ou
successivement; et, dans le cas des courbes de réduction des émissions de
carbone, forte sensibilité aux hypothèses (incertaines) concernant les facteurs
d’émission. [10.4.2.1]
Outre ces inconvénients, soulignons qu’il est très malaisé de comparer les données
et les résultats des courbes de coûts de réduction des émissions et des courbes
Figure TS.10.11 | Coût moyen actualisé de l’électricité produite à l’aide des technologies ÉR actuellement commercialisées, à des taux d’actualisation de 3, 7 et 10 %. Les estimations de ce
coût moyen actualisé pour toutes les technologies se fondent sur les données récapitulées à l’annexe III et sur la méthodologie décrite à l’annexe II. La limite inférieure des valeurs du coût moyen
actualisé a été obtenue à partir des valeurs inférieures des coûts d’investissement, d’exploitation et maintenance et (s’il y a lieu) des matières premières et des valeurs supérieures du coefficient
d’utilisation et de la durée de vie, ainsi que (le cas échéant) des valeurs supérieures du rendement de conversion et du revenu tiré des sous-produits. Quant à la limite supérieure des valeurs du
coût moyen actualisé, elle se fonde sur les valeurs supérieures des coûts d’investissement, d’exploitation et maintenance et (s’il y a lieu) des matières premières et sur les valeurs inférieures du
coefficient d'utilisation et de la durée de vie, ainsi que (le cas échéant) sur les valeurs inférieures du rendement de conversion et du revenu tiré des sous-produits. Soulignons que les valeurs du
coefficient d’utilisation, du revenu tiré des sous-produits et de la durée de vie ont parfois été rapportées à des valeurs standard ou moyennes. Il convient de consulter l'annexe III pour obtenir des
données et des informations supplémentaires. [Figure 10.29]
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Bioénergie (alimentation directe spécifique et
cogénération à foyer mécanique)
Bioénergie (cocombustion)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
cycle organique de Rankine)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
turbine à vapeur)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
gazéification + MCI)
Solaire photovoltaïque (toiture d’habitation)
Solaire photovoltaïque (toiture de bâtiment
à usage commercial)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système fixe)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système mobile à un axe)
Hélioélectricité (centrales à concentration)
Énergie géothermique (centrales à flash
et condensation)
Énergie géothermique (centrales à cycle binaire)
Hydroélectricité
Énergie marine (amplitude de marée)
Énergie éolienne (grandes éoliennes terrestres)
Énergie éolienne (grandes éoliennes au large des côtes)
[cents É. U.2005/kWh]
Taux d’actualisation 3 %
Taux d’actualisation 7 %
Taux d’actualisation 10 %
]=
]=
] "-=_7
I
l= I
I
I ]
]
]
] . ]= -
■■ ■
143
Résumés Résumé technique
énergétiques concurrentiels dans certaines circonstances, par exemple dans les
régions où les conditions en matière de ressources sont favorables ou qui ne
disposent pas de l’infrastructure nécessaire pour l’approvisionnement à partir
d’autres sources d’énergie à faible coût. Dans la plupart des régions du monde,
toutefois, il est encore indispensable d’adopter des mesures de politique générale
pour assurer la mise en valeur rapide de nombreuses sources d’énergie renouvelable.
[2.7, 3.8, 4.6, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5.1, figure TS.1.9]
Les figures TS.10.11 et TS.10.12 fournissent des données supplémentaires sur les
coûts moyens actualisés de l’énergie, également appelés coûts unitaires moyens
actualisés ou coûts de production moyens actualisés, respectivement pour certaines
technologies de production d’électricité à partir d’énergies renouvelables
et certaines technologies de chauffage à partir d’énergies renouvelables. La
figure TS.10.13 indique le coût moyen actualisé d’un certain nombre de carburants.
Les coûts moyens actualisés de l’énergie englobent tous les coûts (à savoir les coûts
d’investissement, les coûts d’exploitation et de maintenance, les coûts des combustibles
et les coûts de déclassement) d’une installation de conversion d’énergie et
les rapportent à l’énergie produite pendant sa durée d'exploitation, mais sans tenir
compte des subventions ou des mesures d’incitation. Comme certaines technologies
ÉR (cellules photovoltaïques, énergie solaire à concentration, énergie éolienne,
etc.) se caractérisent par un rapport coûts d’investissement/coûts variables élevé, le
taux d’actualisation appliqué a une forte influence sur leurs coûts moyens actualisés
de l’énergie (voir les figures TS.10.11, TS.10.12 et TS.10.13). [10.5.1] Les coûts présentés
proviennent de documents publiés et constituent les données les plus à jour
sur le sujet. Les fourchettes respectives sont assez larges, étant donné que le coût
moyen actualisé de technologies identiques peut varier à l’échelle planétaire selon
les ressources énergétiques renouvelables disponibles et les coûts locaux d’investissement,
de financement et d’exploitation et de maintenance. La comparaison de
différentes technologies ne devrait pas se fonder uniquement sur les données de
coûts présentées dans les figures TS.1.9, TS.10.11, TS.10.12 et TS.10.13, mais devrait
aussi tenir compte des conditions liées au site, au projet et aux investisseurs. Les
sections sur les coûts figurant dans les chapitres qui traitent des technologies [2.7,
3.8, 4.7, 5.8, 6.7, 7.8] donnent de bonnes indications à ce sujet. [10.5.1]
Les fourchettes de coûts fournies ici ne comprennent pas les coûts d’intégration
(chapitre 8), les coûts ou avantages externes (chapitre 9) ou les coûts des politiques
(chapitre 11). Dans des conditions favorables, les limites inférieures de ces
fourchettes indiquent que certaines technologies ÉR peuvent déjà concurrencer
certaines sources traditionnelles aux prix actuels du marché dans de nombreuses
régions du monde. [10.5.1]
Les courbes des coûts d’approvisionnement [10.4.4, figures 10.23, 10.25, 10.26 et
10.27] donnent des informations supplémentaires sur la base de ressources disponibles
(en fonction du coût moyen actualisé de l’énergie associé à l’extraction). Les
Figure TS.10.12 | Coût moyen actualisé de l’énergie thermique produite au moyen des technologies ÉR commercialisées, à des taux d’actualisation de 3, 7 et 10 %. Les estimations de ce coût moyen
actualisé pour toutes les technologies se fondent sur les données récapitulées à l’annexe III et sur la méthodologie décrite à l’annexe II. La limite inférieure des valeurs du coût moyen actualisé a été
obtenue à partir des valeurs inférieures des coûts d’investissement, d’exploitation et maintenance et (s’il y a lieu) des matières premières et des valeurs supérieures du coefficient d’utilisation et de
la durée de vie, ainsi que (le cas échéant) des valeurs supérieures du rendement de conversion et du revenu tiré des sous-produits. Quant à la limite supérieure des valeurs du coût moyen actualisé,
elle se fonde sur les valeurs supérieures des coûts d’investissement, d’exploitation et de maintenance et (s’il y a lieu) des matières premières et sur les valeurs inférieures du coefficient d'utilisation
et de la durée de vie, ainsi que (le cas échéant) sur les valeurs inférieures du rendement de conversion et du revenu tiré des sous-produits. Soulignons que les valeurs du coefficient d’utilisation et
de la durée de vie ont parfois été rapportées à des valeurs standard ou moyennes. Il convient de consulter l'annexe III pour obtenir des données et des informations supplémentaires. [Figure 10.30]
0 50 100 150 200
Biomasse (chauffage d’habitations par granulés)
Biomasse (déchets urbains solides, cogénération)
Biomasse (turbine à vapeur, cogénération)
Biomasse (digestion anaérobie, cogénération)
Héliothermie (eau chaude domestique, Chine)
Héliothermie (eau chaude domestique,
thermosiphon, systèmes mixtes)
Géothermie (chauffage d’immeuble)
Géothermie (chauffage urbain)
Géothermie (serres)
Géothermie (bassins d’aquaculture,
non couverts)
Pompes à chaleur géothermiques
[dollars É.-U.2005/GJ]
Taux d’actualisation 3 %
Taux d’actualisation 7 %
Taux d’actualisation 10 %
I l . ■ I ■■
I ' : I
I .
'
I
.
'
I ' I --
I = I ---
144
Résumé technique Résumés
courbes examinées [10.3.2.1, figures 10.15–10.17] illustrent, en revanche, la quantité
d’énergie renouvelable exploitée (encore une fois en fonction du coût moyen
actualisé de l’énergie) dans différentes régions, une fois que l’on a adopté certaines
stratégies de développement des énergies renouvelables. Il faut aussi faire
remarquer que la plupart des courbes des coûts d’approvisionnement se réfèrent
à des échéances futures (par exemple 2030 ou 2050), alors que les coûts moyens
actualisés de l’énergie présentés dans les sections sur les coûts contenues dans
les chapitres qui traitent des technologies ainsi que ceux figurant dans les figures
TS.10.11, TS.10.12 et TS.10.13 (et à l’annexe III) sont des coûts actuels. [10.5.1]
Des progrès substantiels ont été accomplis au niveau des technologies ÉR et
de la réduction des coûts associés au cours des dernières décennies, même si
la contribution et les interactions mutuelles des différents éléments moteurs
(apprentissage par la recherche, apprentissage par la pratique, apprentissage par
l’utilisation, apprentissage par l’interaction, expansion des technologies, économies
d’échelle, etc.) ne sont pas toujours bien comprises. [2.7, 3.8, 7.8, 10.5.2]
D’un point de vue empirique, la baisse des coûts peut être décrite au moyen de
courbes d’expérience (ou d’«apprentissage»). Avec le doublement de la puissance
installée (cumulée), de nombreuses technologies présentent une baisse plus
ou moins constante du pourcentage des coûts d’investissement (ou des coûts
moyens actualisés ou des prix unitaires, selon l’indicateur choisi). La valeur numérique
qui décrit cette amélioration est appelée taux d’apprentissage. Les taux
d’apprentissage observés sont récapitulés au tableau TS.10.1 [10.5.2]
Tous les efforts visant à évaluer les coûts futurs par extrapolation des courbes
d’expérience doivent tenir compte de l’incertitude liée aux taux d’apprentissage,
ainsi que des restrictions et lacunes au niveau des connaissances déjà
examinées. [10.5.6, 7.8.4.1] On peut aussi avoir recours à des experts en vue
de recueillir des informations supplémentaires concernant les potentiels futurs
de réduction des coûts, qui pourraient être comparées aux résultats obtenus à
partir des taux d’apprentissage. Les analyses de modèles techniques destinées
à déterminer les potentiels d’amélioration pourraient fournir d’autres renseignements
utiles pour l’établissement de projections des coûts. [2.6, 3.7, 4.6,
6.6, 7.7, 10.5.2]
Par exemple, des avancées technologiques importantes avec des réductions
de coût correspondantes sont prévues, notamment dans les champs
d’application suivants: biocarburants et bioraffineries de prochaine génération;
technologies et procédés de fabrication avancés dans les domaines des
cellules photovoltaïques et de l'énergie solaire à concentration; systèmes
géothermiques améliorés; multiples technologies marines émergentes;
conception des fondations et des turbines pour l’énergie éolienne au large
des côtes. La réduction des coûts de production d’hydroélectricité devrait
sans doute être moins importante que dans le cas d’autres technologies ÉR,
mais la recherche-développement offre la possibilité de mener à bien des
projets hydroélectriques sur le plan technique dans un plus large éventail de
conditions naturelles et d’améliorer la performance technique des installations
existantes et nouvelles. [2.6, 3.7, 4.6, 5.3, 5.7, 5.8, 6.6, 7.7]
Il est impossible de savoir s’il est justifié ou non de procéder à des investissements
initiaux dans une technologie innovante donnée tant que la
technologie en question est considérée de manière isolée. Dans une première
tentative pour éclaircir cette question et, en particulier, étudier la concurrence
mutuelle des technologies envisageables pour la protection du climat, des
modélisateurs d’évaluation intégrée ont commencé à modéliser de manière
Figure TS.10.13 | Coût moyen actualisé des combustibles produits à l’aide de technologies de conversion de la biomasse commercialisées, à des taux d’actualisation de 3, 7 et 10 %. Les estimations
de ce coût moyen actualisé pour toutes les technologies se fondent sur les données récapitulées à l’annexe III et sur la méthodologie décrite à l’annexe II. La limite inférieure des valeurs du
coût moyen actualisé a été obtenue à partir des valeurs inférieures des coûts d’investissement, d’exploitation et de maintenance et des matières premières, tandis que leur limite supérieure se
fonde sur les valeurs supérieures des coûts d’investissement, d’exploitation et de maintenance et des matières premières. Soulignons que les valeurs du rendement de conversion, du coefficient
d’utilisation, du revenu tiré des sous-produits et de la durée de vie ont été rapportées à des valeurs moyennes. Il convient de consulter l'annexe III pour obtenir des données et des informations
supplémentaires. (PCS: pouvoir calorifique supérieur) [Figure 10.31]
[dollars É.-U./GJPCS]
0 10 20 30 40 50 60
Éthanol de canne à sucre
Éthanol de maïs
Éthanol de blé
Biogazole de soja
Biogazole d’huile de palme
Taux d’actualisation 3 %
Taux d’actualisation 7 %
Taux d’actualisation 10 %
■■ ■
145
Résumés Résumé technique
Tableau TS.10.1 | Taux d’apprentissage observés pour différentes technologies d’approvisionnement en énergie. À noter que les valeurs tirées de publications plus anciennes sont
moins fiables, car elles se rapportent à des périodes plus courtes. [Tableau 10.10]
Technologie Source Pays / région Période
Taux
d'apprentissage
(%)
Indicateur de performance
Éolien terrestre
Neij, 1997 Danemark 1982-1995 4 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
Mackay et Probert, 1998 États-Unis d'Amérique 1981-1996 14 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
Neij, 1999 Danemark 1982-1997 8 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
Durstewitz, 1999 Allemagne 1990-1998 8 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
AIE, 2000 États-Unis d'Amérique 1985-1994 32 Coût de la production d'électricité ($É.-U./kWh)
AIE, 2000 Union européenne 1980-1995 18 Coût de la production d'électricité ($É.-U./kWh)
Kouvaritakis et al., 2000 OCDE 1981-1995 17 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
Neij, 2003 Danemark 1982-1997 8 Prix d'une éolienne ($É.-U./kW)
Junginger et al., 2005a Espagne 1990-2001 15 Coûts d'investissement clé en main (euros/kW)
Junginger et al., 2005a Royaume-Uni 1992-2001 19 Coûts d'investissement clé en main (euros/kW)
Söderholm et Sundqvist, 2007 Allemagne, Royaume-Uni, Danemark 1986-2000 5 Coûts d'investissement clé en main (euros/kW)
Neij, 2008 Danemark 1981-2000 17 Coût de la production d'électricité ($É.-U./kWh)
Kahouli-Brahmi, 2009 Échelle mondiale 1979-1997 17 Coûts d'investissement ($É.-U./kW)
Nemet, 2009 Échelle mondiale 1981-2004 11 Coûts d'investissement ($É.-U./kW)
Wiser et Bolinger, 2010 Échelle mondiale 1982-2009 9 Coûts d'investissement ($É.-U./kW)
Éolien au large des côtes
Isles, 2006 8 pays de l'Union européenne 1991-2006 3 Coûts d'investissement dans les parcs éoliens ($É.-U./kW)
Photovoltaïque (PV)
Harmon, 2000 Échelle mondiale 1968-1998 20 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
AIE, 2000 Union européenne 1976-1996 21 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
Williams, 2002 Échelle mondiale 1976-2002 20 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
ECN, 2004 Union européenne 1976-2001 20-23 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
ECN, 2004 Allemagne 1992-2001 22 Prix du solde du coût des systèmes
van Sark et al., 2007 Échelle mondiale 1976-2006 21 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
Kruck et Eltrop, 2007 Allemagne 1977-2005 13 Prix du module PV (euros/watt-crête)
Kruck et Eltrop, 2007 Allemagne 1999-2005 26 Prix du solde du coût des systèmes
Nemet, 2009 Échelle mondiale 1976-2006 15-21 Prix du module PV ($É.-U./watt-crête)
Énergie solaire à concentration (ESC)
Enermodal, 1999 États-Unis d'Amérique 1984-1998 8-15 Coûts d'investissement dans les centrales ($É.-U./kW)
Biomasse
AIE, 2000 Union européenne 1980-1995 15 Coût de la production d'électricité ($É.-U./kWh)
Goldemberg et al., 2004 Brésil 1985-2002 29 Prix du combustible à l'éthanol ($É.-U./m3)
Junginger et al., 2005b Suède, Finlande 1975-2003 15 Prix des copeaux de bois de forêt (euros/GJ)
Junginger et al., 2006 Danemark 1984-1991 15 Coût de la production de biogaz (euros/Nm3)
Junginger et al., 2006 Suède 1990-2002 8-9 Cogénération à partir de biomasse (euros/kWh)
Junginger et al., 2006 Danemark 1984-2001 0-15 Coût de la production de biogaz (euros/Nm3)
Junginger et al., 2006 Danemark 1984-1998 12 Centrales au biogaz (euros/m3 biogaz/jour)
Van den Wall Bake et al., 2009 Brésil 1975-2003 19 Éthanol à base de canne à sucre ($É.-U./m3)
Goldemberg et al., 2004 Brésil 1980-1985 7 Éthanol à base de canne à sucre ($É.-U./m3)
Goldemberg et al., 2004 Brésil 1985-2002 29 Éthanol à base de canne à sucre ($É.-U./m3)
Van den Wall Bake et al., 2009 Brésil 1975-2003 20 Éthanol à base de canne à sucre ($É.-U./m3)
Hettinga et al., 2009 États-Unis d'Amérique 1983-2005 18 Éthanol à base de maïs ($É.-U./m3)
Hettinga et al., 2009 États-Unis d'Amérique 1975-2005 45 Coût de la production de maïs ($É.-U./t maïs)
Van den Wall Bake et al., 2009 Brésil 1975-2003 32 Coût de la production de canne à sucre ($É.-U./t)
146
Résumé technique Résumés
Figure TS.10.14 | Investissements décennaux mondiaux (en milliards de dollars É.-U.2005)
nécessaires pour atteindre des objectifs ambitieux en matière de protection du climat:
b) MiniCam-EMF22 (meilleur scénario de dépassement 2,6 W/m2, technologies nucléaires et
de captage du carbone autorisées); c) ER-2010 (450 ppmv éqCO2, technologies nucléaires et
de captage du carbone non autorisées); et d) ReMind-RECIPE (450 ppmv CO2, centrales nucléaires
et technologies de captage du carbone autorisées). En comparaison des autres scénarios,
la part de l’énergie photovoltaïque est élevée dans d), car l’énergie hélioélectrique obtenue par
concentration n’a pas été prise en compte. À titre de comparaison, a) correspond au scénario
de référence WEO2009 de l’AIE (sans protection du climat). Sources: a) AIE (2009); b) Calvin
et al. (2009); c) Teske et al. (2010); et d) Luderer et al. (2009).
2011-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050
2011-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050
2011-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050
2011-2020 2021-2030 2031-2040 2041-2050
0
100
200
300
400
500
Éoliennes
Centrales
héliothermiques
Centrales
photovoltaïques
Centrales de conversion
de l’énergie marine
Hydroélectricité
Centrales géothermiques
Centrales alimentées
à la biomasse et aux
déchets
0
200
400
600
800
1000
1 200
0
500
1 000
1 500
2 000
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
7 000
8 000
Investissements décennaux
(milliards de dollars É.-U.2005)
Investissements décennaux
(milliards de dollars É.-U.2005)
Investissements décennaux
(milliards de dollars É.-U.2005)
Investissements décennaux
(milliards de dollars É.-U.2005)
d)
c)
b)
a)
endogène l’apprentissage technologique. Les résultats obtenus par le biais de
ces exercices de comparaison de modélisation indiquent que, dans le contexte
d’objectifs climatiques ambitieux, ces investissements peuvent être souvent
justifiés. [10.5.3]
Les différents scénarios examinés dans la figure TS.10.14 et d’autres études font
toutefois clairement état d’une incertitude considérable quant au volume exact
de ces investissements et au moment le plus propice de les faire. [10.5.4]
Les quatre scénarios analysés en détail à la section 10.3 couvrent un éventail
d’investissements décennaux cumulés à l'échelle mondiale (dans le secteur de la
production d’électricité) allant de 1 360 à 5 100 milliards de dollars des É.-U.2005
(pour la décennie 2011-2020) et de 1 490 à 7 180 milliards de dollars des É.-U.2005
(pour la décennie 2021-2030). Ces chiffres permettent d’évaluer les volumes
futurs du marché et les possibilités d’investissement correspondantes. Les valeurs
inférieures se réfèrent au scénario de référence World Energy Outlook 2009 de
l’AIE et les valeurs plus élevées, à un scénario visant à stabiliser la concentration
atmosphérique du CO2 (seulement) à 450 ppm. Les investissements annuels
moyens, selon le scénario de référence, sont légèrement inférieurs aux investissements
respectifs indiqués pour 2009. De 2011 à 2020, les valeurs supérieures des
moyennes annuelles des investissements dans le secteur de la production d’électricité
renouvelable correspondent au triplement des investissements mondiaux
actuels. Ces mêmes investissements devraient quintupler durant la décennie
suivante (2021-2030). Même le niveau supérieur des investissements annuels
est inférieur à 1 % du PIB mondial. Par ailleurs, l’augmentation de la puissance
installée des centrales fonctionnant à l’énergie renouvelable réduira la quantité
de combustibles fossiles et nucléaires qui aurait été nécessaire pour satisfaire une
demande donnée d’électricité. [10.5.4]
10.6 Coûts et avantages sociaux
et environnementaux
L'extraction, la conversion et l’utilisation de l’énergie ont de grandes répercussions
sur l’environnement et génèrent des coûts externes considérables. Même si le fait
de remplacer l’énergie fossile par une énergie renouvelable peut souvent réduire les
émissions de gaz à effet de serre et aussi, dans une certaine mesure, d’autres effets
environnementaux et coûts externes, les technologies ÉR peuvent elles-mêmes être
à l'origine d'effets sur l’environnement et de coûts externes, selon la source d’énergie
et la nature de la technologie. Il faut prendre en compte ces effets et ces coûts
externes si l’on veut effectuer une évaluation détaillée des coûts. [10.6.2]
La figure TS.10.15 montre l’importance des incertitudes concernant deux catégories
déterminantes de coûts externes, à savoir ceux relatifs au climat et ceux
relatifs à la santé. Les petites centrales de cogénération à partir de biomasse
•
• •
7'
-°
l
• • •
-•-
-•-
-•-
-•·
•-
-•-
147
Résumés Résumé technique
génèrent des coûts externes relativement élevés en raison de leurs effets sur la
santé provoqués par les particules émises. L’énergie éolienne au large des côtes
semble engendrer les coûts externes les plus bas. Les évaluations des coûts
externes associés à l’énergie nucléaire ne sont pas considérées ici, car la nature et
l’évaluation des coûts externes et des risques liés au rejet de radionucléides attribuable
à des accidents de faible probabilité ou à des fuites de dépôts de déchets
dans un avenir éloigné diffèrent beaucoup, par exemple, des changements climatiques
et de la pollution atmosphérique, qui sont pratiquement inévitables. Les
effets externes de l’énergie nucléaire peuvent, toutefois, faire l’objet de débats et
de prises de position au sein de la société. Les risques de décès dus à des accidents
sur diverses chaînes de production d’énergie (par exemple charbon, pétrole, gaz
et hydroélectricité) sont généralement plus élevés dans les pays qui n’appartiennent
pas à l’OCDE que dans ceux qui en font partie. [10.6.3, 9.3.4.7]
Comme seuls les coûts externes des technologies individuelles sont illustrés à la
figure TS.10.15, il est possible d’en déduire les avantages liés au remplacement
d’une technologie par une autre. Les sources d’énergie renouvelable et les technologies
qui les utilisent pour la production d’électricité présentent la plupart du
temps des coûts externes moins importants par quantité d’électricité produite que
les technologies à base de combustibles fossiles. Il faut cependant tenir compte
des cas particuliers, car il peut y avoir également des exceptions. [10.6.3]
Il existe toutefois une incertitude considérable quant à l’évaluation des effets externes
des sources d’énergie. L’évaluation des dommages sur le plan physique, biologique et
sanitaire est aussi entachée d’une grande incertitude, et les estimations sont généralement
fondées sur des modèles de calcul, dont les résultats sont souvent difficiles à
valider. Les dommages ou changements ayant rarement une valeur marchande qui
pourrait permettre d’estimer leurs coûts, il faut donc avoir recours à des informations
indirectes ou à d’autres approches. De plus, nombre de ces dommages se produiront
dans un lointain avenir ou dans des sociétés très différentes de celles qui tirent profit
de la production d’énergie considérée, ce qui complique l’évaluation. Ces facteurs
contribuent à l’incertitude inhérente aux coûts externes. [10.6.5]
En conclusion, le fait d’en connaître davantage sur les coûts et les avantages
externes associés à l’utilisation des sources d’énergie renouvelable peut aider les
sociétés à choisir les meilleures options possibles et à obtenir des gains optimaux
en matière de rendement énergétique et de bien-être. [10.6.5]
11. Politiques, financement
et mise en oeuvre
11.1 Introduction
Les capacités en matière d’énergies renouvelables se développent rapidement à la
grandeur de la planète, mais un certain nombre d’obstacles continuent d’entraver les
progrès. Si l’on veut que les énergies renouvelables contribuent de manière substantielle
aux efforts d’atténuation des changements climatiques, et dans les meilleurs
Santé
Changements
climatiques
Énergie renouvelable
B) Énergie thermique solaire
B) Énergie géothermique
B) Énergie éolienne en mer 2,5 MW
B) Énergie éolienne au large des côtes 1,5 MW
C) Énergie éolienne au large des côtes
B) Hydroélectricité 300 kW
B) Énergie photovoltaïque (2030)
B) Énergie photovoltaïque (2000)
C) Énergie photovoltaïque, Europe méridionale
C) Cogénération à biomasse, 6 MWel
D) Chaudière à grille à biomasse, filtre
électrostatique, combustible 5 et 10 MW
0,1 1 10
Coûts externes [cents É. U./kWh]
0,01
Centrales au charbon
A) Centrales américaines actuelles
B) Cycle combiné charbon = 46 %
B) Charbon = 43 %
B) Cycle combiné lignite = 48 %
B) Lignite = 40 %
C) Anthracite 800 MW
C) Postcombustion anthracite CSC
C) Oxycombustion lignite CSC
Centrales au gaz naturel
A) Centrales américaines actuelles
B) Gaz naturel = 58 %
C) Cycle combiné gaz naturel
C) Postcombustion gaz naturel CSC
Figure TS.10.15 | Coûts externes associés au cycle de vie de la production d’électricité à partir de sources d'énergie renouvelable et d’énergie fossile. À noter l’échelle logarithmique de la figure.
Les lignes bleues indiquent les fourchettes des coûts externes attribuables aux changements climatiques et les lignes rouges, les fourchettes des coûts externes associés aux effets des polluants
atmosphériques sur la santé. Les coûts externes dus aux changements climatiques prédominent dans le cas des sources d’énergie fossile, en l’absence de CSC. η: facteur d’efficacité. Les résultats
se fondent sur quatre études utilisant différentes hypothèses (A, B, C et D). L’incertitude concernant les coûts externes des répercussions sur la santé est estimée à un facteur de trois. [Figure 10.36]
■
■
148
Résumé technique Résumés
délais possibles, il est indispensable d’adopter diverses formes de politiques d’aide
économique et de mesures visant à créer des conditions favorables. [11.1]
Les politiques de mise en valeur des énergies renouvelables ont contribué
à augmenter la part de ces énergies en contribuant à abattre certains obstacles
qui nuisent au développement technologique et à l’exploitation de ces
ressources. Ces politiques peuvent être mises en oeuvre à tous les paliers de
gouvernement (local, province/État, national et international) et prendre des
formes très variables allant d’activités de recherche-développement de base
pour l’élaboration des technologies au soutien de systèmes ÉR installés ou de
l’électricité, de la chaleur ou des combustibles qu’ils produisent. Dans certains
pays, des organismes de réglementation et des entreprises de services publics
peuvent être chargés ou se chargent de leur propre initiative de concevoir et
mettre en oeuvre des mécanismes d’appui à la mise en valeur des énergies
renouvelables. Les acteurs non gouvernementaux, comme les organisations
internationales et les banques de développement, ont également un rôle décisif
à jouer. [1.4, 11.1, 11.4, 11.5]
Les énergies renouvelables peuvent être mesurées par le biais d’autres critères,
tels que le délai et la fiabilité de livraison (disponibilité) et d’autres paramètres
relatifs à l'intégration des ÉR dans les réseaux. Les gouvernements et d’autres
parties prenantes peuvent également s’employer activement à créer des conditions
favorables à la mise en valeur de ces énergies. [11.1, 11.6]
11.1.1 Rôle des politiques en matière d’énergies
renouvelables par rapport aux politiques climatiques
Les énergies renouvelables peuvent apporter de nombreux avantages aux
sociétés. Certaines technologies ÉR sont déjà assez compétitives au regard
des prix actuels de l’énergie sur le marché. Et parmi celles qui ne le sont pas
encore, un bon nombre peuvent constituer une option intéressante dans certaines
circonstances. Dans la plupart des régions du monde, il reste encore à
mettre en place des mesures visant à faciliter la mise en valeur des énergies
renouvelables. [11.1, 10.5]
Les politiques climatiques (taxes sur le carbone, échange de droits d’émissions
ou politiques de réglementation) permettent d’abaisser les coûts relatifs des
technologies pauvres en carbone par rapport aux technologies à forte intensité
de carbone. On peut se demander toutefois si ces politiques (par exemple la
tarification du carbone) sont en mesure à elles seules de promouvoir suffisamment
les énergies renouvelables pour satisfaire les objectifs plus vastes établis
à leur propos sur le plan environnemental, économique et social. [11.1.1]
Deux défaillances du marché justifient un soutien complémentaire des technologies
ÉR novatrices à fort potentiel de développement technologique, même s’il
existe un marché des émissions (ou une politique générale de tarification des
gaz à effet de serre). La première se rapporte aux coûts externes des émissions
de gaz à effet de serre, tandis que la seconde concerne le domaine de l’innovation:
si des entreprises sous-estiment les avantages futurs des investissements
dans l’apprentissage des technologies ÉR ou si elles ne peuvent tirer profit de
ces avantages, elles n’investiront pas de manière optimale d’un point de vue
macroéconomique. Outre les politiques de tarification des gaz à effet de serre,
il peut être utile, sur le plan économique, d’adopter des politiques spécifiques
aux énergies renouvelables si l’on tient compte des opportunités connexes de
développement technologique (ou si l’on s’est fixé d’autres objectifs que l’atténuation
des effets des changements climatiques). Il faudrait prendre en compte
les conséquences potentiellement néfastes, comme l’effet de blocage, les fuites
de carbone et les effets de rebond lors de l’élaboration d’un éventail de politiques.
[11.1.1, 11.5.7.3]
11.1.2 Synchronisation et vigueur des politiques
La synchronisation, la vigueur et le niveau de coordination des politiques de
recherche-développement par rapport aux politiques de mise en valeur influent
de trois façons sur l'efficience et l’efficacité des politiques et sur leur coût total
pour la société: 1) lorsqu’un pays favorise immédiatement la mise en valeur
des énergies renouvelables ou qu’il attend que les coûts soient encore plus bas;
2) une fois qu’un pays a décidé de promouvoir les énergies renouvelables, la
synchronisation, la vigueur et la coordination concernant le passage des politiques
de recherche-développement aux politiques de mise en valeur; et 3) les
coûts et avantages d'une mise en oeuvre accélérée ou plus lente des politiques
axées sur la demande du marché. Quant au premier cas, si l’on veut parvenir
à une pleine compétitivité avec les technologies à base de combustibles fossiles,
il est nécessaire de procéder à des investissements initiaux importants
jusqu’à ce que le point d’équilibre soit atteint. Le moment de réaliser ces investissements
varie selon l’objectif poursuivi. Si la communauté internationale
cherche à stabiliser la hausse de la température à la surface du globe à 2 °C,
il faut alors commencer sans tarder à investir dans les technologies pauvres
en carbone.
11.2 Tendances actuelles sur le plan des politiques,
du financement et des investissements
Ces dernières années, on a observé un développement considérable des technologies
ÉR grâce à l’adoption d’un nombre accru de politiques de diverses natures.
Jusqu’au début des années 1990, peu de pays avaient mis en place des politiques
de promotion des énergies renouvelables. Depuis lors, et en particulier depuis
la période comprise entre le commencement et le milieu des années 2000, des
politiques de ce type ont été adoptées dans un nombre grandissant de pays à
l’échelon municipal, provincial (ou des États) et national ainsi qu'au niveau international
(voir la figure TS.11.1). [1.4, 11.1, 11.2.1, 11.4, 11.5]
Au départ, il s’agissait surtout de mesures prises par des pays développés, mais de
plus en plus de pays en développement ont établi des cadres pour les politiques destinées
à promouvoir les ÉR, à divers paliers de gouvernement, depuis la fin des années
1990 et le début des années 2000. Parmi les pays ayant mis en oeuvre, au début
de 2010, des politiques favorisant la production d’électricité à partir d’ÉR, environ la
moitié étaient des pays en développement de toutes les régions du globe. [11.2.1]
La plupart des pays qui disposent de ce type de politiques ont mis en place plusieurs
sortes de mécanismes, et beaucoup de politiques et d’objectifs ont été
renforcés avec le temps. Outre les politiques nationales, on observe aussi une
augmentation du nombre des politiques et partenariats internationaux. Dans le
monde entier, plusieurs centaines d’administrations municipales et locales se sont
fixé des objectifs ou ont adopté des politiques et autres mécanismes pour favoriser
la mise en valeur des ÉR. [11.2.1]
149
Résumés Résumé technique
Figure TS.11.1 | Pays s’étant dotés d’au moins une politique et/ou s'étant fixé au moins un objectif en matière d’énergies renouvelables, vers le milieu de 2005 et au début de 2011. Cette figure ne rend
compte que des politiques et objectifs au niveau national (et non des politiques et objectifs au niveau municipal ou à celui des provinces ou des États) et n’est pas nécessairement exhaustive. [Figure 11.1]
2005
Début 2011
Pays s’étant dotés d’au moins une politique et s'étant fixé au moins un objectif en matière d’énergies renouvelables
Pays s’étant dotés d’au moins une politique en matière d’énergies renouvelables
Pays s'étant fixé au moins un objectif en matière d’énergies renouvelables
Pays sans politique ni objectif en matière d’énergies renouvelables
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A "
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- --
I : ■ II
150
Résumé technique Résumés
D’abord presque entièrement centrées sur l’électricité, les politiques ÉR englobent
de plus en plus les secteurs du chauffage et refroidissement et des transports.
Cette évolution s’accompagne d’un succès accru de la mise au point d’une série
de technologies ÉR et des activités de fabrication et de mise en oeuvre associées
(voir les chapitres 2 à 7), ainsi que d’une progression rapide des investissements
annuels dans les énergies renouvelables et de la diversification des organismes de
financement, notamment depuis 2004-2005. [11.2.2]
Eu égard à ce cadre pour l’action de plus en plus favorable, le secteur des énergies
renouvelables dans son ensemble a connu une forte progression des investissements
depuis 2004 2005. Le financement concerne ce qu’on appelle le «continuum»
ou les différentes phases du développement technologique, à savoir: 1) la phase de
recherche-développement; 2) l'élaboration et la commercialisation des technologies;
3) la fabrication et la vente du matériel; 4) la mise en oeuvre du projet; et 5) le
refinancement et la vente des entreprises, principalement par fusion et acquisition.
Le financement n’a cessé d’augmenter dans chacune de ces phases, donnant des
indications sur le développement actuel et prévu du secteur, comme suit: [11.2.2]
• Les tendances observées au niveau 1) du financement des activités de
recherche-développement et 2) des investissements technologiques constituent
un indicateur des perspectives à long et moyen terme pour le secteur,
les investissements réalisés ne commençant à porter leurs fruits que plusieurs
années après, lorsque la technologie est pleinement commercialisée. [11.2.2.2,
11.2.2.3]
• Les tendances observées au niveau 3) des investissements dans la fabrication
et la vente du matériel requis constituent un indicateur des perspectives à
court terme, qui consistent essentiellement en une poursuite de la hausse de
la demande sur le marché. [11.2.2.4]
• Les tendances observées au niveau 4) des investissements consacrés à la mise
en oeuvre des projets sont un indicateur de l’activité actuelle du secteur, et
notamment de la mesure dans laquelle l’internalisation des coûts associés
aux gaz à effet de serre peut mobiliser de nouveaux fonds pour les projets ÉR.
[11.2.2.5]
• Les tendances observées au niveau 5) des fusions et acquisitions peuvent
refléter la maturité générale du secteur, l’accroissement des activités
de refinancement avec le temps indiquant que de gros investisseurs, plus
conventionnels, sont en train de s’intéresser au secteur et achètent des entreprises
qui ont réussi à la suite d’investissements précoces. [11.2.2.6]
11.3 Éléments moteurs clés, opportunités
et avantages
Les énergies renouvelables peuvent offrir un grand nombre d’avantages aux
sociétés. Outre la réduction des émissions de CO2, les gouvernements ont adopté
des politiques visant à satisfaire un certain nombre d’objectifs, notamment l’amélioration
de la protection de l’environnement et de la santé à l’échelle locale;
un meilleur accès à l’énergie, en particulier en milieu rural; la promotion de la
sécurité énergétique par la diversification des technologies et des ressources;
et la contribution au développement social et économique grâce à la création
d’emplois et à la stimulation de la croissance économique. [11.3.1–11.3.4]
L’importance relative des éléments moteurs pour la mise en valeur des énergies
renouvelables varie d’un pays à l’autre, et peut varier avec le temps. L’accès à
l’énergie a été décrit comme le principal élément moteur dans les pays en développement,
tandis que la sécurité énergétique et les questions d’environnement
préoccupent davantage les pays développés. [11.3]
11.4 Obstacles à l’adoption de politiques en matière
d'énergies renouvelables, à leur mise en oeuvre
et à leur financement
Les politiques en matière d’énergies renouvelables visent à accroître la part de
ces énergies en contribuant à surmonter les divers obstacles au développement
technologique et à la mise en valeur des ÉR. Des obstacles spécifiques à l’élaboration
et à la mise en oeuvre de ces politiques et au financement des projets
connexes (par exemple des défaillances du marché) peuvent nuire encore plus à
la mise en valeur des énergies renouvelables. [1.4, 11.4]
Les principaux obstacles en ce qui concerne l’élaboration et l’adoption des politiques
sont les suivants: manque d’information et de sensibilisation au sujet des
ressources, des technologies et des politiques possibles; mauvaise compréhension
de la meilleure façon de concevoir les politiques ou de la façon de procéder
à des transitions énergétiques; difficultés associées à la quantification et à
l’internalisation des coûts et avantages externes; et effet de blocage des technologies
et politiques actuelles. [11.4.1]
Les obstacles à la mise en oeuvre des politiques comprennent notamment les
divergences avec les règlements existants; les pénuries d’ouvriers spécialisés;
et/ou le manque de capacité institutionnelle pour appliquer les politiques. [11.4.2]
Les obstacles au financement incluent la sensibilisation insuffisante des financiers
et l’absence d’informations pertinentes communiquées en temps opportun; les
questions relatives à la structure financière et à l’échelle des projets; les questions
relatives aux limites concernant les expériences passées; et, dans certains pays,
les faiblesses institutionnelles, notamment au niveau des marchés financiers et de
l’accès à un financement abordable, tous ces facteurs augmentant le risque perçu
et, par le fait même, les coûts et/ou rendant plus difficile la mobilisation de fonds
pour les projets. Et surtout, de nombreuses technologies ÉR ne sont pas encore
compétitives sur le plan économique au regard des prix actuels de l’énergie sur le
marché, ce qui décourage les investisseurs en l’absence de diverses formes d’appui
sur le plan des politiques et limite évidemment les apports de fonds. [11.4.3]
11.5 Expérience concernant les options en matière
de politiques et évaluation
Il existe de nombreuses politiques susceptibles de promouvoir les technologies
ÉR, depuis les phases initiales de démonstration et de précommercialisation
jusqu’à celles de la maturité et de la mise en valeur à grande échelle. Cela comprend
les politiques publiques de recherche-développement (soutien de l'offre)
pour faire progresser les technologies ÉR et les politiques de mise en valeur (soutien
de la demande) visant à créer un marché pour ces technologies. Les politiques
peuvent être regroupées de différentes façons, et il n’existe aucune liste reconnue
à l’échelle mondiale des politiques ou des catégories de politiques possibles pour
les ÉR. À des fins de simplification, les politiques de recherche-développement et
de mise en valeur ont été réparties dans les catégories suivantes: [11.5]
151
Résumés Résumé technique
• Incitations fiscales: les acteurs (particuliers, ménages, entreprises) se
voient accorder une réduction de leur contribution au trésor public, par
l’intermédiaire de l’impôt sur le revenu ou d’autres impôts, ou bénéficient de
déductions ou subventions;
• Financement public: soutien public pour lequel un rendement financier
est prévu (prêts, participation) ou un engagement financier est assumé
(garantie);
• Réglementation: ensemble de règles visant à orienter ou contrôler le comportement
des personnes ou entités concernées.
Même si les objectifs constituent un élément central des politiques, les politiques
en vigueur n’ont pas nécessairement besoin d’objectifs spécifiques pour être
menées à bien. Par ailleurs, des objectifs non assortis de politiques pour les réaliser
ont peu de chance d’être satisfaits. [11.5]
La réussite des instruments de politique repose sur leur capacité d’atteindre les
objectifs ou de respecter les critères établis, notamment pour ce qui concerne:
• l'efficacité: mesure dans laquelle les objectifs visés sont atteints;
• l'efficience: rapport des résultats obtenus aux moyens mis en oeuvre ou
rapport entre les objectifs atteints en matière d’énergies renouvelables et les
ressources économiques investies;
• l'équité: incidence et conséquences distributives d’une politique;
• la faisabilité institutionnelle: mesure dans laquelle un instrument de politique
est perçu comme légitime, est susceptible d’être accepté de plus en plus
largement et peut être adopté et mis en oeuvre, y compris la capacité de mettre
en oeuvre une politique une fois que celle-ci a été conçue et adoptée. [11.5.1]
La plus grande partie des publications examinées se centrent sur l’efficacité et
l’efficience des politiques. Les éléments des diverses options en matière de politiques
font qu’elles sont plus ou moins à même de respecter les divers critères,
et la façon dont ces politiques sont conçues et mises en oeuvre peut par ailleurs
déterminer la manière dont elles respectent les critères en question. Le choix des
politiques et les particularités de leur conception dépendront en fin de compte des
objectifs et priorités des décideurs. [11.5.1]
11.5.1 Politiques de recherche-développement en matière
d'énergies renouvelables
La recherche-développement, l’innovation, la diffusion et la mise en valeur de
nouvelles technologies pauvres en carbone offrent des avantages pour les sociétés
qui vont au-delà de ceux dont peuvent profiter les instigateurs des projets,
ce qui a pour effet de créer une situation de sous-investissement. Les projets
gouvernementaux de recherche-développement peuvent jouer un rôle capital
dans le développement des technologies ÉR. Tous les pays n’ont pas les moyens
de mobiliser des fonds publics au profit de la recherche-développement, mais,
dans la majorité des pays où ce type d’intervention est possible, les initiatives
publiques dans ce domaine peuvent améliorer les performances des technologies
naissantes, de manière à satisfaire la demande des utilisateurs initiaux, et peuvent
également renforcer les technologies déjà commercialisées. [11.5.2]
Développement
des marchés
Développement
industriel
Développement
technologique
L’accroissement de
la performance, la
réduction des coûts et
le renforcement des
applications améliorent
les technologies ÉR et
leur mise en valeur sur
le plan de la quantité
et de la qualité
L’amélioration des technologies ÉR
et de leur mise en valeur sur le plan
de la quantité et de la qualité
intensifie à son tour la recherchedéveloppement,
l’innovation et les
avancées technologiques
L’amélioration des technologies
ÉR et de leur mise en valeur sur
le plan de la quantité et de la
qualité permet l’expansion des
marchés et la création de
nouveaux secteurs
L’expansion des marchés
et la création de nouveaux
secteurs stimulent l'innovation
et les investissements
L'intensification de la recherchedéveloppement,
de l’innovation et
des avancées technologiques
accroît la performance, réduit les
coûts et renforce les applications
Cycle des
marchés
Cycle
technologique
Figure TS.11.2 | Les cycles mutuellement stimulants du développement technologique et du développement des marchés conduisent à la réduction des coûts technologiques. [Figure 11.5]
152
Résumé technique Résumés
Les politiques gouvernementales en la matière comprennent les incitations
fiscales, comme le financement de la recherche-développement au niveau universitaire,
les subventions, les récompenses, les crédits d’impôt et l’utilisation des
centres de recherche publics; ainsi que le financement public, notamment les
prêts consentis à des conditions avantageuses ou les emprunts convertibles, les
participations en capital public et les fonds publics de capital risque. Les investissements
dans le domaine de la recherche-développement touchent une grande
diversité d’activités dans le cycle de vie du développement d’une technologie,
allant de la cartographie des ressources énergétiques renouvelables à l’amélioration
des technologies ÉR commercialisées. [11.5.2]
La réussite de ces politiques de recherche-développement repose sur un certain
nombre de facteurs, dont quelques-uns ont été clairement définis, alors que d’autres
continuent de faire l’objet de débats dans les publications. Le succès dans ce
domaine ne peut se résumer uniquement au montant total de financement obtenu.
La régularité du financement d’une année à l’autre est également essentielle. Un
programme de recherche-développement discontinu n’est pas favorable à l’apprentissage
technique, et l’apprentissage ainsi que la réduction des coûts sont fonction
de la continuité, de l’engagement et de l’organisation des efforts déployés, de la destination
des fonds et de la façon dont ils sont utilisés, tout autant que de l’ampleur
des moyens mis en oeuvre. On se pose parfois la question, dans la documentation,
de l’approche la plus fructueuse pour les politiques de recherche-développement
dans la durée, à savoir le «bricolage» (progrès via la recherche visant à des améliorations
progressives) ou la percée (progrès technologiques spectaculaires), avec
des arguments en faveur de l’une ou l’autre de ces options ou d’une combinaison
des deux. L’expérience a montré qu’il est important que les subventions accordées
à la recherche-développement (et aux étapes suivantes) soient envisagées en prévoyant
une «stratégie de sortie», de sorte que les subventions soient graduellement
éliminées à mesure que la technologie est commercialisée, de manière à assurer la
fonctionnalité et la viabilité du secteur. [11.5.2.3]
L’un des résultats les plus intéressants, tiré de la documentation théorique et
d’études de cas technologiques, est que les investissements dans la recherchedéveloppement
sont plus efficaces lorsqu’ils sont assortis d’autres instruments
d'intervention, et notamment de politiques qui visent à renforcer simultanément la
demande de nouvelles technologies ÉR. Des politiques de mise en valeur adoptées
de manière relativement précoce lors de la phase de mise au point des technologies
accélèrent l’apprentissage, que ce soit par le biais de la recherche-développement
ou de l’utilisation (à la suite de la fabrication du matériel), et la réduction des coûts.
Appliquées conjointement, les politiques de recherche-développement et de mise
en valeur créent un cycle de rétroaction positive, favorisant les investissements du
secteur privé dans la recherche-développement (voir la figure TS.11.2). [11.5.2.4]
11.5.2 Politiques de mise en valeur
Les moyens d’action mis en place pour promouvoir l'utilisation des énergies
renouvelables sont variés et peuvent s’appliquer à tous les secteurs de l’énergie.
Ils comprennent les incitations fiscales (subventions, sommes allouées
pour la production d’énergie, escomptes, crédits d’impôt, réductions et exonérations
fiscales, amortissement variable ou accéléré); le financement public
(investissements en actions, garanties, prêts, acquisitions publiques); et les
réglementations (quotas, appels d’offres/soumissions, tarifs d’alimentation,
étiquetage écologique et achat d’énergie verte, facturation nette, accès
prioritaire ou garanti, répartition prioritaire). Alors que les réglementations
et leurs incidences varient significativement d’un secteur d’utilisation finale à
l’autre, les incitations fiscales et le financement public s’appliquent généralement
à tous les secteurs. [11.5.3.1]
Les incitations fiscales sont susceptibles de réduire les coûts et les risques de
l’investissement dans les énergies renouvelables, en réduisant les coûts d’investissement
initiaux associés à l’installation, en diminuant les coûts de production
ou en augmentant les sommes allouées pour l'énergie renouvelable produite. Par
ailleurs, les incitations fiscales compensent les diverses défaillances du marché,
qui rendent les énergies renouvelables moins compétitives que les combustibles
fossiles et l’énergie nucléaire, et contribuent à réduire la charge financière que
représente l’investissement dans ces énergies. [11.5.3.1]
Les incitations fiscales sont généralement plus efficaces lorsqu’elles sont combinées
à d’autres types de politiques. Les incitations qui subventionnent la production
sont généralement préférables aux subventions à l’investissement, parce qu’elles
privilégient le résultat attendu, c’est-à-dire la production d’énergie. Il convient
toutefois d’adapter les politiques en fonction des différentes technologies et de
leurs degrés de maturité respectifs. En effet, les subventions à l’investissement
peuvent se révéler utiles lorsqu’une technologie est encore relativement coûteuse
ou qu’elle est exploitée à petite échelle (par exemple, les panneaux solaires de toiture),
surtout si ces subventions sont combinées à des normes et des certifications
techniques pour assurer la qualité des installations. L’expérience acquise avec les
politiques concernant l’énergie éolienne suggère que les paiements et remises en
phase de production pourraient être préférables aux crédits d’impôt, parce que les
avantages de ces paiements et remises sont équivalents, quel que soit le niveau de
revenu de leurs bénéficiaires, et qu’ils favorisent ainsi un investissement et une utilisation
accrus. Et comme ces mesures interviennent généralement au moment de
l’achat ou de la production ou à peu près, elles se traduisent par une progression
plus régulière de la croissance avec le temps (au lieu de la tendance à investir massivement
vers la fin d’une période fiscale). Les incitations fiscales ont toujours eu
tendance à favoriser la promotion des technologies les plus avancées et les moins
coûteuses. Quant aux crédits d’impôt, ils sont habituellement plus efficaces dans
les pays qui disposent de nombreuses entreprises privées rentables, qui paient des
impôts et qui sont donc en mesure d'en bénéficier. [11.5.3.1]
Les mécanismes de financement public servent un double objectif : mobiliser directement
ou stimuler les investissements commerciaux dans des projets à base d’énergie
renouvelable et créer indirectement des marchés de plus grande envergure et commercialement
viables pour ces technologies. En plus des politiques de financement
public traditionnelles, telles que les prêts consentis à des conditions avantageuses
et les garanties, un certain nombre de mécanismes novateurs émergent à divers
échelons gouvernementaux, y compris au niveau municipal. On citera notamment
le financement de projets d’énergie renouvelable par des prêts à long terme aux
propriétaires, qui permettent un remboursement aligné sur les économies d’énergie
(par exemple, le Property Assessed Clean Energy en Californie), et le «recyclage»
des fonds publics pour divers projets (comme le financement de projets ÉR avec
les fonds économisés grâce à l'amélioration du rendement énergétique). [11.5.3.2]
Les acquisitions publiques de technologies ÉR et de systèmes d’approvisionnement
en énergie renouvelable sont un moyen bien connu mais peu utilisé de stimuler
le marché des énergies renouvelables. Les gouvernements peuvent soutenir le
153
Résumés Résumé technique
développement de ces énergies en s’engageant à en acheter pour satisfaire leurs
propres besoins ou en encourageant les consommateurs à privilégier les options
fondées sur une énergie propre. Les possibilités qu’offre cette approche sont considérables:
dans la plupart des pays, ce sont les gouvernements qui consomment
le plus d’énergie, et la plus grande part des dépenses publiques y est consacrée.
[11.5.3.2]
Les politiques de réglementation comprennent les politiques axées sur les quantités
et sur les prix, telles que les quotas et les tarifs d’alimentation; les aspects qualitatifs
et les mesures incitatives ; ainsi que les instruments de promotion de l’accès,
comme la facturation nette. Les politiques axées sur les quantités fixent les quantités
à atteindre et laissent les marchés déterminer les prix, tandis que les politiques
axées sur les prix fixent les prix et laissent les marchés déterminer les quantités. On
peut recourir aux politiques axées sur les quantités dans les trois secteurs d’utilisation
finale sous forme d’obligations ou de mandats. Les incitations qualitatives
comprennent les programmes d’achat d’énergie verte et d’étiquetage écologique
(parfois mandatés par les pouvoirs publics), qui permettent de renseigner les
consommateurs sur la qualité des produits énergétiques, afin de les aider à prendre
des décisions avisées et de stimuler la demande d'énergies renouvelables. [11.5.3.3]
Politiques de mise en valeur: électricité
À ce jour, on a adopté beaucoup plus de politiques de promotion des énergies renouvelables
dans le domaine de la production d’électricité que dans ceux du chauffage/
refroidissement ou des transports. Parmi ces politiques figurent les incitations fiscales
et le financement public destinés à stimuler les investissements dans l’électricité renouvelable
et sa production, ainsi que diverses politiques de réglementation. Bien que les
pouvoirs publics aient recours à un large éventail de politiques pour promouvoir l’électricité
renouvelable, les plus courantes sont celles fondées sur les tarifs d’alimentation,
les quotas et les normes relatives aux sources d'énergie renouvelable. [11.5.4]
Les politiques axées sur les quantités (quotas, normes relatives aux sources d'énergie
renouvelable et politiques d’appels d’offres) et les politiques axées sur les prix (tarifs
d’alimentation à prix fixe et à prix élevé), surtout les quotas et les tarifs d’alimentation,
font l’objet d’une documentation abondante qui s’attache à évaluer leur efficience
et leur efficacité. Dans le passé, un certain nombre d’études, y compris celles menées
pour la Commission européenne, ont conclu que des tarifs d’alimentation bien conçus
et bien appliqués constituaient à ce jour les mesures de promotion les plus efficientes
(si l’on compare l’aide totale reçue et les coûts de production) et les plus efficaces
(capacité d’augmenter la part d’électricité renouvelable consommée). [11.5.4]
L’une des principales raisons du succès des tarifs d’alimentation bien appliqués
est qu’ils garantissent généralement une grande sécurité des investissements en
raison de la combinaison de paiements à prix fixes à long terme, d’un raccordement
au réseau et d’un accès garanti au réseau pour toute la production. Des
tarifs d’alimentation bien conçus encouragent, par ailleurs, la diversité aussi bien
technologique que géographique et assurent mieux la promotion de projets de
différentes envergures. L'efficacité et la viabilité de ce type de mesure reposent
souvent sur la plupart, voire la totalité, des facteurs ci-après: [11.5.4.3]
• Obligation d’achat par les entreprises de services publics;
• Accès et répartition prioritaires;
• Tarifs fondés sur le coût de production et adaptés au type de technologie et à
l’envergure du projet, avec des valeurs initiales soigneusement calculées;
• Évaluations régulières de la conception à long terme et réajustements périodiques
du niveau de paiement à court terme, conjugués à des modifications progressives
des lois afin de refléter l’évolution des technologies et du marché, en vue d’encourager
l’innovation et les progrès technologiques et de maîtriser les dépenses;
• Tarifs pour tous les producteurs potentiels, y compris les entreprises de services
publics;
• Tarifs garantis sur une durée suffisamment longue pour assurer un taux de
rendement approprié;
• Coûts intégrés dans la base tarifaire et répartis de manière égale dans l’ensemble
du pays ou de la région;
• Normes et procédures de raccordement claires pour l’attribution des coûts du
transport et de la distribution;
• Simplification des procédures administratives et des processus d’application;
• Accent mis sur les groupes exemptés privilégiés, par exemple les grands utilisateurs,
pour des raisons de compétitivité, ou les clients vulnérables, comme
les consommateurs à faible revenu.
L’expérience acquise dans plusieurs pays démontre que les systèmes de quotas peuvent
être très efficaces et permettre d'atteindre les niveaux de conformité voulus si
les certificats ÉR sont délivrés en accord avec des politiques bien conçues, au moyen
de contrats à long terme qui atténuent, voire éliminent, l’instabilité des prix et qui
réduisent les risques. Mais comme ce sont les technologies les mieux maîtrisées et
les moins coûteuses qui en bénéficient le plus, il est possible de remédier à ce problème
en distinguant différentes options d’énergie renouvelable ou en les associant
avec d’autres incitations. Les mécanismes axés sur les quantités qui sont les plus
efficients et efficaces comprennent souvent la plupart, voire la totalité, des éléments
ci-après, en particulier ceux qui contribuent à minimiser les risques: [11.5.4.3]
• Application à un vaste segment du marché (quotas seulement);
• Règles d’admissibilité clairement définies, notamment celles qui concernent
les ressources et les acteurs (quotas et appels d’offres);
• Bon équilibre entre l’offre et la demande, l’accent étant clairement mis sur
les nouvelles capacités; les quotas devraient dépasser l’offre existante, mais
pouvoir être atteints à un coût raisonnable (quotas seulement);
• Contrats à long terme/obligations d’achat spécifiques et échéances, sans
intervalle de temps entre un quota et le suivant (quotas seulement);
• Sanctions appropriées pour non-respect des dispositions, et application adéquate
de ces sanctions (quotas et appels d’offres);
• Objectifs à long terme, d’au moins 10 ans (quotas seulement);
• Établissement de créneaux technologiques spécifiques pour assurer un soutien
différencié (quotas et appels d’offres);
• Paiements minimaux pour assurer un rendement et un financement appropriés
(quotas et appels d’offres).
La facturation nette permet aux petits producteurs de «vendre» au prix de détail
au sein du réseau toute l’énergie renouvelable qu’ils produisent en plus de leur
demande totale en temps réel, à condition que ce surplus soit compensé par
une charge excédentaire pour les clients à d’autres moments de la période de
compensation définie. Il s’agit là d’un outil à faible coût et facile à gérer pour
motiver les clients à investir dans l’électricité distribuée à petite échelle et pour
l'intégrer au réseau, tout en encourageant les fournisseurs par l'amélioration des
facteurs de charge, si l’électricité renouvelable est produite pendant les périodes
154
Résumé technique Résumés
de demande maximale. Toutefois, utilisée seule, cette mesure ne suffit généralement
pas à engendrer un développement notable des technologies moins
concurrentielles, comme les systèmes photovoltaïques, du moins là où les coûts
de production sont plus élevés que les prix de détail. [11.5.4]
Politiques de mise en valeur: chauffage et refroidissement
Un nombre croissant de gouvernements proposent des incitations et des mandats
pour assurer la mise en valeur des technologies de chauffage et refroidissement à
partir d’énergies renouvelables. La promotion de ces technologies constitue un défi
unique pour les décideurs, en raison de la nature souvent distribuée de la production
de chaleur. Les services de chauffage et de refroidissement peuvent être fournis à
l’aide d’installations de petite à moyenne échelle pour un seul logement ou au moyen
d’applications à grande échelle pour assurer un chauffage ou un refroidissement
urbain. Les instruments d'intervention concernant le chauffage et le refroidissement
au moyen d’ÉR doivent prendre spécifiquement en compte les caractéristiques très
hétérogènes des ressources, notamment leur échelle très variable, leur capacité
inégale de fournir diverses valeurs de température, la demande fortement répartie,
la relation avec la charge thermique, la variabilité de l’utilisation et l’absence d’un
mécanisme central de livraison ou de commercialisation. [11.5.5]
Le nombre des politiques de promotion des sources de chauffage/refroidissement
à base d’énergie renouvelable a augmenté ces dernières années, provoquant ainsi
une hausse de la production. La majorité des mécanismes d’aide étaient toutefois
centrés principalement sur le chauffage. Les politiques en vigueur visant à
promouvoir les systèmes de chauffage utilisant une énergie renouvelable comprennent
les incitations fiscales, comme les escomptes et les subventions, et les
réductions et crédits d’impôt; le financement public, notamment sous forme de
prêts; les dispositions réglementaires, comme les obligations d’utilisation; et les
activités d’information. [11.5.5.1–11.5.5.3, 11.6]
Jusqu’à présent, les incitations fiscales ont été la méthode la plus employée, en
particulier les subventions. Les crédits d’impôt accordés après l’installation d’un
système de chauffage (c’est-à-dire à titre rétroactif) peuvent être avantageux sur
le plan logistique par rapport, en particulier, aux subventions qui nécessitent une
approbation préalable avant l’installation, même si l’expérience est limitée dans
ce domaine. Les mécanismes réglementaires, comme les obligations d’utilisation
et les quotas, ont suscité un intérêt croissant en raison de leur capacité de stimuler
le développement des systèmes de chauffage ÉR indépendamment des budgets
publics, même si l’on manque d’information concrète à ce sujet. [11.5.5]
Comme dans le cas de l’électricité et des transports renouvelables, les politiques
relatives au chauffage/refroidissement au moyen d’ÉR seront mieux adaptées aux
circonstances ou aux emplacements si, dans leur conception, on accorde l’importance
voulue au degré de maturité de la technologie considérée ainsi que des
marchés et des chaînes d’approvisionnement existants. Les incitations à la production
sont jugées plus efficaces pour les gros systèmes de chauffage/refroidissement,
comme les réseaux de chauffage urbain, que pour les petites installations distribuées
de production de chaleur ou de froid sur place, pour lesquelles il existe peu
de méthodes de mesure ou de surveillance efficaces sur le plan des coûts. [11.5.5]
Même s’il existe quelques exemples de politiques d’aide aux technologies de
refroidissement à base d’énergie renouvelable, les politiques qui visent uniquement
à promouvoir ce type de technologie sont en général beaucoup moins bien
développées que dans le cas du chauffage. De nombreux mécanismes décrits dans
les paragraphes précédents pourraient aussi être appliqués au secteur du refroidissement,
généralement avec les mêmes avantages et inconvénients. Le manque
d’expérience en ce qui a trait aux politiques de mise en valeur des technologies ÉR
de refroidissement est probablement dû au niveau peu avancé de développement
technologique de ces systèmes. Un appui en matière de recherche-développement
et de politiques en vue de développer le marché initial et les chaînes
d’approvisionnement associées pourrait être particulièrement utile pour favoriser
la mise en valeur de ces technologies dans un avenir rapproché. [11.5.5.4]
Politiques de mise en valeur: transports
Un ensemble de politiques ont été mises en oeuvre dans le but de promouvoir
l’utilisation des énergies renouvelables dans les transports, mais la grande majorité
d’entre elles et des expériences connexes ont surtout concerné les biocarburants.
Les politiques de soutien des biocarburants visent à encourager la consommation
intérieure par le biais d’incitations fiscales (notamment exemption de taxe à la
pompe) ou de dispositions réglementaires (par exemple mandats de mélange) ou
encore à stimuler la production intérieure au moyen de fonds publics (par exemple
des prêts) destinés aux installations de production ou par le biais d’un soutien
des matières premières ou d’incitations fiscales (exemptions de taxe d’accise, par
exemple). En général, les gouvernements adoptent une série de politiques. [11.5.6]
Les incitations fiscales servent surtout à promouvoir le recours aux biocarburants
en améliorant leur compétitivité par rapport aux combustibles fossiles sur le plan
des coûts. Elles peuvent s’appliquer à toute la chaîne de valeur des biocarburants,
mais elles s’adressent généralement plutôt aux producteurs (par exemple
exemptions/crédits de taxe d’accise) et/ou aux consommateurs finals (notamment
réductions de taxe à la pompe). [11.5.6]
Plusieurs pays européens et autres pays du G8+5 ont toutefois commencé à
passer graduellement des allégements fiscaux aux mandats de mélange. Il est
difficile d’évaluer l’appui réellement procuré par ces mandats, car les prix découlant
de ces obligations ne sont généralement pas rendus publics (contrairement
au secteur de l’électricité, par exemple). Alors que les mandats constituent des
éléments moteurs clés pour le développement et la croissance de la plupart des
industries modernes engagées dans les biocarburants, ils semblent moins convenir
à la promotion de types spécifiques de biocarburants, car les fournisseurs ont
tendance à mélanger des biocarburants à faible coût. Par nature, les mandats
doivent être conçus avec soin et assortis d’autres exigences, afin de parvenir à
une plus grande équité au niveau de la distribution et de réduire au minimum les
éventuelles répercussions sociales et environnementales négatives. Les pays où
la proportion de biocarburants utilisés dans les transports est la plus élevée ont
adopté des systèmes hybrides qui combinent les mandats (y compris des sanctions)
et les incitations fiscales (principalement des exemptions de taxe). [11.5.6]
Synthèse
Certains instruments d'intervention se sont révélés particulièrement efficaces pour
stimuler rapidement le recours aux énergies renouvelables et permettent aux gouvernements
et aux sociétés d’atteindre des objectifs précis. À cet égard, la façon de les
concevoir et de les mettre en oeuvre peut être aussi déterminante que les politiques
elles-mêmes. Les principales composantes de ces politiques sont les suivantes: [11.5.7]
• Montant dérivé des subventions, des tarifs d'alimentation, etc. qui permet
de couvrir les coûts, pour assurer un retour sur investissement à un taux de
rendement correspondant aux risques.
155
Résumés Résumé technique
• Accès garanti aux réseaux et marchés ou, au moins, exceptions clairement
définies à cet accès garanti.
• Contrats à long terme visant à réduire les risques et, par conséquent, les
coûts financiers.
• Dispositions qui tiennent compte de la diversité des technologies et des
applications. Les technologies ÉR présentent des niveaux de maturité
variables et des caractéristiques diverses et font souvent face à des obstacles
très différents. Il pourrait s’avérer nécessaire d’avoir recours à des sources
et à des technologies ÉR multiples pour atténuer les effets des changements
climatiques, et certaines de ces sources et de ces technologies qui
sont actuellement moins bien maîtrisées et/ou plus coûteuses que d’autres
pourraient jouer un rôle important à l’avenir afin de satisfaire les besoins en
matière d’énergie et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
• Incitations qui diminuent de manière prévisible avec le temps à mesure que
les technologies et/ou les marchés évoluent.
• Politiques transparentes et facilement accessibles, de sorte que les acteurs
puissent les comprendre et saisir la façon dont elles s’appliquent et ce qui est
requis pour pénétrer le marché et/ou se conformer aux dispositions prévues.
Cela englobe également la transparence à long terme des objectifs des politiques,
y compris les objectifs à moyen et long terme.
• Caractère inclusif, c’est-à-dire un potentiel de participation le plus large possible,
autant du côté de l’offre (producteurs traditionnels, distributeurs de
technologies ou systèmes d’approvisionnement en énergies: électricité, chauffage
ou combustibles) que de celui de la demande (entreprises, ménages, etc.),
qui peut s’«autogénérer» avec des énergies renouvelables distribuées, autorisant
une plus grande participation susceptible d'accroître les investissements
et l’appui public en faveur des ÉR et de stimuler la concurrence.
• Attention particulière apportée aux groupes exemptés privilégiés, par exemple
les grands utilisateurs, pour des raisons de concurrence ou aux clients vulnérables
et à revenu faible pour des questions d’équité et de distribution.
Il convient aussi de bien comprendre qu’il n’existe pas de solution unique, et les
décideurs doivent tirer des enseignements de l’expérience acquise et ajuster les
programmes en conséquence. Les politiques doivent satisfaire aux conditions et
aux besoins locaux d’ordre politique, économique, social, écologique, culturel
et financier et prendre en compte des facteurs tels que le niveau de maturité
technologique, la disponibilité de capitaux réalisables et la base de ressources
énergétiques renouvelables aux niveaux local et national. Il est, par ailleurs,
généralement nécessaire d’adopter un ensemble de politiques pour faire face
aux différents obstacles. Des cadres d’action transparents et durables (prévisibilité
des politiques, tarification du carbone et autres externalités, objectifs à long
terme en matière d'énergies renouvelables, etc.) se sont révélés indispensables
pour réduire les risques liés aux investissements et faciliter la mise en valeur des
énergies renouvelables et l’évolution des applications à faible coût. [11.5.7]
Répercussions des politiques en matière d’énergies renouvelables
sur le plan macroéconomique
Les mesures de soutien de l’offre au profit des ÉR sont généralement financées
à même les budgets publics (à l’échelle multinationale, nationale ou locale),
alors qu’il incombe souvent aux utilisateurs finals de défrayer les coûts des
mécanismes de soutien de la demande. Par exemple, si l’on adopte une politique
en faveur de l’électricité renouvelable dans le secteur de l’électricité d’un
pays donné, ce coût supplémentaire est souvent à la charge des consommateurs
d’électricité, même si des exemptions ou des réaffectations peuvent réduire au
besoin les coûts supportés par les clients du secteur industriel ou les clients
vulnérables. Or les coûts doivent être défrayés, d'une manière ou d'une autre.
Si l’on veut transformer le secteur de l’énergie dans les prochaines décennies,
il importe alors de réduire les coûts au minimum sur toute cette période et de
tenir compte en outre de tous les coûts et avantages pour la société dans le
calcul. [11.5.7.2]
Une analyse intégrée des coûts et avantages des énergies renouvelables est très
complexe, vu le très grand nombre de facteurs en jeu dans l’évaluation des effets
nets. Les effets relèvent de trois catégories: coûts directs et indirects du système
et avantages de l’expansion du secteur des énergies renouvelables; effets distributifs
(avantages ou charges pour les acteurs ou groupes économiques par suite de
l’adoption de politiques de mise en valeur des énergies renouvelables; et aspects
macroéconomiques, comme l’incidence sur le PIB ou l’emploi. Par exemple, les politiques
en faveur des énergies renouvelables ouvrent différentes perspectives de
développement économique et de création d’emploi, mais l’évaluation des effets
nets est complexe et incertaine, car les coûts supplémentaires des mesures d’appui
aux ÉR engendrent des effets distributifs et budgétaires sur l’économie. Rares
sont les études qui ont examiné ces répercussions sur les activités économiques au
niveau national ou régional; mais dans celles qui ont été effectuées, il est apparu
généralement que les effets économiques nets étaient positifs. [11.3.4, 11.5.7.2]
Interactions des politiques en matière d’énergies renouvelables et
des politiques climatiques et conséquences imprévues éventuelles
Étant donné le chevauchement des facteurs et des raisons de la mise en valeur des ÉR
et celui des juridictions (à l’échelle locale, nationale et internationale), on peut observer
de nombreuses interactions des politiques, avec parfois des conséquences inattendues.
Il est donc indispensable de bien comprendre la portée de ces interactions ainsi que
des effets cumulatifs des multiples politiques mises en oeuvre. [11.3, 11.5.7, 11.6.2]
Si elles ne sont pas appliquées à l’échelle mondiale et de manière globale, les politiques
en matière de tarification du carbone et en faveur des énergies renouvelables
créent des risques de «fuite de carbone». En effet, les mesures touchant une juridiction
ou un secteur réduisent la demande de combustibles fossiles dans cette juridiction ou
ce secteur, ce qui a pour effet, toutes choses étant égales par ailleurs, d’abaisser le
prix des combustibles fossiles à l’échelle mondiale et, donc, d’augmenter la demande
de cette forme d’énergie dans d’autres juridictions ou secteurs. Même appliquées à
l’échelle mondiale, des politiques de ce type sous-optimales peuvent avoir pour effet
d’accroître les émissions de carbone. Par exemple, si les propriétaires de ressources
en combustibles fossiles craignent que les politiques de mise en valeur des énergies
renouvelables soient renforcées à long terme, ils peuvent alors décider d’intensifier
l’extraction de leurs ressources tant que le soutien apporté aux ÉR reste modéré. De
même, la perspective de l’augmentation future des prix du carbone peut encourager
les propriétaires de puits de pétrole et de gaz à accélérer l’extraction des ressources
pendant que les taxes sur le carbone sont encore basses, ruinant ainsi les efforts des
décideurs en matière d’atténuation des effets des changements climatiques et de mise
en valeur des technologies ÉR. Les conditions inhérentes à un tel «paradoxe vert» sont
plutôt spécifiques: les prix du carbone doivent d’abord être bas, puis augmenter rapidement.
Simultanément, les énergies renouvelables subventionnées devraient continuer
à coûter plus cher que les technologies fondées sur des combustibles fossiles. Mais si
les prix du carbone et les subventions en faveur des énergies renouvelables sont élevés
au départ, ce paradoxe a peu de chance de se concrétiser. [11.5.7]
156
Résumé technique Résumés
Tableau TS.11.1 | Facteurs et acteurs pouvant contribuer à la réussite d’un mode de gouvernance en matière d’énergies renouvelables (ÉR). [Tableau 11.4]
Caractéristiques
d’un environnement
favorable
Facteurs et acteurs
contribuant à la réussite
d’une politique
en matière d’ÉR
Section 11.6.2
Intégration des
politiques (échelon
national ou
supranational)
Section 11.6.3
Réduction des
risques en matière
de financement et
d’investissement
Section 11.6.4
Planification et
délivrance de
permis à l’échelle
locale
Section 11.6.5
Création
d’infrastructures,
de réseaux et de
marchés pour les
technologies ÉR
Section 11.6.6
Transfert de
technologie et
renforcement des
capacités
Section 11.6.7
Apprentissage
auprès des
acteurs non
gouvernementaux
Institutions
L’intégration des politiques
ÉR avec d’autres politiques
au stade de la conception
réduit les possibilités de
conflit entre les politiques
gouvernementales.
La mise sur pied
d’institutions et d’organismes
de financement peut faciliter
la coopération entre les
pays ou permettre d’obtenir
des prêts consentis à des
conditions avantageuses
ou un financement international
selon les règles de
fonctionnement du marché
international du carbone
(MDP).
Un engagement à long terme
peut diminuer la perception
du risque.
Les processus de planification
et d’attribution de permis
facilitent l’intégration
des politiques ÉR avec
les autres politiques à
l’échelon local.
Les décideurs et les organismes
de réglementation
peuvent mettre en oeuvre
des incitations et des règles
pour les réseaux et les
marchés, notamment des
normes de sécurité et des
règles d’accès.
La fiabilité des
technologies ÉR peut
être garantie par un
processus de
certification.
Les accords institutionnels
facilitent le transfert
de technologie.
La volonté d’acquérir des
connaissances auprès
d’autres acteurs peut
favoriser le processus de
conception des politiques
et renforcer leur efficacité
en tenant compte des
conditions sociales
existantes.
Société civile
(particuliers, ménages,
ONG, syndicats, etc.)
Les municipalités ou les
villes peuvent jouer un rôle
décisif dans l’intégration
des politiques nationales à
l’échelon local.
Les investissements communautaires
peuvent permettre
de répartir et de réduire les
risques d’investissement.
Les partenariats public-privé
en matière d’investissement
et d’élaboration de projets
peuvent contribuer à diminuer
les risques associés
aux instruments de politique.
Les institutions internationales
concernées peuvent
assurer une répartition
équitable des fonds.
La participation de
la société civile aux
processus de planification
et d’attribution de
permis peut permettre de
sélectionner les projets ÉR
les mieux adaptés sur le
plan social.
La société civile peut
faire partie des réseaux
d’approvisionnement par
le biais de la coproduction
d’énergie et de nouveaux
modèles décentralisés
Les acteurs locaux
et les ONG peuvent
contribuer au transfert
de technologie
par l’entremise de
nouveaux modèles
commerciaux associant
entreprises multinationales,
ONG et petites et
moyennes entreprises.
La participation de
la société civile à un
processus d’élaboration
des politiques ouvert
peut générer de nouvelles
connaissances et conduire
à des changements institutionnels.
Les municipalités et les
villes peuvent mettre
au point des solutions
permettant de promouvoir
les technologies ÉR à
l’échelon local.
La population (à titre
individuel ou collectif) a la
capacité de faire évoluer
les comportements en
matière d’énergie, à condition
que les contraintes
contextuelles et les
signaux politiques soient
cohérents.
Milieux de la finance et
des affaires
Les partenariats public-privé
en matière d’investissement
et d’élaboration des projets
peuvent contribuer à la
réduction des risques associés
aux instruments de
politique.
Les promoteurs de
projets ÉR peuvent offrir
savoir-faire et réseaux
professionnels en:
i) assurant la conformité
des projets avec les exigences
en matière de
planification et
d’attribution de permis;
ii) adaptant les processus
de planification et
d’attribution de permis
aux conditions et besoins
locaux.
Les entreprises peuvent
jouer un rôle en exerçant
des pressions (lobbying)
en faveur de politiques
cohérentes et intégrées.
Des règles bien définies
pour les réseaux et les
marchés augmentent la
confiance des investisseurs.
Les institutions
et organismes de
financement peuvent
collaborer avec les
gouvernements nationaux
et offrir des prêts
consentis à des conditions
avantageuses ou
assurer un financement
selon les règles du
marché international du
carbone (MDP).
Les sociétés multinationales
peuvent faire
participer les ONG ou PME
locales en tant que partenaires
dans de nouveaux
projets de développement
technologique (nouveaux
modèles commerciaux).
La création de sociétés
anonymes et d’institutions
internationales réduit les
risques d’investissement.
Infrastructures
L’intégration des politiques
dans les règles
propres aux réseaux
et aux marchés peut
permettre d’établir des
infrastructures adaptées
à une économie à faible
intensité de carbone.
Des règles bien définies
pour les réseaux et les
marchés diminuent les
risques d’investissement et
augmentent la confiance
des investisseurs.
Des règles bien définies
et transparentes pour les
réseaux et les marchés
devraient créer des
conditions favorables
à l’établissement
d’infrastructures adaptées
à un monde futur à faible
intensité de carbone.
Des cadres appropriés
aux niveaux municipal
et communautaire
pour la mise en place
d’infrastructures et de
réseaux à long terme
peuvent favoriser la
participation d’acteurs
locaux à l’élaboration
des politiques.
Suite à la page suivante ➔
157
Résumés Résumé technique
Caractéristiques
d’un environnement
favorable
Facteurs et acteurs
contribuant à la réussite
d’une politique
en matière d’ÉR
Section 11.6.2
Intégration des
politiques (échelon
national ou
supranational)
Section 11.6.3
Réduction des
risques en matière
de financement et
d’investissement
Section 11.6.4
Planification et
délivrance de
permis à l’échelle
locale
Section 11.6.5
Création
d’infrastructures,
de réseaux et de
marchés pour les
technologies ÉR
Section 11.6.6
Transfert de
technologie et
renforcement des
capacités
Section 11.6.7
Apprentissage
auprès des
acteurs non
gouvernementaux
Politiques (accords ou
coopération à l’échelle
internationale, stratégies
en matière de
changements climatiques,
transfert de
technologie, etc.)
Des directives supranationales
(initiative de
l’Union européenne en
matière de «rationalisation
», planification
concernant les ressources
océaniques,
études d’impact, etc.)
peuvent contribuer à
l’harmonisation des
politiques ÉR avec les
autres politiques.
L’engagement politique à
long terme en faveur des
politiques ÉR réduit les risques
liés à l’investissement
dans des projets ÉR.
Les directives supranationales
peuvent
contribuer à faire évoluer
les processus de planification
et d’attribution
de permis.
La coopération en
matière de développement
favorise la création
d’infrastructures et
facilite l’accès aux technologies
à faible intensité
de carbone.
Les MDP, les droits de
propriété intellectuelle
et les accords de
brevet peuvent contribuer
au transfert de
technologie.
La participation appropriée
d’institutions non gouvernementales
favorise la
signature d’accords prenant
mieux en compte les
aspects sociaux.
Les mécanismes relevant du
processus de la CCNUCC,
comme le Groupe
d’experts du transfert de
technologies, le Fonds pour
l’environnement mondial
(FEM), le Mécanisme de
développement propre
(MDP) et la Mise en oeuvre
conjointe, peuvent donner
des orientations pour
faciliter la participation des
acteurs non gouvernementaux
à l’élaboration des
politiques ÉR.
L’effet cumulatif de la combinaison de politiques qui établissent des prix fixes
pour le carbone, comme les taxes sur le carbone, et de subventions à l’appui
des énergies renouvelables est de nature essentiellement additive: autrement dit,
l’application d’une taxe sur le carbone et l’attribution conjointe de subventions
aux énergies renouvelables ont pour effet de réduire les émissions et de favoriser
la mise en valeur des énergies renouvelables. En revanche, l’effet combiné sur
le système énergétique de politiques de prix endogènes, comme l’échange de
droits d’émissions et/ou les obligations liées aux quotas d’énergie renouvelable,
n’est habituellement pas aussi direct. Le fait d’assortir un système d’échange de
droits d’émissions de politiques de mise en valeur des énergies renouvelables
permet généralement d’abaisser les prix du carbone, ce qui a pour conséquence
de rendre les technologies à forte intensité de carbone (notamment à base de
charbon) plus attrayantes que d’autres options de réduction non fondées sur des
énergies renouvelables comme le gaz naturel, l’énergie nucléaire et/ou l'amélioration
du rendement énergétique. Dans ces conditions, même si les émissions
globales demeurent fixes, les politiques en matière d’énergies renouvelables ne
réduisent les coûts de conformité et/ou n’améliorent le bien-être social que si les
technologies ÉR sont davantage soumises à des externalités et à des obstacles du
marché que les autres technologies énergétiques. [11.5.7]
Enfin, les seules politiques de mise en valeur des énergies renouvelables (c’est-àdire
sans tarification du carbone) ne constituent pas nécessairement un moyen
efficace de diminuer les émissions de carbone, car elles ne procurent pas une incitation
suffisante à utiliser toutes les options d’atténuation à moindre coût disponibles,
y compris les technologies pauvres en carbone non fondées sur des énergies renouvelables
et les mesures d’amélioration du rendement énergétique. [11.5.7]
11.6 Conditions favorables et questions régionales
Les technologies ÉR peuvent davantage contribuer à l’atténuation des effets
des changements climatiques si elles sont employées en conjonction avec des
politiques plus vastes en mesure de faciliter l’évolution du système énergétique.
Un environnement favorable ou «facilitant» pour les ÉR englobe toute une série
d’institutions, d’acteurs (monde de la finance, milieu des affaires, société civile,
gouvernements, etc.), d’infrastructures (réseaux, marchés, etc.) et d’instruments
d'intervention (coopération internationale et accords internationaux, stratégies
relatives aux changements climatiques, etc.) (voir le tableau TS.11.1). [11.6]
On peut créer des conditions favorables aux énergies renouvelables en encourageant
l’innovation dans le système énergétique; en tenant compte des interactions possibles
d’une politique donnée avec d’autres politiques de mise en valeur des énergies
renouvelables et avec d’autres politiques ne concernant pas ces formes d’énergie; en
renforçant la capacité des promoteurs d’énergies renouvelables à obtenir des fonds
et à implanter leurs projets; en éliminant les obstacles qui empêchent les installations
et leur production d’accéder aux réseaux et aux marchés; en facilitant le transfert
de technologie et le renforcement des capacités; et en favorisant la sensibilisation
et la prise de conscience au niveau des institutions et au sein des communautés.
L’environnement «favorable» ainsi créé peut à son tour augmenter l’efficacité et
l’efficience des politiques de promotion des énergies renouvelables. [11.6.1–11.6.8]
Il est largement reconnu dans les publications portant sur l’innovation que les systèmes
sociotechniques établis ont tendance à limiter la diversité des innovations, car
les technologies dominantes ont su établir un environnement institutionnel protecteur.
Cela peut donner lieu à de fortes dépendances sur le plan des options et exclure
(ou bloquer) la rivalité et l’adoption de solutions potentiellement plus efficaces. C’est
pourquoi les systèmes sociotechniques mettent du temps à changer, les changements
étant plus systémiques que linéaires. Les technologies ÉR sont actuellement intégrées
dans un système énergétique qui, dans une grande partie du monde, a été conçu pour
satisfaire les besoins du système d’approvisionnement actuel. Il en résulte que l’infrastructure
favorise les combustibles qui prédominent actuellement, et il faut tenir
compte de tous les lobbies et intérêts existants. Vu la complexité des changements
technologiques, il importe que tous les paliers de gouvernement (de l’échelon local au
niveau international) encouragent le développement des énergies renouvelables par
158
Résumé technique Résumés
le biais de politiques appropriées et que les acteurs non gouvernementaux puissent
aussi participer à la formulation et à la mise en oeuvre de ces politiques. [11.6.1]
Des politiques gouvernementales complémentaires ont plus de chance de donner des
résultats fructueux, et la façon dont chacune d’elles est conçue influera également sur
les possibilités de coordination. Tenter de promouvoir activement la complémentarité
des politiques entre de multiples secteurs (énergie, agriculture, ressources en eau, etc.)
tout en tenant compte des objectifs propres à chacune d’elles n’est pas une tâche facile
et pourrait aboutir à des situations gagnant-gagnant et/ou gagnant-perdant, avec de
possibles compromis. Il faut pour cela se doter d’un solide mécanisme de coordination
centralisé, afin d’éliminer les contradictions et les conflits entre politiques sectorielles
et d’assurer simultanément la cohérence à plusieurs niveaux de gouvernance. [11.6.2]
Un environnement favorable plus large comprend un secteur financier susceptible d’assurer
un financement selon des modalités en accord avec le profil de risque/récompense
particulier à une technologie ou à un projet ÉR donné. Le coût du financement et son
accessibilité reposent sur la situation générale du marché financier au moment de l’investissement
et sur les risques inhérents à un projet, à une technologie ou aux acteurs
concernés. Outre les politiques relatives aux énergies renouvelables, le contexte général
peut englober les risques politiques et monétaires, et certaines questions propres au
secteur de l’énergie, notamment la concurrence au niveau des investissements et l’évolution
des dispositions réglementaires ou des réformes dans ce secteur. [11.6.3]
La réussite du processus de mise en valeur des technologies ÉR était liée jusqu’ici à
une combinaison de mesures de planification favorables prises à l’échelon national
et local. Certains arrangements procéduraux universels, comme la «simplification»
des demandes d’attribution de permis, ne devraient pas résoudre les conflits entre
les parties prenantes au niveau de la mise en oeuvre des projets, car ils ne tiennent
pas compte des conditions inhérentes à l’emplacement et à l’échelle des sites. Un
cadre de planification visant à faciliter la mise en valeur des énergies renouvelables
pourrait inclure les éléments suivants: prise en compte des attentes et des intérêts
des parties prenantes; apprentissage concernant l’importance du contexte pour la
mise en valeur des ÉR; mise en place de mécanismes de partage des avantages;
renforcement des réseaux de collaboration; et mise en oeuvre de mécanismes permettant
de cerner plus précisément les conflits en vue de négociations. [11.6.4]
Après réception de l’autorisation de planification d’un projet ÉR, les investissements
ne peuvent être obtenus que lorsque son raccordement commercial à un réseau est
approuvé; qu’un contrat de prise en charge de sa production dans le réseau a été
conclu; et que la vente d’énergie, généralement par le biais d’un marché, est garantie.
La faisabilité d’un projet ÉR repose essentiellement sur la capacité de satisfaire
ces exigences, la facilité avec laquelle cela peut être fait et les coûts associés. Les
moyens utilisés pour intégrer les énergies renouvelables dans le système énergétique
auront un effet sur le coût total d’intégration des ÉR dans le système et sur le
coût des différents scénarios applicables. Afin d’assurer l’expansion et le renforcement,
en temps opportun, de l’infrastructure des projets ÉR et de leur raccordement,
les organes de réglementation économique pourraient devoir autoriser des investissements
«anticipés» ou «proactifs» dans le réseau et/ou permettre aux projets
de se raccorder avant le renforcement complet de l’infrastructure. [11.6.5, 8.2.1.3]
Pour de nombreux pays, l’un des grands problèmes consiste à accéder aux technologies
ÉR. La plupart des technologies pauvres en carbone, y compris celles fondées sur
les énergies renouvelables, sont développées et concentrées dans un nombre réduit
de pays. On a fait valoir que de nombreux pays en développement ne pourraient probablement
pas sauter l’étape du développement industriel à pollution intensive s'ils
n'ont pas accès aux technologies propres mises au point par les nations les plus avancées.
Mais les technologies telles que celles qui sont à base d’énergies renouvelables
ne traversent généralement pas les frontières si les politiques environnementales du
pays destinataire ne sont pas assorties d’incitations pour leur adoption. Par ailleurs, le
transfert de technologie ne devrait pas remplacer mais plutôt compléter les efforts de
renforcement des capacités déployés à l’échelle nationale. Pour que des populations
sans accès direct aux énergies renouvelables aient la possibilité d’adapter, d’exploiter,
de maintenir, de réparer et d’améliorer ces technologies ÉR, les investissements
réalisés dans le transfert de technologie doivent être complétés par d’autres investissements
dans des services de vulgarisation de type communautaire qui puissent
procurer une expertise, des conseils et une formation dans ces domaines. [11.6.6]
Outre le transfert de technologie, l’apprentissage institutionnel joue un rôle
important sur le plan de la mise en valeur des énergies renouvelables. Ce processus
induit des changements qui permettent aux institutions d’améliorer le choix et
la conception des politiques ÉR. L’apprentissage institutionnel stimule, par ailleurs,
le renforcement des capacités à un niveau moins élevé, souvent plus local, où
de nombreuses décisions sont prises au sujet de l’emplacement du projet et des
investissements associés. Il peut être très utile si les décideurs peuvent compter
sur la collaboration des acteurs non gouvernementaux, y compris les intervenants
du secteur privé (entreprises, etc.) et de la société civile, pour l’élaboration des
politiques. L’information et l’éducation sont souvent considérées comme des outils
privilégiés pour faire évoluer les comportements en matière d’énergie. L’efficacité
des politiques fondées sur l’information et l’éducation est cependant limitée par
des facteurs contextuels, et il faut donc veiller à ne pas se fier uniquement à ce
type de mesures. L’évolution des comportements dans le domaine de l’énergie est
le résultat d’un processus complexe où les valeurs et attitudes personnelles interagissent
avec des éléments comme les prix, les signaux en matière de politiques
et les technologies elles-mêmes, ainsi qu’avec le contexte social de chacun. Ces
facteurs contextuels mettent en lumière le rôle décisif joué par l’action collective,
malgré sa complexité, pour impulser des changements. Il convient donc de mettre
en place des politiques coordonnées et systémiques qui transcendent la simple
volonté de modifier les attitudes et les comportements, si l’on souhaite engager la
population dans le processus de transition vers les ÉR. [11.6.7, 11.6.8]
11.7 Évolution structurelle
Si les décideurs ont l'intention d'augmenter la part des énergies renouvelables, tout
en poursuivant des objectifs ambitieux en matière d’atténuation des effets climatiques,
il est alors indispensable d’encourager les engagements à long terme et de
renforcer la capacité de tirer des enseignements de l’expérience acquise. Afin d’atteindre
des niveaux appropriés de stabilisation de la concentration des gaz à effet
de serre en accroissant la part des ÉR, une évolution structurelle des systèmes énergétiques
actuels doit avoir lieu au cours des prochaines décennies. La transition vers
des formes d’énergie pauvres en carbone diffère des transitions précédentes (par
exemple du bois au charbon et du charbon au pétrole), car le délai est serré (quelques
décennies) et les énergies renouvelables doivent se développer et s’intégrer dans un
système conçu selon une structure très éloignée de celle qui pourrait être nécessaire
pour permettre une plus grande pénétration des ÉR sur le marché. [11.7]
L’évolution vers un secteur énergétique mondial fondé principalement sur les énergies
renouvelables doit commencer en mettant fortement l’accent sur le rendement
énergétique. Il faut toutefois pour cela adopter une politique raisonnable en matière
de tarification du carbone, prévoyant des taxes ou l’échange de droits d’émissions
en vue d’éviter les fuites de carbone et les effets de rebond. Il faut aussi mettre en
oeuvre des politiques qui aillent au-delà de la recherche-développement pour faciliter
la mise en valeur les technologies ; créer un environnement favorable qui stimule
notamment l’éducation et la prise de conscience; et élaborer systématiquement des
politiques d’intégration avec des secteurs plus vastes, notamment l’agriculture, les
transports, la gestion des ressources en eau et l’aménagement urbain. [11.6, 11.7]
Les cadres d’action qui permettent de mobiliser le maximum d’investissements dans
les énergies renouvelables sont ceux qui visent à réduire les risques et à optimiser le
rendement ainsi qu'à assurer la stabilité sur une période adaptée aux investissements.
[11.5] Il est enfin primordial de pouvoir mettre en place un ensemble d’instruments
pertinents et fiables dans un contexte où il reste à développer l’infrastructure nécessaire
et où l'on prévoit de fortes hausses de la demande d’énergie. [11.7]
Annexes
I Glossaire, abréviations,
symboles chimiques et préfixes
Édition établie par:
Aviel Verbruggen (Belgique), William Moomaw (États-Unis d’Amérique)
et John Nyboer (Canada)
La présente annexe devrait être référencée comme suit:
Verbruggen, A., W. Moomaw, J. Nyboer, 2011: Annexe I: Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes. In
Rapport spécial du GIEC sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques
[publié sous la direction d’O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner,
T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. v. Stechow], Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-
Uni et New York, NY, États-Unis d’Amérique.
ANNEXE
161
162
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
Les entrées du glossaire (en gras) correspondent de préférence à des sujets précis; une entrée peut comporter des entrées secondaires, en gras et
en italique; par exemple, Énergie finale est définie sous l’entrée Énergie. Le glossaire est suivi d’une liste de sigles et d’abréviations, d’une liste de
composés et de symboles chimiques et d’une liste de préfixes (unités standard internationales). Certaines définitions sont reprises de C.J. Cleveland
and C. Morris, 2006: Dictionary of Energy, Elsevier, Amsterdam. Les définitions des régions et des groupes de pays sont indiquées à la section A.II.6
de l’annexe II du présent rapport.
Glossaire
Accès à l’énergie: Faculté de tirer profit de services énergétiques bon marché,
propres et fiables, pour répondre aux besoins fondamentaux de l’être
humain (cuisine et chauffage, éclairage, communication et mobilité) et servir
à des fins de production.
Actualisation: Opération mathématique permettant de comparer des montants
en numéraire (ou autres) reçus ou dépensés à des moments (années)
différents (voir l’annexe II). L’opérateur utilise un taux d’actualisation fixe
ou, éventuellement, variable (> 0) d’une année à l’autre, qui fait qu’une
valeur future vaut moins aujourd’hui. En cas d’approche descriptive de
l’actualisation, on accepte les taux d’actualisation qui sont effectivement
appliqués par les particuliers (épargnants et investisseurs) dans leurs
décisions quotidiennes (taux d’actualisation privé). Dans le cas d’une
approche prescriptive (éthique ou normative) de l’actualisation, le
taux d’actualisation est fixé d’un point de vue social, par exemple sur la base
d’une appréciation éthique des intérêts des générations futures (taux social
d’actualisation). Dans le présent rapport, le potentiel d’approvisionnement
en énergies renouvelables est évalué à l’aide d’un taux d’actualisation de 3,
7 et 10 %.
Adaptation: Initiatives et mesures prises pour réduire la vulnérabilité ou
augmenter la résilience des systèmes naturels et humains aux effets des
changements climatiques réels ou prévus. On distingue plusieurs sortes
d’adaptation: anticipative ou réactive, de caractère privé ou public, autonome
ou planifiée. On peut, à titre d’exemple, citer l’édification de digues
le long des cours d’eau ou des côtes, l’abandon des zones côtières sujettes
aux inondations dues à l’élévation du niveau de la mer ou le remplacement
des cultures traditionnelles par des cultures mieux adaptées à la hausse des
températures et à la sécheresse.
Aérosols: Ensemble de particules solides ou liquides en suspension dans
l’air, dont la taille varie généralement de 0,01 à 10 μm et qui séjournent dans
l’atmosphère plusieurs heures au moins. Les aérosols peuvent être d’origine
naturelle ou humaine. Voir aussi Carbone noir.
Amortissement: Terme principalement utilisé dans le domaine financier
pour l’évaluation d’un investissement et qui correspond au laps de
temps nécessaire pour que les résultats d’un projet permettent d’amortir
l’investissement initial. Il y a écart d’amortissement lorsque, par
exemple, des investisseurs privés et des mécanismes de microfinancement
exigent des taux de rentabilité plus élevés dans le cas de projets
concernant des énergies renouvelables que dans celui de projets fondés
sur des combustibles fossiles. Imposer un retour financier x fois plus
élevé pour des investissements concernant des énergies renouvelables
revient à imposer un obstacle x fois plus élevé en matière de performances
techniques pour ce qui est de la production d’énergie au moyen
de solutions renouvelables originales en comparaison du renforcement
des systèmes énergétiques existants. L’amortissement en matière
d’énergie est le laps de temps nécessaire pour qu’un projet en matière
d’énergie produise autant d’énergie qu’il en a fallu pour le mettre en
oeuvre. L’amortissement en matière de carbone est le laps de temps
nécessaire pour qu’un projet concernant des énergies renouvelables
permette de faire autant d’économies nettes en matière d’émissions
de gaz à effet de serre (par rapport au système énergétique de référence
utilisant des combustibles fossiles) que sa mise en oeuvre a causé
d’émissions de gaz à effet de serre selon une analyse du cycle de vie (y
compris les changements d’affectation des terres et les pertes de stocks
de carbone terrestres).
Analyse coûts-avantages: Estimation monétaire de toutes les conséquences
positives et négatives d’une activité donnée. Les coûts et les avantages sont
comparés du point de vue de leur différence et/ou de leur rapport et peuvent
de ce fait servir d’indicateur des retombées d’un investissement donné ou de
toute autre politique du point de vue de la société.
Analyse coût-efficacité: Cas particulier de l’analyse coûts-avantages, où
l’ensemble des coûts d’une série de projets sont évalués en fonction de l’objectif
d’une politique déterminée. Dans ce cas, l’objectif de la politique en
question représente les avantages des projets, et toutes les autres conséquences
sont évaluées en termes de coûts ou de coûts négatifs (avantages).
Cet objectif peut par exemple consister à concrétiser un potentiel particulier
en matière d’énergies renouvelables.
Analyse de portefeuille: Évaluation d’un portefeuille d’actifs ou de politiques
se caractérisant par différents risques et avantages. La fonction
d’objectifs est fondée sur la variabilité des profits et des risques associés et
débouche sur la fonction de décision permettant d’opter pour le portefeuille
dont on espère le meilleur rendement.
Analyse du cycle de vie: Démarche consistant à comparer l’ensemble
des dommages environnementaux causés par un produit, une technologie
ou un service donné (voir l’annexe II). L’analyse du cycle de vie tient
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
163
généralement compte de l’apport de matières premières, des besoins
énergétiques et de la production de déchets et d’émissions. Cela inclut
l’exploitation de la technologie, de l’installation ou du produit ainsi que
l’ensemble des processus en amont (c’est-à-dire antérieurs au début de
l’exploitation) et en aval (c’est-à-dire postérieurs à la durée de vie utile
de la technologie, de l’installation ou du produit), comme dans l’approche
«de bout en bout».
Anthropique: Lié à ou résultant de l’action de l’homme sur la nature.
Les émissions anthropiques de gaz à effet de serre et de leurs précurseurs
et d’aérosols résultent de la combustion de combustibles fossiles, du
déboisement, des changements d’affectation des terres, de l’élevage, de la
fertilisation et d’activités industrielles, commerciales ou autres qui donnent
lieu à une augmentation nette des émissions.
Atténuation: Modification des techniques employées et des activités
menées dans le but de réduire les apports de ressources et les émissions
par unité de production. Bien que certaines politiques sociales, économiques
et technologiques puissent contribuer à réduire les émissions,
du point de vue de l’évolution du climat, l’atténuation signifie la mise
en oeuvre de politiques destinées à réduire les émissions de gaz à effet
de serre et à renforcer les puits. La mise en valeur des énergies renouvelables
est une solution possible en matière d’atténuation lorsque les
émissions de gaz à effet de serre évitées sont supérieures à la somme
des émissions directes et indirectes (voir Émissions). La capacité d’atténuation
est la capacité d’un pays de réduire les émissions de gaz à effet
de serre anthropiques ou de renforcer les puits naturels, cette capacité
se rapportant aux savoir-faire, aux aptitudes et aux compétences dont
dispose un pays et dépendant de la technologie, des institutions, de la
richesse, de l’équité, des infrastructures et de l’information. La capacité
d’atténuation est un élément essentiel de tout développement durable
au niveau national.
Avantages connexes: Avantages accessoires des politiques ciblées qui renvoient
à des objectifs pertinents non ciblés; par exemple un usage accru des
énergies renouvelables peut également contribuer à limiter la présence de
polluants atmosphériques tout en réduisant les émissions de CO2. Il existe différentes
définitions de ces avantages connexes selon qu’ils sont recherchés
intentionnellement (à titre de possibilité) ou obtenus de façon non intentionnelle
(à titre d’avantage fortuit). Le terme «effets connexes» est employé
dans un sens plus général afin d’englober à la fois les avantages et les coûts.
Voir aussi Éléments moteurs et Opportunités.
Base de référence: Scénario de référence pour les quantités mesurables, à
partir duquel un autre résultat peut être mesuré; c’est par exemple un scénario
de non-intervention qui sert de référence pour l’analyse des scénarios
fondés sur l’hypothèse d’une intervention. Une base de référence peut être
fondée sur une extrapolation des tendances récentes ou sur l’hypothèse d’un
gel des technologies ou des coûts. Voir aussi Maintien du statu quo, Modèles
et Scénario.
Bien public: Les biens publics sont utilisés simultanément par plusieurs
parties (à l’inverse des biens privés). L’usage de certains biens publics
est totalement exempt de rivalité; pour d’autres, l’usage par certains
limite leur disponibilité pour d’autres, ce qui crée une congestion. L’accès
aux biens publics peut être restreint selon que ces biens sont des biens
communs, des biens contrôlés par l’État ou des choses n’appartenant à
personne («res nullius»). L’atmosphère et le climat sont les biens publics
ultimes de l’humanité. Nombre de sources d’énergie renouvelable sont
aussi des biens publics.
Biocarburant: Tout carburant liquide, gazeux ou solide obtenu à partir
de la biomasse (huile de soja, alcool obtenu par fermentation du sucre,
liqueur noire issue de la préparation de la pâte à papier, bois, etc.). Au
nombre des biocarburants traditionnels figurent le bois, le fumier, l’herbe
et les résidus agricoles. Les biocarburants manufacturés de première
génération sont tirés de céréales, de graines oléagineuses, de matières
grasses et déjections animales et d’huiles végétales au moyen de technologies
de conversion bien maîtrisées. Les biocarburants de deuxième
génération sont obtenus par des procédés de conversion biochimique
et thermochimique non conventionnels et à partir de matières biologiques
principalement tirées des fractions lignocellulosiques des résidus
agricoles et forestiers, des déchets urbains solides, etc. Quant aux biocarburants
de troisième génération, ils seront produits à partir de
matières biologiques telles que les algues ou les cultures énergétiques
par des procédés perfectionnés encore au stade de la mise au point.
Ces biocarburants de deuxième et troisième génération obtenus par de
nouveaux procédés sont aussi appelés biocarburants de nouvelle génération,
améliorés ou obtenus au moyen de technologies de pointe.
Biodiversité: Variabilité des organismes vivants de toutes origines, dont les
écosystèmes terrestres, marins ou aquatiques et les complexes écologiques
dont ils font partie; comprend la diversité au sein des espèces et entre les
espèces et la diversité des écosystèmes.
Bioénergie: Énergie tirée de toute forme de biomasse.
Biomasse: Matière d’origine biologique (végétale ou animale), à l’exclusion
des substances incorporées dans les formations géologiques et transformées
en combustibles fossiles ou en tourbe. L’Agence internationale de l’énergie
(World Energy Outlook, 2010) définit la biomasse traditionnelle comme
la consommation de biomasse par le secteur résidentiel dans les pays en
développement, qui prend souvent la forme d’une utilisation non durable
de bois, de charbon de bois, de résidus agricoles et de déjections animales
pour la cuisine et le chauffage. Toutes les autres utilisations de la biomasse
sont définies comme la biomasse moderne, elle-même subdivisée dans ce
rapport en deux catégories. La bioénergie moderne englobe la production
d’électricité et la production combinée de chaleur et d’électricité à partir de
biomasse, de déchets urbains solides et de biogaz ainsi que le chauffage de
l’espace résidentiel et de l’eau dans les bâtiments et les applications commerciales
à partir de biomasse, de déchets urbains solides, de biogaz et de
carburants liquides. Les applications de la bioénergie industrielle comprennent
le chauffage par production de vapeur et autoproduction d’électricité
et la production combinée de chaleur et d’électricité dans les secteurs des
pâtes et papier, des produits forestiers et des denrées alimentaires et autres
industries connexes.
164
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
Boisement: Conversion directe par l’homme de terrains non boisés de très
longue date en terres forestières par plantation, ensemencement et/ou promotion
de l’ensemencement naturel1. Voir aussi Déboisement, Reboisement
et Utilisation des terres.
Capacité: En général: puissance de produire, effectuer, utiliser ou contenir
quelque chose. La capacité de production d’une unité de production
d’énergie renouvelable est sa puissance maximale, c’est-à-dire la quantité
maximale d’énergie produite par unité de temps. La marge excédentaire
est la part de la capacité d’une unité de production d’énergie renouvelable
qui est considérée comme disponible de façon certaine sur des périodes de
temps données et acceptée comme une contribution «ferme» à la capacité
totale de production du système. Le coefficient d’utilisation (aussi appelé
«taux de charge» ou «facteur de charge») est le rapport de la performance
réelle d’une unité de production sur une période de temps donnée (généralement
une année) à la performance théorique qui serait obtenue si l’unité
était exploitée sans interruption selon sa capacité nominale pendant la
même période de temps. La capacité nominale correspond donc au degré de
performance prévu d’une installation pour une période prolongée dans des
circonstances normales.
Capital-risque: Type de capital privé généralement investi dans des
entreprises à vocation technologique en phase de démarrage et à haut
potentiel, dans le but d’obtenir un retour sur investissement par le biais
d’une vente de commerce de l’entreprise ou d’une éventuelle entrée en
bourse.
Captage et stockage du dioxyde de carbone (CSC): Processus consistant
à extraire le CO2 des sources d’émission industrielles et énergétiques, à
le comprimer et à le transporter vers un site de stockage afin de l’isoler de
l’atmosphère pendant une longue période de temps.
Capteur solaire: Dispositif servant à convertir l’énergie solaire en énergie
thermique (chaleur) d’un fluide en mouvement.
Carbone noir: Type d’aérosol défini de manière opérationnelle à partir
de mesures de l’absorption de la lumière, de la réactivité chimique et/
ou de la stabilité thermique; le carbone noir est constitué de suie, de
charbon de bois et/ou de matière organique réfractaire absorbant la
lumière.
Cellulose: Principal constituant chimique des parois des cellules des plantes
et source de matières fibreuses pour la fabrication de différents produits
(papier, rayonne, cellophane, etc.). C’est la principale matière première pour
la fabrication des biocarburants de deuxième génération.
Certificats négociables (certificats verts négociables): Les parties soumises
à des quotas en matière d’énergies renouvelables s’acquittent de leurs
obligations annuelles en délivrant la quantité appropriée de certificats négociables
à un organisme de réglementation. Les certificats sont créés par cet
organisme et attribués aux producteurs d’énergies renouvelables pour que
ces derniers les vendent ou les utilisent pour respecter leurs obligations en
matière de quotas. Voir Quota.
Changement climatique: Variation de l’état moyen du climat qui peut se
reconnaître (par exemple au moyen de tests statistiques) à des modifications
de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant
une longue période, généralement pendant des décennies ou plus. Les changements
climatiques peuvent être dus à des processus internes naturels, à
des forçages externes ou à des changements anthropiques persistants dans
la composition de l’atmosphère ou l’affectation des terres. On notera que
la CCNUCC, dans son article premier, définit les changements climatiques
comme des «changements de climat qui sont attribués directement ou indirectement
à une activité humaine altérant la composition de l’atmosphère
mondiale et qui viennent s’ajouter à la variabilité naturelle du climat observée
au cours de périodes comparables». La CCNUCC fait ainsi une distinction
entre les changements climatiques attribuables aux activités humaines
altérant la composition de l’atmosphère et la variabilité du climat due à des
causes naturelles.
Charge (électrique): Demande d’électricité émanant au même moment
des utilisateurs d’énergie (dont le nombre peut varier de quelques milliers
à plusieurs millions), cumulée et augmentée des pertes dues au transport
et à la distribution et qui doit être satisfaite par un système d’alimentation
en énergie intégré donné. L’écrêtement des pointes réduit l’amplitude des
fluctuations de la charge avec le temps. Le délestage a lieu lorsque la capacité
de production ou de transport disponible est insuffisante pour satisfaire
la demande correspondant aux charges cumulées. La charge de pointe est
la charge maximale observée sur une période de temps donnée (jour, semaine
ou année) et de courte durée. La charge de base est l’énergie constamment
demandée sur la période considérée.
Chauffage urbain: Des stations centrales distribuent l’eau chaude (ou
la vapeur dans les systèmes anciens) aux bâtiments et aux industries
situés dans une zone densément peuplée (un quartier, une ville ou une
région industrielle). Le réseau isolé à deux tuyaux fonctionne comme
un système de chauffage central à eau dans un immeuble. Les sources
de chaleur centrale peuvent être des systèmes de récupération de la
chaleur résiduelle de procédés industriels, des incinérateurs de déchets,
des sources géothermiques, des centrales de cogénération ou des chaudières
autonomes brûlant des combustibles fossiles ou de la biomasse.
De plus en plus de systèmes de chauffage urbain assurent aussi un
refroidissement par le biais d’eau ou de boues froides (chauffage et
refroidissement urbains).
Coefficient d’émission: Taux d’émission par unité d’activité, en entrée ou
en sortie.
Cogénération: Utilisation de la chaleur dissipée par les centrales thermiques –
par exemple, la chaleur dégagée par les turbines à vapeur à condensation ou à
l’échappement des turbines à gaz – à des fins industrielles, pour le chauffage
1 Pour une analyse détaillée du terme forêt et de termes apparentés tels que boisement, reboisement
ou déboisement, on se reportera au rapport spécial du GIEC intitulé «Land Use, Land-Use
Change, and Forestry» (Utilisation des terres, changements d’affectation des terres et foresterie)
(IPCC, 2000) [publié sous la direction de R.T. Watson, I.A. Noble, B. Bolin, N.H. Ravindranath, D.J.
Verardo et D.J. Dokken], Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York, NY,
États-Unis d’Amérique.
165
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
de l’eau ou des bâtiments ou pour le chauffage à distance. Synonyme de
production combinée de chaleur et d’électricité.
Compensation (en matière de politique climatique): Unités d’équivalent-
CO2 correspondant aux émissions réduites, évitées ou séquestrées pour
compenser des émissions rejetées ailleurs.
Conformité: La conformité fait référence à la façon dont les pays parviennent
à se conformer aux dispositions d’un accord ou à celle dont des particuliers
ou des entreprises parviennent à respecter des dispositions réglementaires.
Elle dépend de la mise en oeuvre des politiques ordonnées, mais aussi du
degré de concordance des mesures appliquées avec ces politiques.
Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques
(CCNUCC): Convention adoptée le 9 mai 1992 à New York et signée cette
même année, lors du Sommet Planète Terre qui s’est tenu à Rio de Janeiro,
par plus de 150 pays et par la Communauté européenne. Son objectif ultime
est de «stabiliser les concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère
à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du
système climatique». Elle contient des engagements pour toutes les Parties.
Conformément à la Convention, les Parties figurant à l’annexe I doivent
s’employer à ramener, d’ici l’an 2000, les émissions de gaz à effet de serre
non réglementées par le Protocole de Montréal à leurs niveaux de 1990. La
Convention est entrée en vigueur en mars 1994. En 1997, la Conférence des
Parties à la CCNUCC a adopté le Protocole de Kyoto. Voir aussi Pays visés à
l’annexe I, Pays visés à l’annexe B et Protocole de Kyoto.
Conversion: L’énergie se manifeste sous diverses formes, et ces transformations
d’une forme à l’autre s’appellent conversions d’énergie. Ainsi, l’énergie
cinétique des écoulements de vent se transforme en mouvement d’un arbre
tournant, qui lui-même est converti en électricité; de même, la lumière solaire
est convertie en électricité au moyen de piles photovoltaïques. De plus, un
courant électrique de caractéristiques données (continu ou alternatif, niveau
de tension, etc.) peut être converti en courant possédant d’autres caractéristiques.
Un convertisseur est la machine permettant d’effectuer une
conversion.
Courbe ou taux d’apprentissage: Diminution du coût ou du prix des approvisionnements
en énergie renouvelable, exprimée comme une fonction de
l’accroissement de ces approvisionnements (total ou annuel). L’apprentissage
améliore à la longue les technologies et les procédés en raison de l’expérience
acquise, à mesure que la production et/ou la recherche-développement
augmentent. Le taux d’apprentissage correspond à la diminution en pourcentage
du coût ou du prix pour chaque doublement des approvisionnements
cumulés (aussi appelé taux de progrès).
Coût: Consommation de ressources (temps de travail, capitaux, matériel,
combustibles, etc.) en conséquence d’une action. En économie, toutes les
ressources sont évaluées à leur coût de substitution, qui est le coût du
renoncement à une activité économique au profit d’une autre. Les coûts sont
définis de multiples façons et en fonction de diverses hypothèses qui influent
sur leur valeur. Les avantages sont le contraire des coûts, les deux étant souvent
considérés conjointement; ainsi, le coût net correspond au coût brut,
moins les avantages. Les coûts privés sont supportés par des personnes,
des entreprises ou autres entités qui engagent l’action, tandis que les coûts
sociaux comprennent en plus les coûts externes pour l’environnement et
pour la société dans son ensemble, par exemple les coûts des dommages
liés aux incidences du changement climatique sur les écosystèmes, les activités
économiques et les populations. Le coût total correspond à l’ensemble
des coûts découlant d’une activité donnée; le coût moyen (unitaire, spécifique)
correspond au coût total divisé par le nombre d’unités produites;
le coût marginal ou différentiel correspond au coût de la dernière unité
additionnelle.
Le coût d’un projet en matière d’énergie renouvelable comprend les coûts
d’investissement (coûts – actualisés à l’année de début du projet – du
processus permettant de disposer d’une installation de production d’énergie
renouvelable prête à fonctionner), les coûts d’exploitation et de maintenance
(pendant la phase d’exploitation de l’installation de production
d’énergie renouvelable) et les coûts de déclassement (lorsque la production
a cessé et qu’il s’agit de remettre le site en état).
Le coût du cycle de vie correspond à l’ensemble des coûts mentionnés cidessus,
actualisés à l’année de début du projet considéré.
Le coût moyen actualisé de l’énergie (voir l’annexe II) est le prix unique
(en centièmes (cents) de dollars des É.-U. par kilowattheure ou en dollars
des É.-U. par gigajoule) des produits résultant d’un projet rendant la valeur
actuelle des recettes (avantages) égale à la valeur actuelle des coûts pendant
la durée de vie du projet. Voir également Actualisation et Valeur actuelle.
Il existe de nombreuses autres sortes de coûts affectés de noms qui manquent
souvent de clarté et qui peuvent prêter à confusion: par exemple, les
frais d’installation peuvent se rapporter au matériel installé ou aux activités
menées pour mettre ce matériel en place.
Coût actualisé de l’énergie – Voir Coût.
Coût d’un projet – Voir Coût.
Critères relatifs aux politiques: En général: norme sur laquelle peut être
basé un jugement ou une décision. S’agissant des politiques et des instruments
d’intervention concernant les énergies renouvelables, on distingue
habituellement quatre critères inclusifs:
L’efficacité correspond à la mesure dans laquelle les objectifs visés sont
atteints, par exemple l’accroissement effectif de la production d’énergie
électrique renouvelable ou la proportion des énergies renouvelables dans
l’ensemble des approvisionnements en énergie sur une période de temps
donnée. Outre des objectifs quantitatifs, cela peut inclure des facteurs tels
que le degré d’achèvement en matière de diversité technologique (promotion
des différentes technologies propres aux énergies renouvelables) ou de diversité
spatiale (répartition géographique des approvisionnements en énergie
renouvelable).
166
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
L’efficience est le rapport des résultats obtenus aux facteurs de production;
il peut s’agir par exemple du rapport entre les objectifs atteints en matière
d’énergies renouvelables et les ressources économiques dépensées, la plupart
du temps mesuré à un moment précis (efficience statique), aussi appelé
efficacité par rapport au coût. L’efficience dynamique ajoute une dimension
temporelle prospective en évaluant le degré d’innovation requis pour améliorer
le rapport des résultats aux facteurs de production.
L’équité englobe l’incidence et les conséquences redistributives d’une politique,
notamment pour ce qui concerne l’impartialité, la justice et le respect
des droits des populations autochtones. Le critère d’équité se rapporte à
la répartition des coûts et avantages d’une politique ainsi qu’à la prise en
compte et à la participation d’un grand nombre de parties prenantes différentes
(populations locales, producteurs d’énergie indépendants, etc.).
La faisabilité institutionnelle correspond à la mesure dans laquelle une
politique ou un instrument d’intervention est perçu comme légitime, est susceptible
d’être accepté de plus en plus largement et peut être adopté et mis
en oeuvre. Elle englobe la faisabilité administrative en cas de compatibilité
avec la base d’information disponible et la capacité administrative, la structure
juridique et les réalités économiques. La faisabilité politique nécessite
l’acceptation et le soutien des parties prenantes, des organisations et des
groupes concernés ainsi que la compatibilité avec les cultures et traditions
prédominantes.
Cycle du carbone: Expression utilisée pour désigner l’échange de carbone
(sous la forme de dioxyde de carbone, de méthane, etc.) entre l’atmosphère,
les océans, la biosphère terrestre et la lithosphère.
Déboisement: Procédé naturel ou anthropique consistant à convertir une
forêt en terre non forestière. Voir Boisement, Reboisement et Utilisation
des terres.
Décharge: Site d’élimination des déchets solides, où les déchets sont
déposés au-dessous, au niveau ou au-dessus du sol. Les décharges se limitent
aux sites aménagés avec matériaux de couverture, mise en décharge
réglementée et gestion des liquides et des gaz et ne comprennent pas les
décharges sauvages. Les décharges rejettent souvent du méthane, du CO2
et d’autres gaz résultant de la décomposition des matières organiques.
Défaillance du marché: Lorsque des décisions privées sont fondées sur des
prix du marché qui ne reflètent pas la pénurie réelle de certains biens et services,
elles ne peuvent donner lieu à une allocation efficace des ressources,
mais entraînent plutôt des baisses du niveau de vie. Les facteurs responsables
de la déviation des prix du marché par rapport à la pénurie économique réelle
sont les effets externes sur l’environnement, les biens publics et le pouvoir
de monopole.
Densité: Quantité ou masse par unité de volume, de surface ou de longueur.
La densité énergétique est la quantité d’énergie par unité de volume ou
de masse (par exemple le pouvoir calorifique d’un litre de pétrole). La densité
de puissance est généralement considérée comme la capacité livrable
d’énergie solaire, éolienne, de biomasse, hydroélectrique ou marine par unité
de surface (watts/m2). Pour les batteries, on utilise la capacité par unité de
poids (watts/kg).
Dépendance à l’égard du chemin parcouru: Situation dans laquelle les
résultats d’un processus sont conditionnés par des décisions, événements et
résultats antérieurs plutôt que par les seules actions menées actuellement.
Les choix fondés sur des conditions transitoires peuvent exercer une influence
persistante bien après la modification de ces conditions.
Développement durable: La notion de développement durable, qui a été
introduite dans la Stratégie mondiale de la conservation (UICN, Union mondiale
pour la nature, 1980) et qui est centrée sur le concept de société durable
et de gestion des ressources renouvelables, a été adoptée par la Commission
mondiale de l’environnement et du développement en 1987, puis à la
Conférence de Rio en 1992. Elle correspond à un processus de changement
dans lequel l’exploitation des ressources, la gestion des investissements,
l’orientation du développement technologique et les changements institutionnels
s’articulent harmonieusement et renforcent le potentiel existant et
futur pour répondre aux besoins et aux aspirations de l’homme. Le développement
durable comporte des dimensions politiques, sociales, économiques
et environnementales et tient compte des contraintes liées aux ressources et
aux puits.
Dioxyde de carbone (CO2): Gaz d’origine naturelle ou résultant de
la combustion des combustibles fossiles ou de la biomasse, des changements
d’affectation des terres et des procédés industriels. C’est le
principal gaz à effet de serre anthropique qui influe sur le bilan radiatif
de la Terre. C’est aussi le gaz de référence pour la mesure des autres
gaz à effet de serre, et son potentiel de réchauffement global est donc
égal à 1.
Disponibilité (d’une unité de production): Pourcentage de temps pendant
lequel une installation est en mesure de produire, correspondant au
rapport du temps de fonctionnement au temps total (temps total = temps
de fonctionnement + temps d’arrêt due aux activités de maintenance et aux
interruptions de service).
Échange de droits d’émissions: Instrument fondé sur les mécanismes
du marché servant à réduire les émissions de gaz à effet de serre et autres
émissions. L’objectif environnemental ou la somme totale des émissions
autorisées sont qualifiés de plafond d’émissions. Ce plafond est divisé en permis
d’émission négociables qui sont attribués – soit par mise aux enchères,
soit par attribution en fonction de droits acquis – à des entités relevant de
la compétence du système d’échange. Ces entités doivent céder des permis
d’émissions correspondant au volume de leurs émissions (par exemple au
nombre de tonnes de CO2). Une entité peut aussi vendre des permis excédentaires.
Des systèmes d’échange de droits d’émissions peuvent être mis en
place à l’échelle d’une entreprise ou aux niveaux national ou international
et peuvent concerner le CO2, d’autres gaz à effet de serre ou d’autres substances.
L’échange de droits d’émissions est également l’un des mécanismes
du Protocole de Kyoto.
167
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
Échangeur de chaleur: Dispositif assurant un transfert de chaleur efficace
d’un milieu à un autre sans mélange des flux chaud et froid (radiateurs,
chaudières, générateurs de vapeur, condenseurs, etc.).
Éclairement énergétique solaire: Puissance de l’énergie solaire reçue par
unité de surface (watts/m2). L’éclairement énergétique dépend de l’orientation
de la surface, certaines orientations revêtant un caractère particulier:
a) surface perpendiculaire au rayonnement solaire direct; b) surface horizontale
par rapport au sol ou parallèle au sol. Le plein soleil correspond à un
éclairement énergétique solaire d’environ 1 000 W/m2.
Économies d’échelle: Le coût unitaire d’une activité diminue avec l’extension
de cette activité (production d’unités supplémentaires, par exemple).
Économies d’énergie: Diminution de l’intensité énergétique grâce à un
changement des activités nécessitant des apports d’énergie. On peut faire
des économies d’énergie en prenant des mesures d’ordre technique, organisationnel,
institutionnel ou structurel ou en changeant de comportement.
Écosystème: Système ouvert d’organismes vivants en interaction les uns
avec les autres et avec leur environnement inorganique, qui est, jusqu’à
un certain point, en mesure de s’autoréguler. Selon le centre d’intérêt ou le
thème de l’étude, un écosystème peut donc se limiter à un espace très réduit
ou s’étendre à l’ensemble du globe.
Effet de blocage: Des technologies qui couvrent de larges parts du marché
continuent d’être utilisées en raison de facteurs tels que des dépenses
d’investissement potentiellement irrécupérables, le développement de l’infrastructure
connexe, l’utilisation de technologies complémentaires et les
structures et pratiques sociales et institutionnelles qui leur sont associées.
S’agissant du carbone, l’effet de blocage signifie que les technologies et
pratiques en vigueur sont à forte intensité carbonique.
Effet de rebond: Après la mise en oeuvre de technologies et de pratiques
économes en énergie, une fraction des économies d’énergie escomptées ne
sont pas réalisées, car elles peuvent servir à consommer davantage d’énergie.
Par exemple, des améliorations du rendement énergétique des moteurs
entraînent une baisse du coût par kilomètre parcouru, ce qui a pour effet
pervers d’inciter les usagers à se servir plus souvent de leur véhicule ou à
parcourir davantage de kilomètres ou encore à dépenser l’argent économisé
pour d’autres activités consommant de l’énergie. Des politiques fructueuses
en matière de rendement énergétique peuvent contribuer à réduire la
demande d’énergie à l’échelle de l’économie dans son ensemble et, en ce
cas, à diminuer les prix de l’énergie, les économies réalisées pouvant alors
servir à impulser des effets de rebond. L’effet de rebond correspond au rapport
des économies d’énergie et de ressources non réalisées aux économies
potentielles au cas où la consommation serait restée constante comme avant
la mise en oeuvre des mesures de rationalisation. S’agissant du changement
climatique, la principale préoccupation au sujet des effets de rebond consiste
en leur incidence sur les émissions de CO2 (rebond carbone).
Électricité: Écoulement d’une charge passante dans un conducteur, engendré
par la différence de tension entre les extrémités du conducteur. L’énergie
électrique est produite par l’action de la chaleur dans une turbine à gaz ou à
vapeur, du vent, des océans ou des chutes d’eau, directement par la lumière
du soleil au moyen d’un dispositif photovoltaïque ou encore par une réaction
chimique dans une pile à combustible. Consistant en un courant, l’électricité
ne peut être stockée et nécessite des fils et des câbles pour son transport
(voir Réseau). Parce que le courant électrique circule immédiatement, il faut
répondre à la demande d’électricité par une production en temps réel.
Éléments moteurs: Dans un contexte de politique générale, les éléments
moteurs donnent une impulsion et une orientation pour le lancement et le
soutien des initiatives prises dans ce domaine. La mise en valeur des énergies
renouvelables est par exemple motivée par des préoccupations concernant le
changement climatique ou la sécurité énergétique. Dans un sens plus général,
un élément moteur est le moyen de susciter une réaction, par exemple en précisant
que les émissions sont causées par la consommation de combustibles
fossiles et/ou la croissance économique. Voir aussi Opportunités.
Émissions: Les émissions directes sont rejetées et attribuées en des points
déterminés de la chaîne propre aux énergies renouvelables, que ce soit
un secteur, une technologie ou une activité. C’est par exemple le cas des
émissions de méthane émanant des matières organiques en décomposition
immergées dans les réservoirs hydroélectriques ou des rejets du CO2 dissous
dans l’eau chaude des centrales géothermiques ou résultant de la combustion
de la biomasse. Les émissions indirectes sont dues à des activités qui
ne font pas partie de la chaîne propre aux énergies renouvelables considérée,
mais qui sont nécessaires à la mise en valeur de ces énergies. C’est par
exemple le cas des émissions résultant de l’accroissement de la production
d’engrais utilisés pour les cultures à biocarburants ou des émissions liées
aux productions végétales déplacées ou au déboisement résultant de ces
cultures. Les émissions évitées correspondent aux réductions des émissions
dues à des mesures d’atténuation telles que la mise en valeur des énergies
renouvelables.
Émission d’équivalent CO2: Quantité émise de CO2 qui entraînerait un
forçage radiatif de même ampleur qu’une quantité émise d’un gaz à effet
de serre ou d’un mélange de gaz à effet de serre, tous multipliés par leurs
potentiels de réchauffement global respectifs afin de prendre en compte la
différence de leurs durées de vie dans l’atmosphère. Voir aussi Potentiel de
réchauffement global.
Énergie: Quantité de travail ou de chaleur fournie. L’énergie se classe en
différentes catégories et devient utile à l’homme lorsqu’elle circule d’un point
à un autre ou qu’elle est convertie d’une catégorie en une autre. Chaque jour,
le soleil fournit de grandes quantités d’énergie sous forme de rayonnement.
Une partie de cette énergie est directement utilisable, alors qu’une autre
partie subit plusieurs transformations aboutissant à l’évaporation de l’eau,
à la formation des vents, etc. Une partie est stockée dans la biomasse ou les
cours d’eau et peut être récupérée par l’homme. Une autre partie est directement
utilisable, comme la lumière du jour, l’aération ou la chaleur ambiante.
L’énergie primaire (on parle également de sources d’énergie) est présente
dans les ressources naturelles (charbon, pétrole brut, gaz naturel, uranium et
sources d’énergie renouvelable). Il en existe plusieurs définitions. L’Agence
internationale de l’énergie emploie la méthode du contenu énergétique
168
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
physique, qui définit l’énergie primaire comme l’énergie n’ayant encore fait
l’objet d’aucune conversion anthropique. La méthode utilisée dans le présent
rapport est la méthode d’équivalence directe (voir l’annexe II), qui assimile
une unité d’énergie secondaire fournie par des sources non combustibles à
une unité d’énergie primaire, mais considère l’énergie de combustion comme
le potentiel énergétique contenu dans les combustibles avant traitement
ou combustion. L’énergie primaire est transformée en énergie secondaire
par purification (du gaz naturel), par raffinage (du pétrole brut en produits
pétroliers) ou par conversion en électricité ou en chaleur. Lorsque l’énergie
secondaire est fournie à des installations d’utilisation finale, elle est appelée
énergie finale (par exemple l’électricité fournie par une prise de courant)
et se transforme en énergie utile en fournissant des services (la lumière,
par exemple). L’énergie intrinsèque est l’énergie utilisée pour produire une
substance (métaux industriels ou matériaux de construction), compte tenu de
l’énergie utilisée dans l’unité de production (ordre zéro), de l’énergie utilisée
pour produire des matières qui sont utilisées dans l’unité de production (premier
ordre) et ainsi de suite.
L’énergie renouvelable correspond à toute forme d’énergie d’origine solaire,
géophysique ou biologique qui se reconstitue par des processus naturels à un
rythme égal ou supérieur à son taux d’utilisation. L’énergie renouvelable est
obtenue à partir des flux d’énergie continus ou répétitifs qui se produisent
dans le milieu naturel et comprend des technologies à faible émission de
carbone, comme l’énergie solaire, hydroélectrique, éolienne, marémotrice,
houlomotrice et géothermique, ainsi que des combustibles renouvelables
tels que la biomasse. Pour une description plus détaillée, on se reportera aux
différents types d’énergie renouvelable mentionnés dans le présent glossaire
(biomasse, énergie solaire, énergie hydroélectrique, énergie marine, énergie
géothermique, énergie éolienne, etc.).
Énergie éolienne: Énergie cinétique tirée des courants atmosphériques
résultant du réchauffement inégal de la surface du globe. Une
éolienne est une machine tournante qui comprend une structure support
servant à convertir l’énergie cinétique en énergie mécanique
rotative en vue de la production d’électricité. Un moulin à vent
fonctionne à l’aide d’aubes ou d’ailes obliques et produit une énergie
mécanique qui est en général utilisée directement, par exemple pour
le pompage de l’eau. Une ferme, une centrale ou un parc éolien est
un groupe d’éoliennes reliées à un réseau d’alimentation électrique
ordinaire par un système de transformateurs, de lignes de distribution
et (généralement) d’une sous-station.
Énergie géothermique: Énergie thermique accessible stockée à l’intérieur
de la Terre, aussi bien dans les roches que dans la vapeur d’eau ou l’eau
liquide piégées (ressources hydrothermiques), qui peut servir à produire de
l’énergie électrique dans une centrale thermique ou à fournir de la chaleur,
selon les besoins. Les principales sources d’énergie géothermique sont
l’énergie résiduelle de la formation de la planète et l’énergie produite en
permanence par la désintégration des radionucléides.
Énergie hydroélectrique: Énergie de l’eau passant d’un point donné à un
autre situé plus bas, qui est convertie en énergie mécanique par une turbine
ou un autre dispositif, laquelle est utilisée soit directement pour effectuer un
travail mécanique, soit plus généralement pour faire fonctionner un générateur
produisant de l’électricité. Le terme sert également à décrire l’énergie
cinétique d’un écoulement fluvial qui peut aussi être converti, par le biais
d’une turbine mue par le courant, en énergie mécanique servant à faire fonctionner
un générateur produisant de l’électricité.
Énergie marine: Énergie fournie par l’océan par le biais des vagues, des
marnages, des courants océaniques et de marée et des gradients thermiques
et salins (note: l’énergie géothermique sous-marine est prise en compte
dans Énergie géothermique et la biomasse marine est prise en compte dans
Biomasse).
Énergie renouvelable – Voir Énergie.
Énergie solaire: Énergie en provenance du Soleil qui est captée sous forme
de chaleur ou de lumière et convertie en énergie chimique par photosynthèse
naturelle ou artificielle ou directement en électricité par des cellules photovoltaïques.
Les centrales solaires à concentration utilisent des lentilles ou des
miroirs pour capter de grandes quantités d’énergie solaire et la concentrer
vers une zone restreinte de l’espace. Les hautes températures obtenues peuvent
faire fonctionner une turbine thermique à vapeur ou être utilisées dans
des procédés industriels à haute température. L’énergie solaire directe fait
référence à l’énergie solaire qui arrive à la surface de la Terre, avant son stockage
dans l’eau ou les sols. La technologie héliothermique se rapporte
à l’utilisation de l’énergie solaire directe pour des emplois finals axés sur la
chaleur, à l’exception de l’énergie solaire à concentration. Le solaire actif
nécessite du matériel (panneaux, pompes, ventilateurs, etc.) pour capter et
distribuer l’énergie. Le solaire passif se fonde sur une conception structurelle
et des techniques de construction permettant d’utiliser l’énergie solaire pour
le chauffage, la climatisation et l’éclairage des bâtiments, sans recourir à des
moyens mécaniques.
Énergie solaire directe: Voir Énergie solaire.
Évaluation intégrée: Méthode d’analyse qui combine en un ensemble
cohérent les résultats et modèles propres aux sciences physiques, biologiques,
économiques et sociales ainsi que les interactions de ces divers
éléments, de façon à pouvoir évaluer l’ampleur et les conséquences des
changements climatiques de même que les mesures prises pour y remédier.
Voir aussi Modèles.
Évent (géothermique, hydrothermal ou sous-marin): Ouverture à la surface
du globe (terrestre ou sous-marine) par laquelle s’écoulent des matières
et de l’énergie.
Évolution technologique: Considérée habituellement comme synonyme
d’amélioration technologique, en ce sens qu’avec une quantité donnée
de ressources (facteurs de production), cette évolution permet d’obtenir
des biens et services plus nombreux ou de meilleure qualité. Les modèles
économiques distinguent l’évolution technologique autonome (exogène),
endogène et induite.
L’évolution technologique autonome (exogène) est un processus qui
n’est pas pris en compte par le modèle (en tant que paramètre) et qui prend
169
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
souvent la forme d’une évolution chronologique influant sur la productivité
des facteurs et/ou la productivité énergétique et, par conséquent, sur la
demande en énergie ou la croissance de la production. L’évolution technologique
endogène est le résultat d’une activité économique prise en
compte par le modèle (en tant que variable), de sorte que la productivité
des facteurs ou le choix des technologies est inclus dans le modèle et qu’il
affecte la demande en énergie et/ou la croissance économique. L’évolution
technologique induite englobe l’évolution technologique endogène,
mais aussi d’autres changements induits par des politiques et des mesures
telles que les taxes sur le carbone destinées à stimuler les activités de
recherche-développement.
Externalité, coûts externes et avantages externes:
L’externalité résulte d’une activité humaine, lorsque le responsable de
l’activité en question ne tient pas totalement compte de ses effets sur les possibilités
de production et de consommation d’autrui et qu’il n’existe aucune
forme de compensation pour ces effets. Lorsque les effets sont négatifs, on
parle de coûts externes, et lorsqu’ils sont positifs, d’avantages externes.
Fiabilité: En général, degré de performance selon des normes ou des
attentes bien définies. La fiabilité électrique correspond à l’absence de
coupures imprévues du courant dues, par exemple, à une insuffisance de la
capacité d’alimentation ou à des pannes de réseau. La fiabilité diffère de la
sécurité et des fluctuations de la qualité énergétique dues aux impulsions ou
harmoniques.
Financement: Collecte ou fourniture d’argent ou de capitaux par des
particuliers, des entreprises, des banques, des fonds d’investissement, des
instances publiques ou autres entités pour exécuter un projet ou poursuivre
une activité. Selon le bailleur de fonds, l’argent est collecté et fourni
différemment. Par exemple les entreprises peuvent se procurer de l’argent
en puisant dans leurs propres recettes, en empruntant ou en émettant
des actions. Le financement de projets en matière d’énergie renouvelable
peut être assuré par des bailleurs de fonds au profit d’entreprises
distinctes à but unique dont les ventes d’énergie renouvelable sont d’ordinaire
garanties par des conventions d’achat d’énergie. Le financement
sans recours est considéré comme hors bilan, puisque les bailleurs de
fonds se fondent sur la certitude d’un excédent de trésorerie du projet
pour rembourser le prêt, et non pas sur la solvabilité du promoteur du
projet. Le financement par émission d’actions de caractère public
correspond aux capitaux fournis pour des sociétés cotées en bourse. Le
financement par émission d’actions de caractère privé correspond
aux capitaux fournis directement à des sociétés non cotées en bourse.
Le financement des entreprises par des banques au moyen de titres
de créance utilise les actifs figurant au bilan comme garantie et est donc
limité par le ratio d’endettement de ces entreprises, qui doivent harmoniser
chaque emprunt supplémentaire avec les autres besoins en capitaux.
Financement public: Soutien public pour lequel un rendement financier est
prévu (prêts, participation) ou un engagement financier est assumé (garantie).
Gaz à effet de serre (GES): Constituants gazeux de l’atmosphère, tant
naturels qu’anthropiques, qui absorbent et émettent un rayonnement à
des longueurs d’onde données du spectre du rayonnement infrarouge
thermique émis par la surface de la Terre, l’atmosphère et les nuages. C’est
cette propriété qui est à l’origine de l’effet de serre. La vapeur d’eau (H2O),
le dioxyde de carbone (CO2), l’oxyde nitreux (N2O), le méthane (CH4) et
l’ozone (O3) sont les principaux gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère
terrestre. Il existe également, dans l’atmosphère, des gaz à effet de
serre résultant uniquement des activités humaines tels que les hydrocarbures
halogénés et autres substances contenant du chlore et du brome,
dont traite le Protocole de Montréal. Outre le CO2, le N2O et le CH4, le
Protocole de Kyoto mentionne, quant à lui, d’autres gaz à effet de serre
tels que l’hexafluorure de soufre (SF6), les hydrofluorocarbones (HFC) et
les hydrocarbures perfluorés (PFC).
Gestion de la demande: Politiques et programmes visant à influencer la
demande de biens et/ou de services. Dans le secteur de l’énergie, la gestion de
la demande consiste à réduire la demande d’électricité et des autres formes
d’énergie requises pour assurer la prestation des services énergétiques.
Gouvernance: Notion générale englobant l’ensemble des moyens nécessaires
pour la détermination, la gestion et la mise en oeuvre des politiques et
des mesures appropriées. Alors que le gouvernement se rapporte strictement
à l’État-nation, le concept plus large de gouvernance recouvre les contributions
des divers niveaux de gouvernement (mondial, international, régional
et local) ainsi que le rôle du secteur privé, des acteurs non gouvernementaux
et de la société civile, en vue de répondre aux diverses sortes de questions
auxquelles fait face la communauté internationale.
Gradient géothermique: Rythme auquel la température de la Terre augmente
selon la profondeur, ce qui donne une indication du flux de chaleur de
l’intérieur du globe vers ses parties plus froides.
Incitation fiscale: Les acteurs (particuliers, ménages, entreprises) se voient
accorder une réduction de leur contribution au trésor public par l’intermédiaire
de l’impôt sur le revenu ou d’autres impôts.
Indicateur du développement humain (IDH): Indicateur permettant
d’évaluer les progrès des pays en matière de développement social et économique.
Il s’agit d’un indicateur composite fondé sur trois indicateurs:
1) la santé mesurée par l’espérance de vie à la naissance; 2) les connaissances
mesurées par la combinaison du taux d’alphabétisation des adultes
et du taux de scolarisation correspondant aux études primaires, secondaires
et supérieures; et 3) le niveau de vie mesuré par le produit intérieur brut par
habitant (en parité du pouvoir d’achat). L’IDH donne seulement une indication
indirecte de certains des principaux aspects du développement humain;
par exemple, il ne rend pas compte de la participation politique ou des inégalités
hommes-femmes.
Institution: Structure visant à renforcer l’ordre social ou la coopération et qui
régit le comportement d’un groupe de personnes au sein d’une collectivité. Les
institutions doivent être fonctionnellement efficaces sur une longue période
et doivent en outre être en mesure de contribuer à transcender les intérêts
individuels et à régir le comportement des intéressés sur le plan de la coopé170
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
ration. Le terme peut être élargi afin d’englober également la réglementation,
les normes technologiques, la certification et autres considérations.
Intensité énergétique: Rapport de la consommation d’énergie (en joules)
à la production économique (en dollars) qui en résulte. L’intensité énergétique
est la réciproque de la productivité énergétique. Au niveau national,
l’intensité énergétique correspond au rapport de la consommation nationale
totale d’énergie primaire (ou finale) au produit intérieur brut (PIB). L’intensité
énergétique d’une économie est la somme pondérée des intensités énergétiques
des diverses activités concernées, la pondération se fondant sur la
part respective de ces activités dans le PIB. Les intensités énergétiques sont
déterminées d’après les statistiques disponibles (Agence internationale de
l’énergie, Fonds monétaire international) et publiées chaque année pour la
plupart des pays. L’intensité énergétique sert aussi à qualifier le rapport de
la consommation d’énergie à la production ou à la performance énergétique
d’un point de vue physique (tonnes d’acier produit, tonnes par kilomètre
transporté, etc.) et est en ce cas la réciproque du rendement énergétique.
Maintien à l’équilibre de l’énergie disponible: En raison des fluctuations
instantanées et à court terme de la demande de courant et des incertitudes
concernant la disponibilité des centrales électriques, il faut en permanence
disposer d’une réserve tournante et de générateurs à démarrage rapide afin
d’équilibrer la demande et l’offre aux niveaux de qualité requis pour la fréquence
et la tension.
Maintien du statu quo: L’avenir est anticipé ou prévu en supposant que
les conditions d’exploitation et les politiques appliquées resteront les mêmes
qu’à présent. Voir aussi Base de référence, Modèles et Scénario.
Mécanisme de développement propre (MDP): Mécanisme défini dans
le Protocole de Kyoto, qui permet aux pays développés (visés à l’annexe
B) de financer des projets de réduction ou de suppression des émissions
de gaz à effet de serre dans des pays en développement (non visés à
l’Annexe B) et de recevoir pour ce faire des crédits qu’ils peuvent utiliser
pour respecter les limites de caractère obligatoire concernant leurs
propres émissions.
Mesures: En matière de politiques climatologiques, technologies, procédés
ou pratiques visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre ou leurs
effets en-deçà des niveaux anticipés pour l’avenir. Il peut s’agir, par exemple,
de technologies concernant les énergies renouvelables, de procédés de réduction
au minimum des déchets ou d’incitations à l’utilisation des transports en
commun. Voir également Politiques.
Modèles: Imitations structurées des caractéristiques et des mécanismes
d’un système donné (climat, économie d’un pays, culture, etc.), permettant
de simuler son apparence ou son fonctionnement. Les modèles mathématiques
assemblent des (nombreuses) variables et relations (souvent en code
informatique) afin de simuler le fonctionnement et les performances de
divers systèmes en faisant varier les paramètres et les entrées. Les modèles
ascendants procèdent à l’agrégation des caractéristiques d’ordre technique,
technologique et financier d’activités et de processus particuliers. Les
modèles descendants appliquent la théorie macroéconomique et diverses
techniques économétriques et d’optimisation pour regrouper des variables
économiques telles que la consommation totale, les prix, les revenus et les
coûts des facteurs de production. Les modèles hybrides combinent jusqu’à
un certain point les caractéristiques des modèles ascendants et descendants.
Modèles concernant l’équilibre général: Modèles prenant en compte
simultanément l’ensemble des marchés et des effets de rétroaction entre ces
marchés dans une économie où le marché tend à l’équilibre.
Normes: Ensemble de règles ou de codes prescrivant ou définissant les
performances des produits (classes, dimensions, caractéristiques, méthodes
d’essai, règles d’utilisation, etc.). Les normes relatives aux produits, aux
technologies ou aux performances établissent les prescriptions minimales
requises pour les produits ou les technologies concernés.
Objectifs du Millénaire pour le développement (OMD): Ensemble des
huit objectifs à échéance déterminée et mesurables visant à lutter contre
la pauvreté, la famine, les maladies, l’analphabétisme, la discrimination à
l’égard des femmes et la dégradation de l’environnement, qui ont été adoptés
en 2000 lors du Sommet du Millénaire des Nations Unies, au même titre
qu’un plan d’action pour atteindre ces objectifs.
Obstacle: Difficulté qui s’oppose à l’élaboration et à la concrétisation d’un
potentiel en matière d’énergies renouvelables et qui peut être surmontée ou
atténuée par une politique, un programme ou une mesure. Les obstacles à
l’utilisation d’énergies renouvelables sont placés intentionnellement ou non
par l’homme (par exemple des bâtiments mal orientés ou des critères d’accès
aux réseaux électriques qui pénalisent les générateurs d’énergie renouvelable
indépendants). Par opposition aux obstacles, il existe des difficultés
telles que des propriétés intrinsèquement naturelles qui empêchent l’application
de certaines sources d’énergie renouvelable à certains endroits ou à
certains moments (par exemple l’absence de relief faisant obstacle à la production
d’énergie hydroélectrique ou l’impossibilité de récupérer de l’énergie
solaire directe de nuit). La suppression des obstacles consiste notamment
à remédier directement aux imperfections du marché ou à réduire les coûts
de transaction dans le secteur public et le secteur privé, par exemple en renforçant
les moyens institutionnels, en réduisant les risques et l’incertitude,
en facilitant les transactions sur le marché et en mettant en pratique des
politiques de réglementation.
Opportunités: En général: conditions favorisant d’éventuels progrès ou
profits. S’agissant des considérations de politique générale, circonstances
favorables à l’action, conjuguées à la notion de chance. Par exemple l’anticipation
d’avantages supplémentaires peut aller de pair avec la mise en valeur
des énergies renouvelables (meilleur accès à l’énergie et sécurité énergétique
accrue, pollution de l’air réduite au niveau local), sans que ces avantages
soient intentionnellement ciblés. Voir aussi Avantages connexes et Éléments
moteurs.
Ordre d’appel (des centrales): Classement de toutes les unités de production
d’énergie disponibles dans un système d’alimentation électrique selon
leur coût marginal à court terme par kWh, en commençant par la moins chère
pour ce qui concerne la distribution d’électricité au réseau.
171
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
Partenariats public-privé: Arrangements caractérisés par une collaboration
du secteur public et du secteur privé. Dans un sens plus large, les partenariats
public-privé englobent toutes formes de collaboration entre le secteur public
et le secteur privé aux fins de fourniture de services ou d’infrastructures.
Pays non visés à l’annexe I – Voir Pays visés à l’annexe I.
Pays non visés à l’annexe B – Voir Pays visés à l’annexe B.
Pays visés à l’annexe I: Groupe de pays figurant à l’annexe I (telle qu’elle a
été amendée après que Malte eut rejoint ce groupe) de la Convention-cadre
des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC), y compris les
pays développés et certains pays en transition vers une économie de marché.
Conformément aux dispositions des alinéas a) et b) de l’article 4.2 de la
Convention, les pays figurant à l’annexe I sont incités à ramener individuellement
ou conjointement les émissions de gaz à effet de serre à leurs niveaux
de 1990 d’ici l’an 2000. Ce groupe est très similaire à celui des pays visés à
l’annexe B du Protocole de Kyoto. Par opposition, les autres pays sont appelés
pays non visés à l’annexe I. Voir aussi CCNUCC et Protocole de Kyoto.
Pays visés à l’annexe B: Sous-groupe de pays faisant partie des pays visés
à l’annexe I qui ont pris des engagements précis en matière de réduction des
émissions de gaz à effet de serre au titre du Protocole de Kyoto. Ce sousgroupe
est très similaire à celui des pays visés à l’annexe I de la CCNUCC.
Par opposition, les autres pays sont appelés pays non visés à l’annexe B. Voir
aussi CCNUCC et Protocole de Kyoto.
Photosynthèse: Processus par lequel les plantes, les algues et certaines bactéries
utilisent l’énergie de la lumière pour produire des hydrates de carbone.
Le CO2 sert de source de carbone.
Photovoltaïque: Technologie consistant à convertir l’énergie lumineuse
directement en électricité en mobilisant des électrons dans des dispositifs à
semi-conducteur. Les semi-conducteurs en couche mince spécialement élaborés
à cet effet sont appelés cellules photovoltaïques. Voir Énergie solaire.
Pile à combustible: Pile produisant de l’électricité de façon directe et continue
à partir d’une réaction électrochimique contrôlée de l’hydrogène ou d’un
autre combustible et de l’oxygène. Lorsque l’hydrogène sert de combustible,
la réaction produit uniquement de l’eau (et pas de CO2) et de la chaleur,
laquelle peut être utilisée. Voir Cogénération.
Point de repère: Variable mesurable servant de base de référence ou de
référence pour l’évaluation des performances d’une technologie, d’un système
ou d’une organisation. Les points de repère peuvent être établis sur la
base de l’expérience interne ou de celle d’autres organisations ou encore par
obligation légale et servent souvent à évaluer l’évolution des performances
en fonction du temps.
Politiques: Les politiques sont engagées et/ou prescrites par un gouvernement
– souvent de concert avec les milieux d’affaires et des entreprises
établies dans un seul pays ou collectivement avec d’autres pays –, afin d’accélérer
l’application des mesures d’atténuation et d’adaptation. Au nombre
des politiques figurent les mécanismes d’appui pour l’approvisionnement en
énergies renouvelables, les taxes sur le carbone ou l’énergie et les normes
en matière de rendement des carburants pour les véhicules automobiles. Par
politiques communes et coordonnées ou politiques harmonisées, on
entend les politiques adoptées conjointement par les parties concernées. Voir
aussi Mesures.
Pompe à chaleur: Installation qui assure un transfert de chaleur d’un
endroit froid à un endroit plus chaud, à l’inverse des flux de chaleur naturels
(voir Transfert d’énergie). Techniquement semblables à un réfrigérateur,
les pompes à chaleur servent à extraire la chaleur de milieux ambiants tels
que le sol (source géothermique ou constituée par le sol), l’eau ou l’air. Les
pompes à chaleur peuvent être «inversées» pour assurer un refroidissement
en été.
Potentiel: Plusieurs niveaux de potentiels d’alimentation en énergies renouvelables
peuvent être distingués, bien que chacun d’eux puisse englober un
vaste domaine. Dans le présent rapport, le potentiel en matière de ressources
englobe tous les niveaux pour une source d’énergie renouvelable
donnée.
Potentiel du marché: quantité d’énergie renouvelable susceptible d’être
produite dans les conditions prévues du marché, déterminées par les agents
économiques privés et réglementées par les pouvoirs publics. Les agents économiques
privés réalisent des objectifs privés dans des conditions données,
ressenties et prévues. Les potentiels du marché sont fondés sur les revenus
et dépenses privés prévus, calculés en prix du privé (compte tenu des subventions,
des taxes et des rentes) et avec les taux d’actualisation du privé. Le
contexte propre au privé est en partie défini par les politiques des pouvoirs
publics.
Potentiel économique: quantité d’énergie renouvelable susceptible d’être
produite lorsque l’ensemble des coûts et avantages sociaux liés à ce résultat
sont pris en compte, ce qui suppose une totale transparence de l’information,
et en admettant que les échanges économiques instaurent un équilibre
général caractérisé par une efficience spatiale et temporelle. Le prix des externalités
négatives et des avantages connexes de tous les emplois de l’énergie
et des autres activités économiques est fixé. Les taux d’actualisation sociaux
préservent les intérêts des générations humaines futures.
Potentiel de développement durable: quantité d’énergie renouvelable
susceptible d’être produite dans des conditions idéales se caractérisant par
des marchés économiques parfaits, des systèmes sociaux optimaux (tant
sur le plan institutionnel que sur celui de la gouvernance) et la réalisation
d’un flux durable de biens et services environnementaux. Ce potentiel se
distingue du potentiel économique en cela qu’il prend explicitement en
compte les questions d’équité (de distribution) et de gouvernance inter et
intragénérationnelles.
Potentiel technique: quantité d’énergie renouvelable susceptible d’être
obtenue par suite d’une pleine application des technologies ou pratiques
éprouvées. Il n’est fait aucune référence explicite aux coûts, aux obstacles ou
aux politiques. Les potentiels techniques décrits dans des documents publiés
172
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
qui sont évalués dans le présent rapport peuvent cependant prendre en
compte des contraintes pratiques, qui sont mentionnées dans le rapport pour
peu qu’elles soient explicitement indiquées dans ces documents.
Potentiel théorique: le potentiel théorique est établi à partir de paramètres
naturels et climatiques (physiques) (par exemple l’irradiation solaire à la surface
d’un continent). Il peut être quantifié avec une assez bonne précision,
mais présente un intérêt pratique limité. Il représente la limite supérieure de
ce qui peut être produit à l’aide d’une source d’énergie sur la base des principes
de la physique et des connaissances scientifiques actuelles. Il ne prend
pas en compte les pertes d’énergie dues au processus de conversion nécessaire
pour faire usage de la ressource ni aucune sorte d’obstacles.
Potentiel de réchauffement global (PRG): Indice fondé sur les propriétés
radiatives d’un mélange homogène de gaz à effet de serre, qui sert à mesurer
le forçage radiatif d’une unité de masse d’un tel mélange dans l’atmosphère
actuelle, intégré pour un horizon temporel donné par rapport à celui du CO2.
Le PRG représente l’effet combiné des temps de séjour différents de ces gaz
dans l’atmosphère et de leur pouvoir relatif d’absorption du rayonnement
infrarouge sortant. Le Protocole de Kyoto classe les gaz à effet de serre en
fonction de leurs PRG correspondant à des émissions par impulsions isolées
sur une période de 100 ans. Voir aussi Changement climatique et Émission
d’équivalent CO2.
Prêts: Argent que les prêteurs du secteur public ou du secteur privé octroient
aux emprunteurs, qui sont tenus de rembourser la somme nominale augmentée
des intérêts. Les prêts consentis à des conditions avantageuses (on parle
aussi de financement à des conditions de faveur) se caractérisent par des
conditions de remboursement souples ou clémentes, généralement assorties
d’un taux d’intérêt inférieur à ceux du marché ou nul. Ces prêts sont habituellement
consentis par des organismes gouvernementaux et non pas par des
institutions financières. Les emprunts convertibles donnent au créancier
le droit de convertir le prêt en actions ordinaires ou privilégiées à un taux de
conversion déterminé et dans un délai précis.
Principe pollueur-payeur: En 1972, l’OCDE est convenue que les pollueurs
doivent prendre en charge les coûts de la lutte contre la pollution de l’environnement
dont ils sont responsables, par exemple grâce à l’installation
de filtres, d’unités d’assainissement et autres moyens techniques additionnels.
Il s’agit là d’une définition restreinte. Selon une définition plus large,
les pollueurs doivent en outre prendre en charge les dommages causés par
leur pollution résiduelle (éventuellement aussi la pollution historique). Une
autre extension de ce principe consiste dans le principe pollueur-payeur de
précaution, selon lequel les pollueurs potentiels doivent prendre en charge
les frais d’assurance ou les mesures préventives pour la pollution qui peut
se produire à l’avenir. Le sigle PPP a aussi d’autres significations (partenariat
public-privé, etc.).
Productivité énergétique: Réciproque de l’intensité énergétique.
Produit intérieur brut (PIB): Total de la valeur brute ajoutée, aux prix d’acquisition,
par tous les producteurs résidents et non résidents dans l’économie,
auquel on ajoute toutes les taxes et on retranche toutes les subventions non
comprises dans la valeur des produits, dans une zone géographique ou un
pays déterminé pour une période de temps donnée, en général un an. Dans
le calcul du produit intérieur brut, il n’est pas tenu compte de la dépréciation
des biens fabriqués ni de la raréfaction et de la dégradation des ressources
naturelles.
Protocole de Kyoto: Le Protocole de Kyoto à la Convention-cadre des
Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) a été adopté à la
troisième session de la Conférence des Parties à la CCNUCC, qui s’est tenue
en 1997 à Kyoto. Il comporte des engagements contraignants, en plus de
ceux qui figurent dans la CCNUCC. Les pays visés à l’annexe B du Protocole
sont convenus de ramener leurs émissions anthropiques de gaz à effet de
serre (dioxyde de carbone, méthane, oxyde nitreux, hydrofluorocarbones,
hydrocarbures perfluorés et hexafluorure de soufre) à 5 % au moins au-dessous
de leurs niveaux de 1990 pour la période d’engagement 2008-2012.
Le Protocole de Kyoto est entré en vigueur le 16 février 2005. Voir aussi
CCNUCC.
Puissance: Rythme auquel l’énergie est transférée ou convertie par unité de
temps ou rythme auquel un travail est effectué. La puissance s’exprime en
watts (joules/seconde).
Puissance réactive: Partie de la puissance instantanée qui ne produit réellement
aucun travail. Sa fonction consiste à établir et maintenir les champs
électriques et magnétiques requis pour que la puissance active accomplisse
un travail utile.
Puits: Tout processus, activité ou mécanisme qui élimine de l’atmosphère un
gaz à effet de serre, un aérosol ou un précurseur de gaz à effet de serre ou
d’aérosol.
«puits-à-la-roue» (Méthode dite du – ) (WTW): Méthode consistant en
une analyse particulière du cycle de vie, appliquée aux carburants et à leur utilisation
dans les véhicules. Cette méthode prend en compte l’extraction de la
ressource, la production du carburant, l’acheminement du carburant jusqu’au
réservoir du véhicule et l’emploi final du carburant aux fins de déplacement
du véhicule. Bien que les matières premières biologiques utilisées pour produire
de nouveaux carburants ne proviennent pas nécessairement de puits,
on a conservé les expressions «puits-au-réservoir» et «puits-à-la-roue» pour
l’analyse concernant les carburants.
«puits-au-réservoir» (Méthode dite du – ) (WTT): Méthode d’analyse
prenant en compte les activités allant de l’extraction de la ressource au remplissage
du réservoir du véhicule en carburant en passant par la production
du carburant. Contrairement à la méthode dite du «puits-à-la-roue», cette
méthode ne tient pas compte de l’utilisation du carburant aux fins de déplacement
du véhicule.
Quota (en matière d’électricité ou d’énergie renouvelable):
L’établissement de quotas oblige les parties désignées (producteurs ou
fournisseurs) à respecter des objectifs minimaux (souvent graduellement
croissants) en matière d’énergies renouvelables, généralement exprimés en
pourcentages des approvisionnements totaux ou en une quantité d’énergie
173
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
renouvelable à produire, les coûts étant pris en charge par les consommateurs.
Les pays utilisent différents noms pour les quotas (normes standard
relatives aux sources d’énergie renouvelable, obligations en matière d’énergies
renouvelables, etc.). Voir aussi Certificats négociables.
Rayonnement solaire: Le Soleil émet par rayonnement une énergie lumineuse
et thermique dans des longueurs d’onde allant de l’ultraviolet à
l’infrarouge. Le rayonnement qui arrive sur une surface peut être absorbé,
réfléchi ou transmis. Le rayonnement solaire global consiste en un rayonnement
direct (arrivant à la surface de la Terre en ligne droite) et en un
rayonnement diffus (arrivant à la surface de la Terre après avoir été diffusé
par l’atmosphère et les nuages).
Reboisement: Action humaine consistant à convertir directement en
forêts (par plantation, ensemencement et/ou promotion de l’ensemencement
naturel) des terres anciennement forestières converties à d’autres
usages. Voir également Boisement, Déboisement et Utilisation des terres.
Réglementation: Règle ou instruction émanant des pouvoirs publics ou
d’organismes de réglementation et ayant force de loi. Les réglementations
mettent en oeuvre des politiques et sont généralement propres à des
groupes de personnes, des entités juridiques ou des activités ciblées particuliers.
La réglementation est aussi l’acte consistant à concevoir et imposer
des règles ou des instructions. Diverses contraintes d’ordre informationnel,
transactionnel, administratif et politique limitent en pratique la capacité
des responsables de la réglementation de mettre en oeuvre les politiques
recommandées.
Régulation de la production: La production d’électricité dans une installation
de production d’énergie renouvelable peut faire l’objet de diverses
régulations. Une régulation active est une intervention délibérée visant à
modifier le fonctionnement d’un système (par exemple la régulation du
pas d’une éolienne consiste à modifier l’orientation des pales pour optimiser
la production). Une régulation passive a lieu lorsque des forces naturelles
corrigent le fonctionnement d’un système (par exemple la régulation par
décrochage d’une éolienne consiste à donner aux pales une forme telle qu’à
la vitesse souhaitée, elles laissent le vent s’échapper, de façon à contrôler
automatiquement la production).
Rendement énergétique: Rapport de la quantité d’énergie utile ou d’autres
produits physiques utiles obtenue au moyen d’un système, d’un procédé de
conversion ou d’une activité de transport ou de stockage à la quantité d’énergie
consommée (mesuré en kWh/kWh, en tonnes/kWh ou en toute autre
unité de mesure physique des produits utiles comme le nombre de tonnes
par kilomètre transporté). Le rendement énergétique est une composante de
l’intensité énergétique.
Renforcement des capacités: Dans le cadre des politiques ayant trait aux
changements climatiques, processus consistant à améliorer les compétences
techniques et la capacité (la façon de faire) et les moyens institutionnels des
pays, afin de leur permettre de participer à tous les aspects de l’adaptation
aux effets des changements climatiques, de l’atténuation des effets de ces
changements et des travaux de recherche connexes. Voir aussi Capacité
d’atténuation.
Répartition (répartition de l’énergie): La gestion des systèmes d’alimentation
électrique qui sont constitués d’un grand nombre d’unités et de
réseaux est assurée par des opérateurs de système. Ceux-ci permettent aux
générateurs de fournir de l’énergie au système pour équilibrer l’offre et la
demande de manière fiable et économique. Les unités de production peuvent
faire l’objet d’une pleine répartition lorsqu’elles peuvent être mises en charge
de zéro à leur capacité nominale sans retard majeur. Ne peuvent faire l’objet
d’une telle répartition les sources d’énergie renouvelable variables qui dépendent
de courants naturels, mais aussi les grandes centrales thermiques avec
leurs faibles taux d’accroissement pour une éventuelle modification de leur
production. Voir aussi Maintien à l’équilibre de l’énergie disponible, Capacité
et Réseau.
Réseau électrique: Réseau constitué de fils, de commutateurs et de
transformateurs servant à acheminer l’électricité des sources d’énergie
aux utilisateurs. Un grand réseau comprend à la fois des sous-systèmes
d’alimentation à basse tension (110 à 240 volts), à moyenne tension (1 à
50 kilovolts) et à haute tension (50 kV à plusieurs MV). Les réseaux interconnectés
couvrent de larges zones jusqu’à des continents entiers. Le réseau
est une plate-forme d’échange d’énergie qui rend l’approvisionnement plus
fiable et assure des économies d’échelle. Pour un producteur d’énergie, la
connexion au réseau est le facteur primordial aux fins d’exploitation économique.
Les codes réseau sont les conditions techniques en matière de
matériel et d’exploitation que tout producteur d’énergie doit respecter pour
avoir accès au réseau; de plus, les connexions des consommateurs doivent
satisfaire aux règles techniques. L’accès au réseau va de pair avec le fait
que les producteurs d’énergie acceptent d’alimenter le réseau. L’intégration
du réseau harmonise la production d’énergie assurée par toute une série de
sources d’énergie diverses et parfois variables en un réseau électrique équilibré.
Voir aussi Transport et distribution.
Saut d’étapes: Possibilité, pour les pays en développement, de sauter plusieurs
étapes du développement technologique et de passer directement aux
technologies avancées «propres». Le saut d’étapes peut permettre aux pays
en développement de progresser sur une voie de développement caractérisée
par des émissions réduites.
Scénario: Description vraisemblable de ce que nous réserve l’avenir, fondée
sur un ensemble cohérent et intrinsèquement homogène d’hypothèses
concernant les principales relations et forces motrices (rythme de l’évolution
technologique, prix, etc.) intervenant dans le développement économique et
social, l’utilisation d’énergie, etc. Les scénarios ne sont ni des prédictions ni
des prévisions, mais permettent cependant de mieux cerner les conséquences
d’une évolution ou d’actions différentes. Voir aussi Base de référence,
Maintien du statu quo et Modèles.
Secteur ou économie non structuré: Généralement caractérisé par des
unités de production opérant à petite échelle et à faible niveau d’organisation,
avec peu ou pas de distinction entre la main-d’oeuvre et le capital
comme facteurs de production et dans le but primordial d’assurer un revenu
174
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
et un emploi aux personnes concernées. L’activité économique du secteur
non structuré n’est pas prise en compte dans la détermination de l’activité
économique sectorielle ou nationale.
Sécurité énergétique: Objectif que doit se fixer un pays donné, ou la
communauté internationale dans son ensemble, pour s’assurer d’un approvisionnement
en énergie approprié. Les mesures en la matière consistent à
sauvegarder l’accès aux sources d’énergie, à favoriser l’élaboration et la mise
en oeuvre de technologies appropriées, à mettre en place une infrastructure
permettant de produire, stocker et acheminer l’énergie requise, à garantir des
contrats de distribution exécutoires et à assurer l’accès à l’énergie à des prix
abordables pour une population donnée ou certains groupes en son sein.
Services énergétiques: Tâches à accomplir au moyen d’énergie. Un service
énergétique donné tel que l’éclairage peut être fourni par un certain nombre
de moyens allant de la lumière du jour et de la lampe à huile aux luminaires à
incandescence, à fluorescence ou à diodes électroluminescentes. La quantité
d’énergie servant à assurer un service peut varier d’un facteur de 10 ou plus,
et les émissions de gaz à effet de serre correspondantes peuvent varier d’une
valeur nulle à une valeur très élevée selon la source d’énergie et le type de
dispositif d’utilisation finale.
Sismicité: Distribution et fréquence des tremblements de terre en fonction
du temps, de l’intensité et du lieu; il peut s’agir, par exemple, du nombre
annuel de tremblements de terre de magnitude comprise entre 5 et 6 par
100 km2 ou dans une région donnée.
Subvention: Initiative gouvernementale consistant à octroyer directement
des crédits ou à accorder une réduction d’impôt à une entité privée afin de
faciliter la mise en oeuvre d’une pratique que le gouvernement souhaite promouvoir.
On encourage la réduction des émissions de gaz à effet de serre en
restreignant les subventions existantes qui ont pour effet d’augmenter ces
émissions (par exemple les subventions destinées à favoriser l’utilisation des
combustibles fossiles) ou en octroyant des subventions destinées à encourager
les pratiques qui contribuent à réduire ces émissions ou à renforcer les
puits (par exemple grâce à des projets axés sur les énergies renouvelables, à
l’isolation des bâtiments ou à la plantation d’arbres).
Tarif d’alimentation: Prix par unité d’électricité que doit payer une entreprise
de distribution d’énergie ou une compagnie d’électricité pour l’électricité
distribuée ou renouvelable qui est fournie au réseau par des générateurs sans
vocation de service public. Une autorité publique détermine le tarif. Un tarif
peut aussi être défini pour favoriser l’alimentation en chaleur renouvelable.
Taux de progrès – Voir Courbe ou taux d’apprentissage.
Taxe: La taxe sur le carbone est un impôt sur la teneur en carbone des
combustibles fossiles. Puisque pratiquement tout le carbone présent dans
ces combustibles est en définitive rejeté sous forme de CO2, une taxe sur le
carbone équivaut à une taxe sur les émissions de CO2. Une taxe sur l’énergie
– un impôt sur le contenu énergétique des combustibles – contribue à
réduire la demande d’énergie et, par conséquent, les émissions de CO2 dues
à l’emploi de combustibles fossiles. Une écotaxe est une taxe sur le carbone,
les émissions ou l’énergie qui vise à influencer le comportement humain
(notamment sur le plan économique), de sorte qu’il ne porte pas atteinte à
l’environnement. Un crédit d’impôt est une réduction de taxe visant à stimuler
l’achat d’un produit donné ou l’investissement dans ce produit, par exemple
certaines techniques de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les
termes impôt ou imposition sont utilisés comme synonyme de taxe.
Technologie: Mise en pratique de connaissances en vue d’accomplir des
tâches particulières qui nécessitent à la fois des artefacts techniques (matériel
et équipement) et des informations (sociales) («logiciels», savoir-faire pour la
production et l’utilisation des artefacts). Soutien de l’offre: démarche consistant
à promouvoir l’élaboration de technologies spécifiques en favorisant les
activités de recherche-développement et de démonstration. Soutien de la
demande: démarche consistant à mettre en place des incitations commerciales
ou autres pour favoriser la mise en oeuvre d’ensembles particuliers de
technologies (par exemple des technologies à faible intensité de carbone par
le biais d’une fixation du prix du carbone) ou de technologies particulières (par
exemple par le biais de tarifs promotionnels pour les technologies privilégiées)
Technologie pauvre en carbone: Technologie qui produit, durant son cycle
d’application, des émissions d’équivalent-CO2 presque nulles. Voir également
Émissions.
Transfert d’énergie: L’énergie est transférée sous forme de travail, de lumière
ou de chaleur. Le transfert thermique s’effectue de façon spontanée, des
objets les plus chauds aux objets les moins chauds, selon les catégories suivantes:
conduction (lorsque les objets sont en contact), convection (lorsqu’un
fluide comme l’air ou l’eau se réchauffe au contact d’un objet à température
relativement élevée et se déplace vers un objet plus froid à qui il transmet de
la chaleur) et rayonnement (lorsque la chaleur se propage à travers l’espace
sous forme d’ondes électromagnétiques).
Transfert de technologie: Échange de connaissances, de matériel et de
logiciels connexes, de moyens financiers et de biens entre les différentes
parties prenantes, qui favorise la diffusion des technologies d’adaptation
aux changements climatiques ou d’atténuation de leurs effets. L’expression
recouvre à la fois la diffusion de technologies et la mise en place d’une coopération
technique dans les pays et entre les pays.
Transport et distribution (électricité): Le réseau transmet l’électricité par
l’intermédiaire de fils reliant les lieux de production aux lieux de consommation.
Le système de distribution consiste en un système basse tension qui
achemine réellement l’électricité vers les utilisateurs finals. Voir aussi Réseau.
Turbine: Dispositif qui convertit l’énergie cinétique d’un écoulement d’air,
d’eau, de gaz chaud ou de vapeur en énergie mécanique rotative, laquelle est
utilisée aux fins d’entraînement direct ou pour la production d’électricité (voir
éolienne, hydroturbine, turbine à gaz ou turbine à vapeur). Dans les turbines
à vapeur à condensation, la vapeur d’échappement est envoyée dans un
échangeur de chaleur (appelé condenseur) mettant à profit le refroidissement
ambiant assuré par des sources d’eau (cours d’eau, lacs, mer) ou d’air
(tours de refroidissement). Les turbines à vapeur à contrepression, pour
leur part, sont dépourvues de condenseurs aux conditions de température
175
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
ambiante, mais dégagent toute leur vapeur à des températures plus élevées
aux fins d’emplois finals tels que le chauffage.
Turbine à gaz à cycle mixte: Centrale associant deux procédés pour la
production d’électricité. En premier lieu, une turbine à gaz est alimentée par
du gaz ou du mazout léger, ce qui dégage des gaz de combustion à haute
température (plus de 600 °C). En second lieu, la récupération de cette chaleur,
conjuguée à un allumage supplémentaire, produit de la vapeur qui entraîne
une turbine à vapeur, laquelle fait tourner des alternateurs distincts. On parle
de turbine à gaz à cycle mixte intégrée lorsque le combustible utilisé est
du gaz synthétique produit par un gazogène à charbon ou à biomasse, des
échanges de flux d’énergie ayant lieu entre les gazogènes et les centrales à
turbines à gaz à cycle mixte.
Utilisation des terres (changement d’affectation des terres, direct
et indirect): Ensemble des dispositions prises, des activités menées et des
apports pour un type de couverture du sol donné. Objectifs sociaux et économiques
de l’exploitation des terres (pâturage, exploitation forestière et
conservation, par exemple). Des changements d’affectation des terres
interviennent lorsque les terres sont affectées à d’autres usages, par exemple
lorsque la forêt est transformée en terres agricoles ou en zone urbaine.
Comme les divers modes d’utilisation des terres correspondent à différents
potentiels de séquestration du carbone (ce potentiel est par exemple plus
élevé pour les forêts que pour les terres agricoles ou les zones urbaines), les
changements d’affectation des terres peuvent donner lieu à des émissions
nettes ou à une absorption de carbone. Les changements d’affectation
des terres indirects font référence à des changements soumis à l’influence
du marché ou orientés par des politiques qui ne peuvent être directement
imputés à des décisions de particuliers ou de groupes en matière de gestion
de l’utilisation des terres. Par exemple, si des terres agricoles sont utilisées
pour produire des biocarburants, un déboisement peut avoir lieu ailleurs
pour remplacer les anciennes cultures. Voir aussi Boisement, Déboisement
et Reboisement.
Valeur: Qualité essentielle d’un objet qui le fait apprécier par celui qui le possède,
désire le posséder ou l’utilise. La définition de la valeur varie selon les
disciplines des sciences sociales. En ce qui concerne la nature et l’environnement,
on distingue les valeurs intrinsèques et les valeurs instrumentales, ces
dernières étant assignées par l’homme. Parmi les valeurs instrumentales, il en
existe tout une série (d’ailleurs fluctuante), et notamment la valeur d’usage
(direct et indirect), la valeur d’option, la valeur patrimoniale, la valeur de fortuité,
la valeur de transmission et la valeur d’existence.
En économie, la valeur totale de toute ressource est généralement définie
comme la somme des valeurs propres aux différentes parties qui contribuent
à l’utilisation de cette ressource. La valeur économique, sur laquelle est fondée
l’estimation des coûts, s’évalue d’après la volonté de payer de la part de ceux
qui se procurent la ressource ou le consentement à accepter un paiement de
la part de ceux qui s’en défont.
Valeur actuelle: La valeur d’une somme d’argent varie en fonction du temps
(de l’année considérée). Pour pouvoir comparer et additionner des montants
disponibles à des moments différents, on fixe une date correspondant
au moment «actuel». Les montants disponibles à différents moments dans
l’avenir sont réactualisés à leur valeur actuelle et additionnés pour obtenir la
valeur actuelle d’une série de disponibilités futures. La valeur actuelle nette
correspond à la différence entre la valeur actuelle des recettes (bénéfices) et
la valeur actuelle des coûts. Voir également Actualisation.
Valeur ajoutée: Production nette d’un secteur ou d’une activité après addition
de la valeur de tous les produits obtenus et soustraction de tous les
facteurs de production intermédiaires.
«Vallée de la mort»: Expression correspondant à une phase de la mise au
point d’une technologie donnée, pendant laquelle l’accroissement des coûts
de mise au point entraîne un important flux de trésorerie négatif, tandis que
les risques liés à cette technologie ne sont pas assez atténués pour attirer
des investisseurs privés.
Vecteur d’énergie: Substance permettant d’exécuter un travail mécanique
ou d’effectuer un transfert de chaleur. Au nombre des vecteurs d’énergie figurent
les combustibles solides, liquides ou gazeux (biomasse, charbon, pétrole,
gaz naturel, hydrogène, etc.), les fluides pressurisés, chauffés ou refroidis (air,
eau vapeur) et le courant électrique.
Véhicule hybride: Tout véhicule utilisant deux sources de propulsion, et
notamment les véhicules propulsés par un moteur à combustion interne couplé
à un moteur électrique et à des accumulateurs.
176
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
Abréviations
AEPC Alternative Energy Promotion Centre (Centre de
promotion des énergies de substitution)
AIE Agence internationale de l'énergie
APU auxiliary power unit (groupe auxiliaire de bord)
AVCI année de vie corrigée du facteur invalidité
BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit (Ministère fédéral allemand de
l’environnement, de la protection de la nature et de la
sûreté nucléaire)
BNEF Bloomberg New Energy Finance
c.a. courant alternatif
c.c. courant continu
CCNUCC Convention-cadre des Nations Unies sur les changements
climatiques
CEI Communauté des États indépendants
CEI Commission électrotechnique internationale
CHG chauffage d’habitations par granulés
CHP production combinée de chaleur et d’électricité;
cogénération
CIBG Commission internationale des grands barrages
CMA Administration météorologique chinoise
CMAca coût moyen actualisé des carburants
CMAél coût moyen actualisé de l’électricité
CMAth coût moyen actualisé de l’énergie thermique (de la
chaleur)
CNUCED Conférence des Nations Unies sur le commerce et le
développement
CNUED Conférence des Nations Unies sur l'environnement et
le développement
CNUSTD Centre des Nations Unies pour la science et la technique
au service du développement
COP coefficient de performance
CRO cycle de Rankine à fluide (ou caloporteur) organique
CSC captage et stockage du dioxyde de carbone (CO2)
CSIRO Organisation de la recherche scientifique et industrielle
du Commonwealth
CVC chauffage, ventilation et climatisation
dBA décibel pondéré en gamme A
DEL diode électroluminescente
DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Centre
aérospatial allemand)
DPI droits de propriété intellectuelle
DUS déchets urbains solides
ECS eau chaude sanitaire
EGTT Groupe d'experts du transfert de technologies
EMEC European Marine Energy Centre (Centre européen de
l’énergie marine)
EMI interférence électromagnétique
EPRI Electric Power Research Institute
(États-Unis d’Amérique)
EREC Conseil européen des énergies renouvelables
ESMAP Energy Sector Management Assistance Program
(Programme d'assistance à la gestion du secteur
énergétique)
ETBE éther de t-butyle et d'éthyle
FAO Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et
l'agriculture
FEM Fonds pour l'environnement mondial
GES gaz à effet de serre
GIEC Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat
GNC gaz naturel comprimé
GNL gaz naturel liquéfié
GPL gaz de pétrole liquéfiés
GPS système de positionnement global
ICTSD International Centre for Trade and Sustainable Development
(Centre international pour le commerce et le
développement durable)
IDH indicateur du développement humain
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Institut
des ingénieurs électriciens et électroniciens)
IHA International Hydropower Association (Association
internationale pour l’hydroélectricité)
IREDA Agence indienne de développement des énergies
renouvelables
IRENA Agence internationale pour les énergies renouvelables
ISES Société internationale d'énergie solaire
ISO Organisation internationale de normalisation
J joule
LFC lit fluidisé circulant
MCI moteur à combustion interne
MCM modèle climatique mondial
MDP mécanisme de développement propre
MITI Ministry of International Trade and Industry (Ministère
du commerce extérieur et de l'industrie) (Japon)
NASA Administration américaine pour l'aéronautique et
l'espace
NDRC Commission nationale pour le développement et la
réforme (Chine)
Nm3 normo mètre cube (ou mètre cube normal)
NRC National Research Council (Conseil national de la
recherche) (États-Unis d’Amérique)
NREL National Renewable Energy Laboratory (Laboratoire
national des énergies renouvelables)
OCDE Organisation de coopération et de développement
économiques
OGM organisme génétiquement modifié
OMC Organisation mondiale du commerce
OMD objectifs du Millénaire pour le développement
ONG organisation non gouvernementale
177
Annexe I Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes
ONU Organisation des Nations Unies
OTEC conversion de l'énergie thermique des mers (conversion
ETM)
PCG pompe à chaleur géothermique
PCI pouvoir calorifique inférieur
PCS pouvoir calorifique supérieur
PIB produit intérieur brut
PME petites et moyennes entreprises
PNUD Programme des Nations Unies pour le développement
PNUE Programme des Nations Unies pour l’environnement
PPN production primaire nette
Proálcool Programa Nacional do Álcool (Programme national de
production d’éthanol) (Brésil)
PSI Institut Paul-Scherrer
RBMK Reaktory Bolshoi Moshchnosti Kanalnye (réacteur de
forte puissance à tubes de force ou réacteur RBMK)
RCE réduction certifiée des émissions
REP réacteur à eau sous pression
SEGS centrale solaire SEGS (Californie)
SIG système d’information géographique
SNV Netherlands Development Organization (Organisation
néerlandaise de développement)
SRES Rapport spécial du GIEC consacré aux scénarios
d’émissions
SRREN Rapport spécial du GIEC sur les sources d’énergie
renouvelable et l’atténuation des effets des changements
climatiques
TPWind Plate-forme technologique européenne consacrée à
l’énergie éolienne
UE Union européenne
V volt
VAN valeur actualisée nette
W watt
WBG Groupe Banque mondiale
Wc watt-crête
WCD Commission mondiale des barrages
WCED Commission mondiale de l'environnement et du développement
WTT «puits-au-réservoir» (méthode dite du – )
WTW «puits-à-la-roue» (méthode dite du – )
178
Glossaire, abréviations, symboles chimiques et préfixes Annexe I
Préfixes (unités standard internationales)
Symbole Multiplicateur Préfixe Symbole Multiplicateur Préfixe
Z 10 21 zetta d 10 -1 deci
E 1018 exa c 10 -2 centi
P 1015 peta m 10 -3 milli
T 1012 tera μ 10 -6 micro
G 10 9 giga n 10 -9 nano
M 10 6 mega p 10 -12 pico
k 10 3 kilo f 10 -15 femto
h 10 2 hecto a 10 -18 atto
Symboles chimiques
C carbone
CdS sulfure de cadmium
CdTe tellurure de cadmium
CH4 méthane
CH3CH2OH éthanol
CH3OCH3 méthoxyméthane
CH3OH méthanol
CIGS diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium
Cl chlore
CO monoxyde de carbone
CO2 dioxyde de carbone
Cu cuivre
CuInSe2 diséléniure de cuivre et d’indium
Fe fer
GaAs arsénure de gallium
H2 hydrogène gazeux
H2O eau
H2S sulfure d’hydrogène
HFC hydrofluorocarbone
K potassium
Mg magnésium
N azote
N2 azote gazeux
N2O oxyde de diazote (ou oxyde nitreux)
Na sodium
Na-S sodium-soufre
NH3 ammoniac
Ni nickel
Ni-Cd nickel-cadmium
NOx oxydes d’azote
O3 ozone
P phosphore
PFC hydrocarbure perfluoré
SF6 hexafluorure de soufre
Si silicium
SiC carbure de silicium
SO2 dioxyde de soufre
ZnO oxyde de zinc
II ANNEXE
Méthodologie
Rédacteurs:
William Moomaw (États-Unis d’Amérique), Peter Burgherr (Suisse),
Garvin Heath (États-Unis d’Amérique), Manfred Lenzen (Australie, Allemagne),
John Nyboer (Canada), Aviel Verbruggen (Belgique)
La présente annexe doit être citée ainsi:
Moomaw, W., P. Burgherr, G. Heath, M. Lenzen, J. Nyboer et A. Verbruggen, 2011: Annexe II: Méthodologie. In Rapport
spécial du GIEC sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation des effets des changements climatiques [sous
la direction de O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier,
G. Hansen, S. Schlömer et C von Stechow], Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni, et New York, NY,
États-Unis d’Amérique
179
180
Méthodologie Annexe II
Table des matières
A.II.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
A.II.2 Paramètres d’analyse employés dans le présent rapport. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
A.II.3 Évaluation financière des technologies sur la durée de vie des projets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
A.II.3.1 Valeurs constantes (réelles). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
A.II.3.2 Actualisation et valeur nette actuelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
A.II.3.3 Coûts moyens actualisés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
A.II.3.4 Coefficient d’actualisation ou de récupération du capital. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
A.II.4 Comptabilisation de l’énergie primaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
A.II.5 Analyse du cycle de vie et analyse des risques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
A.II.5.1 Durée d’amortissement de l’énergie et quotient énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
A.II.5.2 Études des évaluations sur le cycle de vie des technologies de production d’électricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
A.II.5.2.1 Méthodes employées pour l’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
A.II.5.2.2 Liste des références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
A.II.5.3 Étude de l’utilisation opérationnelle d’eau pour des technologies de production d’électricité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
A.II.5.3.1 Méthodes employées pour l’étude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
A.II.5.3.2 Liste des références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
A.II.5.4 Analyse des risques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
A.II.6 Définitions régionales et regroupements par pays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
A.II.7 Facteurs généraux de conversion de l’énergie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Annexe II Méthodologie
181
pouvant intervenir à divers moments (par ex. lors d’années différentes) sont
représentés par un seul nombre fixé pour une année donnée, à savoir l’année
de référence (2005). Les manuels sur l’évaluation des investissements donnent
la base des notions de valeurs constantes, d’actualisation, du calcul de la valeur
actuelle nette et des coûts moyens actualisés, par exemple (Jelen et Black, 1983).
A.II.3.1 Valeurs constantes (réelles)
Les analyses des coûts sont exprimées en dollars constants ou réels1 (c.-à-d.
en excluant les incidences de l’inflation) pour une année donnée, l’année de
référence – 2005 –, en dollars É.-U. Dans certaines études sur lesquelles est
fondé le rapport, on peut utiliser les taux de change par défaut ou les parités
du pouvoir d’achat, mais lorsque ceux-ci font partie de l’analyse, ils sont
énoncés clairement et, si possible, convertis en dollars É.-U.2005.
Lorsque les séries monétaires des analyses sont exprimées en dollars réels,
il faut, par souci de cohérence, que le taux d’actualisation soit également
réel (sans élément lié à l’inflation). Cette cohérence n’est souvent pas respectée:
les études parlent de «taux observés d’intérêt du marché» ou de «taux
observés d’actualisation», qui tiennent compte de l’inflation ou des attentes
concernant l’inflation. Les taux d’intérêt «réels/constants» ne sont jamais
observés directement, mais sont déduits de l’identité ex post:
(1+ m) = (1+ i ) × (1+ f ) (1)
où
m = taux nominal (%)
i = taux réel ou constant (%)
f = taux d’inflation (%)
L’année de référence pour l’actualisation et l’année de référence pour la fixation
de prix constants peuvent être différentes dans les études présentées dans
les divers chapitres. Nous nous sommes efforcés autant que possible d’harmoniser
les données pour tenir compte des taux d’actualisation employés ici.
A.II.3.2 Actualisation et valeur nette actuelle
Les agents privés donnent moins de valeur aux éléments éloignés dans l’avenir
qu’aux éléments actuels du fait d’une «préférence pour la consommation
présente» ou pour tenir compte du «rendement des investissements». L’actualisation
réduit les futurs mouvements de trésorerie d’une valeur inférieure
à 1. Si l’on applique cette règle à une série de flux nets de trésorerie exprimés
en dollars É.-U. réels, la valeur actuelle nette (VAN) d’un projet peut être
déterminée, donc comparée à celle d’autres projets, grâce à la formule:
(2)
où
n = durée de vie du projet
i = taux d’actualisation
VAN=
j
n
=
0
flux net s de trésorer ie ( j )
(1+i ) j
A.II.1 Introduction
Les parties doivent convenir de données, de normes, de théories connexes
et de méthodes communes. La présente annexe résume un ensemble de
conventions et de méthodes convenues. Celles-ci incluent la conception de
paramètres, la détermination d’une année de référence, la définition de
méthodes et la cohérence de protocoles qui permettent une comparaison légitime
entre divers types d’énergie dans le contexte des phénomènes liés au
changement climatique. La présente section porte sur ces définitions et notions
fondamentales, utilisées dans tout le rapport, compte tenu du fait que la documentation
présente souvent des définitions et des hypothèses contradictoires.
Le présent rapport traite de l’incertitude lorsque cela se justifie, en montrant
par exemple les résultats d’analyses de sensibilité et en présentant quantitativement
des fourchettes de coûts et des fourchettes de résultats des scénarios.
Il n’est pas fait usage, dans ce rapport, de la terminologie officielle du GIEC
concernant l’incertitude, du fait qu’au moment de son approbation, les indications
du GIEC concernant l’incertitude étaient en cours de révision.
A.II.2 Paramètres d’analyse employés dans le
présent rapport
Certains paramètres peuvent être énoncés simplement ou sont relativement
faciles à définir. L’annexe II présente l’ensemble des paramètres convenus. On
trouvera ci-après ceux qui nécessitent une description plus détaillée. Dans ce
rapport, les unités employées et les paramètres de base concernant l’analyse
de chaque type d’ÉR sont les suivants:
• Le Système international d’unités (SI) pour les normes et les unités;
• Les tonnes métriques (t) pour le CO2 et l’éqCO2;
• Les exajoules (EJ) pour l’énergie primaire;
• Les facteurs de conversion de l’énergie de l’AIE entre unités physiques et
unités d’énergie;
• La capacité en GW thermiques (GWth) et en GW électriques (GWél);
• Le coefficient d’utilisation de la capacité;
• La durée de vie technique et économique;
• Une comptabilité transparente de l’énergie (par ex. lors de la transformation
de l’énergie nucléaire ou hydraulique en électricité);
• Le coût d’investissement en dollars É.-U./kW (capacité de pointe);
• Le coût de l’énergie en dollars É.-U.2005/kWh ou en dollars É.-U.2005/EJ;
• La valeur des monnaies en dollars É.-U.2005 (au taux de change du marché
le cas échéant, sans tenir compte de la parité du pouvoir d’achat);
• Les taux d’actualisation utilisés: 3, 7 et 10 %;
• Les perspectives énergétiques mondiales de 2008 quant aux hypothèses
concernant le prix des combustibles fossiles;
• L’année de référence: 2005 pour tous les éléments (population, capacité,
production, coûts). On notera que des données plus récentes peuvent
également être incluses (par ex. la consommation d’énergie en 2009);
• Les années d’échéance: 2020, 2030 et 2050.
A.II.3 Évaluation financière des technologies sur
la durée de vie des projets
Les paramètres définis ici donnent la base à partir de laquelle un type de ressource
renouvelable (ou un projet) peut être comparé à un autre. Pour rendre les
projets ou les ressources comparables, du moins en matière de coûts, les coûts
1 Le terme «réel» employé par les économistes risque d’être déroutant, car ce qu’ils appellent réel ne
correspond pas à des flux financiers observés («nominaux», tenant compte de l’inflation), «réel»
indiquant le pouvoir d’achat réel des flux en dollars constants.
182
Méthodologie Annexe II
du capital, ou coefficient d’actualisation, δ. Tout comme la valeur actuelle
nette, δ dépend des deux paramètres i et n:
On peut utiliser le coefficient de récupération du capital (ou δ) pour calculer
rapidement les coûts moyens actualisés pour des projets très simples où les
investissements au cours d’une année donnée sont les seules dépenses et où
la production reste constante pendant la durée de vie n:
(5)
Ou, si l’on peut supposer que les frais d’exploitation et de maintenance
(E&M) ne changent pas d’une année à l’autre:
(6)
où
Cact = coût moyen actualisé
B = coût d’investissement
Q = production
E&M = frais annuels d’exploitation et de maintenance
n = durée de vie du projet
i = taux d’actualisation
A.II.4 Comptabilisation de l’énergie primaire
Nous présentons ici la méthode de comptabilisation de l’énergie primaire
utilisée dans l’ensemble du présent rapport. On emploie, pour diverses
analyses de l’énergie, des méthodes de comptabilisation différentes qui
conduisent à des résultats quantitatifs différents lors de l’établissement de
l’utilisation actuelle d’énergie primaire et de l’emploi d’énergie dans des scénarios
où sont étudiées de futures transitions énergétiques. Des définitions,
des méthodes et des paramètres multiples sont appliqués. Des systèmes de
comptabilisation de l’énergie sont utilisés dans la documentation souvent
sans indication claire du système employé (Lightfoot, 2007; Martinot et al.,
2007). Un aperçu des différences de comptabilisation de l’énergie primaire
dans diverses statistiques a été donné (Macknick, 2009), et les incidences de
l’application de divers systèmes de comptabilisation dans l’analyse de scénarios
à long terme ont été illustrées par Nakicenovic et al. (1998).
On utilise surtout trois méthodes distinctes pour rendre compte de l’énergie
primaire. Alors que la comptabilisation des sources de combustibles, y compris
toutes les formes d’énergie fossile et la biomasse, est sans équivoque et
identique selon les diverses méthodes, ces méthodes font appel à diverses
conventions sur la façon de calculer l’énergie primaire fournie par des sources
d’énergie non combustibles, c’est-à-dire l’énergie nucléaire et toutes les
sources d’énergie renouvelable à l’exception de la biomasse.
Ces méthodes sont les suivantes:
• La méthode de la teneur en énergie physique adoptée par exemple par l’Organisation
de coopération et de développement économiques (OCDE), l’Agence
internationale de l’énergie (AIE) et Eurostat (AIE/OCDE/Eurostat, 2005);
• La méthode de substitution, utilisée selon des variantes légèrement différentes
par BP (2009) et l’Energy Information Administration américaine
(glossaire en ligne de l’Administration), qui publient tous deux des statistiques
internationales sur l’énergie;
i ×( + )n 1 i
=
( + )n 1 i –1
Cact × Q = B × , d’où Cact = (B × )/Q
B +
Cact Q
=
× E&M
Pour ce rapport, les spécialistes de l’analyse ont fait appel à trois valeurs
du taux d’actualisation (i = 3, 7 et 10 %) en vue de l’évaluation des coûts.
Les taux d’actualisation peuvent être caractéristiques de ceux utilisés, les
plus élevés incluant une prime de risque. Ces taux font l’objet de nombreux
débats, et nous ne pouvons proposer aucun paramètre ou directive clair pour
déterminer une prime de risque adéquate. Ces débats ne sont pas présentés
ici, notre objectif étant d’offrir un moyen de comparaison approprié entre
projets, types d’énergies renouvelables et nouveaux éléments du système
énergétique par rapport aux anciens.
A.II.3.3 Coûts moyens actualisés
Les coûts moyens actualisés sont utilisés pour évaluer les investissements
dans la production d’énergie, où la production est quantifiable (MWh produits
pendant la durée de vie de l’investissement). Le coût moyen actualisé
est le coût correspondant au seuil de rentabilité où le revenu actualisé (prix x
quantités)2 est égal aux charges nettes actualisées:
(3)
où
Cact = coût moyen actualisé
n = durée de vie du projet
i = taux d’actualisation
A.II.3.4 Coefficient d’actualisation ou de récupération
du capital
Une pratique très courante consiste à convertir une somme donnée d’argent
au moment 0 en un nombre n de montants annuels constants au cours des
n années à venir:
Soit A le montant annuel constant des paiements à effectuer sur n années
Soit B le montant à verser pour le projet au cours de l’année 0
On obtient A à partir de B en utilisant une variante légèrement modifiée
de l’équation (2): le prêteur veut récupérer la somme B au taux d’actualisation
i. La valeur actuelle nette de n fois les recettes A à l’avenir doit donc
être exactement égale à B:
(4)
Nous pouvons placer A avant la sommation, car il s’agit d’une constante (qui
ne dépend pas de j).
La somme des coefficients d’actualisation (série géométrique finie) est déductible
en tant que nombre particulier. Une fois ce nombre calculé, on trouve A
en divisant B par celui-ci. C’est ce qu’on appelle le coefficient de récupération
chargesj
n
quantitésj
j
n
Cact=
=
( i) j 1+
( i) j 1+
j = 0
0
j=1 j=1
A B, ou:
B
n
(1+ i ) j
n 1
= A =
(1+ i ) j
2 On parle aussi de prix moyen actualisé. Il est à noter que dans ce cas, les MWh sont actualisés.
183
Annexe II Méthodologie
• La méthode de l’équivalent direct, employée par la Division de statistique
de l’ONU (2010) et dans de nombreux rapports du GIEC portant sur des
scénarios relatifs à l’énergie et aux émissions à long terme (Nakicenovic
et Swart, 2000; Morita et al., 2001; Fisher et al., 2007).
Pour les sources d’énergie non combustibles, on adopte, dans la méthode de
la teneur en énergie physique, le principe selon lequel l’énergie primaire doit
être la première forme d’énergie utilisée en aval dans le processus de production,
pour laquelle de multiples utilisations de l’énergie sont possibles (AIE/
OCDE/Eurostat, 2005). Cela mène au choix des formes d’énergie primaire
suivantes:
• La chaleur pour l’énergie nucléaire, géothermique et solaire;
• L’électricité pour l’énergie hydroélectrique, éolienne, des marées, des
vagues et des océans et solaire photovoltaïque.
Lorsqu’on emploie cette méthode, on suppose, pour l’équivalent en énergie
primaire de l’énergie hydroélectrique et solaire photovoltaïque, par exemple,
un rendement de 100 % de la conversion en «électricité primaire», de façon
que l’énergie brute fournie pour la source soit de 3,6 MJ d’énergie primaire
= 1 kWh d’électricité. On calcule l’énergie nucléaire à partir de la production
brute en supposant un rendement de conversion thermique de 33 %3,
autrement dit 1 kWh = (3,6 ÷ 0,33) =10,9 MJ. Pour l’énergie géothermique,
si aucune information d’origine nationale n’est disponible, on calcule l’équivalent
en énergie primaire en posant un rendement de conversion de 10 %
pour l’électricité géothermique (de façon que 1 kWh = (3,6 ÷ 0,1) = 36 MJ)
et de 50 % pour la chaleur géothermique.
La méthode de substitution permet de présenter l’énergie primaire émanant
de sources d’énergie non combustibles comme si elle remplaçait une énergie
combustible. On notera toutefois que, dans diverses variantes de la méthode
de substitution, on fait appel à des coefficients de conversion quelque peu
différents. Par exemple, BP applique un rendement de conversion de 38 %
pour l’électricité issue de l’énergie nucléaire et hydroélectrique, alors que
le Conseil mondial de l’énergie emploie un coefficient de 38,6 % pour le
nucléaire et les sources d’énergie renouvelable non combustibles (CMÉ,
1993) et que l’Energy Information Administration utilise des valeurs encore
différentes. Macknick (2009) donne un aperçu plus complet. Pour calculer la
chaleur utile produite par des sources d’énergie non combustibles, on utilise
d’autres rendements de conversion.
Dans la méthode de l’équivalent direct, on compte une unité d’énergie
secondaire fournie par des sources d’énergie non combustibles comme une
unité d’énergie primaire; autrement dit, 1 kWh d’électricité ou de chaleur
représente 1 kWh = 3,6 MJ d’énergie primaire. Cette méthode est utilisée
principalement dans la documentation sur des scénarios à long terme, et
notamment dans de nombreux rapports du GIEC (GIEC, 1995; Nakicenovic
et Swart, 2000; Morita et al., 2001; Fisher et al., 2007), du fait qu’elle porte
sur des transitions fondamentales de systèmes énergétiques fondées dans
une grande mesure sur des sources d’énergie non combustibles et à faible
intensité de carbone.
Dans ce rapport, nous utilisons des données de l’AIE, mais nous calculons
la production d’énergie en utilisant la méthode de l’équivalent direct. La
principale différence entre celle-ci et la méthode de la teneur en énergie physique
concerne la quantité d’énergie primaire indiquée pour la production
d’électricité à partir de la chaleur géothermique, le solaire thermodynamique,
les gradients de température des océans et l’énergie nucléaire. Le tableau
A.II.1 permet de comparer les quantités d’énergie primaire mondiale par
source et en pourcentage en employant la méthode de la teneur en énergie
physique, la méthode de l’équivalent direct et une variante de la méthode
de substitution pour l’année 2008 à partir de données de l’AIE (IEA, 2010a).
Dans les statistiques actuelles sur l’énergie, les principales différences,
en valeur absolue, apparaissent quand on compare l’énergie nucléaire et
l’énergie hydroélectrique. Comme ces deux formes d’énergie ont produit,
sur le plan mondial, une quantité comparable d’électricité en 2008, selon la
méthode de l’équivalent direct et la méthode de substitution, leur part de la
consommation finale totale est semblable, alors que selon la méthode de la
teneur en énergie physique, l’énergie nucléaire est égale à trois fois environ
l’énergie hydroélectrique primaire.
Pour les autres méthodes présentées ci-dessus, nous soulignons divers
aspects de l’approvisionnement en énergie primaire. C’est pourquoi une
méthode peut être plus appropriée qu’une autre selon l’application. Toutefois,
aucune de ces méthodes n’est supérieure aux autres sur tous les plans.
En outre, il faut savoir que l’approvisionnement total en énergie primaire ne
décrit pas intégralement un système énergétique, mais n’est qu’un indicateur
parmi d’autres. Les bilans énergétiques publiés par l’AIE (2010a) offrent un
ensemble beaucoup plus vaste d’indicateurs, ce qui permet de retracer le flux
d’énergie depuis la source jusqu’à l’utilisation finale. Par exemple, en complétant
la consommation totale d’énergie primaire avec d’autres indicateurs
tels que la consommation totale finale d’énergie et la production d’énergie
secondaire (électricité, chaleur, etc.) à partir de diverses sources, on peut lier
les processus de conversion à l’utilisation finale d’énergie. On trouvera un
résumé de cette approche à la figure 1.16 et dans le texte associé.
Aux fins du présent rapport, nous avons choisi la méthode de l’équivalent
direct pour les raisons suivantes:
• Dans cette méthode, nous soulignons la perspective de l’énergie secondaire
pour les sources d’énergie non combustibles, axe principal des
analyses présentées dans les chapitres techniques (chapitres 2 à 7);
• Toutes les sources d’énergie non combustibles sont traitées de façon
identique: on y considère la quantité d’énergie secondaire qu’elles
produisent. Cela permet de comparer toutes les sources d’énergie renouvelable
non productrices de CO2 et d’énergie nucléaire sur une base
commune. L’énergie primaire issue des combustibles fossiles et de la
biomasse associe les pertes d’énergie secondaire et d’énergie thermique
émanant du processus de conversion. Lorsque les combustibles fossiles
ou les biocombustibles sont remplacés par l’énergie nucléaire ou par des
technologies renouvelables autres que la biomasse, l’énergie primaire
totale déclarée diminue sensiblement (Jacobson, 2009);
• Dans la documentation sur les scénarios concernant l’énergie et les
émissions de CO2 qui traite des transitions fondamentales du système
énergétique pour éviter à long terme (50 à 100 ans) des interférences
dangereuses d’origine humaine avec le système climatique, c’est à
la méthode de l’équivalent direct qu’on recourt le plus fréquemment
(Nakicenovic et Swart, 2000; Fisher et al., 2007).
Le tableau A.II.2 présente les différences dans la comptabilisation de l’énergie
primaire selon les trois méthodes dans un scénario où la stabilisation en 2100
se produirait pour 550 ppm éqCO2.
3 Comme on ne connaît pas toujours la quantité de chaleur produite par les réacteurs nucléaires,
l’AIE évalue l’équivalent en énergie primaire émanant de la production d’électricité en supposant un
rendement de 33 %, qui est la moyenne pour les centrales nucléaires européennes (AIE, 2010b).
184
Méthodologie Annexe II
Alors que les différences en cas d’application des trois méthodes de comptabilisation
à la consommation actuelle d’énergie sont peu marquées, ces
différences augmentent sensiblement dans le cas des scénarios énergétiques
caractérisés par de plus faibles émissions de CO2 à long terme, où
les technologies sans combustion ont un rôle relatif plus important (tableau
A.II.2). Les différences entre les diverses méthodes s’accroissent avec le
temps (figure A.II.1). Il existe des différences importantes entre les sources
d’énergie non combustibles en 2050, et même la part de l’approvisionnement
total en énergie primaire renouvelable varie de 24 à 37 % selon les
méthodes (tableau A.II.2). La plus grande différence absolue et relative pour
une seule source concerne l’énergie thermique, avec une différence de 200
EJ environ entre la méthode de l’équivalent direct et la méthode de la teneur
en énergie physique, la différence entre l’énergie primaire hydroélectrique et
nucléaire restant considérable. Le scénario présenté ici est assez représentatif
et nullement extrême. L’objectif de stabilisation à 550 ppm choisi n’est pas
particulièrement rigoureux, et la part d’énergie non combustible n’est pas
très élevée.
A.II.5 Analyse du cycle de vie et analyse des risques
La présente section présente des méthodes ainsi qu’une documentation et
des hypothèses sous-jacentes concernant l’analyse de la durée d’amortissement
et du quotient énergétique (A.II.5.1), les émissions de GES pendant le
cycle de vie (A.II.5.2), l’utilisation opérationnelle d’eau (A.II.5.3) et les dangers
et risques (A.II.5.4) des technologies énergétiques présentées dans le
chapitre 9. Les résultats de l’analyse des émissions de GES pendant le cycle de
vie sont également présentés dans les sections 2.5, 3.6, 4.5, 5.6, 6.5 et 7.6. On
Tableau A.II.2 | Comparaison de l’approvisionnement mondial total en énergie primaire en 2050 selon diverses méthodes de comptabilisation de l’énergie primaire pour un
scénario de stabilisation à 550 ppm éqCO2 (Loulou et al., 2009).
Méthode de la teneur en énergie physique Méthode de l’équivalent direct Méthode de substitution
EJ % EJ % EJ %
Combustibles fossiles 581,6 55,2 581,56 72,47 581,6 61,7
Nucléaire 81,1 7,7 26,76 3,34 70,4 7,8
Énergies renouvelables: 390,1 37,1 194,15 24,19 290,4 30,8
Bioénergie 120,0 11,4 120,0 15,0 120,0 12,7
Solaire 23,5 2,2 22,0 2,8 35,3 3,8
Géothermique 217,3 20,6 22,9 2,9 58,1 6,2
Hydroélectrique 23,8 2,3 23,8 3,0 62,6 6,6
Marine 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Éolienne 5,5 0,5 5,5 0,7 14,3 1,5
Total 1 052,8 100 802,5 100 942,4 100
Tableau A.II.1 | Comparaison de l’approvisionnement mondial total en énergie primaire en 2008 selon diverses méthodes de comptabilisation de l’énergie primaire (données de l’AIE, 2010a).
Méthode de la teneur en énergie physique Méthode de l’équivalent direct Méthode de substitution1
EJ % EJ % EJ %
Combustibles fossiles 418,15 81,41 418,15 85,06 418,15 79,14
Nucléaire 29,82 5,81 9,85 2,00 25,90 4,90
Énergies renouvelables: 65,61 12,78 63,58 12,93 84,27 15,95
Bioénergie2 50,33 9,80 50,33 10,24 50,33 9,53
Solaire 0,51 0,10 0,50 0,10 0,66 0,12
Géothermique 2,44 0,48 0,41 0,08 0,82 0,16
Hydroélectrique 11,55 2,25 11,55 2,35 30,40 5,75
Marine 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00
Éolienne 0,79 0,15 0,79 0,16 2,07 0,39
Autres 0,03 0,01 0,03 0,01 0,03 0,01
Total 513,61 100,00 491,61 100,00 528,35 100,00
Notes:
1 Pour la méthode de substitution, on a employé un rendement de conversion de 38 % pour l’électricité et de 85 % pour la chaleur émanant de sources d’énergie non combustibles.
BP utilise un taux de conversion de 38 % pour l’électricité issue de l’énergie hydroélectrique et nucléaire et ne tient pas compte de l’énergie solaire, éolienne et géothermique
dans ses statistiques: ici, un taux de conversion de 38 % pour l’électricité et de 85 % pour la chaleur est utilisé.
2 On notera que l’AIE classe les biocombustibles de première génération parmi les énergies secondaires (la biomasse primaire utilisée pour produire les biocombustibles étant plus
élevée en raison de pertes lors de la conversion; voir les sections 2.3 et 2.4).
185
Annexe II Méthodologie
L’application du paramètre d’énergie pendant le cycle de vie à un système
de production d’énergie permet de définir une durée d’amortissement en
matière d’énergie. Il s’agit du temps tamort qu’il faut au système pour produire
une quantité d’énergie égale à ses propres besoins en énergie É. Ici
encore, la meilleure façon de mesurer l’énergie est de faire appel à l’équivalent
en énergie primaire E
R
amort
conv
−
de la production d’électricité Éamort du
système pendant la durée d’amortissement. Voorspools et al. (2000, p. 326)
notent que, si le système devait amortir son énergie primaire intégrée par une
quantité égale d’électricité, la durée d’amortissement en matière d’énergie
serait plus de trois fois plus longue.
Sur le plan mathématique, la relation ci-dessus s’exprime par
(ce qui, par exemple, coïncide avec la définition standard allemande
VDI 4600). Ici, désigne la production annuelle nette d’énergie
du système exprimée en équivalent en énergie primaire. On peut démontrer
que le quotient énergétique QÉ et la durée d’amortissement en matière
d’énergie tamort peuvent être convertis l’un en l’autre selon la formule
.
On notera que la durée d’amortissement en matière d’énergie ne dépend pas
de la durée de vie T, car
.
Les durées d’amortissement en matière d’énergie ont été en partie converties
à partir des quotients énergétiques figurant dans la documentation (Lenzen,
1999, 2008; Lenzen et Munksgaard, 2002; Lenzen et al., 2006; Gagnon,
2008; Kubiszewski et al., 2010) selon les durées de vie moyennes présumées
présentées dans le tableau 9.8 (chapitre 9). On notera également que
l’amortissement en matière d’énergie défini dans le glossaire (annexe I) et
utilisé dans certains chapitres techniques renvoie à ce que nous définissons
ici comme la durée d’amortissement en matière d’énergie..
A.II.5.2 Étude des évaluations sur le cycle de vie des
technologies de production d’électricité
Le National Renewable Energy Laboratory américain a procédé à une étude
complète des évaluations publiées sur le cycle de vie des technologies de
production d’électricité. Sur les 2 165 références recueillies, 296 ont été
jugées, selon des méthodes présentées ci-après, d’une qualité et d’intérêt
satisfaisants et ont été stockées dans une base de données. Cette base
constitue le fondement de l’évaluation, pendant le cycle de vie, des émissions
de GES issues des technologies de production d’électricité présentées dans
ce rapport. À partir des valeurs estimées réunies dans la base de données,
des graphiques sur les estimations publiées concernant les émissions de GES
pendant le cycle de vie apparaissent dans tous les chapitres techniques du
P × 8 760 hy−1 × × tamort É = =
É
R R
amort
conv conv
,
É
R
tamort
Éprod/an
Rconv conv
= P × 8 760 hy−1 ×
É
d’où
R
Éprod/an
conv
T = tamort =
R
Éprod/an T
conv
É T
R
Évie QÉ
conv
É T = Rconv
É
tamort P × 8 760 hy−1 ×
Rconv
Figure A.II.1 | Comparaison de l’approvisionnement mondial total en énergie primaire
entre 2010 et 2100 selon diverses méthodes de comptabilisation de l’énergie primaire
pour un scénario de stabilisation à 550 ppm éqCO2 (Loulou et al., 2009).
Méthode de substitution
Méthode de la teneur en énergie physique
Méthode de l’équivalent direct
300
600
900
1 200
1 800
1 500
[EJ]
2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
notera que la documentation sur les études présentées en A.II.5.2 et A.II.5.3
fait l’objet de listes dans chaque section.
A.II.5.1 Durée d’amortissement de l’énergie et quotient
énergétique
Le quotient énergétique QÉ (également appelé quotient de la durée d’amortissement
de l’énergie ou rendement énergétique des investissements dans
l’énergie; voir Gagnon, 2008) d’un système d’approvisionnement en énergie
dont la puissance est égale à P et le facteur de charge, à λ se définit comme
le rapport
E P× y ×
E E
QE
h = vie
8 760 × −1
=
T
− −
−
−
de la production d’électricité Évie d’une centrale pendant sa durée de vie T à
l’énergie totale (brute) É nécessaire pour sa construction, son exploitation et
son déclassement (Gagnon, 2008). Lors du calcul de É, par convention, a) on
exclut l’énergie émanant du travail humain, l’énergie issue du sol (énergie
fossile et minérale), l’énergie solaire et le potentiel hydrostatique, et b) on
n’exclut pas les besoins à venir en énergie par rapport aux besoins actuels
(Perry et al., 1977; Herendeen, 1988). En outre, pour le calcul des besoins
totaux en énergie É, tous les éléments doivent avoir les mêmes caractéristiques
énergétiques (par ex. électricité uniquement ou énergie thermique
uniquement; voir le «problème de la valorisation» abordé par Leach (1975),
Huettner (1976), Herendeen (1988) et en particulier Rotty et al. (1975, p. 5-9
dans le cas de l’énergie nucléaire)). Si l’énergie É peut comprendre des formes
d’énergie dérivées ou primaires (par ex. l’électricité et l’énergie thermique),
elle s’exprime généralement sour forme d’énergie primaire, la composante
électrique étant convertie en équivalent en énergie primaire par le biais du
rendement thermique Rconv 0,3 d’une centrale sous-critique caractéristique
alimentée par de la houille comme facteur de conversion. Le présent
rapport respecte ces conventions. É est parfois exprimé en kWhél/MJprim et
parfois en kWhél/kWhprim. Dans le premier cas, on a choisi les unités les plus
courantes pour les deux formes d’énergie, et dans le deuxième, le lecteur peut
comprendre facilement le pourcentage ou le multiple liant l’énergie intégrée
et la production d’énergie. En outre, on a débattu du fait (voir Voorspools
et al., (2000, p. 326)) qu’en l’absence d’autres technologies, l’électricité
devrait être produite par des moyens traditionnels. C’est pourquoi nous utilisons
l’unité kWhél/kWhprim dans le présent rapport.
■
■
■
L
186
Méthodologie Annexe II
présent rapport (chapitres 2 à 7) et dans les chapitres 1 et 9, où les émissions
de GES pendant le cycle de vie dues aux technologies ÉR sont comparées à
celles émanant de technologies de production d’électricité faisant appel aux
énergies fossiles et à l’énergie nucléaire. Les sections suivantes présentent
les méthodes appliquées pour cette étude (A.II.5.2.1) et la liste de toutes les
références apparaissant dans les résultats finals, classées par technologie
(A.II.5.2.2).
A.II.5.2.1 Méthodes employées pour l’étude
Pour l’essentiel, dans l’étude, on a suivi les indications données pour des
études systématiques telles que celles réalisées en médecine (Neely et al.,
2010). Les méthodes employées en médecine diffèrent quelque peu de celles
utilisées dans les sciences physiques, du fait qu’on recourt, pour ces dernières,
à des études multiples et indépendantes de chaque référence proposée en
utilisant des critères de tri prédéfinis, qu’on crée à cet effet une équipe composée,
en ce cas, de spécialistes des analyses du cycle de vie, de spécialistes
des technologies et de spécialistes de la recherche dans la documentation
qui se réunissent régulièrement pour assurer une application cohérente des
critères de tri et qu’on effectue des recherches exhaustives dans la documentation
publiée pour veiller à ce qu’il n’y ait pas de préjugés, par exemple quant
au type de publications (revues, rapports, etc.).
Il est à noter dès le départ que, dans cette étude, on n’a pas modifié (sauf
pour convertir les unités) les estimations concernant les émissions de GES
pendant le cycle de vie publiées dans des documents ayant satisfait aux
critères de tri et qu’on n’en a pas vérifié l’exactitude. En outre, on n’a pas
tenté de déceler ou de trier les valeurs aberrantes ou de s’assurer de la validité
des hypothèses concernant les paramètres d’entrée. Du fait que les valeurs
estimées sont reproduites telles qu’elles sont publiées, une forte incohérence
méthodologique est inévitable, qui limite la comparabilité des estimations
pour des catégories données de technologies de production d’énergie
et entre ces catégories. Cette limitation est partiellement compensée par
l’exhaustivité des recherches dans la documentation et par l’importance de
cette documentation. Il y a eu peu de tentatives visant à étudier largement la
documentation sur les analyses du cycle de vie concernant les technologies
de production d’électricité. Les études qui existent sont généralement axées
sur des technologies particulières et sont d’une portée plus limitée que la
présente étude (par ex. Lenzen et Munksgaard, 2002; Fthenakis et Kim,
2007; Lenzen, 2008; Sovacool, 2008b; Beerten et al., 2009; Kubiszewski
et al., 2010).
La procédure d’étude comprenait les étapes suivantes: collecte, tri et analyse
de la documentation.
Collecte de la documentation
À partir de mai 2009, on a recensé la documentation potentiellement pertinente
grâce à de multiples mécanismes, dont des recherches dans de
grandes bases de données bibliographiques (Web of Science, WorldCat, etc.)
au moyen de divers algorithmes de recherche, de diverses combinaisons de
mots clés, de l’examen de listes de référence ou de la documentation pertinente
et de recherches spécialisées, sur le Web, à propos de séries d’études
connues (comme ExternE de l’Union européenne et ses descendants) et
de bases de données documentaires connues sur les analyses du cycle de
vie (comme la bibliothèque du progiciel SimaPro concernant les analyses
du cycle de vie). Toute la documentation recueillie a d’abord été classée
selon son contenu (avec des informations clés issues de chaque référence
recueillie et stockée dans une base de données) et ajoutée à une base de
données bibliographique.
Les méthodes de collecte de documentation présentées ici s’appliquent à
tous les types de technologies de production d’électricité étudiés dans ce rapport,
sauf le pétrole et l’énergie hydroélectrique. Les données concernant les
analyses du cycle de vie pour l’énergie hydroélectrique et le pétrole, ajoutées
ultérieurement à la base de données du National Renewable Energy Laboratory,
ont subi un processus de collecte moins approfondi.
Tri de la documentation
On a soumis les références recueillies à trois séries indépendantes de tris
effectués par de nombreux experts, afin de choisir celles qui respectaient les
critères de qualité et de pertinence. Dans ces références, on a souvent présenté
de nombreuses estimations sur les émissions de GES fondées sur des
scénarios différents. Le cas échéant, on a appliqué les critères de tri au niveau
de l’évaluation des scénarios, ce qui a parfois conduit à ne retenir qu’un sousensemble
des scénarios analysés pour une référence donnée.
Les références retenues à la suite du premier tri en fonction de la qualité comprenaient
des articles de revues examinés par des pairs, des comptes rendus
de conférences détaillés sur le plan scientifique, des thèses de doctorat et des
rapports (émanant de services gouvernementaux, d’établissements universitaires,
d’organisations non gouvernementales, d’institutions internationales
ou d’entreprises) publiés en anglais après 1980. On s’est efforcé d’obtenir la
version anglaise d’ouvrages publiés dans d’autres langues et dans quelques
cas, on a procédé à des traductions. Lors du premier tri, on a aussi veillé
à ce que les références retenues soient des analyses du cycle de vie, définies
comme analysant deux étapes ou plus du cycle de vie (à l’exception
du solaire photovoltaïque et de l’énergie éolienne, vu que la documentation
montre que la grande majorité des émissions de GES pendant le cycle de vie
se produisent durant la phase de fabrication (Frankl et al., 2005; Jungbluth
et al., 2005)).
Toutes les références retenues lors du premier tri ont ensuite été jugées directement
selon des critères plus sévères de qualité et de pertinence:
• Emploi d’analyses attributives du cycle de vie et de méthodes de comptabilisation
des GES actuellement acceptées (des analyses indirectes du
cycle de vie n’ont pas été incluses du fait que leurs résultats ne sont fondamentalement
pas comparables aux résultats obtenus par des méthodes
d’analyse attributive; on trouvera à la section 9.3.4 une description plus
précise des analyses attributives et indirectes du cycle de vie);
• Indication des intrants, des caractéristiques des scénarios ou des technologies,
des principales hypothèses et de résultats suffisamment détaillés
pour qu’on les retrouve et qu’on puisse s’y fier;
• Évaluation de technologies suffisamment modernes ou prometteuses.
Pour que les résultats publiés soient analysés, les estimations ont dû respecter
un dernier ensemble de critères:
• Pour assurer l’exactitude de la transcription, seules les estimations chiffrées
concernant les émissions de GES (et pas seulement communiquées
sous forme graphique) ont été retenues;
• Les estimations déjà publiées dans des travaux antérieurs n’ont pas été
retenues;
• Les résultats devaient être faciles à convertir dans l’unité fonctionnelle
choisie pour cette étude: g éqCO2 par kWh produit.
187
Annexe II Méthodologie
Le tableau A.II.3 indique le nombre de références à chaque étape du processus
de tri pour les grandes catégories de technologies de production
d’électricité prises en compte dans le présent rapport.
Analyse des estimations
Les estimations concernant les émissions de GES pendant le cycle de vie
tirées d’études qui ont subi avec succès les deux processus de tri ont ensuite
été analysées et ont fait l’objet de graphiques. D’abord, ces estimations ont
été classées par technologie selon les grandes catégories prises en compte
dans le rapport, comme il est indiqué dans le tableau A.II.3. Ensuite, elles ont
été converties dans l’unité fonctionnelle commune: g éqCO2 par kWh produit.
Cette conversion a été réalisée sans hypothèses exogènes (les estimations
nécessitant de telles hypothèses n’ont pas été retenues). Troisièmement, les
estimations des émissions totales de GES pendant le cycle de vie émanant de
changements d’affectation des sols ou de production de chaleur (en cas de
cogénération) ont été exclues. Pour cette étape, il fallait que les études où l’on
prenait en considération des changements d’affectation des sols ou des émissions
de GES liées à la production de chaleur indiquent ces apports de façon
distincte, de sorte que les estimations retenues concernent la production
d’électricité uniquement. Enfin, les informations sur la répartition nécessaires
pour une présentation dans des «boîtes à moustache» ont été calculées:
minimum, 25e percentile, 50e percentile, 75e percentile et maximum. Les
technologies correspondant à des ensembles de données comprenant moins
de cinq estimations (comme pour l’énergie géothermique) ont fait l’objet de
graphiques composés de points discrets plutôt qu’obtenus par superposition
de données sur la répartition synthétiques.
Les valeurs résultantes sous-jacentes à la figure 9.8 apparaissent dans le
tableau A.II.4. Les chiffres présentés dans les chapitres consacrés aux technologies
sont fondés sur le même ensemble de données, mais sont affichés
avec un degré plus élevé de résolution pour ce qui est des sous-catégories des
technologies (par ex. énergie éolienne terrestre et au large des côtes).
A.II.5.2.2 Liste des références
On trouvera ci-après la liste de toutes les références qui ont été prises en
compte dans les résultats finals du présent rapport pour ce qui concerne
l’examen de l’analyse du cycle de vie des émissions de GES issues de la
production d’électricité, classées par technologie et présentées dans l’ordre
alphabétique.
Production d’énergie à partir de biomasse (52)
Beals, D. et D. Hutchinson (1993). Environmental Impacts of Alternative Electricity Generation
Technologies: Final Report. Beals and Associates, Guelph, Ontario, Canada, 151 p.
Beeharry, R.P. (2001). Carbon balance of sugarcane bioenergy systems. Biomass &
Bioenergy, 20(5), p. 361-370.
Commission européenne (1999). National Implementation. ExternE: Externalities of
Energy. Commission européenne, Direction générale XII, Luxembourg, 20, 534 p.
Corti, A. et L. Lombardi (2004). Biomass integrated gasification combined cycle with
reduced CO2 emissions: Performance analysis and life cycle assessment (LCA). Energy,
29(12-15), p. 2109-2124.
Cottrell, A., J. Nunn, A. Urfer et L. Wibberley (2003). Systems Assessment of Electricity
Generation Using Biomass and Coal in CFBC. Cooperative Research Centre for Coal in
Sustainable Development, Pullenvale, Qld., Australie, 21 p.
Cowie, A.L. (2004). Greenhouse Gas Balance of Bioenergy Systems Based on Integrated
Plantation Forestry in North East New South Wales, Australia: International Energy
Agency (IEA)Bioenergy Task 38 on GHG Balances of Biomass and Bioenergy Systems.
AIE, Paris, France. 6 p. Disponible à l’adresse www.ieabioenergy-task38.org/projects/
task38casestudies/aus-brochure.pdf.
Tableau A.II.3 | Nombre d’analyses du cycle de vie des technologies de production d’électricité («références») à chaque étape de la collecte de documentation et du processus
de tri et nombre de scénarios («estimations») concernant les émissions de GES pendant leur cycle de vie évalués ici.
Type de technologie Références étudiées
Références ayant
passé le test du
premier tri
Références ayant
passé le test du
deuxième tri
Références fournissant
des estimations des
émissions de GES
pendant leur cycle
de vie
Estimations des
émissions de GES
pendant leur cycle
de vie ayant passé le
test des tris
Bioénergie 369 162 84 52 226
Charbon 273 192 110 52 181
Solaire thermodynamique 125 45 19 13 42
Énergie géothermique 46 24 9 6 8
Énergie hydroélectrique 89 45 11 11 28
Gaz naturel 251 157 77 40 90
Énergie nucléaire 249 196 64 32 125
Énergie marine 64 30 6 5 10
Pétrole 68 45 19 10 24
Photovoltaïque 400 239 75 26 124
Énergie éolienne 231 174 72 49 126
TOTAUX 2 165 1 309 546 296 984
% du total étudié 60 % 25 % 14 %
% ayant passé le test du premier tri 42 % 23 %
% ayant passé le test du deuxième tri 54 %
Note: Dans certains cas, les totaux indiqués témoignent d’un double comptage du fait que certaines références portent sur plus d’une technologie.
188
Méthodologie Annexe II
Cuperus, M.A.T. (2003). Biomass Systems: Final Report. Environmental and Ecological Life
Cycle Inventories for Present and Future Power Systems in Europe (ECLIPSE): N.V. tot
Keuring van Electrotechnische Materialen (KEMA) Nederland B.V., Arnhem, Pays-Bas, 83 p.
Damen, K. et A.P.C. Faaij (2003). A Life Cycle Inventory of Existing Biomass Import Chains
for “Green” Electricity Production. NW&S-E-2003-1, Universiteit Utrecht Copernicus
Institute, Department of Science, Technology and Society, Utrecht, Pays-Bas, 76 p.
Daugherty, E.C. (2001). Biomass Energy Systems Efficiency: Analyzed Through a Life Cycle
Assessment. Thèse de maîtrise, Université de Lund, Lund, Suède, 39 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N°5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Dowaki, K., H. Ishitani, R. Matsuhashi et N. Sam (2002). A comprehensive life cycle
analysis of a biomass energy system. Technology, 8(4-6), p. 193-204.
Dowaki, K., S. Mori, H. Abe, P.F. Grierson, M.A. Adams, N. Sam, P. Nimiago, J. Gale et
Y. Kaya (2003). A life cycle analysis of biomass energy system tanking [sic] sustainable
forest management into consideration. In: Greenhouse Gas Control Technologies –
6th International Conference, Kyoto, Japon, 1er-4 october 2002. Pergamon, Oxford,
p. 1383-1388.
Dubuisson, X. et I. Sintzoff (1998). Energy and CO2 balances in different power generation
routes using wood fuel from short rotation coppice. Biomass & Bioenergy, 15(4-5),
p. 379-390.
Elsayed, M.A., R. Matthews et N.D. Mortimer (2003). Carbon and Energy Balances for a
Range of Biofuel Options. Resources Research Institute, Université de Sheffield Hallam,
Sheffield, Royaume-Uni, 341 p.
Faaij, A., B. Meuleman, W. Turkenburg, A. van Wijk, B. Ausilio, F. Rosillo-Calle et
D. Hall (1998). Externalities of biomass based electricity production compared
with power generation from coal in the Netherlands. Biomass and Bioenergy, 14(2),
p. 125-147.
Faix, A., J. Schweinle, S. Scholl, G. Becker et D. Meier (2010). (GTI-tcbiomass) life-cycle
assessment of the BTO-Process (biomass-to-oil) with combined heat and power generation.
Environmental Progress and Sustainable Energy, 29(2), p. 193-202.
Forsberg, G. (2000). Biomass energy transport – Analysis of bioenergy transport chains
using life cycle inventory method. Biomass & Bioenergy, 19(1), p. 17-30.
Froese, R.E., D.R. Shonnard, C.A. Miller, K.P. Koers et D.M. Johnson (2010). An evaluation
of greenhouse gas mitigation options for coal-fired power plants in the US Great
Lakes states. Biomass and Bioenergy, 34(3), p. 251-262.
Gaunt, J.L. et J. Lehmann (2008). Energy balance and emissions associated with biochar
sequestration and pyrolysis bioenergy production. Environmental Science & Technology,
42(11), p. 4152-4158.
Table A.II.4 | Résultats globaux de l’examen de la documentation concernant l’analyse du cycle de vie des émissions de GES issues des technologies de production d’électricité
présentées à la figure 9.8 (g éqCO2/kWh).
Valeurs
Bioénergie
Solaire Énergie
géothermique
Énergie
hydroélec.
Énergie
marine
Énergie
éolienne
Énergie
nucléaire
Gaz
naturel
Pétrole Charbon
Photovolt. Thermodyn.
Minimum -633 5 7 6 0 2 2 1 290 510 675
25e percentile 360 29 14 20 3 6 8 8 422 722 877
50e percentile 18 46 22 45 4 8 12 16 469 840 1 001
75e percentile 37 80 32 57 7 9 20 45 548 907 1 130
Maximum 75 217 89 79 43 23 81 220 930 1 170 1 689
Min. avec CSC -1 368 65 98
Max. avec CSC -594 245 396
Note: CSC = Captage et stockage du carbone
Gmünder, S.M., R. Zah, S. Bhatacharjee, M. Classen, P. Mukherjee et R. Widmer
(2010). Life cycle assessment of village electrification based on straight Jatropha oil in
Chhattisgarh, India. Biomass and Bioenergy, 34(3):347-355
Hanaoka, T. et S.-Y. Yokoyama (2003). CO2 mitigation by biomass-fired power generation
in Japan. International Energy Journal, 4(2), p. 99-103.
Hartmann, D. et M. Kaltschmitt (1999). Electricity generation from solid biomass via
co-combustion with coal - Energy and emission balances from a German case study.
Biomass & Bioenergy, 16(6), p. 397-406.
Heller, M.C., G.A. Keoleian, M.K. Mann et T.A. Volk (2004). Life cycle energy and environmental
benefits of generating electricity from willow biomass. Renewable Energy,
29(7), p. 1023-1042.
Herrera, I., C. Lago, Y. Lechon, R. Saez, M. Munarriz et J. Gil (2008). Life cycle
assessment of two biomass power generation plants. In: 16th European Biomass
Conference & Exhibition, Valence, Espagne, 2-6 juin 2008, p. 2606-2613.
Hong, S.W. (2007). The Usability of Switchgrass, Rice Straw, and Logging Residue
as Feedstocks for Power Generation in East Texas. Thèse de maîtrise, Texas A&M
University, College Station, TX, États-Unis d’Amérique, 83 p.
IEA (2002). Environmental and Health Impacts of Electricity Generation. A Comparison
of the Environmental Impacts of Hydropower with those of Other Generation
Technologies. Agence internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 239 p.
Jungmeier, G. et J. Spitzer (2001). Greenhouse gas emissions of bioenergy from agriculture
compared to fossil energy for heat and electricity supply. Nutrient Cycling in
Agroecosystems, 60(1-3), p. 267-273.
Jungmeier, G., J. Spitzer et G. Resch (1998). Environmental burdens over the entire life
cycle of a biomass CHP plant. Biomass and Bioenergy 15(4-5), p. 311-323.
Lettens, S., B. Muys, R. Ceulemans, E. Moons, J. Garcia et P. Coppin (2003). Energy
budget and greenhouse gas balance evaluation of sustainable coppice systems for
electricity production. Biomass and Bioenergy, 24(3), p. 179-197.
Ma, X., F. Li, Z. Zhao, C. Wu et Y. Chen (2003). Life cycle assessment on biomass
gasification combined cycle and coal fired power plant. In: Energy and the
Environment – Proceedings of the International Conference on Energy and the
Environment, Shanghai, Chine, 22-24 mai 2003. Shanghai Scientific and Technical
Publishers, Shanghai, Chine, 1, p. 209-214.
Malkki, H. et Y. Virtanen (2003). Selected emissions and efficiencies of energy systems
based on logging and sawmill residues. Biomass and Bioenergy, 24, p. 321-327.
Mann, M.K. et P.L. Spath (1997). Life Cycle Assessment of a Biomass Gasification Combined-
Cycle System. NREL/TP-430-23076, National Renewable Energy Laboratory,
Golden, CO, États-Unis d’Amérique, 157 p.
Mann, M.K. et P.L. Spath (2001). A life-cycle assessment of biomass cofiring in a coalfired
power plant. Clean Products and Processes, 3, p. 81-91.
189
Annexe II Méthodologie
Zhang, Y.M., S. Habibi et H.L. MacLean (2007). Environmental and economic evaluation
of bioenergy in Ontario, Canada. Journal of the Air and Waste Management Association,
57(8), p. 919-933.
Production d’énergie à partir de charbon (52)
Akai, M., N. Nomura, H. Waku et M. Inoue (1997). Life-cycle analysis of a fossil-fuel
power plant with CO2 recovery and a sequestering system. Energy, 22(2-3), p. 249-256.
Bates, J.L. (1995). Full Fuel Cycle Atmospheric Emissions and Global Warming Impacts
from UK Electricity Generation. Rapport N° ETSU-R-88, Energy Technical Support Unit
(ETSU), Londres, Royaume-Uni, 51 p. (ISBN 011 515 4027).
Commission européenne (1995). Coal & Lignite. ExternE: Externalities of Energy.
Luxembourg, Commission Européenne, Direction générale XII. 3, 573 p.
Commission européenne (1999). National Implementation. ExternE: Externalities of
Energy. Luxembourg, Commission européenne, Direction générale XII. 20, 534 p.
Corrado, A., P. Fiorini et E. Sciubba (2006). Environmental assessment and extended
exergy analysis of a “Zero CO2 Emission”, high-efficiency steam power plant. Energy,
31(15), p. 3186-3198.
Cottrell, A., J. Nunn, A. Urfer et L. Wibberley (2003). Systems Assessment of Electricity
Generation Using Biomass and Coal in CFBC. Cooperative Research Centre for Coal in
Sustainable Development, Pullenvale, Qld., Australie, 21 p.
Damen, K. et A.P.C. Faaij (2003). A Life Cycle Inventory of Existing Biomass Import Chains
for “Green” Electricity Production. NW&S-E-2003-1, Universiteit Utrecht Copernicus
Institute, Department of Science, Technology and Society, Utrecht, Pays-Bas, 76 p.
Dolan, S.L. (2007). Life Cycle Assessment and Emergy Synthesis of a Theoretical Offshore
Wind Farm for Jacksonville, Florida. Thèse de maîtrise, Université de Floride, 125 p.
Dones, R., U. Ganter et S. Hirschberg (1999). Environmental inventories for future
electricity supply systems for Switzerland. International Journal of Global Energy Issues,
12(1-6), p. 271-282.
Dones, R., X. Zhou et C. Tian (2004). Life cycle assessment (LCA) of Chinese energy
chains for Shandong electricity scenarios. International Journal of Global Energy Issues,
22(2/3/4), p. 199-224.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N° 5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Dones, R., C. Bauer, T. Heck, O. Mayer-Spohn et M. Blesl (2008). Life cycle assessment
of future fossil technologies with and without carbon capture and storage. Life-Cycle
Analysis for New Energy Conversion and Storage Systems,1041, p. 147-158.
Fiaschi, D. et L. Lombardi (2002). Integrated gasifier combined cycle plant with integrated
CO2 - H2S removal: Performance analysis, life cycle assessment and exergetic life cycle
assessment. International Journal of Applied Thermodynamics, 5(1), p. 13-24.
Friedrich, R. et T. Marheineke (1996). Life cycle analysis of electric systems: Methods
and results. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy Balance
and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other Energy Systems,
Beijing, Chine, 7 octobre 1994, Agence internationale de l’énergie atomique,
p. 67-75. Disponible à l’adresse www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_
Public/28/013/28013414.pdf.
Froese, R.E., D.R. Shonnard, C.A. Miller, K.P. Koers et D.M. Johnson (2010). An evaluation
of greenhouse gas mitigation options for coal-fired power plants in the US Great
Lakes States. Biomass and Bioenergy, 34(3), p. 251-262.
Gorokhov, V., L. Manfredo, M. Ramezan et J. Ratafia-Brown (2000). Life Cycle Assessment
of IGCC. Systems Phase II Report, Science Applications International Corporation
(SAIC), McLean, VA, États-Unis d’Amérique, 162 p.
Mohan, T. (2005). An Integrated Approach for Techno-economic and Environmental
Analysis of Energy from Biomass and Fossil Fuels. Thèse de maîtrise, Texas A&M
University, College Station, TX, États-Unis d’Amérique, 200 p.
Pehnt, M. (2006). Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy technologies.
Renewable Energy, 31(1), p. 55-71.
Rafaschieri, A., M. Rapaccini etnd G. Manfrida (1999). Life cycle assessment of electricity
production from poplar energy crops compared with conventional fossil fuels.
Energy Conversion and Management 40(14), p. 1477-1493.
Ramjeawon, T. (2008). Life cycle assessment of electricity generation from bagasse in
Mauritius. Journal of Cleaner Production, 16(16), p. 1727-1734.
Renouf, M.A. (2002). Preliminary LCA of Electricity Generation from Sugarcane
Bagasse. Environmental Energy Centre, University of Queensland, Queensland,
Australie, 10 p. Disponible à l’adresse www.docstoc.com/docs/39528266/
PRELIMINARY-LCA-OF-ELECTRICITY-GENERATION-FROM-SUGARCANE-BAGASSE.
Robertson, K. (2003). Greenhouse Gas Benefits of a Combined Heat and Power Bioenergy
System in New Zealand. FORCE Consulting, Kirkland, WA, États-Unis d’Amérique,
16 p. Disponible à l’adresse www.ieabioenergy-task38.org/projects/task38casestudies/
nz_fullreport.pdf.
Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (1994). Levelized
Cost and Full Fuel Cycle Environmental Impacts of Saskatchewan’s Electric Supply
Options. Publication SECDA N° T800-94-004, Saskatoon, SK, Canada, 205 p.
Schaffner, B., K. Persson, U. Nilsson et J. Peterson (2002). Environmental and Health
Impacts of Electricity Generation. A Comparison of the Environmental Impacts of
Hydropower with Those of Other Generation Technologies. Agence internationale de
l’énergie (AIE), Paris, France, 221 p. Disponible à l’adresse www.ieahydro.org/reports/
ST3-020613b.pdf.
Searcy, E. et P. Flynn (2008). Processing of straw/corn stover: Comparison of life cycle
emissions. International Journal of Green Energy, 5(6), p. 423-437.
Setterwall, C., M. Munter, P. Sarkozi et B. Bodlund (2003). Bio-fuelled Combined Heat
and Power Systems. Environmental and Ecological Life Cycle Inventories for Present
and Future Power Systems in Europe (ECLIPSE). N.V. tot Keuring van Electrotechnische
Materialen (KEMA) Nederland B.V., Arnhem, Pays-Bas.
Sikkema, R., M. Junginger, W. Pichler, S. Hayes et A.P.C. Faaij (2010). The international
logistics of wood pellets for heating and power production in Europe: Costs, energyinput
and greenhouse gas balances of pellet consumption in Italy, Sweden and the
Netherlands. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 4(2), p. 132-153.
Spath, P.L. et M.K. Mann (2004). Biomass Power and Conventional Fossil Systems with
and without CO2 Sequestration – Comparing the Energy Balance, Greenhouse Gas
Emissions and Economics. NREL/TP-510-32575. National Renewable Energy Laboratory,
Golden, CO, États-Unis d’Amérique, 28 p.
Styles, D. et M.B. Jones (2007). Energy crops in Ireland: Quantifying the potential life-cycle
greenhouse gas reductions of energy-crop electricity. Biomass & Bioenergy, 31(11-12),
p. 759-772.
Tiwary, A. et J. Colls (2010). Mitigating secondary aerosol generation potentials from
biofuel use in the energy sector. Science of the Total Environment, 408(3), p. 607-616.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
Wibberley, L., J. Nunn, A. Cottrell, M. Searles, A. Urfer et P. Scaife (2000). Life Cycle
Analysis for Steel and Electricity Production in Australia. Australian Coal Association
Research Program, Brisbane, Queensland, Australie, 36 p.
Wicke, B., V. Dornburg, M. Junginger et A. Faaij (2008). Different palm oil production
systems for energy purposes and their greenhouse gas implications. Biomass and Bioenergy,
32(12), p. 1322-1337.
Yoshioka, T., K. Aruga, T. Nitami, H. Kobayashi et H. Sakai (2005). Energy and carbon
dioxide (CO2) balance of logging residues as alternative energy resources: System
analysis based on the method of a life cycle inventory (LCI) analysis. Journal of Forest
Research, 10(2), p. 125-134.
190
Méthodologie Annexe II
Hartmann, D. et M. Kaltschmitt (1999). Electricity generation from solid biomass via
co-combustion with coal - Energy and emission balances from a German case study.
Biomass & Bioenergy, 16(6), p. 397-406.
Heller, M.C., G.A. Keoleian, M.K. Mann et T.A. Volk (2004). Life cycle energy and environmental
benefits of generating electricity from willow biomass. Renewable Energy,
29(7), p. 1023-1042.
Herrick, C.N., A. Sikri, L. Greene et J. Finnell (1995). Assessment of the Environmental
Benefits of Renewables Deployment: A Total Fuel Cycle Analysis of the Greenhouse Gas
Impacts of Renewable Generation Technologies in Regional Utility Systems. DynCorp
EENSP, Inc., Alexandria, VA, États-Unis d’Amérique.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Jaramillo, P., W.M. Griffin et H.S. Matthews (2006). Comparative Life Cycle Carbon
Emissions of LNG Versus Coal and Gas for Electricity Generation, aucun éditeur cité,
16 p. Disponible à l’adresse www.ce.cmu.edu/~gdrg/readings/2005/10/12/Jaramillo_
LifeCycleCarbonEmissionsFromLNG.pdf.
Koornneef, J., T. van Keulen, A. Faaij et W. Turkenburg (2008). Life cycle assessment of
a pulverized coal power plant with post-combustion capture, transport and storage of
CO2. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2(4), p. 448-467.
Kreith, F., P. Norton et D. Brown (1990). CO2 Emissions from Coal-fired and Solar Electric
Power Plants. Solar Energy Research Institute (SERI), Golden, CO, États-Unis d’Amérique,
44 p.
Krewitt, W., P. Mayerhofer, R. Friedrich, A. Truckenmüller, T. Heck, A. Gressmann,
F. Raptis, F. Kaspar, J. Sachau, K. Rennings, J. Diekmann et B. Praetorius (1997).
ExternE National Implementation in Germany. Université de Stuttgart, Stuttgart,
Allemagne, 189 p.
Lee, K.-M., S.-Y. Lee et T. Hur (2004). Life cycle inventory analysis for electricity in Korea.
Energy, 29(1), p. 87-101.
Lee, R. (1994). Estimating externalities of coal fuel cycles. In: External Costs and Benefits
of Fuel Cycles, Vol. 3. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, États-Unis
d’Amérique, 719 p.
Lenzen, M. (2008). Life cycle energy and greenhouse gas emissions of nuclear energy: A
review. Energy Conversion and Management, 49, p. 2178-2199. Disponible à l’adresse
www.isa.org.usyd.edu.au/publications/documents/ISA_Nuclear_Report.pdf.
Markewitz, P., A. Schreiber, S. Vögele et P. Zapp (2009). Environmental impacts of a
German CCS strategy. Energy Procedia, 1(1), p. 3763-3770.
Martin, J.A. (1997). A total fuel cycle approach to reducing greenhouse gas emissions:
Solar generation technologies as greenhouse gas offsets in U.S. utility systems. In: Solar
Energy (Selected Proceeding of ISES 1995: Solar World Congress. Part IV), 59(4-6),
p. 195-203.
May, J.R. et D.J. Brennan (2003). Life cycle assessment of Australian fossil energy options.
Process Safety and Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical
Engineers, Part B, 81(5), p. 317-330.
Meier, P.J., P.P.H. Wilson, G.L. Kulcinski et P.L. Denholm (2005). US electric industry response
to carbon constraint: A life-cycle assessment of supply side alternatives. Energy
Policy, 33(9), p. 1099-1108.
Meridian Corporation (1989). Energy System Emissions and Materiel Requirements.
Meridian Corporation, Alexandria, VA, États-Unis d’Amérique, 34 p.
Odeh, N.A. et T.T. Cockerill (2008). Life cycle analysis of UK coal fired power plants.
Energy Conversion and Management, 49(2), p. 212-220.
Odeh, N.A. et T.T. Cockerill (2008). Life cycle GHG assessment of fossil fuel power plants
with carbon capture and storage. Energy Policy, 36(1), p. 367-380.
Pacca, S.A. (2003). Global Warming Effect Applied to Electricity Generation Technologies.
Thèse de doctorat, Université de Californie, Berkeley, CA, États-Unis d’Amérique, 191 p.
Peiu, N. (2007). Life cycle inventory study of the electrical energy production in Romania.
International Journal of Life Cycle Assessment, 12(4), p. 225-229.
Ruether, J.A., M. Ramezan et P.C. Balash (2004). Greenhouse gas emissions from coal gasification
power generation systems. Journal of Infrastructure Systems, 10(3), p. 111-119.
San Martin, R.L. (1989). Environmental Emissions from Energy Technology Systems: The
Total Fuel Cycle. Département américain de l’énergie, Washington, DC, États-Unis
d’Amérique, 21 p.
Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (1994). Levelized
Cost and Full Fuel Cycle Environmental Impacts of Saskatchewan’s Electric Supply
Options. Publication SECDA N° T800-94-004, Saskatoon, SK, Canada, 205 p.
Schreiber, A., P. Zapp et W. Kuckshinrichs (2009). Environmental assessment of German
electricity generation from coal-fired power plants with amine-based carbon capture.
International Journal of Life Cycle Assessment, 14(6), p. 547-559.
SENES Consultants Limited (2005). Methods to Assess the Impacts on the Natural
Environment of Generation Options. Preparé par SENES Consultants pour l’Ontario
Power Authority, Richmond Hill, ON, Canada, 166 p.
Shukla, P.R. et D. Mahapatra (2007). Full Fuel Cycle for India. In: CASES: Cost Assessment
of Sustainable Energy Systems. Document N° 7.1, Indian Institute of Management
Ahmedabad (IIMA), Vestrapur, Ahemdabad, Inde, 10 p.
Spath, P.L. et M.K. Mann (2004). Biomass Power and Conventional Fossil Systems
with and without CO2 Sequestration – Comparing the Energy Balance, Greenhouse
Gas Emissions and Economics. NREL/TP-510-32575. National Renewable Energy
Laboratory, Golden, CO, États-Unis d’Amérique, 28 p.
Spath, P.L., M.K. Mann et D.R. Kerr (1999). Life Cycle Assessment of Coal Fired Power
Production. National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, États-Unis d’Amérique,
172 p.
Styles, D. et M.B. Jones (2007). Energy crops in Ireland: Quantifying the potential life-cycle
greenhouse gas reductions of energy-crop electricity. Biomass & Bioenergy, 31(11-12),
p. 759-772.
Uchiyama, Y. (1996). Validity of FENCH-GHG study: Methodologies and databases
comparison of energy sources in terms of their full-energy-chain emission factors of
greenhouse gases. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy Balance
and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other Energy Systems,
Beijing, Chine, 4-7 oct 1994, Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA),
p. 85-94. Disponible à l’adresse www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_
Public/28/013/28013414.pdf.
White, S.W. (1998). Net Energy Payback and CO2 Emissions from Helium-3 Fusion and
Wind Electrical Power Plants. Thèse de doctorat, Université du Wisconsin, Madison, WI,
États-Unis d’Amérique, 166 p.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
Wibberley, L., J. Nunn, A. Cottrell, M. Searles, A. Urfer et P. Scaife (2000). Life Cycle
Analysis for Steel and Electricity Production in Australia. Australian Coal Association
Research Program, Brisbane, Queensland, Australie, 36 p.
Zerlia, T. (2003). Greenhouse gases in the life cycle of fossil fuels: Critical points in the
assessment of pre-combustion emissions and repercussions on the complete life cycle.
La Rivista dei Combustibili, 57(6), p. 281-293.
Zhang, Y.M., S. Habibi et H.L. MacLean (2007). Environmental and economic evaluation
of bioenergy in Ontario, Canada. Journal of the Air and Waste Management Association,
57(8), p. 919-933.
Zhang, Y.M., J. McKechnie, D. Cormier, R. Lyng, W. Mabee, A. Ogino et H.L. MacLean
(2010). Life cycle emissions and cost of producing electricity from coal, natural gas, and
wood pellets in Ontario, Canada. Environmental Science & Technology, 44(1), p. 538-544.
Solaire thermodynamique (13)
Burkhardt, J., G. Heath et C. Turchi (2010). Life cycle assessment of a model parabolic
trough concentrating solar power plant with thermal energy storage. In: ASME
4th International Conference on Energy Sustainability, American Society of Mechanical
Engineers (ASME), Phoenix, AZ, États-Unis d’Amérique, 17-22 mai 2010.
Cavallaro, F. et L. Ciraolo (2006). Life Cycle Assessment (LCA) of Paraboloidal-dish
Solar Thermal Power Generation System. In: 1st International Symposium on
191
Annexe II Méthodologie
Énergie hydroélectrique (11)
Barnthouse, L.W., G.F. Cada, M.-D. Cheng, C.E. Easterly, R.L. Kroodsma, R. Lee,
D.S. Shriner, V.R. Tolbert et R.S. Turner (1994). Estimating Externalities of the
Hydro Fuel Cycles. Report 6. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, États-Unis
d’Amérique, 205 p.
Denholm, P. et G.L. Kulcinski (2004). Life cycle energy requirements and greenhouse gas
emissions from large scale energy storage systems. Energy Conversion and Management,
45(13-14), p. 2153-2172.
Dones, R., T. Heck, C. Bauer, S. Hirschberg, P. Bickel, P. Preiss, L.I. Panis et
I. De Vlieger (2005). Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework
and Policy Applications: New Energy Technologies. ENG1-CT-2002-00609, Institut
Paul Scherrer (PSI), Villigen, Suisse, 76 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N° 5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Horvath, A. (2005). Decision-making in Electricity Generation Based on Global Warming
Potential and Life-cycle Assessment for Climate Change. University of California Energy
Institute, Berkeley, CA, États-Unis d’Amérique, 16 p. Disponible à l’adresse repositories.
cdlib.org/ucei/devtech/EDT-006.
IEA (1998). Benign Energy? The Environmental Implications of Renewables. Agence
internationale de l’énergie, Paris, France, 128 p.
Pacca, S. (2007). Impacts from decommissioning of hydroelectric dams: A life cycle
perspective. Climatic Change, 84(3-4), p. 281-294.
Rhodes, S., J. Wazlaw, C. Chaffee, F. Kommonen, S. Apfelbaum et L. Brown (2000). A Study
of the Lake Chelan Hydroelectric Project Based on Life-cycle Stressor-effects Assessment.
Final Report. Scientific Certification Systems, Oakland, CA, États-Unis d’Amérique, 193 p.
Ribeiro, F.d.M. et G.A. da Silva (2009). Life-cycle inventory for hydroelectric generation: a
Brazilian case study. Journal of Cleaner Production, 18(1), p. 44-54.
Vattenfall (2008). Vattenfall AB Generation Nordic Certified Environmental Product
Declaration EPD® of Electricity from Vattenfall´s Nordic Hydropower. Rapport
N° S-P-00088, Vattenfall, Stockholm, Suède, 50 p.
Zhang, Q., B. Karney, H.L. MacLean et J. Feng (2007). Life-Cycle Inventory of Energy
Use and Greenhouse Gas Emissions for Two Hydropower Projects in China. Journal of
Infrastructure Systems, 13(4), p. 271-279.
Production d’énergie à partir de gaz naturel (40)
Audus, H. et L. Saroff, 1995: Full Fuel Cycle Evaluation of CO2 Mitigation Options
for Fossil Fuel Fired Power Plant. Energy Conversion and Management, 36(6-9),
p. 831-834.
Badea, A.A., I. Voda et C.F. Dinca (2010). Comparative Analysis of Coal, Natural Gas
and Nuclear Fuel Life Cycles by Chains of Electrical Energy Production. UPB Scientific
Bulletin, Series C: Electrical Engineering, 72(2), p. 221-238.
Bergerson, J. et L. Lave (2007). The Long-term Life Cycle Private and External Costs of
High Coal Usage in the US. Energy Policy, 35(12), p. 6225-6234.
Bernier, E., F. Maréchal et R. Samson (2010). Multi-Objective Design Optimization of a
Natural Gas-combined Cycle with Carbon Dioxide Capture in a Life Cycle Perspective.
Energy 35(2), p. 1121-1128.
Berry, J.E., M.R. Holland, P.R. Watkiss, R. Boyd et W. Stephenson (1998). Power
Generation and the Environment: a UK Perspective. AEA Technology, Oxfordshire,
Royaume-Uni, 275 p.
Commission européenne, 1995: Oil & Gas. ExternE: Externalities of Energy. Commission
européenne, Direction générale XII, Luxembourg, 4, 470 p.
Environment Identities and Mediterranean Area, ISEIM, IEEE, Corte-Ajaccio, France,
10-13 juillet 2006, p. 260-265.
Centre aérospatial allemand (DLR) (2006). Trans-Mediterranean Interconnection for
Concentrating Solar Power. Final Report. Institute of Technical Thermodynamics, and
Section Systems Analysis and Technology Assessment, Centre aérospatial allemand
(DLR), Stuttgart, Allemagne, 190 p.
Jacobson, M.Z. (2009). Review of solutions to global warming, air pollution, and energy
security. Energy & Environmental Science, 2, p. 148-173.
Kreith, F., P. Norton et D. Brown (1990). CO2 Emissions from Coal-fired and Solar Electric
Power Plants. SERI/TP-260-3772, Solar Energy Research Institute (SERI), Golden, CO,
États-Unis d’Amérique, 44 p.
Lenzen, M. (1999). Greenhouse gas analysis of solar-thermal electricity generation. Solar
Energy, 65(6), p. 353-368.
Ordóñez, I., N. Jiménez et M.A. Silva (2009). Life cycle environmental impacts of
electricity production by dish/Stirling systems in Spain. In: SolarPACES 2009, Berlin,
Allemagne, 15-18 septembre 2009, 8 p.
Pehnt, M. (2006). Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy technologies.
Renewable Energy, 31(1), p. 55-71.
Piemonte, V., M.D. Falco, P. Tarquini et A. Giaconia (2010). Life cycle assessment of
a high temperature molten salt concentrated solar power plant. In: 20th European
Symposium on Computer Aided Process Engineering – ESCAPE20, sous la direction de
Pierucci, S. et G.B. Ferraris, Elsevier, Naples, Italie, 6-9 juin 2010, 6 p.
Vant-Hull, L. (1992). Solar thermal electricity: An environmentally benign and viable alternative.
Perspectives in Energy, 2, p. 157-166.
Viebahn, P., S. Kronshage et F. Trieb (2008). Final Report on Technical Data, Costs, and
Life Cycle Inventories of Solar Thermal Power Plants. Projet n° 502687. New Energy
Externalities Developments for Sustainability (NEEDS), Rome, Italie, 95 p. Disponible
à l’adresse www.needs-project.org/docs/results/RS1a/RS1a%20D12.2%20Final%20
report%20concentrating%20solar%20thermal%20power%20plants.pdf.
Weinrebe, G., M. Bohnke et F. Trieb (1998). Life cycle assessment of an 80 MW SEGS
plant and a 30 MW PHOEBUS power tower. In: International Solar Energy Conference.
Solar Engineering. ASME, Albuquerque, NM, États-Unis d’Amérique, 14-17 juin 1998,
p. 417-424.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
Énergie géothermique (6)
Frick, S., M. Kaltschmitt et G. Schroder (2010). Life cycle assessment of geothermal binary
power plants using enhanced low-temperature reservoirs. Energy, 35(5), p. 2281-2294.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Karlsdottir, M.R., O.P. Palsson et H. Palsson (2010). Factors for Primary Energy Efficiency
and CO2 Emission of Geothermal Power Production. In: World Geothermal Congress
2010, International Geothermal Association, Bali, Indonésie, 25-29 avril 2010, 7 p.
Rogge, S. et M. Kaltschmitt (2003). Electricity and heat production from geothermal
energy – An ecologic comparison. Erdoel Erdgas Kohle/EKEP, 119(1), p. 35-40.
Rule, B.M., Z.J. Worth et C.A. Boyle (2009). Comparison of life cycle carbon dioxide emissions
and embodied energy in four renewable electricity generation technologies in
New Zealand. Environmental Science & Technology, 43(16), p. 6406-6413.
Uchiyama, Y. (1997). Environmental life cycle analysis of geothermal power generating
technology; Chinetsu hatsuden gijutsu no kankyo life cycle bunseki. Denki Gakkaishi
(Revue de l’Institut japonais des ingénieurs électriciens), 117(11), p. 752-755.
192
Méthodologie Annexe II
Conseil mondial de l’énergie (2004). Comparison of Energy Systems Using Life Cycle
Assessment. Conseil mondial de l’énergie, Londres, Royaume-Uni, 67 p.
Dolan, S.L. (2007). Life Cycle Assessment and Emergy Synthesis of a Theoretical Offshore
Wind Farm for Jacksonville, Florida. Thèse de maîtrise, Université de Floride, 125 p.
Disponible à l’adresse http://etd.fcla.edu/UF/UFE0021032/dolan_s.pdf.
Dones, R., S. Hirschberg et I. Knoepfel (1996). Greenhouse gas emission inventory
based on full energy chain analysis. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of
Net Energy Balance and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear
and Other Energy Systems. Beijing, Chine, 4-7 octobre 1994, p. 95-114. Disponible à
l’adresse www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.
pdf.
Dones, R., U. Ganter et S. Hirschberg (1999). Environmental inventories for future
electricity supply systems for Switzerland. International Journal of Global Energy Issues,
12(1-6), p. 271-282.
Dones, R., T. Heck et S. Hirschberg (2004). Greenhouse gas emissions from energy
systems, comparison and overview. Encyclopedia of Energy, 3, p. 77-95, doi:10.1016/
B0-12-176480-X/00397-1.
Dones, R., X. Zhou et C. Tian (2004). Life cycle assessment (LCA) of Chinese energy
chains for Shandong electricity scenarios. International Journal of Global Energy Issues,
22(2/3/4), p. 199-224.
Dones, R., T. Heck, C. Bauer, S. Hirschberg, P. Bickel, P. Preiss, L.I. Panis et I. De Vlieger
(2005). Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications:
New Energy Technologies. ENG1-CT-2002-00609, Institut Paul Scherrer (PSI),
Villigen, Suisse, 76 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N° 5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Frischknecht, R. (1998). Life Cycle Inventory Analysis for Decision-Making: Scope-
Dependent Inventory System Models and Context-Specific Joint Product Allocation.
Dissertation, Institut fédéral suisse de technologie de Zurich, Zurich, Suisse, 256 p.
Gantner, U., M. Jakob et S. Hirschberg (2001). Total greenhouse gas emissions and
costs of alternative Swiss energy supply strategies. In: Fifth International Conference on
Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT-5). CSIRO Publishing, Cairns, Australie,
13-16 août 2000, p. 991-996.
Herrick, C.N., A. Sikri, L. Greene et J. Finnell, 1995: Assessment of the Environmental
Benefits of Renewables Deployment: A Total Fuel Cycle Analysis of the Greenhouse Gas
Impacts of Renewable Generation Technologies in Regional Utility Systems. DynCorp
EENSP, Inc., Alexandria, VA, États-Unis d’Amérique.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
IEA (2002). Environmental and Health Impacts of Electricity Generation. A Comparison
of the Environmental Impacts of Hydropower with those of Other Generation
Technologies. Agence internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 239 p. Disponible
à l’adresse www.ieahydro.org/reports/ST3-020613b.pdf.
Kannan, R., K.C. Leong, R. Osman et H.K. Ho (2007). Life cycle energy, emissions
and cost inventory of power generation technologies in Singapore. Renewable and
Sustainable Energy Reviews, 11, p. 702-715.
Kato, S. et A. Widiyanto (1999). A life cycle assessment scheme for environmental
load estimation of power generation systems with NETS evaluation method.
In: International Joint Power Generation Conference. Sous la direction de S.R.H. Penfield
et R. McMullen. American Society of Mechanical Engineers (ASME), Burlingame, CA,
États-Unis d’Amérique, 25-28 juillet 1999, 2, p. 139-146.
Krewitt, W., P. Mayerhofer, R. Friedrich, A. Truckenmüller, T. Heck, A. Gressmann,
F. Raptis, F. Kaspar, J. Sachau, K. Rennings, J. Diekmann et B. Praetorius (1997).
ExternE National Implementation in Germany. Université de Stuttgart, Stuttgart,
Allemagne, 189 p.
Lee, R. (1998). Estimating Externalities of Natural Gas Fuel Cycles. External Costs and
Benefits of Fuel Cycles: A Study by the U.S. Department of Energy and the Commission
of the European Communities. Rapport N° 4, Oak Ridge National Laboratory and
Resources for the Future, Oak Ridge, TN, États-Unis d’Amérique, 440 p.
Lenzen, M. (1999). Greenhouse gas analysis of solar-thermal electricity generation. Solar
Energy, 65(6), p. 353-368.
Lombardi, L. (2003). Life cycle assessment comparison of technical solutions for CO2 emissions
reduction in power generation. Energy Conversion and Management, 44(1), p. 93-108.
Martin, J.A. (1997). A total fuel cycle approach to reducing greenhouse gas emissions: Solar
generation technologies as greenhouse gas offsets in U.S. utility systems. Solar Energy
(Selected Proceeding of ISES 1995: Solar World Congress. Part IV), 59(4-6), p. 195-203.
Meier, P.J. (2002). Life-Cycle Assessment of Electricity Generation Systems and Applications
for Climate Change Policy Analysis. Thèse de doctorat, Université du Wisconsin,
Madison, WI, États-Unis d’Amérique, 147 p.
Meier, P.J. et G.L. Kulcinski (2001). The Potential for fusion power to mitigate US
greenhouse gas emissions. Fusion Technology, 39(2), p. 507-512.
Meier, P.J., P.P.H. Wilson, G.L. Kulcinski et P.L. Denholm (2005). US electric industry
response to carbon constraint: A life-cycle assessment of supply side alternatives.
Energy Policy, 33(9), p. 1099-1108.
Norton, B., P.C. Eames et S.N.G. Lo (1998). Full-energy-chain analysis of greenhouse
gas emissions for solar thermal electric power generation systems. Renewable Energy,
15(1-4), p. 131-136.
Odeh, N.A. et T.T. Cockerill (2008). Life cycle GHG assessment of fossil fuel power plants
with carbon capture and storage. Energy Policy, 36(1), p. 367-380.
Pacca, S.A. (2003). Global Warming Effect Applied to Electricity Generation Technologies.
Thèse de doctorat, Université de Californie, Berkeley, CA, États-Unis d’Amérique, 191 p.
Phumpradab, K., S.H. Gheewala et M. Sagisaka (2009). Life cycle assessment of natural gas
power plants in Thailand. International Journal of Life Cycle Assessment, 14(4), p. 354-363.
Raugei, M., S. Bargigli et S. Ulgiati (2005). A multi-criteria life cycle assessment of molten
carbonate fuel cells (MCFC) – A comparison to natural gas turbines. International
Journal of Hydrogen Energy, 30(2), p. 123-130.
Riva, A., S. D’Angelosante et C. Trebeschi (2006). Natural gas and the environmental
results of life cycle assessment. Energy, 31(1), p. 138-148.
Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (1994). Levelized
Cost and Full Fuel Cycle Environmental Impacts of Saskatchewan’s Electric Supply
Options. Publication SECDA N° T800-94-004, Saskatoon, SK, Canada, 205 p.
SENES Consultants Limited (2005). Methods to Assess the Impacts on the Natural
Environment of Generation Options. Preparé par SENES Consultants pour l’Ontario
Power Authority, Richmond Hill, Ontario, Canada, 166 p.
Spath, P.L. et M.K. Mann (2000). Life Cycle Assessment of a Natural Gas Combined-
Cycle Power Generation System. NREL/TP-570-27715, National Renewable Energy
Laboratory, Golden, CO, États-Unis d’Amérique, 54 p.
Spath, P.L. et M.K. Mann (2004). Biomass Power and Conventional Fossil Systems
with and without CO2 Sequestration – Comparing the Energy Balance, Greenhouse
Gas Emissions and Economics. NREL/TP-510-32575. National Renewable Energy
Laboratory, Golden, CO, États-Unis d’Amérique, 28 p.
Uchiyama, Y. (1996). Validity of FENCH-GHG study: Methodologies and databases.
comparison of energy sources in terms of their full-energy-chain emission factors
of greenhouse gases. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy
Balance and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other
Energy Systems, Beijing, Chine, 4-7 oct 1994, Agence internationale de l’énergie
atomique (AIEA), p. 85-94. Disponible à l’adresse www.iaea.org/inis/collection/
NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.pdf.
193
Annexe II Méthodologie
Meridian Corporation (1989). Energy System Emissions and Materiel Requirements.
Meridian Corporation, Alexandria, VA, États-Unis d’Amérique, 34 p.
Rashad, S.M. et F.H. Hammad (2000). Nuclear power and the environment: Comparative
assessment of environmental and health impacts of electricity-generating systems.
Applied Energy, 65(1-4), p. 211-229.
San Martin, R.L. (1989). Environmental Emissions from Energy Technology Systems: The
Total Fuel Cycle. Département américain de l’énergie, Washington, DC, États-Unis
d’Amérique, 21 p.
Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (1994). Levelized
Cost and Full Fuel Cycle Environmental Impacts of Saskatchewan’s Electric Supply
Options. Publication SECDA N° T800-94-004, Saskatoon, SK, Canada, 205 p.
Tokimatsu, K., T. Asami, Y. Kaya, T. Kosugi et E. Williams (2006). Evaluation of lifecycle
CO2 emissions from the Japanese electric power sector in the 21st century under
various nuclear scenarios. Energy Policy, 34(7), p. 833-852.
Uchiyama, Y. (1996). Validity of FENCH-GHG study: Methodologies and databases. comparison
of energy sources in terms of their full-energy-chain emission factors of greenhouse
gases. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy Balance and Full-energychain
Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other Energy Systems, Beijing, Chine,
4-7 oct. 1994, Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), p. 85-94. Disponible à
l’adresse www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.pdf.
Uchiyama, Y. (1996). Life cycle analysis of electricity generation and supply systems:
Net energy analysis and greenhouse gas emissions. In: Electricity, Health and the
Environment: Comparative Assessment in Support of Decision Making, Agence
internationale de l’énergie atomique (AIEA), Vienne, Autriche, 16-19 octobre 1995, p.
279-291.
Vattenfall (2007). Summary of Vattenfall AB Generation Nordic Certified Environmental
Product Declaration, EPD® of Electricity from Ringhals Nuclear Power Plant.
S-P-00026 2007-11-01, Vattenfall, Stockholm, Suède, 4 p.
Vattenfall (2007). Vattenfall AB Generation Nordic Certified Environmental Product
Declaration, EPD, of Electricity from Forsmark Nuclear Power Plant. Rapport
N° S-P-00088, Vattenfall, Stockholm, Suède, 59 p.
Voorspools, K.R., E.A. Brouwers et W.D. D’Haeseleer (2000). Energy content and indirect
greenhouse gas emissions embedded in ‘emission-free’ power plants: Results for
the low countries. Applied Energy, 67(3), p. 307-330.
White, S.W. et G.L. Kulcinski (1999). ‘Birth to Death’ Analysis of the Energy Payback Ratio
and CO2 Gas Emission Rates from Coal, Fission, Wind, and DT Fusion Power Plants.
Université du Wisconsin, Madison, WI, États-Unis d’Amérique, 17 p.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
Yasukawa, S., Y. Tadokoro et T. Kajiyama (1992). Life cycle CO2 emission from nuclear
power reactor and fuel cycle system. In: Expert Workshop on Life-cycle Analysis of
Energy Systems, Methods and Experience. Paris, France, 21-22 mai 1992, p. 151-160.
Yasukawa, S., Y. Tadokoro, O. Sato et M. Yamaguchi (1996). Integration of indirect CO2
emissions from the full energy chain. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of
Net Energy Balance and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and
Other Energy Systems. Beijing, Chine, p. 139-150. Disponible à l’adresse www.iaea.org/
inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.pdf.
Énergie marine (5)
Parker, R.P.M., G.P. Harrison et J.P. Chick (2008). Energy and carbon audit of an offshore
wave energy converter. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A:
Journal of Power and Energy, 221(8), p. 1119-1130.
Rule, B.M., Z.J. Worth et C.A. Boyle (2009). Comparison of life cycle carbon dioxide emissions
and embodied energy in four renewable electricity generation technologies in
New Zealand. Environmental Science & Technology, 43(16), p. 6406-6413.
Énergie nucléaire (32)
AEA Technologies (2005). Environmental Product Declaration of Electricity from Torness
Nuclear Power Station. British Energy, Londres, Royaume-Uni, 52 p.
AEA Technologies (2006). Carbon Footprint of the Nuclear Fuel Cycle. British Energy,
Londres, Royaume-Uni, 26 p.
Andseta, S., M.J. Thompson, J.P. Jarrell et D.R. Pendergast (1998). Candu reactors and
greenhouse gas emissions. In: Canadian Nuclear Society 19th Annual Conference. Sous
la direction de D.B. Buss et de D.A. Jenkins, Association nucléaire canadienne, Toronto,
Ontario, Canada, 18-21 octobre 1998.
AXPO Nuclear Energy (2008). Beznau Nuclear Power Plant. Axpo AG, Baden, Allemagne, 21 p.
Badea, A.A., I. Voda et C.F. Dinca (2010). Comparative analysis of coal, natural gas and
nuclear fuel life cycles by chains of electrical energy production. UPB Scientific Bulletin,
Series C: Electrical Engineering, 72(2), p. 221-238.
Beerten, J., E. Laes, G. Meskens et W. D’haeseleer (2009). Greenhouse gas emissions in
the nuclear life cycle: A balanced appraisal. Energy Policy, 37(12), p. 5056-5058.
Dones, R., S. Hirschberg et I. Knoepfel (1996). Greenhouse gas emission inventory based
on full energy chain analysis. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy
Balance and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other Energy
Systems. Beijing, Chine, 4-7 octobre 1994, p. 95-114. Disponible à l’adresse www.iaea.
org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.pdf.
Dones, R., X. Zhou et C. Tian (2004). Life cycle assessment (LCA) of Chinese energy
chains for Shandong electricity scenarios. International Journal of Global Energy Issues,
22(2/3/4), p. 199-224.
Dones, R., T. Heck, C. Bauer, S. Hirschberg, P. Bickel, P. Preiss, L.I. Panis et I. De Vlieger
(2005). Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy
Applications: New Energy Technologies. ENG1-CT-2002-00609, Institut Paul Scherrer
(PSI), Villigen, Suisse, 76 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Ecoinvent Rapport N° 5, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Dones, R., C. Bauer et T. Heck (2007). LCA of Current Coal, Gas and Nuclear Electricity
Systems and Electricity Mix in the USA. Institut Paul Scherrer, Villigen, Suisse, 4 p.
Frischknecht, R. (1998). Life Cycle Inventory Analysis for Decision-Making: Scope-
Dependent Inventory System Models and Context-Specific Joint Product Allocation.
Dissertation, Institut fédéral suisse de technologie de Zurich, Zurich, Suisse, 256 p.
Fthenakis, V.M. et H.C. Kim (2007). Greenhouse-gas emissions from solar electric- and
nuclear power: A life-cycle study. Energy Policy, 35(4), p. 2549-2557.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Kivisto, A., 1995: Energy payback period and carbon dioxide emissions in different power
generation methods in Finland. In: IAEE International Conference. International Association
for Energy Economics, Washington, D.C., 5-8 juillet 1995, p. 191-198.
Krewitt, W., P. Mayerhofer, R. Friedrich, A. Truckenmüller, T. Heck, A. Gressmann,
F. Raptis, F. Kaspar, J. Sachau, K. Rennings, J. Diekmann et B. Praetorius (1997).
ExternE National Implementation in Germany. Université de Stuttgart, Stuttgart,
Allemagne, 189 p.
Lecointe, C., D. Lecarpentier, V. Maupu, D. Le Boulch et R. Richard (2007). Final
Report on Technical Data, Costs and Life Cycle Inventories of Nuclear Power Plants.
D14.2 – RS 1a, New Energy Externalities Developments for Sustainability (NEEDS),
Rome, Italie, 62 p. Disponible à l’adresse www.needs-project.org/RS1a/RS1a%20
D14.2%20Final%20report%20on%20nuclear.pdf.
Lenzen, M., C. Dey, C. Hardy et M. Bilek (2006). Life-cycle Energy Balance and Greenhouse
Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia. ISA, Université de Sydney, Sydney,
Australie, 180 p.
194
Méthodologie Annexe II
Sorensen, H.C. et S. Naef (2008). Report on Technical Specification of Reference
Technologies (Wave and Tidal Power Plant). New Energy Externalities Developments
for Sustainability (NEEDS), Rome, Italie, et SPOK Consult, Copenhague, Danemark, 59 p.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
Woollcombe-Adams, C., M. Watson et T. Shaw (2009). Severn Barrage tidal power project:
Implications for carbon emissions. Water and Environment Journal, 23(1), p. 63-68.
Production d’énergie à partir de pétrole (10)
Bates, J.L. (1995). Full Fuel Cycle Atmospheric Emissions and Global Warming Impacts from
UK Electricity Generation. ETSU, Londres, Royanme-Uni, 51 p.
Berry, J.E., M.R. Holland, P.R. Watkiss, R. Boyd et W. Stephenson (1998). Power
Generation and the Environment: a UK Perspective. AEA Technology, Oxfordshire,
Royaume-Uni, 275 p.
Commission européenne, 1995: Oil & Gas. ExternE: Externalities of Energy. Commission
européenne, Direction générale XII, Luxembourg, 4, 470 p.
Dones, R., S. Hirschberg et I. Knoepfel (1996). Greenhouse gas emission inventory based
on full energy chain analysis. In: IAEA Advisory Group Meeting on Analysis of Net Energy
Balance and Full-energy-chain Greenhouse Gas Emissions for Nuclear and Other Energy
Systems. Beijing, Chine, 4-7 octobre 1994, p. 95-114. Disponible à l’adresse www.iaea.
org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/013/28013414.pdf.
Dones, R., U. Ganter et S. Hirschberg (1999). Environmental inventories for future
electricity supply systems for Switzerland. International Journal of Global Energy
Issues, 12(1-6), p. 271-282.
Dones, R., T. Heck, C. Bauer, S. Hirschberg, P. Bickel, P. Preiss, L.I. Panis et I. De Vlieger
(2005). Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy
Applications: New Energy Technologies. ENG1-CT-2002-00609, Institut Paul Scherrer
(PSI), Villigen, Suisse, 76 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N° 5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
Gagnon, L., C. Belanger et Y. Uchiyama (2002). Life-cycle assessment of electricity generation
options: The status of research in year 2001. Energy Policy, 30, p. 1267-1279.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Kannan, R., C.P. Tso, R. Osman et H.K. Ho (2004). LCA-LCCA of oil fired steam turbine
power plant in Singapore. Energy Conversion and Management, 45, p. 3091-3107.
Solaire photovoltaïque (26)
Alsema, E.A. (2000). Energy pay-back time and CO2 emissions of PV systems. Progress in
Photovoltaics, 8(1), p. 17-25.
Alsema, E.A. et M.J. de Wild-Scholten (2006). Environmental Impacts of Crystalline
Silicon Photovoltaic Module Production. In: 13th CIRP International Conference on
Life Cycle Engineering, Louvain, Belgique, 31 mai - 2 juin 2006. Disponible à l’adresse
www.mech.kuleuven.be/lce2006/Registration_papers.htm.
Dones, R., T. Heck et S. Hirschberg (2004). Greenhouse gas emissions from energy systems,
comparison and overview. Encyclopedia of Energy, 3, p. 77-95.
Frankl, P., E. Menichetti, M. Raugei, S. Lombardelli et G. Prennushi (2005). Final Report
on Technical Data, Costs and Life Cycle Inventories of PV Applications. Ambiente Italia,
Milan, Italie, 81 p.
Fthenakis, V.M. et E. Alsema (2006). Photovoltaics energy payback times, greenhouse
gas emissions and external costs: 2004 - early 2005 status. Progress in Photovoltaics:
Research and Applications, 14(3), p. 275-280.
Fthenakis, V. et H.C. Kim (2006). Energy use and greenhouse gas emissions in the life
cycle of CdTe photovoltaics. In: Life-Cycle Analysis Tools for “Green” Materials and
Process Selection, Materials Research Society Symposium 2006. S. Sous la direction
de S. Papasavva et V.M.P.O. Fthenakis, Materials Research Society, Boston, MA, 28-30
novembre 2005, 895, p. 83-88.
Fthenakis, V.M. et H.C. Kim (2007). Greenhouse-gas emissions from solar electric- and
nuclear power: A life-cycle study. Energy Policy, 35(4), p. 2549-2557.
Garcia-Valverde, R., C. Miguel, R. Martinez-Bejar et A. Urbina (2009). Life cycle
assessment study of a 4.2 kW(p) stand-alone photovoltaic system. Solar Energy, 83(9),
p. 1434-1445.
Graebig, M., S. Bringezu et R. Fenner (2010). Comparative analysis of environmental
impacts of maize-biogas and photovoltaics on a land use basis. Solar Energy, 84(7),
p. 1255-1263.
Greijer, H., L. Karlson, S.E. Lindquist et A. Hagfeldt (2001). Environmental aspects
of electricity generation from a nanocrystalline dye sensitized solar cell system.
Renewable Energy, 23(1), p. 27-39.
Hayami, H., M. Nakamura et K. Yoshioka (2005). The life cycle CO2 emission performance
of the DOE/NASA solar power satellite system: a comparison of alternative power
generation systems in Japan. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part
C: Applications and Reviews, 35(3), p. 391-400.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Ito, M., K. Kato, K. Komoto, T. Kichimi, H. Sugihara et K. Kurokawa (2003). An
analysis of variation of very large-scale PV (VLS-PV) systems in the world deserts.
In: 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC). WCPEC, Osaka,
Japon, 11-18 mai 2003, C, p. 2809-2814.
Kannan, R., K.C. Leong, R. Osman, H.K. Ho et C.P. Tso (2006). Life cycle assessment
study of solar PV systems: An example of a 2.7 kWp distributed solar PV System in
Singapore. Solar Energy, 80(5), p. 555-563.
Lenzen, M., C. Dey, C. Hardy et M. Bilek (2006). Life-cycle Energy Balance and Greenhouse
Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia. ISA, Université de Sydney, Sydney,
Australie, 180 p.
Muneer, T., S. Younes, P. Clarke et J. Kubie (2006). Napier University’s School of
Engineering Life Cycle Assessment of a Medium Sized PV Facility in Edinburgh.
EuroSun. ES06-T10-0171, The Solar Energy Society, Glasgow, 157 p.
Pacca, S.A. (2003). Global Warming Effect Applied to Electricity Generation Technologies.
Thèse de doctorat, Université de Californie, Berkeley, CA, États-Unis d’Amérique,
191 p.
Pehnt, M. (2006). Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy technologies.
Renewable Energy, 31(1), p. 55-71.
Pehnt, M., A. Bubenzer et A. Rauber (2002). Life cycle assessment of photovoltaic
systems – Trying to fight deep-seated prejudices. In: Photovoltaics Guidebook for
Decision Makers. Sous la direction de A. Bubenzer et de J. Luther, Springer, Berlin,
Allemagne, p. 179-213.
Reich-Weiser, C. (2010). Decision-Making to Reduce Manufacturing Greenhouse Gas
Emissions. Thèse de doctorat, Université de Californie, Berkeley, CA, États-Unis
d’Amérique, 101 p.
Reich-Weiser, C., T. Fletcher, D.A. Dornfeld et S. Horne (2008). Development of the
Supply Chain Optimization and Planning for the Environment (SCOPE) tool – Applied
to solar energy. In: 2008 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment.
IEEE, San Francisco, CA, 19-21 mai 2008, 6 p.
Sengul, H. (2009). Life Cycle Analysis of Quantum Dot Semiconductor Materials. Thèse de
doctorat, Université de l’Illinois, Chicago, IL, États-Unis d’Amérique, 255 p.
Stoppato, A. (2008). Life cycle assessment of photovoltaic electricity generation. Energy,
33(2), p. 224-232.
195
Annexe II Méthodologie
Jungbluth, N., C. Bauer, R. Dones et R. Frischknecht (2005). Life cycle assessment for
emerging technologies: Case studies for photovoltaic and wind power. International
Journal of Life Cycle Assessment, 10(1), p. 24-34.
Khan, F.I., K. Hawboldt et M.T. Iqbal (2005). Life cycle analysis of wind-fuel cell integrated
system. Renewable Energy, 30(2), p. 157-177.
Krewitt, W., P. Mayerhofer, R. Friedrich, A. Truckenmüller, T. Heck, A. Gressmann,
F. Raptis, F. Kaspar, J. Sachau, K. Rennings, J. Diekmann et B. Praetorius (1997).
ExternE National Implementation in Germany. Université de Stuttgart, Stuttgart,
Allemagne, 189 p.
Kuemmel, B. et B. Sørensen (1997). Life-cycle Analysis of the Total Danish Energy System.
IMFUFA, Roskilde Universitetscenter, Roskilde, Danemark, 219 p.
Lee, Y.-M. et Y.-E. Tzeng (2008). Development and life-cycle inventory analysis of wind
energy in Taiwan. Journal of Energy Engineering, 134(2), p. 53-57.
Lenzen, M. et U. Wachsmann (2004). Wind turbines in Brazil and Germany: An example
of geographical variability in life-cycle assessment. Applied Energy, 77(2), p. 119-130.
Liberman, E.J. (2003). A Life Cycle Assessment and Economic Analysis of Wind Turbines
Using Monte Carlo Simulation. Thèse de maîtrise, Air Force Institute of Technology,
Wright-Patterson Air Force Base, OH, États-Unis d’Amérique, 162 p.
Martínez, E., F. Sanz, S. Pellegrini, E. Jiménez et J. Blanco (2009). Life-cycle assessment
of a 2-MW rated power wind turbine: CML method. The International Journal of Life
Cycle Assessment, 14(1), p. 52-63.
McCulloch, M., M. Raynolds et M. Laurie (2000). Life-Cycle Value Assessment of a Wind
Turbine. The Pembina Institute, Drayton Valley, Alberta, Canada, 14 p.
Nadal, G. (1995). Life cycle direct and indirect pollution associated with PV and wind
energy systems. In: ISES 1995: Solar World Congress. Fundacion Bariloche, Harare,
Zimbabwe, 11-15 septembre 1995, p. 39.
Pacca, S.A. (2003). Global Warming Effect Applied to Electricity Generation Technologies.
Thèse de doctorat, Université de Californie, Berkeley, CA, États-Unis d’Amérique, 191 p.
Pacca, S.A. et A. Horvath (2002). Greenhouse gas emissions from building and operating
electric power plants in the upper Colorado River Basin. Environmental Science &
Technology, 36(14), p. 3194-3200.
Pehnt, M. (2006). Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy technologies.
Renewable Energy, 31(1), p. 55-71.
Pehnt, M., M. Oeser et D.J. Swider (2008). Consequential environmental system analysis
of expected offshore wind electricity production in Germany. Energy, 33(5), p. 747-759.
Proops, J.L.R., P.W. Gay, S. Speck et T. Schröder, 1996: The lifetime pollution
implications of various types of electricity generation. An input-output analysis.
Energy Policy, 24(3), p. 229-237.
Rule, B.M., Z.J. Worth et C.A. Boyle (2009). Comparison of life cycle carbon dioxide
emissions and embodied energy in four renewable electricity generation technologies
in New Zealand. Environmental Science & Technology, 43(16), p. 6406-6413.
Rydh, J., M. Jonsson et P. Lindahl (2004). Replacement of Old Wind Turbines Assessed
from Energy, Environmental and Economic Perspectives. Université de Kalmar,
Département de technologie, Kalmar, Suède, 33 p.
Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (1994). Levelized
Cost and Full Fuel Cycle Environmental Impacts of Saskatchewan’s Electric Supply
Options. Publication SECDA N° T800-94-004, Saskatoon, SK, Canada, 205 p.
Schleisner, L. (2000). Life cycle assessment of a wind farm and related externalities.
Renewable Energy, 20(3), p. 279-288.
Spitzley, D.V. et G.A. Keoleian (2005). Life Cycle Environmental and Economic
Assessment of Willow Biomass Electricity: A Comparison with Other Renewable and
Non-renewable Sources. Rapport N° CSS04-05R, Université du Michigan, Center for
Sustainable Systems, Ann Arbor, MI, États-Unis d’Amérique, 69 p.
Tremeac, B. et F. Meunier (2009). Life cycle analysis of 4.5 MW and 250 W wind turbines.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(8), p. 2104-2110.
Uchiyama, Y. (1997). Life cycle analysis of photovoltaic cell and wind power plants. In:
IAEA Advisory Group Meeting on the Assessment of Greenhouse Gas Emissions from
Tripanagnostopoulos, Y., M. Souliotis, R. Battisti et A. Corrado (2006). Performance,
cost and life-cycle assessment study of hybrid PVT/AIR solar systems. Progress in Photovoltaics:
Research and Applications, 14(1), p. 65-76.
Uchiyama, Y. (1997). Life cycle analysis of photovoltaic cell and wind power plants. In:
IAEA Advisory Group Meeting on the Assessment of Greenhouse Gas Emissions from
the Full Energy Chain of Solar and Wind Power, Agence internationale de l’énergie
atomique, Vienne, Autriche, 21-24 octobre 1996, p. 111-122.
Voorspools, K.R., E.A. Brouwers et W.D. D’Haeseleer (2000). Energy content and indirect
greenhouse gas emissions embedded in ‘emission-free’ power plants: Results for
the low countries. Applied Energy, 67(3), p. 307-330.
Énergie éolienne (49)
Ardente, F., M. Beccali, M. Cellura et V. Lo Brano (2008). Energy performances and life
cycle assessment of an Italian wind farm. Renewable & Sustainable Energy Reviews,
12(1), p. 200-217.
Berry, J.E., M.R. Holland, P.R. Watkiss, R. Boyd et W. Stephenson (1998). Power
Generation and the Environment: a UK Perspective. AEA Technology, Oxfordshire,
Royaume-Uni, 275 p.
Chataignere, A. et D. Le Boulch (2003). Wind Turbine (WT) Systems: Final Report. Énergie
de France (R&D EDF), Paris, France, 110 p.
Commission européenne (1995). Wind & Hydro. ExternE: Externalities of Energy. Commission
européenne, Direction générale XII, Luxembourg, 6, 295 p.
Conseil mondial de l’énergie (2004). Comparison of Energy Systems Using Life Cycle
Assessment. Conseil mondial de l’énergie, Londres, Royaume-Uni, 67 p.
Crawford, R.H. (2009). Life cycle energy and greenhouse emissions analysis of wind
turbines and the effect of size on energy yield. Renewable and Sustainable Energy
Reviews, 13(9), p. 2653-2660.
Dolan, S.L. (2007). Life Cycle Assessment and Emergy Synthesis of a Theoretical Offshore
Wind Farm for Jacksonville, Florida. Thèse de maîtrise, Université de Floride, 125 p.
Disponible à l’adresse http://etd.fcla.edu/UF/UFE0021032/dolan_s.pdf.
Dones, R., T. Heck, C. Bauer, S. Hirschberg, P. Bickel, P. Preiss, L.I. Panis et I. De Vlieger
(2005). Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications:
New Energy Technologies. ENG1-CT-2002-00609, Institut Paul Scherrer (PSI),
Villigen, Suisse, 76 p.
Dones, R., C. Bauer, R. Bolliger, B. Burger, T. Heck, A. Roder, M.F. Emenegger,
R. Frischknecht, N. Jungbluth et M. Tuchschmid (2007). Life Cycle Inventories of
Energy Systems: Results for Current Systems in Switzerland and Other UCTE Countries.
Rapport N° 5 d’Ecoinvent, Institut Paul Scherrer, Centre suisse pour les inventaires de
cycle de vie écologiques, Villigen, Suisse, 185 p. Disponible à l’adresse www.ecolo.org/
documents/documents_in_english/Life-cycle-analysis-PSI-05.pdf.
DONG Energy (2008). Life Cycle Approaches to Assess Emerging Energy Technologies:
Final Report on Offshore Wind Technology. DONG Energy, Fredericia, Danemark, 60 p.
Enel SpA (2004). Certified Environmental Product Declaration of Electricity from Enel’s
Wind Plant in Sclafani Bagni (Palermo, Italy). Enel SpA, Rome, Italie, 25 p.
Frischknecht, R. (1998). Life Cycle Inventory Analysis for Decision-Making: Scope-
Dependent Inventory System Models and Context-Specific Joint Product Allocation.
Dissertation, Institut fédéral Suisse de technologie, Zurich, Zurich, Suisse, 256 p.
Hartmann, D. (1997). FENCH-analysis of electricity generation greenhouse gas emissions
from solar and wind power in Germany. In: IAEA Advisory Group Meeting on Assessment
of Greenhouse Gas Emissions from the Full Energy Chain of Solar and Wind
Power. IAEA, Vienne, Autriche, 21-24 octobre 1996, p. 77-87.
Hondo, H. (2005). Life cycle GHG emission analysis of power generation systems: Japanese
case. Energy, 30(11-12), p. 2042-2056.
Jacobson, M.Z. (2009). Review of solutions to global warming, air pollution, and energy
security. Energy & Environmental Science, 2, p. 148-173.
196
Méthodologie Annexe II
the Full Energy Chain of Solar and Wind Power, Agence internationale de l’énergie
atomique, Vienne, Autriche, 21-24 octobre 1996, p. 111-122.
van de Vate, J.F. (1996). Comparison of the greenhouse gas emissions from the
full energy chains of solar and wind power generation. In: IAEA Advisory Group
Meeting organized by the IAEA Headquarters. AIEA, Vienne, Autriche,
21-24 octobre 1996, p. 13.
Vattenfall AB (2003). Certified Environmental Product Declaration of Electricity from
Vattenfall AB’s Swedish Windpower Plants. Vattenfall, Stockholm, Suède, 31 p.
Vattenfall AB (2010). Vattenfall Wind Power Certified Environmental Product Declaration
EPD of Electricity from Vattenfall’s Wind Farms. Vattenfall Wind Power, Stockholm,
Suède, 51 p.
Vestas Wind Systems A/S (2006). Life Cycle Assessment of Electricity Produced from
Onshore Sited Wind Power Plants Based on Vestas V82-1.65 MW turbines. Vestas,
Randers, Danemark, 77 p.
Vestas Wind Systems A/S (2006). Life Cycle Assessment of Offshore and Onshore Sited Wind
Power Plants Based on Vestas V90-3.0 MW Turbines. Vestas, Randers, Danemark, 60 p.
Voorspools, K.R., E.A. Brouwers et W.D. D’Haeseleer (2000). Energy content and
indirect greenhouse gas emissions embedded in ‘emission-free’ power plants: Results
for the low countries. Applied Energy, 67(3), p. 307-330.
Waters, T.M., R. Forrest et D.C. McConnell (1997). Life-cycle assessment of wind energy:
A case study based on Baix Ebre Windfarm, Spain. In: Wind Energy Conversion 1997:
Proceedings of the Nineteenth BWEA Wind Energy Conference, sous la direction de
R. Hunter, Mechanical Engineering Publications Limited, Université Heriot-Watt,
Édimbourg, Royaume-Uni, 16-18 juillet 1997, p. 231-238.
Weinzettel, J., M. Reenaas, C. Solli et E.G. Hertwich (2009). Life cycle assessment of a
floating offshore wind turbine. Renewable Energy, 34(3), p. 742-747.
White, S. (2006). Net energy payback and CO2 emissions from three Midwestern wind
farms: An update. Natural Resources Research, 15(4), p. 271-281.
White, S.W. et G.L. Kulcinski (1998). Net Energy Payback and CO2 Emissions from
Wind-Generated Electricity in the Midwest. UWFDM-1092, Université du Wisconsin,
Madison, WI, États-Unis d’Amérique, 72 p.
White, S.W. et G.L. Kulcinski (1999). ‘Birth to Death’ Analysis of the Energy Payback Ratio
and CO2 Gas Emission Rates from Coal, Fission, Wind, and DT Fusion Power Plants.
Université du Wisconsin, Madison, WI, États-Unis d’Amérique, 17 p.
Wibberley, L. (2001). Coal in a Sustainable Society. Australian Coal Association Research
Program, Brisbane, Queensland, Australie.
A.II.5.3 Étude de l’utilisation opérationnelle d’eau pour les
technologies de production d’électricité
Cet aperçu présente les méthodes employées pour procéder à une étude
exhaustive des estimations publiées concernant l’intensité en exploitation
des prélèvements et de la consommation d’eau de la part des technologies
de production d’électricité. Les résultats, discutés à la section 9.3.4.4, sont
présentés à la figure 9.14.
A.II.5.3.1 Méthodes employées pour l’étude
La documentation concernant la consommation et les prélèvements d’eau
pendant le cycle de vie pour les technologies de production d’électricité a été
examinée, mais, compte tenu du manque de qualité et d’ampleur des données,
cet examen n’a porté que sur l’utilisation d’eau aux fins d’exploitation.
La documentation sur le cycle de vie envisagée ici concerne les études qui ont
subi avec succès le processus de tri utilisé pour l’étude, dans le rapport, des
émissions de GES pendant le cycle de vie pour les technologies de production
d’électricité (voir A.II.5.2). L’utilisation d’eau en amont pour des cultures
énergétiques servant à produire des biocombustibles n’est pas abordée dans
la présente section.
Dans cette étude, nous n’avons pas modifié (sauf pour convertir les unités)
les estimations concernant l’utilisation d’eau publiés dans des études qui ont
satisfait aux critères de tri ni vérifié leur exactitude. En outre, du fait que
les valeurs estimées sont utilisées telles qu’elles sont publiées, une forte
incohérence méthodologique est inévitable, qui limite la comparabilité des
estimations. Nous avons tenté, dans quelques cas, d’analyser la documentation
sur l’utilisation opérationnelle d’eau pour les technologies de production
d’électricité, malgré le manque d’exhaustivité des technologies ou de la documentation
primaire envisagées dans ces cas (Gleick, 1993; Inhaber, 2004;
NETL, 2007a, b; WRA, 2008; Fthenakis et Kim, 2010). C’est pourquoi la présente
étude alimente d’une manière unique le discours du présent rapport.
Collecte de la documentation
Le recensement de la documentation pertinente a commencé par le rassemblement
d’un ensemble central de références dont disposaient auparavant les
chercheurs, suivi de recherches dans de grandes bases de données bibliographiques
au moyen d’algorithmes de recherche et de combinaisons de mots
clés, et s’est poursuivi par l’étude des listes de référence de toutes les références
obtenues. Toute la documentation recueillie a été ajoutée à une base
de données bibliographique. Les méthodes de collecte de documentation présentées
ici s’appliquent à toutes les catégories de technologies de production
d’électricité étudiées dans le rapport.
Tri de la documentation
Les références recueillies ont été indépendamment soumises à un tri permettant
de choisir celles qui répondaient aux critères de qualité et de pertinence
définis. Les études sur l’utilisation opérationnelle d’eau devaient avoir été
rédigées en anglais, s’appliquer à des installations situées en Amérique du
Nord, fournir des informations suffisantes pour calculer un facteur d’intensité
d’utilisation d’eau (en mètres cubes par mégawatt-heure produit), permettre
d’obtenir des estimations de la consommation d’eau qui ne fassent pas
double emploi avec d’autres estimations précédemment publiées et se présenter
sous forme d’articles de revues, de comptes rendus de conférences
ou de rapports (émanant de services gouvernementaux, d’organisations
non gouvernementales, d’institutions internationales ou d’entreprises). Des
estimations de l’intensité nationale moyenne de l’utilisation d’eau pour
des technologies données et de l’utilisation opérationnelle d’eau dans les
centrales actuelles ainsi que des estimations fondées sur des expériences
en laboratoire ont également été prises en considération. Compte tenu de
la rareté des estimations disponibles de la consommation d’eau pour des
technologies de production d’électricité et vu que les estimations publiées
sont déjà utilisées dans un contexte stratégique, aucun autre tri fondé sur la
qualité ou l’exhaustivité des informations n’a été effectué.
Analyse des estimations
Les estimations ont été classées par technologie de combustibles et par
système de refroidissement. On a réuni certains types de technologies de
combustibles et de systèmes de refroidissement pour faciliter l’analyse. Le
solaire thermodynamique inclut les systèmes à réflecteurs paraboliques et
les centrales solaires à tour. Le nucléaire inclut les réacteurs à eau pressurisée
et les réacteurs à eau bouillante. Le charbon inclut les technologies souscritiques
et supercritiques. Pour les technologies de refroidissement en circuit
fermé, aucune distinction n’a été établie entre les tours de refroidissement
à tirage naturel et celles à tirage mécanique. De même, tous les systèmes
refroidis par des piscines sont traités de façon identique. Les estimations ont
été converties dans une unité fonctionnelle commune, à savoir le nombre de
197
Annexe II Méthodologie
Meridian (1989). Energy System Emissions and Material Requirements. Rapport de la
Meridian Corporation au Département américain de l’énergie, Washington, DC, États-
Unis d’Amérique.
NETL (2007). Cost and Performance Baseline for Fossil Energy Plants-Volume 1: Bituminous
Coal and Natural Gas to Electricity Final Report. DOE/NETL-2007/1281, National Energy
Technology Laboratory (NETL), Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique. Disponible à
l’adresse www.netl.doe.gov/energy-analyses/pubs/BitBase_FinRep_2007.pdf.
NETL (2007). Power Plant Water Usage and Loss Study. 2007 Update. National Energy
Technology Laboratory (NETL), Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique. Disponible à
l’adresse www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/gasification/pubs/pdf/WaterReport_
Revised%20May2007.pdf.
NETL (2009). Estimating Freshwater Needs to Meet Future Thermoelectric Generation
Requirements. DOE/NETL-400/2009/1339, National Energy Technology Laboratory
(NETL), Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse www.netl.
doe.gov/energy-analyses/pubs/2009%20Water%20Needs%20Analysis%20-%20
Final%20%289-30-2009%29.pdf.
NETL (2009). Existing Plants, Emissions and Capture – Setting Water-Energy R&D Program
Goals. DOE/NETL-2009/1372, National Energy Technology Laboratory (NETL),
Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse www.netl.doe.gov/technologies/
coalpower/ewr/water/pdfs/EPEC%20water-energy%20R%26D%20goal%20
update%20v.1%20may09.pdf.
Sargent et Lundy (2003). Assessment of Parabolic Trough and Power Tower Solar Technology
Cost and Performance Forecasts. NREL/SR-550-34440, National Renewable
Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse
www.nrel.gov/docs/fy04osti/34440.pdf.
Stoddard, L., J. Abiecunas et R.O. Connell (2006). Economic, Energy, and Environmental
Benefits of Concentrating Solar Power in California. NREL/SR-550-39291, National
Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible
à l’adresse www.nrel.gov/docs/fy06osti/39291.pdf.
Torcellini, P., N. Long et R. Judkoff (2003). Consumptive Water Use for U.S. Power Production.
Rapport technique TP-550-33905, National Renewable Energy Laboratory
(NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse www.nrel.gov/docs/
fy04osti/33905.pdf.
Turchi, C., M. Wagner et C. Kutscher (2010). Water Use in Parabolic Trough Power Plants:
Summary Results from WorleyParsons’ Analyses. NREL/TP-5500-49468, National
Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible
à l’adresse www.nrel.gov/docs/fy11osti/49468.pdf.
Viebahn, P., S. Kronshage, F. Trieb et Y. Lechon (2008). Final Report on Technical Data,
Costs, and Life Cycle Inventories of Solar Thermal Power Plants. Projet 502687, New
Energy Externalities Developments for Sustainability (NEEDS), Bruxelles, Belgique,
95 p. Disponible à l’adresse www.needs-project.org/RS1a/RS1a%20D12.2%20
Final%20report%20concentrating%20solar%20thermal%20power%20plants.pdf.
WorleyParsons (2009). Analysis of Wet and Dry Condensing 125 MW Parabolic Trough
Power Plants. Rapport de WorleyParsons N° NREL-2-ME-REP-0002-R0, WorleyParsons
Group, North Sydney, Australie.
WorleyParsons (2009). Beacon Solar Energy Project Dry Cooling Evaluation. Rapport de
WorleyParsons N° FPLS-0-LI-450-0001, WorleyParsons Group, North Sydney, Australie.
WorleyParsons (2010). Material Input for Life Cycle Assessment Task 5 Subtask 2: O&M
Schedules. Rapport de WorleyParsons N° NREL-0-LS-019-0005, WorleyParsons Group,
North Sydney, Australie.
WorleyParsons (2010). Parabolic Trough Reference Plant for Cost Modeling with the
Solar Advisor Model. Rapport de WorleyParsons, WorleyParsons Group, North Sydney,
Australie.
WRA (2008). A Sustainable Path: Meeting Nevada’s Water and Energy Demands. Western
Resource Advocates (WRA), Boulder, CO, États-Unis d’Amérique, 43 p. Disponible à
l’adresse www.westernresourceadvocates.org/water/NVenergy-waterreport.pdf.
Yang, X. et B. Dziegielewski (2007). Water use by thermoelectric power plants in the
United States. Journal of the American Water Resources Association, 43, p. 160-169.
mètres cubes par MWh produit. Cette conversion a été effectuée sans recours
à des hypothèses exogènes (les estimations nécessitant de telles hypothèses
n’ont pas été analysées).
A.II.5.3.2 Liste des références
CEC (2008). 2007 Environmental Performance Report of California’s Electrical Generation
System. California Energy Commission (CEC) Final Staff Report, CA, États-Unis d’Amérique.
Cohen, G., D.W. Kearney, C. Drive, D. Mar et G.J. Kolb (1999). Final Report on the
Operation and Maintenance Improvement Program for Concentrating Solar Plants.
Sandia National Laboratories Technical Report-SAND99-1290, doi:10.2172/8378,
Albuquerque, NM, États-Unis d’Amérique.
Département américain de l’énergie (2009). Concentrating Solar Power Commercial
Application Study: Reducing Water Consumption of Concentrating Solar Power
Electricity Generation. Rapport au Congrès. Département américain de l’énergie,
Washington, DC, États-Unis d’Amérique.
Dziegielewski, B. et T. Bik (2006). Water Use Benchmarks for Thermoelectric Power
Generation. Research Report of the Department of Geography and Environmental
Resources, Southern Illinois University, Carbondale, IL, États-Unis d’Amérique.
EPRI (2002). Water and sustainability (Volume 2): an assessment of water demand, supply,
and quality in the U.S.-the next half century. Rapport technique 1006785, Electric
Power Research Institute (EPRI). Palo Alto, CA, États-Unis d’Amérique.
EPRI et Département américain de l’énergie (1997). Renewable Energy Technology
Characterizations. EPRI Topical Report-109496, Electric Power Research Institute
(EPRI) et Département américain de l’énergie, Palo Alto, CA et Washington, DC, États-Unis
d’Amérique.
Feeley, T.J., L. Green, J.T. Murphy, J. Hoffmann et B.A. Carney (2005). Department
of Energy / Office of Fossil Energy’s Power Plant Water Management R & D Program.
National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique,
18 p. Disponible à l’adresse www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/ewr/pubs/
IEP_Power_Plant_Water_R%26D_Final_1.pdf
Feeley, T.J., T.J. Skone, G.J. Stiegel, A. Mcnemar, M. Nemeth, B. Schimmoller,
J.T. Murphy et L. Manfredo (2008). Water: A critical resource in the thermoelectric
power industry. Energy, 33, p. 1-11.
Fthenakis, V. et H.C. Kim (2010). Life-cycle uses of water in U.S. electricity generation.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, p. 2039-2048.
Gleick, P. (1992). Environmental consequences of hydroelectric development: The role of
facility size and type. Energy, 17(8), p. 735-747.
Gleick, P. (1993). Water in Crisis: A Guide to the World’s Fresh Water Resources. Oxford
University Press, New York, NY, États-Unis d’Amérique.
Hoffmann, J., S. Forbes et T. Feeley (2004). Estimating Freshwater Needs to Meet 2025 Electricity
Generating Capacity Forecasts. National Energy Technology Laboratory Pittsburgh,
PA, États-Unis d’Amérique, 12 p. Disponible à l’adresse www.netl.doe.gov/technologies/
coalpower/ewr/pubs/Estimating%20Freshwater%20Needs%20to%202025.pdf.
Inhaber, H. (2004). Water use in renewable and conventional electricity production.
Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 26,
p. 309-322, doi:10.1080/00908310490266698.
Kelly, B. (2006). Nexant Parabolic Trough Solar Power Plant Systems Analysis-Task 2:
Comparison of Wet and Dry Rankine Cycle Heat Rejection. Subcontractor Report-NREL/
SR-550-40163, National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, États-Unis
d’Amérique. Disponible à l’adresse www.nrel.gov/csp/troughnet/pdfs/40163.pdf.
Leitner, A. (2002). Fuel from the Sky: Solar Power’s Potential for Western Energy Supply.
Subcontractor Report-NREL/SR 550-32160, National Renewable Energy Laboratory
(NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse www.nrel.gov/csp/
pdfs/32160.pdf.
Mann, M. et P. Spath (1997). Life Cycle Assessment of a Biomass Gasification
Combined-Cycle System. Rapport technique TP-430-23076, National Renewable
Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse
www.nrel.gov/docs/legosti/fy98/23076.pdf.
198
Méthodologie Annexe II
A.II.5.4 Analyse des risques
Nous présentons, dans la présente section, les méthodes employées pour
l’évaluation des dangers et des risques liés aux technologies énergétiques
décrits dans la section 9.3.4.7 et nous indiquons des références et des hypothèses
centrales (tableau A.II.5).
Il existe des définitions très diverses du terme «risque», qui dépendent
du domaine d’application et de l’objet d’étude (Haimes, 2009). Dans les
domaines de l’ingénierie et des sciences naturelles, on définit souvent le
risque de façon quantitative: risque (R) = probabilité (p) x conséquences (C).
Cette définition n’inclut pas de facteurs subjectifs de perception des risques
et d’aversion pour le risque, qui peuvent aussi influer sur le processus de
décision; autrement dit, les intéressés peuvent établir des compromis entre
facteurs de risque quantitatifs et qualitatifs (Gregory et Lichtenstein, 1994;
Stirling, 1999). L’évaluation des risques se complique lorsque certains risques
transcendent sensiblement les niveaux ordinaires, leur gestion posant des
problèmes à la société (WBGU, 2000). Par exemple, Renn et al. (2001) ont
classé les risques en trois catégories ou zones: 1) la zone normale, gérable par
des moyens courants et par le biais des lois et règlements existants, 2) la zone
intermédiaire, et 3) la zone intolérable (zone d’autorisation). Kristensen et al.
(2006) ont proposé une méthode de classement modifiée pour améliorer la
caractérisation des risques. Récemment, d’autres aspects tels que la protection
des infrastructures essentielles, les systèmes complexes interdépendants
et les «inconnues inconnues» ont pris une grande importance (Samson et al.,
2009; Aven et Zio, 2011; Elahi, 2011).
L’évaluation des dangers et risques propres aux diverses technologies
énergétiques est présentée dans la section 9.3.4.7. Fondée sur une évaluation
comparative des risques, elle a été établie par l’Institut Paul Scherrer (PSI)
dans les années 19904. En son coeur se trouve l’Energy-Related Severe
Accident Database (ENSAD: base de données sur les accidents graves liés
à l’énergie) (Hirschberg et al., 1998, 2003a; Burgherr et al., 2004, 2008;
Burgherr et Hirschberg, 2005). La prise en compte des chaînes complètes de
l’énergie est indispensable, du fait qu’un accident peut se produire en tout
point de la chaîne: exploration, extraction, traitement, stockage, transport sur
de longues distances, distribution régionale et locale, production d’électricité
et/ou de chaleur, traitement des déchets et élimination. Toutefois, ces étapes
ne s’appliquent pas toutes à l’ensemble des chaînes énergétiques. Pour
les chaînes d’énergie fossile (charbon, pétrole et gaz naturel) et d’énergie
hydroélectrique, l’ENSAD contient de nombreuses données d’archives pour
la période 1970-2008. Dans le cas de l’énergie nucléaire, on fait appel à
une évaluation probabiliste de la sécurité pour tenir compte d’accidents
hypothétiques (Hirschberg et al., 2004a). En revanche, l’étude des technologies
ÉR autres que l’énergie hydroélectrique est fondée sur les statistiques
disponibles concernant les accidents, sur l’analyse de la documentation et
sur le jugement des experts, en raison du nombre limité ou de l’absence
de données d’archives. Il est à noter que les analyses disponibles ont une
portée limitée et n’incluent pas de modélisation probabiliste des accidents
hypothétiques, ce qui peut avoir des incidences sur les résultats, en particulier
dans le cas du solaire photovoltaïque.
Il n’existe pas de définition consensuelle de l’expression «accident grave»
dans la documentation. Pour ce qui concerne la base de données ENSAD du
PSI, on considère qu’un accident est grave s’il est caractérisé par l’une ou
plusieurs des conséquences suivantes:
• Au moins 5 morts, ou
• Au moins 10 blessés, ou
• Au moins 200 personnes évacuées, ou
• Une vaste interdiction de la consommation de nourriture, ou
• Des émissions d’hydrocarbures supérieures à 10 000 tonnes métriques, ou
• Un nettoyage forcé du sol et de l’eau dans une zone d’au moins 25 km2, ou
• Des pertes économiques d’au moins 5 millions de dollars É.-U.2005.
Pour les grandes technologies énergétiques centralisées, les résultats sont indiqués
pour trois grands ensembles de pays: les pays membres de l’OCDE, les pays
non membres de l’OCDE et les 27 pays membres de l’Union européenne. Une
telle distinction est significative du fait des différences importantes de gestion,
de cadres réglementaires et de culture générale de la sécurité entre les pays
hautement développés (les pays membres de l’OCDE et les 27 pays de l’Union
européenne) et les pays non membres de l’OCDE, moins développés pour la
plupart (Burgherr et Hirschberg, 2008). Dans le cas de la Chine, les données sur
la chaîne du charbon n’ont été analysées que pour les années 1994 à 1999, pour
lesquelles des données sur les accidents émanant du China Coal Industry Yearbook
(CCIY: annuaire de l’industrie charbonnière chinoise) étaient disponibles,
ce qui laisse supposer que, pour les années précédentes, les déclarations étaient
insuffisantes (Hirschberg et al., 2003a,b). Pour la période 2000-2009, l’annuaire
ne présente que le total annuel des décès observés dans la chaîne du charbon, ce
qui explique pourquoi ces données n’ont pas été associées à celles de la période
précédente. Pour les technologies ÉR à l’exception de l’énergie hydroélectrique,
les évaluations peuvent être considérées comme représentatives des pays développés
(dont les pays membres de l’OCDE et les 27 pays de l’Union européenne).
Les comparaisons des diverses chaînes énergétiques sont fondées sur des
données normalisées par rapport à l’unité de production d’électricité. Pour les
chaînes d’énergie fossile, l’énergie thermique a été convertie en quantité de
courant électrique au moyen d’un facteur de rendement générique de 0,35.
Pour les technologies relatives à l’énergie nucléaire, à l’énergie hydroélectrique
et aux nouvelles sources d’énergie renouvelable, la normalisation est
simple, puisque le produit obtenu est de l’énergie électrique. On a choisi le
gigawatt électrique par an (GWél/an), du fait que les grandes centrales ont
une capacité de l’ordre de 1 GW de puissance électrique (GWél). De ce fait, le
GWél/an est l’unité qui s’impose lorsqu’on présente des indicateurs normalisés
dans le cadre d’évaluations de technologies.
A.II.6 Définitions régionales et regroupements
par pays
Dans le présent rapport, nous utilisons les définitions régionales et les
regroupements par pays ci après, largement fondés sur les définitions des
Perspectives énergétiques mondiales pour 2009 (AIE, 2009). Le nom et la
définition des regroupements varient dans la documentation publiée et,
dans le rapport, il peut y avoir, dans certains cas, de légers écarts par rapport
à la norme ci-dessous. Les autres noms de regroupements qui apparaissent
dans le rapport sont indiqués entre parenthèses.
4 Dans une étude récente, Felder (2009) a comparé la base de données ENSAD à une autre compilation
des accidents liés à l’énergie (Sovacool, 2008a). Malgré des différences nombreuses et parfois
importantes entre les deux jeux de données, on y fait plusieurs constatations intéressantes concernant
les aspects méthodologiques et stratégiques de la question. Toutefois, cette étude est fondée
sur la première version officielle de l’ENSAD (Hirschberg et al., 1998) et ne tient donc pas compte des
actualisations et des extensions ultérieures. Dans une autre étude réalisée par Colli et al. (2009), on
a utilisé une approche légèrement différente faisant appel à un ensemble assez vaste d’«indicateurs
de caractérisation des risques». Cependant, les essais réels illustrés par des exemples sont fondés
sur les données de l’ENSAD.
199
Annexe II Méthodologie
Afrique
Afrique du Sud, Algérie, Angola, Bénin, Botswana, Burkina Faso, Burundi,
Cameroun, Cap-Vert, Comores, Congo, Côte d’Ivoire, Djibouti, Égypte,
Érythrée, Éthiopie, Gabon, Gambie, Ghana, Guinée, Guinée-Bissau,
Guinée équatoriale, Kenya, Lesotho, Libéria, Libye, Madagascar, Malawi,
Mali, Maroc, Maurice, Mauritanie, Mozambique, Namibie, Niger, Nigéria,
Ouganda, République centrafricaine, République démocratique du Congo,
République-Unie de Tanzanie, Réunion, Rwanda, Sao Tomé-et-Principe,
Sénégal, Seychelles, Sierra Leone, Somalie, Soudan, Swaziland, Tchad, Togo,
Tunisie, Zambie et Zimbabwe.
Parties à la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements
climatiques visés à l’annexe I de la Convention
Allemagne, Australie, Autriche, Bélarus, Belgique, Bulgarie, Canada, Croatie,
Danemark, Espagne, Estonie, États-Unis d’Amérique, Fédération de Russie,
Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Japon, Lettonie,
Liechtenstein, Lituanie, Luxembourg, Monaco, Norvège, Nouvelle-Zélande,
Pays-Bas, Pologne, Portugal, République slovaque, République tchèque,
Roumanie, Royaume-Uni, Slovénie, Suède, Suisse, Turquie et Ukraine.
Europe de l’Est/Eurasie (parfois appelé «pays à économie en transition»)
Albanie, Arménie, Azerbaïdjan, Bélarus, Bosnie-Herzégovine, Bulgarie,
Croatie, Estonie, ex-République yougoslave de Macédoine,
Fédération de Russie, Géorgie, Kazakhstan, Kirghizistan, Lettonie,
Lituanie, République de Moldova, Roumanie, Serbie, Slovénie, Tadjikistan,
Turkménistan, Ukraine et Ouzbékistan. Pour des raisons statistiques, cette
région inclut également Chypre, Gibraltar et Malte.
Union européenne
Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Danemark, Espagne,
Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République slovaque,
République tchèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovénie et Suède.
G8
Allemagne, Canada, États-Unis d’Amérique, Fédération de Russie, France,
Italie, Japon et Royaume-Uni.
Amérique latine
Antigua-et-Barbuda, Antilles néerlandaises, Argentine, Aruba, Bahamas,
Barbade, Belize, Bermudes, Bolivie, Brésil, Chili, Colombie, Costa Rica, Cuba,
Dominique, El Salvador, Équateur, Guyane française, Grenade, Guadeloupe,
Guatemala, Guyana, Haïti, Honduras, îles Caïmans, îles Malouines, îles
Turks et Caicos, îles Vierges britanniques, Jamaïque, Martinique, Montserrat,
Nicaragua, Panama, Paraguay, Pérou, République dominicaine, Sainte-Lucie,
Saint-Kitts-et-Nevis, Saint-Pierre et Miquelon, Saint-Vincent-et-les-Grenadines,
Suriname, Trinité-et-Tobago, Uruguay et Venezuela.
Moyen-Orient
Arabie saoudite, Bahreïn, Émirats arabes unis, Iraq, Israël, Jordanie, Koweït,
Liban, Oman, Qatar, République arabe syrienne, République islamique d’Iran
et Yemen. Inclut la zone neutre située entre l’Arabie saoudite et l’Iraq.
Pays d’Asie non membres de l’OCDE (parfois appelée «Asie en
développement»)
Afghanistan, Bangladesh, Bhoutan, Brunéi Darussalam, Cambodge,
Chine, Fidji, îles Cook, îles Salomon, Inde, Indonésie, Kiribati, Laos, Macao,
Malaisie, Maldives, Mongolie, Myanmar, Népal, Nouvelle-Calédonie,
Pakistan, Papouasie–Nouvelle-Guinée, Philippines, Polynésie française,
République populaire démocratique de Corée, Samoa, Singapour, Sri Lanka,
Taïwan,Thaïilande, Timor-Oriental, Tonga, Vanuatu et Viet Nam.
Afrique du Nord
Algérie, Égypte, Libye, Maroc et Tunisie.
Pays de l’OCDE
OCDE Amérique du Nord, OCDE Europe et OCDE Pacifique selon la liste
ci-après. Les pays qui ont adhéré à l’OCDE en 2010 (Chili, Estonie, Israël
et Slovénie) ne sont pas encore inclus dans les statistiques présentées
dans ce rapport.
OCDE Amérique du Nord
Canada, États-Unis d’Amérique et Mexique.
OCDE Europe
Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce,
Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Pologne,
Portugal, République slovaque, République tchèque, Royaume-Uni, Suède,
Suisse et Turquie.
OCDE Pacifique
Australie, Corée, Japon et Nouvelle-Zélande.
OPEP (Organisation des pays exportateurs de pétrole)
Algérie, Angola, Arabie saoudite, Émirats arabes unis, Équateur, Iraq, Koweït,
Libye, Nigéria, Qatar, République islamique d’Iran et Venezuela.
Afrique subsaharienne
Groupements régionaux d’Afrique à l’exception du groupement régional
d’Afrique du Nord et de l’Afrique du Sud.
200
Méthodologie Annexe II
Tableau A.II.5 | Aperçu des sources de données et des hypothèses pour le calcul des taux de mortalité et des conséquences maximales.
Charbon
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1.
• Pays de l’OCDE: 1970-2008; 86 accidents; 2 239 décès. 27 pays de l’Union européenne: 1970-2008; 45 accidents; 989 décès; Pays non membres de l’OCDE à part la Chine: 1970-2008;
163 accidents; 5 808 décès (Burgherr et al., 2011).
• Études antérieures: Hirschberg et al. (1998); Burgherr et al. (2004, 2008).
• Chine (1994-1999): 818 accidents; 11 302 décès (Hirschberg et al., 2003a; Burgherr et Hirschberg, 2007).
• Chine (2000-2009): À titre de comparaison, le taux de mortalité pendant la période 2000-2009 a été calculé selon les données publiées par l’Administration d’État chinoise de la sécurité au
travail2. Les valeurs annuelles présentées par l’Administration correspondent au total des décès (accidents graves et mineurs). Ainsi, pour le calcul du taux de mortalité, on a supposé que les
décès dus à des accidents graves représentaient 30 % des décès totaux, comme l’indique le Programme chinois relatif aux technologies énergétiques (Hirschberg et al., 2003a; Burgherr et
Hirschberg, 2007). Taux de mortalité en Chine (2000-2009): 3,14 décès/GWél/an.
Pétrole
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1.
• Pays de l’OCDE: 1970-2008; 179 accidents; 3 383 décès. 27 pays de l’Union européenne: 1970-2008; 64 accidents; 1 236 décès. Pays non membres de l’OCDE: 1970-2008; 351 accidents;
19 376 décès (Burgherr et al., 2011).
• Études antérieurees: Hirschberg et al. (1998); Burgherr et al. (2004, 2008).
Gaz naturel
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1
• Pays de l’OCDE: 1970-2008; 109 accidents; 1 257 décès. 27 pays de l’Union européenne: 1970-2008; 37 accidents; 366 décès. Pays non membres de l’OCDE: 1970-2008; 77 accidents;
1 549 décès (Burgherr et al., 2011).
• Études antérieures: Hirschberg et al. (1998); Burgherr et al. (2004, 2008); Burgherr et Hirschberg (2005).
Nucléaire
• Deuxième génération - Réacteur à eau pressurisée, Suisse; évaluation probabiliste simplifiée de la sécurité (Roth et al., 2009).
• Troisième génération - Réacteur pressurisé européen (EPR) 2030, Suisse; évaluation probabiliste simplifiée de la sécurité (Roth et al., 2009). Les résultats disponibles concernant l’EPR évoqué
ci-dessus indiquent un taux de mortalité sensiblement plus faible (décès précoces : 3,83E-07 décès/GWél/an; décès latents: 1,03E-05 décès/GWél-an; décès totaux: 1,07E-05 décès/GWél-an
en raison d’un ensemble de caractéristiques avancées concernant en particulier les systèmes actifs et passifs de gestion des accidents graves. Toutefois, les conséquences maximales des
accidents hypothétiques pourraient augmenter (env. 48 800 décès) en raison de la taille accrue des centrales (1 600 MW) et de l’inventaire plus important de la radioactivité associée.
• En cas d’accident grave dans la chaîne nucléaire, les décès immédiats ou précoces (aigus) ont une importance mineure et se produisent peu de temps après l’exposition, alors que les décès
latents (chroniques) dus aux cancers sont dominants par rapport aux décès totaux (Hirschberg et al., 1998). Ainsi, les chiffres ci-dessus concernant les deuxième et troisième générations
incluent les décès immédiats et latents.
• Three Mile Island 2, TMI-2: L’accident de Three Mile Island s’est produit en raison d’une défectuosité du matériel associée à des erreurs humaines. Étant donné la faible quantité de
radioactivité émise, la dose collective effective reçue par les populations a été évaluée à 40 personnes-sievert (Sv). La dose individuelle reçue par les populations a été très faible: < 1 mSv
dans le cas le plus grave. On a compté un décès supplémentaire dû au cancer sur la base de la dose collective. Cependant, 144 000 personnes ont été évacuées hors de la zone entourant la
centrale. On trouvera de plus amples informations dans Hirschberg et al. (1998).
• Tchernobyl: 31 décès immédiats. Selon une évaluation probabiliste de la sécurité, il y a eu de 9 000 à 33 000 décès latents Hirschberg et al. (1998).
• Les décès latents évalués par le PSI pour Tchernobyl vont de 9 000 environ pour l’Ukraine, la Russie et le Bélarus à 33 000 pour l’ensemble de l’hémisphère Nord pour les 70 années à venir
(Hirschberg et al., 1998). Selon une étude récente réalisée par de nombreuses institutions de l’ONU, jusqu’à 4 000 personnes risquent de mourir en raison d’une exposition aux radiations dans
les zones les plus contaminées (Forum de Tchernobyl, 2005). Ce chiffre est nettement plus faible que la limite supérieure de l’intervalle défini par le PSI, qui, toutefois, n’a pas été limité aux
zones les plus contaminées.
Hydroélectricité
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1.
• Pays de l’OCDE: 1970-2008; 1 accident; 14 décès. (rupture du barrage Teton, États-Unis d’Amérique, 1976). 27 pays de l’Union européenne: 1970-2008; 1 accident; 116 décès (surverse du
barrage de Belci, Roumanie, 1991) (Burgherr et al., 2011).
• Selon un modèle théorique, les conséquences maximales de la rupture totale d’un grand barrage suisse vont de 7 125 à 11 050 décès sans alerte préalable, mais peuvent passer de 2 à
27 décès en cas d’alerte deux heures avant (Burgherr et Hirschberg, 2005, et références dans le rapport).
• Pays non membres de l’OCDE: 1970-2008; 12 accidents; 30 007 décès. Pays non membres de l’OCDE à l’exception de Banqiao/Shimantan: 1970-2008; 11 accidents; 4 007 décès; accident le
plus important en Chine (rupture du barrage de Banqiao/Shimantan, Chine, 1975) exclus (Burgherr et al., 2011).
• Études antérieures: Hirschberg et al. (1998); Burgherr et al. (2004, 2008).
Photovoltaïque
• Les chiffres actuels ne s’appliquent qu’aux techniques faisant appel au silicium (Si), pondérées selon leur part du marché en 2008: 86 % pour le c-Si et 5,1 % pour le a-Si/u-Si.
• L’analyse porte sur les risques posés par des substances dangereuses choisies (chlore, acide chlorhydrique, silane et trichlorosilane) ayant un rapport avec le cycle de vie du photovoltaïque à
base de silicium.
• Les données sur les accidents ont été recueillies pour les États-Unis (pour lesquels elles sont nombreuses) et pour les années 2000 à 2008, afin que les chiffres soient représentatifs des
technologies actuellement exploitées.
• Sources de la base de données: système de notification des interventions en cas d’urgence, plan de gestion des risques, service de données sur les risques graves, système de déclaration des
accidents graves, analyse, recherche et informations sur les accidents, sécurité du travail et mise à jour sur la santé
• Comme les accidents signalés ne concernent pas uniquement le secteur du photovoltaïque, on a évalué la part effective des décès dus au phtovoltaïque en se fondant sur la quantité des
substances indiquées ci-dessus dans le secteur du photovoltaïque en tant que part de la production totale américaine ainsi que sur des données émanant de la base de données d’Ecoinvent.
• On a ensuite normalisé les décès cumulés pour les quatre substances indiquées ci-dessus par rapport à l’unité de production d’énergie en employant un taux d’utilisation générique de 10 %
(Burgherr et al., 2008).
• On a supposé qu’un accident sur 100 était grave3.
• Évaluation actuelle du taux de mortalité: Burgherr et al. (2011).
• Les conséquences maximales sont déterminées selon le jugement d’experts en raison du nombre limité de données d’archives (Burgherr et al., 2008).
• Études précédentes: Hirschberg et al. (2004b); Burgherr et al. (2008); Roth et al. (2009).
• Autres études: Ungers et al. (1982); Fthenakis et al. (2006); Fthenakis et Kim (2010). Suite à la page suivante ➔
201
Annexe II Méthodologie
Éolien terrestre
• Sources de données: base de données sur les décès dus à l’énergie éolienne (Gipe, 2010) et compilation d’accidents dus aux éoliennes (Caithness Windfarm Information Forum, 2010).
• Accidents mortels en Allemagne de 1975 à 2010; 10 accidents; 10 décès: 3 accidents de voiture où l’on a invoqué la distraction des conducteurs à cause des éoliennes ont été exclus de l’analyse.
• On a supposé qu’un accident sur 100 était grave3.
• Évaluation actuelle du taux de mortalité: Burgherr et al. (2011).
• Les conséquences maximales sont déterminées selon le jugement d’experts en raison du nombre limité de données d’archives (Roth et al., 2008).
• Étude précédente: Hirschberg et al. (2004b).
Éolien au large des côtes
• Sources de données: voir “Éolien terrestre” ci-dessus.
• À ce jour, il y a eu deux accidents mortels en phase de construction au Royaume-Uni (2009 et 2010), avec 2 décès, et deux accidents mortels en phase de recherche aux États-Unis (2008),
avec 2 décès.
• Pour les chiffres actuels, on n’a compté que les accidents survenus au Royaume-Uni en supposant un taux d’utilisation générique de 0,43 (Roth et al., 2009) pour une capacité installée de
1 340 MW (Renewable UK, 2010).
• On a supposé qu’un accident sur 100 était grave3.
• Évaluation actuelle du taux de mortalité: Burgherr et al. (2011).
• Conséquences maximales: voir Sur terre ci-dessus.
Biomasse: biogaz de cogénération
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1. En raison du nombre limité de données d’archives, on a déterminé approximativement le taux de mortalité pour le biogaz de
cogénération en utilisant des données sur les accidents dus au gaz naturel émanant de la chaîne de distribution locale.
• OCDE: 1970-2008; 24 accidents; 260 décès (Burgherr et al., 2011).
• Les conséquences maximales sont déterminées selon le jugement d’experts en raison du nombre limité de données d’archives (Burgherr et al., 2011).
• Étude précédente: (Roth et al., 2009).
Système géothermique amélioré
• Pour calculer le taux de mortalité, nous n’avons pris en compte que les accidents de forage de puits. En raison du nombre limité de données d’archives, nous n’avons tenu compte que des
accidents d’exploration dans la chaîne du pétrole, de façon très approximative, en raison de la similarité du matériel de forage.
• Base de données ENSAD du PSI; accidents graves (≥5 décès)1.
• OCDE: 1970-2008; exploration pétrolière; 7 accidents; 63 décès (Burgherr et al. 2011).
• Pour déterminer les conséquences maximales, nous avons considéré qu’un phénomène sismique induit risquait d’être le plus grave. En raison du nombre limité de données d’archives, nous
avons pris comme approximation la limite supérieure de la mortalité déduite de l’évaluation des risques sismiques que présente le système géothermique amélioré de Bâle (Suisse) (Dannwolf
et Ulmer, 2009).
• Étude précédente: (Roth et al., 2009).
Notes: 1. Les taux de mortalité sont normalisés en fonction de l’unité de production d’énergie utilisée pour le total correspondant du pays considéré. Les conséquences maximales
correspondent à l’accident qui a fait le plus de victimes pendant la période d’observation. 2. Les données produites par l’Administration d’État chinoise de la sécurité au travail pour
les années 2000 à 2005 ont été publiées dans le China Labour News Flash N° 60 (6 janvier 2006) et sont disponibles à l’adresse www.china-labour.org.hk/en/node/19312 (consultée
en décembre 2010). Les données de l’Administration pour les années 2006 à 2009, publiées par Reuters, sont disponibles aux adresses www.reuters.com/article/idUSPEK206148
(pour 2006), uk.reuters.com/article/idUKPEK32921920080112 (pour 2007) et uk.reuters.com/article/idUKTOE61D00V20100214 (pour 2008 et 2009) (toutes consultées en décembre
2010). 3. Par exemple, le taux est d’environ 1 sur 10 pour le gaz naturel en Allemagne (Burgherr et Hirschberg, 2005) et d’environ 1 sur 3 pour le charbon en Chine (Hirschberg
et al., 2003b).
A.II.7 Facteurs généraux de conversion de l’énergie
Le tableau A.II.6 présente des facteurs de conversion de diverses unités
relatives à l’énergie.
Tableau A.II.6 | Facteurs de conversion d’unités d’énergie (AIE, 2010b).
Vers: TJ Gcal Mtép MBtu GWh
De: Multiplier par:
TJ 1 238,8 2,388 x 10-5 947,8 0,2778
Gcal 4,1868 x 10-3 1 10-7 3,968 1,163 x 10-3
Mtép 4,1868 x 104 107 1 3,968 x 107 11 630
MBtu 1,0551 x 10-3 0,252 2,52 x 10-8 1 2,931 x 10-4
GWh 3,6 860 8,6 x 10-5 3 412 1
Notes: MBtu: million de Btu (British thermal units); GWh: gigawattheure; Gcal:
gigacalorie; TJ: térajoule; Mtép: mégatonne d’équivalent pétrole
202
Méthodologie Annexe II
Références
Aven, T. et E. Zio (2011). Some considerations on the treatment of uncertainties in risk
assessment for practical decision making. Reliability Engineering and System Safety,
96, p. 64-74.
Beerten, J., E. Laes, G. Meskens et W. D’haeseleer (2009). Greenhouse gas emissions in
the nuclear life cycle: A balanced appraisal. Energy Policy, 37(12), p. 5056-5058.
BP (2009). BP Statistical Review of World Energy. BP, Londres, Royaume-Uni.
Burgherr, P. et S. Hirschberg (2005). Comparative assessment of natural gas accident
risks. Rapport N° 05-01 du PSI, Institut Paul Scherrer, Villigen, Suisse.
Burgherr, P. et S. Hirschberg (2007). Assessment of severe accident risks in the
Chinese coal chain. International Journal of Risk Assessment and Management, 7(8),
p. 1157-1175.
Burgherr, P. et S. Hirschberg (2008). A comparative analysis of accident risks in fossil,
hydro and nuclear energy chains. Human and Ecological Risk Assessment, 14(5),
p. 947-973.
Burgherr, P., S. Hirschberg et E. Cazzoli (2008). Final report on quantification of risk
indicators for sustainability assessment of future electricity supply options. NEEDS
Deliverable no D7.1 – Research Stream 2b. NEEDS project. New Energy Externalities
Developments for Sustainability, Bruxelles, Belgique.
Burgherr, P., S. Hirschberg, A. Hunt et R.A. Ortiz (2004). Severe accidents in the energy
sector. Final Report to the European Commission of the EU 5th Framework Programme
«New Elements for the Assessment of External Costs from Energy Technologies»
(NewExt). Direction générale de la recherche, Développement technologique et
démonstration (RDT), Bruxelles, Belgique.
Burgherr, P., P. Eckle, S. Hirschberg et E. Cazzoli (2011). Final Report on Severe Accident
Risks including Key Indicators. SECURE Deliverable No. D5.7.2a. Security of Energy
Considering its Uncertainty, Risk and Economic implications (SECURE), Bruxelles,
Belgique. Disponible à l’adresse gabe.web.psi.ch/pdfs/secure/SECURE%20-%20Deliverable_
D5-7-2%20-%20Severe%20Accident%20Risks.pdf.
Caithness Windfarm Information Forum (2010). Summary of Wind Turbine Accident
data to 30th September 2010. Caithness Windfarm Information Forum, Royaume-Uni.
Disponible à l’adresse www.caithnesswindfarms.co.uk/fullaccidents.pdf.
Chernobyl Forum (2005). Chernobyl’s legacy: health, environmental and socio-economic
impacts and recommendations to the governments of Belarus, the Russian Federation
and Ukraine. The Chernobyl Forum: 2003–2005. Deuxième version révisée. Agence
internationale de l’énergie atomique (AIEA), Vienne, Autriche.
CMÉ (1993). Energy for Tomorrow’s World. WEC Commission global report. Conseil
mondial de l’énergie, Londres, Royaume-Uni.
Colli, A., D. Serbanescu et B.J.M. Ale (2009). Indicators to compare risk expressions,
grouping, and relative ranking of risk for energy systems: Application with some
accidental events from fossil fuels. Safety Science, 47(5), p. 591-607.
Dannwolf, U.S. et F. Ulmer (2009). AP6000 Report - Technology risk comparison of the
geothermal DHM project in Basel, Switzerland - Risk appraisal including social aspects.
SERIANEX Group - Trinational Seismis Risk Analysis Expert Group, RiskCom, Pforzheim,
Allemagne.
Elahi, S. (2011). Here be dragons…exploring the ‘unknown unknowns’. Futures, 43(2),
p. 196-201.
Felder, F.A. (2009). A critical assessment of energy accident studies. Energy Policy, 37(12),
p. 5744-5751.
Fisher, B.S., N. Nakicenovic, K. Alfsen, J. Corfee Morlot, F. de la Chesnaye,
J.-C. Hourcade, K. Jiang, M. Kainuma, E. La Rovere, A. Matysek, A. Rana, K. Riahi,
R. Richels, S. Rose, D. van Vuuren et R. Warren (2007). Issues related to mitigation
in the long term context. In: Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working
Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate
Change, 2007. Sous la direction de B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave et
L.A. Meyer, Cambridge University Press, p. 169-250.
Frankl, P., E. Menichetti et M. Raugei (2005). Final Report on Technical Data, Costs
and Life Cycle Inventories of PV Applications. NEEDS: New Energy Externalities
Developments for Sustainability. Ambiente Italia, Milan, Italie, 81 p.
Fthenakis, V.M. et H.C. Kim (2007). Greenhouse-gas emissions from solar electric- and
nuclear power: A life-cycle study. Energy Policy, 35(4), p. 2549-2557.
Fthenakis, V.M. et H.C. Kim (2010). Life-cycle uses of water in U.S. electricity generation.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(7), p. 2039-2048.
Fthenakis, V.M., H.C. Kim, A. Colli et C. Kirchsteiger (2006). Evaluation of risks in the
life cycle of photovoltaics in a comparative context. In: 21st European Photovoltaic
Solar Energy Conference, Dresden, Allemagne, 4-8 septembre 2006.
Gagnon, L. (2008). Civilisation and energy payback. Energy Policy, 36, p. 3317-3322.
GIEC (1996). Climate Change 1995: Impacts, Adaptation, and Mitigation of Climate
Change - Scientific-Technical Analysis. Contribution of Working Group II to the Second
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Sous la direction
de R.T. Watson, M.C. Zinyowera et R.H. Moss, Cambridge University Press, 879 p.
GIEC (2000). Special Report on Emissions Scenarios. Sous la direction de N. Nakicenovic et
R. Swart, Cambridge University Press, 570 p.
Gipe, P. (2010). Wind Energy Deaths Database - Summary of Deaths in Wind Energy. Éditeur
non indiqué. Disponible à l’adresse www.wind-works.org/articles/BreathLife.html.
Gleick, P. (1993). Water in Crisis: A Guide to the World’s Fresh Water Resources. Oxford
University Press, New York, NY, États-Unis d’Amérique.
Gregory, R. et S. Lichtenstein (1994). A hint of risk: tradeoffs between quantitative and
qualitative risk factors. Risk Analysis, 14(2), p. 199-206.
Haimes, Y.Y. (2009). On the complex definition of risk: A systems-based approach. Risk
Analysis, 29(12), p. 1647-1654.
Herendeen, R.A. (1988). Net energy considerations. In: Economic Analysis of Solar Thermal
Energy Systems. Sous la direction de R.E. West et F. Kreith, The MIT Press, Cambridge,
MA, États-Unis d’Amérique, p. 255-273.
Hirschberg, S., G. Spiekerman et R. Dones (1998). Severe Accidents in the Energy Sector
- First Edition. Rapport N° 98-16 du PSI. Institut Paul Scherrer, Villigen, Suisse.
Hirschberg, S., P. Burgherr, G. Spiekerman et R. Dones (2004a). Severe accidents in
the energy sector: Comparative perspective. Journal of Hazardous Materials, 111(1-3),
p. 57-65.
Hirschberg, S., P. Burgherr, G. Spiekerman, E. Cazzoli, J. Vitazek et L. Cheng (2003a).
Assessment of severe accident risks. In: Integrated Assessment of Sustainable Energy
Systems in China. The China Energy Technology Program - A framework for decision
support in the electric sector of Shandong province. Alliance for Global Sustainability
Series Vol. 4. Kluwer Academic Publishers, Amsterdam, Pays-Bas, p. 587-660.
Hirschberg, S., P. Burgherr, G. Spiekerman, E. Cazzoli, J. Vitazek et L. Cheng (2003b).
Comparative Assessment of Severe Accidents in the Chinese Energy Sector. Rapport
N°03-04 du PSI. Institut Paul Scherrer, Villigen, Suisse.
Hirschberg, S., R. Dones, T. Heck, P. Burgherr, W. Schenler et C. Bauer (2004b).
Sustainability of Electricity Supply Technologies under German Conditions: A
Comparative Evaluation. Rapport N° 04-15 du PSI. Institut Paul Scherrer, Villigen,
Suisse.
Huettner, D.A. (1976). Net energy analysis: an economic assessment. Science, 192(4235),
p. 101-104.
IEA (2009). Perspectives énérgétiques mondiales 2009. Agence internationale de l’énergie,
Paris, France, p.670-673
IEA (2010a). Energy Balances of Non-OECD Countries; 2010 Edition. Agence internationale
de l’énergie, Paris, France.
IEA (2010b). Key World Energy Statistics. Agence internationale de l’énergie, Paris, France.
IEA/OCDE/Eurostat (2005). Energy Statistics Manual. Organisation de coopération et de
développement économiques et Agence internationale de l’énergie, Paris, France.
Inhaber, H. (2004). Water use in renewable and conventional electricity production. Energy
Sources, 26(3), p. 309-322.
Jacobson, M.Z. (2009). Review of solutions to global warming, air pollution, and energy
security. Energy and Environmental Science, 2(2), p. 148-173.
203
Annexe II Méthodologie
Jelen, F.C. et J.H. Black (1983). Cost and Optimitization Engineering. McGraw-Hill,
New York, NY, États-Unis d’Amérique, 538 p.
Jungbluth, N., C. Bauer, R. Dones et R. Frischknecht (2005). Life cycle assessment for
emerging technologies: Case studies for photovoltaic and wind power. International
Journal of Life Cycle Assessment, 10(1), p. 24-34.
Kristensen, V., T. Aven et D. Ford (2006). A new perspective on Renn and Klinke’s
approach to risk evaluation and management. Reliability Engineering and System
Safety, 91, p. 421-432.
Kubiszewski, I., C.J. Cleveland et P.K. Endres (2010). Meta-analysis of net energy return
for wind power systems. Renewable Energy, 35(1), p. 218-225.
Leach, G. (1975). Net energy analysis - is it any use? Energy Policy, 3(4), p. 332-344.
Lenzen, M. (1999). Greenhouse gas analysis of solar-thermal electricity generation. Solar
Energy, 65(6), p. 353-368.
Lenzen, M. (2008). Life cycle energy and greenhouse gas emissions of nuclear energy: A
review. Energy Conversion and Management, 49(8), p. 2178-2199.
Lenzen, M. et J. Munksgaard (2002). Energy and CO2 analyses of wind turbines – review
and applications. Renewable Energy, 26(3), p. 339-362.
Lenzen, M., C. Dey, C. Hardy et M. Bilek (2006). Life-Cycle Energy Balance and Greenhouse
Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia. Report to the Prime Minister’s
Uranium Mining, Processing and Nuclear Energy Review (UMPNER), ISA, Université
de Sydney, Sydney, Australie. Disponible à l’adresse http://www.isa.org.usyd.edu.au/
publications/documents/ISA_Nuclear_Report.pdf.
Lightfoot, H.D. (2007). Understand the three different scales for measuring primary energy
and avoid errors. Energy, 32(8), p. 1478-1483.
Loulou, R., M. Labriet et A. Kanudia (2009). Deterministic and stochastic analysis of
alternative climate targets under differentiated cooperation regimes. Energy Economics,
31(Supplément 2), p. S131-S143.
Macknick, J. (2009). Energy and Carbon Dioxide Emission Data Uncertainties. International
Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) Rapport intérimaire, IR-09-032, IIASA,
Laxenburg, Autriche.
Martinot, E., C. Dienst, L. Weiliang et C. Qimin (2007). Renewable energy futures:
Targets, scenarios, and pathways. Annual Review of Environment and Resources, 32(1),
p. 205-239.
Morita, T., J. Robinson, A. Adegbulugbe, J. Alcamo, D. Herbert, E. Lebre la Rovere,
N. Nakicenivic, H. Pitcher, P. Raskin, K. Riahi, A. Sankovski, V. Solkolov, B.d. Vries
et D. Zhou (2001). Greenhouse gas emission mitigation scenarios and implications.
In: Climate Change 2001: Mitigation; Contribution of Working Group III to the Third
Assessment Report of the IPCC. Sous la direction de Metz, B., Davidson, O., Swart, R. et
Pan, J. Cambridge University Press, p. 115-166.
Nakicenovic, N., A. Grubler et A. McDonald (sous la direction de) (1998). Global
Energy Perspectives. Cambridge University Press.
Neely, J.G., A.E. Magit, J.T. Rich, C.C.J. Voelker, E.W. Wang, R.C. Paniello,
B. Nussenbaum et J.P. Bradley (2010). A practical guide to understanding systematic
reviews and meta-analyses. Otolaryngology-Head and Neck Surgery, 142, p. 6-14.
NETL (2007a). Cost and Performance Baseline for Fossil Energy Plants-Volume 1:
Bituminous Coal and Natural Gas to Electricity Final Report. DOE/NETL-2007/1281,
National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique.
NETL (2007b). Power Plant Water Usage and Loss Study. 2007 Update. National Energy
Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, États-Unis d’Amérique. Disponible à l’adresse
www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/gasification/pubs/pdf/WaterReport_
Revised%20May2007.pdf
Perry, A.M., W.D. Devine et D.B. Reister (1977). The Energy Cost of Energy - Guidelines
for Net Energy Analysis of Energy Supply Systems. ORAU/IEA(R)-77-14, Institute
for Energy Analysis, Oak Ridge Associated Universities, Oak Ridge, TN, États-Unis
d’Amérique, 106 p.
Renewable UK (2010). Offshore Windfarms Operational. Renewable UK. Disponible à
l’adresse www.renewable-manifesto.com/ukwed/offshore.asp.
Renn, O., A. Klinke, G. Busch, F. Beese et G. Lammel (2001). A new tool for characterizing
and managing risks. In: Global Biogeochemical Cycles in the Climate System. Sous la
direction de E.D. Schulze, M. Heimann, S. Harrison, E. Holland, J. Lloyd, I. Prentice et
D. Schimel, Academic Press, San Diego, CA, États-Unis d’Amérique, p. 303-316.
Roth, S., S. Hirschberg, C. Bauer, P. Burgherr, R. Dones, T. Heck et W. Schenler (2009).
Sustainability of electricity supply technology portfolio. Annals of Nuclear Energy, 36,
p. 409–416.
Rotty, R.M., A.M. Perry et D.B. Reister (1975). Net Energy from Nuclear Power. Rapport
de l’AIE, Institute for Energy Analysis, Oak Ridge Associated Universities, Oak Ridge,
TN, États-Unis d’Amérique.
Samson, S., J. Reneke et M.M. Wiecek (2009). A review of different perspectives on
uncertainty and risk and analternative modeling paradigm. Reliability Engineering and
System Safety, 94, p. 558-567.
Sovacool, B.K. (2008a). The cost of failure: a preliminary assessment of major energy
accidents, 1907–2007. Energy Policy, 36, p. 1802-1820.
Sovacool, B.K. (2008b). Valuing the greenhouse gas emissions from nuclear power: A
critical survey. Energy Policy, 36(8), p. 2950-2963.
Statistiques de l’ONU (2010). Energy Balances and Electricity Profiles – Concepts and
definitions. Statistiques de l’ONU, New York, NY, États-Unis d’Amérique. Disponible à
l’adresse unstats.un.org/unsd/energy/balance/concepts.htm.
Stirling, A. (1999). Risk at a turning point? Journal of Environmental Medicine, 1,
p. 119-126.
Ungers, L.J., P.D. Moskowitz, T.W. Owens, A.D. Harmon et T.M. Briggs (1982). Methodology
for an occupational risk assessment: an evaluation of four processes for the
fabrication of photovoltaic cells. American Industrial Hygiene Association Journal,
43(2), p. 73-79.
Voorspools, K.R., E.A. Brouwers et W.D. D’haeseleer (2000). Energy content and indirect
greenhouse gas emissions embedded in ‘emission-free’ plants: results from the
Low Countries. Applied Energy, 67, p. 307-330.
WBGU (2000). World in Transition: Strategies for Managing Global Environmental Risks.
Flagship Report 1998. Conseil consultatif allemand sur le changement à l’échelle du
globe (WBGU). Springer, Berlin, Allemagne.
WRA (2008). A Sustainable Path: Meeting Nevada’s Water and Energy Demands. Western
Resource Advocates (WRA), Boulder, CO, États-Unis d’Amérique, 43 p. Disponible à
l’adresse www.westernresourceadvocates.org/water/NVenergy-waterreport.pdf.
204
Coûts et performances
actualisés de l’exploitation
des énergies renouvelables III ANNEXE
Auteurs principaux:
Thomas Bruckner (Allemagne), Helena Chum (États-Unis d’Amérique et Brésil),
Arnulf Jäger-Waldau (Italie et Allemagne), Ånund Killingtveit (Norvège),
Luis Gutiérrez-Negrín (Mexique), John Nyboer (Canada), Walter Musial
(États-Unis d’Amérique), Aviel Verbruggen (Belgique), Ryan Wiser (États-Unis d’Amérique)
Auteurs collaborateurs:
Daniel Arvizu (États-Unis d’Amérique), Richard Bain (États-Unis d’Amérique),
Jean-Michel Devernay (France), Don Gwinner (États-Unis d’Amérique), Gerardo Hiriart
(Mexique), John Huckerby (Nouvelle-Zélande), Arun Kumar (Inde), José Moreira (Brésil),
Steffen Schlömer (Allemagne)
Référence de la présente annexe:
Bruckner, T., H. Chum, A. Jäger-Waldau, Å. Killingtveit, L. Gutiérrez-Negrín, J. Nyboer, W. Musial, A. Verbruggen et
R. Wiser, 2011. Annexe III: Tableau des coûts. In Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation
des changements climatiques, établi par le GIEC [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss,
S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (dir. publ.)], Cambridge University Press,
Cambridge, Royaume-Uni, et New York, New York, États-Unis d’Amérique.
205
206
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Les coûts moyens actualisés de l’électricité (CMAél), de l’énergie thermique
(ou de la chaleur) (CMAth) et des carburants destinés aux transports
(CMAca)3 sont calculés à partir des données rassemblées ici, suivant la
méthode décrite dans l’annexe II et pour trois taux d’actualisation réels
différents (3, 7 et 10 %). Les fourchettes fournies représentent l’ensemble
des valeurs possibles des coûts moyens actualisés, compte tenu des
limites inférieure et supérieure des intervalles de données de départ
figurant dans le tableau. Plus précisément, le calcul de la limite basse des
fourchettes de coûts moyens actualisés tient compte des valeurs basses
du coût d’investissement, des coûts d’exploitation et de maintenance
et (le cas échéant) du prix des matières premières, ainsi que des valeurs
hautes du coefficient d’utilisation, de la durée de vie et (le cas échéant) du
rendement de conversion et des recettes tirées des sous-produits, toutes
indiquées dans le tableau. Inversement, le calcul de la limite haute des
fourchettes de coûts moyens actualisés tient compte des valeurs hautes
du coût d’investissement, des coûts d’exploitation et de maintenance
et (le cas échéant) du prix des matières premières, ainsi que des valeurs
basses du coefficient d’utilisation, de la durée de vie et (le cas échéant) du
rendement de conversion et des recettes tirées des sous-produits4.
Les chiffres fournis pour les coûts moyens actualisés (parties violettes
des tableaux) sont examinés dans les sections 1.3.2 et 10.5.1 du rapport.
La plupart des chapitres portant sur les diverses sources d’énergie
renouvelable (chapitres 2 à 7) fournissent davantage de détails sur la
sensibilité des coûts moyens actualisés aux différents paramètres pris en
compte, autres que les taux d’actualisation (cf. sections 2.7, 3.8, 4.7, 5.8,
6.7 et 7.8). Ces analyses de sensibilité donnent des éléments d’information
supplémentaires sur l’effet relatif du grand nombre de paramètres qui
déterminent les coûts moyens actualisés dans des conditions spécifiques.
Outre les analyses de sensibilité propres à chaque technologie présentées
dans les chapitres 2 à 7 et les exposés des sections 1.3.2 et 10.5.1, les
figures A.III.2 à A.III.4 (a, b) proposent une illustration complémentaire de
la sensibilité du coût moyen actualisé, à l’aide de diagrammes en tornade
(figures A.III.2a à A.III.4a) et de leurs «négatifs» (figures A.III.2b à A.III.4b).
Les figures A.III.1a et A.III.1b fournissent l’exemple d’un diagramme en
tornade et de son «négatif», en expliquant comment il convient de les lire.
Annexe III Coûts et performances actualisés
de l’exploitation des énergies
renouvelables
Afin qu’elle puisse servir à établir le cinquième Rapport d’évaluation du
GIEC, la présente annexe est conçue comme un document évolutif qu’il y
aura lieu d’actualiser en fonction de la parution d’éléments d’information
nouveaux. Les scientifiques qui souhaiteraient apporter leur soutien au
processus sont invités à communiquer avec l’unité d’appui technique du
Groupe de travail III du GIEC ([email protected]), auprès duquel
ils pourront recueillir davantage de renseignements sur les modalités
fixées pour proposer des éléments d’information nouveaux1. La prise
en compte des commentaires et de nouvelles données dans le volume 3
du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC sera soumise au processus
d’examen adopté par le GIEC.
La présente annexe contient les informations les plus actuelles sur les
coûts et performances des technologies déjà commercialisées de production
d’électricité (tableau A.III.1), de chaleur (tableau A.III.2) et de
biocarburants (tableau A.III.3) à partir de sources d’énergie renouvelable.
Elle résume, sous forme de tableaux, les éléments d’information qui permettent
d’établir le coût moyen actualisé de l’énergie ou des vecteurs
énergétiques fournis par les différentes technologies employées. Les
données de départ figurent dans la partie verte des tableaux, sous forme
d’intervalles, tandis que les résultats figurent dans la partie violette des
tableaux et indiquent le coût moyen actualisé.
Les données de départ sont obtenues à partir de l’évaluation de diverses
études réalisée par les auteurs du chapitre correspondant (chapitres 2 à
7) dans le présent ouvrage. Sauf indication contraire, les intervalles de
valeurs présentés ici correspondent à des données mondiales, en général
pour 2008, mais parfois aussi pour 2009. Ils représentent environ la fourchette
10-90 % des valeurs recueillies dans la littérature, ce qui exclut
donc les valeurs aberrantes. Pour diverses raisons, la disponibilité et la
qualité des sources de données présentent de nettes variations suivant
les différentes technologies étudiées2. Il est par conséquent nécessaire
de disposer d’avis d’experts pour déterminer des intervalles de données
représentatifs dans chaque catégorie de technologies, pour des périodes
précises et à l’échelle mondiale.
Des renvois sont utilisés pour indiquer à quelle information il est fait
précisément référence. Si l’ensemble d’un jeu de données est tiré d’une
référence en particulier, alors celle-ci est indiquée dans la colonne
intitulée «Références» de la partie verte du tableau. Les renvois
fournissent aussi un supplément d’information sur les données figurant
dans le tableau, à l’instar des chapitres 2 à 7 du rapport (cf. sections 2.7,
3.8, 4.7, 5.8, 6.7 et 7.8).
1 Il ne peut être garanti que tous les courriels recevront une réponse, mais tous seront archivés avec
leurs pièces jointes et, sous une forme appropriée, mis à la disposition des auteurs qui prendront part
au processus de rédaction du cinquième Rapport d’évaluation.
2 Dans le présent rapport, aucune notation standard n’a été retenue pour décrire l’incertitude. Les
auteurs de l’annexe ont cependant évalué avec soin les données disponibles et souligné les limites
des données et les incertitudes à l’aide de renvois. La bibliographie de l’annexe permet de se faire
une idée assez juste de l’ampleur de la base de référence.
3 Le coût moyen actualisé représente le coût d’un système de production d’énergie sur sa durée de vie.
Il est calculé comme le prix unitaire auquel il faut produire l’énergie à partir de la source considérée
sur sa durée de vie pour atteindre le seuil de rentabilité. Les coûts moyens actualisés englobent
généralement tous les coûts privés imputés en amont de la chaîne de valeur, sans toutefois inclure,
en aval de cette chaîne, le coût de la livraison au client, le coût de l’intégration ou les coûts externes
pour l’environnement, voire d’autres coûts encore. Les subventions à la production en faveur des
énergies renouvelables et les crédits d’impôt et de taxes ne sont pas pris en compte. Toutefois, il est
impossible d’exclure entièrement les subventions et les taxes indirectes, qui sont associées aux moyens
de production ou aux produits et qui influent sur les prix des moyens de production, et d’exclure
par conséquent les coûts privés.
4 Cette méthode admet par hypothèse que les paramètres de départ qui entrent dans le calcul des
CMAél, CMAth et CMAca ne présentent aucun lien entre eux. Il s’agit d’une hypothèse simplificatrice
selon laquelle les valeurs basses des CMAél, CMAth et CMAca (en tant que combinaison de valeurs
de départ les plus favorables) peuvent parfois être inférieures à ce qu’elles sont en général, tandis
que les valeurs hautes des CMAél, CMAth et CMAca (en tant que combinaison de valeurs de départ
les moins favorables) peuvent parfois être supérieures à ce que les investisseurs privés considèrent
en général comme économiquement avantageux. La mesure dans laquelle cette méthode introduit
une erreur systématique d’ordre structurel dans la détermination des fourchettes des CMAél, CMAth
et CMAca est atténuée toutefois par une attitude relativement prudente adoptée dans le choix des
intervalles de valeurs de départ (notamment la prise en compte d’avis d’experts), à savoir le fait de
ne retenir à peu près que la fourchette 10-90 % des valeurs, lorsque cela est possible.
207
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Coût moyen actualisé
de l’électricité, de l’énergie
thermique ou des combustibles
Technologie A
Valeur moyenne du coût moyen
actualisé de la technologie A
Résultat du calcul effectué à l’aide des
moyennes arithmétiques des valeurs des
paramètres pris en compte, indiquées dans
les tableaux de données, pour un taux
d’actualisation de 7 %
Intervalle de variation possible du coût moyen
actualisé de la technologie A, obtenu lorsque
seul le paramètre rouge foncé N’EST PAS rapporté
à sa moyenne arithmétique, MAIS qu’il varie
entre ses valeurs extrêmes.
Coût moyen actualisé
de l’électricité, de l’énergie
thermique ou des combustibles
Technologie A
Intervalle réduit de la variation possible
du coût moyen actualisé de la
technologie A, obtenu lorsque seul
le paramètre bleu est rapporté à
sa moyenne arithmétique, tandis
que tous les autres paramètres
varient librement
Intervalle total de la variation
possible du coût moyen actualisé
de la technologie A
Figure A.III.1a | Diagramme en tornade. En partant de la valeur moyenne du coût moyen actualisé établie pour un taux d’actualisation de 7 %, il est possible d’obtenir un large
éventail de valeurs quand on examine toute l’étendue de la variation, suivant les situations, des paramètres pris en compte. Quand le CMAél, CMAth ou CMAca d’une technologie
donnée est très sensible à la variation d’un paramètre en particulier, la barre correspondante est relativement longue. En variant, ce paramètre peut ainsi conduire à des valeurs
du CMAél, CMAth ou CMAca qui s’écartent fortement de la valeur moyenne. Quand le CMAél, CMAth ou CMAca d’une technologie donnée résiste bien aux variations des différents
paramètres, les barres correspondantes sont relativement courtes et on ne note, quand un paramètre varie, que des écarts faibles des valeurs du CMAél, CMAth ou CMAca par rapport
à la valeur moyenne. Il est bon de noter cependant qu’une barre courte ou inexistante peut aussi découler d’une variation faible ou nulle du paramètre correspondant.
Figure A.III.1b | «Négatif» du diagramme en tornade. En partant des valeurs basse et haute de tout l’intervalle de variation du coût moyen actualisé, pour un taux d’actualisation
respectif de 3 % et de 10 %, il est encore possible d’obtenir un intervalle de valeurs plus étroit si, pour chacun des paramètres, on ne prend qu’une seule valeur fixe moyenne. Quand
le CMAél, CMAth ou CMAca d’une technologie donnée est très sensible à la variation d’un paramètre en particulier, la barre correspondante sera, dans ce cas, nettement raccourcie. Ce
type de paramètre importe quand il s’agit de déterminer le CMAél, CMAth ou CMAca dans des conditions bien précises. Quand le CMAél, CMAth ou CMAca d’une technologie donnée
résiste bien aux variations des différents paramètres, l’intervalle obtenu ainsi reste proche de l’intervalle total de la variation possible du CMAél, CMAth ou CMAca. De tels paramètres
sont de moindre importance pour déterminer le CMAél, CMAth ou CMAca avec précision. Il est bon de noter cependant q300
u’un écart faible ou inexistant par rapport à l’intervalle total de la variation possible peut aussi découler d’une variation faible ou inexistante du paramètre pris en compte.
7IE
==
208
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Tableau A.III.1 | Coûts et performances des technologies de production d’électricité à partir de sources renouvelablesi.
Données de départ Résultats
Ressource Technologie
Capacité de
production
type (MW)ii
Coût
d’investissement
(dollars
É.-U./kW)
Exploitation et
maintenance,
coûts fixes annuels
(dollars É.-U./kW) et/
ou variables (hors
matière première)
(cents É.-U./kWh)
Recettes
sousproduits
(cents É.-U./
kWh)iii
Prix
matière
première
(dollars É.-U./
GJmp, PCS
iv)
Rendement
de
conversionél
(%)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée de vie
économique
(années)
Références
CMAél
v
(cents É.-U./kWh)
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Bioénergie
Bioélectricité
LFCvi spécifique 25–100 2 700–4 100vii 87 dollars É.-U./kW et
0,40 cent É.-U./kWh
s. o.viii 1,25–5,0ix 28 70–80 20
McGowin (2008)
6,1–13 6,9–15 7,9–16
Bioélectricité
Foyer mécaniquex
spécifique
voir
ci-dessus 2 600–4 000vii 84 dollars É.-U./kW et
0,34 cent É.-U./kWh
s. o.viii voir ci-dessus 27 voir ci-dessus voir ci-dessus 5,6–13 6,7–15 7,7–16
Bioélectricité
Unité spécifique
(Cogénérationxi à
foyer mécanique)
voir
ci-dessus 2 800–4 200vii 86 dollars É.-U./kW et
0,35 cent É.-U./kWh
1,0xii voir ci-dessus 24 voir ci-dessus voir ci-dessus 5,1–13 6,3–15 7,3–17
Cocombustion:
Co-alimentation 20–100 430–500xiii 12 dollars É.-U./kW et
0,18 cent É.-U./kWh
s. o.viii voir ci-dessus 36 voir ci-dessus voir ci-dessus McGowin (2008) 2,0–5,9 2,2–6.2 2,3–6,4
Cocombustion:
Alimentations séparées
voir
ci-dessus 760–900xiii 18 dollars É.-U./kW s. o.viii voir ci-dessus 36 voir ci-dessus voir ci-dessus Bain (2011) 2,3–6,3 2,6–6,7 2,9–7,1
Cogénération (CROxiv) 0,65–1,6 6 500–9 800
59–80 dollars É.-U./kW et
4,3–5,1 cent É.-U./kWh
7,7xv, xvi voir ci-dessus 14 55–68 voir ci-dessus
Obernberger
et al. (2008)
8,6–26 12–32 15–37
Cogénération
(Turbine à vapeur) 2,5–10 4 100–6 200xvii 54 dollars É.-U./kW et
3,5 cent É.-U./kWh
5,4xv, xviii voir ci-dessus 18 voir ci-dessus voir ci-dessus 6,2–18 8,3–22 10–26
Cogénération
(Gazéification + MCI)xix 2,2–13 1 800–2 100
65–71 dollars É.-U./kW et
1,1-1,9 cent É.-U./kWh
1,0–4,5xv, xx voir ci-dessus 28–30 voir ci-dessus voir ci-dessus 2,1–11 3,0–13 3,8–14
Énergie
solaire
directe
PV (toiture d’habitation) 0,004–0,01 3 700–6 800xxi 19–110 dollars É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 12–20xxiii 20–30
cf. section 3,8
et renvois
12–53 18–71 23–86
PV (toiture de
structure commerciale) 0,02–0,5 3 500–6 600xxi 18–100 dollars É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii s. o.viii voir ci-dessus voir ci-dessus 11–52 17–69 22–83
PV (production industrielle,
système fixe) 0,5–100xxiv 2 700–5 200xxi 14–69 dollars É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 15–21xxiii voir ci-dessus 8,4–33 13–43 16–52
PV (production industrielle,
système mobile
sur un axe)
0,5–100xxiv 3 100–6 200xxi 16–75 dollars É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 15–27xxiii voir ci-dessus 7,4–39 11–52 15–62
Concentrateurs 50–250xxv 6 000–7 300xxvi 60–82 dollars É.-U./kWxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 35–42xxviii voir ci-dessus 11–19 16–25 20–31
Géothermie
Géothermie (centrales
de type flash) 10–100 1 800–3 600xxix 150–190 dollars É.-U./
kWxxx s. o.viii s. o.viii s. o.viii 60–90xxxi 25–30xxxii
cf. section 4,7
et renvois
3,1–8,4 3,8–11 4,5–13
Géothermie (centrales
à cycle binaire) 2–20 2 100–5 200xxix voir ci-dessus s. o.viii s. o.viii s. o.viii voir ci-dessus voir ci-dessus 3,3–11 4,1–14 4,9–17
Énergie
hydraulique Toutes
<0,1 –
>20,000xxxiii
1 000–3 000xxxiv
25–75 dollars É.-U./kWxxxv s. o.viii s. o.viii s. o.viii 30–60xxxvi 40–80xxxvii cf. chapitre 5
et renvois 1,1–7,8 1,8–11 2,4–15
Énergie marine Usines
marémotricesxxxviii <1 – >250xxxix 4 500–5 000xxxviii
100 dollars É.-U./kWxxxviii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 22,5–28,5xl 40xli, xxxviii cf. section 6,7
et renvois 12–16 18–24 23–32
Suite à la page suivante
T
209
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Données de départ Résultats
Ressource Technologie
Capacité de
production
type (MW)ii
Coût
d’investissement
(dollars
É.-U./kW)
Exploitation et
maintenance,
coûts fixes annuels
(dollars É.-U./kW) et/
ou variables (hors
matière première)
(cents É.-U./kWh)
Recettes
sousproduits
(cents É.-U./
kWh)iii
Prix
matière
première
(dollars É.-U./
GJmp, PCS
iv)
Rendement
de
conversionél
(%)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée de vie
économique
(années)
Références
CMAél
v
(cents É.-U./kWh)
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Énergie
éolienne
Énergie éolienne
(grandes turbines
terrestres)
5–300xlii 1 200–2 100xliii 1,2–2,3 cents É.-U./kWh s. o.viii s. o.viii s. o.viii 20–40xliv 20xlv
cf. chapitre 7
3,5–10 4,4–14 5,2–17
Énergie éolienne
(grandes turbines au
large des côtes)
20–120xlii 3 200–5 000xlvi 2,0–4,0 cents É.-U./kWh s. o.viii s. o.viii s. o.viii 35–45xlii voir ci-dessus 7,5–15 9,7–19 12–23
Remarques et notes générales:
i Toutes les valeurs sont arrondies à deux chiffres significatifs. La plupart des chapitres portant sur les diverses sources d’énergie renouvelable (chapitres 2 à 7) fournissent davantage de détails sur les coûts et les performances,
notamment dans leur partie consacrée à l’évolution des coûts. Pour comparer des estimations de coûts moyens actualisés extraites directement de la littérature, il convient de bien prendre en compte les hypothèses sous-jacentes.
ii Les capacités de production indiquées correspondent à des données actuelles ou récentes. Quand il est prévu que cette capacité évoluera à l’avenir, cela est indiqué dans les renvois correspondant à la technologie en question.
iii Pour les unités de cogénération, la production de chaleur est considérée comme un sous-produit dans le calcul du coût moyen actualisé de l’électricité, les dépenses totales d’équipement étant prises en compte comme s’il s’agissait
d’une centrale électrique uniquement.
iv PCS: pouvoir calorifique supérieur. PCI: pouvoir calorifique inférieur. (NDT – Le terme matière première est pris au sens large incluant énergie primaire et combustible (indice mp)).
v CMAél: coût moyen actualisé de l’électricité. Le coût moyen actualisé englobe généralement tous les coûts privés imputés en amont de la chaîne de valeur, sans toutefois inclure, en aval de cette chaîne, le coût du transport et de la
distribution aux clients. Les subventions et les crédits d’impôt et de taxes en faveur de la production à partir de sources renouvelables ne sont pas pris en compte. Toutefois, il est impossible d’exclure entièrement les subventions et
les taxes indirectes, qui sont associées aux moyens de production ou aux produits et qui influent sur les prix des moyens de production, et d’exclure par conséquent les coûts privés.
Bioénergie:
vi Un lit fluidisé circulant (LFC) est un lit fluidisé turbulent (flux élevé de gaz) comprenant la recirculation des particules solides, un lit fluidisé étant une couche de petites particules solides mises en suspension dans un écoulement
fluide ascendant (généralement un gaz).
vii Étant donné que les données de référence correspondent à une unité d’une capacité de production de 50 MW, le montant pour des centrales de puissance supérieure ou inférieure est ajusté comme suit: coût
d’investissementcapacité 2 = coût d’investissementcapacité 1 x (capacité 2/capacité 1)n-1, où le facteur d’échelle n = 0,7. Les estimations des dépenses d’équipement englobent les éléments suivants: installations de conditionnement du
combustible, brûleur, contrôle de qualité de l’air, turbine à vapeur et systèmes auxiliaires, partie classique de la centrale, installations générales et ingénierie, solutions de secours applicables aux projets et aux processus, provisions
pour les fonds utilisés durant la construction, coûts incombant à l’exploitant et taxes et redevances.
viii L’abréviation «s.o.» signifie «sans objet».
ix La matière première est le bois avec un PCS de 20,0 GJ/t et un PCI de 18,6 GJ/t.
x Un foyer mécanique est un dispositif qui alimente le brûleur en combustible.
xi Cogénération ou production combinée de chaleur et d’électricité.
xii Pour le calcul des recettes tirées de sous-produits par des centrales électrocalogènes, on admet que la production de chaleur servant à des applications industrielles est de 5,38 GJ de quantité de chaleur par MWh d’électricité, que le
prix de la vapeur est de 4,85 dollars E.-U.2005/GJ (soit 75 % du prix d’achat de la vapeur destinée à l’industrie des pâtes et papiers aux États-Unis d’Amérique) (EIA, 2009, tableau 7.2) et que 75 % de la quantité de chaleur produite
est vendue.
xiii Étant donné que les données de référence correspondent à une unité d’une capacité de production de 50 MW, le montant pour des centrales de puissance supérieure ou inférieure est ajusté comme suit: coût
d’investissementcapacité 2 = coût d’investissementcapacité 1 x (capacité 2/capacité 1)n-1, où le facteur d’échelle n = 0,9 (Peters et al., 2003). Les estimations des coûts d’investissement pour la cocombustion, qui ont été établies dans
le cadre d’un plan de modernisation des centrales au charbon aux États-Unis d’Amérique, englobent les éléments suivants: installations de conditionnement du combustible, dépenses supplémentaires découlant des modifications
à apporter au brûleur, partie classique de la centrale, installations générales et ingénierie, solutions de secours applicables aux projets et aux processus, provisions pour les fonds utilisés durant la construction, coûts incombant à
l’exploitant et taxes et redevances. Aux États-Unis d’Amérique, les estimations des coûts de la cocombustion ne prennent pas en compte l’amortissement du brûleur.
xiv CRO: Cycle de Rankine à caloporteur organique.
Suite à la page suivante
T
210
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
xv Pour le calcul des recettes tirées de sous-produits pour des centrales électrocalogènes de petite capacité, on admet que le prix de l’eau chaude est de 12,51 dollars É.-U.2005/
GJ (prix moyen entre Rauch (2010) et Skjoldborg (2010)) et on ne retient que 33 % de cette valeur brute, car l’exploitant ne peut récupérer qu’une partie de ce prix et que
l’utilisation de l’eau chaude est de nature saisonnière.
xvi La production de chaleur servant à la production d’eau chaude est de 18,51 GJ de quantité de chaleur par MWh d’électricité.
xvii Étant donné que les données de référence correspondent à une unité de cogénération d’une capacité de production de 5 MW, le montant pour des centrales de capacité
supérieure ou inférieure est ajusté comme suit: coût d’investissementcapacité 2 = coût d’investissementcapacité 1 x (capacité 2/capacité 1)n-1, où le facteur d’échelle n = 0,7
(Peters et al., 2003).
xviii La production de chaleur servant à la production d’eau chaude est de 12,95 GJ de quantité de chaleur par MWh d’électricité.
xix MCI: Moteur à combustion interne.
xx La production de chaleur servant à la production d’eau chaude se situe entre 2,373 et 10,86 GJ/MWh.
Énergie solaire directe – systèmes photovoltaïques (PV):
xxi En 2009, les prix de vente en gros des systèmes photovoltaïques indiqués par les fabricants ont baissé de plus de 50 %. Ainsi, les prix des systèmes photovoltaïques installés
vendus sur le marché allemand, qui est le plus compétitif, ont baissé de plus de 30 % en 2009, alors qu’ils n’avaient baissé que de 10 % environ en 2008
(cf. section 3.8.3). Ce sont donc les données sur la valeur marchande relevées en Allemagne en 2009 qui servent de valeur basse correspondant aux systèmes destinés
aux toitures d’habitations (Bundesverband Solarwirtschaft e.V., 2010) et aux panneaux fixes destinés à la production commerciale (Bloomberg, 2010). Selon les données
recueillies sur le marché américain pour 2008 et 2009, on admet que, par rapport aux systèmes destinés aux toitures d’habitations, le coût d’investissement correspondant
aux systèmes plus grands destinés aux toitures de structures commerciales est inférieur de 5 % (NREL, 2011b; cf. section 3.8.3). On prend également pour hypothèse que les
systèmes pivotants qui suivent la trajectoire du soleil nécessitent un coût d’investissement supérieur de 15 à 20 % à celui des systèmes pivotant uniquement sur un axe dont
il est tenu compte ici (NREL, 2011a; cf. section 3.8.3). Les moyennes pondérées des coûts d’investissement en fonction de la capacité, relevées aux États-Unis d’Amérique en
2009 (NREL, 2011b), servent de valeur haute, ce qui correspond à peu près à 80 % des installations réalisées dans le monde en 2009 (cf. sections 3.4.1 et 3.8.3).
xxii Les coûts annuels d’exploitation et de maintenance des systèmes photovoltaïques étant faibles, l’intervalle donné se situe entre 0,5 et 1,5 % du coût d’investissement initial
(Breyer et al., 2009; IEA, 2010c).
xxiii Le coefficient d’utilisation d’un système photovoltaïque est principalement fonction de l’ensoleillement du lieu considéré (éclairement énergétique solaire annuel en kWh/m²/
an) et du type de système installé. On trouvera dans Sharma (2011) des données sur les coefficients d’utilisation d’installations récentes.
xxiv La limite supérieure de l’intervalle de valeurs pour des systèmes photovoltaïques destinés à la production commerciale est représentative de la situation actuelle. Des projets
de mise au point de systèmes d’une capacité bien plus élevée (jusqu’à 1 GW) sont en cours et pourraient voir le jour au cours de la prochaine décennie.
Énergie solaire directe – Concentrateurs:
xxv La capacité de production des centrales solaires à concentration pourrait se réduire à celle d’un seul concentrateur hélioélectrique (soit par exemple 25 kW pour une
parabole de type Stirling). L’intervalle de valeurs indiqué est cependant représentatif de projets proposés ou en construction de nos jours. Des installations de type industriel
(champs de concentrateurs) regroupant une multitude de concentrateurs en un même lieu sont en projet, pour des capacités de production égales voire supérieures à 1 GW
(4 x 250 MW).
xxvi Valeurs correspondant à des centrales à collecteurs cylindro-paraboliques de 2009 dotées de six heures de stockage d’énergie thermique. Le coût d’investissement comprend
les coûts directs et indirects, ces derniers englobant les majorations de coûts concernant l’ingénierie, les achats et la construction, les coûts incombant à l’exploitant, le
foncier et les taxes. Ce coût d’investissement est moindre pour les centrales sans stockage et augmente en fonction de la capacité de stockage. Selon les estimations de l’AIE
(IEA, 2010a), les coûts d’investissement se situent entre 3 800 dollars É.-U.2005/kW pour les centrales sans stockage et 7 600 dollars É.-U.2005/kW pour les centrales
disposant d’une forte capacité de stockage (2009 étant prise comme année de base pour ces valeurs). Les coefficients d’utilisation varient aussi en fonction de l’existence
d’un stockage thermique (cf. renvoi xxviii).
xxvii Selon l’AIE (IEA, 2010a), les coûts d’exploitation et de maintenance par rapport à la production d’énergie varient de 1,2 à 2,7 cents É.-U./kWh (2009 étant prise comme
année de base pour ces valeurs). En fonction de la production réelle, les coûts annuels d’exploitation et de maintenance peuvent donc varier dans un sens ou dans l’autre
au-delà de l’intervalle de valeurs indiqué.
xxviii Valeurs correspondant à des centrales à collecteurs cylindro-paraboliques dotées de six heures de stockage d’énergie thermique, situées dans une zone comparable, pour
l’ensoleillement, au sud-ouest des États-Unis d’Amérique. Tout comme les coûts d’investissement, le coefficient d’utilisation varie sensiblement en fonction de la capacité
de stockage thermique. Si ce n’est pour les centrales hélioélectriques (SEGS) installées en Californie, la mise en service de centrales à concentration ne remonte qu’à 2007,
si bien qu’on ne dispose que de peu de données sur leurs performances et que la plupart des ouvrages ne présentent que des estimations ou des prévisions s’agissant
des coefficients d’utilisation. Sharma (2011) indique une moyenne sur plusieurs années (1998-2002) de 12,4 à 27,7 % pour des centrales sans stockage thermique, mais
disposant d’un système d’appoint au gaz naturel. L’AIE (IEA, 2010a) signale une production pouvant atteindre 6 600 heures par an dans les centrales en service en Espagne
disposant de 15 heures de stockage. Cela équivaut à un coefficient d’utilisation de 75 % si le plein rendement est atteint durant les 6 600 heures. Les systèmes de stockage
de grande capacité nécessitent un investissement relativement important (cf. renvoi xxvi).
Géothermie:
xxix Le coût d’investissement englobe les éléments suivants: exploration et confirmation; forage des puits d’extraction et d’injection; installations de surface et infrastructure;
centrale électrique. Pour des projets d’extension (nouvelles centrales sur un même gisement géothermique), le coût d’investissement peut être relativement moins élevé, de
10 à 15 % (cf. section 4.7.1). Les intervalles de valeurs sont tirés de Bromley et al. (2010) (figure 4.7).
xxx Les coûts d’exploitation et de maintenance sont tirés de Hance (2005). En Nouvelle-Zélande, ils varient entre 1 et 1,4 cent É.-U./kWh pour des capacités de production de 20
à 50 MWél (Barnett et Quinlivan, 2009), ce qui équivaut à 83 à 117 dollars É.-U./kW/an, c’est-à-dire des valeurs bien inférieures à celles proposées par Hance (2005). Pour
obtenir davantage de détails, cf. section 4.7.2.
xxxi À l’échelle mondiale, le coefficient d’utilisation actuel (données de 2008-2009) pour les centrales de type flash et les centrales à cycle binaire en service s’élève à 74,5 %.
En excluant quelques valeurs aberrantes, on obtient un intervalle estimé de 60 à 90 %. Les nouvelles centrales électriques géothermiques se caractérisent par un coefficient
d’utilisation supérieur à 90 % (Hance, 2005; DiPippo, 2008; Bertani, 2010). On prévoit que la moyenne mondiale pour 2020 sera de 80 % et qu’elle pourrait passer à 85 %
en 2030 et atteindre 90 % en 2050 (cf. sections 4.7.3 et 4.7.5).
xxxii À l’échelle mondiale, les centrales électriques géothermiques ont le plus souvent une durée de vie de 25 à 30 ans. Cette période d’amortissement, bien que d’une durée
inférieure à la durée d’exploitation économique du gisement géothermique, habituellement bien plus longue, rend possible la réhabilitation ou le remplacement d’une
centrale vieillissante en surface (exemples de Larderello, Wairakei ou The Geysers – cf. sections 4.7.3). Pour certains gisements, la dégradation possible de la ressource au fil
du temps fait partie des facteurs économiques entrant en ligne de compte dans la décision de poursuivre l’exploitation de la centrale.
Suite à la page suivante ➔
211
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Énergie hydraulique:
xxxiii La documentation est peu abondante pour établir la fourchette 10-90 % des valeurs de la capacité de production des centrales hydroélectriques. L’intervalle fourni ici
représente toute l’étendue des capacités de production. Les projets hydroélectriques sont conçus en fonction du débit et de la charge, et leur capacité de production est
donc propre au site. Certaines centrales peuvent être relativement peu puissantes et ne produire que quelques kilowatts dans le cas d’un petit cours d’eau ou alors atteindre
plusieurs milliers de mégawatts, tel le barrage des Trois-Gorges en Chine avec ses 18 000 MW (qui seront portés à 22 400 MW une fois le projet achevé) (cf. section 5.1.2).
Les centrales hydroélectriques d’une puissance supérieure à 10 MW représentent aujourd’hui 90 % de la capacité hydroélectrique installée et 94 % de la production
d’énergie hydroélectrique (IJHD, 2010).
xxxiv La valeur basse du coût d’investissement pour les centrales hydroélectriques peut descendre jusqu’à 400 ou 500 dollars É.-U./kW, mais l’intervalle donné est représentatif de
la réalité actuelle (cf. section 5.8.1).
xxxv Pour les centrales hydroélectriques, les coûts d’exploitation et de maintenance sont généralement indiqués en pourcentage relativement au coût d’investissement.
L’intervalle représentatif s’établit entre 1 et 4 %, et l’intervalle indiqué dans le tableau correspond à la valeur moyenne de 2,5 % appliquée à l’intervalle donné pour les
coûts d’investissement. D’une manière générale, de telles sommes suffiront à couvrir la rénovation du matériel mécanique et électrique, notamment la remise en état des
turbines, le remplacement du bobinage des génératrices et les réinvestissements dans les systèmes de communication et de commande (cf. section 5.8.1).
xxxvi Le coefficient d’utilisation est déterminé par les conditions hydrologiques, la puissance installée et la conception de la centrale ainsi que par la façon dont fonctionne
la centrale (à savoir le degré de régulation de la production). En ce qui concerne les centrales conçues pour une production maximale (répondant aux besoins de base)
soumises à une régulation relativement faible, le coefficient d’utilisation se situe souvent entre 30 et 60 %. La figure 5.20 présente les coefficients d’utilisation moyens pour
différentes régions du monde. En ce qui concerne les centrales conçues pour répondre aux pics de consommation, le coefficient d’utilisation est beaucoup plus bas, puisqu’il
peut descendre jusqu’à 20 %. De telles installations sont dotées en effet d’une puissance bien plus grande afin de répondre à la demande en cas de pics. Le coefficient
d’utilisation des centrales au fil de l’eau présente un grand intervalle de variation (entre 20 et 95 %), en fonction des caractéristiques géographiques et climatiques du site
et des caractéristiques techniques et opérationnelles de la centrale (cf. section 5.8.3).
xxxvii En général, les centrales hydroélectriques ont une durée de vie très longue. Il existe de nombreux exemples de centrales en service depuis plus de 100 ans, dont les
installations électriques et mécaniques ont certes été modernisées, mais dont l’ouvrage d’art (barrages, tunnels, etc.), à savoir la partie la plus onéreuse, n’a pas subi de
grands travaux de rénovation. Selon l’AIE (IEA, 2010d), de nombreuses centrales construites il y a 50 à 100 ans sont encore en service de nos jours. Pour les grandes
centrales, on ne prend donc pas de risque en indiquant une durée de vie minimale de 40 ans et maximale de 80 ans. Pour les centrales de moindre puissance, la durée de
vie caractéristique est de 40 ans, parfois moins. La durée de vie économique peut varier par rapport à la durée de vie physique réelle et dépend grandement de la façon dont
les centrales sont exploitées et financées (cf. section 5.8.1).
Énergie marine:
xxxviii Les données recueillies au sujet des usines marémotrices représentent un très petit nombre d’installations (cf. renvois qui suivent). Il convient donc de les examiner avec
prudence.
xxxix La seule installation destinée à la production industrielle dans le monde est l’usine marémotrice de la Rance, d’une puissance de 240 MW, en service depuis 1966. D’autres
installations plus petites ont été mises en service depuis lors en Chine, au Canada et en Fédération de Russie, avec des puissances respectives de 3,9, 20 et 0,4 MW. Le
barrage de Sihwa en Corée du Sud doit entrer en service en 2011; avec une capacité de production de 254 MW, ce qui en fera l’usine marémotrice la plus puissante du
monde. Beaucoup d’autres projets sont à l’étude, avec pour certains de très grandes capacités de production, notamment au Royaume-Uni (dans l’estuaire de la Severn,
9,3 GW), en Inde (1,8 GW), en Corée du Sud (740 MW) et en Fédération de Russie (mer Blanche et mer d’Okhotsk, 28 GW). Aucun pour le moment n’a été considéré
comme rentable, et nombre d’entre eux soulèvent des objections écologistes (Kerr, 2007). À la suite d’une étude d’évaluation conduite par les pouvoirs publics, le projet de
la Severn au Royaume-Uni a été reporté.
xl Une étude antérieure propose des coefficients d’utilisation de l’ordre de 25 à 35 % (Charlier, 2003).
xli Les usines marémotrices fonctionnent sur le même principe que les centrales hydrauliques, qui possèdent en général une durée de vie très longue. Il existe de nombreux
exemples de centrales en service depuis plus de cent ans, dont les installations électriques et mécaniques ont certes été modernisées, mais dont l’ouvrage d’art (barrages,
tunnels, etc.), à savoir la partie la plus onéreuse, n’a pas subi de grands travaux de rénovation. On prend donc pour hypothèse que les usines marémotrices ont une durée de
vie économique comparable à celle des grandes centrales hydroélectriques, que l’on peut sans risque d’erreur établir à au moins 40 ans (cf. chapitre 5).
Énergie éolienne:
xlii La capacité de production indiquée est celle d’une centrale éolienne, et non pas celle d’une turbine. Dans l’éolien terrestre, les centrales installées entre 2007 et 2009
ont le plus souvent une capacité de production se situant entre 5 et 300 MW, bien que des centrales de moindre puissance ou de puissance supérieure soient également
relativement répandues. S’agissant de l’éolien au large des côtes, les parcs installés entre 2007 et 2009 peuvent produire en général entre 20 et 120 MW, mais des
centrales de plus grande puissance sont prévues pour l’avenir. Compte tenu du caractère modulaire de cette technologie, les centrales présentent de grandes variations de
capacité de production suivant les conditions du marché et les conditions géographiques.
xliii Les installations les moins onéreuses se situent en Chine, les coûts d’investissement étant bien supérieurs aux États-Unis d’Amérique et en Europe. L’intervalle de valeurs est
représentatif de la majorité des centrales éoliennes au large des côtes installées dans le monde en 2009 (soit l’année la plus récente pour laquelle on disposait de données
fiables au moment de la rédaction du rapport), mais des centrales installées en Chine ont un coût moyen pouvant être inférieur à la valeur basse de cet intervalle (il est
fréquent que les coûts varient de 1 000 à 1 350 dollars É.-U./kW en Chine). Dans la plupart des cas, le coût d’investissement englobe les éléments suivants: turbines
(y compris le transport jusqu’au site et l’installation), raccordement au réseau (câblage, poste de livraison, interconnexion, sans inclure des coûts plus généraux d’extension
du réseau électrique), travaux de génie civil (fondations, routes, bâtiments) et coûts divers (études techniques, permis, autorisations, évaluations environnementales et
équipement de contrôle).
xliv Le coefficient d’utilisation varie en partie en fonction de la force du vent (caractéristiques propres au site et à la région), mais aussi en fonction du type de turbine.
xlv Les turbines éoliennes modernes qui se conforment aux normes de la Commission électrotechnique internationale sont conçues pour durer 20 ans, une durée de vie pouvant
s’allonger si les coûts d’exploitation et de maintenance demeurent acceptables. Le financement des centrales éoliennes porte en général sur 20 ans.
xlvi En ce qui concerne l’éolien au large des côtes, le coût d’investissement indiqué englobe la majorité des centrales éoliennes installées au large des côtes au cours de ces
dernières années (y compris en 2009) ainsi que les centrales dont la mise en service était prévue pour le début des années 2010. Compte tenu de la hausse récente des
coûts, le fait de prendre en compte les coûts de projets récents et prévus permet de fournir un intervalle de valeurs raisonnablement représentatif de l’investissement
correspondant aux centrales éoliennes au large des côtes actuelles. Dans la plupart des cas, le coût d’investissement englobe les éléments suivants: turbines (y compris le
transport jusqu’au site et l’installation), raccordement au réseau (câblage, poste de livraison, interconnexion, sans inclure des coûts plus généraux d’extension du réseau
électrique), travaux de génie civil (fondations, routes, bâtiments) et coûts divers (études techniques, permis, autorisations, évaluations environnementales et équipement de
contrôle).
212
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Figure A.III.2a | Diagramme en tornade des technologies de production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelable. Voir la figure A.III.1a pour plus d’explications.
[cents É.-U.2005/kWh]
0
Bioénergie (cocombustion)
Bioénergie (petite échelle, cogénération, cycle organique
de Rankine)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
turbine à vapeur)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
gazéification + MCI)
Solaire photovoltaïque (toiture d’habitation)
Solaire photovoltaïque (toiture de bâtiment à usage
commercial)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système fixe)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système mobile sur un axe)
Hélioélectricité (centrales à concentration)
Géothermie (centrales à flash et condensation)
Géothermie (centrales à cycle binaire)
Hydroélectricité
Énergie marine (amplitude de marée)
Énergie éolienne (grandes éoliennes terrestres)
Énergie éolienne (grandes éoliennes au large des côtes)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Bioénergie (alimentation directe spécifique et
cogénération à foyer mécanique)
Coefficient d’utilisation
Taux d’actualisation
Coût d’investissement
Paramètre variable
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Prix du combustible
I
I I
I FE
I 5
] t
I t
I t
I t I
I t
l >
l
I F
I 1
[
l ± [ =
I I
213
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Figure A.III.2b | «Négatif» du diagramme en tornade des technologies de production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelable. Voir la figure A.III.1b pour plus
d’explications.
Remarque: Les limites supérieures des deux technologies géothermiques sont calculées en se fondant sur l’hypothèse que la construction d’une centrale nécessite quatre ans. Dans
l’analyse de sensibilité simplifiée appliquée ici, cette hypothèse n’est pas prise en compte, si bien que les limites supérieures ont une valeur inférieure à celle obtenue en application
d’une méthode plus précise. L’échelle des intervalles de valeurs a été cependant ajustée pour retrouver les mêmes résultats que ceux obtenus grâce à cette méthode.
[cents É.-U.2005/kWh]
0
Bioénergie (cocombustion)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
cycle organique de Rankine)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
turbine à vapeur)
Bioénergie (petite échelle, cogénération,
gazéification + MCI)
Solaire photovoltaïque (toiture d’habitation)
Solaire photovoltaïque (toiture de bâtiment
à usage commercial)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système fixe)
Solaire photovoltaïque (production commerciale,
système mobile sur un axe)
Hélioélectricité (centrales à concentration)
Géothermie (centrales à flash)
Géothermie (centrales binaires)
Hydroélectricité
Énergie marine (amplitude de marée)
Énergie éolienne (grandes éoliennes terrestres)
Énergie éolienne (grandes éoliennes au large des côtes)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Bioénergie (alimentation directe spécifique
et cogénération à foyer mécanique)
Coefficient d’utilisation
Taux d’actualisation
Coût d’investissement
Paramètre fixe
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Prix du combustible
■
■
■■ ■
: I
: I
. .
214
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Suite à la page suivante
Tableau A.III.2 | Coûts et performances des technologies de production de chaleur à partir de sources renouvelables.i
Données de départ Résultats
Ressource Technologie
Capacité de
production
type (MWth)
Coût
d’investissement
(dollars
É.-U./kWth)
Exploitation
et maintenance
coûts fixes
annuels (dollars
É.-U./kW) et/ou
variables (dollars
É.-U./GJ)
Recettes
sous-produits
(dollars É.-U./
GJmp)
Prix
matière
première
(dollars É.-U./
GJmp)
Rendement
de
conversion
(%)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée
de vie
économique
(années)
Références
CMAth
iii
(dollars É.-U./GJ)
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Bioénergie
Biomasse (CHGiv) 0,005–0,1v 310–1 200vi 13–43 dollars
É.-U./kWvii s. o.viii 10–20 86–95 13–29 10–20
IEA (2007b)
14–70 15–77 16–84
Biomasse
(DUSix, cogénérationx)
1–10xi 370–3 000xii, xiii 15–130 dollars
É.-U./kWvii s. o.viii 0–3 20–40xiv 80–91 10–20 1,4–34 1,8–38 2,1–41
Biomasse
(turbine à vapeur,
cogénération)xv
12–14 370–1 000xii 1,2–2,5 dollars
É.-U./kWvii s. o.viii 3,7–6,2 10–40 63–74 10–20 10–69 11–70 11–72
Biomasse
(digestion anaérobie,
cogénération)
0,5–5xi 170–1 000xii,xvi 37–140 dollars
É.-U./kWvii s. o.viii 2,5–3,7xvii 20–30xviii 68–91 15–25 10–29 10–30 10–32
Énergie
solaire
Héliothermie
(ECSxix, Chine) 0,0017–0,01xx 120–540xxi 1,5–10 dollars
É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii 20–80xxiii 4,1–13xxiv 10–15xxv cf. section 3.8.2
et renvois 2,8–56 3,6–67 4,2–75
Héliothermie
(ECS, thermosiphon,
systèmes mixtes)
0,0017–0,07xx 530–1 800 5,6–22 dollars
É.-U./kWxxii s. o.viii s. o.viii 20–80xxiii 4,1–13xxiv 15–25 IEA (2007b) 8,8–134 12–170 16–200
Géothermie
Géothermie (chauffage
d’immeuble) 0,1–1 1 600–3 900xxvi 8,3–11 dollars
É.-U./GJxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 25–30 20
cf. section 4.7.6
20–50 24–65 28–77
Géothermie
(chauffage urbain) 3,8–35 600–1 600xxvi 8,3–11 dollars
É.-U./GJxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 25–30 25 12–24 14–31 15–38
Géothermie (serres) 2–5,5 500–1 000xxvi 5,6–8,3 dollars
É.-U./GJxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 50 20 7,7–13 8,6–14 9,3–16
Géothermie
(bassins d’aquaculture
non couverts)
5–14 50–100xxvi 8,3–11 dollars
É.-U./GJxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 60 20 8,5–11 8,6–12 8,6–12
Pompes à chaleur
géothermiques 0,01–0,35 900–3 800xxvi 7,8–8,9 dollars
É.-U./GJxxvii s. o.viii s. o.viii s. o.viii 25–30 20 14–42 17–56 19–68
Remarques et notes générales:
i Toutes les valeurs sont arrondies à deux chiffres significatifs. La plupart des chapitres portant sur les diverses sources d’énergie renouvelable (chapitres 2 à 4) fournissent davantage de détails sur les coûts et les performances,
notamment dans leur partie consacrée à l’évolution des coûts. Les hypothèses qui sous-tendent certaines des estimations de coûts de production extraites directement de la littérature risquent cependant de ne pas être aussi
transparentes que les jeux de données présentés ici. Il convient donc d’examiner ces estimations avec prudence.
ii Les centrales électrocalogènes produisent à la fois de la chaleur et de l’électricité. Le calcul du coût moyen actualisé de l’une ou l’autre de ces énergies peut être réalisé de plusieurs façons. L’une des méthodes consiste à attribuer à
l’énergie considérée comme sous-produit la valeur (actualisée) du marché et de soustraire des dépenses correspondantes le supplément de recettes ainsi estimé. C’est cette méthode qui est appliquée pour calculer le coût moyen
actualisé de l’électricité produite par les centrales de cogénération à bioénergie. Le calcul du coût moyen actualisé de l’énergie thermique est effectué différemment, suivant la méthode employée par l’AIE (IEA, 2007), source
principale des données de départ. Au lieu de considérer l’électricité comme un sous-produit et de soustraire sa valeur des dépenses correspondant à la production de chaleur, le total des dépenses engagées sur la durée de vie du
projet d’investissement est réparti suivant le rapport moyen de production chaleur/électricité, et seule la part du coût d’investissement et des coûts d’exploitation et de maintenance correspondant à la production de chaleur est prise
en compte. C’est pourquoi aucune recette provenant d’un sous-produit n’est indiquée dans ce tableau. Les deux méthodes possèdent leurs propres avantages et inconvénients.
iii CMAth: coût moyen actualisé de l’énergie thermique (ou de la chaleur). Le coût moyen actualisé ne comprend pas le coût du transport et de la distribution dans le cas des systèmes de chauffage urbain. Les subventions et les crédits
d’impôt et de taxes en faveur de la production à partir de sources renouvelables sont également exclus. Toutefois, il est impossible d’exclure entièrement les subventions et les taxes indirectes, qui sont associées aux moyens de
production ou aux produits et qui influent sur les prix des moyens de production, et d’exclure par conséquent les coûts privés.
1
215
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Bioénergie:
iv CHG: Chauffage d’habitations par granulés.
v Cet intervalle est représentatif d’un chauffage basse consommation pour une maison individuelle (5 kW) ou un immeuble d’habitation (100 kW).
vi Pour un système de chauffage d’habitations par granulés, le coût d’investissement correspondant aux installations de combustion (y compris l’appareillage de commande)
varie entre 100 et 640 dollars É.-U.2005/kW. Cet intervalle plus élevé englobe les travaux de génie civil ainsi que le stockage du combustible et de la chaleur (IEA, 2007).
vii Les coûts fixes annuels d’exploitation et de maintenance englobent le coût de l’énergie d’appoint dont les besoins se situent entre 10 et 20 kWh/kWth/an, étant admis que le
prix de l’électricité varie dans une fourchette de 0,1 à 0,3 dollar É.-U.2005/kWh. Pour la cogénération, les coûts d’exploitation et de maintenance sont ceux qui correspondent
uniquement à la production de chaleur.
viii L’abréviation «s.o.» signifie «sans objet».
ix DUS: Déchets urbains solides.
x Cogénération ou production combinée de chaleur et d’électricité.
xi Intervalle de valeurs fondé sur l’avis d’experts et les données de l’AIE (IEA, 2007).
xii Pour la cogénération, le coût d’investissement est celui qui correspond uniquement à la production de chaleur. Les données sur l’électricité figurant dans le tableau A.III.1
fournissent des exemples de coûts d’investissement pour l’ensemble d’une centrale de cogénération (cf. section 2.4.4).
xiii Pour les installations utilisant les DUS, le coût d’investissement est établi principalement en fonction du coût de l’épuration des gaz de combustion, qui peut être imputé sur le
traitement des déchets plutôt que sur la production de chaleur (IEA, 2007).
xiv Les incinérateurs de DUS produisant uniquement de la chaleur (comme c’est le cas au Danemark et en Suède), dont le rendement thermique peut atteindre entre 70 et 80 %,
ne sont pas pris en compte (IEA, 2007).
xv Les intervalles de valeurs indiqués ici sont principalement établis à partir des données provenant de deux installations, l’une au Danemark et l’autre en Autriche (IEA, 2007).
xvi Le coût d’investissement indiqué est établi à partir des valeurs fournies dans la littérature concernant la capacité de production d’électricité, ce qui a été converti en capacité
de production de chaleur, suivant une valeur du rendement électrique de 37 % et une valeur du rendement thermique de 55 % (IEA, 2007).
xvii Pour la digestion anaérobie, les prix du combustible sont fondés sur ceux d’un mélange de maïs fourrage et de fumier. D’autres biogaz peuvent être utilisés comme ceux
obtenus à partir de déchets triés à la source ou les gaz d’enfouissement, mais ceux-ci ne sont pas pris en compte ici (IEA, 2007).
xviii Les valeurs du rendement de conversion tiennent compte de l’apport en chaleur d’appoint (entre 8 et 20 % pour la production industrielle) ainsi que de l’ajout de tout
substrat pouvant améliorer le rendement. Dans le cas des déchets triés à la source, le rendement est inférieur (IEA, 2007).
Énergie solaire:
xix ECS: Eau chaude sanitaire.
xx La capacité installée d’un capteur est fixée à 0,7 kWth/m² (cf. section 3.4.1).
xxi Sur les 13,5 millions de mètres carrés vendus en 2004, 70 % l’ont été à un prix inférieur à 1 500 yuans/m² (~190 dollars É.-U.2005/kW) (Zhang et al., 2010). La valeur basse est
fondée sur les données recueillies au cours d’entrevues normalisées réalisées dans la province du Zhejiang, en 2008 (Han et al., 2010). La valeur haute est tirée de
Chang et al. (2011).
xxii On estime que les coûts fixes annuels d’exploitation représentent entre 1 et 3 % du coût d’investissement (IEA, 2007), ce à quoi il faut ajouter le coût annuel de l’énergie
d’appoint dont les besoins se situent entre 2 et 10 kWh/kW/an, étant admis que le prix de l’électricité varie dans une fourchette de 0,1 à 0,3 dollar É.-U.2005/kWh.
xxiii Le rendement de conversion des systèmes héliothermiques tend à être meilleur dans les régions où l’éclairement énergétique solaire est plus faible. Cela équilibre en partie
l’effet négatif d’un éclairement énergétique solaire relativement faible sur le coût, étant donné que la production d’énergie par mètre carré de capteur ne faiblit pas
(Harvey, 2006, p. 461). Quand il influe sur le coefficient d’utilisation, le rendement de conversion n’entre pas directement en ligne de compte dans le calcul du coût moyen
actualisé de l’énergie thermique.
xxiv Le coefficient d’utilisation est basé sur une production annuelle d’énergie se situant par hypothèse entre 250 et 800 kWh/m² (IEA, 2007).
xxv La durée de vie prévue pour les chauffe-eau solaires chinois se situe entre 10 et 15 ans (Han et al., 2010).
Géothermie:
xxvi Au sujet des pompes à chaleur géothermiques, la fourchette de valeurs indiquée correspond au coût d’investissement pour des installations résidentielles, commerciales ou
institutionnelles. Dans le cas des installations commerciales et institutionnelles, le coût d’investissement comprend le coût du forage, ce qui n’est pas vrai dans le cas des
installations résidentielles.
xxvii Les coûts moyens d’exploitation et de maintenance exprimés en dollars É.-U.2005/kWhth se situent entre 0,03 et 0,04 pour le chauffage d’immeuble, le chauffage urbain et
celui des bassins d’aquaculture non couverts, entre 0,02 et 0,03 pour celui des serres, et entre 0,028 et 0,032 pour les pompes à chaleur géothermiques.
216
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
[dollars É.-U.2005/GJ]
0 50 100 150 200
Biomasse (chauffage d’habitations par granulés)
Biomasse (déchets urbains solides, cogénération)
Biomasse (turbine à vapeur, cogénération)
Biomasse (digestion anaérobie, cogénération)
Héliothermie (eau chaude domestique, Chine)
Héliothermie (eau chaude domestique, thermosiphon, systèmes mixtes)
Géothermie (chauffage d’immeuble)
Géothermie (chauffage urbain)
Géothermie (serres)
Géothermie (bassins d’aquaculture, non couverts)
Pompes à chaleur géothermiques
Prix du combustible
Taux d’actualisation
Coefficient d’utilisation
Rendement de conversion
Coût d’investissement
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Paramètre variable
Figure A.III.3a | Diagramme en tornade des technologies de production de chaleur à partir de sources d’énergie renouvelable. Voir la figure A.III.1a pour plus d’explications.
Remarque: Le fait que l’héliothermie et la géothermie ne montrent aucune sensibilité aux variations du rendement de conversion peut prêter à confusion. L’apport en énergie est en
effet gratuit dans ces deux cas, et ce n’est que par une augmentation de la production annuelle que peut se traduire l’effet d’un accroissement du rendement de conversion de l’énergie
primaire sur le coût moyen actualisé de l’énergie thermique. Quant aux variations de la production annuelle, les variations du coefficient d’utilisation en rendent entièrement compte.
T
]T
= [+
• ] ,
I T I
I i I
I t I
7
■
■
■■
■■
I
217
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Figure A.III.3b | «Négatif» du diagramme en tornade des technologies de production de chaleur à partir de sources d’énergie renouvelable. Voir la figure A.III.1b pour plus
d’explications.
[dollars É.-U.2005/GJ]
0 50 100 150 200
Biomasse (chauffage d’habitations par granulés)
Biomasse (déchets urbains solides, cogénération)
Biomasse (turbine à vapeur, cogénération)
Biomasse (digestion anaérobie, cogénération)
Héliothermie (eau chaude domestique, Chine)
Héliothermie (eau chaude domestique, thermosiphon, systèmes mixtes)
Géothermie (chauffage d’immeuble)
Géothermie (chauffage urbain)
Géothermie (serres)
Géothermie (bassins d’aquaculture, non couverts)
Pompes à chaleur géothermiques (PCG)
Taux d’actualisation
Coefficient d’utilisation
Rendement de conversion
Coût d’investissement
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Prix du combustible
Paramètre fixe
I
■ =m ■
■
■ I I I I = ■
■
]
I
'
I
[= = w = I
T
I
'
r I •
I == ' I I I ] = I I I I
[+ I I I I
[ ,
I I I
I • I
I I I T
218
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Table A.III.3 | Coûts et performances des technologies de production de biocarburants.i
Données de départ Résultats
Matière
première
Carburant,
Région
Capacité de
production
type (MWth)
Coût
d’investissement
(dollars
É.-U./kWth)ii
Exploitation
et maintenance
coûts fixes annuels
(dollars É.-U./kWth)
et variables hors
matière première
(dollars É.-U./GJmp)
Recettes
sous-produits
(dollars É.-U./
GJmp)
Prix
matière
première
(dollars É.-U./
GJmp)
Rendement de
conversioniii
(%)
Produit seul
(produit + sousproduit)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée
de vie
économique
(années)
Références
CMAca
iv
(dollars É.-U./GJPCS)v
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Canne à
sucre
Éthanol sous-produit:
sucrevi
Données
globales
170–1 000 83–360
16–35 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
4,3 2,1–7,1 17 (39) 50 % 20
Alfstad (2008), Bain
(2007), Kline
et al. (2007)
2,4–39 3,5–42 4,5–46
Brésil,
cas Avii
voir
ci-dessus
100–330
20–32 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
2,1–6,5viii voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Bohlmann et Cesar
(2006), Oliverio (2006),
van den Wall Bake et
al. (2009)
2,4–38 3,5–41 4,5–44
Argentine voir
ci-dessus
110–340
21–34 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
6,5ix voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Oliverio et Riberio
(2006), voir aussi la
ligne Données globales
28–39 30–42 31–46
Bassin des
Caraïbesx, xi
voir
ci-dessus
110–360
22–35 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
2,6–6,2
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Rosillo-Calle et al.
(2000) voir aussi la
ligne Données globales
6,4–38 7,7–42 8,8–46
Colombie voir
ci-dessus
100–320
20–31 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
5,6
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
McDonald et
Schrattenholzer (2001),
Goldemberg (1996),
voir aussi la ligne
Données globales
23–32 24–36 25–39
Inde voir
ci-dessus
110–340
21–33 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
2,6–6,2
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
5,9–37 7,1–41 8,2–44
Mexique voir
ci-dessus
83–260
16–25 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
5,2–7,1
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
19–37 19–40 20–42
États-Unis
d’Amérique
voir
ci-dessus
100–320
20–31 dollars
É.-U./kWth et
0,87 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
6,2
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
27–36 28–40 29–43
Suite à la page suivante
T
219
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Données de départ Résultats
Matière
première
Carburant,
Région
Capacité de
production
type (MWth)
Coût
d’investissement
(dollars
É.-U./kWth)ii
Exploitation
et maintenance
coûts fixes annuels
(dollars É.-U./kWth)
et variables hors
matière première
(dollars É.-U./GJmp)
Recettes
sous-produits
(dollars É.-U./
GJmp)
Prix
matière
première
(dollars É.-U./
GJmp)
Rendement de
conversioniii
(%)
Produit seul
(produit + sousproduit)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée
de vie
économique
(années)
Références
CMAca
iv
(dollars É.-U./GJPCS)v
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Maïs
Éthanol sous-produit:
DDSSxii
Données
globales
s. o. 160–310
9–27 dollars
É.-U./kWth et
1,98 dollar É.-U./GJmp
1,56 4,2–10xiii 54 (91) 95 % 20
Alfstad (2008), Bain
(2007), Kline
et al. (2007)
9,3–22 9,5–22 10–23
États-Unis
d’Amérique
140–550xiv 160–240
9–18 dollars
É.-U./kWth et
1,98 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
4,2–10xv voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Delta-T Corporation
(1997),
Ibsen et al. (2005),
Jechura (2005), voir
aussi la ligne
Données globales
9,3–22 9,5–22 10–23
Argentine voir
ci-dessus
170–260
9–17 dollars
É.-U./kWth et
1,98 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
7,5
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
McAloon et al. (2000).
RFA (2011), Université
de l’Illinois (2011),
voir aussi la ligne
Données globales
16–17 16–17 17–18
Canada voir
ci-dessus
200–310
13–27 dollars
É.-U./kWth et
1,98 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
4,8–5,7
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
11–15 12–15 12–16
Blé
Éthanol sous-produit:
DDSSxii
Données
globales
150–610 140–280xvi
8–25 dollars
É.-U./kWth et
1,41 dollar É.-U./GJmp
1,74 5,1–13 49 (91) 95 % 20
Alfstad (2008), Bain
(2007), Kline
et al. (2007)
12–28 12–28 12-28
États-Unis
d’Amérique
voir
ci-dessus
140–220
8–17 dollars
É.-U./kWth et
1,41 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
6,3–13
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
OCDE (2002), Shapouri
et Salassi (2006),
USDA (2007),
voir aussi la ligne
Données globales
13–28 14–28 14–28
Argentine voir
ci-dessus
150–230
8–16 dollars
É.-U./kWth et
1,41 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
6,5–7
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
14–16 14–16 14–17
Canada voir
ci-dessus
190–280
12–25 dollars
É.-U./kWth et
1,41 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
5,1–6,9
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
12–16 12–17 12–17
Suite à la page suivante
1
220
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Données de départ Résultats
Matière
première
Carburant,
Région
Capacité de
production
type (MWth)
Coût
d’investissement
(dollars É.-U./kWth)ii
Exploitation
et maintenance
coûts fixes annuels
(dollars É.-U./kWth)
et variables hors
matière première
(dollars É.-U./GJmp)
Recettes
sous-produits
(dollars É.-U./GJmp)
Prix matière
première
(dollars É.-U./GJmp)
Rendement de
conversioniii
(%)
Produit seul
(produit + sousproduit)
Coefficient
d’utilisation
(%)
Durée
de vie
économique
(années)
Références
CMAca
iv
(dollars É.-U./GJPCS)v
Taux d’actualisation
3 % 7 % 10 %
Huile de soja
Biogazolexvii By-product: Glycerinxviii
Données
globales
44–440 160–320
9–46 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
0,58 7,0–24 103 (107)19 95 % 20
Alfstad (2008),
Bain (2007), Kline
et al. (2007),Haas
et al. (2006),
Sheehan
et al. (2006)
9,4–28 10–28 10–28
Argentine voir
ci-dessus
170–320
12–42 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
14–16xx voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Chicago Board
of Trade (2006),
voir aussi la ligne
Données globales
16–19 16–19 17–20
Brésil voir
ci-dessus
160–310
9–27 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
7,0–18xx voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
Chicago Board
of Trade (2006),
voir aussi la ligne
Données globales
9,4–21 10–21 10–21
États-Unis
d’Amérique
voir
ci-dessus
160–300
12–46 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
9,7–24
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
USDA (2006),
voir aussi la ligne
Données globales
12–28 12–28 12–28
Huile de palme
Biogazole By-product: Glycerinxviii
Données
globales
44–440 160–340
10–46 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
0,58 6,1–45 103 (107) 95 % 20
Alfstad (2008),
Bain (2007), Kline
et al. (2007), Haas
et al. (2006),
Sheehan
et al. (1998)
8,7–48 8,9–48 9,0–49
Colombie voir
ci-dessus
160–300
10–34 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
6,1–45
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
8,7–48 8,8–48 9,0–49
Bassin des
Caraïbesix
voir
ci-dessus
180- 340
13–46 dollars
É.-U./kWth et
2,58 dollars É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
11–45
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
14–48 14–48 14–48
Bois, bagasse,
divers
Huile de
pyrolyse
By-product: Electricityxxi
Données
globales
110–440 160–240
12–44 dollars
É.-U./kWth et
0,42 dollar É.-U./GJmp
0,07 0,44–5,5xxii 67 (69) 95 % 20
Ringer et al.
(2006)
2,3–12 2,6–12 2,8–12
États-Unis
d’Amérique
voir
ci-dessus
160–230
19–44 dollars
É.-U./kWth et
0,42 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
1,4–5,5
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
4,0–12 4,3–12 4,5–12
Brésil voir
ci-dessus
160–240
12–24 dollars
É.-U./kWth et
0,42 dollar É.-U./GJmp
voir
ci-dessus
0,44–5,5
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir
ci-dessus
voir la ligne
Données globales
2,3–11 2,5–11 2,8–11
Suite à la page suivante
T
221
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Remarques et notes générales:
i Toutes les valeurs sont arrondies à deux chiffres significatifs. Le chapitre 2 fournit davantage d’information sur les coûts et les performances, notamment dans sa partie
consacrée à l’évolution des coûts. Les hypothèses qui sous-tendent certaines des estimations du coût de production extraites directement de la littérature risquent cependant
de ne pas être aussi transparentes que les jeux de données présentés ici. Il convient donc d’examiner ces estimations avec prudence.
ii Le coût d’investissement est fonction du coefficient d’utilisation de l’usine de production à une capacité différente de 100 %, soit la méthode employée normalement par
convention.
iii Le rendement de conversion de la matière première, correspondant au rapport entre l’apport énergétique et l’énergie produite, n’est indiqué que pour la biomasse. Les
rendements de conversion pour un intrant mixte biomasse-combustible fossile sont généralement plus faibles.
iv CMAca: coût moyen actualisé des carburants destinés aux transports. Le coût moyen actualisé englobe tous les coûts privés imputés en amont dans le système, sans toutefois
inclure les coûts du transport et de la distribution aux clients. Les subventions et les crédits d’impôt et de taxes en faveur de la production à partir de sources renouvelables
sont également exclus. Toutefois, il est impossible d’exclure entièrement les subventions et les taxes indirectes, qui sont associées aux moyens de production ou aux produits
et qui influent sur les prix des moyens de production, et d’exclure par conséquent les coûts privés.
v PCS: pouvoir calorifique supérieur. PCI : pouvoir calorifique inférieur.
vi Le prix du sucre ou les recettes tirées du sucre sont estimés à 22 dollars É.-U.2005/GJsucre sur la base du prix moyen mondial du sucre raffiné entre 2005 et 2008.
vii Dans les calculs relatifs au cas A, il est admis que la canne à sucre contient 14 % de saccharose; on prend aussi pour hypothèse qu’une moitié (50 %) du saccharose sert à
la fabrication du sucre (efficacité d’extraction de 97 %) et l’autre moitié (50 %) sert à la production d’éthanol (rendement de conversion de 90 %). On admet que la canne à
sucre contient 16 % de bagasse. Les PCS utilisés sont: pour la bagasse, 18,6 GJ/t; pour le saccharose, 17,0 GJ/t; et pour la canne dans son état initial à réception: 5,3 GJ/t.
viii Entre 1975 et 2005, le prix de la matière première a baissé de 60 % (Hettinga et al., 2009). On trouvera des renseignements plus précis sur l’évolution historique et future
des coûts dans les sections 2.7.2, 2.7.3 et 2.7.4.
ix La bagasse représente 55,2 % de la matière première utilisée. Il est possible d’obtenir davantage de détails sur les caractéristiques de la matière première en se reportant à la
section 2.3.1, par exemple.
x Citons, parmi les pays participant au projet d’initiative concernant le bassin des Caraïbes, le Guatemala, le Honduras, le Nicaragua, la République dominicaine, le Costa Rica,
El Salvador ou encore le Guyana.
xi Fabrique combinée d’éthanol et de sucre (50/50). On trouvera des renseignements plus précis sur les sucreries dans la section 2.3.4.
xii DDSS: Drêche de distillerie séchée avec solubles.
xiii Le prix de la matière première à l’échelle internationale est établi à partir des courbes de l’offre proposées par Kline et al. (2007). On trouvera, dans la section 2.2.3, des
renseignements plus précis sur les courbes d’offre de matières premières et d’autres facteurs économiques entrant dans les évaluations des ressources en biomasse.
xiv L’intervalle proposé pour la capacité de production (entre 140 et 550 MW, soit l’équivalent de 25 à 100 millions de gallons par an d’éthanol anhydre) est représentatif de
l’industrie de l’éthanol de maïs aux États-Unis d’Amérique (RFA, 2011).
xv Entre 1975 et 2005, le prix du maïs a baissé de 63 % (Hettinga et al., 2009). On trouvera des renseignements plus précis sur l’évolution historique et future des coûts dans
les sections 2.7.2, 2.7.3 et 2.7.4.
xvi Sur la base des coûts d’usinage du maïs, corrigés pour le PCS, et sur celle de la production de drêche de distillerie séchée pour le blé. On trouvera des renseignements plus
précis sur la transformation des céréales dans la section 2.3.4.
xvii On prend pour base l’huile de soja et non pas la graine de soja. La marge de transformation permet d’obtenir le prix de l’huile de soja à partir de celui de la graine de soja. Le
PCS de l’huile de soja est égal à 39,6 GJ/t.
xviii La glycérine ou glycérol est un simple composé polyol (1,2,3-propanétriol); c’est l’élément principal de tous les lipides qui font partie des triglycérides. Il s’agit d’un sousproduit
de la production du biogazole.
xix Le rendement est supérieur à 100 %, car du méthanol (ou un autre alcool) est incorporé dans le produit.
xx Le prix de l’huile de soja est estimé à partir du prix de la graine de soja (Kline et al., 2007) en fonction de la marge de transformation (Chicago Board of Trade, 2006).
xxi Les gaz et les résidus solides (charbonneux) découlant du processus sont utilisés comme sources de chaleur et d’électricité dans le processus. L’excédent d’électricité est
exporté comme sous-produit.
xxii Cet intervalle est obtenu à partir des prix de la bagasse et des résidus de bois (Kline et al., 2007). Les valeurs hautes correspondent à la pyrolyse du bois, tandis que les
valeurs basses, à celle de la bagasse. On trouvera des renseignements plus précis sur la pyrolyse dans la section 2.3.3.2, et sur l’évolution historique et future des coûts dans
les sections 2.7.2, 2.7.3 et 2.7.4.
222
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Figure A.III.4a | Diagramme en tornade des biocarburants. Voir la figure A.III.1a pour plus d’explications.
Éthanol de canne à sucre
Éthanol de maïs
Éthanol de blé
Biogazole de soja
Biogazole d’huile de palme
Huile de pyrolyse
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
[dollars É.-U.2005/GJ]
Taux d’actualisation
Coût d’investissement
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Prix du combustible
Paramètre variable
Figure A.III.4b | «Négatif» du diagramme en tornade des biocarburants. Voir la figure A.III.1b pour plus d’explications.
Remarque: L’intervalle de valeurs correspondant au coût moyen actualisé des combustibles est légèrement plus grand lorsqu’on calcule ce coût après avoir fait la somme des
données initiales pour les différentes régions que lorsqu’on calcule d’abord ce coût pour les différentes régions avant d’effectuer la somme des valeurs ainsi obtenues. Afin que le
champ d’application de l’analyse de sensibilité soit le plus large possible, c’est la première méthode de calcul qui a été employée. Les valeurs obtenues ont cependant été ajustées
pour correspondre aux valeurs déterminées grâce à la deuxième méthode, qui est plus précise et qu’on utilise dans le reste du rapport.
[dollars É.-U.2005/GJ]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Éthanol de canne à sucre
Éthanol de maïs
Éthanol de blé
Biogazole de soja
Biogazole d’huile de palme
Huile de pyrolyse
Taux d’actualisation
Coût d’investissement
Coûts d’exploitation et de maintenance, hors combustible
Prix du combustible
Paramètre variable
■
■
■■
;
' a I
■ ; I] I ■ } ; a ■ ■
! l I " " I
I =
223
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Bibliographie
On s’est inspiré des références qui constituent la liste qui suit pour
évaluer les données sur les coûts et les performances des différentes
technologies reprises dans les tableaux. Seules quelques-unes de
ces références sont citées dans le corps de l’annexe afin de préciser
l’information fournie dans les explications. La liste qui suit est classée
par types ou vecteurs d’énergie et par technologies.
Énergie électrique
Bioénergie
Remarque: Dans le corps du chapitre 2, d’autres études référencées
portant sur les coûts sont évaluées. Elles ont servi à vérifier la fiabilité
des résultats découlant de la méta-analyse fondée sur les sources de
données dont la liste figure ci-dessous.
Bain, R.L. (2007). World Biofuels Assessment, Worldwide Biomass Potential:
Technology Characterizations. NREL/MP-510-42467, National Renewable Energy
Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 140 p.
Bain, R.L. (2011). Biopower Techniques in Renewable Electricity Alternative
Futures. National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis
d’Amérique, sous presse.
Bain, R.L., W.P. Amos, M. Downing et R.L. Perlack (2003). Biopower Technical
Assessment: State of the Industry and the Technology. TP-510-33123, National
Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 277 p.
DeMeo, E.A. et J.F. Galdo (1997). Renewable Energy Technology Characterizations.
TR-109496, U.S. Department of Energy and Electric Power Research Institute,
Washington, DC, États-Unis d’Amérique, 283 p.
EIA (2009). 2006 Energy Consumption by Manufacturers—Data Tables. Table 7.2.
Energy Information Administration, US Department of Energy, Washington, DC,
États-Unis d’Amérique. URL: eia.doe.gov/emeu/mecs/mecs2006/2006tables.html.
McGowin, C. (2008). Renewable Energy Technical Assessment Guide. TAG-RE: 2007,
Electric Power Research Institute (EPRI), Palo Alto, Californie, États-Unis d’Amérique.
Neij, L. (2008). Cost development of future techniques for power generation – A
study based on experience curves and complementary bottom-up assessments.
Energy Policy, 36(6), p. 2200-2211.
OANDA (2011). Historique des taux de change.
Obernberger, I. et G. Thek (2004). Techno-economic evaluation of selected
decentralised CHP applications based on biomass combustion in IEA partner
countries. BIOS Bioenergiesysteme GmbH, Graz, Autriche, 87 p.
Obernberger, I., G. Thek et D. Reiter (2008). Economic Evaluation of Decentralised
CHP Applications Based on Biomass Combustion and Biomass Gasification. BIOS
Bioenergiesysteme GmbH, Graz, Autriche, 19 p.
Peters, M, K. Timmerhaus et R. West (2003). Plant Design and Economics for
Chemical engineers, cinquième édition, McGraw –Hill Companies, New York,
États-Unis d’Amérique, 242 p. (ISBN 0-07-239266-5).
Rauch, R. (2010). Indirect Gasification. In: IEA Joint Task 32 &33 Workshop,
Copenhague, Danemark, 7 octobre 2010. URL: www.ieabcc.nl/meetings/task32_
Copenhagen/09%20TU%20Vienna.pdf.
Skjoldborg, B. (2010). Optimization of I/S Skive District Heating Plant. In: IEA
Joint Task 32 & 33 Workshop, Copenhague, Danemark, 7 octobre 2010.
URL: www.ieabcc.nl/meetings/task32_Copenhagen/11%20Skive.pdf.
Énergie solaire directe
Bloomberg (2010). Bloomberg New Energy Finance – Renewable Energy Data.
URL: bnef.com/.
Breyer, C., A. Gerlach, J. Mueller, H. Behacker et A. Milner (2009). Grid-parity
analysis for EU and US regions and market segments - Dynamics of grid-parity
and dependence on solar irradiance, local electricity prices and PV progress ratio.
In: Proceedings of the 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference,
21-25 septembre 2009, Hambourg, Allemagne, p. 4492-4500.
Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (2010). Statistische Zahlen der deutschen
Solarstrombranche (photovoltaik). Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (BSW
Solar), Berlin, Allemagne, 4 p.
IEA (2010a). Energy Technology Perspectives: Scenarios & Strategies to 2050. Agence
internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 710 p.
IEA (2010b). Technology Roadmap, Concentrating Solar Power. Agence internationale
de l’énergie (AIE), Paris, France, 48 p.
IEA (2010c). Technology Roadmap, Solar Photovoltaic Energy. Agence internationale
de l’énergie (AIE), Paris, France, 48 p.
NEEDS (2009). New Energy Externalities Development for Sustainability (NEEDS).
Rapport et base de données. New Energy Externalities Development for
Sustainability, Rome, Italie.
NREL (2011a). Solar PV Manufacturing Cost Model Group: Installed Solar PV System
Prices. Présentation lors du SEGIS_ADEPT Power Electronic in Photovoltaic
Systems Workshop, Arlington, Virginie, États-Unis d’Amérique, 8 février 2011.
NREL/PR-6A20-50955.
NREL (2011b). The Open PV Project. Base de données en ligne. URL: openpv.nrel.org.
Sharma, A. (2011). A comprehensive study of solar power in India and world.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(4), p. 1767-1776.
Trieb, F., C. Schillings, M. O’Sullivan, T. Pregger et C. Hoyer-Klick (2009). Global
potential of concentrating solar power. In: SolarPACES Conference, Berlin,
Allemagne, 15-18 septembre 2009.
Viebahn, P., Y. Lechon et F. Trieb (2010). The potential role of concentrated
solar power (CSP) in Africa and Europe: A dynamic assessment of technology
development, cost development and life cycle inventories until 2050. Energy
Policy, doi: 10.1016/j.enpol.2010.09.026.
Géothermie
Barnett, P. et P. Quinlivan (2009). Assessment of Current Costs of Geothermal
Power Generation in New Zealand (2007 basis). Report by SKM for
New Zealand Geothermal Association, Wellington, Nouvelle-Zélande.
URL: www.nzgeothermal.org.nz\industry_papers.html.
Bertani, R., 2010: Geothermal electric power generation in the world:
2005-2010 update report. In: Proceedings of the World
Geothermal Congress 2010, Bali, Indonésie, 25-30 avril 2010.
URL: www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/0008.pdf.
224
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Bromley, C.J., M.A. Mongillo, B. Goldstein, G. Hiriart, R. Bertani, E. Huenges,
H. Muraoka, A. Ragnarsson, J. Tester et V. Zui (2010).
Contribution of geothermal energy to climate change mitigation:
the IPCC renewable energy report. In: Proceedings of the World
Geothermal Congress 2010, Bali, Indonésie, 25-30 avril 2010. URL:
www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/0225.pdf.
Cross, J. et J. Freeman (2009). 2008 Geothermal Techniques Market Report.
Geothermal Techniques Program of the US Department of Energy,
Washington, DC, États-Unis d’Amérique, 46 p. URL: www1.eere.
energy.gov/geothermal/pdfs/2008_market_report.pdf.
Darma, S., S. Harsoprayitno, B. Setiawan, Hadyanto, R. Sukhyar, A.W. Soedibjo,
N. Ganefianto et J. Stimac (2010). Geothermal energy update:
Geothermal energy development and utilization in Indonesia.
In: Actes du Congrès mondial de géothermie, 2010, Bali, Indonésie,
25-29 avril, 2010. URL: www.geothermal-energy.org/pdf/
IGAstandard/WGC/2010/0128.pdf.
DiPippo, R. (2008). Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies
and Environmental Impact. Elsevier, Londres, Royaume-Uni, 493 p.
GTP (2008). Geothermal Tomorrow 2008. DOE-GO-102008-2633, Geothermal
Techniques Program of the US Department of Energy, Washington,
DC, États-Unis d’Amérique, 36 p.
Gutiérrez-Negrín, L.C.A., R. Maya-González et J.L. Quijano-León (2010).
Current status of geothermics in Mexico. In: Actes du Congrès
mondial de géothermie, 2010, Bali, Indonésie, 25-29 avril 2010. URL:
www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/0101.pdf.
Hance, C.N. (2005). Factors Affecting Costs of Geothermal Power Development.
Geothermal Energy Association, Washington, DC, États-Unis
d’Amérique, 64 p. URL: www.geo-energy.org/reports/Factors%20
Af fec t ing%20Cos t%20of%20Geothermal%20Power%20
Development%20-%20August%202005.pdf.
Hjastarson, A. et J.G. Einarsson (2010). Geothermal resources and properties of
HS Orka, Reyjanes Peninsula, Iceland. Rapport technique indépendant
établi par Mannvit Engineering pour Magma Energy Corporation,
151 p. Disponible sur demande à: www.mannvit.com.
Kutscher, C. (2000). The Status and Future of Geothermal Electric Power. Publication
NREL/CP-550-28204, National Renewable Energy Laboratory,
US Department of Energy, Washington, DC, États-Unis d’Amérique,
9 p. URL: www.nrel.gov/docs/fy00osti/28204.pdf.
Lovekin, J. (2000). The economics of sustainable geothermal development. In: Actes
du Congrès mondial de géothermie, 2000, Kyushu-Tohoku, Japon,
28 mai – 10 juin 2000 (ISBN: 0473068117). URL: www.geothermalenergy.
org/pdf/IGAstandard/WGC/2000/R0123.PDF.
Lund, J.W., K. Gawell, T.L. Boyd et D. Jennejohn (2010). The United States of
America country update 2010. In: Actes du Congrès mondial
de géothermie, 2010, Bali, Indonésie, 25-30 avril 2010. URL:
www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/0102.pdf.
Owens, B. (2002). An Economic Valuation of a Geothermal Production Tax Credit.
Publication NREL/TP-620-31969, National Renewable Energy
Laboratory, US Department of Energy, Washington, DC, États-Unis
d’Amérique, 24 p. URL: www.nrel.gov/docs/fy02osti/31969.pdf.
Stefansson, V. (2002). Investment cost for geothermal power plants. Geothermics,
31, p. 263-272.
Énergie hydraulique
Avarado-Anchieta et C. Adolfo (2009). Estimating E&M powerhouse costs.
International Water Power and Dam Construction, 61(2), p. 21-25.
BMU (2008). Further development of the ‘Strategy to increase the use of renewable
energies’ within the context of the current climate protection goals of Germany
and Europe. German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation
and Nuclear Safety (BMU), Bonn, Allemagne, 118 p.
Hall, D.G., G.R. Carroll, S.J. Cherry, R.D. Lee et G.L. Sommers (2003). Low Head/
Low Power Hydropower Resource Assessment of the North Atlantic and Middle
Atlantic Hydrologic Regions. DOE/ID-11077, U.S. Department of Energy Idaho
Operations Office, Idaho Falls, Idaho, États-Unis d’Amérique.
IEA (2008a). World Energy Outlook 2008. Agence internationale de l’énergie (AIE),
Paris, France, 578 p.
IEA (2008b). Energy Technology Perspectives 2008. Scenarios and Strategies to 2050.
Agence internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 646 p.
IEA (2010d). Renewable Energy Essentials: Hydropower. Agence internationale de
l’énergie (AIE), Paris, France. 4 p.
IEA (2010e). Projected Costs of Generating Electricity. Agence internationale de
l’énergie (AIE), Paris, France, 218 p.
IJHD (2010). World Atlas & Industry Guide. International Journal on Hydropower and
Dams (IJHD), Wallington, Surrey, Royaume-Uni, 405 p.
Krewitt, W., K. Nienhaus, C. Klebmann, C. Capone, E. Stricker, W. Grauss,
M. Hoogwijk, N. Supersberger, U.V. Winterfeld et S. Samadi (2009). Role
and Potential of Renewable Energy and Energy Efficiency for Global Energy
Supply. Climate Change 18/2009, ISSN 1862-4359, Federal Environment Agency,
Dessau-Roßlau, Allemagne, 336 p.
Lako, P., H. Eder, M. de Noord et H. Reisinger (2003). Hydropower Development
with a Focus on Asia and Western Europe: Overview in the Framework of
VLEEM 2. Verbundplan ECN-C-03-027. Energy Research Centre of the
Netherlands, Petten, Pays-Bas.
REN21 (2010). Renewables 2010 Global Status Report. Renewable Energy Policy
Network for the 21st Century (REN21), Paris, France, 80 p.
Teske, S., T. Pregger, S. Simon, T. Naegler, W. Graus et C. Lins (2010). Energy
[R]evolution 2010—a sustainable world energy outlook. Energy Efficiency,
doi:10.1007/s12053-010-9098-y.
UNDP/UNDESA/WEC (2004). World Energy Assessment: Overview 2004 Update.
Bureau des politiques de développement, Programme des Nations Unies pour le
développement, New York, New York, États-Unis d’Amérique, 85 p.
Énergie marine
Charlier, R.H. (2003). Sustainable co-generation from the tides: A review. Renewable
and Sustainable Energy Reviews, 7(3), p. 187-213.
ETSAP (2010b). Marine Energy Technology Brief E13 - November, 2010. Energy
Technology Systems Analysis Programme, Agence internationale de
l’énergie (AIE), Paris, France. URL: www.etsap.org/E-techDS/PDF/E08-
Ocean%20Energy_GSgct_Ana_LCPL_rev30Nov2010.pdf.
Kerr, D. (2007). Marine energy. Philosophical Transactions of the Royal Society
London, Series A (Mathematical, Physical and Engineering Sciences),
365(1853), p. 971-92.
225
Annexe III Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables
Énergie éolienne
Blanco, M.I. (2009). The economics of wind energy. Renewable and Sustainable
Energy Reviews, 13, p. 1372-1382.
Boccard, N. (2009). Capacity factor of wind power realized values vs. estimates.
Energy Policy, 37, p. 2679-2688.
BTM Consult ApS (2010). International Wind Energy Development. World Market
Update 2009. BTM Consult ApS, Ringkøbing, Danemark, 124 p.
BWEA et Garrad Hassan (2009). UK Offshore Wind: Charting the Right Course.
British Wind Energy Association, Londres, Royaume-Uni, 42 p.
China Renewable Energy Association (2009). Annual Report of New Energy
and Renewable Energy in China, 2009. China Renewable Energy
Association, Beijing, Chine.
EWEA (2009). Wind Energy, the Facts. European Wind Energy Association, Bruxelles,
Belgique, 488 p.
Goyal, M. (2010). Repowering – Next big thing in India. Renewable and Sustainable
Energy Reviews, 14, p. 1400-1409.
IEA (2009). Technology Roadmap – Wind Energy. Agence internationale de l’énergie
(AIE), Paris, France, 52 p.
IEA (2010a). Energy Technology Perspectives: Scenarios & Strategies to 2050. Agence
internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 710p.
IEA Wind (2010). IEA Wind Energy Annual Report 2009. International Energy Agency
Wind, Agence internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 172 p.
Lemming, J.K., P.E. Morthorst, N.E. Clausen et J.P. Hjuler, (2009). Contribution to
the Chapter on Wind Power in Energy Technology Perspectives 2008,
IEA. Risø National Laboratory, Roskilde, Danemark, 64 p.
Li, J. (2010). Decarbonising power generation in China – Is the answer blowing in the
wind? Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, p. 1154-1171.
Li, J. et L. Ma (2009). Background Paper: Chinese Renewables Status Report.
Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, Paris, France,
95 p.
Milborrow, D. (2010). Annual power costs comparison: What a difference a year can
make. Windpower Monthly, 26, p. 41-47.
Musial, W. et B. Ram (2010). Large-Scale Offshore Wind Power in the United States:
Assessment of Opportunities and Barriers. National Renewable
Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 240 p.
Nielson, P., J.K. Lemming, P.E. Morthorst, H. Lawetz, E.A. James-Smith,
N.E. Clausen, S. Strøm, J. Larsen, N.C. Bang et H.H. Lindboe
(2010). The Economics of Wind Turbines. EMD International, Aalborg,
Danemark, 86 p.
Snyder, B. et M.J. Kaiser (2009). A comparison of offshore wind power development
in Europe and the US: Patterns and drivers of development. Applied
Energy, 86, p. 1845-1856.
UKERC (2010). Great Expectations: The Cost of Offshore Wind in UK Waters –
Understanding the Past and Projecting the Future. United Kingdom
Energy Research Centre, Londres, Royaume-Uni, 112 p.
Wiser, R. et M. Bolinger (2010). 2009 Wind Techniques Market Report. US
Department of Energy, Washington, DC, États-Unis d’Amérique, 88 p.
Énergie thermique
Bioénergie
Remarque: Dans le corps du chapitre 2, d’autres études référencées portant sur les
coûts sont évaluées. Elles ont servi à vérifier la fiabilité des résultats découlant de la
méta-analyse fondée sur les sources de données dont la liste figure ci-dessous.
IEA (2007). Renewables for Heating and Cooling – Untapped Potential. Agence
internationale de l’énergie (AIE), Paris, France, 209 p.
Obernberger, I. et G. Thek (2004). Techno-economic evaluation of selected
decentralised CHP applications based on biomass combustion in IEA partner
countries. BIOS Bioenergiesysteme GmbH, Graz, Autriche, 87 p.
Énergie solaire directe
Chang, K.-C., W.-M. Lin, T.-S. Lee et K.-M. Chung (2011). Subsidy programs
on diffusion of solar water heaters: Taiwan’s experience. Energy Policy, 39,
p. 563-567.
Han, J., A.P.J. Mol et Y. Lu (2010). Solar water heaters in China: A new day dawning.
Energy Policy, 38(1), p. 383-391.
Harvey, L.D.D. (2006). A Handbook on Low-Energy Buildings and District-Energy
Systems: Fundamentals, Techniques and Examples. Earthscan, Sterling, Virginie,
États-Unis d’Amérique, 701 p.
IEA (2007). Renewables for Heating and Cooling – Untapped Potential, Agence internationale
de l’énergie (AIE), Paris, France, 209 p.
Zhang, X., W. Ruoshui, H. Molin et E. Martinot (2010). A study of the role played
by renewable energies in China’s sustainable energy supply. Energy, 35(11),
p. 4392-4399.
Géothermie
Balcer, M. (2000). Infrastruktura techniczna zakladu geotermalnego w Mszczonowie
(en polonais). In: Rola energii geotermalnej w zrównowazonym rozwoju
regionów Mazowieckiego i Lodzkiego (Colloque sur la place de la géothermie
dans le développement durable des régions de Mazovie et de Lodz), Institut
de recherche sur les aspects économiques de l’exploitation minière et de
l’énergie, Académie polonaise des sciences, Cracovie, Pologne, 4-6 octobre 2000,
p. 107-114 (ISBN 83-87854-62-X).
Lund, J.W. (1995). Onion dehydration. Transactions of the Geothermal Resources
Council, 19, p. 69-74.
Lund, J.W. et T.L. Boyd (2009). Geothermal utilization on the Oregon Institute of
Technology campus, Klamath Falls, Oregon. Proceedings of the 34th Workshop on
Geothermal Reservoir Engineering, Université de Stanford, Californie, États-Unis
d’Amérique (ISBN: 9781615673186).
Radeckas, B. et V. Lukosevicius (2000). Klaipeda Geothermal demonstration
project. In: Actes du Congrès mondial de géothermie, 2000, Kyushu-
Tohoku, Japon, 28 mai – 10 juin 2000, p. 3547-3550 (ISBN: 0473068117).
URL: www.geothermal-energy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2000/R0237.PDF.
226
Coûts et performances actualisés de l’exploitation des énergies renouvelables Annexe III
Reif, T. (2008). Profitability analysis and risk management of geothermal projects.
Geo-Heat Center Quarterly Bulletin, 28(4), p. 1-4. URL: geoheat.oit.edu/bulletin/
bull28-4/bull28-4-all.pdf.
Biocarburants
Remarque: Dans le corps du chapitre 2, d’autres références sont évaluées. Elles ont
servi à vérifier la fiabilité des résultats découlant de la méta-analyse fondée sur les
sources de données dont la liste figure ci-dessous.
Généralités
Alfstad, T. (2008). World Biofuels Study: Scenario Analysis of Global Biofuels Markets.
BNL-80238-2008, Brookhaven National Laboratory, New York, New York,
États-Unis d’Amérique, 67 p.
Bain, R.L. (2007). World Biofuels Assessment, Worldwide Biomass Potential:
Technology Characterizations. NREL/MP-510-42467, National Renewable Energy
Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 140 p.
Goldemberg, J. (1996). The evolution of ethanol costs in Brazil. Energy Policy,
24(12), p. 1127-1128.
Hettinga, W.G., H.M. Junginger, S.C. Dekker, M. Hoogwijk, A.J. McAloon et
K.B. Hicks (2009). Understanding the reductions in US corn ethanol production
costs: An experience curve approach. Energy Policy, 37(1), p. 190-203.
Kline, K.L., G. Oladosu, A. Wolfe, R.D. Perlack et M. McMahon (2007). Biofuel
Feedstock Assessment for Selected Countries. ORNL/TM-2007/224, Oak Ridge
National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, États-Unis d’Amérique, 243 p.
Éthanol de maïs
Delta-T Corporation (1997). Proprietary information. Williamsburg, Virginie,
États-Unis d’Amérique.
Ibsen, K., R. Wallace, S. Jones et T. Werpy (2005). Evaluating Progressive
Technology Scenarios in the Development of the Advanced Dry Mill Biorefinery.
FY05-630, National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis
d’Amérique.
Jechura, J. (2005). Dry Mill Cost-By-Area: ASPEN Case Summary. National Renewable
Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 2 p.
McAloon, A., F. Taylor, W. Lee, K. Ibsen et R. Wooley (2000). Determining the
Cost of Producing Ethanol from Corn Starch and Lignocellulosic Feedstocks.
NREL/TP-580-28893, National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado,
États-Unis d’Amérique, 43 p.
RFA (2011). Biorefinery Plant Locations. Renewable Fuels Association (RFA),
Washington, DC, États-Unis d’Amérique. URL: www.ethanolrfa.org/
bio-refinery-locations/.
Université de l’Illinois (2011). farmdoc: Historical Corn Prices. Université de
l’Illinois, Urbana, Illinois, États-Unis d’Amérique. URL: www.farmdoc.illinois.edu/
manage/pricehistory/price_history.html.
Éthanol de blé
Kline, K., G. Oladosu, A. Wolfe, R. Perlack, V. Dale and M. McMahon (2007).
Biofuel feedstock assessment for selected countries, ORNL/TM-2007/224, Oak
Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, États-Unis d’Amérique, 243 p.
Shapouri, H. et M. Salassi (2006). The Economic Feasibility of Ethanol Production
in the United States. US Department of Agriculture, Washington, DC, États-Unis
d’Amérique, 69 p.
USDA (2007). Wheat Data: Yearbook Tables. Economic Research Service, US
Department of Agriculture (USDA), Washington, DC, États-Unis d’Amérique.
Canne à sucre
Bohlmann, G.M. et M.A. Cesar (2006). The Brazilian opportunity for biorefineries.
Industrial Biotechnology, 2(2), p. 127-132.
Oliverio, J.L. (2006). Technological evolution of the Brazilian sugar and alcohol
sector: Dedini’s contribution. International Sugar Journal, 108(1287), p. 120-129.
Oliverio, J.L. et J.E. Riberio (2006). Cogeneration in Brazilian sugar and bioethanol
mills: Past, present and challenges. International Sugar Journal, 108(191),
p. 391-401.
Rosillo-Calle, F., S.V. Bajay et H. Rothman (2000). Industrial Uses of Biomass
Energy: The Example of Brazil. Taylor & Francis, Londres, Royaume-Uni.
van den Wall Bake (2006). Cane as Key in Brazilian Ethanol Industry. Master’s
Thesis, NWS-1-2006-14, Université d’Utrecht, Utrecht, Pays-Bas.
van den Wall Bake, J.D., M. Junginger, A. Faaij, T. Poot et A. Walter (2009).
Explaining the experience curve: Cost reductions of Brazilian ethanol from
sugarcane. Biomass and Bioenergy, 33(4), p. 644-658.
Biogazole
Chicago Board of Trade (2006). CBOT® Soybean Crush Reference Guide. Board of
Trade of the City of Chicago, Chicago, Illinois, États-Unis d’Amérique.
Haas, M.J., A.J. McAloon, W.C. Yee et T.A. Foglia (2006). A process model to
estimate biodiesel production costs. Bioresource Technology, 97(4), p. 671-678.
Sheehan, J., V. Camobreco, J. Duffield, M. Graboski et H. Shapouri (1998).
Life Cycle Inventory of Biodiesel and Petroleum Diesel for Use in an Urban Bus.
NREL/SR-580-24089. National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado,
États-Unis d’Amérique.
Huile de pyrolyse
Ringer, M., V. Putsche et J. Scahill (2006). Large-Scale Pyrolysis Oil Production:
A Technology Assessment and Economic Analysis. TP-510-37779, National
Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado, États-Unis d’Amérique, 93 p.
SOURCES D’ÉNERGIE RENOUVELABLE ET ATTÉNUATION DU CHANGEMENT CLIMATIQUE
«La lutte contre le changement climatique est un défi majeur du XXIe siècle, et le passage à un système énergétique
mondial qui ferait la part belle aux énergies renouvelables pourrait être l’une des solutions apportées par notre civilisation.
Le présent rapport s’attache à montrer la voie dans ce domaine.»
– Hartmut Graßl, ancien directeur du Programme mondial de recherche sur le climat
Institut Max Planck de météorologie
«Ce rapport, un des plus complets et fiables qui soient, vient alimenter le débat sur la question de savoir si les énergies
renouvelables apportent une solution économiquement viable à la problématique du climat. Il trace la voie à suivre pour
développer ce secteur, dont la contribution à l’atténuation du changement climatique est clairement mise en évidence.»
– Geoffrey Heal, Columbia Business School, Université Columbia
«Les sources d’énergie renouvelable et les techniques utilisées pour les mettre à profit représentent la clef des multiples
problèmes qu’il nous faut résoudre pour parvenir à un développement durable pour tous à l’échelle nationale et mondiale.
Ce rapport revêt une extrême importance pour notre siècle.»
– Thomas B. Johansson, Université de Lund (Suède) et Global Energy Assessment, IIASA
«Le GIEC nous présente une évaluation – solidement documentée et soigneusement présentée – des coûts, risques et
opportunités afférents aux sources d’énergie renouvelable. Il fait le point, avec une grande rigueur, sur l’état des connaissances
concernant une des solutions les plus prometteuses qui s’offrent à nous de réduire les émissions de gaz à effet
de serre et d’atténuer le changement climatique.»
– Nicholas Stern, professeur d’économie et de gestion publique,
London School of Economics and Political Science
«L’énergie renouvelable peut être le moteur du développement durable. Le rapport spécial du GIEC vient à point nommé
et fournit des points de repère et des orientations qui devraient permettre à nos industries de s’engager résolument sur
la voie du changement.»
– Klaus Töpfer, Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS), Potsdam
«Les voies qui mènent à une économie sobre en carbone sont peut-être multiples, mais aucune n’a été aussi complètement
et systématiquement explorée que celle des énergies renouvelables, dont la contribution multiforme à la réalisation de
cet objectif est détaillée dans le rapport spécial du GIEC.»
– John P. Weyant, Université Stanford
Le changement climatique est l’un des grands problèmes du XXIe siècle. Ses conséquences les plus graves peuvent encore
être évitées si des efforts sont faits pour transformer les systèmes actuels de production d’énergie. Les sources d’énergie
renouvelable ouvrent de larges perspectives s’agissant de réduire la nécessité de recourir aux combustibles fossiles et, par
conséquent, de limiter les émissions de gaz à effet de serre et d’atténuer le changement climatique. Exploitées dans de
bonnes conditions, elles peuvent favoriser le développement socioéconomique, l’accès à l’énergie, la sécurité et la pérennité
des approvisionnements énergétiques et la réduction de leurs incidences négatives sur l’environnement et la santé humaine.
Le Rapport spécial sur les sources d’énergie renouvelable et l’atténuation du changement climatique, qui s’adresse aux
responsables politiques, au secteur privé, aux chercheurs universitaires et à la société civile, analyse de manière impartiale la
littérature scientifique consacrée au rôle que pourraient jouer les énergies renouvelables dans la lutte contre le changement
climatique. Il porte sur six sources d’énergie renouvelable – la bioénergie, l’énergie solaire directe, l’énergie géothermique,
l’énergie hydroélectrique, l’énergie marine et l’énergie éolienne – et sur leur intégration dans les systèmes énergétiques
actuels et à venir. Il prend en considération les conséquences, pour l’environnement et la société, de la mise en valeur de ces
formes d’énergie et expose des stratégies visant à surmonter les obstacles, techniques et autres, à l’application et à la diffusion
des technologies correspondantes. Les auteurs comparent également le coût moyen actualisé de l’énergie renouvelable aux
coûts des énergies non renouvelables tels qu’ils ont été calculés récemment.
Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) est l’organisme international chef de file pour
l’évaluation des changements climatiques. Il a été créé par le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) et
l’Organisation météorologique mondiale (OMM) avec pour mission de présenter clairement et de manière scientifique l’état
actuel des connaissances concernant le changement climatique et son impact environnemental et socio-économique potentiel.
La version intégrale du rapport spécial est publiée par Cambridge University Press (www.cambridge.org) et l’on peut accéder
à la version électronique via le site Web du Secrétariat du GIEC (www.ipcc.ch) ou en se procurant un CD-ROM auprès dudit
secrétariat. La présente brochure contient le Résumé à l’intention des décideurs et le Résumé technique du rapport.
RAPPORT SPÉCIAL DU GROUPE
D’EXPERTS INTERGOUVERNEMENTAL
SUR L’ÉVOLUTION DU CLIMAT
GESTION DES RISQUES DE CATASTROPHES
ET DE PHÉNOMÈNES EXTRÊMES POUR LES BESOINS
DE L’ADAPTATION AU CHANGEMENT CLIMATIQUE
RÉSUMÉ À L’INTENTION DES DÉCIDEURS
Rapport spécial sur la gestion
des risques de catastrophes
et de phénomènes extrêmes
pour les besoins de l’adaptation
au changement climatique
Christopher B. Field
Coprésident
Groupe de travail II
Institut Carnegie pour
la science
David Jon Dokken
Gian-Kasper Plattner
Publié pour le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Publié sous la direction de
Résumé à l’intention des décideurs
Rapport des Groupes de travail I et II du GIEC
Vicente Barros
Coprésident
Groupe de travail II
CIMA
Université de Buenos Aires
Thomas F. Stocker
Coprésident
Groupe de travail I
Université de Bern
Qin Dahe
Coprésident
Groupe de travail I
Administration
météorologique chinoise
Kristie L. Ebi
Simon K. Allen
Michael D. Mastrandrea
Melinda Tignor
Katharine J. Mach
Pauline M. Midgley
Résumé à l’intention des décideurs
© 2012, Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
ISBN 978-92-9169-233-0
En couverture: Une rizière en proie à la sécheresse, labeur aratoire en périphérie de Chongqing, Chine (photo prise le 24 mars 2009)
© Reuters
iii
Avant-propos
Le Rapport spécial sur la gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de l’adaptation au
changement climatique (SREX) est le fruit d’une coordination entre les Groupes de travail I et II du Groupe d’experts intergouvernemental
sur l’évolution du climat (GIEC). Il met l’accent sur les liens entre l’évolution du climat et les phénomènes météorologiques
et climatiques extrêmes, sur les répercussions de ces phénomènes et sur les stratégies visant à gérer les risques qui en découlent.
Le GIEC a été créé conjointement, en 1988, par l'Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations
Unies pour l'environnement (PNUE), dans le but particulier d’établir régulièrement une évaluation complète, objective et transparente
de l’ensemble de l’information scientifique, technique et socio-économique permettant de comprendre les éléments
scientifiques du risque de changements climatiques induits par l’activité humaine, les incidences potentielles de ces changements
et les stratégies d’adaptation et d’atténuation possibles. Depuis 1990, le GIEC a produit une série de rapports d’évaluation,
rapports spéciaux, documents techniques, méthodologies et autres documents clés qui sont devenus autant d’ouvrages de
référence faisant autorité auprès des décideurs et des scientifiques.
Le présent Rapport spécial contribue en particulier à formuler, dans le cas des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes,
le problème qui consiste à prendre des décisions face à l’incertitude, en analysant les solutions que propose le domaine de la
gestion des risques. Il est constitué de neuf chapitres dans lesquels sont abordés les sujets suivants: la gestion du risque; l’évolution
observée et attendue des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes; l’exposition et la vulnérabilité aux phénomènes
en question ainsi que les pertes qui en découlent; les solutions d’adaptation à tous les niveaux, de l’échelon local à l’échelon international;
le rôle du développement durable dans la modulation des risques; et l’éclairage que fournissent des études de cas précis.
Si l’élaboration de ce Rapport spécial a pu être menée à bonne fin, c’est tout d’abord grâce au savoir, à l’intégrité, à l’enthousiasme
et à la coopération de centaines de spécialistes oeuvrant dans une très large palette de disciplines partout dans le monde. Aussi
tenons-nous à exprimer nos remerciements à l’ensemble des auteurs coordonnateurs principaux, des auteurs principaux, des auteurs
collaborateurs, des éditeurs réviseurs et experts, et des réviseurs désignés par les gouvernements, qui ont consacré, outre leur compétence,
beaucoup de temps et d’énergie à la production du Rapport spécial et dont l’attachement à l’action du GIEC mérite toute
notre gratitude. Nous voudrions remercier aussi le personnel des Unités d’appui technique des Groupes de travail I et II et celui du
Secrétariat du GIEC d’avoir contribué sans réserve à l’élaboration d’un rapport spécial d’une portée majeure et ambitieuse.
Nous sommes également très reconnaissants aux gouvernements d’avoir encouragé la participation de leurs propres scientifiques
à cette entreprise, sans oublier tous ceux qui ont alimenté le fonds d’affectation spéciale du GIEC afin d’assurer celle,
tout à fait essentielle, d’experts de pays en développement. Nous voudrions en outre témoigner notre satisfaction notamment
aux Gouvernements australien, panaméen, suisse et vietnamien qui ont accueilli les différentes sessions de rédaction dans leurs
pays respectifs, et plus particulièrement au Gouvernement ougandais qui a accueilli à Kampala la première session commune
des Groupes de travail I et II, au cours de laquelle le Rapport spécial a été approuvé. Nous nous devons de plus de remercier les
Gouvernements suisse et américain d’avoir financé les services d’appui technique respectivement des Groupes de travail I et II.
Nous tenons aussi à souligner la collaboration du Gouvernement norvégien, pour son appui précieux aux activités ayant trait
aux réunions et à la sensibilisation, et celle de la Stratégie internationale de prévention des catastrophes (SIPC) des Nations
Unies à la préparation de la première ébauche du Rapport spécial.
Enfin, nous souhaitons remercier tout spécialement le Président du GIEC, M. Rajendra Pachauri, pour sa conduite du processus
du GIEC, et les Coprésidents, MM. Vicente Barros, Christopher Field, Qin Dahe et Thomas Stocker, pour la compétence avec
laquelle ils ont dirigé les activités des Groupes de travail II et I tout au long de l’élaboration du Rapport spécial.
M. Jarraud A. Steiner
Secrétaire général Directeur exécutif
Organisation météorologique mondiale Programme des Nations Unies pour l’environnement
Avant-propos
v
Préface
Le présent ouvrage, consacré à la gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de
l’adaptation au changement climatique, est un rapport spécial du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution
du climat (GIEC). Il est le fruit d’une collaboration entre le Groupe de travail I et le Groupe de travail II. L’équipe qui a
dirigé son élaboration se charge également du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC qui doit paraître en 2013 et 2014.
Le Rapport spécial réunit les milieux scientifiques qui étudient trois aspects très différents de la gestion des risques de
phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes. Les spécialistes des catastrophes (relèvement, gestion des risques,
atténuation des dangers), jusqu’ici peu associés aux travaux du GIEC, se sont joints aux experts des éléments scientifiques
de l’évolution du climat (Groupe de travail I) et à ceux des incidences des changements climatiques et de l’adaptation et
de la vulnérabilité à ces changements (Groupe de travail II). Pendant plus de deux années, les membres de ces champs de
recherche ont fait converger leurs buts et analyses lors de l’évaluation de l’information et la préparation du Rapport.
Les phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes ont occupé une grande place dans les évaluations antérieures
du GIEC. Ils sont susceptibles de déclencher des catastrophes, mais le danger n’est pas uniquement fonction
du phénomène en soi. Les risques de catastrophes découlent d’interactions entre les phénomènes météorologiques et
climatiques, d’une part, et l’exposition et la vulnérabilité aux dangers, d’autre part; ils résultent donc de paramètres
physiques et humains. Cette combinaison de facteurs, la rareté des phénomènes et leurs graves conséquences rendent
l’analyse difficile. La compréhension des phénomènes, de leurs impacts et des stratégies possibles a atteint, ces dernières
années seulement, un degré de maturité suffisant pour se prêter à une évaluation détaillée. Le Rapport renferme
une analyse rigoureuse des textes scientifiques, techniques et socio-économiques publiés jusqu’en mai 2011.
Le Rapport spécial se distingue des travaux antérieurs du GIEC à plusieurs égards. Tout d’abord, il réunit dans un même
document les connaissances et perspectives des champs d’étude du Groupe de travail I, du Groupe de travail II et des
spécialistes de la gestion des risques de catastrophes. Deuxièmement, l’accent est mis sur l’adaptation et sur la gestion
des risques de catastrophes. Enfin, un plan a été élaboré pour assurer une large communication. Ces innovations importantes,
comme tous les aspects du Rapport, traduisent une ferme résolution: évaluer les connaissances scientifiques
d’une manière utile pour la prise de décision, sans dicter l’action à engager.
La démarche
Le Rapport spécial a vu le jour grâce aux efforts concertés de centaines d’éminents experts. En septembre 2008, le Gouvernement
de la Norvège et le Secrétariat de la Stratégie internationale de prévention des catastrophes ont présenté
au GIEC une proposition visant la rédaction d’un rapport sur le sujet. Les grandes lignes du document ont été élaborées
en mars 2009, lors d’une réunion exploratoire, et approuvées le mois suivant. Les gouvernements et les organisations
ayant le statut d’observateurs ont ensuite désigné les experts qui seraient membres du comité de rédaction. L’équipe
agréée par les Bureaux des Groupes de travail I et II se composait de 87 auteurs coordonnateurs principaux et auteurs
principaux, épaulés par 19 éditeurs réviseurs. En outre, 140 auteurs collaborateurs ont soumis des textes et informations
à l’attention des auteurs principaux. Le projet de rapport a été révisé en bonne et due forme à deux reprises, une
première fois par les experts et une deuxième fois par les experts et les gouvernements. Les comités de rédaction ont
analysé chacune des 18 784 observations formulées; lorsque les connaissances scientifiques le justifiaient, ils ont modifié
le texte en conséquence sous la supervision des éditeurs réviseurs. La version modifiée du Rapport a été présentée
pour examen à la première session conjointe des Groupes de travail I et II, qui s’est tenue du 14 au 17 novembre 2011.
Les délégués d’une centaine de pays y ont approuvé à l’unanimité le Résumé à l’intention des décideurs, à l’issue d’un
examen minutieux, et ont accepté le Rapport dans son intégralité.
Structure du Rapport spécial
Le Résumé à l’intention des décideurs et neuf chapitres composent l’ouvrage. Les principaux résultats exposés dans
le Résumé sont accompagnés de renvois aux sections correspondantes des parties techniques, à toutes fins utiles. Les
deux premiers chapitres délimitent le cadre du Rapport. Le premier aborde la question des phénomènes météorologiques
et climatiques extrêmes sous l’angle de la compréhension et de la gestion des risques. Il montre que les risques
Préface
vi
Préface
naissent de la conjonction d’un phénomène physique déclencheur et d’une situation de vulnérabilité et d’exposition des
personnes et des biens. Le chapitre suivant analyse en détail les facteurs qui déterminent l’exposition et la vulnérabilité
et conclut que toute catastrophe présente des dimensions à la fois sociales et physiques. La principale contribution
du Groupe de travail I se trouve dans le chapitre 3, qui évalue les textes scientifiques traitant de l’évolution observée
et prévue des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes, et de l’attribution de ces variations à diverses
causes, le cas échéant. Les incidences observées et prévues, par secteur et par région, font l’objet du chapitre suivant.
Les chapitres 5 à 7 se penchent sur les modèles théoriques et les expériences pratiques en matière d’adaptation aux
phénomènes extrêmes et aux catastrophes, en particulier sur les questions et possibilités d’intérêt local (chapitre 5),
national (chapitre 6) et international (chapitre 7). On trouvera dans le chapitre 8 une évaluation des interactions entre
le développement durable, l’atténuation de la vulnérabilité et les risques de catastrophes, du point de vue des conditions
tant favorables que défavorables, et un examen des transformations de nature à lever les obstacles. Enfin, le
rapport se clôt par une série d’études de cas qui montrent la complexité à l’oeuvre dans les situations concrètes, mais
aussi les grands progrès accomplis dans le domaine de la gestion des risques.
Remerciements
Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude à tous les auteurs coordonnateurs principaux, auteurs principaux,
auteurs collaborateurs, éditeurs réviseurs, experts et réviseurs désignés par les gouvernements. La parution d’un rapport
d’une aussi haute tenue aurait été impossible s’ils n’avaient pas mis leur compétence, leur sens de l’engagement et leur
intégrité au service de cette entreprise et s’ils ne lui avaient pas consacré autant de temps. Nous remercions également
les membres des Bureaux des Groupes de travail I et II pour l’assistance qu’ils ont prodiguée et pour la perspicacité et
le sens pratique dont ils ont fait preuve tout au long de la préparation du Rapport.
Nous sommes particulièrement reconnaissants au personnel hors pair des Unités d’appui technique des Groupes de travail
I et II pour leur professionnalisme, leur esprit novateur et leur ardeur au travail. Merci à Gian-Kasper Plattner, Simon
Allen, Pauline Midgley, Melinda Tignor, Vincent Bex, Judith Boschung et Alexander Nauels du Groupe de travail I. Merci
aussi à Dave Dokken, Kristie Ebi, Michael Mastrandrea, Katharine Mach, Sandy MacCracken, Rob Genova, Yuka Estrada,
Eric Kissel, Patricia Mastrandrea, Monalisa Chatterjee et Kyle Terran du Groupe de travail II, qui a assuré la logistique
et la coordination d’ensemble. Les efforts qu’ils ont déployés sans relâche pour organiser avec talent la préparation du
Rapport spécial ont permis de produire un document de grande qualité scientifique tout en maintenant un climat de
collégialité et de respect.
Nous souhaitons également rendre hommage au personnel du Secrétariat du GIEC, Renate Christ, Gaetano Leone, Mary
Jean Burer, Sophie Schlingemann, Judith Ewa, Jesbin Baidya, Joelle Fernandez, Annie Courtin, Laura Biagioni et Amy
Smith Aasdam. Nous remercions aussi Francis Hayes de l’OMM, Tim Nuthall de la Fondation européenne pour le climat
et Nick Nutall du PNUE.
Nos sincères remerciements vont aux hôtes et organisateurs de la réunion exploratoire, des quatre réunions des auteurs
principaux et de la session d’approbation. Nous sommes sensibles à l’appui fourni par les pays hôtes, la Norvège, le Panama,
le Viet Nam, la Suisse, l’Australie et l’Ouganda. Nous saluons tout spécialement le Gouvernement de la Norvège
du soutien indéfectible qu’il a procuré tout au long de l’entreprise.
Vicente Barros et Christopher B. Field Qin Dahe et Thomas F. Stocker
Coprésidents du Groupe de travail II du GIEC Coprésidents du Groupe de travail I du GIEC
vii
Table des matières
Avant-propos ......................................................................................................................................... iii
Préface .................................................................................................................................................... v
Résumé à l’intention des décideurs .......................................................................................................1
A. Contexte ..................................................................................................................................................................2
B. Données d’observation concernant l’exposition, la vulnérabilité, les extrêmes climatiques,
les impacts et les pertes occasionnées par les catastrophes ...............................................................................6
C. Gestion des risques de catastrophes et adaptation au changement climatique: les extrêmes
climatiques dans le passé .......................................................................................................................................8
D. Projections concernant les extrêmes climatiques, les impacts et les pertes occasionnées par
les catastrophes ....................................................................................................................................................10
E. Gérer les nouveaux risques d’extrêmes climatiques et de catastrophes ............................................................ 15
Summaries
SPM Résumé à l’intention
des décideurs
Rédaction:
Simon K. Allen (Suisse), Vicente Barros (Argentine), Ian Burton (Canada),
Diarmid Campbell-Lendrum (Royaume-Uni), Omar-Dario Cardona (Colombie),
Susan L. Cutter (États-Unis d’Amérique), O. Pauline Dube (Botswana),
Kristie L. Ebi (États-Unis d’Amérique), Christopher B. Field (États-Unis d’Amérique),
John W. Handmer (Australie), Padma N. Lal (Australie), Allan Lavell (Costa Rica),
Katharine J. Mach (États-Unis d’Amérique), Michael D. Mastrandrea (États-Unis
d’Amérique), Gordon A. McBean (Canada), Reinhard Mechler (Allemagne),
Tom Mitchell (Royaume-Uni), Neville Nicholls (Australie), Karen L. O’Brien (Norvège),
Taikan Oki (Japon), Michael Oppenheimer (États-Unis d’Amérique),
Mark Pelling (Royaume-Uni), Gian-Kasper Plattner (Suisse),
Roger S. Pulwarty (États-Unis d’Amérique), Sonia I. Seneviratne (Suisse),
Thomas F. Stocker (Suisse), Maarten K. van Aalst (Pays-Bas), Carolina S. Vera (Argentine),
Thomas J. Wilbanks (États-Unis d’Amérique)
Résumé à référencer comme suit:
GIEC, 2012: Résumé à l’intention des décideurs. In: Gestion des risques de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les
besoins de l’adaptation au changement climatique [sous la direction de Field, C.B., V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken,
K.L. Ebi, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, G.-K. Plattner, S.K. Allen, M. Tignor et P.M. Midgley]. Rapport spécial des Groupes de
travail I et II du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. Cambridge University Press, Cambridge,
Royaume-Uni et New York (État de New York), États-Unis d’Amérique, pp. 1 à 20.
1
2
Résumé à l’intention des décideurs
A. Contexte
Le Résumé à l’intention des décideurs reprend les principales conclusions du Rapport spécial sur la gestion des risques
de catastrophes et de phénomènes extrêmes pour les besoins de l’adaptation au changement climatique (SREX). Les
auteurs du Rapport ont évalué les textes scientifiques traitant d’un éventail de questions, des liens entre l’évolution du
climat et les phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes (les «extrêmes climatiques») aux répercussions de
ces phénomènes sur la société et le développement durable. L’analyse a porté sur les interactions des facteurs climatiques,
environnementaux et humains qui peuvent occasionner des dommages et des catastrophes, sur les possibilités
de gérer les risques associés à de tels dommages et catastrophes et sur le rôle majeur que les facteurs indépendants du
climat jouent dans l’ampleur des impacts. Les notions essentielles dont il est question dans le Rapport SREX sont définies
dans l’encadré SPM.1.
La nature et la gravité des impacts d’un extrême climatique dépendent du phénomène lui-même, mais aussi de l’exposition
et de la vulnérabilité face au danger. Dans le Rapport, on parle de catastrophe lorsque les impacts indésirables
produisent des dommages de grande ampleur et perturbent gravement le fonctionnement normal d’une population ou
d’une société. Les extrêmes climatiques, l’exposition et la vulnérabilité sont fonction d’une large palette de facteurs,
dont le changement climatique d’origine anthropique, la variabilité naturelle du climat et le développement socio-économique
(figure SPM.1). Par la gestion des risques de catastrophes et l’adaptation à l’évolution du climat, on vise à
réduire l’exposition et la vulnérabilité tout en augmentant la résilience à l’égard des répercussions que pourraient avoir
Figure SPM.1 | Notions essentielles dont il est question dans le Rapport SREX. Le Rapport analyse comment l’exposition et la vulnérabilité aux phénomènes météorologiques et climatiques
déterminent les conséquences et la probabilité d’une catastrophe (le risque de catastrophe). Il évalue l’incidence de la variabilité naturelle et de l’évolution anthropique du climat
sur les extrêmes et autres phénomènes météorologiques et climatiques susceptibles de contribuer aux catastrophes, ainsi que l’exposition et la vulnérabilité des sociétés humaines et
des écosystèmes naturels. Il analyse également les effets du développement sur l’évolution de l’exposition et de la vulnérabilité, ses conséquences sur les risques de catastrophes et les
interactions entre catastrophes et développement. Le Rapport examine comment la gestion des risques de catastrophes et l’adaptation au changement climatique peuvent atténuer
l’exposition et la vulnérabilité aux phénomènes météorologiques et climatiques, et donc réduire la probabilité d’une catastrophe, tout en renforçant la résilience aux risques qu’il est
impossible d’éliminer. D’autres processus importants n’entraient pas dans le cadre du Rapport, par exemple les répercussions du développement sur les émissions de gaz à effet de
serre et sur l’évolution anthropique du climat, ou les possibilités d’atténuer le changement climatique imputable aux activités humaines. [1.1.2, Figure 1-1]
Émissions de gaz à effet de serre
Vulnérabilité
Exposition
Phénomènes
météorologiques
et climatiques
RISQUE DE
CATASTROPHE
Évolution
d’origine
anthropique
Gestion des
risques de
catastrophes
Adaptation
au changement
climatique
Catastrophe
Variabilité
naturelle
CLIMAT DÉVELOPPEMENT
3
Résumé à l’intention des décideurs
les extrêmes climatiques, sachant qu’il est impossible d’éliminer tout risque (figure SPM.2). L’atténuation du changement
climatique n’est pas le thème central du Rapport; toutefois, les mesures d’adaptation et d’atténuation peuvent se
compléter et réduire sensiblement les risques encourus. [SYR AR4, 5.3]
Le Rapport assimile les perspectives de plusieurs branches de la recherche, historiquement distinctes, qui étudient les
aspects scientifiques du climat, ses incidences, l’adaptation à son évolution et la gestion des risques de catastrophes.
Ces milieux scientifiques, dont les points de vue, le vocabulaire , les méthodes de travail et les objectifs diffèrent,
apportent tous des contributions importantes à la description de l’état actuel des connaissances et des lacunes qu’elles
comportent. Nombre de résultats fondamentaux de l’évaluation se situent à la jonction de ces domaines divers, comme
le montre le tableau SPM.1. Les auteurs ont employé la terminologie type présentée dans l’encadré SPM.2 en vue d’exprimer
sans équivoque la confiance attachée aux conclusions du Rapport. Les informations sur lesquelles s’appuient les
principaux paragraphes du Résumé à l’intention des décideurs se trouvent dans les sections indiquées entre crochets.
Stratégies d’adaptation et de gestion des risques de catastrophes face au changement climatique
Stratégies
Réduction de l’exposition
Transfert et partage
des risques
Augmentation
de la résilience à l’égard
des nouveaux risques
Préparation, intervention
et relèvement
Transformation
Réduction
de la vulnérabilité
Figure SPM.2 | Stratégies d’adaptation et de gestion des risques de catastrophes visant à réduire et à maîtriser les risques dans un climat en évolution. Le Rapport évalue une grande
variété d’approches complémentaires susceptibles d’atténuer les risques d’extrêmes climatiques et de catastrophes et de renforcer la résilience aux risques qui persistent et évoluent
au fil du temps. Ces stratégies peuvent se chevaucher et être mises en oeuvre simultanément. [6.5, Figure 6-3, 8.6]
Résumé à l’intention des décideurs
4
Encadré SPM.1 | Notions essentielles
Les notions ci après, définies dans le glossaire SREX1, sont employées tout au long du Rapport.
Changement climatique: Variation de l’état du climat, que l’on peut caractériser (par exemple au moyen de tests statistiques) par des modifications
de la moyenne et/ou de la variabilité de ses propriétés et qui persiste pendant une longue période, généralement pendant des décennies ou plus. Les
changements climatiques peuvent être dus à des processus internes naturels, à des forçages externes ou à des changements anthropiques persistants
dans la composition de l’atmosphère ou dans l’utilisation des terres.2
Extrême climatique (phénomène météorologique ou climatique extrême): Fait qu’une variable météorologique ou climatique prend une
valeur située au-dessus (ou au-dessous) d’un seuil proche de la limite supérieure (ou inférieure) de la plage des valeurs observées pour cette variable.
Par souci de simplicité, cette expression est utilisée pour désigner les phénomènes extrêmes à la fois météorologiques et climatiques. La définition complète
est donnée à la section 3.1.2.
Exposition: Présence de personnes, de moyens de subsistance, de ressources et de services environnementaux, d’éléments d’infrastructure ou de biens
économiques, sociaux ou culturels dans un lieu susceptible de subir des dommages.
Vulnérabilité: Propension ou prédisposition à subir des dommages.
Catastrophe: Grave perturbation du fonctionnement normal d’une population ou d’une société due à l’interaction de phénomènes physiques
dangereux avec des conditions de vulnérabilité sociale, qui provoque sur le plan humain, matériel, économique ou environnemental de vastes effets
indésirables nécessitant la prise immédiate de mesures pour répondre aux besoins humains essentiels et exigeant parfois une assistance extérieure pour
le relèvement.
Risque de catastrophe: Probabilité que surviennent, au cours d’une période donnée, de graves perturbations du fonctionnement normal d’une population
ou d’une société dues à l’interaction de phénomènes physiques dangereux avec des conditions de vulnérabilité sociale, qui provoque sur le plan
humain, matériel, économique ou environnemental de vastes effets indésirables nécessitant la prise immédiate de mesures pour répondre aux besoins
humains essentiels et exigeant parfois une assistance extérieure pour le relèvement.
Gestion des risques de catastrophes: Action d’élaborer, de mettre en oeuvre et d’évaluer des stratégies, politiques et mesures destinées à mieux
comprendre les risques de catastrophes, à favoriser la réduction et le transfert de ces risques et à promouvoir l’amélioration constante de la préparation
à une catastrophe, des réponses à y apporter et du rétablissement postérieur, dans le but explicite de renforcer la protection des personnes, leur bienêtre,
la qualité de vie, la résilience et le développement durable.
Adaptation: Pour les systèmes humains, démarche d’ajustement au climat actuel ou attendu, ainsi qu’à ses conséquences, de manière à en atténuer
les effets préjudiciables et à en exploiter les effets bénéfiques. Pour les systèmes naturels, démarche d’ajustement au climat actuel ainsi qu’à ses conséquences;
l’intervention humaine peut faciliter l’adaptation au climat attendu.
Résilience: Capacité que présentent un système et ses éléments constitutifs d’anticiper, d’absorber, ou de supporter les effets d’un phénomène dangereux,
ou de s’en relever, avec rapidité et efficacité, y compris par la protection, la remise en état et l’amélioration de ses structures et fonctions de base.
Transformation: Modification des attributs fondamentaux d’un système (y compris les systèmes de valeurs, les cadres réglementaires, législatifs ou
administratifs, les institutions financières et les systèmes technologiques et biologiques).
––––––––––––––
1 Plusieurs définitions diffèrent, par leur portée ou leur orientation, de celles adoptées pour le quatrième Rapport d’évaluation et d’autres rapports du GIEC, en raison de la diversité des milieux
qui ont contribué au présent Rapport et des progrès qui ont été accomplis par la science.
2 Cette définition est différente de celle utilisée par la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques qui définit les changements climatiques comme des «changements
qui sont attribués directement ou indirectement à une activité humaine altérant la composition de l’atmosphère mondiale et qui viennent s’ajouter à la variabilité naturelle du climat observée
au cours de périodes comparables». La CCNUCC fait ainsi une distinction entre les changements climatiques attribuables aux activités humaines qui altèrent la composition de l’atmosphère et
la variabilité du climat qui est due à des causes naturelles.
5
Résumé à l’intention des décideurs
L’exposition et la vulnérabilité sont des déterminants
clés du risque de catastrophe et des
impacts lorsque le risque se matérialise. [1.1.2,
1.2.3, 1.3, 2.2.1, 2.3, 2.5] Par exemple, un cyclone
tropical a des conséquences très différentes selon
l’endroit et le moment où il atteint les côtes. [2.5.1,
3.1, 4.4.6] De même, une vague de chaleur a une
incidence très variable sur les populations selon
leur degré de vulnérabilité. [Encadré 4-4, 9.2.1]
Un phénomène météorologique ou climatique
extrême peut avoir de lourdes répercussions sur les
systèmes humains, écologiques ou physiques. Des
phénomènes de moindre ampleur peuvent aussi
avoir des conséquences catastrophiques si l’exposition
et la vulnérabilité sont élevées [2.2.1, 2.3,
2.5] ou si les événements ou leurs effets s’ajoutent
les uns aux autres. [1.1.2, 1.2.3, 3.1.3] Ainsi, une
chaleur extrême et une faible humidité pendant
une période de sécheresse augmentent les risques
d’incendies incontrôlés. [Encadré 4-1, 9.2.2]
Les phénomènes météorologiques et climatiques,
extrêmes ou non, conditionnent
la vulnérabilité à l’égard des phénomènes
extrêmes futurs en modifiant la résilience, la
capacité de résister et les moyens de s’adapter.
[2.4.3] Les effets cumulés des catastrophes,
notamment à l’échelon local et infranational,
peuvent amputer considérablement les moyens
de subsistance, les ressources disponibles et la
capacité qu’ont les sociétés et les populations de
se préparer et de réagir aux catastrophes à venir.
[2.2, 2.7]
L’évolution du climat modifie la fréquence,
l’intensité, l’étendue, la durée et le moment
d’apparition des phénomènes météorologiques
et climatiques extrêmes, et peut porter
ces phénomènes à des niveaux sans précédent.
La modification des extrêmes peut être liée
à un changement de la moyenne, la variance ou la
forme de la distribution de probabilité, ou encore
de ces trois paramètres à la fois (figure SPM.3). Il arrive que certains extrêmes climatiques (la sécheresse, par exemple)
découlent d’une succession de phénomènes météorologiques ou climatiques qui, considérés individuellement, n’ont pas
un caractère extrême. Un grand nombre de phénomènes météorologiques ou climatiques extrêmes restent le fait de la
variabilité naturelle du climat, qui continuera à influencer les extrêmes futurs, outre l’effet du changement climatique
d’origine anthropique. [3.1]
Sans le changement
climatique
Avec le changement
climatique
extrêmement
froid
extrêmement
chaud
froid chaud
Probabilité d’occurrence Probabilité d’occurrence Probabilité d’occurrence
moins
extrêmement
froid
de temps
plus
extrêmement
froid
de temps
moins
froid
de temps
quasi constant
extrêmement
froid
temps
quasi constant
froid
temps
plus
extrêmement
chaud
de temps
plus
extrêmement
chaud
de temps
plus
extrêmement
chaud
de temps
plus
froid
de temps
plus
chaud
de temps
plus
chaud
de temps
plus
chaud
de temps
a)
b)
c)
Décalage de la moyenne
Augmentation de la variabilité
Modification de la symétrie
Moyenne:
Sans et avec le changement climatique
Figure SPM.3 | Effet sur les valeurs extrêmes de l’évolution de la distribution
des températures. Diverses modifications de la distribution des températures,
entre le climat actuel et futur, et leur incidence sur les valeurs extrêmes de la
distribution: a) Effet d’un simple décalage de l’ensemble de la distribution vers
des valeurs plus élevées; b) Effet d’une augmentation de la variabilité des températures,
sans décalage de la moyenne; c) Effet d’une modification de la forme
de la distribution, en l’occurrence d’un changement de symétrie vers les valeurs
plus élevées. [Figure 1-2, 1.2.2]
e
6
Résumé à l’intention des décideurs
B. Données d’observation concernant l’exposition,
la vulnérabilité, les extrêmes climatiques, les impacts et
les pertes occasionnées par les catastrophes
Les conséquences des extrêmes climatiques et la possibilité de catastrophe dépendent des extrêmes eux-mêmes et de
l’exposition et la vulnérabilité des systèmes humains et naturels. Les variations observées dans les extrêmes climatiques
traduisent l’incidence du changement climatique d’origine anthropique et de la variabilité naturelle du climat; l’évolution
de l’exposition et de la vulnérabilité s’explique par des facteurs climatiques et non climatiques.
Exposition et vulnérabilité
L’exposition et la vulnérabilité fluctuent dans le temps et dans l’espace en fonction de paramètres économiques,
sociaux, géographiques, démographiques, culturels, institutionnels, politiques et environnementaux
(degré de confiance élevé). [2.2, 2.3, 2.5] Les personnes et les populations sont plus ou moins exposées et vulnérables
selon les inégalités exprimées par le niveau de richesse et d’instruction, les handicaps éventuels ou l’état de
santé, ainsi que selon le sexe, l’âge, la classe et d’autres particularités sociales et culturelles. [2.5]
Le type d’habitat, l’urbanisation et l’évolution des conditions socio-économiques ont contribué aux tendances
observées de l’exposition et de la vulnérabilité aux extrêmes climatiques (degré de confiance élevé).
[4.2, 4.3.5] Par exemple, les établissements humains implantés sur le littoral, y compris dans les petites îles et les grands
deltas, ou dans les montagnes sont exposés et vulnérables face aux extrêmes climatiques, dans les nations développées
comme dans le monde en développement, bien qu’à des degrés divers d’une région et d’un pays à l’autre. [4.3.5, 4.4.3,
4.4.6, 4.4.9, 4.4.10] L’urbanisation rapide et l’expansion des mégapoles, dans les pays en développement notamment,
ont créé des groupes extrêmement vulnérables, en particulier par suite d’un habitat non structuré et d’une gestion des
terres inadéquate (large concordance, degré d’évidence élevé). [5.5.1] Voir également les études de cas 9.2.8 et 9.2.9.
Parmi les populations vulnérables figurent aussi les réfugiés, les personnes déplacées à l’intérieur de leur propre pays et
les habitants de zones marginales. [4.2, 4.3.5]
Extrêmes climatiques et impacts
Les observations effectuées depuis 1950 indiquent que certaines valeurs extrêmes changent. Le degré de
confiance attaché à ces changements dépend de la qualité et de la quantité des données disponibles et de
l’existence d’analyses de ces données, qui varient selon la région et l’extrême en cause. Le fait d’attribuer
un «faible degré de confiance» aux changements observés d’une variable particulière, à l’échelle régionale
ou mondiale, n’implique ni n’exclut la possibilité d’une évolution de cette variable. Les phénomènes extrêmes
étant rares par définition, on dispose de données limitées pour apprécier leur variation en fréquence ou en intensité.
Plus un phénomène est rare, plus il est difficile d'en déceler les changements à long terme. Les tendances dans l’évolution
d’un extrême climatique donné à l’échelle du globe peuvent être plus fiables (températures extrêmes, par exemple)
ou moins fiables (sécheresse, etc.) que les tendances régionales, selon l’uniformité géographique de l’évolution de cette
valeur. Les paragraphes qui suivent traitent plus en détail de différents extrêmes climatiques, à partir des observations
effectuées depuis 1950. [3.1.5, 3.1.6, 3.2.1]
Il est très probable que le nombre de journées et de nuits froides3 a globalement diminué et que le nombre de journées et
de nuits chaudes3 a globalement augmenté à l’échelle de la planète, c’est-à-dire sur la plupart des terres émergées pour
lesquelles on détient suffisamment de données. Il est probable que ces changements sont également survenus à l’échelle
continentale en Amérique du Nord, en Europe et en Australie. La tendance à la hausse des températures quotidiennes
extrêmes bénéficie d’un degré de confiance moyen pour une grande partie de l’Asie. En ce qui concerne l’Afrique et l’Amérique
du Sud, le degré de confiance est faible à moyen suivant la région considérée. On estime avec un degré de confiance
moyen que la durée ou le nombre de périodes chaudes, ou de vagues de chaleur3, a progressé dans un grand nombre
(mais pas la totalité) des régions du globe sur lesquelles on dispose de données suffisantes. [3.3.1, Tableau 3-2]
––––––––––––––
3 Le glossaire SREX donne la définition des termes journée froide / nuit froide, journée chaude / nuit chaude, période chaude – vague de chaleur.
7
Résumé à l’intention des décideurs
Des tendances statistiquement significatives quant au nombre d’épisodes de fortes précipitations existent dans certaines
régions. Il est probable que davantage de régions ont connu des augmentations plutôt que des diminutions, bien
que les tendances divergent fortement d’une région et d’une sous-région à l’autre. [3.3.2]
Un faible degré de confiance est accordé à toute augmentation observée à long terme (40 ans ou plus) de l’activité
cyclonique dans les zones tropicales (intensité, fréquence, durée), si l’on prend en considération l’évolution des capacités
d’observation. Il est probable que les principales trajectoires des tempêtes extratropicales se sont déplacées vers les
pôles dans les deux hémisphères. Les tendances observées relativement aux phénomènes de faible étendue, telles les
tornades et les tempêtes de grêle, bénéficient d’un faible degré de confiance en raison de l’hétérogénéité des données
et des limites que présentent les systèmes de surveillance. [3.3.2, 3.3.3, 3.4.4, 3.4.5]
On estime avec un degré de confiance moyen que certaines régions ont subi des sécheresses plus intenses et plus longues,
notamment en Europe méridionale et en Afrique de l’Ouest, tandis que le phénomène est devenu moins fréquent,
moins intense ou plus court ailleurs, par exemple dans le centre de l’Amérique du Nord et dans le Nord-Ouest de l’Australie.
[3.5.1]
L’évolution de l’ampleur et de la fréquence des crues imputable au climat bénéficie à l’échelon régional d’un degré
d’évidence faible à moyen, parce que les relevés effectués aux stations de mesure du niveau sont limités dans le temps
et dans l’espace, et parce qu’il est impossible de déterminer la contribution des changements survenus dans l’aménagement
et l’utilisation des terres. En outre, la concordance est faible à ce propos et, par conséquent, on ne peut lui
accorder qu’un faible degré de confiance à l’échelle du globe, même pour ce qui est du signe de tels changements.
[3.5.2]
Il est probable que l’élévation du niveau moyen de la mer s’est accompagnée d’un accroissement des valeurs extrêmes
atteintes par les hautes eaux côtières. [3.5.3]
On a des raisons de penser que certains extrêmes ont varié sous l’effet des activités humaines, notamment
en raison de la hausse des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Il est probable que les
influences d’origine anthropique ont entraîné une élévation des températures minimales et maximales quotidiennes
sur la planète. On estime avec un degré de confiance moyen qu’elles ont contribué à l’intensification des précipitations
extrêmes à l’échelle du globe. Il est probable que les activités humaines ont favorisé l’accroissement des niveaux
extrêmes des hautes eaux côtières dû à l’élévation du niveau moyen de la mer. L’attribution à une influence humaine
de tout changement décelable dans l’activité des cyclones tropicaux ne bénéficie que d’un faible degré de confiance,
pour diverses raisons: incertitudes qui entachent les relevés historiques, compréhension imparfaite des mécanismes
physiques qui lient les paramètres des cyclones tropicaux au changement climatique et degré de variabilité de l’activité
cyclonique. Il est délicat d’attribuer un phénomène extrême donné au changement climatique d’origine anthropique.
[3.2.2, 3.3.1, 3.3.2, 3.4.4, 3.5.3, Table 3-1]
Pertes occasionnées par les catastrophes
Les dommages économiques provoqués par les catastrophes liées au temps et au climat se sont accrus,
mais de façon très variable d’une zone et d’une année à l’autre (degré de confiance élevé, reposant sur une
large concordance et un degré d’évidence moyen). Les pertes imputables ces dernières décennies aux conditions
météorologiques et climatiques se répartissent de manière inégale et correspondent essentiellement à la valeur des
biens directement endommagés. Les dommages annuels estimés depuis 1980 vont de quelques milliards de dollars É. U.
à plus de 200 milliards (en dollars de 2010), les dégâts les plus lourds ayant été déplorés en 2005, année de l’ouragan
Katrina. Ces estimations se situent à la limite inférieure car il est difficile de chiffrer, d’assortir d’une valeur monétaire
et, par conséquent, de prendre en compte de nombreux impacts, telle la perte de vies humaines, de patrimoine culturel
ou de services procurés par les écosystèmes. Les répercussions sur l’économie parallèle ou souterraine et les effets économiques
indirects sont considérables à certains endroits et dans certains secteurs, mais ils sont rarement inclus dans
les estimations officielles. [4.5.1, 4.5.3, 4.5.4]
8
Résumé à l’intention des décideurs
Les pertes économiques, assurées ou non, dues aux catastrophes d’origine météorologique, climatique et
géophysique4 sont plus vastes dans les pays développés. Les taux de mortalité et les pertes économiques
en proportion du produit intérieur brut (PIB) sont plus élevés dans les pays en développement (degré de
confiance élevé). Entre 1970 et 2008, au-delà de 95 % des décès provoqués par les catastrophes naturelles sont survenus
dans le monde en développement. Ce sont les pays à revenu intermédiaire dont la base d’actifs s’étend rapidement
qui ont payé le plus lourd tribut. Au cours de la période 2001-2006, les pays à revenu intermédiaire ont subi des pertes de
l’ordre de 1 % de leur PIB, chiffre qui s’établissait à 0,3 % environ pour les pays à faible revenu et à moins de 0,1 % pour
les pays à revenu élevé (faible degré d’évidence). Les petits pays exposés, en particulier les petits États insulaires en développement,
ont éprouvé des pertes massives en proportion de leur PIB; la moyenne de la période 1970-2010, incluant les
années où il n’y a pas eu de catastrophe, excédait souvent 1 % et atteignait 8 % dans les pires cas. [4.5.2, 4.5.4]
L’exposition accrue des personnes et des biens est la principale cause de la hausse durable des pertes économiques
occasionnées par les catastrophes liées au temps et au climat (degré de confiance élevé). Les
tendances que présentent les pertes à long terme, compte dûment tenu de l’augmentation de la richesse
et de l’accroissement de la population, n’ont pas été attribuées au changement climatique, sans qu’une
contribution du climat ne soit pour autant exclue (large concordance, degré d’évidence moyen). Ces conclusions
sont affaiblies par les limites que présentent les études publiées à ce jour. Il n’est pas assez tenu compte de la
vulnérabilité, qui est pourtant un facteur déterminant de l’ampleur des dommages. Les autres faiblesses concernent: i)
les données disponibles, la plupart se bornant aux secteurs économiques classiques des pays développés, et ii) le type
de dangers étudiés, généralement les cyclones, alors qu’on accorde un faible degré de confiance aux tendances que
présente ce phénomène et à l’attribution de ces changements aux activités humaines. Deux autres aspects viennent
restreindre la portée de la deuxième conclusion: iii) les méthodes employées pour corriger la valeur des pertes au fil du
temps, et iv) la durée pendant laquelle les éléments ont été observés. [4.5.3]
C. Gestion des risques de catastrophes et adaptation au changement
climatique: les extrêmes climatiques dans le passé
L’analyse des extrêmes climatiques qui sont survenus dans le passé aide à préciser les stratégies efficaces pour gérer les
risques de catastrophes et s’adapter aux dangers.
La gravité des impacts dépend fortement du degré d’exposition et de vulnérabilité aux extrêmes climatiques
(degré de confiance élevé). [2.1.1, 2.3, 2.5]
Les risques de catastrophes dépendent fortement de l’exposition et de la vulnérabilité (degré de confiance
élevé). [2.5] Il est indispensable de comprendre la nature pluridimensionnelle de l’exposition et de la vulnérabilité
pour déterminer comment les phénomènes liés au temps et au climat concourent aux catastrophes et pour élaborer et
mettre en oeuvre des stratégies efficaces d’adaptation et de gestion des risques. [2.2, 2.6] La réduction de la vulnérabilité
constitue un élément central commun à l’adaptation et à la gestion des risques de catastrophes. [2.2, 2.3]
Les pratiques et politiques de développement, et leurs résultats, façonnent dans une large mesure les risques
de catastrophes et les augmentent en cas d’inadéquation (degré de confiance élevé). [1.1.2, 1.1.3] Un niveau
élevé d’exposition et de vulnérabilité découle souvent d’un développement inapproprié, par exemple de la détérioration de
l’environnement, d’une urbanisation rapide et anarchique dans des zones dangereuses, de problèmes de gouvernance ou
de moyens de subsistance insuffisants pour les populations démunies. [2.2.2, 2.5] Les interrelations grandissantes à l’échelle
planétaire et l’interdépendance des systèmes économiques et écologiques peuvent avoir des effets contraires, c’est-à-dire
atténuer ou aggraver la vulnérabilité et les risques de catastrophes. [7.2.1] Le meilleur moyen de gérer les risques de catastrophes
à l’échelle d’un pays consiste à intégrer ces risques dans les plans sectoriels et les programmes de développement
nationaux et à adopter des stratégies d’adaptation au changement climatique, en veillant à ce que ces plans, programmes et
stratégies se traduisent par des mesures concrètes au profit des zones et groupes vulnérables. [6.2, 6.5.2]
––––––––––––––
4 Les pertes économiques et humaines présentées dans ce paragraphe découlent toutes de catastrophes liées à un phénomène météorologique, climatique ou géophysique.
9
Résumé à l’intention des décideurs
L’insuffisance de données sur les catastrophes et sur la réduction des risques de catastrophes à l’échelon
local peut freiner l’atténuation de la vulnérabilité à ce niveau (large concordance, degré d’évidence moyen).
[5.7] Il est rare que les systèmes nationaux de gestion des risques de catastrophes et les mesures qui les accompagnent
tiennent expressément compte des changements attendus dans l’exposition, la vulnérabilité et les extrêmes climatiques,
et des incertitudes que présentent ces projections. [6.6.2, 6.6.4]
Les inégalités influent sur la capacité de résister et de s’adapter à l’échelon local et rendent difficiles la gestion
des risques et l’adaptation, de l’échelon local à l’échelon national (large concordance, degré d’évidence
élevé). Ces inégalités correspondent à des écarts sur le plan socio-économique, démographique et sanitaire, ainsi
qu’à des différences en matière de gouvernance, de moyens de subsistance, de droits et d’autres facteurs. [5.5.1, 6.2]
Elles existent aussi entre pays: les pays développés détiennent en général des moyens financiers et institutionnels plus
larges que les pays en développement; ils peuvent donc prendre des mesures spécifiques pour faire face et s’adapter
avec efficacité aux changements prévus dans l’exposition, la vulnérabilité et les extrêmes climatiques. Tous les pays ont
néanmoins de la difficulté à évaluer ces changements, à les comprendre et à y réagir. [6.3.2, 6.6]
Une aide humanitaire est souvent nécessaire lorsqu’aucune mesure de réduction des risques de catastrophes
n’a été adoptée ou lorsque les dispositions prises sont inadéquates (large concordance, degré
d’évidence élevé). [5.2.1] Les petits États ou les États dont l’économie est peu diversifiée ont beaucoup de mal à procurer
les services d’intérêt général associés à la gestion des risques de catastrophes, à éponger les pertes occasionnées
par les extrêmes climatiques et à participer aux opérations de secours et de reconstruction. [6.4.3]
Le relèvement et la reconstruction après une catastrophe sont l’occasion de prendre des mesures propres
à réduire les risques d’origine météorologique et climatique et de renforcer la capacité d’adaptation (large
concordance, degré d’évidence élevé). La priorité donnée à la reconstruction rapide des maisons et des infrastructures
et à la réhabilitation des moyens de subsistance conduit souvent à recréer, voire à accentuer, les vulnérabilités déjà
présentes et empêche d’infléchir les politiques et plans d’aménagement à long terme dans le sens d’un renforcement de
la résilience et d’un développement durable. [5.2.3] Voir également l’analyse exposée dans les sections 8.4.1 et 8.5.2.
Les mécanismes de répartition et de transfert des risques à l’échelle locale, nationale, régionale et mondiale
sont susceptibles d’accroître la résilience à l’égard des extrêmes climatiques (degré de confiance moyen).
Citons par exemple les mécanismes plus ou moins structurés de répartition des risques, la micro-assurance, l’assurance,
la réassurance et la mise en commun des risques nationaux, régionaux et mondiaux. [5.6.3, 6.4.3, 6.5.3, 7.4] Ces dispositions
sont propices à la réduction des risques de catastrophes et à l’adaptation au changement climatique parce
qu’elles donnent les moyens de financer l’assistance, la reconstitution des moyens de subsistance et la reconstruction,
atténuent la vulnérabilité, permettent de savoir comment réduire les risques et incitent à oeuvrer dans ce sens. [5.5.2,
6.2.2] Dans certaines situations toutefois, elles peuvent freiner la réduction des risques de catastrophes. [5.6.3, 6.5.3,
7.4.4] Le recours aux mécanismes structurés de répartition et de transfert des risques est plus ou moins important selon
la région et le danger concernés. [6.5.3] Voir également l’étude de cas 9.2.13.
Il est très important de prêter attention à la dynamique temporelle et spatiale de l’exposition et de la
vulnérabilité; en effet, les stratégies et politiques d’adaptation et de gestion des risques de catastrophes
peuvent être efficaces à court terme, mais amplifier l’exposition et la vulnérabilité à plus longue échéance
(large concordance, degré d’évidence moyen). Par exemple, les réseaux de digues diminuent l’exposition en
assurant une protection immédiate contre les inondations, mais elles encouragent aussi une colonisation susceptible
d’accentuer les risques au fil du temps. [2.4.2, 2.5.4, 2.6.2] Voir également l’analyse exposée dans les sections 1.4.3,
5.3.2 et 8.3.1.
Les systèmes nationaux conditionnent la capacité des pays à relever les défis posés par les changements
observés et attendus dans l’exposition, la vulnérabilité et les extrêmes météorologiques et climatiques
(large concordance, degré d’évidence élevé). Les systèmes efficaces rassemblent une multitude d’acteurs (gouvernements
nationaux et territoriaux, secteur privé, milieux de la recherche et société civile, incluant les organisations
locales) qui jouent des rôles différents mais complémentaires dans la gestion des risques, selon leurs fonctions et capacités.
[6.2]
10
Résumé à l’intention des décideurs
Il serait bénéfique sur tous les plans d’intégrer plus étroitement la gestion des risques de catastrophes
et l’adaptation au changement climatique, et d’inclure ces deux démarches dans les politiques et pratiques
locales, infranationales, nationales et internationales de développement (large concordance, degré
d’évidence moyen). [5.4, 5.5, 5.6, 6.3.1, 6.3.2, 6.4.2, 6.6, 7.4] Il est de plus en plus largement admis à l’échelon
international que la prise en considération du bien-être de la population, de la qualité de vie, des besoins d’infrastructure
et des moyens de subsistance, conjuguée à une approche multidanger de la planification et de la prévention des
catastrophes à brève échéance, facilite une adaptation aux extrêmes climatiques à long terme. [5.4, 5.5, 5.6, 7.3] Les
stratégies et politiques sont d’autant plus efficaces qu’elles reconnaissent l’existence de multiples facteurs de perturbation,
de valeurs prioritaires différentes et de buts politiques en concurrence. [8.2, 8.3, 8.7]
D. Projections concernant les extrêmes climatiques, les
impacts et les pertes occasionnées par les catastrophes
Les effets que la variabilité naturelle du climat, le changement climatique d’origine anthropique et le développement
socio-économique auront sur l’exposition, la vulnérabilité et les extrêmes climatiques pourraient modifier les impacts de
ces extrêmes sur les systèmes naturels et humains et les possibilités de catastrophes.
Extrêmes climatiques et impacts
Le degré de confiance dans la projection d’une variation du sens et de l’ampleur des extrêmes climatiques
dépend de nombreux facteurs, dont le type d’extrême, la région et la saison, la quantité et la qualité
des données d’observation, la compréhension des processus sous-jacents et la fiabilité avec laquelle ces
derniers sont simulés dans les modèles. En règle générale, les changements attendus selon différents scénarios
d’émissions5 ne divergent pas fortement pour les deux ou trois prochaines décennies, mais les signaux sont assez
faibles en comparaison de la variabilité naturelle du climat sur la même période. Le signe même des changements est
incertain pour certains extrêmes climatiques. En ce qui concerne les variations prévues d’ici à la fin du XXIe siècle, l’incertitude
propre aux modèles ou les incertitudes liées aux scénarios d’émissions prennent une grande ampleur dans le
cas de certains extrêmes. On ne saurait exclure l’apparition de changements peu probables mais à fort impact dus au
dépassement de seuils climatiques mal compris, étant donné la nature mouvante et complexe du système climatique. Le
fait d’attribuer un «faible degré de confiance» aux projections d’un extrême particulier n’implique ni n’exclut la possibilité
d’une évolution de cette variable. Les évaluations ci-après de la probabilité et/ou du degré de confiance attachés
aux projections portent en principe sur le climat à la fin du XXIe siècle, par rapport à celui de la fin du siècle précédent.
[3.1.5, 3.1.7, 3.2.3, Encadré 3-2]
Les modèles prévoient une élévation prononcée des températures extrêmes d’ici à la fin du XXIe siècle. Il est
pratiquement certain que l’on observera à l’échelle du globe une augmentation en fréquence et en ordre de grandeur
des valeurs extrêmes des températures maximales quotidiennes et une diminution des valeurs extrêmes minimales
au cours du XXIe siècle. Il est très probable que la durée, la fréquence et/ou l’intensité des périodes chaudes ou des
vagues de chaleur s’accroîtront sur la majeure partie des terres émergées. Selon les scénarios d’émissions A1B et A2,
il est probable qu’une journée extrêmement chaude qui revient tous les 20 ans se répétera tous les 2 ans d’ici à la fin
du siècle dans la plupart des régions, à l’exception des hautes latitudes de l’hémisphère Nord où elle se reproduira
probablement tous les 5 ans (voir la figure SPM.4A). Avec le scénario B1, un événement qui réapparaît tous les 20 ans
surviendra probablement tous les 5 ans (et tous les 10 ans aux hautes latitudes de l’hémisphère Nord). Il est probable
que la valeur extrême de la température maximale quotidienne dont la période de retour est de 20 ans (autrement dit,
qui n’a été dépassée qu’une fois en moyenne entre 1981 et 2000) s’élèvera de 1 à 3 °C d’ici au milieu du XXIe siècle
et de 2 à 5 °C d’ici à la fin du XXIe siècle, selon la région et le scénario d’émission considérés (B1, A1B ou A2). [3.3.1,
3.1.6, Tableau 3-3, Figure 3-5]
––––––––––––––
5 Les scénarios d’émissions relatifs aux substances importantes sur le plan radiatif découlent des voies de développement socio-économique et technologique. Dans le présent
Rapport, on considère un sous-ensemble (B1, A1B, A2) des 40 scénarios décrits dans le Rapport spécial du GIEC sur les scénarios d’émissions (SRES), qui s’étendent
jusqu’en 2100 et ne prévoient pas de mesures supplémentaires relativement au climat. Couramment employés pour effectuer des projections, ils englobent une bonne part
mais non la totalité des concentrations d’équivalent-CO2 examinées dans le Rapport SRES.
11
Résumé à l’intention des décideurs
Figure SPM.4A | Périodes de retour prévues de la température maximale quotidienne qui a été dépassée une fois en moyenne au cours des 20 dernières années du XXe siècle (1981–2000). Le raccourcissement de la période de retour implique
une fréquence accrue des températures extrêmes (moins de temps entre deux événements, globalement). Les diagrammes en boîte montrent les résultats des projections sous forme de moyennes régionales à deux horizons temporels, soit
2046-2065 et 2081-2100, par rapport à la fin du XXe siècle et pour trois scénarios d’émissions du SRES (B1, A1B, A2) (voir la légende). Les résultats reposent sur 12 modèles du climat mondial qui contribuent à la troisième phase du Projet
de comparaison de modèles couplés (CMIP3). Le degré de concordance entre les modèles est indiqué par la taille des boîtes de couleur (dans lesquelles entrent 50 % des projections des modèles) et par la longueur des segments verticaux
(qui indiquent les projections maximales et minimales de tous les modèles). La légende montre les limites des régions. Les valeurs sont calculées uniquement pour les points terrestres. L’encadré «Globe» présente les résultats obtenus avec
l’ensemble des points de grille terrestres. [3.3.1, Figure 3-1, Figure 3-5]
2
18
24
7
17
3
6
26
22
9
15
5
1
10
23
25
14
4
11
16
13 19
8
21
12
20
Plage ensemble
modèles
Plage centrale
50 % modèles
Médiane
Scénarios: B1 A1B A2
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Période de retour (années)
Le raccourcissement de la période de retour implique une fréquence accrue des températures
extrêmes (voir soustitre).
Légende
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20 22
Alaska/N.-O. Canada - 1
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
E. Canada/Groenl./Isl. - 2
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
O. Amérique Nord - 3
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
C. Amérique Nord - 4
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
E. Amérique Nord - 5
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Amérique centrale/Mexique - 6
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Amazonie - 7
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
N.-E. Brésil - 8
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Côte O. Amérique Sud - 9
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S.-E. Amérique Sud - 10
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
31
24
23
N. Europe - 11
2046−65 2081−00
1
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20
C. Europe - 12
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S. Europe/Méditerranée - 13
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Sahara - 14
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
O. Afrique - 15
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
E. Afrique - 16
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S. Afrique - 17
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
N. Asie - 18
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
E. Asie - 22
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Plateau tibétain - 21
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
C. Asie - 20
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
O. Asie - 19
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S. Asie - 23
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S.-E. Asie - 24
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
N. Australie - 25
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
S. Australie/N.-Zélande - 26
2046−65 2081−00
1
2
5
10
20
Globe
(terres émergées)
l _·±
,.,
3
1' ! .a hr'
I
I I I
a
-±F
LE:
12
Résumé à l’intention des décideurs
Il est probable que la fréquence de fortes précipitations ou la part de ces dernières dans la pluviosité totale
augmentera au XXIe siècle dans de nombreuses régions du globe. Cela vaut surtout pour les hautes latitudes et
les zones tropicales et, en hiver, pour les latitudes moyennes de l’hémisphère Nord. Les fortes pluies qui accompagnent
les cyclones tropicaux augmenteront probablement avec le réchauffement de la planète. On estime avec un degré de
confiance moyen que, dans certaines régions, les fortes précipitations seront plus abondantes, en dépit d’une baisse
attendue de la pluviosité totale. Selon divers scénarios d’émissions (B1, A1B, A2), il est probable que les précipitations
maximales quotidiennes qui reviennent tous les 20 ans se répéteront tous les 5 à 15 ans d’ici à la fin du XXIe siècle dans
de nombreuses régions. Avec les scénarios d’émissions élevés (A1B et A2), le raccourcissement de la période de retour
est encore plus marqué dans la plupart des régions. Voir la figure SPM.4B. [3.3.2, 3.4.4, Tableau 3-3, Figure 3-7]
Il est probable que la vitesse moyenne du vent maximal associé aux cyclones tropicaux augmentera, mais
peut-être pas dans tous les bassins océaniques. Il est probable que la fréquence globale des cyclones tropicaux
diminuera ou restera presque la même. [3.4.4]
On estime avec un degré de confiance moyen que le nombre de cyclones extratropicaux diminuera en
moyenne dans les deux hémisphères. Tandis qu’on n’accorde qu’un faible degré de confiance aux projections géographiques
précises de l’activité cyclonique dans les zones extratropicales , il est attribué un degré de confiance moyen
au déplacement vers les pôles des trajectoires suivies par les tempêtes extratropicales. Les projections relatives aux
phénomènes de faible étendue, telles les tornades et les tempêtes de grêle, bénéficient d’un faible degré de confiance
parce que divers processus physiques concurrents pourraient infléchir les tendances et parce que les modèles climatiques
actuels ne simulent pas ce genre de phénomènes. [3.3.2, 3.3.3, 3.4.5]
On estime avec un degré de confiance moyen que la sécheresse s’intensifiera pendant le XXIe siècle au
cours de certaines saisons et dans plusieurs régions, en raison de la baisse de la pluviosité et/ou de la
hausse de l’évapotranspiration. Cela inclut le Sud de l’Europe et la région méditerranéenne, l’Europe centrale, le
centre de l’Amérique du Nord, l’Amérique centrale et le Mexique, le Nord-Est du Brésil et l’Afrique australe. Pour les
autres régions, on n’accorde qu’un faible degré de confiance aux résultats, faute de concordance dans les projections
touchant à l’évolution du phénomène (selon le modèle et l’indice de sécheresse utilisé). La divergence des définitions,
l’insuffisance des observations et l’impossibilité d’inclure dans les modèles tous les facteurs en jeu expliquent que les
projections de la sécheresse bénéficient seulement d’un degré de confiance moyen. Voir la figure SPM.5. [3.5.1, Tableau
3-3, Encadré 3-3]
L’évolution attendue des précipitations et des températures pourrait modifier les paramètres des crues
même si, globalement, on attribue un faible degré de confiance aux projections de changements dans les
crues fluviales. Le degré de confiance est faible parce que le degré d’évidence est lui-même faible et parce que les
causes des variations régionales sont complexes, bien qu’il existe des exceptions. On estime avec un degré de confiance
moyen (sur la base de raisonnements physiques) que l’augmentation des fortes précipitations contribuera à accroître
les inondations locales dans certains bassins ou régions. [3.5.2]
L’élévation du niveau moyen de la mer tendra très probablement à augmenter les valeurs extrêmes des
hautes eaux côtières. On estime avec un degré de confiance élevé que l’érosion du littoral, les inondations et d’autres
phénomènes qui frappent déjà certains secteurs se poursuivront en raison de la montée du niveau des mers, tous les
autres facteurs en cause étant stables par ailleurs. La contribution très probable de l’élévation du niveau moyen de la
mer à l’accroissement des valeurs extrêmes des hautes eaux côtières, alliée au renforcement probable de la vitesse
maximale des vents associés aux cyclones tropicaux, préoccupe particulièrement les petits États insulaires des zones
tropicales. [3.5.3, 3.5.5, Encadré 3-4]
On estime avec un degré de confiance élevé que les modifications affectant les vagues de chaleur, la fonte
des glaciers et/ou la dégradation du pergélisol auront des répercussions sur divers phénomènes des hautes
montagnes, tels que l’instabilité des pentes, les mouvements de masse et les crues provoquées par la
vidange soudaine de lacs glaciaires. De même, on estime avec un degré de confiance élevé que les changements
attendus dans les fortes pluies auront un impact sur les glissements de terrain dans certaines régions. [3.5.6]
13
Résumé à l’intention des décideurs
2 18
24
7
17
3
6
26
22
9
15
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23
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4
11
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13 19
8
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12
20
B1 A1B A2
2046−65 2081−00
3
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50
Plage complète
modèles
Plage centrale
50 % modèles
Médiane
Scénarios:
Période de retour (années)
Le raccourcissement de la période de retour implique une fréquence accrue des précipitations
extrêmes (voir sous-titre).
Légende
Globe
(terres émergées)
2046−65 2081−00
3
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20
50
2046−65 2081−00
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2046−65 2081−00
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2.4
2046−65 2081−00
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50
2046−65 2081−00
3
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2046−65 2081−00
3
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5
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2046−65 2081−00
3
5
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20
50
2046−65 2081−00
3
5
10
20
50
2046−65 2081−00
3
5
10
20
50
2046−65 2081−00
3
5
10
20
50
2.4
Alaska/N.-O. Canada - 1
E. Canada/Groenl./Isl. - 2
O. Amérique Nord - 3 C. Amérique Nord - 4 E. Amérique Nord - 5
Amérique centrale/Mexique - 6
Amazonie - 7
N.-E. Brésil - 8
Côte O. Amérique Sud - 9
S.-E. Amérique Sud - 10
N. Europe - 11
C. Europe - 12
S. Europe/Méditerranée - 13
Sahara - 14
O. Afrique - 15 E. Afrique - 16
S. Afrique - 17
N. Asie - 18
O. Asie - 19 C. Asie - 20 Plateau tibétain - 21 E. Asie - 22
S. Asie - 23
S.-E. Asie - 24
N. Australie - 25
S. Australie/N.-Zélande - 26
Figure SPM.4B | Périodes de retour prévues de la pluviosité quotidienne qui a été dépassée une fois en moyenne au cours des 20 dernières années du XXe siècle (1981–2000). Le raccourcissement de la période de retour implique une
fréquence accrue des précipitations extrêmes (moins de temps entre deux événements, globalement). Les diagrammes en boîte montrent les résultats des projections sous forme de moyennes régionales à deux horizons temporels, soit
2046-2065 et 2081-2100, par rapport à la fin du XXe siècle et pour trois scénarios d’émissions du SRES (B1, A1B, A2) (voir la légende). Les résultats reposent sur 14 modèles du climat mondial ayant contribué au projet CMIP3. Le degré de concordance
entre les modèles est indiqué par la taille des boîtes de couleur (dans lesquelles entrent 50 % des projections des modèles) et par la longueur des segments verticaux (qui indiquent les projections maximales et minimales de tous les
modèles). La légende montre les limites des régions. Les valeurs sont calculées uniquement pour les points terrestres. L’encadré «Globe» présente les résultats obtenus avec l’ensemble des points de grille terrestres. [3.3.2, Figure 3-1, Figure 3-7]
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14
Résumé à l’intention des décideurs
-0.6 -0.2 0 0.2 0.6
Écart-type Écart-type
-0.4 0.4 -0.75 -0.50 -0.25 0 0.25 0.50 0.75
2046 - 2065
Variation du nombre de jours secs consécutifs (JSC)
2046 - 2065
Anomalies de l’humidité du sol (AHS)
2081 - 2100 2081 - 2100
− Sécheresse + + Sécheresse −
Figure SPM.5 | Variation annuelle prévue de la sécheresse selon deux indices. Colonne de gauche: Variation du nombre maximal de jours secs consécutifs par an (JSC - précipitations
inférieures à 1 mm). Colonne de droite: Variation de l’humidité du sol (AHS - anomalies de l’humidité du sol). L’accentuation de la sécheresse est représentée par les couleurs jaune à
rouge, l’atténuation de la sécheresse par les couleurs vert à bleu. Les changements prévus sont exprimés en unités d’écart-type de la variabilité interannuelle au cours de trois périodes
de 20 ans (1980–1999, 2046–2065 et 2081–2100). Les variations sont présentées à deux horizons temporels, soit 2046–2065 et 2081–2100, par rapport aux valeurs de la fin du
XXe siècle (1980–1999), selon les simulations de modèles du climat mondial avec le scénario d’émissions A2 du SRES, relativement aux simulations correspondantes effectuées pour
la fin du XXe siècle. Les résultats reposent sur 17 (JSC) et 15 (AHS) modèles ayant contribué au projet CMIP3. Les couleurs signifient qu’au moins 66 % des modèles (12 sur 17 pour
les JSC, 10 sur 15 pour les AHS) s’accordent sur le signe de la variation; des points sont ajoutés lorsqu’au moins 90 % des modèles (16 sur 17 pour les JSC, 14 sur 15 pour les AHS)
s’accordent à ce sujet. La teinte grise désigne une concordance insuffisante des modèles (< 66 %). [3.5.1, Figure 3-9]
Les projections de changements dans les configurations de la variabilité naturelle du climat à grande échelle présentent
un faible degré de confiance. En ce qui a trait aux moussons (précipitations, circulation), le degré de confiance est
faible parce que les modèles climatiques s’accordent mal sur le signe des modifications futures. Les changements produits par
les modèles concernant la variabilité du phénomène El Niño/Oscillation australe et la fréquence des épisodes El Niño ne concordent
pas, ce qui amène à attribuer un faible degré de confiance aux projections visant ce phénomène. [3.4.1, 3.4.2, 3.4.3]
Impacts humains et pertes occasionnées par les catastrophes
Les extrêmes climatiques auront une incidence marquée sur les secteurs qui sont étroitement liés au climat
tels que les ressources en eau, l’agriculture et la production alimentaire, la foresterie, la santé et le tourisme.
Ainsi, bien qu’il ne soit pas encore possible de prévoir avec fiabilité les modifications à l’échelle d’un bassin versant, on
estime avec un degré de confiance élevé que l’évolution du climat pourrait nuire gravement aux systèmes de gestion
des ressources en eau. Dans bien des cas néanmoins, le changement climatique n’est que l’un des éléments à l’oeuvre
dans les changements futurs et pas nécessairement le plus important à l’échelon local. Les extrêmes climatiques
devraient également avoir de lourdes répercussions sur l’infrastructure, même si les analyses poussées des dommages
potentiels et anticipés se limitent à quelques pays, types d’installations et secteurs. [4.3.2, 4.3.5]
. .
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15
Résumé à l’intention des décideurs
Dans nombre de régions, les principales causes de la hausse des pertes économiques dues aux extrêmes
climatiques seront de nature socio-économique (degré de confiance moyen, reposant sur une concordance
moyenne et un faible degré d’évidence). Les extrêmes climatiques ne sont pas les seuls facteurs qui conditionnent
les risques, mais peu d’études ont quantifié expressément les effets que l’évolution de la démographie, de l’exposition
des personnes et des biens et de la vulnérabilité a sur les pertes. Les rares travaux publiés à ce jour soulignent pour la
plupart l’incidence majeure des changements (augmentations) de la population et des biens exposés au risque. [4.5.4]
Les cyclones tropicaux provoqueront de plus lourdes pertes économiques directes du fait d’une exposition
accrue. L’ampleur des dommages dépendra aussi de la fréquence et de l’intensité futures de ce phénomène
(degré de confiance élevé). Les pertes globales dues aux cyclones extratropicaux augmenteront également, même
si elles pourraient décroître ou se stabiliser dans certains secteurs (degré de confiance moyen). Les crues causeront des
dégâts plus importants à bien des endroits si l’on ne renforce pas la protection (large concordance, degré d’évidence
moyen), mais l’ampleur des changements estimés varie sensiblement selon le lieu, les scénarios climatiques utilisés et
la façon d’évaluer les conséquences sur le débit des cours d’eau et sur la formation des crues. [4.5.4]
Les catastrophes associées aux extrêmes climatiques ont une incidence sur la mobilité et le déplacement
des populations, ce qui n’est pas sans effet dans les sociétés d’origine et d’accueil (concordance moyenne,
degré d’évidence moyen). Si la fréquence et/ou l’ampleur des catastrophes augmentent, il sera de plus en plus difficile
de vivre ou de maintenir les moyens de subsister dans certains lieux. Les migrations et les déplacements pourraient
alors devenir définitifs et exercer des pressions nouvelles sur les terres d’accueil. Il est possible que de nombreux habitants
des atolls, par exemple, soient contraints de s’établir ailleurs. [5.2.2]
E. Gérer les nouveaux risques d’extrêmes climatiques et
de catastrophes
Une multitude de stratégies complémentaires peuvent être adoptées pour s’adapter au changement climatique et faire
face aux risques d’extrêmes climatiques et de catastrophes (figure SPM.2). Leur mise en oeuvre et leur combinaison
effectives peuvent bénéficier d’une prise en compte des enjeux plus larges du développement durable.
Les mesures bénéfiques dans le climat actuel et pour divers scénarios d’évolution du climat sont dites
«quasi sans regrets», elles constituent des points de départ pour répondre aux tendances attendues en
matière d’exposition, de vulnérabilité et d’extrêmes climatiques. Elles sont à même de procurer des avantages
aujourd’hui et jettent les bases d’une action face aux changements futurs (large concordance, degré
d’évidence moyen). Nombre de ces stratégies ont des effets bénéfiques additionnels, concourent à plusieurs objectifs
de développement, telle l’amélioration des moyens de subsistance, du bien-être des populations et de la conservation
de la biodiversité, et réduisent l’ampleur des problèmes d’adaptation. [6.3.1, Tableau 6-1]
Les mesures quasi sans regrets peuvent porter sur les systèmes d’alerte précoce, la communication des risques entre
les organes de décision et la population locale, la gestion durable des terres, y compris l’aménagement du territoire, et
la gestion et la remise en état des écosystèmes. Ces mesures quasi sans regrets comprennent également les améliorations
de la surveillance sanitaire, de l’approvisionnement en eau, de l’assainissement et des systèmes d’irrigation et
de drainage, la protection des infrastructures contre les risques climatiques, l’élaboration et l’application des normes
de construction, et une éducation et une sensibilisation améliorées. [5.3.1, 5.3.3, 6.3.1, 6.5.1, 6.5.2] Voir également les
études de cas 9.2.11 et 9.2.14, ainsi que l’analyse exposée dans la section 7.4.3.
Une gestion efficace des risques fait appel à un ensemble de mesures destinées à réduire et transférer les risques
et à réagir aux événements et aux catastrophes et ne doit pas se focaliser uniquement sur une action ou un champ
d’action donné (degré de confiance élevé). [1.1.2, 1.1.4, 1.3.3] Des approches intégrées de ce type donnent de meilleurs
résultats quand elles tiennent compte des circonstances locales et s’y adaptent (large concordance, degré d’évidence élevé). [5.1]
Les stratégies efficaces combinent des mesures matérielles concernant l’infrastructure et des mesures intellectuelles, telles que le
renforcement des capacités des personnes et des institutions et les réponses fondées sur les écosystèmes existants. [6.5.2]
16
Résumé à l’intention des décideurs
Les stratégies de gestion multidanger permettent de réduire les risques complexes et composites (large
concordance, degré d’évidence élevé). Prendre en compte de multiples types de dangers permet d’éviter que les
efforts de réduction des risques associés à un type donné de danger n’aggravent l’exposition et la vulnérabilité à
d’autres dangers, aujourd’hui ou dans le futur. [8.2.5, 8.5.2, 8.7]
Il existe des possibilités de synergies dans le financement international de la gestion des risques de catastrophes
et de l’adaptation au changement climatique, mais elles ne sont pas encore totalement exploitées
(degré de confiance élevé). La communauté internationale affecte beaucoup moins de fonds à l’atténuation des
risques qu’à l’aide humanitaire. [7.4.2] Le transfert de technologie et la coopération sont importants pour faire avancer
la réduction des risques de catastrophes et l’adaptation au changement climatique. Le manque de coordination dans les
transferts de technologie et de coopération entre ces deux domaines a conduit à une mise en oeuvre fragmentaire. [7.4.3]
Le fait de redoubler d’efforts à l’échelon international ne produit pas systématiquement des résultats tangibles
et rapides à l’échelon local (degré de confiance élevé). Il existe des possibilités d’améliorer l’intégration
entre tous les niveaux d’intervention, de l’international au local. [7.6]
L’intégration du savoir local dans les connaissances scientifiques et techniques peut améliorer la réduction
des risques de catastrophes et l’adaptation au changement climatique (large concordance, degré d’évidence
élevé). Les populations locales enregistrent de bien des manières leur vécu de l’évolution du climat, en particulier des
phénomènes météorologiques extrêmes; ce savoir local peut révéler les capacités existant au sein de la communauté
et les principales faiblesses à combler. [5.4.4] Grâce à la participation locale, l’adaptation des communautés profite à la
gestion des risques de catastrophes et des extrêmes climatiques. Toutefois, cette adaptation de la communauté serait
améliorée par la disponibilité de ressources humaines et financières et une information sur le climat et les risques de
catastrophes adaptée aux besoins des acteurs locaux (concordance moyenne, degré d’évidence moyen). [5.6]
Une communication sur les risques faite au bon moment et de façon appropriée est décisive pour que
l’adaptation et la gestion des risques soient effectives (degré de confiance élevé). Une caractérisation explicite
de l’incertitude et de la complexité renforce la communication sur les risques. [2.6.3] Une bonne communication des
risques climatiques repose sur l’échange, le partage et l’intégration des connaissances entre tous les groupes intéressés.
La perception des dangers par les personnes et par les groupes dépend de facteurs psychologiques et culturels, des
valeurs et des croyances. [1.1.4, 1.3.1, 1.4.2] Voir également l’analyse exposée dans la section 7.4.5.
Une démarche itérative impliquant la surveillance, la recherche, l’évaluation, l’apprentissage et l’innovation
est de nature à réduire les risques de catastrophes et à promouvoir une gestion adaptative face
aux extrêmes climatiques (large concordance, degré d’évidence élevé). [8.6.3, 8.7] Les stratégies itératives de
gestion des risques sont bénéfiques aux efforts d’adaptation étant donné la complexité, les incertitudes et le cadre
temporel associés au changement climatique (degré de confiance élevé). [1.3.2] Combler les manques de connaissance
grâce à l’intensification des observations et des recherches peut réduire les incertitudes et aider à élaborer des
stratégies efficaces d’adaptation et de gestion des risques. [3.2, 6.2.5, Tableau 6-3, 7.5, 8.6.3] Voir également l’analyse
exposée dans la section 6.6.
Le tableau SPM.1 montre, à l’aide d’exemples, comment les tendances observées et prévues en matière
d’exposition, de vulnérabilité et d’extrêmes climatiques peuvent éclairer les stratégies, politiques et
mesures de gestion des risques et d’adaptation. L’intérêt que présentent ces tendances pour la prise de décision
dépend de leur ampleur et de leur degré de certitude, aux échelles spatiales et temporelles du danger considéré, et de
la possibilité de mettre en oeuvre des mesures de gestion du risque (voir le tableau SPM.1).
17
Résumé à l’intention des décideurs
Observés: L’évolution de l’ampleur et de la
fréquence des crues (imputable au climat) bénéficie
d’un faible degré d’évidence à l’échelle du globe.
Projetés: On attribue un faible degré de
confiance aux projections de changements dans
les crues fluviales, parce que le degré d’évidence
est lui-même faible et parce que les causes des
variations régionales sont complexes. Toutefois,
on estime avec un degré de confiance moyen
(raisonnements physiques) que l’augmentation
des fortes précipitations contribuera à accroître
les inondations locales dans certains bassins ou
régions.
[Tableau 3-1, 3.5.2]
L’augmentation rapide du nombre de
pauvres dans la région de Nairobi
s’est traduite par la construction de
maisons fragiles juste à côté de cours
d’eau et par l’obstruction de zones de
drainage naturel, ce qui aggrave
l’exposition et la vulnérabilité.
[6.4.2, Encadré 6-2]
Observés: Un faible degré de confiance
est attaché aux tendances des fortes
précipitations en Afrique de l’Est, car le
degré d’évidence est insuffisant.
Projetés: Il est probable que les
indicateurs de fortes précipitations
augmenteront en Afrique de l’Est.
[Tableau 3-2, Tableau 3-3, 3.3.2]
Capacité restreinte de prévoir les crues
éclair à l’échelon local.
[3.5.2]
Options quasi sans regrets qui diminuent l’exposition et
la vulnérabilité face aux dangers, sur une gamme de
tendances:
• Construction de bâtiments plus résistants et
renforcement de la réglementation
• Adoption de programmes de lutte contre la pauvreté
• Amélioration des réseaux de drainage et d’évacuation
des eaux usées dans l’ensemble de la ville
Le Programme de réhabilitation et de restauration des
cours d’eau de Nairobi comprend plusieurs mesures:
aménagement de zones tampons le long des cours d’eau,
excavation de canaux et de fossés de drainage,
dégagement des canaux existants, prise en compte de la
variabilité et de l’évolution du climat lors de
l’implantation et de la conception des installations de
traitement des eaux usées et surveillance des paramètres
environnementaux en vue de déclencher des alertes
précoces aux crues.
[6.3, 6.4.2, Encadré 6-2, Encadré 6-6]
Observés: Il est probable que l’élévation du
niveau moyen de la mer s’est accompagnée d’un
accroissement des valeurs extrêmes des hautes
eaux côtières dans le monde.
Projetés: L’élévation du niveau moyen de la mer
tendra très probablement à hausser les valeurs
extrêmes des hautes eaux côtières.
On estime avec un degré de confiance élevé que
l’érosion du littoral et les inondations qui frappent
déjà certains endroits se poursuivront à cause de
la montée du niveau des mers, en l’absence de
modifications des autres facteurs en cause.
Il est probable que la fréquence globale des
cyclones tropicaux diminuera ou restera à peu
près la même.
Il est probable que la vitesse moyenne du vent
maximal associé aux cyclones tropicaux
augmentera, mais peut-être pas dans tous les
bassins océaniques.
[Tableau 3-1, 3.4.4, 3.5.3, 3.5.5]
Couverture spatiale et temporelle
fragmentaire par les réseaux
d’observation terrestres, réseau limité
d’observation in situ des océans, mais
affinement des observations par satellite
ces dernières décennies.
Les changements relatifs à l’activité
orageuse pourraient modifier les valeurs
extrêmes des hautes eaux côtières;
toutefois, il est impossible d’évaluer
globalement les effets de ces
changements sur les ondes de tempête,
en raison des zones limitées qui ont été
étudiées à ce jour et des incertitudes qui
sont globalement associées à ces
changements.
[Encadré 3-4, 3.5.3]
Options quasi sans regrets qui diminuent l’exposition et
la vulnérabilité face aux dangers, sur une gamme de
tendances:
• Maintien en état des réseaux de drainage
• Forage de puits en vue de limiter la contamination
des eaux souterraines par l’eau salée
• Amélioration des systèmes d’alerte précoce
• Mise en commun des risques régionaux
• Protection, restauration et reconstitution des mangroves
Parmi les options spécifiques d’adaptation figurent les
mesures propres à rendre les économies nationales
moins tributaires du climat et une gestion adaptative
incluant l’apprentissage itératif. Il pourrait être
nécessaire d’envisager un déplacement, par exemple
lorsque les atolls risquent d’être complètement
submergés par les ondes de tempête.
[4.3.5, 4.4.10, 5.2.2, 6.3.2, 6.5.2, 6.6.2, 7.4.4, 9.2.9,
9.2.11, 9.2.13]
Observés: Les marées et le phénomène
El Niño/Oscillation australe ont
contribué à accroître ces dernières
années la fréquence des valeurs
extrêmes des hautes eaux côtières, et
des inondations résultantes, dans
certaines îles du Pacifique.
Projetés: La contribution très probable
de l’élévation du niveau moyen de la mer
à l’accroissement des valeurs extrêmes
des hautes eaux côtières, alliée au
renforcement probable de la vitesse
maximale des vents associés aux cyclones
tropicaux, préoccupe particulièrement les
petits États insulaires des zones tropicales.
Voir les projections mondiales
concernant les cyclones tropicaux dans
la colonne «Globe».
[Encadré 3-4, 3.4.4, 3.5.3]
Les petits États insulaires des océans
Pacifique, Indien et Atlantique, souvent
de faible altitude, sont très vulnérables
face à l’élévation du niveau de la mer
et à divers impacts tels que l’érosion,
les inondations, la modification du
littoral et l’intrusion d’eau salée dans
les nappes souterraines côtières.
Ces phénomènes peuvent perturber
les écosystèmes, abaisser la
productivité agricole, modifier les
tableaux épidémiologiques, provoquer
des pertes économiques (dans le
tourisme par exemple) et amener les
populations à se déplacer, tous
facteurs qui aggravent la vulnérabilité
à l’égard des conditions
météorologiques extrêmes.
[3.5.5, Encadré 3-4, 4.3.5, 4.4.10, 9.2.9]
Crues éclair
dans les zones
d’habitation non
structurées à
Nairobi, Kenya
Options de gestion des risques
et d’adaptation
Exposition et vulnérabilité
à l’échelle de la gestion
des risques
Exemple GLOBE
Changements mondiaux observés
(depuis 1950) et projetés (d’ici à 2100)
RÉGION
Changements observés (depuis 1950)
et projetés (d’ici à 2100)
ÉCHELLE DE LA GESTION DES
RISQUES
Information disponible
Information sur les extrêmes climatiques à différentes échelles spatiales
Inondations liées
aux niveaux
extrêmes de la
mer dans les petits
États insulaires en
développement des
zones tropicales
Suite sur la page suivante
Tableau SPM.1 | Quelques options de gestion des risques et d’adaptation face à la variation de l’exposition, de la vulnérabilité et des extrêmes climatiques. Dans chaque exemple, l’information donnée correspond à l’échelle directement utile pour
la prise de décision. Le sens, l’ampleur et/ou le degré de certitude des changements observés et prévus dans le monde et dans les régions en ce qui a trait aux extrêmes climatiques varient parfois selon l’échelle considérée.
Les exemples ont été choisis en fonction des éléments présentés dans les chapitres correspondants, notamment sur l’exposition, la vulnérabilité, l’information climatologique et les options d’adaptation et de gestion des risques. Ils visent à illustrer les questions
et échelles pertinentes, et non à procurer des informations détaillées sur les régions. Le but recherché n’est pas non plus de faire état d’éventuels écarts régionaux sur le plan de l’exposition, de la vulnérabilité ou des pratiques de gestion des risques.
L’évolution des extrêmes climatiques prévue aux échelles locales est souvent affectée d’un degré de confiance moindre que les changements attendus à l’échelle des régions ou du globe. Cette confiance limitée amène à privilégier les options de
gestion des risques quasi sans regrets qui tentent d’atténuer l’exposition et la vulnérabilité tout en renforçant la résilience et la préparation à l’égard des risques qu’on ne pourrait éliminer complètement. Il est possible d’ajuster de manière ciblée
les stratégies, politiques et mesures en se basant sur l’évolution des extrêmes climatiques qui bénéficie d’un degré supérieur de confiance et qui devrait survenir aux échelles où se prennent les décisions en matière d’adaptation et de gestion des
risques. [3.1.6, Encadré 3-2, 6.3.1, 6.5.2]
1
I I I I
I I I
18
Résumé à l’intention des décideurs
Observés: On estime avec un degré de confiance
moyen que la durée ou le nombre de périodes
chaudes et de vagues de chaleur a progressé
depuis le milieu du XXe siècle dans un grand
nombre (mais pas la totalité) des régions du globe.
Il est très probable que le nombre de journées et
de nuits chaudes a augmenté à l’échelle de la
planète.
Projetés: Il est très probable que la durée, la
fréquence et/ou l’intensité des périodes chaudes
ou des vagues de chaleur s’accroîtront sur la
majeure partie des terres émergées.
Il est pratiquement certain que la fréquence et
l’ampleur des journées et des nuits chaudes
augmenteront à l’échelle du globe.
[Tableau 31,
3.3.1]
Observations et projections utiles pour
certaines villes du continent,
augmentation des vagues de chaleur
attendue selon les tendances régionales
et compte tenu de l’effet d’îlot de
chaleur urbain.
[3.3.1, 4.4.5]
Options quasi sans regrets qui diminuent l’exposition et
la vulnérabilité face aux dangers, sur une gamme de
tendances:
• Systèmes d’alerte précoce ciblant les groupes
vulnérables (personnes âgées, etc.)
• Cartographie de la vulnérabilité et prise de mesures
en conséquence
• Information publique sur ce qu’il convient de faire
pendant une vague de chaleur, y compris les
comportements à adopter
• Recours aux réseaux de services sociaux pour
atteindre les groupes vulnérables
Les mesures suivantes pourraient être prises pour ajuster
les stratégies, politiques et mesures: sensibiliser la
population au problème de santé publique que sont les
vagues de chaleur, modifier l’infrastructure urbaine et
l’aménagement du territoire (expansion des espaces
verts, etc.), repenser les méthodes de refroidissement des
bâtiments publics et adapter l’infrastructure de
production et de transport énergétique.
[Tableau 61,
9.2.1]
Observés: On estime avec un degré de
confiance moyen que les vagues de
chaleur ou les périodes chaudes ont
augmenté en Europe.
Il est probable que le nombre de
journées et de nuits chaudes s’est
globalement accru sur la majeure partie
du continent.
Projetés: Il est probable que les vagues
de chaleur ou les périodes chaudes
seront plus fréquentes, plus longues et
plus intenses en Europe.
Il est très probable que le nombre de
journées et de nuits chaudes
augmentera.
[Tableau 3-2, Tableau 3-3, 3.3.1]
Les facteurs qui influent sur
l’exposition et la vulnérabilité sont
l’âge, l’état de santé, la conduite
d’activités à l’extérieur, les facteurs
socio-économiques (dont la pauvreté
et l’isolement), l’accès à des sources
de refroidissement et leur utilisation,
l’adaptation physiologique et le
comportement de la population,
l’infrastructure urbaine.
[2.5.2, 4.3.5, 4.3.6, 4.4.5, 9.2.1]
Observés: Un faible degré de confiance est
attaché à toute augmentation relevée à long
terme (40 ans ou plus) de l’activité cyclonique
dans les zones tropicales, compte tenu de
l’évolution des capacités d’observation.
Projetés: Il est probable que la fréquence
globale des cyclones tropicaux diminuera ou
restera à peu près la même.
Il est probable que la vitesse moyenne du vent
maximal associé aux cyclones tropicaux
augmentera, mais peut-être pas dans tous les
bassins océaniques.
Les fortes pluies qui accompagnent les cyclones
tropicaux augmenteront probablement.
L’élévation du niveau moyen de la mer devrait
accentuer les impacts des ondes de tempête liées
aux cyclones tropicaux.
[Tableau 3-1, 3.4.4]
Capacité limitée d’anticiper les
changements pour un lieu précis, car les
modèles mondiaux ne peuvent simuler
avec précision les facteurs qui
interviennent dans l’évolution de la
formation, de la trajectoire et de
l’intensité des cyclones tropicaux.
[3.4.4]
Options quasi sans regrets qui diminuent l’exposition et
la vulnérabilité face aux dangers, sur une gamme de
tendances:
• Adoption et application de normes de construction
renforcées
• Affinement de la capacité de prévision et mise en
place de meilleurs systèmes d’alerte précoce
(comprenant des plans et moyens d’évacuation)
• Mise en commun des risques régionaux
Vu la forte variabilité sous-jacente et l’incertitude des
tendances, on pourrait promouvoir une gestion
adaptative fondée sur l’apprentissage et la souplesse
(exemple du Comité national des ouragans des Îles
Caïman).
[5.5.3, 6.5.2, 6.6.2, Encadré 6-7, Tableau 6-1, 7.4.4, 9.2.5,
9.2.11, 9.2.13]
Voir les projections mondiales dans la
colonne «Globe».
L’exposition et la vulnérabilité
s’aggravent sous l’effet de la poussée
démographique et de la hausse de la
valeur des biens, surtout le long de la
côte atlantique et du golfe du
Mexique aux États-Unis d’Amérique.
Ces tendances ont été compensées en
partie par un renforcement des
normes de construction.
[4.4.6]
Options de gestion des risques
et d’adaptation
Exposition et vulnérabilité
à l’échelle de la gestion
des risques
Exemple GLOBE
Changements mondiaux observés
(depuis 1950) et projetés (d’ici à 2100)
RÉGION
Changements observés (depuis 1950)
et projetés (d’ici à 2100)
ÉCHELLE DE LA GESTION DES
RISQUES
Information disponible
Information sur les extrêmes climatiques à différentes échelles spatiales
Impacts des vagues
de chaleur dans les
villes d’Europe
Hausse des pertes
causées par les
ouragans aux
États-Unis
d’Amérique et dans
les Caraïbes
Observés: On estime avec un degré de
confiance moyen que certaines régions ont subi
des sécheresses plus intenses et plus longues,
tandis que le phénomène est devenu moins
fréquent, moins intense ou plus court ailleurs.
Projetés: On estime avec un degré de confiance
moyen que la sécheresse s’intensifiera au cours
de certaines saisons et dans plusieurs régions. Un
faible degré de confiance est attaché aux autres
régions, faute de concordance dans les
projections.
[Tableau 3-1, 3.5.1]
Faute d’une évolution suffisante des
pratiques agricoles, la région est
vulnérable face à la variabilité accrue
des précipitations saisonnières, de la
sécheresse et des extrêmes
météorologiques. La vulnérabilité est
exacerbée par la poussée
démographique, la dégradation des
écosystèmes et la surexploitation des
ressources naturelles, ainsi que par
des normes minimales en matière de
santé, d’éducation et de gouvernance.
[2.2.2, 2.3, 2.5, 4.4.2, 9.2.3]
Observés: L’accentuation de la
sécheresse jouit d’un degré de confiance
moyen. Ces dernières années ont été
marquées par une variabilité
interannuelle plus forte que les 40
années précédentes; le Sahel est resté
sec dans l’Ouest mais a retrouvé des
conditions plus humides dans l’Est.
Projetés: Le degré de confiance est
faible car les projections fournies par les
modèles ne concordent pas.
[Tableau 3-2, Tableau 3-3, 3.5.1]
Prévisions intrasaisonnières, saisonnières
et interannuelles, l’incertitude
augmentant avec l’échéance.
Surveillance, instruments et données
améliorés grâce aux systèmes d’alerte
précoce, mais participation limitée et
diffusion insuffisante aux populations
menacées.
[5.3.1, 5.5.3, 7.3.1, 9.2.3, 9.2.11]
Options quasi sans regrets qui diminuent l’exposition et
la vulnérabilité face aux dangers, sur une gamme de
tendances:
• Méthodes traditionnelles de récupération et
d’entreposage des eaux de pluie et des eaux
souterraines
• Gestion de la demande d’eau et amélioration des
systèmes d’irrigation
• Agriculture durable, assolement et diversification des
moyens de subsistance
• Recours accru aux variétés résistantes à la sécheresse
• Systèmes d’alerte précoce intégrant les prévisions
saisonnières aux projections de la sécheresse, et
amélioration de la communication par le biais des
services de vulgarisation
• Mise en commun des risques à l’échelle régionale ou
nationale
[2.5.4, 5.3.1, 5.3.3, 6.5, Tableau 6-3, 9.2.3, 9.2.11]
Sécheresse et
sécurité alimentaire
en Afrique de
l’Ouest
I I I I
I I I I I I
19
Résumé à l’intention des décideurs
Implications pour le développement durable
Des actions allant de mesures graduelles limitées à des transformations de fond sont essentielles pour
réduire les risques associés aux extrêmes climatiques (large concordance, degré d’évidence élevé). Les
mesures graduelles ont pour but d’accroître l’efficacité des systèmes de technologie, de gouvernance et de valeur en
place, tandis que les transformations peuvent impliquer la modification des attributs fondamentaux de ces systèmes.
Ces transformations, lorsqu’elles sont nécessaires, sont facilitées par un accent mis sur la gestion adaptative et l’apprentissage.
Si la vulnérabilité est grande et la capacité d’adaptation limitée, il peut être difficile pour les systèmes
d’évoluer de manière durable sans se transformer, pour faire face aux changements dans les extrêmes climatiques. La
vulnérabilité est souvent concentrée dans les pays et populations à faible revenu, quoique les nations et populations
prospères ne soient pas toujours à l’abri des impacts des extrêmes climatiques. [8.6, 8.6.3, 8.7]
La durabilité sociale, économique et environnementale peut être améliorée par des stratégies d’adaptation
et de gestion des risques de catastrophes. La durabilité face à l’évolution du climat impose de s’attaquer
aux causes de la vulnérabilité, y compris les inégalités structurelles qui créent et entretiennent la pauvreté
et qui limitent l’accès aux ressources (concordance moyenne, degré d’évidence élevé). Cela implique que la
gestion des risques de catastrophes et l’adaptation soient intégrées dans toutes les politiques sociales, économiques et
environnementales. [8.6.2, 8.7]
Les mesures d’adaptation et de réduction des risques de catastrophes les plus efficaces sont celles qui
renforcent le développement dans un avenir assez proche et qui réduisent la vulnérabilité à plus longue
échéance (large concordance, degré d’évidence moyen). Des arbitrages sont nécessaires entre les décisions à
prendre maintenant et les buts qui s’inscrivent dans la durée, car les valeurs, les intérêts et les priorités diffèrent. Il peut
être difficile de concilier les perspectives à court et à long terme en matière de gestion des risques de catastrophes et
d’adaptation au changement climatique. Un compromis de cette nature nécessite de combler le fossé qui existe entre
les pratiques locales de gestion des risques et les cadres institutionnels et légaux, la politique et la planification de
l’échelon national. [8.2.1, 8.3.1, 8.3.2, 8.6.1]
Les progrès vers un développement durable et résilient face aux extrêmes climatiques peuvent bénéficier
d’une remise en question des hypothèses et paradigmes et d’une stimulation de l’innovation, en vue d’encourager
la recherche de nouveaux schémas d’action (concordance moyenne, degré d’évidence élevé). Une
gestion efficace des risques de catastrophes, du changement climatique et des autres facteurs de perturbation implique
souvent une large participation à l’élaboration des stratégies, l’aptitude à combiner plusieurs perspectives et des vues
contrastées sur l’organisation des relations sociales. [8.2.5, 8.6.3, 8.7]
Les liens entre l’atténuation du changement climatique, l’adaptation et la gestion des risques de catastrophes
peuvent avoir une grande incidence sur la résilience et la durabilité des trajectoires de développement
(large concordance, faible degré d’évidence). Les interactions entre les buts de l’atténuation et ceux de l’adaptation,
en particulier, se manifestent à l’échelle locale mais ont des conséquences à l’échelle planétaire. [8.2.5, 8.5.2]
Il existe de nombreuses approches et de nombreuses trajectoires pour parvenir à la durabilité et à la résilience. [8.2.3,
8.4.1, 8.6.1, 8.7] Cependant, les limites de la résilience sont atteintes lorsque des seuils ou points charnières associés
aux systèmes sociaux et/ou naturels sont franchis, rendant l’adaptation particulièrement ardue. [8.5.1] Le choix des
mesures d’adaptation aux phénomènes climatiques et les résultats escomptés doivent tenir compte de la diversité des
capacités et ressources et de la multitude des processus en interaction. Ces mesures sont marquées par les compromis
entre valeurs et objectifs prioritaires différents et par des visions du développement qui divergent et évoluent dans le
temps. Les approches itératives présentent l’avantage de pouvoir intégrer la gestion des risques dans les trajectoires de
développement, de telle sorte qu’il est ainsi possible d’envisager diverses politiques, puisque les risques et leur mesure,
leur perception et leur compréhension varient au fil du temps. [8.2.3, 8.4.1, 8.6.1, 8.7]
20
Résumé à l’intention des décideurs
Encadré SPM.2 | Traitement de l’incertitude
En accord avec les orientations qui ont été données aux auteurs principaux du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC en vue d’assurer un traitement
cohérent des incertitudes6, ce Résumé à l’intention des décideurs fait usage de deux indicateurs du degré de certitude que présentent les principaux
résultats du Rapport, en fonction de l’appréciation que les comités de rédaction ont faite des connaissances scientifiques sous-jacentes:
• Confiance dans la validité d’un résultat, selon la nature, la quantité, la qualité et la cohérence des éléments qui déterminent le degré d’évidence
(compréhension mécaniste, théorie, données, modèles, avis autorisés, etc.) et selon la concordance des vues des auteurs. Elle s’exprime en termes
qualitatifs.
• Mesures quantifiées de l’incertitude liée à un résultat, exprimées en termes de probabilité (selon l’analyse statistique des observations ou des résultats
issus des modèles, ou selon un avis autorisé).
Ces orientations affinent les indications qui avaient été données pour le troisième et le quatrième Rapport d’évaluation du GIEC. Il est difficile, voire
impossible, de comparer directement l’appréciation des incertitudes dans le présent Rapport et dans le quatrième Rapport pour diverses raisons: révision
des orientations fournies aux auteurs quant au traitement des incertitudes, existence de nouvelles informations, progrès de la science, poursuite de
l’analyse des données et modèles, et application de méthodes différentes dans les études évaluées. En outre, certaines études portaient sur des aspects
différents d’une même valeur extrême, rendant impropre toute comparaison directe.
Chacune des conclusions clés repose sur l’évaluation, par le comité de rédaction concerné, du degré d’évidence et de la concordance. Le degré de
confiance représente une synthèse qualitative du jugement du comité en ce qui a trait à la validité d’un résultat, déterminée par l’évaluation du degré
d’évidence et de la concordance. Quand il était possible de quantifier les incertitudes, le comité de rédaction pouvait recourir à des expressions types
ou indiquer précisément la probabilité en question. Sauf indication contraire, une confiance élevée à très élevée est accordée aux résultats auxquels les
comités de rédaction ont affecté une probabilité.
Le degré d’évidence est qualifié de faible, moyen ou élevé, tandis que la concordance peut être faible, moyenne ou large. Cinq qualificatifs précisent le
degré de confiance: très faible, faible, moyen, élevé et très élevé. La figure 1 de l’encadré SPM.2 illustre les expressions employées pour décrire le degré
d’évidence et la concordance, et leur rapport avec le degré de confiance. Ce lien n’est pas figé: différents degrés de confiance peuvent être associés
à une même appréciation du degré d’évidence et de la concordance, mais plus le degré d’évidence et la concordance sont élevés, plus la confiance
augmente.
Les termes suivants servent à indiquer la probabilité:
Terme* Probabilité
Pratiquement certain de 99 à 100 %
Très probable de 90 à 100 %
Probable de 66 à 100 %
Aussi probable qu’improbable de 33 à 66 %
Improbable de 0 à 33 %
Très improbable de 0 à 10 %
Exceptionnellement improbable de 0 à 1 %
* D’autres expressions figurant dans le quatrième Rapport d’évaluation
(extrêmement probable - probabilité de 95 à 100 %, plus probable qu’improbable
- probabilité de 50 à 100 % et extrêmement improbable - probabilité de 0 à 5 %)
peuvent également être employées quand il convient.
––––––––––––––
6 Mastrandrea, M.D., C.B. Field, T.F. Stocker, O. Edenhofer, K.L. Ebi, D.J. Frame, H. Held, E. Kriegler, K.J. Mach, P.R. Matschoss, G.-K. Plattner, G.W. Yohe et F.W. Zwiers, 2010: Guidance Note for Lead
Authors of the IPCC Fifth Assessment Report on Consistent Treatment of Uncertainties. Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), Genève, Suisse, www.ipcc.ch.
Large concordance
Faible degré
d’évidence
Large concordance
Degré d’évidence
moyen
Large concordance
Degré d’évidence
moyen
Concordance moyenne
Degré d’évidence
élevé
Concordance moyenne
Degré d’évidence
moyen
Concordance moyenne
Faible degré
d’évidence
Faible concordance
Faible degré
d’évidence
Faible concordance
Degré d’évidence
moyen
Faible concordance
Degré d’évidence
élevé
Degré d’évidence (nature, quantité, qualité, cohérence)
Concordance
Échelle de
confiance
Illustration des expressions désignant le degré d’évidence et la concordance, et
leur rapport avec le degré de confiance. L’intensité croissante de l’ombrage vers le
coin supérieur droit signifie que le degré de confiance augmente. En principe, le
degré d’évidence est maximal quand on dispose de multiples éléments cohérents,
indépendants et de grande qualité.
L’interaction entre des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes, d’une part, et des systèmes
humains et naturels exposés et vulnérables, d’autre part, peut engendrer des catastrophes. Le présent Rapport
spécial analyse les difficultés à comprendre et à gérer les risques associés aux extrêmes climatiques, pour les
besoins de l’adaptation au changement climatique. Les catastrophes liées au temps et au climat présentent
des dimensions à la fois sociales et physiques. Les phénomènes physiques influencent donc le risque de
catastrophe en fonction de leurs variations de fréquence et d’intensité, mais cela est vrai aussi des facteurs
d’exposition et de vulnérabilité qui se caractérisent par leur diversité spatiale et leur dynamisme temporel.
La fréquence et l’intensité de certains types de phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes ont
augmenté, mais c’est aussi le cas des populations et des biens exposés aux risques et par conséquent des risques
de catastrophes. De l’échelon local à l’échelon international, il existe à tous les niveaux des possibilités de
gérer les risques de catastrophes liées au temps et au climat, ou alors de mettre en place de telles possibilités.
Parmi les stratégies efficaces de gestion des risques et d’adaptation au changement climatique, certaines
exigent d’apporter des ajustements aux activités actuelles, tandis que d’autres nécessitent une véritable
transformation ou un changement fondamental.
Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) est l’organisme international
chargé au premier chef d’évaluer les changements climatiques, notamment: les éléments scientifiques; les
incidences, la capacité d’adaptation et la vulnérabilité; et l’atténuation des changements climatiques. Le GIEC a
été créé par le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) et l’Organisation météorologique
mondiale (OMM) avec pour mission d’offrir au monde une évaluation régulière et approfondie de l’état des
connaissances s’agissant du changement climatique et de ses incidences éventuelles, environnementales et
socio-économiques.
La présente brochure contient le résumé à l’intention des décideurs du Rapport spécial qui est publié dans
son intégralité par Cambridge University Press (www.cambridge.org) et dont on peut se procurer la version
électronique sur le site Web du GIEC (www.ipcc.ch) ou encore sur support de stockage électronique auprès
du Secrétariat du GIEC.
Réchauffement planétaire de 1,5 °C
Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C par
rapport aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz
à effet de serre, dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au changement
climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté
GT I GT II GT III
Résumé à l’intention des décideurs
Réchauffement planétaire de 1,5 °C
Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C
par rapport aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales
de gaz à effet de serre dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au
changement climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté
Résumé à l’intention des décideurs
Publié sous la direction de
Valérie Masson-Delmotte
Coprésidente du Groupe de travail I
Panmao Zhai
Coprésident du Groupe de travail I
Hans-Otto Pörtner
Coprésident du Groupe de travail II
Debra Roberts
Coprésidente du Groupe de travail II
Jim Skea
Coprésident du Groupe de travail III
Priyadarshi R. Shukla
Coprésident du Groupe de travail III
Anna Pirani
Responsable de l’Unité d’appui
technique du Groupe de travail I
Wilfran Moufouma-Okia
Responsable scientifique
Clotilde Péan
Responsable des opérations
Roz Pidcock
Responsable de la communication
Sarah Connors
Administratrice scientifique
J. B. Robin Matthews
Administrateur scientifique
Yang Chen
Administrateur scientifique
Xiao Zhou
Assistante scientifique
Melissa I. Gomis
Administratrice graphique
Elisabeth Lonnoy
Assistante de projet
Tom Maycock
Rédacteur scientifique
Melinda Tignor
Responsable de l’Unité
d’appui technique du
Groupe de travail II
Tim Waterfield
Administrateur
informatique
Unité d’appui technique du Groupe de travail I
Maquette de couverture : Nigel Hawtin
Illustration de couverture : Time to Choose d’Alisa Singer — www.environmentalgraphiti.org — © Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
Cette illustration est inspirée d’un graphique figurant dans le RID (figure RID.1).
© Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, 2019.
Des versions électroniques du Résumé à l’intention des décideurs peuvent être téléchargées à partir du site web du GIEC: www.ipcc.ch.
ISBN 978-92-9169-251-4
Résumé à l’intention
des décideurs
3
Rédaction :
Myles Allen (Royaume-Uni), Mustafa Babiker (Soudan), Yang Chen (Chine), Heleen de Coninck
(Pays-Bas/Union européenne), Sarah Connors (Royaume-Uni), Renée van Diemen (Pays-Bas),
Opha Pauline Dube (Botswana), Kristie L. Ebi (États-Unis d’Amérique), François Engelbrecht
(Afrique du Sud), Marion Ferrat (Royaume-Uni/France), James Ford (Royaume-Uni/Canada),
Piers Forster (Royaume-Uni), Sabine Fuss (Allemagne), Tania Guillén Bolaños (Allemagne/
Nicaragua), Jordan Harold (Royaume-Uni), Ove Hoegh-Guldberg (Australie), Jean-Charles
Hourcade (France), Daniel Huppmann (Autriche), Daniela Jacob (Allemagne), Kejun Jiang
(Chine), Tom Gabriel Johansen (Norvège), Mikiko Kainuma (Japon), Kiane de Kleijne (Pays-
Bas/Union européenne), Elmar Kriegler (Allemagne), Debora Ley (Guatemala/Mexique),
Diana Liverman (États-Unis d’Amérique), Natalie Mahowald (États-Unis d’Amérique), Valérie
Masson-Delmotte (France), J. B. Robin Matthews (Royaume-Uni), Richard Millar (Royaume-
Uni), Katja Mintenbeck (Allemagne), Angela Morelli (Norvège/Italie), Wilfran Moufouma-
Okia (France/Congo), Luis Mundaca (Suède/Chili), Maike Nicolai (Allemagne), Chukwumerije
Okereke (Royaume-Uni/Nigéria), Minal Pathak (Inde), Antony Payne (Royaume-Uni), Roz
Pidcock (Royaume-Uni), Anna Pirani (Italie), Elvira Poloczanska (Royaume-Uni/Australie),
Hans-Otto Pörtner (Allemagne), Aromar Revi (Inde), Keywan Riahi (Autriche), Debra C. Roberts
(Afrique du Sud), Joeri Rogelj (Autriche/Belgique), Joyashree Roy (Inde), Sonia I. Seneviratne
(Suisse), Priyadarshi R. Shukla (Inde), James Skea (Royaume-Uni), Raphael Slade (Royaume-
Uni), Drew Shindell (États-Unis d’Amérique), Chandni Singh (Inde), William Solecki (États-Unis
d’Amérique), Linda Steg (Pays-Bas), Michael Taylor (Jamaïque), Petra Tschakert (Australie/
Autriche), Henri Waisman (France), Rachel Warren (Royaume-Uni), Panmao Zhai (Chine),
Kirsten Zickfeld (Canada)
Résumé à référencer comme suit :
GIEC, 2018 : Résumé à l’intention des décideurs, Réchauffement planétaire de 1,5 °C, Rapport spécial du
GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels et
les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de serre, dans le contexte du renforcement de
la parade mondiale au changement climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté
[Publié sous la direction de V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H. O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani,
W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J. B. R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M. I. Gomis, E. Lonnoy,
T. Maycock, M. Tignor et T. Waterfield]. Organisation météorologique mondiale, Genève, Suisse, 32 p.
Résumé à l’intention
des décideurs RID
Remerciements
Nous sommes grandement reconnaissants aux auteurs coordonnateurs principaux et aux auteurs
principaux qui se sont portés volontaires de la compétence, de la rigueur et du dévouement
dont ils ont constamment fait preuve, aidés en cela par la contribution essentielle des nombreux
auteurs collaborateurs, qui ont mené des travaux dans toutes les disciplines scientifiques servant de
fondement à chacun des chapitres du rapport. Les éditeurs-réviseurs ont joué un rôle essentiel en
aidant les équipes d’auteurs et en veillant à l’intégrité du processus de relecture. Nous exprimons
aussi nos sincères remerciements à l’ensemble des examinateurs et des réviseurs désignés par
les gouvernements. Des remerciements particuliers sont adressés aux scientifiques intervenant en
appui aux différents chapitres du rapport, qui ont largement dépassé nos attentes : Neville Ellis,
Tania Guillén Bolaños, Daniel Huppmann, Kiane de Kleijne, Richard Millar et Chandni Singh.
Nous tenons également à remercier les trois vice-présidents du Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), Ko Barrett, Thelma Krug et Youba Sokona,
ainsi que les membres des Bureaux des Groupes de travail I, II et III de leur aide, de leurs
conseils et de leur discernement tout au long de l’élaboration du rapport : Amjad Abdulla,
Edvin Aldrian,Carlo Carraro, Diriba Korecha Dadi, Fatima Driouech, Andreas Fischlin, Gregory Flato,
Jan Fuglestvedt, Mark Howden, Nagmeldin G. E. Mahmoud, Carlos Mendez, Joy Jacqueline
Pereira, Ramón Pichs- Madruga, Andy Reisinger, Roberto Sánchez Rodríguez, Sergey Semenov,
Muhammad I. Tariq, Diana Ürge-Vorsatz, Carolina Vera, Pius Yanda, Noureddine Yassaa et
Taha Zatari.
Nous adressons des remerciements chaleureux aux hôtes et aux organisateurs de la réunion
de cadrage, des quatre réunions des auteurs principaux du Rapport spécial et de la quarantehuitième
session du GIEC. Nous tenons aussi à souligner l’appui que nous ont accordé les
pays et organismes hôtes : l’Organisation météorologique mondiale, Suisse ; le Ministère des
affaires étrangères et l’Institut national de recherche spatiale (INPE), Brésil ; le Met Office et
l’Université d’Exeter, Royaume-Uni ; l’Institut suédois de météorologie et d’hydrologie (SMHI),
Suède ; le Ministère de l’environnement, de la conservation des ressources naturelles et du
tourisme, le Comité national sur le changement climatique relevant du Département des services
météorologiques et le Comité botswanais sur le changement environnemental mondial établi à
l’Université du Botswana, Botswana ; ainsi que l’Administration météorologique coréenne (KMA) et
la ville d’Incheon (République de Corée). L’appui apporté par les gouvernements et les institutions,
ainsi que par l’intermédiaire des contributions au fonds d’affectation spéciale du GIEC, a été
vivement apprécié, car il a permis aux équipes d’auteurs de participer à l’élaboration du rapport.
Le bon fonctionnement de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail I a été rendu possible
grâce au généreux soutien financier du Gouvernement français et à l’assistance administrative
et informatique fournie par l’Université Paris-Saclay, l’Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL) et le
Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE). Nous tenons aussi à remercier
l’Agence norvégienne pour l’environnement de son soutien à l’élaboration des graphiques du
Résumé à l’intention des décideurs, ainsi que la bibliothèque du PNUE, qui a prêté main forte aux
auteurs tout au long du processus de rédaction de l’évaluation en leur fournissant des ouvrages
de référence.
Nous tenons également à remercier le Secrétaire du GIEC, Abdalah Mokssit, ainsi que le personnel
du Secrétariat du GIEC : Kerstin Stendahl, Jonathan Lynn, Sophie Schlingemann, Judith Ewa,
Mxolisi Shongwe, Jesbin Baidya, Werani Zabula, Nina Peeva, Joelle Fernandez, Annie Courtin,
Laura Biagioni et Oksana Ekzarkho. Nous adressons aussi nos remerciements à Elhousseine
Gouaini, qui a rempli les fonctions de responsable des conférences lors de la quarante-huitième
session du GIEC.
Enfin, nous voudrions en particulier exprimer notre reconnaissance aux unités d’appui technique
des groupes de travail, dont le dévouement inlassable, le professionnalisme et l’enthousiasme ont
permis de produire le Rapport spécial. Ce rapport n’aurait pu être élaboré sans l’engagement des
RID
4
Résumé à l’intention des décideurs
membres de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail I, tous nouveaux au GIEC, qui ont relevé
le défi sans précédent du sixième Rapport d’évaluation et ont joué un rôle central dans tous les
aspects de l’élaboration du rapport : Yang Chen, Sarah Connors, Melissa Gomis, Elisabeth Lonnoy,
Robin Matthews, Wilfran Moufouma-Okia, Clotilde Péan, Roz Pidcock, Anna Pirani, Nicholas Reay,
Tim Waterfield et Xiao Zhou. Nos remerciements les plus chaleureux vont aussi à Marlies Craig,
Andrew Okem, Jan Petzold, Melinda Tignor et Nora Weyer, de l’Unité d’appui technique du Groupe
de travail II, et à Bhushan Kankal, Suvadip Neogi et Joana Portugal Pereira, de l’Unité d’appui
technique du Groupe de travail III, pour leur soutien collectif et collaboratif. Nous remercions
tout spécialement Kenny Coventry, Harmen Gudde, Irene Lorenzoni et Stuart Jenkins pour leur
contribution aux figures du Résumé à l’intention des décideurs de même que Nigel Hawtin pour son
assistance graphique concernant le rapport. De plus, nous tenons à remercier les personnes ci-après
pour leur contribution : Jatinder Padda (préparation du texte pour la publication), Melissa Dawes
(préparation du texte pour la publication), Marilyn Anderson (index), Vincent Grégoire (mise en
page) et Sarah le Rouzic (stagiaire).
Le site Web consacré au rapport spécial a été conçu par Habitat Seven, sous la direction de Jamie
Herring, et le contenu du rapport a été mis en forme pour le site Web par Nicholas Reay et Tim
Waterfield. Nous tenons à saluer le soutien apporté à cet égard par la Fondation pour les Nations
Unies.
RID
5
Résumé à l’intention des décideurs
RID
6
Résumé à l’intention des décideurs
Introduction
Le présent rapport fait suite à l’invitation faite au GIEC de présenter un rapport spécial en 2018 sur les conséquences d’un réchauffement
planétaire supérieur à 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de
serre, telle qu’elle figure dans la décision de la 21e session de la Conférence des Parties (COP 21) à la Convention-cadre des Nations Unies
sur les changements climatiques visant à adopter l’Accord de Paris1.
Le GIEC a accepté cette invitation en avril 2016 et pris la décision d’élaborer ce rapport spécial sur les conséquences d’un réchauffement
planétaire supérieur à 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de serre,
dans le cadre du renforcement de la riposte mondiale au changement climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté.
Le Résumé à l’intention des décideurs (RID) présente les principales conclusions du Rapport spécial, sur la base de l’évaluation de la
documentation scientifique, technique et socio-économique disponible2 qui se rapporte à un réchauffement planétaire de 1,5 °C et aux fins
de comparaison d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C et d’un réchauffement planétaire de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels.
Le degré de confiance correspondant à chacune des principales conclusions est indiqué au moyen du langage « calibré » du GIEC3. La base
scientifique sur laquelle se fonde chacune des principales conclusions principales peut être retrouvée dans les sections des chapitres du
Rapport spécial indiquées en référence. Dans le Résumé à l’intention des décideurs, les lacunes en matière de connaissances sont recensées
relativement aux chapitres sous-jacents du rapport.
A. Compréhension d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C4
A.1 Selon les estimations, les activités humaines ont provoqué un réchauffement planétaire d’environ
1 °C5 au-dessus des niveaux préindustriels, avec une fourchette probable allant de 0,8 °C à 1,2 °C.
Il est probable que le réchauffement planétaire atteindra 1,5 °C entre 2030 et 2052 s’il continue
d’augmenter au rythme actuel (degré de confiance élevé). (figure RD.1) {1.2 }
A.1.1 S’incrivant dans la tendance au réchauffement à long terme enregistrée depuis l’époque préindustrielle, la température moyenne
à la surface du globe observée pour la décennie 2006-2015 a été supérieure de 0,87 °C (avec une fourchette probable comprise
entre 0,75 °C et 0,99 °C)6 à la température moyenne pour la période 1850-1900 (degré de confiance très élevé). Le réchauffement
planétaire anthropique estimé correspond au niveau de réchauffement observé à ± 20 % près (fourchette probable) et augmente
actuellement de 0,2 °C (fourchette probable comprise entre 0,1 °C et 0,3 °C) par décennie sous l’effet des émissions passées et
présentes (degré de confiance élevé). {1.2.1, tableau 1.1, 1.2.4}
A.1.2 Un réchauffement supérieur à la moyenne annuelle mondiale est constaté dans de nombreuses régions continentales et
pendant de nombreuses saisons, notamment dans l’Arctique où l’on a relevé des valeurs deux à trois fois plus élevées que
la moyenne planétaire. Le réchauffement est généralement plus marqué sur les continents que sur les océans (degré de
confiance élevé). {1.2.1, 1.2.2, figure 1.1, figure 1.3, 3.3.1, 3.3.2}
1 Décision 1/COP 21, paragraphe 21.
2 L’analyse porte sur la documentation retenue pour publication à l’échéance du 15 mai 2018.
3 Chaque conclusion se fonde sur une évaluation des éléments probants et de la concordance s’y rapportant. Cinq qualificatifs sont utilisés pour exprimer le degré de confiance : très
faible, faible, moyen, élevé et très élevé ; le degré de confiance est indiqué en italique : par exemple degré de confiance moyen. Les qualificatifs ci-après ont été utilisés pour indiquer
la probabilité évaluée d’un résultat : quasiment certain (probabilité de 99 à 100 %), très probable (90 à 100 %), probable (66 à 100 %), à peu près aussi probable qu’improbable
(33 à 66 %), improbable (0 à 33 %), très improbable (0 à 10 %), exceptionnellement improbable (0 à 1 %). D’autres qualificatifs peuvent également être utilisés le cas échéant :
extrêmement probable (95 à 100 %), plus probable qu’improbable (> 50 à 100 %), plus improbable que probable (0 à < 50 %) et extrêmement improbable (0 à 5 %). La probabilité
évaluée est indiquée en italique : par exemple très probable. Cela est conforme au cinquième Rapport d’évaluation.
4 Voir aussi l’encadré RID.1 : Notions essentielles.
5 Le niveau actuel de réchauffement planétaire est défini comme le niveau moyen pour une période de 30 ans centrée sur 2017, en supposant que le réchauffement se poursuive au
rythme enregistré récemment.
6 Cette fourchette englobe les quatre estimations validées disponibles de la variation observée de la température moyenne à la surface du globe et représente aussi une incertitude
supplémentaire due à l’éventuelle variabilité naturelle à court terme. {1.2.1, tableau 1.1}
RID
7
Résumé à l’intention des décideurs
A.1.3 Une évolution de l’intensité et de la fréquence de certains phénomènes climatiques et météorologiques extrêmes a été
détectée sur des périodes pendant lesquelles le réchauffement planétaire a augmenté d’environ 0,5 °C (degré de confiance
moyen). Cette évaluation est fondée sur plusieurs éléments de preuve, y compris des études d’attribution concernant les
variations des phénomènes extrêmes depuis 1950. {3.3.1, 3.3.2, 3.3.3}
A.2 Le réchauffement dû aux émissions anthropiques mondiales qui ont eu lieu depuis l’époque
préindustrielle jusqu’à présent persistera pendant des siècles à des millénaires et continuera de
causer d’autres changements à long terme dans le système climatique tels que l’élévation du
niveau de la mer, avec des impacts associés à ces modifications (degré de confiance élevé), mais il
est improbable que ces émissions soient à elles seules en mesure de provoquer un réchauffement
planétaire de 1,5 °C (degré de confiance moyen). (figure RID.1) {1.2, 3.3, figure 1.5}
A.2.1 Il est improbable que les émissions anthropiques mondiales (qui comprennent les gaz à effet de serre, les aérosols et leurs
précurseurs) qui ont eu lieu jusqu’à présent provoquent un réchauffement supplémentaire supérieur à 0,5 °C au cours des
deux ou trois prochaines décennies (degré de confiance élevé) ou à une échelle de temps centennale (degré de confiance
moyen).{1.2.4, figure 1.5}
A.2.2 Le fait d’atteindre des émissions anthropiques de CO2 nettes égales à zéro et de les stabiliser à ce niveau et la diminution
du forçage radiatif net autre que celui dû au CO2 mettraient un terme au réchauffement planétaire anthropique sur des
échelles de temps multidécennales (degré de confiance élevé). La température maximale atteinte est alors déterminée par les
émissions anthropiques mondiales nettes cumulées de CO2 jusqu’au moment correspondant à des émissions nettes égales à
zéro (degré de confiance élevé) et par le niveau du forçage radiatif autre que celui dû au CO2 durant les décennies antérieures
au moment où cette température maximale est atteinte (degré de confiance moyen). À des échelles de temps plus grandes,
le maintien des émissions anthropiques de CO2 mondiales nettes négatives et/ou de nouvelles réductions du forçage radiatif
autre que celui dû au CO2 pourraient encore se révéler nécessaires pour empêcher un réchauffement supplémentaire dû aux
rétroactions du système Terre et inverser le processus d’acidification des océans (degré de confiance moyen) et s’avéreront
nécessaires pour réduire au minimum l’élévation du niveau de la mer (degré de confiance élevé). {Encadré interchapitres 2
du chapitre 1, 1.2.3, 1.2.4, figure 1.4, 2.2.1, 2.2.2, 3.4.4.8, 3.4.5.1, 3.6.3.2}
A.3 Les risques liés au climat auxquels sont exposés les systèmes naturels et humains sont plus
élevés pour un réchauffement planétaire de 1,5 °C qu’à présent, mais moins élevés que pour un
réchauffement de 2 °C (degré de confiance élevé). Ces risques sont fonction de l’ampleur et du
rythme du réchauffement, de la région considérée, du niveau de développement et du degré de
vulnérabilité, ainsi que des options retenues en matière d’adaptation et d’atténuation et de leur
mise en oeuvre (degré de confiance élevé) (figure RID.2). {1.3, 3.3, 3.4, 5.6}
A.3.1 Les impacts du réchauffement planétaire sur les systèmes naturels et humains sont déjà visibles (degré de confiance élevé).
De nombreux écosystèmes terrestres et océaniques et certains des services qu’ils rendent ont déjà changé sous l’effet du
réchauffement planétaire (degré de confiance élevé). (figure RID.2) {1.4, 3.4, 3.5}
A.3.2 Les risques futurs liés au climat dépendent du rythme, de l’intensité maximale et de la durée du réchauffement. Globalement,
ils sont plus importants si le réchauffement planétaire dépasse 1,5 °C avant de revenir ultérieurement à ce niveau d’ici à 2100
que s’il se stabilise progressivement à 1,5 °C, notamment si le pic de température est élevé (par exemple aux alentours de
2 °C) (degré de confiance élevé). Certains impacts peuvent être de longue durée ou irréversibles, tels que la perte de certains
écosystèmes (degré de confiance élevé). {3.2, 3.4.4, 3.6.3, encadré interchapitres 8 du chapitre 3}
A.3.3 Des mesures d’adaptation et d’atténuation sont déjà appliquées (degré de confiance élevé). Les risques futurs liés au climat
seraient réduits par l’amplification et l’accélération de mesures d’atténuation des effets du changement climatique à
grande échelle, multi-niveaux et transsectorielles et par la mise en oeuvre d’une adaptation à la fois incrémentale et
transformationnelle (degré de confiance élevé). {1.2, 1.3, tableau 3.5, 4.2.2, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, encadré
4.2, encadré 4.3, encadré 4.6, 4.3.1, 4.3.2, 4.3.3, 4.3.4, 4.3.5, 4.4.1, 4.4.4, 4.4.5, 4.5.3}
RID
8
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.1 | Graphique a) : Variation de la température moyenne mensuelle observée à la surface du globe (ligne grise jusqu’en 2017, d’après les jeux de
données HadCRUT4, GISTEMP, Cowtan – Way et NOAA) et réchauffement planétaire anthropique estimé (ligne orange continue jusqu’en 2017 et bande ombrée
orange indiquant la fourchette probable évaluée). La flèche orange en pointillé et la barre d’erreur orange horizontale représentent respectivement le point médian
et la fourchette probable du moment où le réchauffement atteindra 1,5 °C s’il continue d’augmenter au rythme actuel. La bande ombrée grise sur la droite du
graphique a) représente la fourchette probable des réponses du réchauffement, calculées au moyen d’un modèle climatique simple, à une trajectoire stylisée (avenir
hypothétique) d’après lequel les émissions nettes de CO2 (ligne grise dans les graphiques b) et c)) diminuent de façon linéaire à partir de 2020 pour atteindre des
émissions nettes égales à zéro en 2055 et le forçage radiatif net autre que celui dû au CO2 (ligne grise dans le graphique d)) augmente jusqu’en 2030 puis diminue.
La bande ombrée bleue dans le graphique a) représente la réponse à des réductions plus rapides des émissions de CO2 (ligne bleue dans le graphique b)), avec des
émissions nettes devenant égales à zéro en 2040 et une diminution des émissions de CO2 cumulées (graphique c)). La bande ombrée violette représente la réponse
à des émissions nettes de CO2 ramenées à zéro en 2055, avec un forçage net autre que celui dû au CO2 restant constant après 2030. Les barres d’erreur verticales
sur la droite du graphique a) représentent les fourchettes probables (en trait fin) et les terciles centraux (33e au 66e percentile, en trait épais) de la distribution
estimée du réchauffement en 2100 selon ces trois trajectoires stylisées. Dans les graphiques b), c) et d), les barres d’erreur en pointillé représentent la fourchette
probable des données historiques sur les émissions nettes mondiales annuelles et cumulées en 2017 (données tirées du Projet mondial sur le carbone) et du forçage
radiatif net autre que celui dû au CO2 en 2011 selon le cinquième Rapport d’évaluation, respectivement. Dans les graphiques c) et d), les échelles des axes verticaux
ont été choisies afin de représenter des effets semblables sur la température moyenne à la surface du globe. {1.2.1, 1.2.3, 1.2.4, 2.3, figure 1.2 et compléments
d’information du chapitre 1, encadré interchapitres 2 du chapitre 1}
2017
,
Les émissions cumulées de CO2 et l’évolution future du forçage radiatif autre que
celui dû au CO2 déterminent la probabilité de limiter le réchauffement à 1,5 °C
a) Variation de la température mondiale observée et réponses modélisées
à des trajectoires stylisées des émissions et du forçage anthropiques
Réchauffement planétaire par rapport à la période 1850–1900 (°C)
Température moyenne mensuelle
observée à la surface du globe
Réchauffement anthropique
estimé à ce jour et
fourchette probable
Fourchette probable des réponses modélisées aux trajectoires stylisées
■ Les émissions mondiales nettes de CO2 deviennent égales à zéro en 2055, alors
que le forçage radiatif autre que celui dû au CO2 diminue après 2030 (gris en b), c) et d))
■ Une réduction plus rapide des émissions de CO2 (bleu en b) et c)) se
traduit par une plus forte probabilité de limiter le réchauffement à 1,5 °C.
■ L’absence de réduction du forçage radiatif net autre que celui dû au
CO2 (violet en d)) se traduit par une probabilité plus faible de limiter le
réchauffement à 1,5 °C.
2,0
1,5
1,0
0,5
0
1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
b) Trajectoires stylisées des émissions
mondiales nettes de CO2
en milliards de tonnes de CO2 par an (GtCO2/an)
c) Émissions nettes cumulées de CO2
en milliards de tonnes de CO2 (GtCO2)
d) Trajectoires du forçage radiatif autre que
celui dû au CO2
en watts par mètre carré (W/m2)
Les émissions de CO2
diminuent à partir
de 2020 pour devenir
égales à zéro en 2055
ou 2040
60
50
40
30
20
10
0
1980 2020 2060 2100
Une réduction immédiate plus rapide des
émissions de CO2 limite les émissions cumulées
de CO2 présentées dans le graphique c).
3000
2000
1000
0
Émissions cumulées
de CO2 dans les
trajectoires dans
lesquelles les
émissions deviennent
nulles en 2055 et
2040
1980 2020 2060 2100 1980 2020 2060 2100
3
2
1
0
Forçage radiatif autre
que celui dû au CO2
réduit après 2030
ou non réduit après
2030
La hausse maximale de la température est déterminée par les émissions nettes cumulées de CO2 et par le
forçage radiatif net autre que celui dû au CO2 (dû au méthane, au protoxyde d’azote, aux aérosols et aux
autres facteurs de forçage anthropiques).
:
RID
9
Résumé à l’intention des décideurs
B. Changements climatiques anticipés, impacts potentiels
de ces changements et risques connexes
B.1 Selon les projections des modèles climatiques, les caractéristiques climatiques régionales devraient
présenter des différences robustes7 entre le moment présent et celui où le réchauffement planétaire
atteindra 1,5 °C8, et entre 1,5 °C et 2 °C. Ces différences consistent notamment dans l’augmentation de la
température moyenne dans la plupart des régions continentales et océaniques (degré de confiance élevé),
des extrêmes de chaleur dans la plupart des zones habitées (degré de confiance élevé), des épisodes de
fortes précipitations dans plusieurs régions (degré de confiance moyen) et de la probabilité de sécheresses
et de déficits de précipitations dans certaines régions (degré de confiance moyen). {3.3}
B.1.1 Les éléments probants tirés de changements attribués dans certains phénomènes climatiques et météorologiques extrêmes pour
un réchauffement planétaire d’environ 0,5 °C confortent le résultat selon lequel un réchauffement supplémentaire de 0,5 °C par
rapport au présent s’accompagnerait de nouveaux changements décelables dans ces phénomènes extrêmes (degré de confiance
moyen). D’après les analyses, plusieurs changements climatiques régionaux devraient se produire sous l’effet d’un réchauffement
planétaire pouvant atteindre 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels, y compris une hausse des températures extrêmes
dans de nombreuses régions (degré de confiance élevé), une augmentation de fréquence, d’intensité et/ou de quantité des fortes
précipitations dans plusieurs régions (degré de confiance élevé) et une augmentation d’intensité ou de fréquence des épisodes de
sécheresse dans certaines régions (degré de confiance moyen). {3.2, 3.3.1, 3.3.2, 3.3.3, 3.3.4, tableau 3.2}
B.1.2 Selon les projections, les extrêmes de température sur les terres émergées devraient augmenter davantage que la température moyenne
à la surface du globe (degré de confiance élevé) : ainsi, les extrêmes de température des journées chaudes pourraient augmenter
d’environ 3 °C aux latitudes moyennes pour un réchauffement planétaire de 1,5 °C et d’environ 4 °C pour un réchauffement de 2 °C.
Les extrêmes de température des nuits froides pourraient augmenter d’environ 4,5 °C aux latitudes élevées pour un réchauffement de
1,5 °C et d’environ 6 °C environ pour un réchauffement de 2 °C (degré de confiance élevé). Toujours selon les projections, le nombre de
journées très chaudes devrait augmenter dans la plupart des régions continentales, et c’est en zone tropicale que cette augmentation
devrait être la plus marquée (degré de confiance élevé). {3.3.1, 3.3.2, encadré interchapitres 8 du chapitre 3}
B.1.3 Selon les projections, les risques de sécheresse et de déficits de précipitations devraient être plus grands à 2 °C qu’à 1,5 °C de
réchauffement planétaire dans certaines régions (degré de confiance moyen). Toujours selon les projections, les risques d’épisodes
de fortes précipitations devraient être plus élevés à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement planétaire dans plusieurs régions de hautes
latitudes et/ou d’altitude élevée de l’hémisphère Nord, en Asie orientale et dans l’est de l’Amérique du Nord (degré de confiance moyen).
Les fortes précipitations qui accompagnent les cyclones tropicaux devraient être plus intenses à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement
planétaire (degré de confiance moyen). Les différences entre les projections des fortes précipitations à 2 °C et celles à 1,5 °C de
réchauffement planétaire dans les autres régions sont généralement associées à un degré de confiance faible. Dans leur ensemble,
agrégées à l’échelle du globe, les fortes précipitations devraient être plus intenses à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement planétaire
(degré de confiance moyen). En conséquence des fortes précipitations, plus de terres émergées devraient être exposées à des risques
de crue à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement planétaire (degré de confiance moyen). {3.3.1, 3.3.3, 3.3.4, 3.3.5, 3.3.6}
B.2 À l’horizon 2100, l’élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe en cas de réchauffement
planétaire de 1,5 °C devrait être inférieure de 10 cm environ à celle correspondant à un réchauffement
de 2 °C (degré de confiance moyen). L’élévation du niveau de la mer se poursuivra bien au-delà de 2100
(degré de confiance élevé), et l’ampleur et le rythme de cette élévation dépendra des trajectoires future
des émissions. Un ralentissement de l’élévation du niveau de la mer offre de meilleures possibilités
d’adaptation pour les systèmes humains et écologiques des petites îles, des zones côtières de faible
altitude et des deltas (degré de confiance moyen). {3.3, 3.4, 3.6}
B.2.1 Les projections fournies par les modèles pour ce qui concerne l’élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe (par rapport
à la période 1986-2005) suggèrent une fourchette indicative de 26 à 77 cm d’ici à 2100 pour un réchauffement planétaire de 1,5 °C,
soit 10 cm (4 à 16 cm) de moins que pour un réchauffement planétaire de 2 °C (degré de confiance moyen). Une diminution de
10 cm de l’élévation du niveau de la mer à l’échelle du globe signifie que, d’après les estimations concernant la population en 2010
et sans tenir compte de l’adaptation, jusqu’à 10 millions de personnes de moins seraient exposées aux risques associés (degré de
confiance moyen). {3.4.4, 3.4.5, 4.3.2}
7 Robuste signifie ici qu’au moins les deux tiers des modèles climatiques montrent le même signe de changement à l’échelle du point de grille et que les différences concernant de
grandes régions sont statistiquement significatives.
8 Les changements anticipés dans les impacts correspondant aux différents niveaux de réchauffement planétaire sont déterminés par rapport aux variations de la température moyenne
de l’air à la surface du globe.
RID
10
Résumé à l’intention des décideurs
B.2.2 L’élévation du niveau de la mer se poursuivra au-delà de 2100 même si le réchauffement planétaire ne dépasse pas 1,5 °C au xxie siècle
(degré de confiance élevé). La déstabilisation de secteurs potentiellement instables de la calotte polaire de l’Antarctique et/ou la perte
irréversible de la calotte glaciaire du Groenland pourraient provoquer une élévation de plusieurs mètres du niveau de la mer à des
échelles de temps allant du siècle au millénaire. Ces phénomènes d’instabilité pourraient être déclenchés aux alentours de 1,5 °C à
2 °C de réchauffement planétaire (degré de confiance moyen). (figure RID.2) {3.3.9, 3.4.5, 3.5.2, 3.6.3, encadré 3.3}
B.2.3 L’intensification du réchauffement amplifie l’exposition des petites îles, des zones côtières de faible altitude et des deltas aux
risques liés à l’élévation du niveau de la mer pour de nombreux systèmes humains et écologiques, et notamment à l’accroissement
des invasions d’eau salée, des inondations et des dégâts causés aux infrastructures (degré de confiance élevé). Les risques liés à
l’élévation du niveau de la mer sont plus élevés à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement planétaire. Le ralentissement de l’élévation
du niveau de la mer en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C réduit ces risques et offre donc de meilleures possibilités
d’adaptation, notamment pour ce qui concerne la gestion et la remise en état des écosystèmes côtiers naturels et le renforcement
des infrastructures (degré de confiance moyen). (figure RID.2) {3.4.5, encadré 3.5}
B.3 Sur les terres émergées, selon les projections, les impacts sur la biodiversité et les écosystèmes, y compris
la disparition et l’extinction d’espèces, devraient être plus limitées à 1,5 °C qu’à 2 °C de réchauffement
planétaire. La limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C devrait donner lieu à des
impacts moindres sur les écosystèmes terrestres, d’eau douce et côtiers et mieux préserver les services qu’ils
rendent aux êtres humains (degré de confiance élevé). (figure RID.2) {3.4, 3.5, encadré 3.4, encadré 4.2,
encadré interchapitres 8 du chapitre 3}
B.3.1 Selon les projections, sur les 105 000 espèces étudiées,9 6 % des insectes, 8 % des plantes et 4 % des vertébrés devraient perdre plus
de la moitié de l’aire de leur niche climatique en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C, en comparaison de 18 % des insectes,
16 % des plantes et 8 % des vertébrés en cas de réchauffement planétaire de 2 °C (degré de confiance moyen). Les impacts liées
à d’autres risques pour la biodiversité tels que les incendies de forêt et la prolifération d’espèces invasives sont moins importants
à 1,5 °C qu’à 2 °C de réchauffement planétaire (degré de confiance élevé). {3.4.3, 3.5.2}
B.3.2 Selon les projections, approximativement 4 % (intervalle interquartile : 2-7 %) des terres émergées mondiales devraient faire l’objet d’une
transformation des écosystèmes d’un type à un autre à 1 °C de réchauffement planétaire, par rapport à 13 % (intervalle interquartile :
8-20 %) à 2 °C (degré de confiance moyen). Cela signifie que la superficie menacée est approximativement réduite de moitié en cas de
réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport à un réchauffement de 2 °C (degré de confiance moyen). {3.4.3.1, 3.4.3.5}
B.3.3 Aux latitudes élevées, la toundra et les forêts boréales sont particulièrement exposées à une dégradation et à une disparition dues
au changement climatique, avec une colonisation de la toundra par une végétation arbustive ligneuse qui est déjà en cours (degré
de confiance élevé) et qui se poursuivra avec l’intensification du réchauffement. Selon les projections, la limitation du réchauffement
planétaire à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C devrait empêcher pendant plusieurs siècles le dégel du pergélisol sur une superficie comprise
entre 1,5 et 2,5 millions de km2 à l’échelle de plusieurs siècles (degré de confiance moyen). {3.3.2, 3.4.3, 3.5.5}
B.4 Selon les projections, la limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C devrait réduire la
hausse de la température des océans ainsi que l’augmentation associée de leur acidité et la diminution de
leur oxygénation (degré de confiance élevé). En conséquence, la limitation du réchauffement planétaire
à 1,5 °C devrait réduire les risques pour la biodiversité marine, les pêches et les écosystèmes marins, y
compris leurs fonctions écologiques et les services qu’ils rendent aux êtres humains, comme l’illustrent
les changements récents dont font l’objet les écosystèmes des glaces de mer dans l’Arctique et des récifs
coralliens des eaux chaudes (degré de confiance élevé). {3.3, 3.4, 3.5, encadré 3.4, encadré 3.5}
B.4.1 On attache un degré de confiance élevé au fait que la probabilité d’un océan Arctique sans glaces de mer pendant l’été est
considérablement plus faible à 1,5 °C de réchauffement planétaire qu’à 2 °C. Ainsi, selon les projections, il ne devrait y avoir qu’un
seul été arctique sans glace de mer par siècle en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C. Cette fréquence passe à au moins un
été par décennie en cas de réchauffement planétaire de 2 °C. Les effets d’un dépassement temporaire sont réversibles pour ce qui
concerne l’étendue des glaces de mer dans l’Arctique à des échelles de temps décennales (degré de confiance élevé). {3.3.8, 3.4.4.7}
B.4.2 Selon les projections, un réchauffement planétaire de 1,5 °C devrait déplacer les aires de distribution de nombreuses espèces marines
vers des latitudes plus élevées et aggraver les dommages infligés à de nombreux écosystèmes. Il devrait aussi entraîner la perte de
ressources côtières et réduire la productivité des pêches et de l’aquaculture (notamment aux basses latitudes). Les risques d’impact
d’origine climatique devraient être plus élevés à 2 °C de réchauffement planétaire qu’à 1,5 °C (degré de confiance élevé). La dégradation
des récifs coralliens, par exemple, devrait se poursuivre et toucher 70 à 90 % d’entre eux en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C
9 Conformément aux études antérieures, des chiffres illustratifs ont été adoptés à partir d’une méta-étude récente.
RID
11
Résumé à l’intention des décideurs
(degré de confiance élevé), avec des pertes encore plus importantes (supérieures à 99 %) en cas de réchauffement de 2 °C (degré
de confiance très élevé). Le risque de perte irréversible de nombreux écosystèmes marins et côtiers augmente avec le réchauffement
planétaire, en particulier si celui-ci atteint 2 °C ou plus (degré de confiance élevé). {3.4.4, encadré 3.4}
B.4.3 Selon les projections, le degré d’acidification des océans dû à l’augmentation de la concentration de CO2 correspondant à un
réchauffement planétaire de 1,5 °C devrait amplifier les effets néfastes du réchauffement – et même les amplifier davantage en
cas de réchauffement de 2 °C –, notamment sur la croissance, le développement, la calcification, la survie et, par conséquent,
l’abondance d’un grand nombre d’espèces allant par exemple des algues aux poissons (degré de confiance élevé). {3.3.10, 3.4.4}
B.4.4 Les impacts du changement climatique dans les océans augmentent les risques pour les pêcheries et l’aquaculture par suite de leurs
répercussions sur la physiologie, la survie, l’habitat, la reproduction, l’impact des maladies et le risque d’espèces invasives (degré de
confiance moyen), mais, selon les projections, devraient être moindres à 1,5 °C de réchauffement planétaire qu’à 2 °C. Un modèle
mondial des pêcheries a, par exemple, projeté une diminution des prises annuelles mondiales pour les pêches maritimes d’environ
1,5 million de tonnes en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C et de plus de 3 millions de tonnes en cas de réchauffement de
2 °C (degré de confiance moyen). {3.4.4, encadré 3.4}
B.5 Selon les projections, les risques liés au climat pour la santé, les moyens de subsistance, la sécurité
alimentaire, l’approvisionnement en eau, la sécurité des personnes et la croissance économique devraient
augmenter en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C, et même davantage en cas de réchauffement de
2 °C (figure RID.2). {3.4, 3.5, 5.2, encadré 3.2, encadré 3.3, encadré 3.5, encadré 3.6, encadré interchapitres
6 du chapitre 3, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, encadré interchapitres 12 du chapitre 5, 5.2}
B.5.1 Les populations défavorisées et vulnérables, certains peuples autochtones et les communautés locales tributaires de moyens de
subsistance liés à l’agriculture et aux ressources côtières sont exposées de façon disproportionnée aux conséquences néfastes
du réchauffement planétaire de 1,5 °C et plus (degré de confiance élevé). Les régions confrontées à un tel risque comprennent
les écosystèmes arctiques, les zones arides, les petits États insulaires en développement et les pays les moins avancés (degré de
confiance élevé). La pauvreté et les préjudices devraient augmenter dans certaines populations à mesure que le réchauffement
planétaire s’intensifie ; la limitation du réchauffement à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C pourrait, à l’horizon 2050, réduire de plusieurs
centaines de millions le nombre de personnes exposées aux risques liés au climat et vulnérables à la pauvreté (degré de confiance
moyen) {3.4.10, 3.4.11, encadré 3.5, encadré interchapitres 6 du chapitre 3, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, encadré
interchapitres 12 du chapitre 5, 4.2.2.2, 5.2.1, 5.2.2, 5.2.3, 5.6.3}
B.5.2 Selon les projections, toute augmentation du réchauffement planétaire devrait affecter la santé, avec des conséquences principalement
négatives (degré de confiance élevé). Les risques devraient être moins importants à 1,5 °C qu’à 2 °C de réchauffement pour ce qui
concerne la morbidité et la mortalité liées à la chaleur (degré de confiance très élevé) et la mortalité liée à l’ozone si les émissions
nécessaires à la formation d’ozone restent élevées (degré de confiance élevé). Les îlots de chaleur urbains amplifient souvent
l’impact des vagues de chaleur dans les villes (degré de confiance élevé). D’après les projections, les risques associés à certaines
maladies à transmission vectorielle telles que le paludisme ou la dengue devraient s’accroître avec un réchauffement passant
de 1,5 °C à 2 °C, y compris par suite de déplacements potentiels de l’aire d’extension géographique de ces maladies (degré de
confiance élevé). {3.4.7, 3.4.8, 3.5.5.8}
B.5.3 D’après les projections, la limitation du réchauffement à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C devrait donner lieu à une réduction moins marquée
du rendement des cultures de maïs, de riz et de blé et, potentiellement, des autres cultures céréalières, notamment en Afrique
subsaharienne, en Asie du Sud-Est et en Amérique centrale et du Sud, ainsi que de la qualité nutritionnelle – qui dépend de la
concentration de CO2 – du riz et du blé (degré de confiance élevé). Les projections de réduction des disponibilités alimentaires sont
plus marquées à 2 °C qu’à 1,5 °C de réchauffement planétaire dans le Sahel, en Afrique australe, dans le bassin méditerranéen,
en Europe centrale et en Amazonie (degré de confiance moyen). D’après les projections, la hausse des températures devrait avoir
un effet négatif sur l’élevage, subordonné à l’ampleur des changements de qualité des aliments pour animaux, à la propagation
des maladies et à la disponibilité des ressources en eau (degré de confiance élevé). {3.4.6, 3.5.4, 3.5.5, encadré 3.1, encadré
interchapitres 6 du chapitre 3, encadré interchapitres 9 du chapitre 4}
B.5.4 Selon l’évolution future de la situation socio-économique, la limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C
pourrait réduire de 50 % la fraction de la population mondiale exposée à une intensification du stress hydrique due au changement
climatique, malgré la grande variabilité entre les régions (degré de confiance moyen). De nombreux petits États insulaires en
développement devraient en outre faire face à un stress hydrique moins marqué par suite des variations anticipées de l’aridité si le
réchauffement planétaire était limité à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C (degré de confiance moyen). {3.3.5, 3.4.2, 3.4.8, 3.5.5, encadré 3.2,
encadré 3.5, encadré interchapitres 9 du chapitre 4}
RID
12
Résumé à l’intention des décideurs
B.5.5 D’après les projections, d’ici la fin du siècle, les risques pour la croissance économique mondiale dans son ensemble dus aux impacts
du changement climatique devraient être moindres à 1,5 °C qu’à 2 °C de réchauffement planétaire10 (degré de confiance moyen).
Cela ne tient pas compte des coûts de l’atténuation ni des investissements en matière d’adaptation et des avantages que celle-ci
procure. Selon les projections, les pays de la zone tropicale et des régions subtropicales de l’hémisphère Sud devraient faire face
aux plus forts impacts du changement climatique sur la croissance économique en cas d’augmentation du réchauffement planétaire
de 1,5 °C à 2 °C (degré de confiance moyen). {3.5.2, 3.5.3}
B.5.6 L’exposition aux risques multiples et complexes liés au changement climatique augmente entre 1,5 °C et 2 °C de réchauffement
planétaire, avec une plus grande proportion de la population exposée à ces risques et à la pauvreté en Afrique et en Asie (degré de
confiance élevé). En cas de réchauffement planétaire compris entre 1,5 °C et 2 °C, les risques concernant les secteurs de l’énergie,
de l’alimentation et de l’eau pourraient se chevaucher dans l’espace et dans le temps, aggravant ainsi les dangers, les expositions
et les vulnérabilités actuels et créant de nouveaux risques dont un nombre accru de personnes et de régions pourraient subir les
effets (degré de confiance moyen). {Encadré 3.5, 3.3.1, 3.4.5.3, 3.4.5.6, 3.4.11, 3.5.4.9}
B.5.7 De nombreuses sources de données suggèrent que, depuis le cinquième Rapport d’évaluation (AR5), les niveaux évalués de risque
ont augmenté pour quatre des cinq motifs de préoccupation dans la perspective d’un réchauffement planétaire de 2 °C (degré de
confiance élevé). L’évolution du niveau de risque selon le degré de réchauffement planétaire est maintenant la suivante : d’« élevé »
à « très élevé » entre 1,5 °C et 2 °C de réchauffement en ce qui concerne le premier motif de préoccupation (Systèmes uniques
et menacés) (degré de confiance élevé) ; de « moyen » à « élevé » entre 1 °C et 1,5 °C en ce qui concerne le deuxième motif de
préoccupation (Phénomènes météorologiques extrêmes) (degré de confiance moyen) ; de « moyen » à « élevé » entre 1,5 °C et
2 °C en ce qui concerne le troisième motif de préoccupation (Répartition des impacts) (degré de confiance élevé) ; de « moyen »
à « élevé » entre 1,5 °C et 2,5 °C en ce qui concerne le quatrième motif de préoccupation (Impacts mondiaux cumulés) (degré
de confiance moyen) ; et de « moyen » à « élevé » entre 1 °C et 2,5 °C en ce qui concerne le cinquième motif de préoccupation
(Phénomènes particuliers de grande échelle) (degré de confiance moyen) (figure RID.2). {3.4.13, 3.5, 3.5.2}
B.6 La plupart des besoins en matière d’adaptation seront moindres à 1,5 °C de réchauffement planétaire qu’à
2 °C (degré de confiance élevé). Il existe un large éventail d’options en matière d’adaptation susceptibles
de réduire les risques liés au changement climatique (degré de confiance élevé). Il existe aussi des limites
en matière d’adaptation et de capacité d’adaptation pour certains systèmes humains et naturels en cas de
réchauffement planétaire de 1,5 °C, avec des pertes associées (degré de confiance moyen). Le nombre et la
disponibilité des options en matière d’adaptation varient selon les secteurs (degré de confiance moyen).
{Tableau 3.5, 4.3, 4.5, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, encadré interchapitres 12 du chapitre 5}
B.6.1 Il existe un large éventail d’options en matière d’adaptation destinées à réduire les risques concernant les écosystèmes naturels et gérés
(adaptation fondée sur les écosystèmes, remise en état des écosystèmes, mesures de lutte contre la dégradation et le déboisement,
gestion de la biodiversité, aquaculture durable, savoir local et savoir autochtone, etc.), les risques associés à l’élévation du niveau de
la mer (protection et consolidation du littoral, etc.) et les risques concernant la santé, les moyens de subsistance, l’alimentation, l’eau
et la croissance économique, en particulier dans les espaces ruraux (irrigation efficace, filets de protection sociale, gestion des risques
de catastrophe, répartition et partage des risques, adaptation communautaire, etc.) et en milieu urbain (infrastructure verte, utilisation
et aménagement durables des sols, gestion durable des ressources en eau, etc.) (degré de confiance moyen). {4.3.1, 4.3.2, 4.3.3, 4.3.5,
4.5.3, 4.5.4, 5.3.2, encadré 4.2, encadré 4.3, encadré 4.6, encadré interchapitres 9 du chapitre 4}
B.6.2 L’adaptation des écosystèmes et des systèmes alimentaires et de santé devrait être plus difficile à 2 °C de réchauffement planétaire
qu’à 1,5 °C (degré de confiance moyen). Selon les projections, certaines régions vulnérables, dont les petites îles et les pays les
moins avancés, devraient faire face à d’importants et multiples risques climatiques interdépendants, même en cas de réchauffement
planétaire de 1,5 °C (degré de confiance élevé). {3.3.1, 3.4.5, encadré 3.5, tableau 3.5, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, 5.6,
encadré interchapitres 12 du chapitre 5, encadré 5.3}
B.6.3 Il existe des limites en matière de capacité d’adaptation en cas de réchauffement planétaire de 1,5 °C, qui deviennent plus
prononcées à des niveaux supérieurs de réchauffement et qui varient selon les secteurs, avec des conséquences propres au lieu
considéré pour les populations vulnérables, les écosystèmes et la santé (degré de confiance moyen). {Encadré interchapitres 12 du
chapitre 5, encadré 3.5, tableau 3.5}
10 En l’occurrence, les impacts sur la croissance économique se réfèrent aux variations du produit intérieur brut (PIB). De nombreux impacts tels que la perte
de vies humaines, du patrimoine culturel et des services fournis par les écosystèmes sont difficiles à évaluer, en particulier sur le plan monétaire.
RID
13
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.2 | Cinq motifs de préoccupation (MdP) intégrés fournissent un cadre pour un résumé des impacts et risques majeurs par secteur et par région
et ont été présentés pour la première fois dans le troisième Rapport d’évaluation. Les MdP illustrent les conséquences du réchauffement planétaire pour les
personnes, l’économie et les écosystèmes. Les impacts et/ou les risques propres à chaque MdP sont fondés sur l’évaluation de publications récentes. Comme
dans le cinquième Rapport d’évaluation, ces publications ont servi à formuler des avis d’experts afin de déterminer les niveaux de réchauffement planétaire
auxquels l’impact et/ou le risque sont indétectables, moyens, élevés ou très élevés. Dans le graphique du bas, le choix des impacts et des risques associés aux
systèmes naturels, gérés ou humains est donné à titre illustratif et ne prétend nullement à l’exhaustivité. {3.4, 3.5, 3.5.2.1, 3.5.2.2, 3.5.2.3, 3.5.2.4, 3.5.2.5,
5.4.1, 5.5.3, 5.6.1, encadré 3.4}
MdP 1 (Systèmes uniques et menacés) : Systèmes écologiques et humains dont l’aire d’extension géographique a été restreinte par les conditions
d’ordre climatique et qui ont un endémisme élevé ou d’autres propriétés distinctives. Ces systèmes comprennent les récifs coralliens, l’Arctique et ses
peuples autochtones, les glaciers de montagne et les points chauds de la biodiversité.
MdP 2 (Phénomènes météorologiques extrêmes) : Risques ou impacts des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les vagues de chaleur,
les fortes pluies, la sécheresse et les incendies de forêt connexes et les inondations côtières pour ce qui concerne la santé, les moyens de subsistance, les
biens et les écosystèmes.
MdP 3 (Répartition des impacts) : Risques ou impacts qui touchent de façon disproportionnée des groupes particuliers en raison de la répartition
inégale des dangers, de l’exposition et de la vulnérabilité à l’égard du changement climatique physique.
MdP 4 (Impacts mondiaux cumulés) : Préjudice monétaire mondial, dégradation et disparition à l’échelle du globe des écosystèmes et de la biodiversité.
MdP 5 (Phénomènes particuliers de grande échelle) : Changements systémiques d’ampleur relativement grande, soudains et parfois irréversibles qui
sont causés par le réchauffement planétaire, tels que la désintégration des inlandsis du Groenland et de l’Antarctique.
Manière dont le niveau du réchauffement planétaire influe sur les incidences et/ou les
risques associés aux motifs de préoccupation (MdP) et à un certain nombre de systèmes
naturels, gérés et humains
Cinq motifs de préoccupation (MdP) illustrent les incidences et les risques associés
à différents niveaux de réchauffement planétaire pour les personnes, les systèmes
économiques et les écosystèmes selon les secteurs et les régions.
Incidences et risques associés aux motifs de préoccupation (MdP)
Variation de la température moyenne à la surface
du globe par rapport aux niveaux préindustriels (°C)
MdP1
Systèmes
uniques et
menacés
MdP2
Phénomènes
météorologiques
extrêmes
MdP3
Répartition
des
incidences
MdP4
Effets
mondiaux
cumulés
MdP5
Phénomènes
particuliers de
grande échelle
Niveau d’incidence
ou risque
supplémentaire
dû au changement
climatique
Très élevé
Élevé
Moyen
Indétectable
La couleur violette indique de très
forts risques de graves incidences
ou risques et la présence d’une
irréversibilité marquée ou la
persistance de dangers d’origine
climatique, allant de pair avec une
capacité d’adaptation limitée en
raison de la nature du danger ou
des incidences ou risques.
La couleur rouge indique des
incidences ou risques graves et de
grande ampleur.
La couleur jaune indique que
les incidences ou risques sont
décelables et attribuables au
changement climatique avec un
degré de confiance au moins moyen.
La couleur blanche indique
qu’aucune incidence n’est
détectable et attribuable au
changement climatique.
Incidences et risques pour un certain nombre de systèmes naturels, gérés et humains
Variation de la température moyenne à la surface
du globe par rapport aux niveaux préindustriels (°C)
2,0
1,5
1,0
0
2,0
1,5
1,0
0
É
É
É
É
M
M-É
É M
M
2006-2015
É
T É
M
M
É
É
É
H
M
M
É
É
É
É
M
M
M
É
M
É
É
M
Coraux
d’eaux
chaudes
Mangroves Coraux
d’eaux
chaudes
Pêche
artisanale
aux basses
latitudes
Écosystèmes
terrestres
Inondations
côtières
Crues
fluviales
Rendement
des
cultures
Tourisme Morbidité
et
mortalité
liées à la
chaleur
Degré de confiance pour la transition : F = faible, M = moyen, É = élevé, TÉ = très élevé
I I I
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1
RID
14
Résumé à l’intention des décideurs
C. Trajectoires d’émissions et transitions systémiques
compatibles avec un réchauffement planétaire de 1,5 °C
C.1 Dans les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un
dépassement minime, les émissions anthropiques mondiales nettes de CO2 diminuent d’environ 45 %
depuis les niveaux de 2010 jusqu’en 2030 (intervalle interquartile : 40-60 %), devenant égales à zéro
vers 2050 (intervalle interquartile : 2045-2055). Pour limiter le réchauffement planétaire à moins de 2 °C,11
les émissions de CO2 devraient diminuer d’environ 25 % d’ici à 2030 dans la plupart des trajectoires
(intervalle interquartile : 10-30 %) et devenir nulles vers 2070 (intervalle interquartile : 2065-2080). Dans
les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C, les émissions de gaz autres que le CO2
font l’objet de fortes réductions, d’ampleurs équivalentes à celles figurant dans les trajectoires qui limitent
le réchauffement à 2 °C (degré de confiance élevé). (figure RID.3a) {2.1, 2.3, tableau 2.4}
C.1.1 Les réductions des émissions de CO2 qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement
minime peuvent nécessiter différents éventails de mesures d’atténuation, réalisant différents équilibres entre la diminution de
l’intensité énergétique et d’utilisation des ressources, le taux de décarbonisation et le recours à l’élimination du CO2. Les divers
éventails de mesures font face à des défis différents en matière de mise en oeuvre, ainsi que des synergies et des compromis
potentiels avec le développement durable (degré de confiance élevé) (figure RID.3b). {2.3.2, 2.3.4, 2.4, 2.5.3}
C.1.2 Les trajectoires modélisées qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime
nécessitent d’importantes réductions des émissions de méthane et de carbone suie (35 % ou plus dans les deux cas d’ici à 2050
par rapport à 2010). Ils prévoient aussi la réduction de la plupart des aérosols qui ont un effet refroidissant sur le climat, ce qui
neutralise en partie les effets des mesures d’atténuation pendant deux à trois décennies. Les émissions de gaz autres que le CO2
peuvent être réduites à l’aide de mesures d’atténuation de grande ampleur dans le secteur de l’énergie. De plus, des mesures
d’atténuation ciblées des émissions de gaz autres que le CO2
12 peuvent réduire le protoxyde d’azote et le méthane issus de
l’agriculture, le méthane émis par le secteur des déchets, certaines sources de carbone suie et les hydrofluorocarbones. La forte
demande de bioénergie peut augmenter les émissions de protoxyde d’azote dans certaines trajectoires axées sur l’objectif de
1,5 °C, ce qui souligne à quel point il importe d’adopter des méthodes de gestion appropriées. L’amélioration de la qualité de l’air
résultant des réductions anticipées de nombreuses émissions de gaz autres que le CO2 apporte des avantages directs et immédiats
pour la santé publique dans toutes les trajectroires modélisées axées sur l’objectif de 1,5 °C (degré de confiance élevé). (figure
RID.3a) {2.2.1, 2.3.3, 2.4.4, 2.5.3, 4.3.6, 5.4.2}
C.1.3 Limiter le réchauffement planétaire impose de limiter le total des émissions anthropiques mondiales cumulées de CO2 depuis l’époque
préindustrielle, c’est-à-dire de rester dans les limites d’un budget carbone total (degré de confiance élevé).13 Selon les estimations, à
la fin de l’année 2017, les émissions anthropiques de CO2 depuis l’époque préindustrielle avaient réduit le budget carbone total pour
l’objectif de 1,5 °C d’environ 2 200 ± 320 GtCO2 (degré de confiance moyen). Le budget carbone restant qui en résulte est encore grevé
par les émissions actuelles de 42 ± 3 GtCO2 par an (degré de confiance élevé). Le choix de la méthode de mesure de la température
mondiale influe sur l’estimation du budget carbone restant. En utilisant la température moyenne de l’air à la surface du globe comme
dans le cinquième Rapport d’évaluation, on obtient un budget carbone restant estimé à 580 GtCO2 pour une probabilité de 50 % de
parvenir à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C et à 420 GtCO2 pour une probabilité de 66 % (degré de confiance moyen).14
En revanche, si l’on utilise la température moyenne à la surface du globe, on obtient un budget carbone restant estimé à 770 GtCO2
et 570 GtCO2 pour une probabilité de 50 % et de 66 %, respectivement (degré de confiance moyen).15 Les incertitudes concernant
les estimations de ces budgets carbone restants sont importantes et dépendent de plusieurs facteurs. Les incertitudes qui ont trait à
la réponse du climat aux émissions de CO2 et d’autres gaz que le CO2 représentent ± 400 GtCO2 et celles qui concernent le niveau de
réchauffement historique, ± 250 GtCO2 (degré de confiance moyen). Le dégagement potentiel de carbone supplémentaire par suite
du dégel futur du pergélisol et le dégagement de méthane provenant des terres humides pourraient réduire les budgets de 100 GtCO2
au cours de ce siècle et d’une quantité supérieure par la suite (degré de confiance moyen). De plus, le niveau futur d’atténuation des
émissions d’autres gaz que le CO2 pourrait modifier le budget carbone de 250 GtCO2 dans un sens ou dans l’autre (degré de confiance
moyen). {1.2.4, 2.2.2, 2.6.1, tableau 2.2, compléments d’information du chapitre 2}
11 Les références aux trajectoireslimitant le réchauffement planétaire à 2 °C sont fondées sur une probabilité de 66 % de ne pas dépasser 2 °C.
12 Les émissions de gaz autres que le CO2 mentionnées dans le présent rapport sont toutes les émissions anthropiques de gaz autres que le CO2 qui entraînent un forçage radiatif. Ce
sont notamment les facteurs de forçage climatique à courte durée de vie tels que le méthane, certains gaz fluorés, les précurseurs de l’ozone, les aérosols ou les précurseurs d’aérosols
comme, respectivement, le carbone suie et le dioxyde de soufre ainsi que les gaz à effet de serre à longue durée de vie tels que le protoxyde d’azote et quelques gaz fluorés. Le forçage
radiatif résultant des émissions de gaz autres que le CO2 et des variations de l’albédo de la surface est qualifié de forçage radiatif autre que celui dû au CO2. {2.2.1}
13 Il existe une base scientifique probante à l’appui d’un budget carbone total compatible avec la limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C. Cependant, ni ce budget carbone total,
ni la fraction de ce budget correspondant aux émissions passées ne sont évalués dans le présent rapport.
14 Indépendamment de la méthode de mesure de la température mondiale utilisée, l’actualisation des connaissances et le perfectionnement des méthodes ont abouti à une augmentation
d’environ 300 GtCO2 du budget carbone restant estimé par rapport aux chiffres figurant dans le cinquième Rapport d’évaluation. (degré de confiance moyen) {2.2.2}
15 Ces estimations sont fondées sur la température moyenne observée à la surface du globe et évaluent les variations futures de la température au moyen des valeurs de la température
de l’air à proximité de la surface.
RID
15
Résumé à l’intention des décideurs
2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
-20
-10
0
10
20
30
40
50
2020 2040 2060 2080 2100
0
1
2020 2040 2060 2080 2100
0
1
2020 2040 2060 2080 2100
0
1
P1
P2
P3
P4
Année où les émissions
de CO2 seront nulles
L’épaisseur du trait indique le 5e-95e
percentile et le 25e-75e percentile
des scénarios
C.1.4 Les mesures visant à la modification du rayonnement solaire ne sont prises en compte dans aucune des trajectoires d’émissions
compatibles évaluées dans ce rapport. Bien que certaines de ces mesures puissent en théorie permettre d’atténuer un éventuel
dépassement du seuil de 1,5 °C, elles se heurtent à de grandes incertitudes et lacunes de connaissances ainsi qu’à des risques
importants et à des contraintes institutionnelles et sociales limitant leur déploiement, liées à la gouvernance, à l’éthique et aux
impacts sur le développement durable. En outre, elles ne contribuent pas à atténuer l’acidification des océans (degré de confiance
moyen). {4.3.8, encadré interchapitres 10 du chapitre 4}
Figure RID.3a | Caractéristiques des trajectoires d’émissions mondiales. Le graphique principal montre les émissions mondiales nettes de CO2 d’origine humaine
pour des trajectoires d’émissions mondiales compatibles avec un réchauffement planétaire limité à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime
(moins de 0,1 °C) et des trajectoires à dépassement marqué. La zone ombrée montre l’ensemble de la fourchette pour ce qui est des trajectoires d’émissions
mondiales analysées dans le présent rapport. Quant aux graphiques sur la droite, ils représentent les fourchettes d’émission de gaz à effet de serre autres que le
CO2 pour trois composés dont l’effet de forçage est historiquement marqué et dont les émissions proviennent pour une large part de sources distinctes de celles qui
sont directement concernées par les mesures d’atténuation du CO2. Sur ces graphiques, les zones ombrées représentent l’intervalle 5-95 % (gris clair) et l’intervalle
interquartile (gris foncé) pour les trajectoires d’émissions compatibles avec un réchauffement planétaire de 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement
minime. Les boîtes à moustache au bas de la figure montrent à quel moment les émissions nettes de CO2 deviendront égales à zéro, et aussi, à titre de comparaison,
les trajectoires d’émissions mondiales correspondant à un réchauffement planétaire limité à 2 °C, avec une probabilité d’au moins 66 %. Le graphique principal
met en évidence quatre exemples de trajectoires modélisées, P1, P2, P3 et P4, qui correspondent aux trajectoires LED, S1, S2, et S5 évalués au chapitre 2. Les
caractéristiques de ces trajectoires d’émissions mondiales sont décrites dans la figure RID.3b {2.1, 2.2, 2.3, figure 2.5, figure 2.10, figure 2.11}.
Caractéristiques des trajectoires des émissions mondiales
Caractéristiques générales de l’évolution des émissions nettes anthropiques de CO2, et total des émissions de
méthane, de carbone suie et de protoxyde d’azote dans les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire
à 1,5 °C sans dépassement ou avec dépassement minime. Les émissions nettes sont définies comme étant les
émissions anthropiques moins les volumes éliminés par l’être humain. Il est possible de réduire les émissions nettes
grâce à différents ensembles de mesures d’atténuation (voir figure RID3b).
Total des émissions mondiales nettes de CO2
Milliards de tonnes de CO2 /an
Quatre exemples de
trajectoires modélisées
Émissions de carbone suie
Émissions de protoxyde d’azote
Trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C
sans dépassement ou avec dépassement minime
Dans les trajectoires qui limitent
le réchauffement planétaire à 1,5 °C
sans dépassement ou avec un dépassement minime
et dans les trajectoires avec dépassement marqué,
les émissions nettes de CO2 diminuent jusqu’à
devenir nulles à l’échelle du globe vers 2050.
Émissions de gaz à effet de serre autres
que le CO2 par rapport à 2010
Dans les trajectoires compatibles avec l’objectif de 1,5 °C
sans dépassement ou avec dépassement minime, les
émissions de facteurs de forçage autres que le CO2 diminuent
ou sont limitées elles aussi, mais sans être ramenées à zéro à
l’échelle du globe.
Émissions de méthane
Trajectoires avec dépassement marqué
Trajectoires qui limitent le réchauffement
planétaire à 2°C au plus (non indiquées ici)
T
------=--= 7 t' ._ :
. . . . . . . . I
RID
16
Résumé à l’intention des décideurs
Types de trajectoires Sans dépassement
ou avec dépassement
minime
Sans dépassement
ou avec dépassement
minime
Sans dépassement
ou avec dépassement
minime
Dépassement
marqué
Sans dépassement
ou avec dépassement
minime
Évolution des émissions de CO2 en 2030 (% vs 2010) -58 -47 -41 -4 (-58;-40)
en 2050 (% vs 2010) -93 -95 -91 -97 (-107;-94)
Émissions de GES – Prot. de Kyoto* en 2030 (% vs 2010) -50 -49 -35 -2 (-51;-39)
en 2050 (% vs 2010) -82 -89 -78 -80 (-93;-81)
Demande finale en matière d’énergie** en 2030 (% vs 2010) -15 -5 17 39 (-12;7)
en 2050 (% vs 2010) -32 2 21 44 (-11;22)
Part des énergies renouvelables dans la production
d’électricité en 2030 (%) 60 58 48 (47;65)
en 2050 (%) 77 81 63 70 (69;86)
Énergie primaire issue du charbon en 2030 (% vs 2010) -78 -61 -75 -59 (-78;-59)
en 2050 (% vs 2010) -97 -77 -73 -97 (-95;-74)
du pétrole en 2030 (% vs 2010) -37 -13 -3 86 (-34;3)
en 2050 (% vs 2010) -87 -50 -81 -32 (-78;-31)
du gaz en 2030 (% vs 2010) -25 -20 33 37 (-26;21)
en 2050 (% vs 2010) -74 -53 21 -48 (-56;6)
du nucléaire en 2030 (% vs 2010) 59 83 98 106 (44;102)
en 2050 (% vs 2010) 150 98 501 468 (91;190)
de la biomasse en 2030 (% vs 2010) -11 0 36 -1 (29;80)
en 2050 (% vs 2010) -16 49 121 418 (123;261)
d’énergies renouvelables non issues de la biomasse
en 2030 (% vs 2010) 430 470 315 110 (245;436)
en 2050 (% vs 2010) 833 1 327 878 1 137 (576;1 279)
CSC cumulé jusqu’en 2100 (GtCO2) 0 348 687 1 218 (550;1 017)
dont BECSC (GtCO2) 0 151 414 1 191 (364;662)
Superficie des cultures bioénergétiques en 2050
(millions de km2) 0,2 0,9 2,8 7,2 (1,5;3,2)
Émissions agricoles de CH4 en 2030 (% vs 2010) -24 -48 1 14 (-30;-11)
en 2050 (% vs 2010) -33 -69 -23 2 (-47;-24)
Émissions agricoles de N2O en 2030 (% vs 2010) 5 -26 15 3 (-21;-3)
en 2050 (% vs 2010) 6 -26 0 39 (-26;1)
Combustibles fossiles et industrie AFAUT BECSC
-20
0
20
40
2020 2060 2100
-20
0
20
40
2020 2060 2100
-20
0
20
40
2020 2060 2100
-20
0
20
40
2020 2060 2100
P1 P2 P3 P4
P1 P2 P3 P4
Milliards de tonnes de CO Milliards de tonnes de CO2 par an (GtCO2/an) 2 par an (GtCO2Milliards de tonnes de CO /an) 2 par an (GtCO2/an) Milliards de tonnes de CO2 par an (GtCO2/an)
Trajectoires modélisées : quatre exemples détaillés
Différentes stratégies d’atténuation peuvent permettre de réduire les émissions nettes qui seraient nécessaires pour
concrétiser une trajectoire qui limite le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement
minime. Toutes les trajectoires prévoient l’élimination du dioxyde de carbone (EDC), mais la quantité éliminée varie
selon les trajectoires, tout comme les contributions relatives de la bioénergie avec captage et stockage du dioxyde de
carbone (BECSC) et les éliminations réalisées dans le secteur de l’agriculture, de la foresterie et des autres utilisations
des terres (AFAUT), ce qui a des incidences sur les émissions et plusieurs autres caractéristiques des trajectoires.
Détail des contributions aux émissions nettes mondiales de CO2 pour quatre exemples de trajectoires modélisées
P1 : Scénario selon lequel les innovations
sociales, commerciales et technologiques
engendrent une réduction de la demande
d’énergie jusqu’en 2050 alors que les
conditions de vie s’améliorent, en particulier
dans l’hémisphère Sud. Un système
énergétique de moindre envergure permet
une décarbonisation rapide de l’énergie
fournie. Le boisement est la seule option
d’EDC retenue ; il n’est pas fait recours
aux combustibles fossiles avec captage et
stockage du dioxyde de carbone (CSC) ni
à la BECSC.
P2 : Scénario qui met beaucoup l’accent
sur la durabilité, y compris l’intensité
énergétique, le développement
humain, la convergence économique
et la coopération internationale, ainsi
qu’une réorientation vers des modes
de consommation durables et robustes,
des innovations technologiques à faible
intensité de carbone et des systèmes
d’utilisation des terres bien gérés, avec
une acceptabilité sociétale limitée pour
ce qui est de la BECSC.
P3 : Scénario intermédiaire selon lequel
le développement sociétal comme le
développement technologique suivent
des schémas habituels. La réduction
des émissions s’obtient principalement
par une modification de la façon dont
l’énergie et les produits sont obtenus
et, dans une moindre mesure, par une
réduction de la demande.
P4 : Scénario à forte intensité de
ressources et d’énergie selon lequel
la croissance économique et la
mondialisation aboutissent à l’adoption
à grande échelle de modes de vie à
forte intensité de GES, y compris une
forte demande de carburants et de
produits de l’élevage. La réduction des
émissions s’obtient principalement par
des moyens technologiques qui font
un usage intensif de l’EDC au moyen de
la BECSC.
Indicateurs mondiaux Intervalle interquartile
NOTE: Les indicateurs ont été choisis de façon à refléter les tendances
mondiales définies dans l’évaluation du Chapitre 2. Les caractéristiques
nationales et sectorielles peuvent s’écarter considérablement des
tendances mondiales indiquées ici.
* Les émissions de gaz définis dans le Protocole de Kyoto sont fondées sur les valeurs du potentiel de réchauffement
planétaire sur 100 ans figurant dans le deuxième Rapport d’évaluation du GIEC (SAR GWP-100).
** L’évolution de la demande en matière d’énergie est associée à l’amélioration de l’efficacité énergétique et à des
changements de comportement.
• • •
RID
17
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.3b | Exemples détaillés de quatre trajectoires modélisées par rapport au réchauffement planétaire de 1,5 °C parmi l’ensemble présenté dans la figure
RID.3a. Ces trajectoires, qui ont été choisies de façon à représenter un éventail de mesures d’atténuation susceptibles d’être mises en oeuvre, varient nettement en
ce qui concerne les projections relatives à l’énergie et à l’utilisation des terres, ainsi que les hypothèses concernant les développements socio-économiques futurs, y
compris la croissance économique et démographique, l’équité et la durabilité. Les émissions mondiales nettes de CO2 d’origine humaine ont été ventilées selon trois
origines : combustibles fossiles et industrie, agriculture foresterie et autres utilisations de terres (AFAUT) et bioénergie avec captage et stockage du CO2 (BECSC). Les
estimations relatives à l’AFAUT données ici ne sont pas nécessairement comparables à celles effectuées pays par pays. D’autres caractéristiques relatives à chacune
de ces trajectoires sont présentées en dessous. Ces trajectoires soulignent les grandes différences relatives des stratégies d’atténuation, mais ne représentent ni
des estimations centrales ni des stratégies nationales. En outre, ils n’indiquent pas de critères d’exigence. À titre de comparaison, les intervalles interquartiles des
trajectoires sans dépassement ou avec un dépassement minime de 1,5 °C sont indiqués dans la colonne de droite. Les trajectoires dénommées P1, P2, P3 et P4,
correspondent aux trajectoires d’émissions mondiales évaluées dans le chapitre 2 sous la terminologie LED, S1, S2, et S5. (figure RID.3a) {2.2.1, 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3,
2.3.4, 2.4.1, 2.4.2, 2.4.4, 2.5.3, figure 2.5, figure 2.6, figure 2.9, figure 2.10, figure 2.11, figure 2.14, figure 2.15, figure 2.16, figure 2.17, figure 2.24, figure 2.25,
tableau 2.4, tableau 2.6, tableau 2.7, tableau 2.9, tableau 4.1}
C.2 Les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement
minime exigeraient des transitions rapides et radicales dans les domaines de l’énergie, de l’aménagement
des terres, de l’urbanisme, des infrastructures (y compris transports et bâtiments) et des systèmes
industriels (degré de confiance élevé). Ces transitions systémiques sont sans précédent pour ce qui est
de leur ampleur, mais pas nécessairement de leur rythme, et supposent des réductions considérables des
émissions dans tous les secteurs, un large éventail d’options en matière d’atténuation et une hausse nette
des investissements dans ces options (degré de confiance moyen). {2.3, 2.4, 2.5, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5}
C.2.1 Les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime font ressortir
des changements de systèmes plus rapides et plus prononcés au cours des deux prochaines décennies que les trajectoires limitant
le réchauffement planétaire à 2 °C (degré de confiance élevé). Le rythme des changements de systèmes associés à une limitation
du réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime a été observé par le passé dans certains
secteurs et contextes et pour des technologies spécifiques, mais il n’existe pas de données historiques quant à leur ampleur (degré
de confiance moyen). {2.3.3, 2.3.4, 2.4, 2.5, 4.2.1, 4.2.2, encadré interchapitres 11 du chapitre 4}
C.2.2 S’agissant des systèmes énergétiques, en règle générale, les trajectoires mondiales modélisées (étudiées dans les publications
scientifiques) qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime (pour de plus amples
renseignements, voir la figure RID.3b) prévoient que la demande en matière de services énergétiques sera satisfaite au moyen d’une
baisse de la consommation d’énergie, notamment grâce à une meilleure efficacité énergétique, et indiquent que la part de l’électricité
dans l’énergie consommée au stade final augmentera plus rapidement par rapport aux trajectoires axées sur l’objectif de 2 °C (degré
de confiance élevé). Dans les trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime, la part des
sources d’énergie à faibles émissions est, selon les projections, plus élevée, par rapport aux trajectoires axées sur l’objectif de 2 °C, en
particulier à l’horizon 2050 (degré de confiance élevé). Dans les trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C sans dépassement ou avec un
dépassement minime, les énergies renouvelables représentent, selon les projections, 70 à 85 % (intervalle interquartile) de la production
d’électricité en 2050 (degré de confiance élevé). Toujours s’agissant de la production d’électricité, la part de l’énergie nucléaire et des
combustibles fossiles avec captage et stockage du CO2 (CSC) devrait, selon les modèles, augmenter dans la plupart des trajectoires
axées sur l’objectif de 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime. Dans les trajectoires modélisées axées sur l’objectif
de 1,5 °C, le recours au captage et au stockage du CO2 permettrait de faire en sorte qu’en 2050, environ 8 % (intervalle interquartile
de 3 à 11 %) de l’électricité mondiale soit produite grâce au gaz, alors que la consommation de charbon présente une nette baisse
dans toutes les trajectoires et serait réduite à près de 0 % (intervalle interquartile de 0 à 2 %) de la production d’électricité (degré
de confiance élevé). Compte tenu des enjeux, ainsi que des différences entre les options et les conjonctures nationales, la faisabilité
politique, économique, sociale et technique des technologies fondées sur l’énergie solaire, l’énergie éolienne et le stockage de l’électricité
a nettement augmenté ces dernières années (degré de confiance élevé), ce qui semble indiquer une transition systémique potentielle
dans le domaine de la production d’électricité (figure RID.3b) {2.4.1, 2.4.2, figure 2.1, tableau 2.6, tableau 2.7, encadré interchapitres
6 du chapitre 3, 4.2.1, 4.3.1, 4.3.3, 4.5.2}
C.2.3 Dans les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime, les
émissions de CO2 issues du secteur industriel seront, selon les projections, inférieures d’environ 65 à 90 % (intervalle interquartile)
en 2050 par rapport à 2010, comparé à une fourchette de 50 à 80 % pour un réchauffement de 2 oC (degré de confiance moyen).
Ces baisses peuvent être accomplies grâce à un ensemble de technologies et de pratiques nouvelles ou déjà existantes, telles que
l’électrification, l’hydrogène, les matières premières d’origine biologiques durables, les produits de substitution, ainsi que le captage,
l’utilisation et le stockage du CO2 (CCUS). Ces options sont éprouvées d’un point de vue technique à différentes échelles, mais leur
utilisation à grande échelle peut être limitée par des contraintes de nature économique, financière, humaine et institutionnelle dans
des contextes donnés, et par les caractéristiques spécifiques des installations industrielles de grande ampleur. Dans le secteur de
l’industrie, la réduction des émissions grâce au renforcement de l’efficacité des systèmes énergétiques et des processus ne suffira
pas, à elle seule, à limiter le réchauffement à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime (degré de confiance élevé).
{2.4.3, 4.2.1, tableau 4.1, tableau 4.3, 4.3.3, 4.3.4, 4.5.2}
RID
18
Résumé à l’intention des décideurs
C.2.4 La transition des systèmes urbains et des infrastructures compatible avec une limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C sans
dépassement ou avec un dépassement minime impliquerait, par exemple, des changements de pratiques pour ce qui est de l’utilisation
des terres et de l’urbanisme, ainsi que des réductions d’émissions plus importantes dans les domaines des transports et des bâtiments
par rapport aux trajectoires d’émissions qui limitent le réchauffement planétaire en dessous de 2 °C (degré de confiance moyen). Parmi
les mesures et les pratiques techniques qui permettent de réduire considérablement les émissions figurent différentes options axées
sur l’efficacité énergétique. Dans les trajectoires d’émissions qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou
avec un dépassement minime, la part de l’électricité dans la consommation énergétique des bâtiments serait d’environ 55 à 75 % en
2050, par rapport à 50 à 70 % en 2050 pour un réchauffement de 2 °C (degré de confiance moyen). Dans le secteur des transports, la
part de l’énergie finale à faibles émissions passerait de moins de 5 % en 2020 à environ 35 à 65 % en 2050, par rapport à 25 à 45 %
pour un réchauffement de 2 °C (degré de confiance moyen). Des obstacles économiques, institutionnels et socio-culturels pourraient
entraver ces transitions de systèmes urbains et d’infrastructures, selon les circonstances nationales, régionales et locales, les capacités
et les fonds disponibles (degré de confiance élevé). {2.3.4, 2.4.3, 4.2.1, tableau 4.1, 4.3.3, 4.5.2}.
C.2.5 Toutes les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime prévoient
des transitions dans le domaine de l’utilisation des terres à l’échelle mondiale et régionale, mais l’ampleur de ces transitions dépend
de l’ensemble d’options visé en matière d’atténuation. Les trajectoires modélisées qui limitent le réchauffement à 1,5 °C sans
dépassement ou avec un dépassement minime prévoient, selon les projections, entre une réduction de 4 millions de km2 et une
augmentation de 2,5 millions de km2 de la surface des terres agricole autres que les pâturages destinées à des cultures vivrières et
fourragères et une réduction des pâturages comprise entre 0,5 et 11 millions de km2, et prévoient en revanche une augmentation
de 0 à 6 millions de km2 des cultures productrices de biocarburant et une évolution de la superficie des forêts selon une fourchette
comprise entre -2 et +9,5 millions de km2 à l’horizon 2050 par rapport à 2010 (degré de confiance moyen)16. S’agissant des terres
émergées, des transitions de même ampleur peuvent être observées dans des trajectoires modélisées axées sur l’objectif de 2 °C
(degré de confiance moyen). Les transitions d’une telle ampleur posent des défis de taille pour la gestion durable des terres, sous
leurs différentes formes d’utilisation : établissements humains, alimentation, fourrage, fibres, bioénergie, stockage du carbone,
biodiversité et autres services que rendent les écosystèmes (degré de confiance élevé). Parmi les options en matière d’atténuation
qui limitent l’utilisation des terres figurent l’intensification durable de certains modes d’utilisation des terres, la remise en état
des écosystèmes et les changements axés sur des régimes alimentaires moins consommateurs de ressources (degré de confiance
élevé). Pour mettre en oeuvre les options d’atténuation concernant les terres émergées, il faudrait surmonter des obstacles socioéconomiques,
institutionnels, technologiques, financiers et environnementaux qui varient selon les régions (degré de confiance
élevé). {2.4.4, figure 2.24, 4.3.2, 4.3.7, 4.5.2, encadré interchapitres 7 du chapitre 3}
C.2.6 Dans les trajectoires qui limitent le réchauffement à 1,5 °C, par opposition à ceux qui ne résultent pas de politiques climatiques autres
que celles qui existent aujourd’hui, les investissements supplémentaires dans le domaine de l’énergie, pour la période 2016-2050,
sont estimés, en moyenne annuelle, à environ 830 milliards de dollars É.-U. de 2010 (fourchette allant de 150 à 1 700 milliards de
dollars de 2010 pour six modèles17). Pour cette même période et les mêmes trajectoires, le total des investissements annuels moyens
est de 1 460 à 3 510 milliards de dollars É.-U. de 2010 pour ce qui est de l’offre en matière d’énergie et de 640 à 910 milliards de
dollars É.-U. de 2010 pour ce qui est de la demande en matière d’énergie. Les investissements totaux liés à l’énergie augmentent
d’environ 12 % (de 3 % à 24 %) dans les trajectoires d’émissions axées sur l’objectif de 1,5 °C par rapport aux trajectoires
d’émissions axées sur l’objectif de 2 °C. Les investissements annuels dans les technologies à faibles émissions de carbone et dans
l’efficacité énergétique seront multipliés approximativement par six (facteurs de 4 à 10) à l’horizon 2050 par rapport à 2015 (degré
de confiance moyen). {2.5.2, encadré 4.8, figure 2.27}
C.2.7 Les trajectoires modélisées qui limitent le réchauffement à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime prévoient un
large éventail de coûts marginaux moyens actualisés de dépollution à l’échelle du globe au cours du xxie siècle. Ces coûts sont de
3 à 4 fois supérieurs aux coûts des trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 2 °C au plus (degré de confiance élevé).
Les publications des économistes font la distinction entre les coûts de dépollution marginaux et les coûts totaux d’atténuation dans
l’économie. Les publications portant sur les coûts totaux d’atténuation associés aux trajectoires axées sur des mesures d’atténuation
avec l’objectif de 1,5 °C sont rares et n’ont pas été analysées dans le présent rapport. Les connaissances sont encore lacunaires
en ce qui concerne l’évaluation intégrée des coûts et bénéfices des mesures d’atténuation à l’échelle de l’économie, dans le cadre
des trajectoires d’émissions qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C. {2.5.2 ; 2.6 ; figure 2.26}
16 Les changements d’affectation des terres anticipés qui sont évoqués ne sont pas tous simultanément mis en oeuvre selon leurs limites supérieures dans une seule trajectoire.
17 Deux trajectoires qui limitent le réchauffement à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime et quatre trajectoires avec dépassement marqué.
RID
19
Résumé à l’intention des décideurs
C.3 Toutes les trajectoires d’émissions qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement
ou avec un dépassement minime prévoient l’élimination d’environ 100 à 1 000 GtCO2 de CO2 au cours du
xxie siècle. L’élimination du CO2 serait utilisée pour compenser les émissions résiduelles et, dans la plupart
des cas, pour atteindre des émissions nettes négatives afin de revenir à un réchauffement de 1,5 °C à la
suite d’un pic (degré de confiance élevé). L’élimination de plusieurs centaines de GtCO2 est entravée par
de nombreux obstacles en termes de faisabilité et de durabilité (degré de confiance élevé). La réduction
des émissions nettes à court terme et la mise en oeuvre de mesures visant à diminuer la consommation
d’énergie et l’utilisation des terres peuvent limiter l’élimination du CO2 à quelques centaines de GtCO2
sans avoir recours à la bioénergie avec captage et stockage du CO2 (degré de confiance élevé). {2.3, 2.4,
3.6.2, 4.3, 5.4}
C.3.1 Parmi les mesures actuelles et potentielles visant l’élimination du CO2 figurent le boisement et le reboisement, la remise en état des
sols, la bioénergie avec captage et stockage du CO2 (BECSC), le captage direct dans l’air et le stockage du CO2 (DACCS), l’altération
accélérée des roches calcaires et l’alcalinisation des océans. Ces techniques varient nettement de par leur maturité, leurs potentiels,
leurs coûts, ainsi que les risques, les co-avantages et les compromis qui y sont associés (degré de confiance élevé). À l’heure actuelle,
seules quelques trajectoires d’émissions modélisées ayant fait l’objet d’une publication incluent des mesures d’élimination du CO2
autres que le boisement et la bioénergie avec captage et stockage du CO2. {2.3.4, 3.6.2, 4.3.2, 4.3.7}
C.3.2 Dans les trajectoires d’émissions qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement
minime, la bioénergie avec captage et stockage du CO2 porte sur 0 à 1, 0 à 8 et 0 à 16 GtCO2 an-1 en 2030, 2050 et 2100,
respectivement, alors que les mesures d’élimination du CO2 axées sur l’agriculture, la foresterie et les autres utilisations des terres
(AFAUT) devraient permettre d’éliminer 0 à 5, 1 à 11 et 1 à 5 GtCO2 an-1 pendant la même période (degré de confiance moyen). Au
milieu du siècle, selon les dernières publications scientifiques, les limites supérieures de ces fourchettes sont supérieures au potentiel
de la BECSC, dont la limite supérieure est de 5 GtCO2 an-1, et au potentiel du boisement, dont la limite supérieure est de 3,6 GtCO2
an-1 (degré de confiance moyen). Certaines trajectoires d’émissions évitent entièrement le recours à la BECSC grâce à des mesures
axées sur la demande et une plus grande dépendance vis-à-vis de mesures d’élimination du CO2 (EDC) liées à l’agriculture, à la
foresterie et aux autres utilisations des terres (degré de confiance moyen). Le recours à la bioénergie peut être aussi élevé, voire
supérieur lorsque la BECSC est exclue, en raison des capacités de cette technologie à remplacer les combustibles fossiles dans tous
les secteurs (degré de confiance élevé). (figure RID.3b) {2.3.3, 2.3.4, 2.4.2, 3.6.2, 4.3.1, 4.2.3, 4.3.2, 4.3.7, 4.4.3, tableau 2.4}
C.3.3 Les trajectoires d’émissions qui prévoient un dépassement de 1,5 °C du réchauffement planétaire partent de l’hypothèse que
l’élimination du CO2 sera supérieure aux émissions résiduelles de CO2 plus tard au cours du siècle, ce qui permettra de revenir en
dessous de 1,5 °C en 2100 au plus tard, l’élimination de volumes plus importants de CO2 étant nécessaire pour les dépassements
plus importants (figure RID.3b). (degré de confiance élevé). Par conséquent, les facteurs qui ont une influence sur la vitesse, l’ampleur
et l’acceptabilité par la société de l’élimination du CO2 déterminent la capacité à revenir à un réchauffement inférieur à 1,5 °C
après un dépassement. Nos connaissances concernant le cycle du carbone et le système climatique sont encore limitées quant à la
capacité des émissions nettes négatives à faire baisser la température après un pic de réchauffement (degré de confiance élevé).
{2.2, 2.3.4, 2.3.5, 2.6, 4.3.7, 4.5.2, Tableau 4.11}
C.3.4 La plupart des mesures actuelles et potentielles d’élimination du CO2 pourraient avoir des impacts considérables sur les terres
émergées, l’eau ou les nutriments si elles étaient mises en oeuvre à grande échelle (degré de confiance élevé). Le boisement et
la bioénergie peuvent concurrencer d’autres utilisations des terres et avoir des impacts importants sur les systèmes agricoles et
alimentaires, la biodiversité et d’autres fonctions et services écosystémiques (degré de confiance élevé). Une gouvernance efficace
s’avère nécessaire pour limiter ces compromis et garantir le maintien du carbone dans les réservoirs terrestres, géologiques et
océaniques (degré de confiance élevé). La faisabilité et la pérennité des techniques d’élimination du CO2 pourraient être renforcées
grâce à un éventail d’options mises en oeuvre à des échelles importantes, mais moins grandes, et non par le biais d’une option
unique appliquée à très grande échelle (degré de confiance élevé) (figure RID.3b). {2.3.4, 2.4.4, 2.5.3, 2.6, 3.6.2, 4.3.2, 4.3.7, 4.5.2,
5.4.1, 5.4.2 ; encadrés interchapitres 7 et 8 du chapitre 3, tableau 4.11, tableau 5.3, figure 5.3}
C.3.5 Certaines mesures d’élimination du CO2 liées à l’agriculture, à la foresterie et aux autres utilisations des terres (AFAUT), telles que
la remise en état des écosystèmes naturels et le piégeage du carbone dans le sol, pourraient s’accompagner de co-avantages,
tels qu’une amélioration de la biodiversité, de la qualité des sols et de la sécurité alimentaire locale. Si elles sont mises en oeuvre
à grande échelle, ces mesures devraient pouvoir s’appuyer sur des systèmes de gouvernance favorisant la gestion durable des
terres, afin de préserver et de protéger les stocks terrestres de carbone et les autre fonctions et services écosystémiques (degré de
confiance moyen). (figure RID.4) {2.3.3, 2.3.4, 2.4.2, 2.4.4, 3.6.2, 5.4.1, encadrés interchapitres 3 du chapitre 1 et 7 du chapitre 3,
4.3.2, 4.3.7, 4.4.1, 4.5.2, tableau 2.4}
RID
20
Résumé à l’intention des décideurs
D. Renforcement de la parade mondiale dans le cadre du
développement durable et de la lutte contre la pauvreté
D.1 Selon les estimations, les mesures d’atténuation annoncées par les pays au titre de l’Accord de Paris
entraîneraient des émissions mondiales de gaz à effet de serre18 de 52 – 58 GtéqCO2 an-1 en 2030 (degré
de confiance moyen). Les trajectoires qui tiennent compte de ces mesures annoncées ne parviendraient
pas à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C, même si elles prenaient également en considération
une augmentation, très difficile à tenir, de l’ampleur des réductions d’émissions et des mesures annoncées
en la matière après 2030 (degré de confiance élevé). Il ne sera possible d’éviter les dépassements et la
dépendance vis-à-vis de l’élimination à grande échelle du CO2 que si les émissions mondiales de CO2
commencent à décliner bien avant 2030 (degré de confiance élevé). {1.2, 2.3, 3.3, 3.4, 4.2, 4.4, encadré
interchapitres 11 du chapitre 4}
D.1.1 Les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime prévoient
des réductions manifestes des émissions à l’horizon 2030 (degré de confiance élevé). À une exception près, toutes les trajectoires
indiquent que les émissions mondiales de gaz à effet de serre passent en dessous de 35 GtéqCO2 an-1 à l’horizon 2030, et la moitié
d’entre eux situent ces valeurs dans l’intervalle de 25 à 30 GtéqCO2 an-1 (intervalle interquartile), soit une baisse de 40 à 50 % par
rapport aux niveaux de 2010 (degré de confiance élevé). Les trajectoires qui tiennent compte des mesures annoncées par les pays
en matière d’atténuation jusqu’en 2030 sont dans l’ensemble compatibles avec les trajectoires à moindres coûts qui prévoient un
réchauffement planétaire d’environ 3 °C en 2100, ce réchauffement se poursuivant ensuite (degré de confiance moyen). {2.3.3,
2.3.5, encadré interchapitres 11 du chapitre 4, 5.5.3.2}
D.1.2 Les conséquences et les problèmes associés aux trajectoires avec dépassement sont plus marqués que pour trajectoires qui
limitent le réchauffement à 1,5 °C sans dépassement ou avec un dépassement minime (degré de confiance élevé). Pour inverser
le réchauffement après un dépassement de 0,2 °C ou plus au cours de ce siècle, il faudrait que les mesures d’élimination du CO2
soient amplifiées et appliquées à des rythmes et avec une ampleur susceptibles de ne pas pouvoir être atteints, en raison des défis
considérables liés à leur mise en oeuvre (degré de confiance moyen). {1.3.3, 2.3.4, 2.3.5, 2.5.1, 3.3, 4.3.7, encadré interchapitres 8
du chapitre 3, encadré interchapitres 11 du chapitre 4}
D.1.3 Plus les émissions seront basses en 2030, moins il sera difficile de limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C après 2030 sans
dépassement ou avec un dépassement minime (degré de confiance élevé). Parmi les problèmes qui apparaîtront si rien n’est fait
rapidement pour réduire les émissions de gaz à effet de serre figurent la hausse des coûts, le fait d’être tributaire des infrastructures
qui émettent du carbone, les actifs irrécupérables et une flexibilité moindre des options à moyen et à long terme (degré de confiance
élevé), ce qui peut accentuer la répartition inégale des impacts entre les pays à différents stades de développement (degré de
confiance moyen). {2.3.5, 4.4.5, 5.4.2}
D.2 Il serait possible d’éviter un plus grand nombre d’impacts du changement climatique sur le développement
durable, l’éradication de la pauvreté et la réduction des inégalités si le réchauffement planétaire était
limité à 1,5 °C plutôt qu’à 2 °C, en tirant profit au maximum des synergies en matière d’atténuation et
d’adaptation et en réduisant autant que possible les risques d’effets indésirables (degré de confiance
élevé). {1.1, 1.4, 2.5, 3.3, 3.4, 5.2, tableau 5.1}
D.2.1 Les impacts du changement climatique et les réponses qui sont apportées sont étroitement liés au développement durable, qui
concilie bien-être social, prospérité économique et protection de l’environnement. Les objectifs de développement durable adoptés
en 2015 par les Nations Unies établissent un cadre pour l’évaluation des corrélations entre un réchauffement planétaire de 1,5 °C
ou 2 °C et les objectifs de développement, lesquels visent notamment l’éradication de la pauvreté, la réduction des inégalités et
la lutte contre les changements climatiques (degré de confiance élevé) {encadré interchapitres 4 du chapitre 1, 1.4, 5.1}
D.2.2 La prise en compte de l’éthique et de l’équité peut aider à faire face à la répartition inégale des effets négatifs associés à une
hausse de 1,5 °C et plus, ainsi qu’aux conséquences des mesures d’atténuation et d’adaptation, en particulier pour les populations
pauvres et désavantagées et ce, dans toutes les sociétés (degré de confiance élevé). {1.1.1, 1.1.2, 1.4.3, 2.5.3, 3.4.10, 5.1, 5.2, 5.3.
5.4, encadré interchapitres 4 du chapitre 1, encadrés interchapitres 6 et 8 du chapitre 3, et encadré interchapitres 12 du chapitre 5}
D.2.3 Les mesures d’atténuation et d’adaptation compatibles avec une limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C reposent sur des
conditions propices, lesquelles ont été évaluées dans le présent rapport pour tous les aspects géophysiques, environnementaux-
18 Les émissions de gaz à effet de serre ont été regroupées avec les valeurs du potentiel de réchauffement planétaire sur 100 ans figurant dans le deuxième Rapport d’évaluation du GIEC.
RID
21
Résumé à l’intention des décideurs
écologiques, technologiques, économiques, socio-culturels et institutionnels de la faisabilité. Le renforcement de la gouvernance
multi-niveaux, les capacités institutionnelles, les instruments de gouvernance, l’innovation et le transfert technologique, la
mobilisation de financements, ainsi que l’évolution des comportements et des modes de vie sont autant de conditions propices
qui renforcent la faisabilité des options en matière d’atténuation et d’adaptation pour les transitions systémiques compatibles avec
l’objectif de 1,5 °C. (degré de confiance élevé) {1.4, encadré interchapitres 3 du chapitre 1, 2.5.1, 4.4, 4.5, 5.6}
D.3 Si elles sont choisies avec soin et si elles bénéficient d’un environnement favorable, les options en matière
d’adaptation spécifiques à des contextes donnés auront des répercussions positives sur le développement
durable et la lutte contre la pauvreté dans le cas d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C, même s’il est
possible que des compromis soient nécessaires (degré de confiance élevé). {1.4, 4.3, 4.5}
D.3.1 Si leur mise en oeuvre est bien maîtrisée, les options en matière d’adaptation qui visent à réduire la vulnérabilité des systèmes
humains et naturels présentent de nombreuses synergies avec le développement durable, telles que la garantie de la sécurité
alimentaire et la sécurité de l’approvisinnement en eau, la prévention des catastrophes, l’amélioration des conditions sanitaires,
le maintien des services écosystémiques et la réduction de la pauvreté et des inégalités (degré de confiance élevé). Il est essentiel,
pour créer un environnement favorable, d’augmenter les investissements dans les infrastructures matérielles et sociales de façon
à renforcer la résilience et les capacités d’adaptation des sociétés. Ces effets positifs peuvent être ressentis dans la plupart des
régions grâce à des mesures d’adaptation à un réchauffement planétaire de 1,5 °C (degré de confiance élevé). {1.4.3, 4.2.2, 4.3.1,
4.3.2, 4.3.3, 4.3.5, 4.4.1, 4.4.3, 4.5.3, 5.3.1, 5.3.2}
D.3.2 L’adaptation à un réchauffement planétaire de 1,5 °C peut également entraîner des risques d’effets indésirables ou des inadaptations
qui auront des effets négatifs sur le développement durable. Par exemple, si leur conception ou leur mise en oeuvre présente des
défauts, dans de nombreux secteurs, les projets d’adaptation peuvent augmenter les émissions de gaz à effet de serre et l’utilisation
de l’eau, exacerber les inégalités sociales et les différences entre les hommes et les femmes, détériorer les conditions sanitaires
et porter atteinte aux écosystèmes naturels (degré de confiance élevé). Ces risques peuvent être réduits grâce à des mesures
d’adaptation qui tiennent compte de la pauvreté et du développement durable (degré de confiance élevé). {4.3.2, 4.3.3, 4.5.4,
5.3.2 ; encadrés interchapitres 6 et 7 du chapitre 3}
D.3.3 Un mélange d’options axées sur l’adaptation et l’atténuation visant à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C et mises en
oeuvre de manière participative et intégrée peut favoriser des transitions systémiques rapides dans les zones urbaines comme
rurales (degré de confiance élevé). Ces options sont particulièrement efficaces lorsqu’elles sont mises en oeuvre dans un contexte
de développement économique et durable, et lorsque les autorités et les décideurs à l’échelle locale et régionale sont appuyés par
les gouvernements nationaux (degré de confiance moyen) {4.3.2, 4.3.3, 4.4.1, 4.4.2}
D.3.4 Les options en matière d’adaptation qui permettent également de réduire les émissions peuvent présenter des synergies et entraîner
des économies dans la plupart des secteurs et pour la plupart des transitions systémiques, par exemple lorsque la gestion des
terres permet de réduire les émissions et les risques de catastrophe, ou lorsque des bâtiments à faibles émissions de carbone sont
également conçus pour être efficaces en matière de refroidissement. Lorsque le réchauffement planétaire est limité à 1,5 °C, les
compromis entre l’atténuation et l’adaptation, par exemple lorsque des cultures bioénergétiques, le reboisement ou le boisement
empiètent sur les terres nécessaires à l’adaptation agricole, peuvent porter atteinte à la sécurité alimentaire, aux moyens d’existence,
aux fonctions des écosystèmes et services écosystémiques, et à d’autres aspects du développement durable. (degré de confiance
élevé) {3.4.3, 4.3.2, 4.3.4, 4.4.1, 4.5.2, 4.5.3, 4.5.4}
D.4 Les options en matière d’atténuation compatibles avec les trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C sont
associées à un grand nombre de synergies et de compromis relativement aux objectifs de développement
durable. Le nombre total de synergies possibles est supérieur à celui des compromis, mais leur effet net
sera fonction du rythme et de l’ampleur des changements, de la composition de l’ensemble d’options en
matière d’atténuation et de la façon dont sera gérée la transition (degré de confiance élevé) (figure RID.4)
{2.5, 4.5, 5.4}
D.4.1 Les trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C présentent des synergies importantes notamment avec les objectifs de développement
durable 3 (santé), 7 (énergie propre), 11 (villes et communautés), 12 (modes de consommation et de production durables) et 14
(océans) (degré de confiance très élevé). En matière d’atténuation, certaines de ces trajectoires peuvent nécessiter l’établissement
de compromis relativement aux objectifs de développement durable 1 (pauvreté), 2 (faim), 6 (eau) et 7 (accès à l’énergie) en cas
de mise en oeuvre mal maîtrisée (degré de confiance élevé) (figure RID.4). {5.4.2 ; figure 5.4, encadrés interchapitres 7 et 8 du
chapitre 3}
RID
22
Résumé à l’intention des décideurs
Liens indicatifs entre les options d’atténuation et le développement durable à l’aune
des objectifs de développement durable (les coûts et les avantages ne sont pas indiqués)
Les options en matière d’atténuation mises en oeuvre dans chaque secteur peuvent être associées, avec effets
positifs (synergies) ou négatifs (compromis) potentiels, aux objectifs de développement durable (ODD). Le degré de
concrétisation de ce potentiel est fonction de l’éventail des options choisies en matière d’atténuation, du type de
politiques d’atténuation, des spécificités locales et du contexte. Dans le secteur de la demande en matière d’énergie,
en particulier, les synergies potentielles sont supérieures aux compromis potentiels. Les barres regroupent les
options évaluées séparément par degré de confiance et tiennent compte de la force relative des relations entre les
options d’atténuation évaluées et les ODD.
La largeur indique la force de la relation Intensités de couleur = degré de confiance
La taille de la barre colorée indique le potentiel
relatif de synergies et de compromis entre les options
d’atténuation des secteurs et les ODD.
L’intensité de la couleur indique le degré de
confiance associé au potentiel de compromis
et de synergie évalué.
Très élevé Faible
Énergie : offre
Compromis Synergies
Énergie : demande
Compromis Synergies
Terres émergées
Compromis Synergies
ODD1 :
Élimination
de la pauvreté
ODD2 :
Élimination
de la faim
ODD3 :
Bonne santé
et bien-être
ODD4 :
Éducation
de qualité
ODD5 :
Égalité
des sexes
ODD6 :
Eau propre et
assainissement
ODD7 :
Énergie propre
et à un coût
abordable
ODD8 :
Travail décent
et croissance
économique
ODD9 :
Industrie,
innovation et
infrastructure
ODD10 :
Réduction
des inégalités
ODD11 :
Villes et
communautés
durables
ODD12 :
Consommation
et production
responsables
ODD14 :
La vie
sous l’eau
ODD15 :
La vie sur
les terres
émergées
ODD16 :
Paix, justice
et institutions
efficaces
ODD17 :
Partenariats
au service des
objectifs
I IJ I
I IJ
1 I
I I L I
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I IJ
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I] · I I
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II]
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s I a3 I LL] E L E I
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a I 1 1 I
RID
23
Résumé à l’intention des décideurs
D.4.2 Les trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C qui prévoient une faible demande en énergie (par ex., voir la trajectoire P1 dans
les figures RID.3a et RID.3b), une faible consommation de biens matériels et une faible consommation de denrées alimentaires
à fort dégagement de gaz à effet de serre donnent lieu aux plus grandes synergies et au plus faible nombre de compromis en ce
qui concerne le développement durable et les objectifs de développement durable (degré de confiance élevé). Ces trajectoires
réduiraient la dépendance vis-à-vis des techniques d’élimination du CO2. Dans les trajectoiress modélisées, le développement durable,
l’éradication de la pauvreté et la réduction des inégalités peuvent contribuer à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C. (degré
de confiance élevé) (figure RID.3b, figure RID.4) {2.4.3, 2.5.1, 2.5.3, figure 2.4, figure 2.28, 5.4.1, 5.4.2, figure 5.4}
D.4.3 Souvent, les trajectoires modélisées axées sur les objectifs de 1,5 °C et de 2 °C dépendent de la mise en oeuvre de mesures à
grande échelle liées à l’utilisation des terres, telles que le boisement et l’approvisionnement en bioénergie, qui, si elles sont mal
gérées, peuvent concurrencer la production alimentaire et, par conséquent, entraîner des problèmes de sécurité alimentaire (degré
de confiance élevé). Les effets des options liées à l’élimination du CO2 sur les objectifs de développement durable dépendent du
type d’options et de l’ampleur de leur mise en oeuvre (degré de confiance élevé). Si cette mise en oeuvre est mal gérée, les options
liées à l’élimination du CO2, telles que la bioénergie avec captage et stockage du CO2 (BECSC) et les mesures liées à l’agriculture,
la foresterie et les autres utilisations des terres (AFAUT) conduiraient à des effets indésirables. Pour que leur conception et leur
mise en oeuvre soient adaptées au contexte, il faut tenir compte des besoins des populations, de la biodiversité et d’autres aspects
du développement durable (degré de confiance très élevé). (figure RID.4) {5.4.1.3, encadré interchapitres 7 du chapitre 3}
D.4.4 Les mesures d’atténuation relevant des trajectoires axées sur l’objectif de 1,5 °C peuvent menacer le développement durable dans
les régions qui dépendent fortement des combustibles fossiles pour la création de revenus et d’emplois (degré de confiance élevé).
Les politiques qui favorisent la diversification de l’économie et du secteur de l’énergie peuvent permettre de faire face aux enjeux
associés (degré de confiance élevé). {5.4.1.2, encadré 5.2}
D.4.5 Les politiques de redistribution vers l’ensemble des secteurs et des populations, qui protègent les populations les plus pauvres et
les plus vulnérables peuvent éliminer les effets indésirables pour plusieurs objectifs de développement durable, notamment ceux
qui concernent la faim, la pauvreté et l’accès à l’énergie. Les investissements nécessaires à de telles politiques complémentaires
ne représentent qu’une petite fraction du total des investissements en matière d’atténuation dans le cas des trajectoires axées sur
l’objectif de 1,5 °C. (degré de confiance élevé) {2.4.3, 5.4.2, figure 5.5}
Figure RID.4 | Synergies et risques d’effets indésirables ou compromis entre les options sectorielles en matière d’atténuation du changement climatique et les
objectifs de développement durable (ODD). Les ODD servent de cadre à l’évaluation des différentes dimensions du développement durable, qui va au-delà de
l’échéance des cibles de 2030 qui leur ont été associées. L’évaluation est fondée sur les publications consacrés aux options d’atténuation estimées pertinentes
pour le seuil de 1,5 ºC. L’intensité des interactions avec les ODD a été déterminée après évaluation qualitative et quantitative de chaque option d’atténuation
présentée au tableau 5.2. Pour chacune de ces options, l’intensité du lien avec les ODD, ainsi que le degré de confiance associé dans les articles analysés
(différentes nuances de vert et de rouge) ont été évalués. L’intensité des liens positifs (synergies) et négatifs (compromis ou effet indésirable) pour chaque option
d’un secteur (voir tableau 5.2) apparaît sous forme de potentiel par secteur pour l’ensemble des options d’atténuation. Les zones (blanches) en dehors des barres
colorées, qui indiquent l’absence d’interactions, sont assorties d’un degré de confiance faible en raison de l’incertitude et du petit nombre d’études ayant porté
sur les effets indirects. L’intensité de l’interaction ne porte que sur l’effet d’atténuation et non sur les avantages liés aux impacts qui ont été évités. L’objectif de
développement durable 13 (Lutte contre les changements climatiques) n’apparaît pas dans cette liste, car l’atténuation est considérée en termes d’interactions
avec les ODD et non vice versa. Les barres colorées indiquent la force de la connexion et ne tiennent pas compte de l’intensité des impacts sur les ODD. Le secteur
de la demande en matière d’énergie englobe les réponses comportementales, le changement de carburant et les options d’efficience accrue dans les domaines du
transport, de l’industrie et de la construction, ainsi que des options de piégeage du carbone dans le secteur industriel. Parmi les options évaluées dans le secteur
de l’approvisionnement énergétique figurent les énergies renouvelables axées ou non sur la biomasse, l’énergie nucléaire, le captage et le stockage du CO2
(CSC) avec bioénergie et le CSC avec des combustibles fossiles. Dans le domaine des terres émergées, les options englobent l’agriculture et les forêts, les régimes
alimentaires durables et la réduction du gaspillage des denrées alimentaires, le piégeage dans le sol, la gestion du bétail et des effluents d’élevage, la diminution
du déboisement, le boisement et le reboisement, et les approvisionnements responsables. Outre ce graphique, des options relatives à l’océan sont étudiées dans
le rapport. {5.4, tableau 5.2, figure 5.2}
Il n’existe pas d’informations relatives aux impacts nets de l’atténuation sur le développement durable dans le contexte des trajectoires de 1,5 °C que pour un petit
nombre d’objectifs de développement durable et d’options d’atténuation. Seules quelques études ont évalué les avantages découlant de l’absence d’impacts du
changement climatique dans le cadre de trajectoires axées sur 1,5 °C pour les objectifs de développement durable, et les effets secondaires de l’adaptation pour
l’atténuation et les objectifs de développement durable. L’évaluation des potentiels d’atténuation indicatifs à la figure RID.4 est un pas de plus, par rapport au
cinquième rapport d’évaluation, vers une évaluation plus exhaustive et intégrée à l’avenir.
RID
24
Résumé à l’intention des décideurs
D.5 La limitation des risques liés à un réchauffement planétaire de 1,5 °C dans le contexte du développement
durable et de la lutte contre la pauvreté implique des transitions systémiques, lesquelles peuvent être
stimulées par une hausse des investissements dans les mesures d’adaptation et d’atténuation, la mise
en place d’instruments de gouvernance, l’accélération des innovations technologiques et l’évolution des
comportements (degré de confiance élevé). {2.3, 2.4, 2.5, 3.2, 4.2, 4.4, 4.5, 5.2, 5.5, 5.6}
D.5.1 En orientant les financements vers des investissements dans les infrastructures d’atténuation et d’adaptation, il pourrait être possible
d’obtenir des ressources supplémentaires, telles que la mobilisation de financements privés par des investisseurs institutionnels,
des gestionnaires d’actifs et des banques de développement ou d’investissement, ainsi que le déblocage de fonds publics. L’action
gouvernementale visant à réduire le risque associé aux investissements axés sur les basses émissions et sur l’adaptation peut stimuler
la mobilisation de financements privés et renforcer l’efficacité d’autres politiques gouvernementales. Plusieurs enjeux se dégagent des
études, dont l’accès aux financements et la mobilisation de fonds (degré de confiance élevé) {2.5.1, 2.5.2, 4.4.5}
D.5.2 Il est difficile de quantifier les financements de l’adaptation compatibles avec un réchauffement planétaire de 1,5 °C et de les
comparer à un scénario à 2 °C. Faute de données complètes, il n’est pas possible de dissocier les investissements spécifiquement
axés sur le renforcement de la résilience face au changement climatique de ceux liés à une infrastructure de base pour laquelle les
financements font actuellement défaut. Les estimations des coûts de l’adaptation pourraient être moindres pour un réchauffement
de 1,5 °C que pour un réchauffement de 2 °C. En matière d’adaptation, les mesures sont, en règle générale, financées par des
sources publiques, telles que les budgets nationaux et infranationaux, et les pays en développement reçoivent, parallèlement, une
aide au développement et le soutien des banques de développement multilatéral et de mécanismes liés à la Convention-Cadre
des Nations Unies sur les changements climatiques (degré de confiance moyen). Grâce aux études les plus récentes, on comprend
de mieux en mieux l’ampleur et l’augmentation du financement des organisations non gouvernementales et du financement privé
dans certaines régions (degré de confiance moyen). Parmi les obstacles figurent l’ampleur du financement de l’adaptation, les
capacités limitées et l’accès au financement de l’adaptation (degré de confiance moyen). {4.4.5, 4.6}
D.5.3 Selon les projections, les trajectoires mondiales modélisées qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C impliquent des besoins
annuels en matière d’investissements moyens dans le système énergétique d’environ 2400 milliards de dollars É.-U. de 2010 entre
2016 et 2035, soit environ 2,5 % du PIB mondial (degré de confiance moyen). {4.4.5, encadré 4.8}
D.5.4 Des ressources marginales peuvent être mobilisées grâce à des mécanismes d’intervention, notamment en réorientant l’épargne et les
investissements mondiaux, en utilisant des instruments fondés ou non sur les marchés, en accompagnant les mesures de façon à garantir
l’équité lors de la transition, tout en tenant compte des défis liés à la mise en oeuvre, notamment les coûts de l’énergie, la dévalorisation
des actifs et les impacts sur la concurrence internationale, et en tirant profit au maximum des avantages (degré de confiance élevé) {1.3.3,
2.3.4, 2.3.5, 2.5.1, 2.5.2, encadré interchapitre 8 du chapitre 3 et encadré interchapitres 11 du chapitre 4, 4.4.5, 5.5.2}
D.5.5 Les transitions systémiques compatibles avec une limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C et permettant une adaptation
s’accompagnent notamment de l’adoption généralisée de technologies et pratiques nouvelles, éventuellement perturbatrices, et
d’innovations axées sur le climat, ce qui implique un renforcement des capacités d’innovation technologique, notamment dans les
secteurs de l’industrie et des finances. Les politiques nationales d’innovation et la coopération internationale peuvent contribuer
au développement, à la commercialisation et à l’adoption généralisée de technologies axées sur l’atténuation et l’adaptation.
Les politiques d’innovation peuvent gagner en efficacité si elles mettent en parralèle un soutien public à la recherche et au
développement et des panoplies de mesures stimulant la diffusion des technologies. (degré de confiance élevé) {4.4.4, 4.4.5}.
D.5.6 L’éducation, l’information et les approches communautaires, y compris celles qui sont fondées sur les savoirs autochtones et locaux,
peuvent accélérer l’évolution des comportements à grande échelle dans la perspective d’une limitation du réchauffement planétaire
à 1,5 °C et d’une adaptation à ce réchauffement. Ces approches gagnent en efficacité si elles sont associées à d’autres politiques
générales et spécialement adaptées aux motivations, aux capacités et aux ressources des acteurs et des contextes concernés (degré
de confiance élevé). L’acceptabilité publique peut faciliter ou entraver la mise en oeuvre des politiques et des mesures destinées
à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C et à assurer une adaptation appropriée aux impacts du réchauffement. Elle dépend
de l’évaluation, par la personne concernée, des conséquences anticipées de ces politiques, de l’équité, telle qu’elle est perçue, de
la répartition des conséquences et de la perception que les processus de décision sont équitables (degré de confiance élevé). {1.1,
1.5, 4.3.5, 4.4.1, 4.4.3, encadré 4.3, 5.5.3, 5.6.5}
D.6 Le développement durable appuie, voire favorise souvent, les transitions et les transformations
fondamentales de la société et des systèmes qui contribuent à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C.
Ces changements facilitent la mise en oeuvre de trajectoires de développement favorisant la résilience face
au changement climatique qui parviennent à mettre en oeuvre des stratégies ambitieuses d’atténuation
et d’adaptation parallèlement à l’éradication de la pauvreté et les efforts visant à réduire les inégalités
(degré de confiance élevé). {encadré 1.1, 1.4.3, figure 5.1, 5.5.3, encadré 5.3}
RID
25
Résumé à l’intention des décideurs
D.6.1 La justice sociale et l’équité sont des éléments centraux des trajectoires de développement favorisant la résilience face au
changement climatique qui visent à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C, car elles permettent de faire face à des défis et à
des compromis inévitables, augmentent les oppportunités, et garantissent que les options, les perspectives d’avenir et les valeurs
font l’objet de délibérations entre les pays et communautés et au sein d’entre eux, en faisant attention à ne pas dégrader la situation
des populations démunies et désavantagées (degré de confiance élevé). {5.5.2, 5.5.3, encadré 5.3, figure 5.1, figure 5.6, encadrés
interchapitres 12 et 13 du chapitre 5}
D.6.2 Les possibilités d’établir des trajectoires de développement favorisant la résilience face au changement climatique varient selon les
régions et les pays, et au sein d’entre eux, en raison des différences de contextes en matière de développement et de la vulnérabilité
systémique (degré de confiance très élevé). Les efforts concernant ce type de trajectoires ont pour l’instant été limités (degré de
confiance moyen) et il faudrait que tous les pays et tous les acteurs non étatiques renforcent leurs actions dans ce domaine et les
mettent en oeuvre en temps opportun (degré de confiance élevé). {5.5.1, 5.5.3, figure 5.1}
D.6.3 Les trajectoires qui sont compatibles avec le développement durable posent moins de défis en termes d’atténuation et
d’adaptation et impliquent des coûts d’atténuation moindres. La grande majorité des études de modélisation n’ont pas été
en mesure d’identifier des trajectoires caractérisées par l’absence de coopération internationale, la persistance des inégalités
et de la pauvreté qui soient capables de limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C. (degré de confiance élevé) {2.3.1, 2.5.1,
2.5.3, 5.5.2}
D.7 Le renforcement des capacités des autorités nationales et infranationales, de la société civile, du secteur
privé, des peuples autochtones et des communautés locales dans le domaine de la lutte contre les
changements climatiques peut favoriser la mise en oeuvre de mesures ambitieuses permettant de limiter
le réchauffement planétaire à 1,5 °C (degré de confiance élevé). La coopération internationale peut créer
un environnement propice pour atteindre cet objectif dans tous les pays et au bénéfice de tous, dans le
contexte du développement durable. La coopération internationale est un catalyseur essentiel pour les
pays en développement et les régions vulnérables (degré de confiance élevé). {1.4, 2.3, 2.5, 4.2, 4.4, 4.5,
5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5, encadré 4.1, encadré 4.2, encadré 4.7, encadré 5.3, encadré interchapitres 9 du chapitre
4, encadré interchapitres 13 du chapitre 5}
D.7.1 Les partenariats auxquels participent des acteurs publics et privés non étatiques, des investisseurs institutionnels, le système
bancaire, la société civile et les institutions scientifiques, permettraient la mise en oeuvre de mesures et d’actions compatibles avec
une limitation du réchauffement planétaire à 1,5 °C (degré de confiance très élevé). {1.4, 4.4.1, 4.2.2, 4.4.3, 4.4.5, 4.5.3, 5.4.1,
5.6.2, encadré 5.3}
D.7.2 La participation, la transparence, le renforcement des capacités et l’apprentissage peuvent être garantis pour les différents acteurs
grâce à une coopération axée sur le renforcement d’une gouvernance multi-niveaux tenue de rendre des comptes, qui inclut des
acteurs non étatiques tels que le secteur industriel, la société civile et des institutions scientifiques, mais également grâce à des
politiques sectorielles et transsectorielles coordonnées à différents niveaux de gouvernance, des politiques qui font une part à la
problématique hommes-femmes, des financements, y compris des financements novateurs, et une coopération dans le domaine
du développement et du transfert des technologies (degré de confiance élevé). {2.5.1, 2.5.2, 4.2.2, 4.4.1, 4.4.2, 4.4.3, 4.4.4, 4.4.5,
4.5.3, encadré interchapitres 9 du chapitre 4, 5.3.1, 5.5.3, encadré interchapitres 13 du chapitre 5, 5.6.1, 5.6.3}
D.7.3 La coopération internationale est un catalyseur essentiel pour les pays en développement et les régions vulnérables, qui peuvent
ainsi renforcer les mesures qu’ils prennent pour mettre en oeuvre des interventions compatibles avec une limitation du réchauffement
planétaire à 1,5 °C, y compris en améliorant l’accès aux financements et aux technologies et en renforçant les capacités nationales,
tout en tenant compte de la conjoncture et des besoins nationaux et locaux (degré de confiance élevé). {2.3.1, 2.5.1, 4.4.1, 4.4.2,
4.4.4, 4.4.5, 5.4.1 5.5.3, 5.6.1, encadré 4.1, encadré 4.2, encadré 4.7}.
D.7.4 Les efforts collectifs, déployés à tous les niveaux, qui prennent en considération les différences de circonstances et de capacités, et
visent à limiter le réchauffement planétaire à 1,5 oC en tenant compte de l’équité et de l’efficacité, peuvent aider la communauté
internationale à mettre en oeuvre des interventions plus dynamiques pour faire face aux changements climatiques, garantir un
développement durable et éradiquer la pauvreté (degré de confiance élevé). {1.4.2, 2.3.1, 2.5.1, 2.5.2, 4.2.2, 4.4.1, 4.4.2, 4.4.3,
4.4.4, 4.4.5, 4.5.3, 5.3.1, 5.4.1, 5.5.3, 5.6.1, 5.6.2, 5.6.3}
RID
26
Résumé à l’intention des décideurs
Encadré RID.1 : Notions essentielles
Température moyenne à la surface du globe : Estimation de la moyenne mondiale de la température de l’air près de la surface
au-dessus des terres émergées et de la glace de mer, et de la température de surface de la mer dans les régions où l’océan est libre
de glaces, les variations étant généralement exprimées en tant qu’écarts par rapport à une valeur pour une période de référence
donnée. Lors de l’estimation des variations de la température moyenne à la surface du globe, la température de l’air près de la
surface des terres émergées et de l’océan est également utilisée19. {1.2.1.1}
Préindustriel : Caractérise la période pluriséculaire antérieure à celle marquant le début du développement industriel à grande
échelle vers 1750. La période de référence de 1850-1900 sert ici à estimer la température moyenne à la surface du globe pour
la période préindustrielle. {1.2.1.2}
Réchauffement planétaire : Estimation de la hausse de la température moyenne à la surface du globe au cours d’une période de
30 ans ou de la période de 30 ans centrée sur une année ou une décennie donnée, exprimée par rapport aux niveaux préindustriels,
sauf indication contraire. Pour les périodes de trente ans couvrant des années passées et futures, il est assumé que la tendance
multidécennale au réchauffement observée actuellement se maintiendra. {1.2.1}
Émissions nettes de CO2 égales à zéro : Les émissions nettes de dioxyde de carbone (CO2) sont égales à zéro lorsque les
émissions anthropiques de CO2 sont compensées à l’échelle du globe par l’élimination anthropique de CO2 pendant une période
donnée.
Élimination du dioxyde de carbone (EDC) : Activités anthropiques qui permettent d’éliminer le CO2 de l’atmosphère et de
le stocker, de manière durable, dans des réservoirs géologiques, terrestres ou océaniques, ou dans des produits. Sont comprises
dans ces activités la valorisation anthropique, qu’elle soit actuelle ou potentielle, des puits biologiques ou géochimiques et le
captage direct dans l’air et le stockage, mais en sont exclues le piégeage naturel de CO2 qui n’est pas causé directement par des
activités humaines.
Budget carbone total : Estimation des émissions mondiales nettes cumulées anthropiques de CO2, depuis la période préindustrielle
jusqu’au moment où ces émissions deviennent égales à zéro, qui permettraient, avec une certaine probabilité, de limiter le
réchauffement planétaire à un niveau donné, compte tenu des impacts des autres émissions anthropiques. {2.2.2}
Budget carbone restant : Estimation des émissions mondiales nettes cumulées anthropiques de CO2, depuis une date donnée
jusqu’au moment où ces émissions deviennent égales à zéro, qui permettraient, avec une certaine probabilité, de limiter le
réchauffement planétaire à un niveau déterminé, compte tenu des impacts des autres émissions anthropiques. {2.2.2}
Dépassement de température : Dépassement temporaire d’un niveau donné de réchauffement planétaire.
Trajectoires d’émissions : Dans le présent Résumé à l’intention des décideurs, il est entendu par « trajectoires d’émissions » les
trajectoires modélisées des émissions mondiales anthropiques au cours du xxie siècle. Les trajectoires d’émissions sont classées selon
leur trajectoire de température au cours du xxie siècle : les trajectoires qui prévoient, sur la base des connaissances actuelles, une
probabilité d’au moins 50 % de limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C au plus sont des les trajectoires « sans dépassement » ;
celles qui prévoient une limitation du réchauffement à 1,6 °C au plus, suivie d’un retour à un réchauffement de 1,5 °C en 2100
au plus tard sont les trajectoires à « dépassement minime au-dessus de 1,5 °C » ; alors que celles qui prévoient un réchauffement
supérieur à 1,6 °C, mais qui revient à 1,5 °C à 2100 au plus tard sont les trajectoires à « dépassement marqué ».
Impacts : Effets du changement climatique sur les systèmes naturels et humains. Les impacts peuvent avoir des répercussions
positives ou négatives sur les moyens de subsistance, la santé et le bien-être, les écosystèmes et les espèces, les services, les
infrastructures, ainsi que les biens économiques, sociaux et culturels.
Risque : Conséquences néfastes éventuelles d’un aléa d’origine climatique sur des systèmes humains ou naturels, dues à la nature
de l’aléa considéré, ainsi qu’à la vulnérabilité et au degré d’exposition du système concerné. La probabilité d’exposition à un aléa
et l’ampleur de ses effets sont des éléments constitutifs du risque. Par risque, on entend également les conséquences néfastes
éventuelles des mesures d’adaptation ou d’atténuation prises pour faire face au changement climatique.
Trajectoires de développement favorisant la résilience face au changement climatique : Trajectoires qui consolident le
développement durable à diverses échelles et amplifient la lutte contre la pauvreté grâce à des transitions et des transformations
équitables de la société et des systèmes, tout en réduisant la menace que représente le changement climatique grâce à la mise en
place de mesures ambitieuses d’atténuation et d’adaptation et au renforcement de la résilience face au changement climatique.
19 Dans les rapports précédents du GIEC, à l’image des publications dont ils s’inspiraient, un ensemble varié de paramètres quasi équivalents avaient été utilisés pour la variation de la
température moyenne à la surface du globe.
Rapport spécial du GIEC sur le changement climatique,
la désertification, la dégradation des sols, la gestion durable
des terres, la sécurité alimentaire et les flux de gaz à effet de
serre dans les écosystèmes terrestres
Changement climatique et
terres émergées
Résumé à l’intention des décideurs
GT I GT II GT III
Changement climatique et
terres émergées
Rapport spécial du GIEC sur le changement climatique, la désertification,
la dégradation des sols, la gestion durable des terres, la sécurité alimentaire
et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres
Résumé à l’intention des décideurs
Publié sous la direction de
Valérie Masson-Delmotte Panmao Zhai
Coprésidente du Groupe de travail I Coprésident du Groupe de travail I
Hans-Otto Pörtner Debra Roberts
Coprésident du Groupe de travail II Coprésidente du Groupe de travail II
Jim Skea Eduardo Calvo Buendía Priyadarshi R. Shukla
Coprésident du Groupe de travail III Coprésident de l’Équipe Coprésident du Groupe de travail III
spéciale du GIEC pour les
inventaires nationaux de gaz à
effet de serre (TFI)
Raphael Slade Sarah Connors Renée van Diemen
Chef de l’Unité d’appui Administratrice scientifique Scientifique
technique (science) principale
Marion Ferrat Eamon Haughey Sigourney Luz
Cheffe de la communication Scientifique principal Responsable de la communication
Suvadip Neogi Minal Pathak Jan Petzold
Scientifique Scientifique principale Administratreur scientifique
Joana Portugal Pereira Purvi Vyas Elizabeth Huntley
Scientifique principale Administratrice scientifique Cheffe de l’Unité d’appui
technique (opérations)
Katie Kissick Malek Belkacemi Juliette Malley
Cheffe de l’Unité d’appui technique Responsable Administratrice principale
(opérations) informatique/Web
Photo de couverture: Paysage agricole entre Ankara et Hattousa, en Anatolie (Turquie) (40°00’N–33°35’E)
www.yannarthusbertrand.org | www.goodplanet.org. ©Yann Arthus-Bertrand
© 2020 Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat.
Il est possible de se procurer des exemplaires électroniques du présent Résumé à l'intention des décideurs sur le site Web du GIEC
www.ipcc.ch
ISBN 978-92-9169-254-5
Résumé à l’intention
des Décideurs
Résumé à l’intention des décideurs
RID
3
Résumé à l’intention
des décideurs
Résumé à référencer comme suit :
GIEC, 2019 : Résumé à l’intention des décideurs, Changement climatique et terres émergées : rapport spécial du GIEC
sur le changement climatique, la désertification, la dégradation des sols, la gestion durable des terres, la sécurité
alimentaire et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres. [P.R. Shukla, J. Skea, E. Calvo Buendia,
V. Masson-Delmotte, H.- O. Pörtner, D. C. Roberts, P. Zhai, R. Slade, S. Connors, R. van Diemen, M. Ferrat, E. Haughey,
S. Luz, S. Neogi, M. Pathak, J. Petzold, J. Portugal Pereira, P. Vyas, E. Huntley, K. Kissick, M. Belkacemi, J. Malley,
(dir. publ.)]. Sous presse
Rédaction :
Almut Arneth (Allemagne), Humberto Barbosa (Brésil), Tim Benton (Royaume-Uni), Katherine
Calvin (États-Unis d’Amérique), Eduardo Calvo Buendía (Pérou), Sarah Connors (Royaume-Uni),
Annette Cowie (Australie), Edouard Davin (France/Suisse), Fatima Denton (Gambie), Renée van
Diemen (Pays-Bas/Royaume-Uni), Fatima Driouech (Maroc), Aziz Elbehri (Maroc), Jason Evans
(Australie), Marion Ferrat (France), Jordan Harold (Royaume-Uni), Eamon Haughey (Irlande),
Mario Herrero (Australie/Costa Rica), Joanna House (Royaume-Uni), Mark Howden (Australie),
Margot Hurlbert (Canada), Gensuo Jia (Chine), Tom Gabriel Johansen (Norvège), Jagdish
Krishnaswamy (Inde), Werner Kurz (Canada), Christopher Lennard (Afrique du Sud), Soojeong
Myeong (République de Corée), Nagmeldin Mahmoud (Soudan), Valérie Masson-Delmotte
(France), Cheikh Mbow (Sénégal), Pamela McElwee (États-Unis d’Amérique), Alisher Mirzabaev
(Allemagne/Ouzbékistan), Angela Morelli (Norvège/Italie), Wilfran Moufouma-Okia (France),
Dalila Nedjraoui (Algérie), Suvadip Neogi (Inde), Johnson Nkem (Cameroun), Nathalie De
Noblet-Ducoudré (France), Lennart Olsson (Suède), Minal Pathak (Inde), Jan Petzold (Allemagne),
Ramón Pichs-Madruga (Cuba), Elvira Poloczanska (Royaume-Uni/Australie), Alexander Popp
(Allemagne), Hans-Otto Pörtner (Allemagne), Joana Portugal Pereira (Royaume-Uni), Prajal
Pradhan (Népal/Allemagne), Andy Reisinger (Nouvelle-Zélande), Debra C. Roberts (Afrique du
Sud), Cynthia Rosenzweig (États-Unis d’Amérique), Mark Rounsevell (Royaume-Uni/Allemagne),
Elena Shevliakova (États-Unis d’Amérique), Priyadarshi R. Shukla (Inde), Jim Skea (Royaume-
Uni), Raphael Slade (Royaume-Uni), Pete Smith (Royaume-Uni), Youba Sokona (Mali), Denis Jean
Sonwa (Cameroun), Jean-Francois Soussana (France), Francesco Tubiello (États-Unis d’Amérique/
Italie), Louis Verchot (États-Unis d’Amérique/Colombie), Koko Warner (États-Unis d’Amérique/
Allemagne), Nora M. Weyer (Allemagne), Jianguo Wu (Chine), Noureddine Yassaa (Algérie),
Panmao Zhai (Chine), Zinta Zommers (Lettonie).
4
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Remerciements
Le Rapport spécial sur le changement climatique et les terres émergées est une grande première pour le GIEC. En effet, c’est la
première fois qu’un rapport est élaboré par les trois groupes de travail du GIEC, en collaboration avec l’Équipe spéciale pour les
inventaires nationaux de gaz à effet de serre (TFI), et la première fois que les auteurs issus de pays en développement dépassent
en nombre ceux des pays développés. L’élaboration du rapport a été marquée par un niveau exemplaire de collaboration
et d’interdisciplinarité, qui témoigne de l’ampleur du mandat confié aux auteurs par le GIEC. Elle a rassemblé des auteurs
non seulement des communautés scientifiques avec lesquelles le GIEC travaille habituellement, mais également de celles
d’organismes apparentés des Nations Unies, tels que la Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services
écosystémiques (IPBES), l’Interface science-politique de la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification
(UNCCD) et l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO).
Nous tenons à rendre hommage au 107 auteurs coordonnateurs principaux, auteurs principaux et éditeurs-réviseurs, issus
de 52 pays, sans qui le rapport n’aurait pu voir le jour. Ils ont travaillé bénévolement, sans compter les heures, et participé à
quatre réunions des auteurs principaux organisées aux quatre coins du monde. Les interactions constructives entre les auteurs,
responsables de la rédaction du rapport, et les éditeurs-réviseurs, chargés de faire en sorte que toutes les observations soient
prises en compte, ont grandement contribué au bon déroulement du processus. Du début à la fin, tous et toutes ont fait preuve
d’une grande rigueur scientifique assortie d’un véritable esprit de collaboration, sans pour autant se départir de leur bonne
humeur. Et ce, alors qu’ils étaient tenus par des délais particulièrement serrés, même s’ils ont pu compter sur les contributions
de 96 auteurs collaborateurs.
Nous remercions, en particulier, les scientifiques en début de carrière qui ont pris le temps d’apporter leur pierre aux différents
chapitres du rapport. Tous nos remerciements vont à Yuping Bai, Aliyu Barau, Erik Contreras, Abdoul Aziz Diouf, Baldur Janz,
Frances Manning, Dorothy Nampanzira, Chuck Chuan Ng, Helen Paulos, Xiyan Xu et Thobekile Zikhali. Nous espérons que cette
expérience leur servira de tremplin et que le rôle essentiel qu’ils ont joué sera reconnu à sa juste valeur.
L’élaboration du rapport a été dirigée par un Comité de direction composé de membres du Bureau du GIEC. Nous remercions les
collègues qui ont fait partie de ce comité : les co-présidents des groupes de travail et de l’Équipe spéciale pour les inventaires
nationaux de gaz à effet de serre : Priyadarshi Shukla, Jim Skea, Valérie Masson-Delmotte, Panmao Zhai, Hans-Otto Pörtner,
Debra Roberts, Eduardo Calvo Buendía ; les vice-présidents des groupes de travail : Mark Howden, Nagmeldin Mahmoud,
Ramón Pichs-Madruga, Andy Reisinger, Noureddine Yassaa ; et Youba Sokona, Vice-Président du GIEC. Les conseils avisés de
Youba Sokona, fer de lance du rapport, ont été appréciés par tous. Les membres du Bureau du GIEC ont également apporté leur
soutien : Edvin Aldrian, Fatima Driouech, Gregory Flato, Jan Fuglestvedt, Muhammad Tariq et Carolina Vera (Groupe de travail I) ;
Andreas Fischlin, Carlos Méndez, Joy Jacqueline Pereira, Roberto A. Sánchez-Rodríguez, Sergey Semenov, Pius Yanda et Taha M.
Zatari (Groupe de travail II) ; Amjad Abdulla, Carlo Carraro, Diriba Korecha Dadi et Diana Ürge-Vorsatz (Groupe de travail III).
Plusieurs gouvernements et autres entités ont accueilli et soutenu la réunion préparatoire sur la portée et les grandes lignes
du rapport, les quatre réunions des auteurs principaux et la session plénière finale du GIEC : le Gouvernement norvégien et
l’Agence norvégienne pour l'environnement, le Gouvernement néo-zélandais et l’Université de Canterbury, le Gouvernement
irlandais et l’Agence irlandaise de protection de l'environnement, le Gouvernement colombien et le Centre international
d’agriculture tropicale (CIAT), le Gouvernement suisse et l’Organisation météorologique mondiale.
Nous remercions le personnel du Secrétariat du GIEC à Genève, qui a fourni un large éventail de services de soutien : Abdalah
Mokssit, Secrétaire du GIEC et ses collègues : Kerstin Stendahl, Jonathan Lynn, Sophie Schlingemann, Jesbin Baidya, Laura
Biagioni, Annie Courtin, Oksana Ekzarkho, Judith Ewa, Joelle Fernandez, Andrea Papucides Bach, Nina Peeva, Mxolisi Shongwe
et Werani Zabula. Nos remerciements également à Elhousseine Gouaini, qui a rempli les fonctions de responsable des
conférences lors de la 50ème session du GIEC.
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
Plusieurs personnes ont contribué à l’élaboration des éléments visuels du rapport et à la diffusion de ce dernier, notamment
Jordan Harold, de l’Université de l’East Anglia, Susan Escott, d’Escott Hunt Ltd, Angela Morelli et Tom Gabriel Johansen, d’Info
Design Lab, ainsi que Polly Jackson, Ian Blenkinsop, Autumn Forecast, Francesca Romano et Alice Woodward, de Soapbox
Communications Ltd.
La mise au point du rapport a été supervisée par l’Unité d'appui technique du Groupe de travail III du GIEC, qui bénéficie du
généreux soutien financier du Conseil de recherche britannique dans le domaine de l’ingénierie et des sciences physiques
(EPSRC) et du Gouvernement britannique, par l’intermédiaire du Ministère britannique des affaires, de l'énergie et des
stratégies industrielles (BEIS). En outre, l’Agence irlandaise de protection de l’environnement (EPA) a financé le détachement
de deux personnes à l’Unité d’appui technique du Groupe de travail III, et l’Agence norvégienne pour l’environnement a facilité
un grand nombre d’activités de communication. Sans le soutien de tous ces partenaires, ce rapport n’aurait pu prendre forme.
Nous voudrions en particulier exprimer notre reconnaissance aux unités d’appui technique des groupes de travail, dont le
dévouement inlassable, le professionnalisme et l’enthousiasme ont permis de mener ce processus à terme. Ce rapport n’aurait
pu être élaboré sans l’engagement des membres de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail III, pour qui il s’agissait de la
première collaboration avec le GIEC, et qui ont relevé le défi sans précédent du sixième Rapport d’évaluation en jouant un rôle
central à toutes les étapes de la mise au point du rapport : Raphael Slade, Lizzie Huntley, Katie Kissick, Malek Belkacemi, Renée
van Diemen, Marion Ferrat, Eamon Haughey, Bhushan Kankal, Géninha Lisboa, Sigourney Luz, Juliette Malley, Suvadip Neogi,
Minal Pathak, Joana Portugal Pereira et Purvi Vyas. Nos remerciements les plus chaleureux vont aussi à Sarah Connors, Melissa
Gomis, Robin Matthews, Wilfran Moufouma-Okia, Clotilde Péan, Roz Pidcock, Anna Pirani, Tim Waterfield et Baiquan Zhou de
l’Unité d’appui technique du Groupe de travail I, ainsi qu’à Jan Petzold, Bard Rama, Maike Nicolai, Elvira Poloczanska, Melinda
Tignor et Nora Weyer de l’Unité d’appui technique du Groupe de travail II, pour leur soutien collectif et leur collaboration.
Enfin, nos plus profonds remerciements vont à nos familles et amis qui ont contribué indirectement aux travaux en tolérant les
longues périodes d’absence des auteurs et le nombre incalculable d’heures que ces derniers ont consacrées à l’élaboration du
rapport, qui accaparait pourtant toute leur attention.
SIGNÉ
Valérie Masson-Delmotte Panmao Zhai
Coprésidente du Groupe de travail I Coprésident du Groupe de travail I
Hans-Otto Pörtner Debra Roberts
Coprésident du Groupe de travail II Coprésidente du Groupe de travail II
Jim Skea Eduardo Calvo Buendía Priyadarshi R. Shukla
Coprésident du Groupe de travail III Coprésident de l’Équipe spéciale du Coprésident du Groupe de travail III
GIEC pour les inventaires nationaux
de gaz à effet de serre (TFI)
6
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Introduction
1 Partie terrestre de la biosphère qui comprend les ressources naturelles (le sol, l’air à proximité de la surface, la végétation et les autres biotes, l’eau), les processus écologiques,
la topographie et les habitats et infrastructures humaines qui opèrent au sein de ce système.
2 Les trois rapports spéciaux sont : « Réchauffement planétaire de 1,5 °C. Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport
aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de serre, dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au changement
climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté » ; « Le changement climatique et les terres émergées : un rapport spécial du GIEC sur le changement
climatique, la désertification, la dégradation des terres, la gestion durable des terres, la sécurité alimentaire et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres » ;
« Les océans et la cryosphère dans le contexte du changement climatique ».
3 Les propositions concernées étaient : le changement climatique et la désertification ; les aspects régionaux de la désertification ; la dégradation des terres – une évaluation des
liens et des stratégies intégrées d’atténuation et d’adaptation ; l’agriculture, les forêts et les autres usages des terres ; l’alimentation et l’agriculture ; la sécurité alimentaire et
le changement climatique.
4 La gestion durable des terres est définie dans ce rapport comme « la gestion responsable et l’utilisation des ressources terrestres, y compris les sols, l’eau, les animaux et les
végétaux, en vue de faire face à l’évolution des besoins humains, tout en assurant simultanément le potentiel productif à long terme de ces ressources et le maintien de leurs
fonctions environnementales. »
5 La désertification est définie dans ce rapport comme « la dégradation des terres dans les zones arides, semi-arides et subhumides sèches résultant de nombreux facteurs, parmi
lesquels les variations climatiques et les activités humaines ».
6 La dégradation des terres est définie dans ce rapport comme « une tendance négative de l’état des terres, causée par des processus directs ou indirects induits par les activités
humaines, y compris le changement climatique d’origine anthropique, et qui se traduit par une réduction à long-terme et une perte d’au moins un des éléments suivants :
productivité biologique, intégrité écologique ou valeur pour les êtres humains ».
7 La sécurité alimentaire est définie dans ce rapport comme « une situation dans laquelle tous les êtres humains ont, à tout moment, un accès physique, social et économique
garanti à une nourriture suffisante, saine et nutritive leur permettant de satisfaire leurs besoins énergétiques et leurs préférences alimentaires pour mener une vie saine et
active ».
8 L’évaluation porte sur la littérature scientifique dont la publication a été acceptée avant le 7 avril 2019.
9 Chaque conclusion se fonde sur une évaluation des éléments probants et de la concordance entre eux. Cinq qualificatifs sont utilisés pour exprimer le degré de confiance
(très faible, faible, moyen, élevé et très élevé), qui apparaît en italique : degré de confiance moyen, par exemple. Les qualificatifs ci-après indiquent la probabilité évaluée d’un
résultat : quasiment certain (probabilité de 99 à 100 %), très probable (90 à 100 %), probable (66 à 100 %), à peu près aussi probable qu’improbable (33 à 66 %), improbable
(0 à 33 %), très improbable (0 à 10 %), exceptionnellement improbable (0 à 1 %). D’autres qualificatifs peuvent être employés le cas échéant : extrêmement probable (95 à
100 %), plus probable qu’improbable (> 50 à 100 %), plus improbable que probable (0 à < 50 %) et extrêmement improbable (0 à 5 %). La probabilité apparaît en italique :
par exemple très probable. Cette pratique est conforme aux règles suivies dans le cinquième Rapport d’évaluation du GIEC.
Ce rapport spécial sur le changement climatique et les terres émergées1 fait suite à la décision prise par le GIEC en 2016 de
publier trois rapports spéciaux2 pendant le sixième cycle d’évaluation, en tenant compte des propositions des gouvernements et
des organisations ayant statut d’observateur3. Ce rapport porte sur les flux de gaz à effet de serre (GES) dans les écosystèmes
terrestres, l’utilisation et la gestion durable des terres4 en relation avec l’adaptation et l’atténuation, la désertification5, la dégradation
des terres6 et la sécurité alimentaire7. Ce rapport s’inscrit dans une série de publications récentes, dont le Rapport spécial
du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C (SR15), l’évaluation thématique de la Plateforme intergouvernementale
scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES) portant sur la dégradation et la
restauration des terres (Assessment Report on Land Degradation and Restoration), le rapport de l’IPBES portant sur l’évaluation
mondiale de la biodiversité et des services écosystémiques (Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services) et
le rapport sur les perspectives mondiales des terres (Global Land Outlook) de la Convention des Nations Unies sur la lutte contre
la désertification (CNULCD). Le présent rapport fournit une évaluation actualisée de l’état des connaissances8, tout en veillant à
la cohérence et à la complémentarité avec les autres rapports récents.
Ce Résumé à l’intention des décideurs (RID) comprend quatre parties : A) Populations humaines, terres émergées et conditions climatiques
dans un monde qui se réchauffe ; B) Mesures d’adaptation et d’atténuation ; C) Conditions propices à la mise en oeuvre
des options de réponse ; D) Actions à court terme.
Le degré de confiance associé à chacune des principales conclusions est précisé à l’aide du langage « calibré » du GIEC9 ; les fondements
scientifiques de chaque conclusion se trouvent dans les sections du rapport mentionnées en référence.
7
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A. Populations humaines, terres émergées et conditions
climatiques dans un monde qui se réchauffe
10 La production primaire nette potentielle des terres est définie dans ce rapport comme la quantité de carbone accumulée par photosynthèse moins la quantité perdue par la
respiration des plantes pendant une période de temps déterminée, qui prévaudrait en l’absence d’usage des terres.
11 Dans son cadre conceptuel, l’IPBES utilise « les contributions apportées par la nature aux populations », dans lesquelles elle inclut les biens et les services fournis par les
écosystèmes.
12 Montant évalué à 75 000 milliards de dollars en 2011, sur la base de la valeur du dollar américains de 2007.
13 Cette constatation est basée sur les données de statistiques nationales les plus complètes disponibles dans la base de données FAOSTAT, qui débute en 1961. Cela ne signifie
pas que les changements mentionnés ont commencé en 1961. Les changements d’utilisation des terres ont débuté bien avant la période préindustrielle et se poursuivent
encore aujourd’hui.
A.1 Les terres émergées constituent la base principale des moyens de subsistance et du bien-être des êtres humains,
incluant l’approvisionnement en nourriture, eau douce et en de multiples autres services écosystémiques, ainsi que
la biodiversité. Les activités humaines affectent directement plus de 70 % (fourchette probable 69 à 76 %) de toute la
surface terrestre libre de glace (degré de confiance élevé). Les terres émergées jouent également un rôle important dans
le système climatique. {1.1, 1.2, 2.3, 2.4, figure RID.1}
A.1.1 Les populations humaines utilisent actuellement un quart à un tiers de la production primaire nette potentielle des terres10 sous la
forme de denrées alimentaires, d’aliments pour animaux, de fibres, de bois ou d’énergie. Les terres émergées fournissent la base
de nombreux autres fonctions et services écosystémiques11, y compris les services culturels et les services de régulation, qui sont
essentiels à l’humanité (degré de confiance élevé). Dans une approche économique, les services écosystémiques terrestres mondiaux
ont été évalués sur une base annuelle comme étant approximativement équivalent au produit intérieur brut annuel mondial12 (degré
de confiance moyen). {1.1, 1.2, 3.2, 4.1, 5.1, 5.5, figure RID.1}
A.1.2 Les terres émergées sont à la fois une source et un puits de gaz à effet de serre (GES) et jouent un rôle clef dans les échanges
d’énergie, d’eau et d’aérosols entre la surface et l’atmosphère. À des degrés divers, les écosystèmes et la biodiversité terrestres sont
vulnérables au changement climatique en cours et aux conditions météorologiques et climatiques extrêmes. La gestion durable
des terres peut contribuer à réduire les effets néfastes que plusieurs facteurs de stress, dont le changement climatique, ont sur les
écosystèmes et les sociétés (degré de confiance élevé). {1.1, 1.2, 3.2, 4.1, 5.1, 5.5, figure RID.1}
A.1.3 Les données disponibles depuis 196113 montrent que l’accroissement démographique mondial et l’évolution de la consommation
par habitant de denrées alimentaires, d’aliments pour animaux, de fibres, de bois et d’énergie ont entraîné un taux sans précédent
d’utilisation des terres et de l’eau douce (degré de confiance très élevé), l’agriculture contribuant aujourd’hui pour environ 70 % de
l’utilisation mondiale d’eau douce (degré de confiance moyen). L’expansion des superficies dédiées à l’agriculture et à la sylviculture,
y compris à des fins commerciales, et les productivités accrues des terres agricoles et forestières ont favorisé la consommation et
l’accès à la nourriture d’une population croissante (degré de confiance élevé). Avec de grandes variations régionales, ces changements
ont contribué à l’augmentation des émissions nettes de GES (degré de confiance très élevé), à la perte d’écosystèmes naturels (par
exemple de forêts, de savanes, de prairies naturelles et de zones humides) et au déclin de la biodiversité (degré de confiance
élevé). {1.1, 1.3, 5.1, 5.5, figure RID.1}
A.1.4 Les données disponibles depuis 1961 montrent que l’approvisionnement en huiles végétales et viande par habitant a plus que doublé
et l’apport de calories alimentaires par habitant a augmenté d’un tiers environ (degré de confiance élevé). Actuellement, 25 à 30 %
de la production alimentaire totale est perdue ou gaspillée (degré de confiance moyen). Ces facteurs s’accompagnent d’émissions
supplémentaires de GES (degré de confiance élevé). Les changements dans les modes de consommation ont contribué au surpoids ou
à l’obésité d’environ 2 milliards d’adultes (degré de confiance élevé). Environ 821 millions de personnes sont encore sous-alimentées
(degré de confiance élevé). {1.1, 1.3, 5.1, 5.5, figure RID.1}
A.1.5 Environ un quart de la surface terrestre libre de glace subit une dégradation induite par les activités humaines (degré de confiance
moyen). La vitesse d’érosion des sols dans les terrains agricoles excéderait actuellement de 10 à 20 fois (sans labour) à plus de
100 fois (avec labour classique) le rythme auquel se forment les sols (degré de confiance moyen). Le changement climatique
aggrave la dégradation des terres, particulièrement dans les zones côtières de basse altitude, les deltas fluviaux, les zones arides
et les zones de pergélisol (degré de confiance élevé). Au cours de la période 1961-2013, la proportion moyenne de zones arides
touchées par la sécheresse a augmenté d’un peu plus de 1 % par an, avec une grande variabilité interannuelle. En 2015, environ 500
(380-620) millions de personnes vivaient dans des zones qui ont subi une désertification entre les années 1980 et les années 2000.
Les populations les plus touchées sont en Asie du Sud et de l’Est, autour du Sahara dans une région incluant l’Afrique du Nord, et
au Moyen-Orient en incluant la péninsule arabique (degré de confiance faible). D’autres zones arides ont également souffert de
désertification. Les populations vivant dans des zones déjà dégradées ou désertifiées sont de plus en plus durement éprouvées par le
changement climatique (degré de confiance élevé). {1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, figure RID.1}
8
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Usages des terres et changement climatique observé
1
2
3
Prévalence de surcharge pondérale et d’obésité
4 Prévalence d’insuisance pondérale
Nombre total de calories par habitant
Population
ÉVOLUTION des changements d’émissions par rapport à 1961
B. Émissions de GES
Le secteur AFOLU (agriculture, foresterie et autres
usages des terres) est à l’origine d’environ 23 % de
toutes les émissions anthropiques de gaz à eet de
serre (de 2007 à 2016).
E. Demande en denrées alimentaires
La hausse de la production est liée à
l’évolution de la consommation.
F. Désertification et dégradation des
terres
Le changement d’usage des terres,
l’intensification de l’exploitation et
l’évolution du climat ont contribué à la
désertification et à la dégradation des terres.
Variation (en %) par rapport à 1961 et 1970
Variation (en %) par rapport à 1961 et 1975
1
2
3 Étendue des zones humides intérieures
Zones arides sourant de sécheresse annuelle
Population dans des zones touchées par la désertification
1
2
3
Variation (en %) par rapport à 1961
1
2
3 Volume d’eau d’irrigation
4 Nombre de têtes de bétail (ruminants)
Rendements céréaliers
Emploi d’engrais azotés inorganiques
Zones de pâturage intensif 2 %
1% (1 - 1%) 12% (12 - 14%) 37% (30 - 47%) 22% (16 - 23%) 28% (24 - 31%)
Savanes et zones arbustives
exploitées 16 %
Plantations forestières 2 %
Forêts d’exploitation et autres
forêts gérées 20 %
Infrastructures 1 % Terres cultivées irriguées 2 %
Terres cultivées non
irriguées 10 %
Écosystèmes non boisés,
usage minime 7 %
Forêts (intactes ou
primitives),
usage minime 9 %
Autres terres (nues,
rocheuses, etc.) 12 %
Terres émergées libres de glace dans le monde 100 % (130 000 000 km2)
0
10
20
30
Émissions nettes de CO2 par le secteur FOLU (GtCO2/an)
Émissions de N2O par le secteur agricole (GtéqCO2/an)
Émissions de CH4 par le secteur agricole (GtéqCO2/an)
A. Évolution observée de la température par rapport à 1850-1900
Depuis la période préindustrielle (1850-1900), la température moyenne de l’air à la
surface des terres émergées a augmenté considérablement plus que la température
moyenne à la surface du globe (terres émergées et océan).
C. Usages des terres dans
le monde aux alentours
de 2015
Part des diérents modes
d’usage des terres
émergées libres de glace
dans le monde. L’intensité
d’exploitation va décroissante
de gauche à droite.
Zones de pâturage
extensif 19 %
D. Production agricole
Les changements d’usages des terres et
l’intensification rapide de ces usages ont
permis d’accroître la production de
nourriture, de fourrage et de fibre. Entre
1961 et 2017, la production totale d’aliments
(plantes céréalières) s’est accrue de 240 % en
raison de l’augmentation des superficies et
des rendements. La production de fibre
(coton) a progressé de 162 % de 1961 à 2013.
2
1
3
%
%
50
-50
150
250
100
0
200
%
50
-50
150
250
100
0
200
1
2
3
4
4
1
2
3
1850 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2018
2
0
4
6
1
2
3
0.5
1.5
1
0
-0.5
2
ÉVOLUTION du changement de température par rapport à 1850-1900 (°C)
Évolution du
changement
de température
moyenne
de l’air
au-dessus des
terres
émergées (°C)
Évolution du
changement de
température
moyenne de l’air
à la surface du
globe (terres
émergées et
océan) (°C)
GtéqCO2/an
1961 1980 2000 2016
1961 1980 2000 2017 1961 1980 2000 2017
50
-50
150
250
300
700
100
0
200
1961 1980 2000 2017
800
•••
••• • • ••• •••
•
9
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.1 Usages des terres et changement climatique observé | Une représentation de l’utilisation des terres et du changement climatique observé traités dans ce
rapport. Les parties A à F décrivent l’état et les tendances de certaines variables liées aux usages des terres et au climat qui correspondent à plusieurs points essentiels abordés par ce
rapport. Les séries temporelles annuelles présentées dans les parties B et D à F reposent sur les données disponibles les plus complètes issues des statistiques nationales, la plupart
provenant de la base de données FAOSTAT, qui débute en 1961. Dans les parties D à F, les valeurs en ordonnée sont exprimées de manière relative aux valeurs de l’année de départ
des séries temporelles (ramenées à zéro). Sources des données et notes : A : Les courbes de réchauffement correspondent à la moyenne de quatre jeux de données. {2.1 ; figure 2.2 ;
tableau 2.1} B : Les émissions de N2O et de CH4 issues du secteur agricole proviennent de FAOSTAT ; les émissions nettes de CO2 par le secteur FOLU (foresterie et autres usages des
terres) correspondent à la moyenne de deux modèles globaux de comptabilisation (incluant les émissions issues des feux de tourbières depuis 1997). Tous les chiffres sont exprimés
en éqCO2 et s’appuient sur les valeurs de potentiel de réchauffement planétaire à 100 ans du cinquième Rapport d’évaluation, sans rétroaction climat-carbone (N2O = 265 ;
CH4 = 28). {voir tableau RID.1, 1.1, 2.3} C : Représente les fractions des différents usages des terres libres de glace dans le monde aux alentours de 2015, ordonnées selon un
gradient d’intensité d’usage des terres décroissant de gauche à droite. Chaque barre du diagramme représente une grande catégorie d’occupation des terres ; les nombres notés
au-dessus précisent la proportion de la superficie totale libre de glace, avec les plages d’incertitude entre parenthèses. Un pâturage intensif correspond à une densité du cheptel
supérieur à 100 têtes/km2. La superficie des « forêts gérées pour le bois d’oeuvre et d’autres usages » a été obtenue en soustrayant de la superficie forestière totale la superficie
des « forêts intactes ou primaires ». {1.2, tableau 1.1, figure 1.3} D : Noter les deux sections de l’axe utilisé pour représenter l’utilisation d’engrais. Le pourcentage d’augmentation
important de l’utilisation d’engrais s’explique par le faible niveau d’utilisation d’engrais en 1961 et traduit à la fois, une hausse des apports d’engrais par unité de surface et une
expansion des cultures et des prairies fertilisées pour accroître la production alimentaire. {1.1, figure 1.3} E : Les populations en surpoids sont définies comme celles ayant un
indice de masse corporelle supérieur à 25 kg m-2, celles en insuffisance pondérale comme celles ayant un indice inférieur à18,5 kg m-2. {5.1, 5.2} F : La superficie des zones arides
a été estimée à partir des données TerraClimate de précipitation et d’évapotranspiration potentielle (entre 1980 et 2015) afin d’identifier les zones présentant un indice d’aridité
inférieur à 0,65. Les données démographiques proviennent de la base de données HYDE3.2. Les zones de sécheresse sont basées sur l’indice de sécheresse du Centre mondial de
climatologie des précipitations (GPCC) agrégé sur 12 mois. L’étendue des zones humides intérieures (tourbières comprises) repose sur les données agrégées de plus de 2 000 séries
chronologiques donnant la variation au cours du temps de la superficie des zones humides locales. {3.1, 4.2, 4.6}
A.2 Depuis la période préindustrielle, la température de l’air à la surface des terres émergées a augmenté près de deux
fois plus que la température moyenne mondiale (degré de confiance élevé). Le changement climatique, y compris
l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements extrêmes, a eu un impact négatif sur la sécurité
alimentaire et sur les écosystèmes terrestres et a contribué à la désertification et à la dégradation des terres dans de
nombreuses régions (degré de confiance élevé). {2.2, 3.2, 4.2, 4.3, 4.4, 5.1, 5.2, résumé du chapitre 7, 7.2}
A.2.1 Depuis la période préindustrielle (1850-1900), la hausse de la température moyenne de l’air observée à la surface des terres émergées
a été considérablement plus marquée que celle de la température moyenne à la surface de la planète (terres et océans) (GMST)
(degré de confiance élevé). Entre la période 1850-1900 et la période 2006-2015, la température moyenne de l‘air à la surface des
terres émergées a augmenté de 1,53 °C (fourchette très probable : 1,38 °C à 1,68 °C), alors que la GMST s’est élevée de 0,87 °C
(fourchette probable : 0,75 °C à 0,99 °C). {2.2.1, figure RID.1}
A.2.2 Le réchauffement a entraîné une augmentation de la fréquence, de l’intensité et de la durée des événements chauds, par exemple les
vagues de chaleur14, dans la plupart des régions terrestres (degré de confiance élevé). La fréquence et l’intensité des sécheresses ont
augmenté dans certaines régions (dont la Méditerranée, l’Asie de l’Ouest, de nombreuses parties de l’Amérique du Sud, une grande
part de l’Afrique, et l’Asie du Nord-Est) (degré de confiance moyen) et il y a eu une augmentation de l’intensité des épisodes de fortes
précipitations à l’échelle mondiale (degré de confiance moyen). {2.2.5, 4.2.3, 5.2}
A.2.3 Les observations par satellite15 montrent un verdissement de la végétation16 au cours des trois dernières décennies dans certaines
régions d’Asie, d’Europe, d’Amérique du Sud, du centre de l’Amérique du Nord et du sud-ouest de l’Australie. Ce verdissement résulte
à la fois d’un allongement de la saison de croissance, des dépôts d’azote, de la fertilisation par le CO2
17 et de la gestion des terres
(degré de confiance élevé). Un brunissement de la végétation18 a été observé dans certaines régions, dont le nord de l’Eurasie, certaines
parties de l’Amérique du Nord, de l’Asie centrale et du bassin du Congo, sous l’effet principalement de stress hydriques (degré de
confiance moyen). À l’échelle mondiale, la superficie des régions touchées par le verdissement excède celle des régions touchées par
le brunissement de la végétation (degré de confiance élevé). {2.2.3, encadré 2.3, 2.2.4, 3.2.1, 3.2.2, 4.3.1, 4.3.2, 4.6.2, 5.2.2}
A.2.4 La fréquence et l’intensité des tempêtes de poussière ont augmenté au cours des dernières décennies du fait des changements
d’usage et d’affectation des terres et de facteurs liés au climat dans beaucoup de zones arides ; ce qui a eu des impacts négatifs
croissants sur la santé humaine dans des régions telles que la Péninsule arabique, autour du Moyen-Orient, et en Asie centrale (degré
de confiance élevé)19. {2.4.1, 3.4.2}
A.2.5 Dans certaines zones arides, l’augmentation de la température à la surface des terres et de l’évapotranspiration et la diminution du
volume des précipitations, en interaction avec la variabilité du climat et les activités humaines, ont contribué à la désertification. Ces
zones arides comprennent l’Afrique subsaharienne, des parties de l’Asie de l’Est et de l’Asie centrale, ainsi que l’Australie. (Degré de
confiance moyen) {2.2, 3.2.2, 4.4.1}
14 Une vague de chaleur est définie dans ce rapport comme « une période de conditions atmosphériques anormalement chaudes ». Vagues de chaleur ou canicules (heatwaves)
et épisodes chauds (warm spells) ont des définitions variables et qui, parfois, se recoupent.
15 L’interprétation des observations par satellite peut être affectée par des insuffisances de validation au sol et d’étalonnage des capteurs. En outre, leur résolution spatiale peut
rendre difficile la détermination de changements à petite échelle.
16 Le verdissement de la végétation est défini dans ce rapport comme une augmentation de la biomasse végétale photosynthétiquement active, et déduite des observations par
satellite.
17 La fertilisation par le CO2 est définie dans ce rapport comme l’intensification de la croissance des végétaux due à l’augmentation de la concentration atmosphérique en dioxyde
de carbone (CO2). L’ampleur de la fertilisation dépend de la disponibilité en eau et nutriments.
18 Le brunissement de la végétation est défini dans ce rapport comme la diminution de la biomasse végétale photosynthétiquement active, et déduite des observations par
satellite.
19 Les éléments probants relatifs à de telles tendances pour les tempêtes de poussière et leurs impacts sanitaires sont limités pour d’autres régions dans la littérature scientifique
évaluée dans le présent rapport.
10
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.2.6 Le réchauffement planétaire a provoqué des déplacements de zones climatiques dans de nombreuses régions du monde dont
l’expansion des zones de climat aride et la contraction des zones de climat polaire (degré de confiance élevé). En conséquence,
de nombreuses espèces végétales et animales ont connu des changements dans leur aire de répartition, leur abondance et des
modifications dans leurs activités saisonnières (degré de confiance élevé). {2.2, 3.2.2, 4.4.1}
A.2.7 Le changement climatique peut exacerber les processus de dégradation des terres (degré de confiance élevé), notamment par
l’augmentation de l’intensité des précipitations, des inondations, de la fréquence et de la gravité des sécheresses, des stress
thermiques, des périodes de sécheresse, du vent, de l’élévation du niveau de la mer et de l’action des vagues, du dégel du pergélisol ;
la gestion des terres en module les effets. L’érosion continue des zones côtières s’intensifie et s’étend, l’élévation du niveau de la mer
s’ajoutant aux pressions causées par l’usage des terres dans certaines régions (degré de confiance moyen). {4.2.1, 4.2.2, 4.2.3, 4.4.1,
4.4.2, 4.9.6, tableau 4.1, 7.2.1, 7.2.2}
A.2.8 Le changement climatique a déjà affecté la sécurité alimentaire du fait du réchauffement, de la modification des régimes de
précipitations et de la fréquence accrue de certains phénomènes extrêmes (degré de confiance élevé). Dans de nombreuses régions
des basses latitudes, les rendements de certaines cultures (par exemple, le maïs et le blé) ont diminué, tandis que dans de nombreuses
régions des latitudes plus élevées, les rendements de certains cultures (par exemple, le maïs, le blé et la betterave sucrière) ont
augmenté ces dernières décennies (degré de confiance élevé). Le changement climatique a entraîné une baisse des taux de croissance
des animaux et de leur productivité dans les systèmes pastoraux en Afrique (degré de confiance élevé). Il existe des preuves solides
que les ravageurs et les maladies agricoles ont déjà réagi au changement climatique entraînant à la fois des augmentations et
des diminutions des infestations (degré de confiance élevé). Sur la base des connaissances autochtones et locales, le changement
climatique affecte la sécurité alimentaire dans les zones arides, en particulier en Afrique, et dans les régions de haute montagne en
Asie et en Amérique du Sud20. {5.2.1, 5.2.2, 7.2.2}
A.3 Le secteur AFOLU (agriculture, foresterie et autres usages des terres) a été à l’origine d’environ 13 % des émissions
de CO2, 44 % des émissions de méthane (CH4) et 82 % des émissions de protoxyde d’azote (N2O) rejetées par les
activités humaines au niveau mondial entre 2007 et 2016, soit 23 % (12,0 ± 3,0 GtéqCO2 an-1) du total net des émissions
anthropiques de GES21 (degré de confiance moyen). La réaction naturelle des terres aux changements environnementaux
induits par les activités humaines a provoqué un puits net de quelque 11,2 GtCO2 an-1 pendant la période 2007-2016
(équivalant à 29 % des émissions totales de CO2) (degré de confiance moyen) ; la persistance de ce puits est incertaine
du fait du changement climatique (degré de confiance élevé). Si les émissions associées aux activités de pré- et de postproduction
dans le système alimentaire mondial22 sont incluses, les émissions se situeraient entre 21 et 37 % du total
net des émissions anthropiques de GES (degré de confiance moyen). {2.3, tableau 2.2, 5.4}
A.3.1 Les terres émergées sont à la fois une source et un puits de CO2 en raison de facteurs anthropiques et naturels, d’où la difficulté
de séparer les flux d’origine anthropique de ceux d’origine naturelle (degré de confiance très élevé). Les modèles globaux estiment
à 5,2 ± 2,6 GtCO2 an-1 (fourchette probable) les émissions nettes de CO2 dues aux usages et aux changements d’affectation des
terres entre 2007 et 2016. Ces émissions nettes sont en grande partie dues à la déforestation, partiellement compensée par le
boisement/reboisement, et aux émissions et absorptions dues à d’autres activités d’usage des terres (degré de confiance très
élevé) (tableau RID.1)23. Il n’y a pas de tendance claire dans les émissions annuelles depuis 1990 (degré de confiance moyen)
(figure RID.1). {1.1, 2.3, tableau 2.2, tableau 2.3}
A.3.2 La réaction naturelle des terres émergées aux changements environnementaux induits par les activités humaines, tels que
l’augmentation de la concentration atmosphérique en CO2, les dépôts d’azote et le changement climatique, est une absorption
nette de 11,2 ± 2,6 GtCO2 an-1 de CO2 (fourchette probable) au niveau mondial entre 2007 et 2016 (tableau RID.1). Lorsque l’on
ajoute cette absorption nette aux émissions nettes provenant du secteur AFOLU, le résultat est une absorption nette de CO2 par les
terres émergées de 6,0 ± 2,6 GtCO2 an-1 au cours de la période 2007 à 2016 (fourchette probable). Les projections montrent que
l’augmentation nette future des émissions de CO2 par la végétation et les sols en réponse au changement climatique contrecarrera
l’augmentation des absorptions dues à la fertilisation par le CO2 et à l’allongement des saisons de croissance (degré de confiance
élevé). L’équilibre entre ces processus est une source majeure d’incertitude pour déterminer le devenir du puits de carbone terrestre.
Le dégel projeté du pergélisol devrait accentuer la perte de carbone des sols (degré de confiance élevé). Au cours du XXIe siècle, la
croissance de la végétation dans ces zones pourrait compenser en partie cette perte (degré de confiance faible). {Encadré 2.3, 2.3.1,
2.5.3, 2.7 ; tableau 2.3}
20 L’évaluation a porté sur une littérature scientifique dont les méthodologies comportaient des entretiens et des enquêtes auprès des populations autochtones et des
communautés locales.
21 Cette évaluation porte uniquement sur le CO2, le CH4 et le N2O.
22 Le système alimentaire mondial est défini dans ce rapport comme « tous les éléments (environnement, populations, intrants, processus, infrastructures, institutions, etc.) et
activités liés à la production, à la transformation, à la distribution, à la préparation et à la consommation de denrées alimentaires, ainsi que les résultats de ces activités, y
compris les résultats socio-économiques et environnementaux au niveau mondial ». Les émissions ne sont pas directement comparables aux inventaires nationaux préparés
conformément aux Lignes directrices 2006 du GIEC pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre.
23 Les flux anthropiques nets de CO2 fournis par les modèles d’inventaire ou de comptabilisation du carbone comprennent deux flux bruts opposés : les émissions brutes (environ
20 GtCO2 an-1) issues de la déforestation, la culture des sols et l’oxydation des produits du bois, d’une part, et les absorptions brutes (environ 14 GtCO2 an-1) dues surtout à la
croissance des forêts après récolte de bois et déprise agricole, d’autre part (degré de confiance moyen).
11
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.3.3 Les modèles globaux et les inventaires nationaux de GES utilisent des méthodes différentes pour estimer les émissions anthropiques
et les absorptions de CO2 dans le secteur des terres. Leurs estimations concordent étroitement pour les changements d’affectation
des terres impliquant des forêts (par exemple, les déforestations, les boisements), mais diffèrent dans le cas des forêts gérées. Pour les
modèles globaux, toute terre sujette à des récoltes de bois est considérée comme une forêt gérée, tandis que les inventaires nationaux
de GES définissent les forêts gérées de façon plus large, conformément aux lignes directrices du GIEC. Sur ces superficies plus larges,
les inventaires peuvent aussi considérer implicitement la réaction naturelle des terres aux changements environnementaux induits
par les activités humaines comme anthropique, tandis que l’approche par les modèles globaux traite cette réaction comme faisant
partie du puits non anthropique {tableau RID.1}. À titre d’illustration : entre 2005 et 2014, la somme des estimations des émissions
nettes dans les inventaires nationaux de GES est de 0,1 ± 1,0 GtCO2 an-1, alors que la moyenne des résultats de deux modèles
globaux de comptabilisation est de 5,1 ± 2,6 GtCO2 an-1 (fourchette probable). La prise en compte des différences dans les méthodes
peut améliorer la compréhension des estimations des émissions nettes du secteur des terres et leurs applications.
12
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Émissions anthropiques nettes dues au secteur AFOLU (agriculture, foresterie et autres usages des terres) et hors AFOLU (partie 1),
et dues au système alimentaire mondial (moyenne 2007-2016)1 (partie 2). Une valeur positive représente des émissions, une valeur
négative des absorptions.
Émissions anthropiques directes
Gaz Unités
Émissions anthropiques nettes dues
au secteur AFOLU (agriculture, foresterie
et autres usages des terres)
Émissions anthropiques
de GES hors
AFOLU6
Émissions
anthropiques nettes
totales (AFOLU +
hors AFOLU) par
gaz
AFOLU en % des
émissions
anthropiques
totales nettes
par gaz
Réponse naturelle des
terres aux changements
environnementaux7
induits par les activités
humaines
Flux net entre
les terres et
l’atmosphère, toutes
terres confondues
Partie 1 : Contribution du secteur AFOLU
FOLU Agriculture Total
A B C = B + A D E = C + D F = (C/E) ×100 G A + G
CO2
2
GtCO2 an-1 5,2 ± 2,6 –11 5,2 ± 2,6 33,9 ± 1,8 39,1 ± 3,2 ~13 % -11,2 ± 2,6 -6,0 ± 2,0
CH4
3,8
Mt CH4 an-1 19 ± 6 142 ± 43 162 ± 48,6 201 ± 100 363 ± 111
GtéqCO2 an-1 0,5 ± 0,2 4,0 ± 1,2 4,5 ± 1,4 5,6 ± 2,8 10,1 ± 3,1 ~44 %
N2O3,8
Mt N2O an-1 0,3 ± 0,1 8 ±2 8,3 ± 2,5 2,0 ± 1,0 10,4 ± 2,7
GtéqCO2 an-1 0,09 ± 0,03 2,2 ± 0,7 2,3 ± 0,7 0,5 ± 0,3 2,8 ± 0,7 ~82 %
Total (GHS) GtéqCO2 an-1 5,8 ± 2,6 6,2 ± 1,4 12,0 ± 3,0 40,0 ± 3,4 52,0 ± 4,5 ~23 %
Partie 2 : Contribution du système alimentaire mondial
Changement
d’affectation
des terres Agriculture
Autres secteurs hors
AFOLU5, de la pré- à la
post-production
Émissions totales du
système alimentaire
mondial
CO2
4 changements
d’affectation des
terres GtCO2 an-1 4,9 ± 2,5
CH4
3,8,9
Agriculture GtéqCO2 an-1 4,0 ± 1,2
N2O3,8,9 Agriculture GtéqCO2 an-1 2,2 ± 0,7
CO2autres secteurs GtCO2 an-1 2,4 – 4,8
Total (éqCO2)10 GtéqCO2 an-1 4,9 ± 2,5 6,2 ± 1,4 2,4 – 4,8 10,7 – 19,1
13
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Tableau RID.1. | Sources des données et notes :
1 Les estimations ne sont données que jusqu’en 2016 car il s’agit de la dernière date à laquelle les données sont disponibles pour tous les gaz.
2 Flux nets anthropiques de CO2 dus aux changements d’occupation des terres tels que les déboisements et les boisements, à la gestion des terres y compris les récoltes de bois
et les repousses, ainsi que le brûlage de tourbières, selon deux modèles de comptabilisation employés dans le ‘Global Carbon Budget’ et pour le cinquième Rapport du GIEC. Les
changements de stocks de carbone dans les sols agricoles sans changement d’usages des terres ne sont pas pris en compte par ces modèles. {2.3.1.2.1, tableau 2.2, encadré 2.2}
3 Les estimations montrent la moyenne et l’incertitude évaluée à partir de deux bases de données, FAOSTAT et USEPA 2012. {2.3 ; tableau 2.2}
4 D’après FAOSTAT. Les catégories incluses dans cette valeur sont la « conversion nette de forêts » (déforestation nette), le drainage des sols organiques (terres cultivées et
prairies), le brûlage de biomasse (forêts tropicales humides, autres forêts, sols organiques). Sont exclues les terres forestières (gestion des forêts plus expansion nette des forêts),
qui sont essentiellement des puits du fait des boisements. Note : les émissions totales dues au secteur FOLU d’après FAOSTAT sont de 2,8 (± 1,4) GtCO2 an-1 pour la période
2007-2016. {tableau 2.2, tableau 5.4}
5 Émissions de CO2 induites par des activités non incluses dans le secteur AFOLU, principalement les composantes des systèmes alimentaires correspondant à l’énergie (par exemple,
le séchage des céréales), aux transports (par exemple, le commerce international.) et à l’industrie (par exemple la synthèse d’engrais inorganiques), y compris les activités de
production agricole (par exemple, le chauffage des serres), la pré-production (par exemple, la fabrication des intrants agricoles) et la post-production (par exemple, la transformation
agroalimentaire). Cette estimation est basée sur les terres et exclut par conséquent les émissions dues aux pêcheries. Elle inclut les émissions dues aux fibres et à d’autres produits
agricoles non alimentaires, ces derniers n’étant pas séparés de l’usage alimentaire dans les bases de données. Les émissions de CO2 dues au système alimentaire à l’extérieur du
secteur AFOLU représentent 6 à 13 % du total des émissions anthropiques de CO2. Ces émissions sont généralement faibles dans les petites exploitations de subsistance. Une fois
ajoutée aux émissions du secteur AFOLU, la part des systèmes alimentaires dans les émissions anthropiques mondiales est estimée entre 21 et 37 %. {5.4.5, tableau 5.4}
6 Les émissions totales hors AFOLU ont été calculées comme la somme des valeurs des émissions totales d’éqCO2 pour l’énergie, les sources industrielles, les déchets et les autres
émissions extraites du ‘Global Carbon Project’ (GCP) pour le CO2, y compris l’aviation et le transport maritime internationaux, et extraites de la base de données PRIMAP pour le
CH4 et le N2O moyennées sur 2007-2014 uniquement car c’était la période sur laquelle les données étaient disponibles {2.3 ; tableau 2.2}.
7 La réaction naturelle des terres aux changements environnementaux induits par les activités humaines désigne la réaction de la végétation et des sols à des changements
environnementaux tels que la hausse de la concentration atmosphérique en CO2, les dépôts d’azote et le changement climatique. L’estimation fournie représente la moyenne de
modèles dynamiques globaux de végétation (DGVM). {2.3.1.2.4, encadré 2.2, tableau 2.3}
8 Toutes les valeurs exprimées en éqCO2 sont basées sur les valeurs du potentiel de réchauffement planétaire (PRP) à 100 ans du cinquième Rapport d’évaluation, sans rétroaction
climat-carbone (N2O = 265 ; CH4 = 28). À noter que le PRP a été employée pour les combustibles fossiles et les sources biogéniques de méthane. En prenant un PRP plus élevé pour
le CH4 des combustibles fossiles (30 d’après l’AR5), les émissions anthropiques totales de CH4 exprimées en équivalent CO2 sont alors supérieures de 2 %.
9 Cette estimation est basée sur les terres et exclut par conséquent les émissions dues aux pêcheries et à l’aquaculture (sauf les émissions dues à la production sur terre d’aliments
pour animaux destinés à l’aquaculture). Elle inclut les utilisations non alimentaires (fibres et bioénergie, par exemple), puisque ces utilisations ne sont pas séparées des utilisations
alimentaires dans les bases de données. Elle exclut les émissions de gaz autres que le CO2 associées aux changements d’usage des terres (catégorie FOLU) puisque ces dernières
proviennent des feux de forêts et de tourbières.
10 Les émissions associées aux pertes et aux gaspillages alimentaires sont inclues de manière implicite puisque les émissions du système alimentaire sont liées aux denrées
alimentaires produites, incluant les denrées consommées pour se nourrir et les denrées perdues ou gaspillées. Ces dernières sont estimées à 8 à 10 % des émissions anthropiques
totales d’équivalent CO2. {5.5.2.5}
11 Aucune donnée au niveau mondial n’est disponible pour les émissions agricoles de CO2.
A.3.4 Les émissions mondiales de méthane du secteur AFOLU au cours de la période 2007-2016 ont été de 162 ± 49 Mt CH4 an-1
(4,5 ± 1,4 GtéqCO2 an-1) (degré de confiance moyen). La concentration atmosphérique moyenne mondiale de méthane a augmenté
régulièrement entre le milieu des années 1980 et le début des années 1990, a connu une croissance plus lente jusqu’en 1999, puis
une période sans croissance entre 1999 et 2006, suivie d’une reprise de sa croissance à partir de 2007 (degré de confiance élevé).
Les sources biogéniques représentent une proportion des émissions plus grande qu’avant 2000 (degré de confiance élevé). L’élevage
des ruminants et l’expansion de la riziculture sont des contributeurs importants à l’augmentation de cette concentration (degré de
confiance élevé). {Tableau 2.2, 2.3.2, 5.4.2, 5.4.3, figure RID.1}.
A.3.5 Les émissions anthropiques de N2O par le secteur AFOLU sont en hausse et ont été de 8,3 ± 2,5 Mt N2O an-1 (2,3 ± 0,7 GtéqCO2 an-1)
pendant la période 2007-2016. Les émissions anthropiques de N2O (figure RID.1, tableau RID.1) issues des sols sont principalement
dues à l’épandage d’azote, y compris à ses inefficacités (épandage excessif ou mal synchronisé avec les besoins des cultures) (degré
de confiance élevé). Les sols des terres cultivées ont émis environ 3 Mt N2O an-1 (795 MtéqCO2 an-1 environ) pendant la période
2007-2016 (degré de confiance moyen). Il y a eu une croissance importante des émissions provenant des pâturages gérés en
raison de l’augmentation des épandages de fumier (degré de confiance moyen). L’élevage sur les pâturages gérés et les pâturages
extensifs représentait plus de la moitié des émissions anthropiques totales de N2O issues de l’agriculture en 2014 (degré de confiance
moyen). {Tableau 2.1, 2.3.3, 5.4.2, 5.4.3}
A.3.6 Les émissions nettes totales de GES issues du secteur AFOLU représentaient 12,0 ± 3,0 GtéqCO2 an-1 entre 2007 et 2016. Cela
correspond à 23 % du total net des émissions anthropiques24 (tableau RID.1). D’autres approches, comme le système alimentaire
mondial, incluent les émissions agricoles et le changement d’usage des terres (c’est à dire la déforestation et la dégradation des
tourbières), ainsi que les émissions à l’extérieur des exploitations agricoles, issues des secteurs de l’énergie, des transports et de
l’industrie pour la production alimentaire. Les émissions à l’intérieur des exploitations agricoles et issues de l’expansion des terres
agricoles contribuant au système alimentaire mondial constituent 16 à 27 % des émissions anthropiques totales (degré de confiance
moyen). Les émissions à l’extérieur des exploitations agricoles constituent 5 à 10 % des émissions anthropiques totales (degré
de confiance moyen). Étant donnée la diversité des systèmes alimentaires, il existe de grandes différences régionales dans les
contributions des différentes composantes du système alimentaire (degré de confiance très élevé). Il est prévu une augmentation des
émissions associées à la production agricole (degré de confiance élevé) en réponse à l’augmentation de la population et des revenus,
et aux changements des modes de consommation (degré de confiance moyen). {5.5, tableau 5.4}
24 Cette évaluation concerne uniquement le CO2, le CH4 et le N2O.
14
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.4 Tout changement de condition des terres25, qu’il soit dû à l’usage des terres ou au changement climatique, a une incidence
sur le climat mondial et régional (degré de confiance élevé). À l’échelle régionale, un changement de condition des terres
peut réduire ou accentuer le réchauffement et affecter l’intensité, la fréquence et la durée des événements extrêmes.
L’ampleur et le sens de ces changements varient selon l’endroit et la saison (degré de confiance élevé). {Résumé du
chapitre 2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.3}
A.4.1 Depuis la période pré-industrielle, les changements d’occupation des terres dus aux activités humaines ont conduit à la fois à un
relargage net de CO2 favorisant le réchauffement planétaire (degré de confiance élevé) et à une hausse de l’albédo26 terrestre
entraînant un refroidissement de la surface (degré de confiance moyen). Au cours de la période historique, l’effet net sur la température
moyenne à la surface de la Terre est estimé comme étant faible (degré de confiance moyen). {2.4, 2.6.1, 2.6.2}
A.4.2 La probabilité, l’intensité et la durée de nombreux événements extrêmes peuvent être modifiées de manière significative par des
changements de condition des terres, y compris des événements chauds tels que les vagues de chaleur (degré de confiance élevé)
et les épisodes de fortes précipitations (degré de confiance moyen). Les changements de condition des terres peuvent avoir une
incidence sur la température et les précipitations dans des régions aussi éloignées qu’à des centaines de kilomètres de distance
(degré de confiance élevé). {2.5.1, 2.5.2, 2.5.4, 3.3 ; encadré thématique 4 du chapitre 2}
A.4.3 Le changement climatique modifie l’état des terres ce qui en retour affecte le climat régional. En zone boréale, dans les régions où
la limite forestière migrera vers le nord et/ou la saison de croissance s’allongera, le réchauffement hivernal sera accru en raison de
la diminution de la couverture neigeuse et de l’albédo, tandis que le réchauffement sera réduit pendant la saison de croissance en
raison de la hausse de l’évapotranspiration (degré de confiance élevé). En zone tropicale, dans les régions où une augmentation des
précipitations est projetée, une croissance accrue de la végétation réduira le réchauffement régional (degré de confiance moyen). Des
conditions de sol plus sèches résultant du changement climatique peuvent accroître la sévérité des vagues de chaleur, tandis que des
conditions de sol plus humides ont l’effet contraire (degré de confiance élevé). {2.5.2, 2.5.3}
A.4.4 La désertification amplifie le réchauffement planétaire par le relargage de CO2 résultant de la diminution du couvert végétal (degré
de confiance élevé). Cette diminution tend à augmenter l’albédo local, provoquant un refroidissement de surface (degré de confiance
élevé). {3.3}
A.4.5 Les changements de couverture forestière, issus par exemple du boisement, de la déforestation ou du reboisement, affectent
directement les températures de surface au niveau régional par le biais des échanges d’eau et d’énergie27 (degré de confiance élevé).
Là où la couverture forestière augmente dans les régions tropicales, un refroidissement résulte d’une évapotranspiration accrue
(degré de confiance élevé). Une évapotranspiration accrue peut entraîner des journées plus fraîches pendant la saison de croissance
(degré de confiance élevé) et peut réduire l’amplitude des événements chauds (degré de confiance moyen). Dans les régions soumises
à une couverture neigeuse saisonnière, telles que les régions boréales et certaines régions tempérées, l’augmentation du couvert
d’arbres ou d’arbustes tend à réchauffer les hivers du fait de la baisse de l’albédo de surface28 (degré de confiance élevé). {2.3, 2.4.3,
2.5.1, 2.5.2, 2.5.4}
A.4.6 Tant le réchauffement planétaire que l’urbanisation peuvent accentuer le réchauffement dans les villes et leurs environs (effet
d’îlot de chaleur), en particulier lors d’événements chauds, comme les vagues de chaleur (degré de confiance élevé). Cet effet est
plus marqué sur les températures nocturnes que sur les températures diurnes (degré de confiance élevé). Une urbanisation accrue
peut aussi intensifier les épisodes de précipitations extrêmes sur les villes ou sous le vent des zones urbaines (degré de confiance
moyen). {2.5.1, 2.5.2, 2.5.3, 4.9.1, encadré thématique 4 du chapitre 2}
25 Les conditions des terres comprennent les changements dans l’occupation des terres (par exemple, déforestation, boisement, urbanisation), dans l’usage des terres (par
exemple, l’irrigation) et dans l’état des terres (par exemple, degré d’humidité, degré de verdissement, quantité de neige, quantité de pergélisol).
26 Les terres à albédo élevé réfléchissent plus de rayonnement solaire entrant que les terres à albédo faible.
27 La littérature scientifique indique que les changements de couvert forestier peuvent aussi affecter le climat à travers des changements d’émission de gaz et d’aérosols réactifs
{2.4, 2.5}.
28 Des publications récentes montrent que les aérosols associés aux forêts boréales pourraient contrecarrer, au moins en partie, l’effet de réchauffement lié à l’albédo de
surface {2.4.3}.
15
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Encadré RID.1 | Trajectoires communes d’évolution socio-économique (SSP)
Dans ce rapport, les implications du développement socio-économique futur sur l’atténuation du changement climatique, l’adaptation
et l’usage des terres sont explorées en utilisant des trajectoires communes d’évolution socio-économique (SSP). Les SSP couvrent tout
un éventail de défis en matière d’atténuation du changement climatique et d’adaptation à ce dernier.
• La trajectoire SSP1 comprend un pic suivi d’un déclin de la population (~7 milliards en 2100), des revenus élevés et des inégalités
réduites, une réglementation efficace de l’usage des terres, une consommation moins intensive en ressources, y compris une
production alimentaire effectuée à partir de systèmes faiblement émetteurs de GES et moins de gaspillage alimentaire, le libreéchange
et des technologies et modes de vie respectueux de l’environnement. Par rapport aux autres trajectoires, la trajectoire
SSP1 présente peu de défis en matière d’atténuation et d’adaptation (c’est à dire, une forte capacité d’adaptation).
• La trajectoire SSP2 comprend un accroissement moyen de la population (~9 milliards en 2100), des revenus moyens, des
progrès technologiques, des modes de production et de consommation dans le prolongement des tendances passées, et une
réduction progressive des inégalités. Par rapport aux autres trajectoires, la trajectoire SSP2 présente des défis moyens en matière
d’atténuation et d’adaptation (c’est à dire, une capacité moyenne d’adaptation).
• La trajectoire SSP3 comprend une population importante (~13 milliards en 2100), de faibles revenus et des inégalités
persistantes, une consommation conséquente et une production utilisant beaucoup d’intrants, des obstacles au commerce, et une
progression lente des progrès technologiques. Par rapport aux autres trajectoires, la trajectoire SSP3 présente des défis élevés en
matière d’atténuation et d’adaptation (c’est à dire, une faible capacité d’adaptation).
• La trajectoire SSP4 comprend un accroissement moyen de la population (~9 milliards en 2100), des revenus moyens, mais des
inégalités significatives au sein des régions comme entre les régions. Par rapport aux autres trajectoires, la trajectoire SSP4
présente peu de défis en matière d’atténuation, mais des défis élevés en matière d’adaptation (c’est à dire, une faible capacité
d’adaptation).
• La trajectoire SSP5 comprend un pic suivi d’un déclin de la population (~7 milliards en 2100), des revenus élevés, des
inégalités réduites, et le libre-échange. Cette trajectoire comprend une production, une consommation et des modes de vie très
consommateurs en ressources. Par rapport aux autres trajectoires, la SSP5 présente des défis élevés en matière d’atténuation,
mais peu de défis en matière d’adaptation (c’est à dire, une forte capacité d’adaptation).
• Les SSPs peuvent être combinées avec les trajectoires représentatives de concentration (RCP) qui impliquent différents niveaux
d’atténuation, avec des implications pour l’adaptation. Ainsi, les SSPs peuvent être compatibles avec différents niveaux
d’augmentation de la température moyenne à la surface de la planète, tels que projetées par différentes combinaisons SSP-RCP.
Toutefois, certaines combinaisons ne sont pas possibles ; ainsi, le scénario RCP2.6 et les niveaux les plus bas d’augmentation
future de la température moyenne à la surface de la planète (1,5 °C par exemple) ne sont pas possibles avec la SSP3 dans les
trajectoires modélisées. {1.2.2, encadré thématique 1 du chapitre 1, 6.1.4, encadré thématique 9 du chapitre 6}
16
RID
Résumé à l’intention des décideurs
1.5°
5°
4°
3°
2°
1° 2006-2015
E
M
M
E
M
M
E
M
M
E
M
M
E
M
M
M
F
F
E
M
E
Baisse du
rendement
des cultures dans
les tropiques
Instabilité de
l’approvisionnement
alimentaire
Pénurie d’eau
dans les zones arides
Pertes
de végétation
Dommages causés
par les feux incontrôlés
Érosion
des sols
Dégradation
du pergélisol
Systèmes menacés
Denrées alimentaires
Moyens de subsistance
Valeur des terres
Santé humaine
Santé des écosystèmes
Infrastructure
E Exemple
E: Élevé
M: Moyen
F: Faible
Les choix socio-économiques peuvent limiter ou
exacerber les risques liés au climat et agir sur la
vitesse du réchauement. Dans la trajectoire
SSP1, la population mondiale croît lentement,
les revenus sont élevés et les inégalités réduites,
la production de denrées alimentaires entraîne
peu d’émissions de GES, l’usage des terres fait
l’objet d’une réglementation eicace et la
capacité d’adaptation est forte. La trajectoire
SSP3 présente des tendances opposées. Pour
un même niveau de réchauement global, les
risques sont plus faibles pour la trajectoire SSP1
que pour la trajectoire SSP3.
L’élévation de la température moyenne à la surface du globe par rapport aux niveaux préindustriels aecte les processus liés à la désertification (pénurie
d’eau), la dégradation des terres (érosion des sols, recul de la végétation, feux incontrôlés, dégel du pergélisol) et la sécurité alimentaire (variation du
rendement des cultures, instabilité de l’approvisionnement alimentaire). Il en découle des risques pour les systèmes alimentaires, les moyens de
subsistance, l’infrastructure, la valeur des terres et la santé des populations humaines et des écosystèmes. La modification d’un processus (incendies ou
pénurie d’eau, par exemple) peut donner lieu à des risques combinés. Les risques sont propres à l’emplacement et dièrent selon la région.
A. Risques pour les populations humaines et les écosystèmes posés par les eets du changement
climatique sur les processus terrestres
B. Niveau de risques liés au changement climatique pour diérentes trajectoires socio-économiques
Variation de la température moyenne à la
surface du globe par rapport aux niveaux
préindustriels (°C)
Variation de la température moyenne à la
surface du globe par rapport aux niveaux
préindustriels (°C)
Variation de la température moyenne à la
surface du globe par rapport aux niveaux
préindustriels (°C)
3°
2°
1°
1.5°
E E 2006-2015
F
M
M
E
M
M
E
M
M
M
M
M
SSP1 SSP3 SSP1 SSP3 SSP1 SSP3
Désertification Dégradation des terres Insécurité alimentaire
(pénurie d’eau dans les
zones arides)
(dégradation des habitats, feux
incontrôlés, crues)
(disponibilité,
accès)
Légende: Niveau de risque/impact
Imperceptible
Modéré
Élevé
Très élevé
Légende: Niveau de confiance
associé à la transition
Violet: Probabilité très élevée de risques/impacts graves et (de niveau de risque)
présence d’irréversibilité importante ou persistance des
aléas climatiques, combinée à une capacité d’adaptation
limitée vu la nature des aléas ou des risques/impacts.
Rouge: Risques/impacts graves et généralisés.
Jaune: Risques/impacts perceptibles et imputables au
changement climatique avec un niveau de confiance au
minimum moyen.
Blanc: Risques/impacts imperceptibles.
Risques
Impacts
5°
4°
3°
2°
1°
Dommages causés par les feux incontrôlés
Plus de 100
millions de
personnes
supplémentaires
exposées
Hausse de
plus de 50 %
des superficies
brûlées dans
le bassin
méditerranéen
Allongement
de la saison
des incendies
5°
4°
3°
2°
1° E
M
M
Instabilité de l’approvisionnement alimentaire
Perturbation
profonde de
l’approvisionnement
alimentaire
dans le monde
Chocs
alimentaires
périodiques
dans les
régions
E
M
M
Exemple indicatif de transitions entre les niveaux de risque Exemple indicatif de transitions entre les niveaux de risque
Flambées
occasionnelles
des prix
aectant
diérents pays
H-------- -
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17
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.2 Risques pour les systèmes humains liés aux terres émergées et pour les écosystèmes terrestres résultants du changement climatique, des
développements socio-économiques et des choix d’atténuation via les écosystèmes terrestres | Comme dans les rapports précédents du GIEC, la littérature
scientifique a été utilisée pour formuler des avis d’experts pour estimer les niveaux de réchauffement planétaire auxquels les niveaux de risque sont indétectables, modérés, élevés
ou très élevés, comme décrit au chapitre 7 et dans les autres parties du rapport sous-jacent. La figure indique les risques évalués pour des plages approximatives de niveau de
réchauffement global qui peuvent être influencés par une gamme de facteurs, y compris les mesures d’adaptation. L’évaluation prend en considération la capacité d’adaptation
cohérente avec les trajectoires SSP (trajectoires communes d’évolution socio-économique), selon la description ci-dessous. Partie A : Risques qui pèsent sur une sélection de
systèmes terrestres en fonction de l’augmentation de la température moyenne à la surface de la planète {2.1 ; encadré 2.1 ; 3.5 ; 3.7.1.1 ; 4.4.1.1 ; 4.4.1.2 ; 4.4.1.3 ; 5.2.2 ; 5.2.3 ;
5.2.4 ; 5.2.5 ; 7.2 ; 7.3, tableau 7.1 du complément d’information}. Les liens avec des systèmes plus intégrateurs sont illustratifs, sans souci d’exhaustivité. Les niveaux de risque
sont estimés en faisant l’hypothèse d’une exposition et une vulnérabilité moyennes induites par une évolution modérée des conditions socio-économiques globalement compatibles
avec la trajectoire SSP2. {Tableau 7.4 du complément d’information}. Partie B : Risques associés à la désertification, à la dégradation des terres et à la sécurité alimentaire en
réponse au changement climatique et aux trajectoires de développement socio-économique. Les risques croissants liés à la désertification comprennent les populations exposées et
leur vulnérabilité à la raréfaction de la ressource en eau dans les zones arides. Les risques liés à la dégradation des terres comprennent l’évolution de la dégradation des habitats,
l’exposition des populations aux feux de forêt et aux inondations et les coûts des inondations. Les risques liés à la sécurité alimentaire comprennent la disponibilité et l’accès aux
denrées alimentaires, y compris une quantification des populations exposées au risque de famine, la hausse du prix des aliments et l’évolution des années de vie corrigées du
facteur d’invalidité imputables à l’insuffisance pondérale infantile. Les risques sont évalués pour deux trajectoires socio-économique contrastées (SSP1 et SSP3 {RID encadré 1}),
en excluant les effets de politiques ciblées d’atténuation {3.5 ; 4.2.1.2 ; 5.2.2 ; 5.2.3 ; 5.2.4 ; 5.2.5 ; 6.1.4 ; 7.2, tableau 7.5 du complément d’information}. Les risques ne sont pas
indiqués au-delà de 3 °C car la trajectoire SSP1 ne va pas au-delà de ce niveau de changement de température. Toutes les parties : Dans le cadre de l’évaluation, la littérature
scientifique a été compilée et les données ont été extraites sous la forme d’un tableau récapitulatif. Un protocole formel d’élicitation des experts (fondé sur la technique Delphi
modifiée et le cadre d’élicitation de Sheffield) a été suivi pour déterminer les seuils de transition des risques. Ceci a inclut un processus d’élicitation à plusieurs tours comportant
deux cycles d’appréciation anonyme et indépendante des seuils, et une discussion finale pour atteindre un consensus. De plus amples informations sur les méthodes et la littérature
sous-jacente se trouvent dans les compléments d’information du chapitre 7.
A.5 Le changement climatique exerce sur les terres émergées une pression supplémentaire qui accentue les menaces sur
les moyens de subsistance, la biodiversité, la santé des populations humaines et des écosystèmes, les infrastructures et
les systèmes alimentaires (degré de confiance élevé). Les impacts augmentent sur les terres quel que soit le scénario
d’émissions futur de GES (degré de confiance élevé). Certaines régions seront soumises à des risques plus élevés,
tandis que d’autres seront confrontées à des risques qui n’avaient pas été anticipés auparavant (degré de confiance
élevé). Les risques en cascade ayant des impacts sur de nombreux systèmes et secteurs varient eux aussi d’une région à
l’autre (degré de confiance élevé). {2.2, 3.5, 4.2, 4.4, 4.7, 5.1, 5.2, 5.8, 6.1, 7.2, 7.3, encadré thématique 9 du chapitre 6,
figure RID.2}
A.5.1 Avec l’augmentation du réchauffement, la fréquence, l’intensité et la durée des événements chauds, comme par exemple les vagues
de chaleur, continueront d’augmenter au cours du XXIe siècle (degré de confiance élevé). La fréquence et l’intensité des sécheresses
continueront d’augmenter, en particulier dans le bassin méditerranéen et en Afrique australe (degré de confiance moyen). La
fréquence et l’intensité des épisodes de précipitations extrêmes augmenteront dans de nombreuses régions (degré de confiance
élevé). {2.2.5, 3.5.1, 4.2.3, 5.2}
A.5.2 Avec l’augmentation du réchauffement, les zones climatiques continueront de migrer vers les pôles aux latitudes moyennes et élevées
(degré de confiance élevé). Dans les zones de hautes latitudes, les forêts boréales subiront des perturbations accrues, notamment
des sécheresses, des feux de forêt et des invasions de parasites (degré de confiance élevé). Dans les régions tropicales et en réponse
à des scénarios moyens et élevés d’émissions de GES, le réchauffement climatique entraînera l’apparition de conditions climatiques
sans précédent29 au milieu ou à la fin du XXIe siècle (degré de confiance moyen). {2.2.4, 2.2.5, 2.5.3, 4.3.2}
A.5.3 Les niveaux actuels de réchauffement planétaire sont associés à des risques modérés d’aggravation de la rareté de la ressource en
eau dans les zones arides, d’érosion des sols, de pertes de végétation, de dégâts causés par les feux de forêt, de dégel du pergélisol,
de dégradation du littoral et de baisse du rendement des cultures tropicales (degré de confiance élevé). Les risques, y compris
les risques en cascade, augmenteront avec une sévérité croissante avec l’augmentation des températures. Avec un réchauffement
planétaire d’environ 1,5 °C, les risques de rareté de la ressource en eau dans les zones arides, de dégâts causés par les feux de forêt,
de dégradation du pergélisol et d’instabilité de l’approvisionnement alimentaire seront élevés (degré de confiance moyen). À 2 °C
environ, les risques de dégradation du pergélisol et d’instabilité de l’approvisionnement alimentaire seront très élevés (degré de
confiance moyen). Dans un monde encore plus chaud, à 3 °C environ, les risques de perte de végétation, de dégâts causés par les feux
de forêt et de rareté de la ressource en eau dans les zones arides seront très élevés (degré de confiance moyen). Les risques posés par
la sécheresse, le stress hydrique, les événements chauds comme les vagues de chaleur et la dégradation des habitats augmenteront
simultanément entre 1,5 °C et 3 °C de réchauffement (degré de confiance faible). {Figure RID.2, 7.2.2, encadré thématique 9 du
chapitre 6, compléments d’information du chapitre 7}
A.5.4 La stabilité de l’approvisionnement alimentaire30 diminuera à mesure qu’augmenteront l’ampleur et la fréquence des phénomènes
météorologiques extrêmes qui perturbent les chaînes de production alimentaire (degré de confiance élevé). Une augmentation de la
teneur en CO2 de l’atmosphère peut aussi conduire à une diminution de la qualité nutritionnelle des productions (degré de confiance
élevé). Une trajectoire SSP2 conduira à une hausse médiane de 7,6 % (fourchette de 1 à 23 %) du prix des céréales en 2050, selon
les modèles globaux d’agriculture et d’économie, en réponse au changement climatique (RCP6.0) ; cela entraînera une hausse des
29 Des conditions climatiques sans précédent sont définies dans ce rapport comme n’étant survenues nulle part au cours du XXe siècle. Elles se caractérisent par des températures
élevées avec une forte saisonnalité et des modifications dans les précipitations. Dans la littérature scientifique évaluée, l’effet des variables climatiques autres que la température
et les précipitations n’a pas été pris en compte.
30 L’approvisionnement alimentaire est défini dans ce rapport comme englobant la disponibilité et l’accès (y compris les prix). L’instabilité de l’approvisionnement alimentaire fait
référence à la variabilité qui influe sur la sécurité alimentaire en réduisant l’accès à l’alimentation.
18
RID
Résumé à l’intention des décideurs
prix des denrées alimentaires et une augmentation du risque d’insécurité alimentaire et de famine (degré de confiance moyen). Les
personnes les plus démunies seront les plus durement touchées (degré de confiance élevé). {5.2.3, 5.2.4, 5.2.5, 5.8.1, 7.2.2.2, 7.3.1}
A.5.5 Dans les zones arides, le changement climatique et la désertification entraîneront des baisses de productivité de l’agriculture et de
l’élevage (degré de confiance élevé), modifieront la composition des espèces végétales et appauvriront la biodiversité (degré de confiance
moyen). Dans une trajectoire SSP2, le nombre d’habitants des zones arides vulnérables aux stress hydriques, à l’intensité des sécheresses
et à la dégradation des habitats atteindrait 178 millions en 2050 avec un réchauffement de 1,5 °C, augmentant à 220 millions avec un
réchauffement de 2 °C et à 277 millions avec un réchauffement de 3 °C (degré de confiance faible). {3.5.1, 3.5.2, 3.7.3}
A.5.6 L’Asie et l’Afrique31 compteront le plus grand nombre de personnes vulnérables à l’augmentation de la désertification. L’Amérique du
Nord, l’Amérique du Sud, la Méditerranée, l’Afrique australe et l’Asie centrale pourraient être de plus en plus affectées par les feux
de forêt. Les régions tropicales et subtropicales seront les plus vulnérables à la baisse des rendements agricoles. La dégradation des
terres résultant de la combinaison de l’élévation du niveau de la mer et de l’intensification des cyclones menacera les personnes et
les moyens de subsistance dans les zones exposées aux cyclones (degré de confiance très élevé). Au sein des populations, les femmes,
les très jeunes enfants, les personnes âgées et les pauvres seront les plus menacés (degré de confiance élevé). {3.5.1, 3.5.2, 4.4,
tableau 4.1, 5.2.2, 7.2.2, encadré thématique 3 du chapitre 2}
A.5.7 Le changement climatique est susceptible d’amplifier les mouvements migratoires induits par les perturbations de l’environnement,
tant à l’intérieur des pays qu’à travers les frontières (degré de confiance moyen), reflétant les multiples déterminants de la mobilité
et les mesures d’adaptation disponibles (degré de confiance élevé). Les événements météorologiques et climatiques extrêmes ou les
événements à progression lente pourraient entraîner une augmentation des déplacements, une perturbation des chaînes alimentaires,
et des menaces sur les moyens de subsistance (degré de confiance élevé) et contribuer à exacerber les tensions menant aux conflits
(degré de confiance moyen). {3.4.2, 4.7.3, 5.2.3, 5.2.4, 5.2.5, 5.8.2, 7.2.2, 7.3.1}
A.5.8 La gestion non durable des terres a eu des impacts économiques négatifs (degré de confiance élevé). Le changement climatique
accentuera ces impacts économiques négatifs (degré de confiance élevé). {4.3.1, 4.4.1, 4.7, 4.8.5, 4.8.6, 4.9.6, 4.9.7, 4.9.8, 5.2, 5.8.1,
7.3.4, 7.6.1, encadré thématique 10 du chapitre 7}
A.6 Le niveau de risque posé par le changement climatique dépend à la fois du niveau de réchauffement et de la façon dont
évoluent les populations, la consommation, la production, le développement technologique et les modes de gestion des
terres (degré de confiance élevé). Les trajectoires caractérisées par une demande plus élevée en denrées alimentaires,
en aliments pour animaux et en eau, par une consommation et une production exigeant un usage plus intensif des
ressources, et par des améliorations technologiques influant sur les rendements agricoles plus limitées, entraînent
des risques accrus résultant de la rareté de la ressource en eau dans les zones arides, de la dégradation des terres
et de l’insécurité alimentaire (degré de confiance élevé). {5.1.4, 5.2.3, 6.1.4, 7.2, encadré thématique 9 du chapitre 6,
figure RID.2b}
A.6.1 Les augmentations projetées de populations et de revenus, conjuguées aux changements dans les modes de consommation,
entraînent une augmentation de la demande en denrées alimentaires, en aliments pour animaux et en eau en 2050 dans toutes
les SSPs (degré de confiance élevé). Ces changements, combinés aux pratiques de gestion des terres, ont des répercussions sur le
changement d’affectation et d’usages des terres, sur l’insécurité alimentaire, sur la rareté de la ressource en eau, sur les émissions
terrestres de GES, sur le potentiel de séquestration du carbone et sur la biodiversité (degré de confiance élevé). Les trajectoires de
développement dans lesquelles les revenus augmentent et la demande en conversion des terres est réduite, du fait d’une diminution
de la demande agricole ou d’une meilleure productivité, peuvent conduire à une réduction de l’insécurité alimentaire (degré de
confiance élevé). Toutes les trajectoires d’évolution socio-économique futures évaluées mènent à une augmentation de la demande
en eau et de la rareté de cette ressource (degré de confiance élevé). Les SSPs qui induisent une plus grande expansion des superficies
cultivées conduisent à plus de déclin de la biodiversité (degré de confiance élevé). {6.1.4}
A.6.2 Les risques relatifs à la rareté de la ressource en eau dans les zones arides sont moindres dans les trajectoires comprenant un faible
accroissement démographique, une moindre progression de la demande d’eau et une forte capacité d’adaptation, comme dans la
trajectoire SSP1 (voir encadré RID.1). Dans ces scénarios, le risque relatif à la rareté de la ressource en eau dans les zones arides est modéré
même avec un réchauffement planétaire de 3 °C (degré de confiance faible). À l’inverse, les risques liés à la rareté de la ressource en eau
dans les zones arides sont plus grands dans les trajectoires comprenant un fort accroissement démographique, une vulnérabilité élevée,
une plus grande demande en eau et une faible capacité d’adaptation, comme dans la trajectoire SSP3. Dans cette dernière, le passage
d’un risque modéré à un risque élevé se produit entre 1,2 et 1,5 °C (degré de confiance moyen). {7.2, figure RID.2b, encadré RID.1}
A.6.3 Les risques relatifs à la dégradation des terres due au changement climatique sont plus grands dans les trajectoires comprenant
une plus forte population, des changements d’affectation des terres plus importants, une faible capacité d’adaptation et d’autres
obstacles à l’adaptation (par exemple, la trajectoire SSP3). Ces scénarios se traduisent par une augmentation du nombre de personnes
exposées à la dégradation des écosystèmes, aux incendies et aux inondations côtières (degré de confiance moyen). S’agissant de la
dégradation des terres, le passage d’un risque modéré à un risque élevé a lieu entre 1,8 et 2,8 °C de réchauffement planétaire dans
la trajectoire SSP1 (degré de confiance faible) et entre 1,4 et 2 °C dans la trajectoire SSP3 (degré de confiance moyen). Le passage
d’un risque élevé à très élevé survient entre 2,2 et 2,8 °C pour la trajectoire SSP3 (degré de confiance moyen). {4.4, 7.2, figure RID.2b}
31 L’Afrique de l’Ouest compte un nombre élevé de personnes vulnérables à l’aggravation de la désertification et à la baisse des rendements. L’Afrique du Nord est vulnérable à
la rareté de la ressource en eau.
19
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.6.4 Les risques relatifs à la sécurité alimentaire sont plus grands dans les trajectoires comprenant des revenus plus faibles, une demande
accrue en aliments, une hausse des prix alimentaires due à la concurrence pour les terres, des échanges commerciaux plus limités
et d’autres défis à l’adaptation (par exemple, la trajectoire SSP3) (degré de confiance élevé). Le passage d’un risque modéré à un
risque élevé pour la sécurité alimentaire se situe entre 2,5 et 3,5 °C dans la trajectoire SSP1 (degré de confiance moyen), entre 1,3 et
1,7 °C dans la trajectoire SSP3 (degré de confiance moyen). Le passage d’un risque élevé à très élevé a lieu entre 2 et 2,7 °C pour la
trajectoire SSP3 (degré de confiance moyen). {7.2, figure RID.2b}
A.6.5 L’expansion urbaine entraînera une conversion des terres cultivées provoquant des pertes de production alimentaire (degré de
confiance élevé). Ceci pourra entraîner des risques supplémentaires pour les systèmes alimentaires. Les stratégies de réduction de
ces impacts peuvent inclure la production d’aliments en milieu urbain et péri-urbain et la gestion de l’expansion urbaine, ainsi que
des infrastructures urbaines vertes qui peuvent réduire les risques climatiques dans les villes32 (degré de confiance élevé). {4.9.1, 5.5,
5.6, 6.3, 6.4, 7.5.6} (figure RID.3)
32 Les systèmes des terres considérés dans ce rapport n’incluent pas la dynamique des écosystèmes urbains en détail. Les zones urbaines, l’expansion urbaine et d’autres
processus urbains, tout comme leurs relations avec les processus liés aux terres, sont vastes, dynamiques et complexes. Plusieurs points examinés dans ce rapport tels que
l’évolution de la population, la croissance, les revenus, la production et la consommation alimentaires, la sécurité alimentaire, et les régimes alimentaires ont des relations
étroites avec ces processus urbains. Les zones urbaines sont également le cadre de nombreux processus reliés aux dynamiques de changement d’affectation des terres, y
compris la perte de fonctions et de services écosystémiques, qui sont susceptibles d’amplifier les risques de catastrophe. Certains sujets spécifiques urbains sont évalués dans
ce rapport.
20
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B. Les options de réponse pour l’adaptation et l’atténuation
B.1 Nombre d’options de réponse pour l’atténuation du changement climatique et l’adaptation permettent aussi de
combattre la désertification et la dégradation des terres et d’améliorer la sécurité alimentaire. Le potentiel de mise
en oeuvre de ces options de réponse et l’importance relative accordée à l’adaptation et à l’atténuation dépendent du
contexte, par exemple des capacités d’adaptation des communautés et des régions. Bien que les actions dans le domaine
des terres puissent apporter une contribution importante à l’adaptation et à l’atténuation, il existe des barrières à
l’adaptation et des limites à leur contribution à l’atténuation au niveau mondial. (Degré de confiance très élevé) {2.6,
4.8, 5.6, 6.1, 6.3, 6.4, figure RID.3}
B.1.1 Certaines actions dans le secteur des terres ont déjà été mises en oeuvre pour contribuer à l’atténuation du changement climatique,
à l’adaptation et au développement durable. Les différentes options de réponse ont été évaluées pour l’adaptation, l’atténuation,
la lutte contre la désertification et la dégradation des terres, la sécurité alimentaire et le développement durable, et quelques-unes
de ces options ont une action positive sur l’ensemble de ces enjeux. Elles comprennent, entre autres, une production alimentaire
durable, une gestion améliorée et durable des forêts, la gestion du carbone organique du sol, la conservation des écosystèmes et la
restauration des terres, la réduction de la déforestation et de la dégradation, la diminution des pertes et du gaspillage alimentaires
(degré de confiance élevé). Ces options de réponse nécessitent l’intégration de facteurs clés notamment biophysiques et socioéconomiques.
{6.3, 6.4.5 ; encadré thématique 10 du chapitre 7}
B.1.2 Tandis que certaines options de réponse ont un impact immédiat, d’autres n’ont d’effet mesurable qu’après plusieurs décennies. Les
exemples d’options de réponse à impact immédiat incluent la conservation d’écosystèmes riches en carbone comme les tourbières,
les zones humides, les pâturages extensifs, les mangroves et les forêts. Les exemples d’options qui procurent de multiples services
et fonctions écosystémiques, mais qui prennent plus de temps à donner des résultats, incluent le boisement et le reboisement ainsi
que la restauration d’écosystèmes riches en carbone, l’agroforesterie et la remise en état de sols dégradés (degré de confiance
élevé). {6.4.5 ; encadré thématique 10 du chapitre 7}
B.1.3 La réussite de la mise en oeuvre des options de réponse dépend de la prise en compte des conditions environnementales et socioéconomiques
locales. Certaines options comme la gestion du carbone du sol sont potentiellement applicables à un large éventail
d’usages des terres, alors que l’efficacité des pratiques de gestion des terres sur des sols organiques, des tourbières et des zones
humides ou liées aux ressources en eau douce dépendent des conditions agro-écologiques spécifiques (degré de confiance élevé).
Etant donné le caractère local des impacts du changement climatique sur les différents maillons du système alimentaire, et compte
tenu de la grande diversité des agro-écosystèmes, les options d’adaptation et d’atténuation comme les obstacles à leur mise en oeuvre
sont liées au contexte environnemental et culturel, aux niveaux régional et local (degré de confiance élevé). Atteindre la neutralité en
matière de dégradation des terres dépend de l’intégration de multiples réponses à l’échelle locale, régionale et nationale et à travers
plusieurs secteurs dont l’agriculture, le pastoralisme, la gestion des forêts et de l’eau (degré de confiance élevé). {4.8, 6.2, 6.3, 6.4.4}
B.1.4 Les solutions qui permettent une séquestration de carbone dans le sol ou la végétation, comme le boisement, le reboisement,
l’agroforesterie, la gestion du carbone dans les sols minéraux ou le stockage de carbone dans les produits ligneux récoltés, ne
continuent pas à séquestrer du carbone indéfiniment (degré de confiance élevé). Les tourbières, en revanche, peuvent continuer
à séquestrer du carbone pendant des siècles (degré de confiance élevé). Lorsque la végétation parvient à maturité ou lorsque les
réservoirs de carbone dans les plantes ou les sols atteignent la saturation, l’absorption annuelle de CO2 atmosphérique tend vers zéro,
alors que les stocks de carbone peuvent être maintenus (degré de confiance élevé). Cependant, il y a un risque de perte ultérieure
du carbone accumulé dans les végétaux et les sols (ou d’inversion du puits) sous l’effet de perturbations telles que les inondations,
sécheresses, incendies, attaques de ravageurs, ou de mauvaise gestion (degré de confiance élevé). {6.4.1}
B.2 La plupart des options de réponse évaluées contribuent favorablement au développement durable et à d’autres objectifs
sociétaux (degré de confiance élevé). Beaucoup de solutions peuvent être appliquées sans compétition sur les terres et
ont le potentiel d’engendrer de multiples co-bénéfices (degré de confiance élevé). Un autre jeu d’options de réponse a
le potentiel de réduire la demande en terres, favorisant ainsi la mise en oeuvre de solutions permettant l’atténuation du
changement climatique et l’adaptation, la lutte contre la désertification et la dégradation des terres et l’amélioration
de la sécurité alimentaire (degré de confiance élevé). {4.8, 6.2, 6.3.6, 6.4.3 ; figure RID.3}
B.2.1 Plusieurs options de gestion des terres, comme une meilleure gestion des zones cultivées et des pâturages, une gestion des forêts
améliorée et durable, et un accroissement de la teneur du sol en carbone organique, ne nécessitent pas de modifier l’affectation
des sols et ne créent pas de demande pour plus de conversion des terres (degré de confiance élevé). En outre, certaines options de
réponse comme l’augmentation de la productivité alimentaire, les préférences alimentaires, la diminution des pertes et gaspillages
alimentaires et la réduction des déchets peuvent réduire la demande de conversion des terres, et donc potentiellement libérer des
terres permettant ainsi une mise en oeuvre plus importante d’autres options de réponse (degré de confiance élevé). Il existe des
21
RID
Résumé à l’intention des décideurs
mesures qui réduisent la concurrence pour les terres. De telles mesures sont applicables à différentes échelles, de la ferme à la région
(degré de confiance élevé). {4.8, 6.3.6, 6.4 ; figure RID.3}
B.2.2 Un large éventail de mesures d’adaptation et d’atténuation peut apporter une contribution positive au développement durable, au
renforcement des fonctions et services écosystémiques et à l’atteinte d’autres objectifs sociétaux (degré de confiance moyen). Il s’agit
par exemple de la protection et la restauration d’écosystèmes naturels tels que les tourbières, les zones côtières et les forêts, de la
sauvegarde de la biodiversité, la réduction de la compétition pour les terres, la gestion des incendies, la gestion des sols et la plupart
des méthodes de gestion des risques (comme l’usage de semences locales, la gestion des risques de catastrophes et les instruments
de mutualisation des risques). Dans certains contextes, les mesures d’adaptation fondées sur les écosystèmes peuvent promouvoir
la préservation de la nature tout en réduisant la pauvreté, et même procurer des avantages connexes en éliminant les gaz à effet de
serre et en protégeant les moyens de subsistance (par exemple, les mangroves) (degré de confiance moyen). {6.4.3, 7.4.6.2}
B.2.3 La plupart des solutions qui n’accroissent pas la concurrence sur les terres, et presque toutes les options fondées sur la gestion des
chaînes de valeur (par exemple les choix alimentaires, la réduction des pertes après récolte, la réduction du gaspillage alimentaire) et
la gestion des risques, peuvent contribuer à éradiquer la pauvreté et éliminer la faim tout en favorisant la santé et le bien-être, l’accès
à l’eau potable et l’assainissement, les mesures en faveur du climat et de la biodiversité terrestre (degré de confiance moyen). {6.4.3}
B.3 Bien que la plupart des options de réponse puissent être mises en oeuvre sans faire concurrence aux terres disponibles,
certaines peuvent accroître la demande en conversion de terres (degré de confiance élevé). A l’échelle requise pour
atteindre un niveau de capture de carbone de plusieurs GtCO2 an-1, cette demande accrue en conversion pourrait avoir
des effets secondaires indésirables sur l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire
(degré de confiance élevé). Si ces interventions sont mises en oeuvre sur une fraction limitée des terres émergées, et si
elles sont intégrées dans des paysages gérés de façon durable, les effets secondaires indésirables seront moindres et
cela permettra de bénéficier d’avantages connexes (degré de confiance élevé). {4.5, 6.2, 6.4 ; encadré thématique 7 du
chapitre 6 ; figure RID.3}
B.3.1 S’ils sont appliqués à l’échelle nécessaire pour éliminer plusieurs GtCO2 par an de l’atmosphère, le boisement, le reboisement ou
l’utilisation des terres pour produire la matière première pour la bioénergie (avec ou sans capture et stockage du dioxyde de
carbone), ou pour du biochar, pourraient considérablement accroître la demande en conversion des terres (degré de confiance élevé).
L’intégration de ces pratiques dans des paysages gérés de façon durable, à des échelles appropriées, peut en atténuer les effets
indésirables (degré de confiance moyen). La diminution de la conversion de prairies en terres cultivées, la restauration des tourbières
et la réduction de leur conversion, ainsi que la restauration des zones humides côtières et la réduction de leur conversion affectent
des superficies moindres au niveau mondial, et les impacts de ces options sur les changements d’affectation des terres sont plus
faibles ou plus variables (degré de confiance élevé). {Encadré thématique 7 du chapitre 6 ; 6.4 ; figure RID.3}
B.3.2 Si les terres peuvent apporter une contribution appréciable à l’atténuation du changement climatique, il existe des limites au
déploiement de mesures comme la bioénergie ou le boisement. Un déploiement sur plusieurs millions de kilomè tres carrés
pourrait accroitre les risques de désertification, de dégradation des terres, et menacer la sécurité alimentaire et le développement
durable (degré de confiance moyen). Appliquées sur une fraction restreinte des terres émergées, les mesures d’atténuation qui
déplacent d’autres usages des terres ont moins d’effets secondaires indésirables et peuvent avoir des retombées positives dans les
domaines de l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres ou la sécurité alimentaire (degré de confiance élevé) {4.2, 4.5,
6.4 ; encadré thématique 7 du chapitre 6, figure RID.3}
B.3.3 La production et l’utilisation de biomasse pour de la bioénergie peuvent générer des co-bénéfices, mais aussi des effets secondaires
indésirables et représenter des risques pour la dégradation des terres, la sécurité alimentaire, les émissions de GES et d’autres objectifs
environnementaux et de développement durable (degré de confiance élevé). Ces impacts sont propres au contexte et dépendent
de l’ampleur du déploiement, de l’usage initial des terres, du type de terre, des matières premières pour la bioénergie, des stocks
initiaux de carbone, du climat de la région et du système de gestion ; d’autres mesures qui exigent elles aussi des terres peuvent avoir
un éventail de conséquences similaire (degré de confiance élevé). L’utilisation de résidus et de déchets organiques comme matière
première pour la bioénergie peut atténuer les pressions en matière de changement d’affectation des sols associé à l’utilisation de
bioénergie, mais le volume de ces matières est limité et le prélèvement de résidus qui aurait été autrement laissé à la surface du sol
pourrait entraîner une dégradation de ces sols (degré de confiance élevé). {2.6.1.5 ; encadré thématique 7 du chapitre 6 ; figure RID.3}
B.3.4 Dans les trajectoires d’évolution socio-économique avec une faible croissance de la population, une réglementation efficace de
l’usage des terres, une production alimentaire par des systèmes faiblement émetteurs de GES et une réduction des pertes et du
gaspillage alimentaires (SSP1), la transition d’un risque faible à un risque modéré pour la sécurité alimentaire, la dégradation des
terres et la rareté de la ressource en eau dans les zones arides se produit pour une superficie de 1 à 4 millions de kilomètres carrés
utilisée pour la bioénergie ou BECCS (degré de confiance moyen). En revanche, dans les trajectoires avec une augmentation forte
de la population, des revenus faibles et une évolution technologique lente (SSP3), la transition d’un risque faible à modéré survient
dès l’utilisation d’une superficie de 0,1 à 1 million de kilomètres carrés (degré de confiance moyen). {6.4 ; encadré thématique 7 du
chapitre 6 ; tableau 7.6 du complément d’information ; encadré RID.1}
22
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.4 Nombre d’activités de lutte contre la désertification peuvent contribuer à l’adaptation au changement climatique tout
en favorisant l’atténuation, et à enrayer la perte de biodiversité avec des co-bénéfices pour la société en matière de
développement durable (degré de confiance élevé). Eviter, réduire et inverser la désertification améliorerait la fertilité
des sols, accroîtrait le stockage de carbone dans les sols et la biomasse, tout en favorisant la productivité agricole et la
sécurité alimentaire (degré de confiance élevé). Il est préférable de prévenir la désertification que de tenter de restaurer
les terres dégradées, étant donné les risques résiduels et les conséquences d’une éventuelle maladaptation (degré de
confiance élevé). {3.6.1, 3.6.2, 3.6.3, 3.6.4, 3.7.1, 3.7.2}
B.4.1 Les solutions qui permettent l’adaptation au changement climatique et l’atténuation tout en contribuant à la lutte contre la
désertification sont spécifiques à chaque région et comprennent, entre autres, la récolte de l’eau et la micro-irrigation, la restauration
des terres dégradées au moyen de plantes résistantes à la sécheresse et écologiquement viables, l’agroforesterie et d’autres pratiques
agroécologiques et mesures d’adaptation fondées sur les écosystèmes (degré de confiance élevé). {3.3, 3.6.1, 3.7.2, 3.7.5, 5.2, 5.6}
B.4.2 Réduire les tempêtes de sable et de poussière et le mouvement des dunes de sable peut amoindrir les effets préjudiciables de
l’érosion éolienne et améliorer la qualité de l’air et la santé (degré de confiance élevé). Selon les ressources en eau et les conditions
du sol, les programmes de boisement, de plantation d’arbres et de restauration d’écosystèmes qui ont pour objectif de créer des
brise-vent sous forme de « murs verts » ou « barrages verts » à l’aide d’espèces d’arbres indigènes et autres résilientes au climat, peu
exigeantes en eau, peuvent diminuer les tempêtes de sable, prévenir l’érosion éolienne et contribuer aux puits de carbone, tout en
améliorant les micro-climats, les propriétés nutritives du sol et la rétention d’eau (degré de confiance élevé). {3.3, 3.6.1, 3.7.2, 3.7.5}
B.4.3 Les mesures destinées à combattre la désertification peuvent favoriser la séquestration de carbone dans le sol (degré de confiance
élevé). La restauration de la végétation naturelle et la plantation d’arbres sur des terres dégradées enrichit, sur le long terme, le
carbone présent dans la couche superficielle du sol et la couche profonde (degré de confiance moyen). Après l’adoption de pratiques
agricoles de conservation dans les zones arides, les taux de séquestration du carbone, obtenus par modélisation, dépendent des
conditions locales (degré de confiance moyen). En cas de perte de carbone dans les sols, la reconstitution des stocks de carbone peut
prendre beaucoup de temps. {3.1.4, 3.3, 3.6.1, 3.6.3, 3.7.1, 3.7.2}
B.4.4 Eradiquer la pauvreté et assurer la sécurité alimentaire peuvent bénéficier de la mise en place des mesures visant la neutralité en
matière de dégradation des terres (y compris le fait d’éviter, de réduire et d’inverser la dégradation des terres) dans les pâturages
extensifs, les terres cultivées et les forêts ; ces mesures contribuent à combattre la désertification, tout en atténuant et en s’adaptant
au changement climatique dans le cadre du développement durable. De telles mesures comprennent la déforestation évitée et
des pratiques adaptées aux conditions locales, dont la gestion des pâturages extensifs et des feux de forêt (degré de confiance
élevé). {3.4.2, 3.6.1, 3.6.2, 3.6.3, 4.8.5}.
B.4.5 Actuellement, il y a un manque de connaissances sur les limites à l’adaptation et sur les risques de maladaptation aux effets conjugués
du changement climatique et de la désertification. En l’absence d’options d’adaptation nouvelles ou améliorées, le potentiel de
risques résiduels et de maladaptation est élevé (degré de confiance élevé). Même lorsque des solutions existent, leur mise en
oeuvre peut être obstruée par des obstacles d’ordre social, économique et institutionnel (degré de confiance moyen). Certaines
options d’adaptation peuvent devenir maladaptées de par leurs impacts sur l’environnement, comme une irrigation qui entraîne une
salinisation des sols ou dont l’excès de prélèvement provoque un épuisement des réserves d‘eau souterraines (degré de confiance
moyen). Les formes extrêmes de désertification peuvent entraîner une perte totale de productivité des terres agricoles, limitant les
possibilités d’adaptation ou touchant aux limites à l’adaptation (degré de confiance élevé). {Résumé du chapitre 3, 3.6.4, 3.7.5, 7.4.9}
B.4.6. Développer, favoriser et promouvoir l’accès à des sources d’énergie et à des technologies plus propres peut contribuer à l’adaptation
et à l’atténuation du changement climatique et à la lutte contre la désertification et la dégradation des forêts par la diminution de
l’utilisation de biomasse traditionnelle à des fins énergétiques en diversifiant les sources d’énergie (degré de confiance moyen). Il
pourrait en découler des bénéfices socio-économiques et en matière de santé, au profit notamment des femmes et des enfants (degré
de confiance élevé). L’efficacité des installations éoliennes et solaires est reconnue ; cette efficacité peut être réduite dans certaines
régions par l’effet de tempêtes de poussière et de sable (degré de confiance élevé). {3.5.3, 3.5.4, 4.4.4, 7.5.2, encadré thématique
12 du chapitre 7}
23
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.5 La gestion durable des terres33, y compris la gestion durable des forêts34, peut prévenir et limiter la dégradation des
terres, maintenir la productivité des terres et, parfois, inverser les effets néfastes du changement climatique sur la
dégradation des terres (degré de confiance très élevé). Elle peut également contribuer à l’atténuation et à l’adaptation
(degré de confiance élevé). La réduction et l’inversion de la dégradation des terres, à des échelles allant de l’exploitation
agricole aux bassins versants, peuvent procurer des retombées rentables, immédiates et à long-terme, aux communautés
concernées et contribuer à plusieurs objectifs de développement durable (ODDs), avec des co-bénéfices en matière
d’adaptation (degré de confiance très élevé) et d’atténuation (degré de confiance élevé). Même avec une mise en oeuvre
de gestion durable des terres, les limites à l’adaptation peuvent être dépassées dans certaines situations (degré de
confiance moyen). {1.3.2, 4.1.5, 4.8, tableau 4.2}
B.5.1 Il est possible de faire face à la dégradation des terres dans les systèmes agricoles par une gestion durable des terres, centrée sur les
aspects écologiques et socio-économiques, avec des co-bénéfices en matière d’adaptation au changement climatique. Les options
de gestion qui réduisent la vulnérabilité à l’érosion et à la perte de nutriments des sols comprennent la culture d’engrais verts et de
plantes de couverture, le maintien sur place des résidus de récolte, un travail du sol restreint ou l’élimination du labour, et le maintien
de la couverture végétale par une gestion améliorée des pâturages (degré de confiance très élevé). {4.8}
B.5.2 Les options suivantes procurent également des co-bénéfices en matière d’atténuation. Les modes d’exploitation tels que
l’agroforesterie, les prairies permanentes et l’utilisation de céréales vivaces peuvent réduire notablement l’érosion et le lessivage
des nutriments tout en augmentant la teneur en carbone du sol (degré de confiance élevé). Les cultures de couverture auraient un
potentiel global de séquestration de 0,44 ± 0,11 GtCO2 an-1 si elles étaient appliquées sur 25 % des terres cultivées de la planète
(degré de confiance élevé). L’application de certaines formes de biochar peut séquestrer du carbone (degré de confiance élevé) et
améliorer l’état du sol dans certains types de sol / de climat (degré de confiance moyen). {4.8.1.1, 4.8.1.3, 4.9.2, 4.9.5, 5.5.1, 5.5.4 ;
encadré thématique 6 du chapitre 5}
B.5.3 La réduction de la déforestation et de la dégradation des forêts diminue les émissions de GES (degré de confiance élevé), le potentiel
technique d’atténuation étant estimé à 0,4–5,8 GtCO2 an-1. En apportant à la population des moyens de subsistance à long terme, la
gestion durable des forêts peut réduire l’ampleur de la conversion des forêts à des usages non forestiers (terres cultivées, installations,
etc.) (degré de confiance élevé). Une gestion durable des forêts visant la production de bois, de fibre, de biomasse, de ressources
non ligneuses ou d’autres fonctions et services écosystémiques, peut diminuer les émissions de GES et peut contribuer à l’adaptation
(degré de confiance élevé). {2.6.1.2, 4.1.5, 4.3.2, 4.5.3, 4.8.1.3, 4.8.3, 4.8.4}
B.5.4 La gestion durable des forêts peut maintenir ou accroître les stocks de carbone forestiers, et peut maintenir les puits de carbone
forestiers, entre autres, par le transfert du carbone dans les produits du bois, remédiant ainsi au problème de la saturation des puits
(degré de confiance élevé). Lorsque le carbone du bois est transféré dans les produits ligneux récoltés, ces derniers peuvent stocker
du carbone sur le long terme et peuvent se substituer à des matériaux à forte intensité d’émissions, réduisant les émissions d’autres
secteurs (degré de confiance élevé). Quand la biomasse est utilisée pour produire de l’énergie, par exemple dans une stratégie
d’atténuation, le carbone est relâché dans l’atmosphère plus rapidement (degré de confiance élevé). {2.6.1, 2.7, 4.1.5, 4.8.4, 6.4.1,
figure RID.3, encadré thématique 7 du chapitre 6}
B.5.5 Le changement climatique peut entraîner une dégradation des terres même avec la mise en oeuvre de mesures pour éviter, réduire
ou inverser la dégradation des terres (degré de confiance élevé). Ces limites à l’adaptation sont dynamiques, propres à chaque
emplacement et déterminées par l’interaction des modifications biophysiques avec les conditions sociales et institutionnelles (degré
de confiance très élevé). Dans certaines situations, le dépassement des limites à l’adaptation peut déclencher des pertes en cascade
ou aboutir à des changements transformationnels indésirables (degré de confiance moyen), par exemple une migration forcée
(degré de confiance faible), des conflits (degré de confiance faible) ou la pauvreté (degré de confiance moyen). Les exemples de
dégradation des terres imputable au changement climatique qui peut franchir les limites à l’adaptation comprennent l’érosion des
côtes accentuée par l’élévation du niveau de la mer où les terres disparaissent (degré de confiance élevé), le dégel du pergélisol
qui affecte les infrastructures et les moyens de subsistance (degré de confiance moyen) et l’érosion extrême des sols qui cause une
réduction de leur capacité de production (degré de confiance moyen). {4.7, 4.8.5, 4.8.6, 4.9.6, 4.9.7, 4.9.8}
B.6 Des options de réponse peuvent être déployées et appliquées à grande échelle pour l’ensemble du système alimentaire,
de la production à la consommation, incluant les pertes et le gaspillage de nourriture, au profit de l’adaptation et de
l’atténuation (degré de confiance élevé). Le potentiel technique total d’atténuation associé aux activités agricoles et
d’élevage ainsi qu’à l’agroforesterie est estimé à 2,3-9,6 GtéqCO2 an-1 d’ici 2050 (degré de confiance moyen). Le potentiel
technique total d’atténuation des changements dans les habitudes alimentaires est estimé à 0,7-8 GtéqCO2 an-1 d’ici
2050 (degré de confiance moyen). {5.3, 5.5, 5.6}
33 La gestion durable des terres est définie dans ce rapport comme la gestion et l’utilisation responsables des ressources en terres, y compris les sols, l’eau, les animaux et les
végétaux, en vue de faire face à l’évolution des besoins humains, tout en assurant le potentiel productif à long terme de ces ressources et le maintien de leurs fonctions
environnementales. Parmi ces options figurent l’agro-écologie (dont l’agroforesterie), les pratiques agricoles et forestières de conservation, la diversité des espèces cultivées
en agriculture et en forêt, les rotations appropriées en agriculture et foresterie, l’agriculture biologique, la gestion intégrée des ravageurs, la protection des pollinisateurs, la
collecte de l’eau de pluie, la gestion des parcours et pâturages et les systèmes d’agriculture de précision.
34 La gestion durable des forêts est définie dans ce rapport comme une gestion et utilisation responsables des forêts et des terrains boisés, d’une manière et à une intensité telles
qu’elles maintiennent leur biodiversité, leur productivité, leur capacité de régénération, leur vitalité et leur capacité à satisfaire, actuellement et pour le futur, les fonctions
écologiques, économiques et sociales pertinentes, aux niveaux local, national et mondial ; et qu’elles ne causent pas de préjudices à d’autres écosystèmes.
24
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.6.1 Les pratiques qui contribuent à l’adaptation au changement climatique et à l’atténuation pour les terres cultivées comprennent
l’augmentation de la matière organique des sols, la maîtrise de l’érosion, une meilleure gestion des fertilisants, une meilleure
gestion des cultures, par exemple la gestion des rizières, et l’utilisation de variétés et d’amélioration génétique pour la tolérance
à la chaleur et la sécheresse. S’agissant de l’élevage, les options comprennent l’amélioration de la gestion des terres pâturées,
l’amélioration de la gestion des déjections animales, une meilleure qualité de l’alimentation animale, l’utilisation d’une diversité
de races et l’amélioration génétique. Différents systèmes agricoles et pastoraux peuvent réduire l’intensité des émissions liées aux
produits d’élevage. Selon le système agricole ou pastoral et le niveau de développement, les réductions de l’intensité des émissions
des produits d’élevage pourraient aboutir à une réduction absolue des émissions de GES (degré de confiance moyen). Beaucoup
d’options liées à l’élevage peuvent accroître la capacité d’adaptation des communautés rurales, en particulier pour l’agriculture à
petite échelle et les populations pastorales. Les synergies entre adaptation et atténuation peuvent être significatives, par exemple
dans les approches de gestion durable des terres (degré de confiance élevé). {4.8, 5.3.3, 5.5.1, 5.6}
B.6.2 La diversification au sein du système alimentaire (par exemple, la mise en oeuvre des modes de production intégrés, l’élargissement des
ressources génétiques, et les habitudes alimentaires) peut réduire les risques que pose le changement climatique (degré de confiance
moyen). Une alimentation équilibrée, qui comprend des aliments d’origine végétale comme ceux à base de céréales secondaires, de
légumineuses, de fruits et légumes, de noix, de graines, et des aliments d’origine animale produits dans des systèmes résilients et
durables émettant peu de GES, offrent d’excellentes possibilités sur le plan de l’adaptation et de l’atténuation et s’accompagnent de
co-bénéfices notables pour la santé humaine (degré de confiance élevé). D’ici à 2050, une évolution des habitudes alimentaires pourrait
libérer plusieurs millions de kilomètres carrés de terres (degré de confiance moyen) et offrir un potentiel technique d’atténuation de
0,7 à 8,0 GtéqCO2 an-1 par rapport aux projections tendancielles (degré de confiance élevé). Les transitions vers des choix alimentaires
à faibles émissions de GES pourraient être influencées par des pratiques de production locales, des obstacles techniques et financiers,
et des moyens de subsistance et habitudes culturelles associés (degré de confiance élevé). {5.3, 5.5.2, 5.5, 5.6}
B.6.3 La diminution des pertes et du gaspillage alimentaire peuvent réduire les émissions de GES et contribuer à l’adaptation par la
réduction des surfaces nécessaires à la production alimentaire (degré de confiance moyen). Pendant la période 2010-2016,
les pertes et gaspillages alimentaires à l’échelle du globe représentaient 8 à 10 % des émissions anthropiques totales de GES
(degré de confiance moyen). Aujourd’hui, 25 à 30 % de toute la nourriture produite est perdue ou gaspillée (degré de confiance
moyen). Les options techniques comme l’amélioration des techniques de récolte, l’entreposage à la ferme, les infrastructures, le
transport, le conditionnement, la vente au détail et l’éducation peuvent réduire les pertes et gaspillages tout le long de la chaîne
d’approvisionnement. Les causes des pertes et du gaspillage alimentaire diffèrent de manière importante entre les pays développés
et en développement, ainsi qu’entre régions (degré de confiance moyen). {5.5.2} D’ici à 2050, la réduction des pertes et du gaspillage
alimentaire peut libérer plusieurs millions de kilomètres carrés de terres (degré de confiance faible). {6.3.6}
B.7 L’utilisation future des terres dépend, en partie, des objectifs climatiques visés et de l’éventail des solutions déployées
(degré de confiance élevé). Tous les scénarios qui limitent le réchauffement à 1,5 °C ou nettement sous 2 °C nécessitent
des mesures d’atténuation reposant sur les usages et les changements d’usages des sols, la plupart alliant dans des
proportions variées reboisement, boisement, réduction de la déforestation, et bioénergie (degré de confiance élevé).
Un petit nombre de scénarios parvient à 1,5 °C avec un taux réduit de conversion des terres (degré de confiance élevé),
et donc des conséquences moindres en matière de désertification, de dégradation des terres et de sécurité alimentaire
(degré de confiance moyen). {2.6, 6.4, 7.4, 7.6 ; encadré thématique 9 du chapitre 6 ; figure RID.4}
B.7.1 Les trajectoires modélisées qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C35 s’appuient davantage sur des solutions d’atténuation
basées sur l’usage des terres que les trajectoires avec un réchauffement plus élevé (degré de confiance élevé), mais les impacts du
changement climatique sur les terres sont moins marqués dans ces trajectoires (degré de confiance moyen). {2.6, 6.4, 7.4, encadré
thématique 9 du chapitre 6, figure RID.2, figure RID.4}
B.7.2 Les trajectoires modélisées qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C et 2 °C projettent une évolution de la superficie de forêts,
entre 2010 et 2050, allant d’une baisse de 2 millions à une hausse de 12 millions de kilomètres carrés (degré de confiance moyen).
Les trajectoires à 3 °C projettent des variations de zones forestières plus petites, allant d’une réduction de 4 millions de kilomètres
carrés à une augmentation de 6 millions de kilomètres carrés (degré de confiance moyen). {2.5, 6.3, 7.3, 7.5 ; encadré thématique
9 du chapitre 6 ; figure RID.3, figure RID.4}
B.7.3 Les superficies de terres nécessaires à la bioénergie dans les différentes trajectoires modélisées varient beaucoup en fonction de la
trajectoire socio-économique, de l’ampleur du réchauffement, des matières premières utilisées et des systèmes de production (degré
de confiance élevé). Les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à 1,5 °C dédient jusqu’à 7 millions de kilomètres carrés
à la bioénergie en 2050 ; la superficie utilisée pour de la bioénergie est moindre dans les trajectoires à 2 °C (0,4 à 5 millions de
kilomètres carrés) et à 3 °C (0,1 à 3 millions de kilomètres carrés) (degré de confiance moyen). Les trajectoires avec un niveau élevé
de conversion des terres pourraient présenter des effets secondaires indésirables sur la rareté de la ressource en eau, la biodiversité,
la dégradation des terres, la désertification et la sécurité alimentaire, si elles ne sont pas gérées de façon adéquate et avec soin.
A contrario, la mise en oeuvre des meilleures pratiques aux échelles appropriées peut offrir des co-bénéfices, tels que la gestion de
la salinité dans les terres arides, l’amélioration de la lutte biologique et de la biodiversité et l’augmentation de la séquestration du
carbone dans le sol (degré de confiance élevé). {2.6, 6.1, 6.4, 7.2 ; encadré thématique 7 du chapitre 6, figure RID.3}
35 Dans le présent rapport, les trajectoires qui limitent le réchauffement planétaire à une valeur donnée présentent une probabilité de 66 % de ne pas dépasser la température
fixée d’ici à 2100 avec le modèle MAGICC.
25
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.7.4 La plupart des trajectoires d’atténuation incluent l’utilisation à grande échelle des technologies de bioénergie. Un petit nombre de
trajectoires limite le réchauffement à 1,5 °C en réduisant la dépendance aux bioénergies et aux BECCS (superficie de terres inférieure
à 1 million de kilomètres carrés en 2050) et à d’autres options d’élimination du dioxyde de carbone (degré de confiance élevé). Ces
trajectoires reposent — encore plus que les autres scénarios à 1,5 °C — sur des transitions rapides et de grande envergure dans le
domaine de l’énergie, des terres, des systèmes urbains et des infrastructures, et sur des changements de comportement et de mode
de vie. {2.6.2, 5.5.1, 6.4, encadré thématique 7 du chapitre 6}
B.7.5 Ces trajectoires modélisées ne tiennent pas compte des effets du changement climatique sur les terres ou de la fertilisation par le
CO2. De plus, elles n’incluent qu’une partie des options de réponse évaluées dans ce rapport (degré de confiance élevé) ; la prise en
compte d’options de réponse supplémentaires dans les modèles pourrait réduire le recours projeté à la bioénergie ou aux techniques
d’élimination du dioxyde de carbone qui augmentent les besoins en terres. {6.4.4, encadré thématique 9 du chapitre 6}
26
RID
Résumé à l’intention des décideurs
GtéqCO 1 000 000 hab. 1 000 000 km2 1 000 000 km2 1 000 000 hab. 2 an –1
Désertification
Sécurité
alimentaire
Dégradation
Atténuation Adaptation des terres
Important
Important
Variable: Peut être positif ou négatif
Modéré
Modéré
Faible
Faible
Négligeable
Plus de 3
Plus de -3
0,3 à 3
-0,3 à -3
Moins de 0,3
Sans eet
Moins de -0,3
Positif pour
plus de 25
Positif pour
plus de 100
Positif pour
plus de 3
Positif pour
plus de 3
Négatif pour
plus de 25
Négatif pour
plus de 100
Négatif pour
plus de 3
Négatif pour
plus de 3
1 à 25
1 à 25
Moins de 1
Sans eet
Moins de 1
1 à 100
1 à 100
Moins de 1
Sans eetT
Moins de 1
0,5 à 3
0,5 à 3
Moins de 0,5
Sans eet
Moins de 0,5
0,5 à 3
0,5 à 3
Moins de 0,5
Sans eet
Moins de 0,5
Critères clés employés pour déterminer l’ampleur de l’impact de chaque option de réponse intégrée Degré de confiance
Confiance dans l’estimation de
l’ampleur
E Degré de confiance élevé
M Degré de confiance moyen
F Degré de confiance faible
Plage de coût
Voir, dans les notes techniques, les
plages de coût en dollars É. U. téqCO2
-1
ou en dollars É. U. ha-1.
Coût élevé
Coût moyen
Coût faible
pas de donné sans objet
Négatif positif
s.o. pas de données
Options de réponse basées sur la gestion des terres
Hausse de la productivité agricole
Agroforesterie
Amélioration de la gestion des terres cultivées
Amélioration de la gestion des élevages
Diversification agricole
Amélioration de la gestion des terres pâturées
Gestion intégrée de l’eau
Réduction de la conversion des prairies en terres cultivées
Gestion des forêts
Réduction de la déforestation et de la dégradation des forêts
Augmentation de la teneur en carbone organique du sol
Ralentissement de l’érosion des sols
Réduction de la salinisation des sols
Réduction des tassements des sols
Gestion des incendies
Diminution des glissements de terrain et aléas naturels
Diminution de la pollution, dont l’acidification
Options de réponse basées sur la gestion des chaînes de valeur
Options de réponse basées sur la gestion des risques
Restauration et réduction de la conversion
des zones humides côtières
Restauration et réduction de la conversion des tourbières
Réduction des pertes après récolte
Modification des habitudes alimentaires
Réduction du gaspillage de nourriture
(consommateur ou détaillant)
Approvisionnement durable
Amélioration de la transformation et de la vente
au détail des denrées alimentaires
Amélioration de l’utilisation d’énergie
dans les systèmes alimentaires
Diversification des moyens de subsistance
Gestion de l’étalement urbain
Instruments de partage du risque
Ore Demande Autres écosystèmes Sols Forêts Agriculture
Désertification
Dégradation
des terres Coût
Sécurité
Atténuation Adaptation alimentaire
F M F M E
M M M M F
M F F F F
M F F F F
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M F F F F
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F F F F
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M M M M F
F F F F F
M M F F F
M F M M F
M S.O. M F
E M F F E
E F E E
E F M M
F F F
F F F
F F F
F F F F
Risque
F F F
F F M F
les options présentées sont celles pour lesquelles des données sont disponibles pour évaluer le potentiel global face à trois enjeux ou plus relatifs aux terres.
Les ampleurs sont estimées séparément pour chaque option et n’ont pas de caractère additif.
La partie A présente les options de réponse qui peuvent être mises en oeuvre avec une demande en terres faible, voire nulle, incluant
certaines demandes qui peuvent réduire la demande en terres. La quantification des co-bénéfices et des eets secondaires indésirables
est alignée sur la limite supérieure de la plage de potentiel estimé. L’ampleur des contributions est catégorisée à l’aide de seuils fixés
pour les impacts positifs et négatifs. Les lettres dans les cases indiquent le niveau de confiance dans l’ampleur de l’impact par rapport
aux seuils employés (voir la légende). Le niveau de confiance attaché au sens du changement (signe) est généralement plus grand.
Contribution potentielle globale des options de réponse à l’atténuation, à l’adaptation, à la lutte contre
la désertification et la dégradation des terres et à l’amélioration de la sécurité alimentaire
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27
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Partie B: Options de réponse qui reposent sur des changements d’a ectation des sols additionnels et pourraient avoir des incidences sur
trois enjeux liés aux terres ou plus, selon le contexte de mise en oeuvre. Pour chaque option, la première ligne (mise en oeuvre à grande
échelle) donne une estimation quantitative (comme dans la partie A) des incidences dans le cas d’une mise en oeuvre à une échelle
permettant d’éliminer plus de 3 GtCO2 an1,
et en utilisant les seuils indiqués dans la partie A. Les cases avec les hachures rouges indiquent
une accentuation de la pression sans quantification de l’impact. Pour chaque option, la deuxième ligne (mise en oeuvre des meilleures
pratiques) donne l’estimation qualitative de l’impact pour une mise en oeuvre utilisant les meilleures pratiques dans des systèmes de
paysages convenablement gérés, permettant une utilisation e icace et durable des ressources et soutenus par des mécanismes de
gouvernance appropriés. Dans ces évaluations qualitatives, les impacts positifs sont en vert, les interactions neutres en gris.
Contribution potentielle globale des options de réponse à l’atténuation et l’adaptation, à la lutte contre la
désertification et la dégradation des terres et à l’amélioration de la sécurité alimentaire dans le monde
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire Coût
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire
Bioénergie avec ou sans capture et stockage du dioxyde de carbone
Grande échelle: Les impacts sur l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire sont les impacts potentiels maximaux dans le cas d’une élimination de 11,3
GtCO2 an1
en 2050 par la bioénergie avec capture et stockage du dioxyde de carbone, et notant que la bioénergie sans capture et stockage du dioxyde de carbone peut elle aussi réduire les
émissions de plusieurs GtCO2 an1
s’il s’agit d’une source énergétique à faible intensité de carbone {2.7.1.5; 6.4.1.1.5}. Les études des liens entre bioénergie et sécurité alimentaire estiment qu’à ce
niveau de mise en oeuvre, jusqu’à 150 millions de personnes supplémentaires pourraient être menacées par la faim {6.4.5.1.5}. Les cases hachurées en rouge pour la désertification et la
dégradation des terres indiquent que, bien qu’il faille jusqu’à 15 millions de kilomètres carrés de terres supplémentaires en 2100 dans les scénarios à 2 °C, ce qui accentuera la pression en matière
de désertification et de dégradation des terres, il est di icile de quantifier la superficie réelle concernée par cette pression additionnelle {6.4.3.1.5 ; 6.4.4.1.5}.
Meilleures pratiques: Le signe et l’ampleur des e ets de la bioénergie avec ou sans capture et stockage du dioxyde de carbone dépendent de l’échelle de mise en oeuvre, du type de matières
premières utilisées pour la bioénergie, des autres options de réponse incluses, et du lieu où sont implantées les cultures bioénergétiques (incluant les émissions liées à l’usage antérieur des terres
et au changement d’a ectation des sols indirect). Par exemple, limiter la production de bioénergie aux terres marginales ou à des terres en déprise agricole aurait des e ets négligeables sur la
biodiversité et la sécurité alimentaire, avec de possibles cobénéfices
en matière de dégradation des terres ; toutefois, les avantages du point de vue de l’atténuation pourraient aussi être moindres
{tableau 6.58}.
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire Coût
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire
Reboisement et restauration de forêts
Grande échelle: Les impacts sur l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire sont les impacts potentiels maximaux dans le cas d’une mise en oeuvre de
reboisement et de restauration de forêts (avec chevauchement partiel avec du boisement) à une échelle permettant l’extraction de 10,1 GtCO2 an1
de l’atmosphère {6.4.1.1.2}. Le boisement à
grande échelle pourrait entraîner une hausse du prix des denrées alimentaires de 80 % d’ici 2050, et des mesures d’atténuation plus générales dans le secteur AFOLU peuvent se traduire par une
augmentation de 80 à 300 millions du nombre de personnes sousalimentées
; l’impact du reboisement est moindre {6.4.5.1.2}.
Meilleures pratiques: Le reboisement et la restauration des forêts dans d’anciens secteurs boisés présentent des cobénéfices
dans le cas d’un déploiement à petite échelle recourant à des
espèces indigènes et associant les parties prenantes locales de manière à favoriser la sécurité alimentaire. Les exemples de mise en oeuvre durable incluent, entre autres, la réduction de
l’exploitation illégale et l’arrêt de la destruction illégale des forêts dans les zones protégées, le reboisement et la restauration des forêts sur les terres dégradées et désertifiées {encadré 6.1C ;
tableau 6.6}.
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire Coût
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire
Boisement
Grande échelle: Les impacts sur l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire sont les impacts potentiels maximaux dans le cas d’une mise en oeuvre du boisement (avec chevauchement
partiel du reboisement et de la restauration des forêts) à une échelle permettant l’extraction de 8,9 GtCO2 an1
de l’atmosphère {6.4.1.1.2}. Le boisement à grande échelle pourrait entraîner une hausse du prix des denrées
alimentaires de 80 % d’ici 2050, et des mesures d’atténuation plus générales dans le secteur AFOLU peuvent se traduire par une augmentation de 80 à 300 millions du nombre de personnes sousalimentées
{6.4.5.1.2}.
Meilleures pratiques: Le boisement est utilisé pour prévenir la désertification et lutter contre la dégradation des terres. Les terres forestières o rent aussi des bénéfices en terme
d’approvisionnement alimentaire, en particulier quand les forêts sont implantées sur des terres dégradées, des mangroves ou d’autres terres impropres à l’agriculture. Par exemple, les aliments
issus des forêts représentent un filet de sécurité pendant les périodes d’insécurité alimentaire et financière {6.4.5.1.2}.
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire Coût
Atténuation Adaptation Désertification Dégradation des terres Sécurité alimentaire
Incorporation de biochar dans les sols
Grande échelle: Les impacts sur l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire sont les impacts potentiels maximaux dans le cas d’une mise en oeuvre de l’incorporation de biochar
dans les sols à une échelle permettant l’extraction de 6,6 GtCO2 an1
de l’atmosphère {6.4.1.1.3}. Les cultures énergétiques dédiées, nécessaires à la production de matières premières, pourraient occuper de 0,4 à 2,6
millions de kilomètres carrés, soit quelque 20 % de la superficie des terres cultivées dans le monde ; cela pourrait avoir un e et important sur la sécurité alimentaire d’environ 100 millions de personnes {6.4.5.1.3}.
Meilleures pratiques: Appliqué sur les terres, le biochar pourrait avoir des bénéfices modérés sur la sécurité alimentaire en améliorant les rendements de 25 % dans les tropiques, mais avec une
incidence moindre dans les régions tempérées, ou accroître la capacité de rétention d’eau et l’e icacité de l’utilisation des nutriments. Les terres en déprise agricole pourraient servir à produire de
la biomasse pour le biochar, évitant ainsi la compétition avec la production alimentaire ; on estime que 5 à 9 millions de kilomètres carrés de terres pourraient être disponibles à cette production
de biomasse sans nuire à la sécurité alimentaire ou à la biodiversité, compte tenu des terres marginales et dégradées et des terres libérées par une intensification du pâturage {6.4.5.1.3}.
E F F
M M M M M
M M M F M
M X X F LF
7LL I •Z•••I
••
••
•••
28
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.3 Contribution potentielle des options de réponse à l’atténuation et l’adaptation, à la lutte contre la désertification et la dégradation des terres
et à l’amélioration de la sécurité alimentaire dans le monde | Cette figure rassemble les informations d’études comportant des hypothèses très diverses sur la manière
d’appliquer les options de réponse et sur les contextes de mise en oeuvre. Une même solution implémentée de façon différente à l’échelle locale ou mondiale pourrait produire des
résultats différents. Ampleur du potentiel : Dans la partie A, l’ampleur concerne le potentiel technique des options de réponse au niveau mondial. Pour chaque enjeu concernant
l’usage des terres, l’ampleur est fixée par rapport à un niveau de référence décrit ci-après. Pour l’atténuation, les potentiels sont établis par rapport aux potentiels approximatifs des
stratégies qui présentent l’impact individuel le plus grand (~3 GtéqCO2 an-1). Le seuil pour la catégorie d’impact « important » est fixé à ce niveau. Pour l’adaptation, l’ampleur est
établie relativement aux 100 millions de personnes qui seraient touchées par le changement climatique et une économie carbonée entre 2010 et 2030. Le seuil pour la catégorie
d’impact « important » correspond à 25 % de ce chiffre. Pour la désertification et la dégradation des terres, l’ampleur est mesurée par rapport à l’extrémité inférieure de la plage
des estimations actuelles des superficies dégradées, soit 10 à 60 millions de kilomètres carrés. Le seuil pour la catégorie d’impact « important » représente 30 % de l’estimation
inférieure. Pour la sécurité alimentaire, l’ampleur est évaluée par rapport aux 800 millions environ de personnes actuellement sous-alimentées. Le seuil pour la catégorie d’impact
« important » équivaut à 12,5 % de ce total. Dans la partie B, la première ligne de chaque option de réponse correspond à une mise en oeuvre à grande échelle ; l’ampleur et les seuils
sont identiques à ceux définis dans la partie A. La deuxième ligne concerne une mise en oeuvre conforme à de bonnes pratiques ; l’évaluation qualitative marquée de vert indique
des impacts potentiels positifs, celle marquée de gris indique des interactions neutres. On suppose que la hausse de la production alimentaire est obtenue par une intensification
viable plutôt que par l’emploi déraisonnable d’intrants supplémentaires telles les substances agrochimiques. Niveau de confiance : Il s’agit du niveau de confiance (élevé,
moyen ou faible) attaché à la catégorie d’ampleur dans laquelle se classe chaque stratégie relativement à l’atténuation, l’adaptation, la désertification, la dégradation des terres
et la sécurité alimentaire. Un degré de confiance élevé signifie que les textes publiés présentent une grande cohérence et de nombreux éléments probants à l’appui d’un impact
important, modéré ou faible. Un degré de confiance faible signifie que la catégorisation de l’ampleur repose sur un faible nombre d’études. Un degré de confiance moyen s’appuie
sur des preuves moyennement nombreuses et une cohérence moyenne sur l’amplitude de la réponse. Plage de coût : L’estimation repose sur l’agrégation d’études souvent
régionales et n’englobe pas toujours les mêmes éléments de coût. Dans la partie B, aucune estimation n’est donnée pour une mise en oeuvre conforme aux bonnes pratiques. Un
cercle indique un coût faible (<10 dollars américains par téqCO2
-1 ou <20 dollars américains par hectare), deux cercles un coût moyen (10 à 100 dollars américains par téqCO2
-1 ou
20 à 200 dollars américains par hectare) et trois cercles un coût élevé (>100 dollars américains par téqCO2
-1 ou >200 dollars américains par hectare). Les seuils en dollars américains
par hectare sont choisis de manière à permettre la comparaison, mais la conversion précise dépendra de la solution retenue. Éléments probants : Les éléments probants quant
à l’ampleur du potentiel quantitatif des options de réponse dans le domaine de la gestion des terres proviennent des sources suivantes : pour l’atténuation, tableaux 6.13 à 6.20
complétés par certains éléments de la section 2.7.1 ; pour l’adaptation, tableaux 6.21 à 6.28 ; pour la lutte contre la désertification, tableaux 6.29 à 6.36 complétés par certains
éléments du chapitre 3 ; pour la lutte contre la dégradation des terres, tableaux 6.37 à 6.44 complétés par certains éléments du chapitre 4 ; pour l’amélioration de la sécurité
alimentaire, tableaux 6.45 à 6.52 complétés par certains éléments du chapitre 5. Le chapitre 6 analyse plusieurs synergies et compromis qui ne sont pas repris ici. Pour l’évaluation
qualitative qui figure à la deuxième ligne de chaque option de réponse dans la partie B, on trouvera d’autres éléments probants dans les tableaux 6.6, 6.55, 6.56 et 6.58, la
section 6.3.5.1.3 et l’encadré 6.1c.
29
RID
Résumé à l’intention des décideurs
C. Conditions propices à la mise en oeuvre des
options de réponse
C.1 La mise en place de politiques, mécanismes institutionnels et dispositifs de gouvernance bien pensés à tous les échelons
peut favoriser l’adaptation et l’atténuation dans le secteur des terres, tout en facilitant la poursuite de trajectoires de
développement capables de s’adapter à l’évolution du climat (degré de confiance élevé). Les politiques en matière de
climat et de gestion des terres qui se renforcent mutuellement offrent la possibilité de sauvegarder les ressources,
d’affermir la résilience sociale, de faciliter la restauration écologique et de favoriser la participation et la collaboration
de multiples parties prenantes (degré de confiance élevé). {Figure RID.1, figure RID.2, figure RID.3 ; 3.6.2, 3.6.3, 4.8, 4.9.4,
5.7, 6.3, 6.4, 7.2.2, 7.3, 7.4, 7.4.7, 7.4.8, 7.5, 7.5.5, 7.5.6, 7.6.6 ; encadré thématique 10 du chapitre 7}
C.1.1 Le zonage des terres, l’aménagement du territoire, la planification intégrée des paysages, la réglementation, les mesures d’incitation
(par exemple, la rémunération des services écosystémiques) et les instruments de persuasion ou d’application volontaire (plans
agro-environnementaux, normes et certificats de production viable, utilisation de savoirs scientifiques, locaux et autochtones, action
collective, etc.) peuvent avoir des effets positifs sur l’adaptation et l’atténuation (degré de confiance moyen). Ces mesures peuvent
aussi générer des revenus et inciter à remettre en état les terres dégradées, à atténuer le changement climatique et s’y adapter dans
certains contextes (degré de confiance moyen). Les politiques qui visent la neutralité en matière de dégradation des terres permettent
également de favoriser la sécurité alimentaire, le bien-être des populations, l’adaptation au changement climatique et l’atténuation
(degré de confiance élevé). {Figure RID.2 ; 3.4.2, 4.1.6, 4.7, 4.8.5, 5.1.2, 5.7.3, 7.3, 7.4.6, 7.4.7, 7.5}
C.1.2 Une insécurité du régime foncier affecte la capacité des individus, des collectivités et des organisations à apporter des changements
dans le secteur des terres qui peuvent favoriser l’adaptation et l’atténuation (degré de confiance moyen). Le manque de reconnaissance
du droit coutumier d’accès aux terres et à la propriété foncière risque d’aggraver la vulnérabilité et d’affaiblir la capacité d’adaptation
(degré de confiance moyen). Les politiques foncières (incluant la reconnaissance du droit coutumier, la cartographie participative,
la redistribution, la décentralisation, la cogestion, la réglementation des marchés locatifs) peuvent favoriser simultanément la
sécurité et la souplesse d’action face au changement climatique (degré de confiance moyen). {3.6.1, 3.6.2, 5.3, 7.2.4, 7.6.4, encadré
thématique 6 du chapitre 5}
C.1.3 Parvenir à la neutralité en matière de dégradation des terres demande de conjuguer des mesures qui évitent et atténuent le phénomène
par la mise en place d’une gestion durable des terres, et des mesures qui inversent le phénomène par la réhabilitation et la restauration
des terres dégradées. Nombre d’interventions mises en oeuvre dans ce but sont également bénéfiques sur le plan de l’adaptation au
changement climatique et de l’atténuation. La recherche de la neutralité en matière de dégradation des terres incite à s’attaquer
simultanément à la dégradation des terres et au changement climatique (degré de confiance élevé). {4.5.3, 4.8.5, 4.8.7, 7.4.5}
C.1.4 Compte-tenu de la complexité des enjeux et de la diversité des acteurs concernés par les défis à relever dans le secteur des terres,
un ensemble cohérent de politiques peut donner de meilleurs résultats qu’une approche unique face aux défis complexes que
posent la gestion durable des terres et le changement climatique (degré de confiance élevé). L’utilisation d’un ensemble cohérent de
politiques peut nettement réduire la vulnérabilité et l’exposition des systèmes naturels et humains au changement climatique (degré
de confiance élevé). Ces politiques pourraient inclure l’assurance santé, l’assurance contre les risques météorologiques, la protection
sociale et les filets de sécurité adaptatifs, le financement des imprévus et des fonds de réserve, et l’accès universel aux systèmes
d’alerte précoce complété par des plans d’urgence efficaces (degré de confiance élevé). {1.2, 4.8, 4.9.2, 5.3.2, 5.6, 5.6.6, 5.7.2, 7.3.2,
7.4, 7.4.2, 7.4.6, 7.4.7, 7.4.8, 7.5.5, 7.5.6, 7.6.4, figure RID.4}
C.2 Les politiques visant l’ensemble du système alimentaire, y compris celles qui visent à réduire les pertes et le gaspillage et
à influencer les choix alimentaires, conduisent à une gestion plus durable des terres, une meilleure sécurité alimentaire
et des trajectoires à faibles émissions (degré de confiance élevé). Ce genre de mesures peut contribuer à l’adaptation
au changement climatique et à l’atténuation, à faire reculer la dégradation des terres, la désertification et la pauvreté,
et à améliorer la santé publique (degré de confiance élevé). L’adoption d’un système de gestion durable des terres et
l’élimination de la pauvreté peuvent être facilitées par un accès élargi aux marchés, un régime foncier sécurisé, la prise
en compte du coût environnemental dans les denrées alimentaires, la rémunération des services écosystémiques et
l’amplification de l’action collective, locale et communautaire (degré de confiance élevé). {1.1.2, 1.2.1, 3.6.3, 4.7.1, 4.7.2,
4.8, 5.5, 6.4, 7.4.6, 7.6.5}
C.2.1 Les mesures qui favorisent et promeuvent une gestion durable des terres dans un but d’adaptation au changement climatique et
d’atténuation incluent un meilleur accès aux marchés pour les intrants, les extrants et les services financiers, le renforcement de la
participation des femmes et des peuples autochtones, l’amplification de l’action collective, locale et communautaire, la réforme des
mécanismes de subvention et la promotion d’un cadre propice aux échanges commerciaux (degré de confiance élevé). Les efforts
de restauration et de réhabilitation des terres peuvent être plus efficaces si les politiques renforcent la gestion locale des ressources
naturelles tout en facilitant la collaboration entre les acteurs et les institutions, y compris à l’échelle internationale. {3.6.3, 4.1.6,
4.5.4, 4.8.2, 4.8.4, 5.7, 7.2}
30
RID
Résumé à l’intention des décideurs
C.2.2 Une prise en compte des coûts environnementaux des pratiques agricoles qui dégradent les terres peut inciter à l’adoption d’une
gestion plus durable des terres (degré de confiance élevé). Cette prise en compte peut être entravée par les difficultés techniques
d’estimation des coûts environnementaux des pratiques agricoles ainsi que ceux associés aux denrées alimentaires. {3.6.3, 5.5.1,
5.5.2, 5.6.6, 5.7, 7.4.4, encadré thématique 10 du chapitre 7}
C.2.3 L’adaptation et le renforcement de la résilience aux événements extrêmes affectant les systèmes alimentaires peuvent être facilités
par une gestion intégrée des risques, par exemple par le recours aux mécanismes de partage des risques et de transfert (degré
de confiance élevé). La diversification agricole, l’élargissement de l’accès aux marchés et l’anticipation d’une augmentation des
perturbations de la chaîne d’approvisionnement peuvent permettre une meilleure adaptation des systèmes alimentaires (degré de
confiance élevé). {5.3.2, 5.3.3, 5.3.5}
C.2.4 Les politiques de santé publique visant une meilleure nutrition, comme la diversification des sources d’approvisionnement dans
les achats publics, l’assurance santé, les incitations financières et les campagnes de sensibilisation peuvent orienter la demande
alimentaire, réduire les dépenses de santé, participer à réduire des émissions de GES et améliorer la capacité d’adaptation (degré
de confiance élevé). La promotion d’une alimentation saine, conforme aux directives de santé publique, peut orienter la demande
alimentaire et favoriser une gestion plus durable des terres et l’atteinte d’une bonne part des objectifs de développement durable
(degré de confiance élevé). {3.4.2, 4.7.2, 5.1, 5.7, 6.3, 6.4}
C.3 Tenir compte des co-bénéfices et des compromis lors de l’élaboration de politiques alimentaires et concernant le secteur
des terres peut permettre de surmonter certains obstacles à leur mise en oeuvre (degré de confiance moyen). Une
gouvernance à plusieurs niveaux, hybride et intersectorielle renforcée, ainsi que des politiques élaborées et adoptées
de manière itérative, cohérente, adaptative et flexible, peuvent maximiser les co-bénéfices et minimiser les compromis ;
en effet, les décisions en matière de gestion des terres sont prises depuis le niveau de la ferme jusqu’au niveau national,
et les politiques climatiques ainsi que les politiques concernant le secteur des terres sont souvent structurées à travers
de multiples secteurs, ministères et organismes (degré de confiance élevé). {Figure RID.3 ; 4.8.5, 4.9, 5.6, 6.4, 7.3, 7.4.6,
7.4.8, 7.4.9, 7.5.6, 7.6.2}
C.3.1 Le fait d’aborder les questions relatives à la désertification, la dégradation des terres et la sécurité alimentaire de façon intégrée,
coordonnée et cohérente peut faciliter un développement résilient face au changement climatique et offrir de nombreux co-bénéfices
potentiels (degré de confiance élevé). {3.7.5, 4.8, 5.6, 5.7, 6.4, 7.2.2, 7.3.1, 7.3.4, 7.4.7, 7.4.8, 7.5.6, 7.5.5}
C.3.2 Divers obstacles techniques, biophysiques, socio-économiques, financiers et culturels peuvent freiner l’adoption de nombre d’options
de réponse basées sur l’usage des terres, tout comme l’incertitude quant aux avantages qui en découleraient (degré de confiance
élevé). Le manque d’adoption de plusieurs pratiques de gestion durable des terres résulte de l’insécurité du régime foncier, de l’accès
limité aux ressources et aux services agronomiques, de l’insuffisance et de l’inégalité des mesures d’incitation publiques et privées
et du manque de connaissances théoriques et d’expérience pratique (degré de confiance élevé). La position affichée par les pouvoirs
publics, l’application de politiques soigneusement conçues, l’intégration de l’apprentissage social et la modification des marchés
peuvent, ensemble, diminuer les obstacles à la mise en oeuvre (degré de confiance moyen). {3.6.1, 3.6.2, 5.3.5, 5.5.2, 5.6, 6.2, 6.4,
7.4, 7.5, 7.6}
C.3.3 Les secteurs des terres et de l’alimentation font face à des défis particuliers liés au morcellement des institutions, et souffrent
aussi souvent d’un manque d’engagement entre les parties prenantes à différentes échelles et de la portée trop restreinte des
objectifs politiques (degré de confiance moyen). La concertation avec d’autres secteurs, tels que la santé publique, les transports,
l’environnement, l’eau, l’énergie ou l’infrastructure, est de nature à accroître les co-bénéfices, liés par exemple à la réduction des
risques et l’amélioration de la santé (degré de confiance moyen). {5.6.3, 5.7, 6.2, 6.4.4, 7.1, 7.3, 7.4.8, 7.6.2, 7.6.3}
C.3.4 Certaines stratégies et politiques d’intervention peuvent entraîner des compromis, y compris des répercussions sociales, des
dommages aux fonctions et services des écosystèmes, une raréfaction de l’eau, ou des coûts élevés, qui ne peuvent être bien
gérés, même avec des pratiques institutionnelles exemplaires (degré de confiance moyen). Tenir compte de ces compromis peut
permettre d’éviter une maladaptation (degré de confiance moyen). L’anticipation et l’évaluation des éventuels compromis et des
lacunes sur le plan des connaissances aident à formuler des politiques fondées sur des données probantes afin de soupeser les coûts
et les avantages des réponses spécifiques pour les différentes parties prenantes (degré de confiance moyen). La gestion efficace
des compromis requiert souvent d’optimiser la participation des parties prenantes grâce à des dispositifs structurés de remontée
d’information, surtout dans les modèles à assise communautaire, de recourir à des cadres novateurs, telles la facilitation du dialogue
ou la cartographie spatialement explicite, et de mettre en place des mécanismes itératifs et adaptatifs de gestion qui permettent
l’ajustement constant de la politique aux nouveaux éléments (degré de confiance moyen). {5.3.5, 6.4.2, 6.4.4, 6.4.5, 7.5.6 ; encadré
thématique 13 du chapitre 7}
C.4 L’efficacité du processus décisionnel et de la gouvernance est renforcée quand les parties prenantes locales (notamment
en intégrant ceux qui sont les plus vulnérables au changement climatique, comme les populations autochtones et locales,
les femmes, les personnes démunies et marginalisées) participent au choix, à l’évaluation, à la mise en oeuvre et au suivi
des instruments de politiques visant l’atténuation et l’adaptation au changement climatique (degré de confiance élevé).
L’intégration intersectorielle et à plusieurs échelles renforce les possibilités d’optimiser les co-bénéfices et de minimiser
les compromis (degré de confiance moyen). {1.4, 3.1, 3.6, 3.7, 4.8, 4.9, 5.1.3, encadré 5.1, 7.4, 7.6}
31
RID
Résumé à l’intention des décideurs
C.4.1 Une mise en oeuvre réussie de pratiques de gestion durable des terres exige la prise en compte des conditions environnementales et
socio-économiques locales (degré de confiance très élevé). Une gestion durable des terres dans le contexte du changement climatique
est généralement favorisée par la participation de toutes les parties prenantes pertinentes pour identifier les pressions et les impacts
liés à l’usage des terres (comme le déclin de la biodiversité, la perte de sol, la surexploitation des eaux souterraines, la perte d’habitats,
le changement d’usage des sols en agriculture, la production vivrière et forestière), comme pour prévenir et réduire la dégradation des
terres, et restaurer les terres déjà dégradées (degré de confiance moyen). {1.4.1, 4.1.6, 4.8.7, 5.2.5, 7.2.4, 7.6.2, 7.6.4}
C.4.2 Une gestion durable des terres peut être appuyée par la mise en oeuvre d’approches participatives inclusives pour la mesure, la
vérification et la communication de la performance des instruments politiques (degré de confiance moyen). L’implication des parties
prenantes dans le choix des indicateurs, la collecte de données climatiques, la modélisation de l’usage et l’évolution des terres et
l’aménagement du territoire permet des médiations et facilite l’aménagement intégré des paysages et le choix de politiques (degré
de confiance moyen). {3.7.5, 5.7.4, 7.4.1, 7.4.4, 7.5.3, 7.5.4, 7.5.5, 7.6.4, 7.6.6}
C.4.3 Les pratiques agricoles qui intègrent les savoirs autochtones et locaux peuvent contribuer à surmonter les défis croisés que posent le
changement climatique, la sécurité alimentaire, la sauvegarde de la biodiversité, et la lutte contre la désertification et la dégradation
des terres (degré de confiance élevé). Une action concertée de tout un éventail d’acteurs, comprenant les entreprises, les producteurs,
les consommateurs, les responsables de la gestion des terres et les décideurs, en partenariat avec les populations autochtones et
locales, peut mettre en place les conditions propices à l’adoption des options de réponse (degré de confiance élevé) {3.1.3, 3.6.1,
3.6.2, 4.8.2, 5.5.1, 5.6.4, 5.7.1, 5.7.4, 6.2, 7.3, 7.4.6, 7.6.4}
C.4.4 L’autonomisation des femmes peut apporter des synergies et des co-bénéfices sur le plan de la sécurité alimentaire des ménages
et de la gestion durable des terres (degré de confiance élevé). Du fait de la vulnérabilité disproportionnée des femmes face aux
impacts du changement climatique, leur inclusion dans la gestion des terres et le régime foncier est indispensable. Les politiques qui
peuvent avoir des répercussions sur les droits fonciers et faciliter la participation des femmes à la gestion durable des terres incluent
des dispositifs de transfert financier à leur profit dans les programmes de lutte contre la pauvreté, des investissement dans la santé,
l’éducation, la formation et le renforcement des capacités pour les femmes, des prêts subventionnés et une diffusion de l’information
sur ces programmes par le biais des organisations communautaires de femmes existantes (degré de confiance moyen). {1.4.1, 4.8.2,
5.1.3, encadré 5.1, encadré thématique 11 du chapitre 7}.
32
RID
Résumé à l’intention des décideurs
-10
10
7.5
5
2.5
0
-2.5
-5
-7.5
-10
10
7.5
5
2.5
0
-2.5
-5
-7.5
-10
10
7.5
5
2.5
0
-2.5
-5
-7.5
2010 2025 2050 2075 2100 2010 2025 2050 2075 2100 2010 2025 2050 2075 2100
C
P
NL
BC
F
C
P
NL
BC
C
P
NL
BC
F
F
A. Priorité à la soutenabilité (SSP1)
La gestion durable des terres, l’intensification
de l’agriculture et les modes de production et
de consommation réduisent le besoin en terres
agricoles, malgré la hausse de la
consommation de nourriture par habitant. Ces
terres peuvent être a ectées au reboisement,
au boisement et à la production de bioénergie.
B. Trajectoire intermédiaire (SSP2)
L’évolution sociétale et les progrès
technologiques suivent les tendances historiques.
La demande en terres pour l’implantation de
mesures d’atténuation comme par exemple la
production de bioénergie, le ralentissement de la
déforestation ou le boisement, conduit à une
réduction des superficies de terres agricoles
disponibles pour les cultures vivrières,
fourragères et les fibres textiles.
Le développement socio-économique et la gestion des terres ont une incidence sur l’évolution du système foncier, y compris sur la proportion relative de
TERRES CULTIVEES, de PATURAGES, de TERRES AFFECTEES A LA BIOENERGIE, de FORETS et de TERRES NATURELLES. Les courbes indiquent la valeur
médiane obtenue avec des modèles d’évaluation intégrée pour trois trajectoires d’évolution socio-économique (SSP1, SSP2 et SSP5 pour le scénario
RCP1.9) ; les zones colorées correspondent à la plage des résultats des modèles. À noter que les trajectoires illustrent les e ets de l’atténuation du
changement climatique mais ne tiennent pas compte des e ets induits par l’adaptation ni des impacts du changement climatique.
A. Trajectoires mettant en relation le développement socio-économique, les mesures d’atténuation et les terres émergées
C. Forte consommation de ressources (SSP5)
Les modes de production et de consommation
très intensifs en ressources induisent des
niveaux élevés d’émissions. L’atténuation est
axée sur les solutions technologiques, dont un
large recours à la bioénergie avec ou sans
capture et stockage du dioxyde de carbone.
L’intensification et la compétition entre les
usages des terres contribuent à un déclin des
superficies agricoles.
TERRES CULTIVEES PATURAGES TERRES AFFECTEES A LA BIOENERGIE FORETS TERRES NATURELLES
SSP1 Priorité à la soutenabilité
Évolution des superficies par rapport à 2010 (1 000 000 km2)
SSP2 Trajectoire intermédiaire
Évolution des superficies par rapport à 2010 (1 000 000 km2)
SSP5 Forte consommation de ressources
Évolution des superficies par rapport à 2010 (1 000 000 km2)
• • • • •
33
RID
Résumé à l’intention des décideurs
SSP1
Évolution des pâturages
par rapport à 2010
(1 000 000 km2)
Évolution des forêts par
rapport à 2010
(1 000 000 km2)
Évolution des terres
cultivées par rapport à
2010 (1 000 000 km2)
Évolution des terres aectées
à la bioénergie par rapport à
2010 (1 000 000 km2)
Évolution des terres
naturelles par rapport
à 2010 (1 000 000 km2)
B. Évolution de l’usage des terres et de l’occupation des sols dans les trajectoires SSP
0,5 ( -4,9 , 1 )
0 ( -7,3 , 7,1 )
-0,9 ( -2,2 , 1,5 )
0,2 ( -3,5 , 1,1 )
0,5 ( -1 , 1,7 )
1,8 ( -1,7 , 6 )
0,3 ( -1,1 , 1,8 )
3,3 ( -0,3 , 5,9 )
5/5
5/5
5/5
5/5
2,1 ( 0,9 , 5 )
4,3 ( 1,5 , 7,2 )
1,3 ( 0,4 , 1,9 )
5,1 ( 1,6 , 6,3 )
0,8 ( 0,5 , 1,3 )
1,9 ( 1,4 , 3,7 )
0,5 ( 0,2 , 1,4 )
1,8 ( 1,4 , 2,4 )
RCP1.9 en 2050
2100
RCP2.6 en 2050
2100
RCP4.5 en 2050
2100
Niv. base en 2050
2100
-1,2 ( -4,6 , -0,3 )
-5,2 ( -7,6 , -1,8 )
-1 ( -4,7 , 1 )
-3,2 ( -7,7 , -1,8 )
0,1 ( -3,2 , 1,5 )
-2,3 ( -6,4 , -1,6 )
0,2 ( -1,6 , 1,9 )
-1,5 ( -5,7 , -0,9 )
3,4 ( -0,1 , 9,4 )
7,5 ( 0,4 , 15,8 )
2,6 ( -0,1 , 8,4 )
6,6 ( -0,1 , 10,5 )
0,6 ( -0,7 , 4,2 )
3,9 ( 0,2 , 8,8 )
-0,1 ( -0,8 , 1,1 )
0,9 ( 0,3 , 3 )
-4,1 ( -5,6 , -2,5 )
-6,5 ( -12,2 , -4,8 )
-3 ( -4 , -2,4 )
-5,5 ( -9,9 , -4,2 )
-2,4 ( -3,3 , -0,9 )
-4,6 ( -7,3 , -2,7 )
-1,5 ( -2,9 , -0,2 )
-2,1 ( -7 , 0 )
Indicateurs
quantitatifs pour
les SSP
Nombre de
modèles
inclus*
SSP2
-2,2 ( -7 , 0,6 )
-2,3 ( -9,6 , 2,7 )
-3,2 ( -4,2 , 0,1 )
-5,2 ( -7,2 , 0,5 )
-2,2 ( -2,2 , 0,7 )
-3,4 ( -4,7 , 1,5 )
-1,5 ( -2,6 , -0,2 )
-2,1 ( -5,9 , 0,3 )
4/5
5/5
5/5
5/5
4,5 ( 2,1 , 7 )
6,6 ( 3,6 , 11 )
2,2 ( 1,7 , 4,7 )
6,9 ( 2,3 , 10,8 )
1,5 ( 0,1 , 2,1 )
4,1 ( 0,4 , 6,3 )
0,7 ( 0 , 1,5 )
1,2 ( 0,1 , 2,4 )
RCP1.9 en 2050
2100
RCP2.6 en 2050
2100
RCP4.5 en 2050
2100
Niv. base en 2050
2100
-1,2 ( -2 , 0,3 )
-2,9 ( -4 , 0,1 )
0,6 ( -1.9 , 1,9 )
-1,4 ( -4 , 0,8 )
1,2 ( -0.9 , 2,7 )
0,7 ( -2.6 , 3,1 )
1,3 ( 1 , 2,7 )
1,9 ( 0.8 , 2,8 )
3,4 ( -0,9 , 7 )
6,4 ( -0,8 , 9,5 )
1,6 ( -0,9 , 4,2 )
5,6 ( -0,9 , 5,9 )
-0,9 ( -2,5 , 2,9 )
-0,5 ( -3,1 , 5,9 )
-1,3 ( -2,5 , -0,4 )
-1,3 ( -2,7 , -0,2 )
-4.8 ( -6,2 , -0,4 )
-7,6 ( -11,7 , -1,3 )
-1,4 ( -3,7 , 0,4 )
-7.2 ( -8 , 0,5 )
-0,1 ( -2,5 , 1,6 )
-2,8 ( -5,3 , 1,9 )
-0.1 ( -1.2 , 1,6 )
-0,2 ( -1,9 , 2,1 )
SSP3
3/3
4/4
-
-
-
-
1,3 ( 1,3 , 2 )
4,6 ( 1,5 , 7,1 )
1 ( 0,2 , 1,5 )
1,1 ( 0,9 , 2,5 )
RCP1.9 en 2050
2100
RCP2.6 en 2050
2100
RCP4.5 en 2050
2100
Niv. base en 2050
2100
-
-
-
-
2,3 ( 1,2 , 3 )
3,4 ( 1,9 , 4,5 )
2,5 ( 1,5 , 3 )
5,1 ( 3,8 , 6,1 )
-
-
-
-
-2,4 ( -4 , -1 )
-3,1 ( -5,5 , -0,3 )
-2,5 ( -4 , -1,5 )
-5,3 ( -6 , -2,6 )
-
-
-
-
2,1 ( -0,1 , 3,8 )
2 ( -2,5 , 4,4 )
2,4 ( 0,6 , 3,8 )
3,4 ( 0,9 , 6,4 )
SSP4
-
-4,5 ( -6 , -2,1 )
-5,8 ( -10,2 , -4,7 )
-2,7 ( -4,4 , -0,4 )
-2,8 ( -7,8 , -2 )
-2,8 ( -2,9 , -0,2 )
-2,4 ( -5 , -1 )
3/3
3/3
3/3
-
3,3 ( 1,5 , 4,5 )
2,5 ( 2,3 , 15,2 )
1,7 ( 1 , 1,9 )
2,7 ( 2,3 , 4,7 )
1,1 ( 0,7 , 2 )
1,7 ( 1,4 , 2,6 )
RCP1.9 en 2050
2100
RCP2.6 en 2050
2100
RCP4.5 en 2050
2100
Niv. base en 2050
2100
-
-
0,5 ( -0,1 , 0,9 )
-0,8 ( -0,8 , 1,8 )
1,1 ( -0,1 , 1,7 )
1,1 ( 0,2 , 1,2 )
1,1 ( 0,7 , 1,8 )
1,2 ( 1,2 , 1,9 )
-
-
0,7 ( -0,3 , 2,2 )
1,4 ( -1,7 , 4,1 )
-1,8 ( -2,3 , 2,1 )
-0,7 ( -2,6 , 1 )
-1,8 ( -2,3 , -1 )
-2,4 ( -2,5 , -2 )
-
-
-0,6 ( -0,7 , 0,1 )
-1,2 ( -2,5 , -0,2 )
0,8 ( -0,5 , 1,5 )
1,4 ( -1 , 1,8 )
1,5 ( -0,5 , 2,1 )
1,3 ( -1 , 4,4 )
SSP5
-1,5 ( -3,9 , 0,9 )
-0,5 ( -4,2 , 3,2 )
-3,4 ( -6,9 , 0,3 )
-4,3 ( -8,4 , 0,5 )
-2,5 ( -3,7 , 0,2 )
-4,1 ( -4,6 , 0,7 )
-0,6 ( -3,8 , 0,4 )
-0,2 ( -2,4 , 1,8 )
2/4
4/4
4/4
4/4
6,7 ( 6,2 , 7,2 )
7,6 ( 7,2 , 8 )
4,8 ( 3,8 , 5,1 )
9,1 ( 7,7 , 9,2 )
1,7 ( 0,6 , 2,9 )
4,8 ( 2 , 8 )
0,8 ( 0 , 2,1 )
1 ( 0,2 , 2,3 )
RCP1.9 en 2050
2100
RCP2.6 en 2050
2100
RCP4.5 en 2050
2100
Niv. base en 2050
2100
-1,9 ( -3,5 , -0,4 )
-3,4 ( -6,2 , -0,5 )
-2,1 ( -4 , 1 )
-3,3 ( -6,5 , -0,5 )
0,6 ( -3,3 , 1,9 )
-1 ( -5,5 , 1 )
1,5 ( -0,7 , 3,3 )
1 ( -2 , 2,5 )
3,1 ( -0,1 , 6,3 )
4,7 ( 0,1 , 9,4 )
3,9 ( -0,1 , 6,7 )
3,9 ( -0,1 , 9,3 )
-0,1 ( -1,7 , 6 )
-0,2 ( -1,4 , 9,1 )
-1,9 ( -3,4 , 0,5 )
-2,1 ( -3,4 , 1,1 )
-6,4 ( -7,7 , -5,1 )
-8,5 ( -10,7 , -6,2 )
-4,4 ( -5 , 0,2 )
-6,3 ( -9,1 , -1,4 )
-1,2 ( -2,6 , 2,3 )
-3 ( -5,2 , 2,1 )
-0,1 ( -1,5 , 2,9 )
-0,4 ( -2,4 , 2,8 )
Non réalisable dans tous les modèles évalués
* Nombre de modèles inclus / Nombre de modèles explorés. Un modèle, qui ne fournissait pas de données sur les terres, est exclu de toutes les entrées.
** Un modèle pouvait atteindre le scénario RCP1.9 avec la trajectoire SSP4, sans toutefois fournir de données sur les terres.
Non réalisable dans tous les modèles évalués
Non réalisable dans tous les modèles évalués**
-
-
-3,4 ( -4,4 , -2 )
-6,2 ( -6,8 , -5,4 )
-3 ( -4,6 , -1,7 )
-5 ( -7,1 , -4,2 )
34
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.4 Trajectoires mettant en relation le développement socio-économique, les mesures d’atténuation et les terres émergées | Les scénarios futurs
offrent un cadre pour comprendre les implications de différentes stratégies d’atténuation et de conditions socio-économiques sur les terres émergées. Les trajectoires communes
d’évolution socio-économique (SSPs) couvrent une palette d’hypothèses très différentes (encadré RID.1). Elles sont conjuguées aux trajectoires représentatives de concentration
(RCP)36, qui sous-tendent différents niveaux d’atténuation. La figure montre l’évolution des superficies de terres cultivées, de pâturages, de terres affectées à la bioénergie, de
forêts et d’espaces naturels par rapport à 2010. Les terres cultivées comprennent ici toutes les superficies affectées à l’alimentation humaine et animale, ainsi que d’autres terres
arables (terrains cultivés) ; elles englobent la première génération de cultures bioénergétiques non forestières (maïs et canne à sucre pour l’éthanol, soja pour le biodiésel, etc.),
mais excluent la deuxième génération. Le terme pâturage inclut ici toutes les catégories de la définition de la FAO des « prairies et pâturages permanents », et pas uniquement les
pâturages extensifs de grande qualité. Les terres affectées à la bioénergie comprennent les superficies occupées par la deuxième génération de cultures énergétiques (par exemple
des herbacées vivaces comme le panic érigé et le miscanthus, les essences ligneuses à croissance rapide). Sont incluses dans les forêts les superficies gérées et non gérées. Les
espaces naturels comprennent les autres types d’herbages, les savanes et les zones arbustives. Partie A : Résultats simulés par les modèles d’évaluation intégrée37 (IAMs) pour
les trajectoires SSP1, SSP2 et SSP5 dans les conditions d’émission du scénario RCP1.938. Pour chaque trajectoire, les zones colorées indiquent la plage des résultats de tous les
modèles IAMs ; la courbe illustre la valeur médiane. Pour le scénario RCP1.9, les trajectoires SSP1, SSP2 et SSP5 incluent respectivement les résultats de cinq, quatre et deux IAMs.
Partie B : L’évolution de l’usage et de l’occupation des terres est représentée pour diverses combinaisons de SSP et RCP, et montre la médiane multi-modèle et leur gamme de
variation (min., max.). {Encadré RID.1, 1.3.2, encadré thématique 1 du chapitre 1, 2.7.2, encadré thématique 9 du chapitre 6, 6.1, 6.4.4, 7.4.2, 7.4.4, 7.4.5, 7.4.6, 7.4.7, 7.4.8,
7.5.3, 7.5.6 ; encadré thématique 9 du chapitre 6}
36 Les scénarios RCP comprennent des séries temporelles d’émissions et de concentrations de l’ensemble des gaz à effet de serre, aérosols et gaz chimiquement actifs, et celles
concernant l’évolution de l’utilisation des terres et de la couverture des sols.
37 Un modèle d’évaluation intégrée réunit dans un même cadre des connaissances issues de deux domaines ou plus. Dans la figure, ce type de modèle sert à évaluer les liens
entre le développement économique, social et technologique et l’évolution du système climatique.
38 Les trajectoires RCP1.9 évaluées dans le rapport ont 66 % de chance de limiter le réchauffement à 1,5 °C en 2100, mais certaines comportent un dépassement temporaire
(>0,1 °C) pendant le XXIe siècle.
35
RID
Résumé à l’intention des décideurs
D. L’action à court terme
D.1 Des actions peuvent être prises à court terme, sur la base des connaissances actuelles, pour lutter contre la désertification
et la dégradation des terres et améliorer la sécurité alimentaire, tout en favorisant des interventions à plus long terme qui
permettent l’adaptation au changement climatique et l’atténuation. Ceci inclut des actions pour renforcer les capacités
individuelles et institutionnelles, accélérer le transfert de connaissances, renforcer le transfert et le déploiement de
technologies, favoriser des mécanismes financiers, mettre en place des systèmes d’alerte précoce, procéder à la gestion
des risques et remédier aux lacunes sur le plan de la mise en oeuvre et de la transposition à plus grande échelle (degré
de confiance élevé). {3.6.1, 3.6.2, 3.7.2, 4.8, 5.3.3, 5.5, 5.6.4, 5.7, 6.2, 6.4, 7.3, 7.4.9, 7.6 ; encadré thématique 10 du
chapitre 7}
D.1.1 Le renforcement à court terme de capacités, de transfert et de déploiement de technologies, et la facilitation de mécanismes financiers
peuvent renforcer l’adaptation et l’atténuation dans le secteur des terres. Le transfert de connaissances et de technologies peut aider
à renforcer l’utilisation durable des ressources naturelles pour la sécurité alimentaire dans le contexte du changement climatique
(degré de confiance moyen). La sensibilisation, le renforcement de capacités et l’éducation et la formation aux pratiques de gestion
durable des terres, les services de conseil et de vulgarisation dans le domaine agricole, et l’élargissement de l’accès aux services
agricoles pour les producteurs et les utilisateurs des terres, peuvent être efficaces pour combattre la dégradation des terres (degré de
confiance moyen). {3.1, 5.7.4, 7.2, 7.3.4, 7.5.4}
D.1.2 La mesure et le suivi des changements d’usage des terres, y compris la dégradation des terres et la désertification, s’appuient sur
une utilisation élargie des nouvelles technologies d’information et de communication (applications de téléphonie mobile, services
virtuels, capteurs au sol, imageries par drone, etc.), l’utilisation de services climatiques, et les informations climatiques et foncières
concernant les ressources terrestres issues de la télédétection (degré de confiance moyen). Les systèmes d’alerte précoce en cas de
phénomènes météorologiques ou climatiques extrêmes jouent un rôle essentiel pour protéger les personnes et les biens et pour
améliorer la gestion et la réduction des risques de catastrophe (degré de confiance élevé). Les prévisions saisonnières et les systèmes
d’alerte précoce sont essentiels pour la sécurité alimentaire (famine) et pour le suivi de la biodiversité, y compris les ravageurs et les
maladies, ainsi que pour la gestion adaptative des risques climatiques (degré de confiance élevé). Il est très rentable d’investir dans
les capacités humaines et institutionnelles. Ces investissements comprennent l’accès aux systèmes d’observation et d’alerte précoce
ainsi qu’aux autres services issus des systèmes d’observation hydrométéorologique in situ et par télédétection, des observations de
terrain, des inventaires et des enquêtes, et une utilisation étendue des technologies numériques (degré de confiance élevé). {1.2,
3.6.2, 4.2.2, 4.2.4, 5.3.1, 5.3.6, 6.4, 7.3.4, 7.4.3, 7.5.4, 7.5.5, 7.6.4 ; encadré thématique 5 du chapitre 3}
D.1.3 Aborder la gestion des terres sous l’angle de la gestion des risques spécifiques peut jouer un rôle important dans l’adaptation par
des approches à l’échelle du paysage, par le contrôle biologique des épidémies de ravageurs et de maladies et par l’amélioration des
mécanismes de partage et de transfert des risques (degré de confiance élevé). Mettre à disposition les informations sur les risques
liés au climat peut renforcer les compétences des gestionnaires des terres et permettre la prise de décisions au moment opportun
(degré de confiance élevé). {5.3.2, 5.3.5, 5.6.2, 5.6.3 ; encadré thématique 6 du chapitre 5 ; 5.6.5, 5.7.1, 5.7.2, 7.2.4}
D.1.4 La gestion durable des terres peut être améliorée en augmentant la disponibilité et l’accessibilité des données et informations
relatives à l’efficacité, aux co-bénéfices et aux risques associés aux nouvelles options de réponse, et en augmentant l’efficacité de
l’utilisation des terres (degré de confiance élevé). Certaines options de réponse (par exemple, une meilleure gestion du carbone du
sol) n’ont été mises en oeuvre qu’à petite échelle sur des installations de démonstration et il reste de nombreuses lacunes et défis
en ce qui concerne les connaissances, le financement et les institutions permettant une mise en oeuvre à plus grande échelle et le
déploiement généralisé de ces options (degré de confiance moyen). {4.8, 5.5.1, 5.5.2, 5.6.1, 5.6.5, 5.7.5, 6.2, 6.4,}
D.2 Les actions à court terme permettant d’agir en matière d’adaptation au changement climatique et d’atténuation, de
lutte contre la désertification et la dégradation des terres, et d’amélioration de la sécurité alimentaire peuvent générer
des co-bénéfices sociaux, écologiques, économiques et en matière de développement (degré de confiance élevé). Ces
co-bénéfices peuvent contribuer à l’éradication de la pauvreté et à une plus grande résilience des moyens de subsistance
pour les populations vulnérables (degré de confiance élevé). {3.4.2, 5.7, 7.5}
D.2.1 Les mesures à court terme pour promouvoir la gestion durable des terres aideront à diminuer les vulnérabilités liées aux terres et
à l’alimentation, et permettront de créer des moyens de subsistance plus résilients, et aussi de réduire la dégradation des terres,
la désertification, et la perte de biodiversité (degré de confiance élevé). Des synergies existent entre la gestion durable des terres,
les efforts d’éradication de la pauvreté, l’accès aux marchés, les mécanismes non marchands et l’élimination des pratiques peu
productives. Maximiser ces synergies peut aboutir à des co-bénéfices d’adaptation, d’atténuation et de développement en préservant
les fonctions et les services des écosystèmes (degré de confiance moyen). {3.4.2, 3.6.3, tableau 4.2, 4.7, 4.9, 4.10, 5.6, 5.7, 7.3, 7.4,
7.5, 7.6 ; encadré thématique 12 du chapitre 7}
D.2.2 Les investissements dans la restauration des terres peuvent entraîner des avantages à l’échelle mondiale et, dans les zones arides,
peuvent avoir un ratio bénéfice-coût de trois à six pour ce qui est de la valeur économique estimée des services écosystémiques
restaurés (degré de confiance moyen). La plupart des pratiques et technologies de gestion durable des terres sont rentables au
36
RID
Résumé à l’intention des décideurs
bout de trois à dix ans (degré de confiance moyen). Bien qu’elles puissent nécessiter des investissements initiaux, les actions visant
à assurer la gestion durable des terres peuvent améliorer le rendement des cultures et la valeur économique des pâturages. Les
mesures de restauration et de remise en état des terres améliorent les systèmes de subsistance et procurent à la fois des rendements
économiques positifs à court terme et des bénéfices à plus long terme en matière d’adaptation et d’atténuation, de biodiversité et
des fonctions et services écosystémiques renforcés (degré de confiance élevé). {3.6.1, 3.6.3, 4.8.1, 7.2.4, 7.2.3, 7.3.1, 7.4.6, encadré
thématique 10 du chapitre 7}
D.2.3 Les investissements initiaux dans les pratiques et les technologies de gestion durable des terres peuvent varier de de 20 à 5 000 dollars
américains par hectare, la médiane se situant aux alentours de 500 dollars américains par hectare. Le soutien des gouvernements et
l’amélioration de l’accès au crédit peuvent aider à surmonter les obstacles à leur adoption, notamment ceux auxquels sont confrontés
les petits exploitants pauvres (degré de confiance élevé). Des changements à court terme vers des habitudes alimentaires équilibrées
(voir B6.2) peuvent réduire les pressions exercées sur les terres et procurer des avantages importants pour la santé en améliorant la
nutrition (degré de confiance moyen). {3.6.3, 4.8, 5.3, 5.5, 5.6, 5.7, 6.4, 7.4.7, 7.5.5 ; encadré thématique 9 du chapitre 6}
D.3 Des réductions rapides des émissions anthropiques de GES dans tous les secteurs suivant des trajectoires d’atténuation
ambitieuses réduisent les impacts négatifs du changement climatique sur les écosystèmes terrestres et sur les systèmes
alimentaires (degré de confiance moyen). Retarder le déploiement des options d’atténuation et d’adaptation dans
l’ensemble des secteurs conduit à des impacts de plus en plus négatifs sur les terres et réduit les perspectives de
développement durable (degré de confiance moyen). {Encadré RID.1, figure RID.2, 2.5, 2.7, 5.2, 6.2, 6.4, 7.2, 7.3.1, 7.4.7,
7.4.8, 7.5.6 ; encadré thématique 9 du chapitre 6, encadré thématique 10 du chapitre 7}
D.3.1 Les retards dans la mise en place de mesures dans tous secteurs accroît la nécessité de déployer à grande échelle des options
d’adaptation et d’atténuation, et peut entraîner une diminution du potentiel offert par l’éventail de ces options dans la plupart des
régions du monde et limiter leur efficacité actuelle et future (degré de confiance élevé). Agir sans tarder permettrait au contraire
d’éviter ou de réduire les risques ou les pertes et de générer des avantages pour les sociétés (degré de confiance moyen). Une action
rapide pour l’atténuation et l’adaptation, harmonisée avec une gestion durable des terres et avec les objectifs de développement
durable pourrait, selon la région, réduire les risques que représentent pour des millions de personnes les extrêmes climatiques, la
désertification, la dégradation des terres, l’insécurité alimentaire et l’insécurité des moyens de subsistance (degré de confiance
élevé). {1.3.5, 3.4.2, 3.5.2, 4.1.6, 4.7.1, 4.7.2, 5.2.3, 5.3.1, 6.3, 6.5, 7.3.1}
D.3.2 Dans les scénarios d’évolution future, le report des réductions d’émission de GES implique des compromis qui entraînent des coûts et
des risques significativement plus élevés au fur et à mesure que le niveau de réchauffement augmente (degré de confiance moyen).
Le potentiel offert par certaines options de réponse, telle l’augmentation de la teneur en carbone organique des sols, diminue à
mesure que s’intensifie le changement climatique, les sols étant moins capables d’agir comme des puits pour la séquestration
du carbone quand la température est plus élevée (degré de confiance élevé). Tout retard dans l’évitement ou la réduction de la
dégradation des terres et dans la promotion de la restauration des écosystèmes risque d’avoir des impacts à long terme, y compris
un déclin rapide de la productivité de l’agriculture et des pâturages, la dégradation du pergélisol et des difficultés à réhumidifier les
tourbières (degré de confiance moyen). {1.3.1, 3.6.2, 4.8, 4.9, 4.9.1, 5.5.2, 6.3, 6.4, 7.2, 7.3 ; encadré thématique 10 du chapitre 7}
D.3.3 Le report des réductions d’émissions de GES dans tous les secteurs implique des compromis, y compris la perte irréversible de fonctions
et de services des écosystèmes terrestres essentiels pour l’alimentation, la santé, l’habitabilité des lieux de vie et la production,
entraînant des impacts économiques de plus en plus importants dans un grand nombre de pays situés dans de nombreuses régions
du monde (degré de confiance élevé). Retarder l’action, comme le supposent les scénarios d’émissions élevées, pourrait conduire
à des impacts irréversibles sur certains écosystèmes, ce qui, à plus long terme, pourrait entraîner des émissions supplémentaires
considérables de GES par ces écosystèmes, accélérant ainsi le réchauffement planétaire (degré de confiance moyen). {1.3.1, 2.5.3,
2.7, 3.6.2, 4.9, 4.10.1, 5.4.2.4, 6.3, 6.4, 7.2, 7.3 ; encadré thématique 9 du chapitre 6, encadré thématique 10 du chapitre 7}
GT I GT II
L’océan et la cryosphère dans le
contexte du changement climatique
Rapport spécial du Groupe d’experts intergouvernemental
sur l’évolution du climat
Résumé à l’intention des décideurs
L’océan et la cryosphère
dans le contexte du
changement climatique
Rapport spécial du Groupe d’experts intergouvernemental
sur l’évolution du climat
Résumé à l’intention des décideurs
Publié sous la direction de
Hans-Otto Pörtner Debra C. Roberts
Coprésident du Groupe de travail II du GIEC Coprésidente du Groupe de travail II du GIEC
Valérie Masson-Delmotte Panmao Zhai
Coprésidente du Groupe de travail I du GIEC Coprésident du Groupe de travail I du GIEC
Melinda Tignor Elvira Poloczanska Katja Mintenbeck
Cheffe de l’Unité d’appui Conseillère scientifique auprès Directrice scientifique
technique du Groupe de des coprésidents et de l’Unité
travail II du GIEC d’appui technique du Groupe de travail II
Andrés Alegría Maike Nicolai Andrew Okem
Graphiste Chargée de communication Administrateur scientifique
Jan Petzold Bardhyl Rama Nora M. Weyer
Administrateur scientifique Directeur des opérations Administratrice scientifique
Unité d’appui technique du Groupe de travail II
Première et quatrième de couverture : illustrations et mise en page de Stefanie Langsdorf
© 2019 Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Imprimé en juin 2020 par le GIEC, Suisse. Il est possible de se procurer des exemplaires électroniques du présent Résumé à l'intention des décideurs sur le site
Web du GIEC (www.ipcc.ch).
ISBN 978-92-9169-255-2
Résumé à l’intention
des décideurs
RID
1
Résumé à l’intention
des décideurs
Rédaction :
Nerilie Abram (Australie), Carolina Adler (Suisse/Australie), Nathaniel L. Bindoff (Australie), Lijing Cheng
(Chine), So-Min Cheong (République de Corée), William W. L. Cheung (Canada), Matthew Collins (Royaume-
Uni), Chris Derksen (Canada), Alexey Ekaykin (Fédération de Russie), Thomas Frölicher (Suisse), Matthias
Garschagen (Allemagne), Jean-Pierre Gattuso (France), Bruce Glavovic (Nouvelle-Zélande), Stephan Gruber
(Canada/Allemagne), Valeria Guinder (Argentine), Robert Hallberg (États-Unis d’Amérique), Sherilee Harper
(Canada), Nathalie Hilmi (Monaco/France), Jochen Hinkel (Allemagne), Yukiko Hirabayashi (Japon), Regine
Hock (États-Unis d’Amérique), Anne Hollowed (États-Unis d’Amérique), Helene Jacot Des Combes (Fidji),
James Kairo (Kenya), Alexandre K. Magnan (France), Valérie Masson-Delmotte (France), J.B. Robin Matthews
(Royaume-Uni), Kathleen McInnes (Australie), Michael Meredith (Royaume-Uni), Katja Mintenbeck
(Allemagne), Samuel Morin (France), Andrew Okem (Afrique du Sud/Nigéria), Michael Oppenheimer (États-
Unis d’Amérique), Ben Orlove (États-Unis d’Amérique), Jan Petzold (Allemagne), Anna Pirani (Italie), Elvira
Poloczanska (Royaume-Uni/Australie), Hans-Otto Pörtner (Allemagne), Anjal Prakash (Népal/Inde), Golam
Rasul (Népal), Evelia Rivera-Arriaga (Mexique), Debra C. Roberts (Afrique du Sud), Edward A.G. Schuur
(États-Unis d’Amérique), Zita Sebesvari (Hongrie/Allemagne), Martin Sommerkorn (Norvège/Allemagne),
Michael Sutherland (Trinité-et-Tobago), Alessandro Tagliabue (Royaume-Uni), Roderik Van De Wal (Pays-Bas),
Phil Williamson (Royaume-Uni), Rong Yu (Chine), Panmao Zhai (Chine)
Collaboration à la rédaction :
Andrés Alegria (Honduras), Robert M. DeConto (États-Unis d’Amérique), Andreas Fischlin (Suisse), Shengping
He (Norvège/Chine), Miriam Jackson (Norvège), Martin Künsting (Allemagne), Erwin Lambert (Pays-Bas),
Pierre-Marie Lefeuvre (Norvège/France), Alexander Milner (Royaume-Uni), Jess Melbourne-Thomas
(Australie), Benoit Meyssignac (France), Maike Nicolai (Allemagne), Hamish Pritchard (Royaume-Uni), Heidi
Steltzer (États-Unis d’Amérique), Nora M. Weyer (Allemagne)
Résumé à référencer comme suit :
GIEC, 2019 : Résumé à l’intention des décideurs, Rapport spécial du GIEC sur l’océan et la cryosphère dans le contexte
du changement climatique [sous la direction de H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E.
Poloczanska, K. Mintenbeck, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama et N. M. Weyer], sous presse.
2
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Introduction
Le Rapport spécial sur l’océan et la cryosphère1 dans le contexte du changement climatique fait suite à la décision prise en 2016 par le
Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC) de publier trois rapports spéciaux dans le cadre de son sixième
cycle d’évaluation2. En évaluant les publications scientifiques récentes3, ce rapport4 répond aux propositions thématiques issues des
gouvernements et des observateurs. Ce rapport fait suite à deux autres rapports spéciaux du GIEC, l’un sur le réchauffement planétaire de
1,5 °C, l’autre sur le changement climatique et les terres émergées5, et au rapport sur l’évaluation mondiale de la biodiversité et des services
écosystémiques produit par la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques
(IPBES).
Ce Résumé à l’intention des décideurs (RID) synthétise les principales conclusions du rapport, et est organisé en trois parties : les observations
des changements et impacts (RID.A), les projections de changements et risques futurs (RID.B) et la mise en oeuvre des réponses aux
changements dans l’océan et la cryosphère (RID.C). Pour en faciliter la lecture, des pictogrammes indiquent où trouver chaque type de
contenu. Le degré de confiance attaché aux différentes conclusions est précisé à l’aide du langage calibré du GIEC6 et les éléments
scientifiques sous-jacents à chaque conclusion se trouvent dans les sections du rapport indiquées en référence.
Signification des pictogrammes
Océan
Littoraux et élévation du
niveau de la mer
Régions polaires
Cryosphère de haute
montagne
1 La cryosphère, telle que définie dans le présent rapport (Voir Annexe I : Glossaire), représente les composantes du système Terre à l’état gelé, situées
sur et sous la surface des terres émergées et à la surface de l’océan : manteau neigeux, glaciers, calottes glaciaires, plates-formes de glace, icebergs,
glace de mer (banquise), glace de lac et de rivière, pergélisol, sol gelé saisonnier, etc.
2 Décision prise lors de la 43e session plénière du GIEC tenue à Nairobi, Kenya, du 11 au 13 avril 2016.
3 Dates limites de publication : 15 octobre 2018 pour la soumission de manuscrits, 15 mai 2019 pour l’acceptation de publication.
4 Ce rapport est produit sous la direction scientifique du Groupe de travail I et du Groupe de travail II. Conformément à la structure approuvée de ce
rapport, l’évaluation ne porte pas sur les options d’atténuation (Groupe de travail III), à l’exception du potentiel d’atténuation associé au carbone bleu
(écosystèmes côtiers).
5 Les titres complets de ces rapports sont : Réchauffement planétaire de 1,5 °C, Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement
planétaire de 1,5 °C par rapport aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de serre, dans le contexte
du renforcement de la parade mondiale au changement climatique, du développement durable et de la lutte contre la pauvreté ; Changement
climatique et terres émergées, Rapport spécial du GIEC sur le changement climatique, la désertification, la dégradation des sols, la gestion durable des
terres, la sécurité alimentaire et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres.
6 Chaque conclusion se fonde sur une évaluation des éléments probants et de la concordance s’y rapportant. Cinq qualificatifs sont utilisés pour
exprimer le degré de confiance : très faible, faible, moyen, élevé et très élevé ; le degré de confiance est indiqué en italique : par exemple degré de
confiance moyen. Les qualificatifs ci-après ont été utilisés pour indiquer la probabilité évaluée d’un résultat : quasiment certain (probabilité de 99
à 100 %), très probable (90 à 100 %), probable (66 à 100 %), à peu près aussi probable qu’improbable (33 à 66 %), improbable (0 à 33 %), très
improbable (0 à 10 %), exceptionnellement improbable (0 à 1 %). La probabilité évaluée est indiquée en italique : par exemple très probable. Cela
est conforme au cinquième Rapport d’évaluation (AR5) et aux autres rapports spéciaux du Sixième Cycle d’Evaluation (AR6). D’autres qualificatifs
peuvent également être utilisés le cas échéant : extrêmement probable (95 à 100 %), plus probable qu’improbable (> 50 à 100 %), plus improbable
que probable (0 à < 50 %) et extrêmement improbable (0 à 5 %). Enfin, ce Rapport utilise également les expressions « fourchette probable »
et « fourchette très probable » qui signifient que la probabilité évaluée d’un résultat se situe dans la fourchette de 17 à 83 % ou de 5 à 95 %.
{1.9.2, figure 1.4}
3
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Préambule | L’importance de l’océan et de la cryosphère pour les populations
humaines
7 Sont incluses dans les zones de haute montagne toutes les régions montagneuses dans lesquelles les glaciers, la neige ou le pergélisol constituent
des caractéristiques importantes du paysage. Pour une liste des régions de haute montagne abordées dans ce rapport, voir le chapitre 2. La
population présente dans ces zones est calculée sur les territoires situés à moins de 100 kilomètres d’un glacier ou d’une zone de pergélisol. {2.1}
Les projections à l’horizon 2050 indiquent l’éventail d’évolution de la population dans ces régions pour les cinq trajectoires communes d’évolution
socio-économique. {Encadré thématique 1 du chapitre 1}
8 La population des littoraux de basse altitude comprend les personnes qui habitent les zones côtières qui s’élèvent à moins de dix mètres au-dessus
du niveau de la mer, incluant les petits États insulaires, {Encadré thématique 9}. Les projections à l’horizon 2050 indiquent l’éventail d’évolution de la
population de ces régions estimée pour les cinq trajectoires socio-économiques communes. {Encadré thématique 1 du chapitre 1}.
Tous les êtres humains dépendent, directement ou indirectement, de l’océan et de la cryosphère. L’océan couvre 71 % de la
surface de la Terre et contient environ 97 % de l’eau de la planète. La cryosphère désigne les parties gelées du système Terre1.
Les glaciers et les calottes glaciaires recouvrent 10 % environ des terres émergées. L’océan et la cryosphère abritent des habitats
uniques et sont interconnectés au reste du système climatique par des échanges d’eau, d’énergie et de carbone à l’échelle
planétaire. Les projections des réactions de l’océan et de la cryosphère aux émissions passées et présentes de gaz à effet de
serre d’origine anthropique et au réchauffement planétaire en cours incluent des rétroactions climatiques, des changements
inéluctables à l’échelle de dizaines à milliers d’années, des seuils de changement abrupt et un caractère irréversible.
{Encadré 1.1, 1.2}
Les communautés qui entretiennent des rapports étroits avec les milieux côtiers, les petites îles (dont les petits États insulaires
en développement), les régions polaires et les zones de haute montagne7 sont particulièrement exposées aux changements de
l’océan et de la cryosphère tels que l’élévation du niveau de la mer, les niveaux marins extrêmes et le recul de la cryosphère.
D’autres communautés, établies plus loin du littoral, sont, elles aussi, exposées aux conséquences des changements de l’océan,
par exemple lors des phénomènes météorologiques extrêmes. À l’heure actuelle, 4 millions de personnes environ résident en
permanence dans l’Arctique, dont 10 % font partie de peuples autochtones. Les littoraux de basse altitude8 abritent quelque
680 millions de personnes (près de 10 % de la population mondiale en 2010), et devraient en accueillir plus d’un milliard
en 2050. Les petits États insulaires en développement comptent à eux seuls 65 millions d’habitants. Environ 670 millions de
personnes (près de 10 % de la population mondiale en 2010), incluant des peuples autochtones, vivent dans les régions de
haute montagne de tous les continents, hors Antarctique. Ces populations des régions de haute montagne devraient atteindre
740 à 840 millions de personnes en 2050 (soit environ 8,4 à 8,7 % de la population mondiale projetée). {1.1, 2.1, 3.1, encadré
thématique 9, figure 2.1}
Outre leurs fonctions dans le système climatique, dont l’absorption et la redistribution de la chaleur et du dioxyde de carbone
(CO2) d’origine naturelle et anthropique, et leur fonction de support aux écosystèmes, l’océan et/ou la cryosphère procurent aux
populations humaines des services tels que l’approvisionnement en nourriture et en eau, des sources d’énergie renouvelable,
des effets bénéfiques pour la santé et le bien-être, contribuent aux valeurs culturelles, au tourisme, au commerce et aux
transports. L’état de l’océan et de la cryosphère interagit avec chaque aspect de la soutenabilité sous-tendu par les objectifs de
développement durable des Nations Unies. {1.1, 1.2, 1.5}
4
RID
Résumé à l’intention des décideurs
RID.A Changements et Impacts Observés
Changements observés dans les paramètres physiques
A.1 Le réchauffement planétaire a provoqué ces dernières décennies un recul généralisé de la cryosphère :
perte de masse des calottes glaciaires et des glaciers (degré de confiance très élevé), réduction du
manteau neigeux (degré de confiance élevé), réduction de l’étendue et de l’épaisseur de la banquise
arctique (degré de confiance très élevé), et élévation de la température du pergélisol (degré de confiance
très élevé). {2.2, 3.2, 3.3, 3.4, figures RID.1, RID.2}
A.1.1 La masse des calottes glaciaires et des glaciers a diminué dans le monde entier (degré de confiance
très élevé). Entre 2006 et 2015, la calotte glaciaire du Groenland9 a perdu 278 ± 11 Gt de masse par an en moyenne (ce qui
correspond à une élévation du niveau de la mer de 0,77 ± 0,03 mm.an–1 à l’échelle du globe)10, essentiellement sous l’effet de la
fonte en surface (degré de confiance élevé). Au cours de la période 2006–2015, la perte moyenne de masse de la calotte glaciaire
de l’Antarctique s’est établie à 155 ± 19 Gt.an–1 (0,43 ± 0,05 mm.an–1), causée surtout par l’amincissement et le recul rapides
des grands glaciers émissaires qui drainent la calotte de l’Antarctique de l’Ouest (degré de confiance très élevé). Entre 2006 et
2015, les glaciers situés ailleurs qu’au Groenland et en Antarctique ont perdu de la masse à un rythme moyen de 220 ± 30 Gt.an–1
(ce qui correspond à une élévation du niveau de la mer de 0,61 ± 0,08 mm.an–1). {3.3.1, 4.2.3, Annexe 2.A, figure RID.1}
A.1.2 Dans l’Arctique, l’étendue du manteau neigeux terrestre du mois de juin a diminué de 13,4 ± 5.4 %
par décennie entre 1967 et 2018, soit une perte totale d’environ 2,5 millions de kilomètres carrés, en raison principalement de la
hausse de la température de surface de l’air (degré de confiance élevé). Ces dernières décennies, l’épaisseur, l’étendue et la durée
de présence du manteau neigeux ont diminué dans presque toutes les zones de haute montagne, notamment à basse altitude
(degré de confiance élevé). {2.2.2, 3.4.1, figure RID.1}
A.1.3 Les températures du pergélisol ont augmenté et atteint des niveaux record depuis les années 1980
(degré de confiance très élevé), dont notamment la hausse récente de 0,29 °C ± 0,12 °C entre 2007 et 2016 (moyenne mondiale
sur les régions polaires et les zones de haute montagne). Dans l’Arctique et les régions boréales, le pergélisol contient 1 460 à
1 600 Gt de carbone organique, soit près du double du carbone de l’atmosphère (degré de confiance moyen). Il y a des éléments
probants moyens et un degré de cohérence faible autour du fait que le dégel du pergélisol conduit à un flux net supplémentaire de
méthane et de CO2 depuis les régions arctiques. La fonte du pergélisol et le recul des glaciers ont diminué la stabilité des versants
de haute montagne (degré de confiance élevé). {2.2.4, 2.3.2, 3.4.1, 3.4.3, figure RID.1}
A.1.4 Il est très probable qu’entre 1979 et 2018, l’étendue de la glace de mer de l’Arctique a diminué, et ce pour
tous les mois de l’année. Il est très probable que les réductions au mois de septembre ont atteint 12,8 ± 2,3 % par décennie. Il est
probable que de telles modifications de l’étendue de la glace de mer en septembre sont sans précédent depuis mille ans au moins.
La glace de mer de l’Arctique a perdu de l’épaisseur, avec une transition concomitante vers une glace plus jeune : en superficie,
la proportion de glace pluriannuelle d’au moins cinq ans a chuté d’à peu près 90 % au cours de la période 1979–2018 (degré de
confiance très élevé). Les rétroactions induites par la diminution de l’extension estivale de la glace de mer et du manteau neigeux
terrestre de printemps ont contribué à amplifier le réchauffement dans l’Arctique (degré de confiance élevé) où la température de
l’air en surface a probablement augmenté ces deux dernières décennies de plus du double par rapport à la moyenne planétaire.
Les changements de glace de mer de l’Arctique peuvent affecter les conditions météorologiques aux latitudes moyennes (degré
de confiance moyen), mais il y a un degré de confiance faible quant à la détection d’une telle incidence sur des types de temps
spécifiques. La glace de mer de l’Antarctique ne présente aucune tendance statistiquement significative (1979–2018) en raison
de signaux régionaux contrastés et de la forte variabilité interannuelle (degré de confiance élevé). {3.2.1, 6.3.1 ; encadré 3.1 ;
encadré 3.2 ; A1.2, figures RID.1, RID.2}
9 Glaciers périphériques inclus.
10 Un volume de 360 Gt de glace correspond à une élévation du niveau moyen global de la mer de 1 mm.
■
■
111""'19' •
5
RID
Résumé à l’intention des décideurs
acidité élevée
acidité faible
Indicateurs clés, changements historiques (observés et simulés) et projections selon les scénarios RCP2.6 et RCP8.5
Changements historiques (observés) Changements historiques (simulés) Projections (RCP2.6) Projections (RCP8.5)
−1
0
1
2
3
4
5 (a) Température moyenne de l’air à la surface du globe
Changement par rapport à 1986–2005
−6
−4
−2
0
2
(i)
Teneur en oxygène de l’océan
(100–600 m de profondeur)
%
(j)
%
1950 2000 2050 2100
(l) Superficie du pergélisol de surface
année
1950 2000 2050 2100
année
ºC
%
Changements passés et futurs de l’océan et la cryosphère
Changement par rapport à 1986–2005
Changement par rapport à 1986–2005
Changement par rapport à 1986–2005
année
Étendue de la
glace de mer de
l’Arctique (septembre)
−1
0
1
2
3
4
5 (b) Température moyenne de surface de la mer
à l’échelle planétaire
ºC
Changement par rapport à 1986–2005
0 1
5
10
15
20 (c) Jours de vagues de chaleur marines
multiplication factor
Facteur de changement par rapport à 1986–2005
Facteur multiplicatif
7.8
7.9
8.0
8.1
pH
(h) pH de surface de l’océan
0
0.1
0.2
0.3
mètres
0
800
1600
2400
(d) Contenu de chaleur de l’océan
(0–2 000 m de profondeur)
1021 joules
Elévation du niveau de la mer équivalente (axe de droite)
Changement par rapport à 1986–2005
0
0.1
0.2
0.3
(e) Perte de masse de la calotte glaciaire du
Groenland
Elévation du niveau de la mer équivalente
mètres
0
0.1
0.2
0.3
(f) Perte de masse de la calotte glaciaire de
l’Antarctique
Elévation du niveau de la mer équivalente
mètres
1950 2000 2050 2100
0
0.1
0.2
0.3
(g) Perte de masse des glaciers
Elévation du niveau de la mer équivalente
mètres
année
Changement par rapport à 1986–2005
Changement par rapport à 1986–2005
Changement par rapport à 1986–2005
1950
mètres
*
*
2000 2050 2100 2150 2200 2250 2300
0
1
2
3
4
5
principaux facteurs
(m) Niveau moyen de la mer
à l’échelle planétaire
Changement par rapport à 1986–2005
−100
−50
0
50
−100
−50
0
50
100
−100
−50
0
50
(k) Étendue du manteau neigeux dans l’Arctique (juin)
%
Changement par rapport à 1986–2005
0,43 m
0,84 m
Figure RID.1 | Changements historiques observés et modélisés de l’océan et de la cryosphère depuis 195011 et changements futurs projetés selon les scénarios
d’émissions faibles (RCP2.6) et élevés (RCP8.5) de gaz à effet de serre. {Encadré RID.1}
11 Cela ne signifie pas que les changements ont commencé en 1950. Les changements de certaines variables se sont produits depuis la période pré-industrielle.
- ..
•
aim
6
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.1 (continued) : Changements présentés dans les graphiques : (a) Évolution de la température moyenne de l’air à la surface du globe, avec fourchette probable.
{Encadré RID.1, encadré thématique 1 du chapitre 1} Changements concernant l’océan, avec fourchettes très probables : (b) Évolution de la température moyenne de surface
de la mer à l’échelle planétaire {encadré 5.1, 5.2.2} ; (c) Facteur de changement du nombre de jours de vagues de chaleur marines à la surface de l’océan {6.4.1} ; (d) Évolution du
contenu de chaleur de l’océan (de 0 à 2 000 m de profondeur). Une estimation de la variation stérique du niveau de la mer est fournie sur l’axe de droite, en multipliant le contenu
de chaleur de l’océan par le coefficient de dilatation thermique moyen à l’échelle du globe (ε ≈ 0,125 m par 1024 joules)12 pour le réchauffement observé depuis 1970 {figure 5.1} ;
(h) pH de surface moyen à l’échelle du globe (sur l’échelle complète). Les tendances évaluées reposent sur des séries chronologiques d’observations en haute mer longues de plus
de quinze années {encadré 5.1, figure 5.6, 5.2.2} ; (i) Évolution de la teneur moyenne en oxygène de l’océan à l’échelle du globe (de 100 à 600 m de profondeur). Les tendances
évaluées concernent les observations couvrant la période 1970–2010 centrée sur 1996. {figure 5.8, 5.2.2} Changements concernant le niveau de la mer, avec fourchettes
probables : (m) Changement du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe. Les sections hachurées signalent une degré de confiance faible dans les projections du niveau de la
mer au-delà de 2100, les barres en 2300 correspondent aux avis formulés par les experts sur la fourchette des variations possibles du niveau de la mer {4.2.3, figure 4.2} ; (e) et
(f) Perte de masse des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique et contribution à la hausse du niveau des mers {3.3.1} ; (g) Perte de masse des glaciers et contribution
à la hausse du niveau des mers {encadré thématique 6 du chapitre 2, tableau 4.1}. Autres changements concernant la cryosphère, avec fourchettes très probables :
(j) Évolution de l’étendue de la glace de mer arctique en septembre13 {3.2.1, 3.2.2 figure 3.3} ; (k) Évolution du manteau neigeux dans l’Arctique en juin (terres émergées au nord de
60°N) {3.4.1, 3.4.2, figure 3.10} ; (l) Évolution de l’étendue du pergélisol de surface (jusqu’à trois ou quatre mètres) dans l’hémisphère Nord {3.4.1, 3.4.2, figure 3.10}. L’évaluation des
changements projetés en réponse aux scénarios intermédiaires RCP4.5 et RCP6.0 n’est pas disponible pour toutes les variables prises en compte ici ; lorsque ces informations sont disponibles,
elles se trouvent dans le rapport sous-jacent. {Pour RCP4.5, voir 2.2.2, encadré thématique 6 du chapitre 2, 3.2.2, 3.4.2, 4.2.3 ; pour RCP6.0, voir encadré thématique 1 du chapitre 1}
Encadré RID.1 | Utilisation des scénarios de changement climatique dans ce rapport
12 Le coefficient de conversion entre la dilatation moyenne de l’océan à l’échelle planétaire et l’élévation du niveau de la mer, en mètres par unité de
chaleur, varie de 10 % environ selon les modèles et il augmentera de façon systématique d’environ 10 % d’ici à 2100 pour un forçage RCP8.5, le
réchauffement de l’océan entraînant une hausse du coefficient moyen de dilatation thermique. {4.2.1, 4.2.2, 5.2.2}
13 La glace de mer antarctique n’est pas présentée ici en raison du degré de confiance faible attaché aux projections. {3.2.2}
14 Cinquième phase du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (annexe I : Glossaire).
15 Une trajectoire d’émissions plus faibles (RCP1.9), qui correspondrait à un réchauffement moindre qu’avec le RCP2.6, n’était pas prise en compte dans
les simulations du programme CMIP5.
16 Ce rapport évalue parfois les changements par rapport à la période 2006–2015. Le réchauffement survenu entre 1850–1900 et 2006–2015 a été
évalué à 0,87 °C (0,75 à 0,99 °C, fourchette probable). {Encadré thématique 1 du chapitre 1}
Dans ce rapport, l’évaluation des changements futurs s’appuie en grande partie sur les projections des modèles climatiques du
programme CMIP514 utilisant les trajectoires représentatives de concentration (RCP). Les scénarios RCP comprennent des séries
chronologiques d’émissions et de concentrations de l’ensemble des gaz à effet de serre, aérosols et gaz chimiquement actifs,
ainsi que d’évolution de l’usage des terres et du couvert végétal. Chaque RCP représente l’un des multiples scénarios possibles
conduisant à différents niveaux de réchauffement planétaire. {Annexe I : Glossaire}
Ce rapport utilise principalement les scénarios RCP2.6 et RCP8.5 pour son évaluation, compte-tenu des informations disponibles
dans les publications scientifiques. La trajectoire RCP2.6 illustre un avenir marqué par de faibles émissions de gaz à effet de serre du
fait d’efforts importants d’atténuation du changement climatique, qui se traduit dans les simulations CMIP5 par deux chances sur
trois de contenir le réchauffement planétaire sous 2°C d’ici à 210015. En revanche, le scénario RCP8.5 est un scénario d’émissions
fortes de gaz à effet de serre en l’absence de politiques destinées à lutter contre le changement climatique, conduisant à une
augmentation continue et soutenue des concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre. Parmi tous les RCP, le RCP8.5
correspond à la trajectoire d’émissions les plus élevées de gaz à effet de serre. Les chapitres du rapport principal font aussi référence
à d’autres scénarios, dont les RCP4.5 et RCP6.0, qui correspondent à des niveaux intermédiaires d’émissions de gaz à effet de serre
et conduisent à des niveaux intermédiaires de réchauffement. {Annexe I : Glossaire, encadré thématique 1 du chapitre 1}
Le tableau RID.1 fournit les estimations du réchauffement total depuis la période préindustrielle correspondant à quatre RCP
différents pour les périodes principales utilisées pour l’évaluation des évolutions futures dans ce rapport. Le réchauffement
observé entre 1850–1900 et 1986–2005 est estimé à 0,63°C (0,57 à 0,69°C, fourchette probable) d’après les observations de
la température de l’air à la surface de l’océan et des terres émergées16. De manière cohérente avec l’approche du Cinquième
Rapport d’évaluation (AR5), les changements futurs modélisés de la température moyenne de l’air à la surface du globe par
rapport à 1986–2005 sont ajoutés à ce réchauffement observé. {Encadré thématique 1 du chapitre 1}
Tableau RID.1 | Évolution projetée de la température moyenne à la surface du globe, par rapport à 1850–1900, pour deux périodes avec quatre
RCP16 {Encadré thématique 1 du chapitre 1}
Court terme : 2031–2050 Fin du siècle : 2081–2100
Scénario Moyenne (°C) Fourchette probable (ºC) Moyenne (°C) Fourchette probable (ºC)
RCP2.6 1,6 1,1 à 2,0 1,6 0,9 à 2,4
RCP4.5 1,7 1,3 à 2,2 2,5 1,7 à 3,3
RCP6.0 1,6 1,2 à 2,0 2,9 2,0 à 3,8
RCP8.5 2,0 1,5 à 2,4 4,3 3,2 à 5,4
7
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.2 Il est quasiment certain que l’océan mondial s’est réchauffé sans cesse depuis 1970 et qu’il a absorbé plus
de 90 % de l’excédent de chaleur accumulé dans le système climatique (degré de confiance élevé). Le
rythme de réchauffement de l’océan a plus que doublé depuis 1993 (probable). Il est très probable que
la fréquence des vagues de chaleur marines a doublé depuis 1982 et que leur intensité augmente (degré
de confiance très élevé). L’absorption d’une plus grande quantité de CO2 a entraîné une augmentation de
l’acidification des eaux superficielles de l’océan (quasiment certain). La teneur en oxygène entre la surface
et 1000 m de profondeur a diminué (degré de confiance moyen). {1.4, 3.2, 5.2, 6.4, 6.7, figures RID.1, RID.2}
A.2.1. Le réchauffement de l’océan mis en évidence dans le Cinquième Rapport d’évaluation s’est poursuivi.
Depuis 1993, la vitesse du réchauffement de l’océan, et donc son absorption de chaleur, a plus que doublé (probable), passant de
3,22 ± 1,61 ZJ.an–1 (0 à 700 m de profondeur) et 0,97 ± 0,64 ZJ.an–1 (700 à 2 000 m) entre 1969 et 1993, à 6,28 ± 0,48 ZJ.an–1
(0 à 700 m) et 3,86 ± 2,09 ZJ.an–1 (700 à 2 000 m) entre 1993 et 201717 ; ce phénomène est attribué au forçage anthropique (très
probable). {1.4.1, 5.2.2, tableau 5.1, figure RID.1}
A.2.2 L’océan Austral a représenté 35 à 43 % du gain total de chaleur entre 1970 et 2017 dans les premiers
2 000 m de l’océan mondial (degré de confiance élevé). Sa part a augmenté pour atteindre 45–62 % entre 2005 et 2017 (degré
de confiance élevé). L’océan profond (en-dessous de 2 000 m) s’est réchauffé depuis 1992 (probable), surtout dans l’océan
Austral. {1.4, 3.2.1, 5.2.2, tableau 5.1, figure RID.2}
A.2.3 Les événements chauds en mer ont augmenté à l’échelle planétaire. Les vagues de chaleur marines18,
définies par une température quotidienne de surface de la mer supérieure au 99e centile des valeurs locales pendant la période
1982–2016, ont doublé en fréquence et sont devenues plus longues, plus intenses et affectent des surfaces plus étendues
(très probable). Il est très probable que 84 à 90 % des vagues de chaleur marines survenues entre 2006 et 2015 sont attribuables
au réchauffement d’origine anthropique. {Tableau 6.2, 6.4 ; figures RID.1, RID.2}
A.2.4 La stratification de la densité19 des couches d’eau a augmenté dans les premiers 200 m de l’océan
depuis 1970 (très probable). Le réchauffement observé dans les couches supérieures et l’apport d’eau douce aux hautes latitudes
réduisent la densité en surface par rapport aux couches plus profondes (degré de confiance élevé) et inhibent le mélange des eaux
superficielles et des eaux plus profondes (degré de confiance élevé). La stratification dans les premiers 200 m a augmenté de
2,3 ± 0,1 % (fourchette très probable) entre les niveaux moyens de 1971–1990 et de 1998–2017. {5.2.2}
A.2.5 L’océan a absorbé 20 à 30 % (très probable) des émissions anthropiques totales de CO2 depuis les
années 1980, ce qui a accentué son acidification. Le pH de surface en haute mer a diminué de 0,017–0,027 unité pH (fourchette
très probable) par décennie depuis la fin des années 198020 et il est très probable que la baisse du pH dans les couches superficielles
soit déjà sortie de la variabilité naturelle sur plus de 95 % de la superficie de l’océan. {3.2.1 ; 5.2.2 ; encadré 5.1 ; figures RID.1,
RID.2}
17 ZJ est le symbole du zettajoule, soit 1021 joules. Il faut 5 500 ZJ environ pour réchauffer l’ensemble de l’océan de 1 °C ; 144 ZJ réchaufferaient les
premiers 100 m d’environ 1 °C.
18 Période marquée par une température de surface de la mer extrêmement élevée, d’une durée de quelques jours à plusieurs mois, qui s’étend parfois
sur des milliers de kilomètres (annexe I : Glossaire).
19 La stratification de la densité désigne, dans ce rapport, l’écart de densité entre les couches d’eau plus proches de la surface et les couches plus
profondes. Une augmentation de la stratification réduit les échanges verticaux de chaleur, de salinité, d’oxygène, de carbone et de nutriments.
20 Selon des relevés in situ longs de plus de quinze ans.
r. al
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■■
8
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.2.6 Les jeux de données couvrant la période 1970–2010 révèlent un appauvrissement en oxygène de
0,5–3,3 % (fourchette très probable) dans les premiers 1 000 m en haute mer, accompagné d’une expansion probable de 3 à 8 %
du volume des zones de minimum d’oxygène (degré de confiance moyen). La perte d’oxygène est surtout due à la stratification
accrue, à la modification de la ventilation et à la biogéochimie (degré de confiance élevé). {5.2.2 ; figures RID.1, RID.2}
A.2.7 Les observations à la fois in situ (2004–2017) et basées sur les reconstitutions de la température de
surface de la mer indiquent que la circulation méridienne de retournement en Atlantique21 a ralenti par rapport à la période
1850–1900 (degré de confiance moyen). Les données sont insuffisantes pour quantifier l’ampleur de ce ralentissement, ou pour
l’attribuer rigoureusement au forçage anthropique, faute de relevés d’observation suffisamment longs. Bien qu’une attribution
ne soit actuellement pas possible, les simulations de modèles CMIP5 prenant en compte le forçage anthropique montrent en
moyenne, pour la période 1850–2015, un ralentissement de la circulation méridienne de retournement en Atlantique. {6.7}
A.3 Le niveau moyen de la mer s’élève à l’échelle planétaire avec une accélération au cours des dernières
décennies en raison d’une perte croissante de glace des calottes glaciaires du Groenland et de
l’Antarctique (degré de confiance très élevé), en plus de la perte continue de masse des glaciers et de la
dilatation thermique de l’océan. Le renforcement des vents et des pluies lors des cyclones tropicaux et
l’augmentation des vagues extrêmes, s’ajoutant à l’élévation du niveau relatif de la mer, exacerbent les
événements de niveau marin extrême et les aléas côtiers (degré de confiance élevé). {3.3, 4.2, 6.2, 6.3, 6.8,
figures RID.1, RID.2, RID.4, RID.5}
A.3.1 L’élévation totale du niveau moyen de la mer global pour la période 1902-2015 est de 0,16 m
(0,12–0,21 m, fourchette probable). Le rythme d’élévation entre 2006 et 2015, soit 3,6 mm.an–1 (3,1–4,1 mm.an–1, fourchette
très probable), est sans précédent au cours du siècle dernier (degré de confiance élevé) et correspond à environ 2,5 fois le taux
de la période 1901–1990, soit 1,4 mm.an–1 (0,8–2,0 mm.an–1, fourchette très probable). De 2006 à 2015, l’apport cumulé des
calottes glaciaires et des glaciers a été la source principale d’élévation du niveau de la mer (1,8 mm.an–1, fourchette très probable
de 1,7–1,9 mm.an–1), excédant l’effet de la dilatation thermique des eaux océaniques (1,4 mm.an–1, fourchette très probable de
1,1–1,7 mm.an–1)22 (degré de confiance très élevé). Le forçage anthropique est la principale cause de l’élévation du niveau moyen
de la mer à l’échelle du globe depuis 1970 (degré de confiance élevé). {4.2.1, 4.2.2, figure RID.1}
A.3.2 L’élévation du niveau de la mer a accéléré (extrêmement probable) en raison de l’augmentation de la
perte combinée de glace des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique (degré de confiance très élevé). La perte de masse
de l’Antarctique a triplé sur la période 2007–2016 par rapport à la période 1997–2006. Pour le Groenland, elle a doublé sur la
même période (probable, confiance moyenne). {3.3.1 ; figures RID.1, RID.2 ; RID A1.1}
A.3.3 Une accélération de l’écoulement et du recul de la calotte Antarctique, qui a le potentiel d’élever le
niveau de la mer de plusieurs mètres en quelques siècles, est observée dans la baie de la mer d’Amundsen (Antarctique de l’Ouest)
et dans la terre de Wilkes (Antarctique de l’Est) (degré de confiance très élevé). Il est possible que ces changements marquent le
début d’une instabilité irréversible23 de la calotte glaciaire dans ces régions. L’incertitude sur le démarrage d’une instabilité de la
calotte glaciaire provient d’observations limitées, d’une représentation inadéquate de certains processus dynamiques spécifiques
des calottes glaciaires dans les modèles, et d’une compréhension limitée des interactions complexes entre l’atmosphère, l’océan et
les calottes glaciaires. {3.3.1, encadré thématique 8 du chapitre 3, 4.2.3}
A.3.4 L’élévation du niveau de la mer n’est pas uniforme partout sur la planète et varie d’une région à l’autre. Les
écarts régionaux, de ± 30 % par rapport à l’élévation moyenne globale, sont dus aux pertes de glace continentale et aux variations
du réchauffement de l’océan et de sa circulation. Les écarts par rapport à la moyenne globale peuvent être plus grands dans les zones
concernées par un mouvement vertical rapide des terres émergées, celui-ci pouvant provenir de l’effet d’activités humaines locales
(prélèvement d’eaux souterraines, par exemple). (degré de confiance élevé) {4.2.2, 5.2.2, 6.2.2, 6.3.1, 6.8.2, figure RID.2}
21 Principal système de courants dans l’Atlantique Nord et l’Atlantique Sud (annexe I : Glossaire).
22 Le total des taux d’élévation du niveau de la mer est supérieur à la somme des contributions de la cryosphère et de l’océan du fait d’incertitudes sur
l’estimation du stockage d’eau sur les terres émergées.
23 L’échelle de temps de rétablissement est de l’ordre de plusieurs siècles à plusieurs millénaires (annexe I : Glossaire).
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■■
9
RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.3.5 Les hauteurs extrêmes de vagues, qui contribuent aux niveaux marins extrêmes, à l’érosion des côtes et
aux submersions, ont augmenté d’environ 1,0 cm.an–1 et 0,8 cm.an–1 dans l’océan Austral et l’Atlantique Nord pendant la période
1985–2018 (degré de confiance moyen). Dans l’Arctique, le recul de la glace de mer a également contribué à accroître la hauteur
des vagues entre 1992 et 2014 (degré de confiance moyen). {4.2.2, 6.2, 6.3, 6.8, encadré 6.1}
A.3.6 Le changement climatique d’origine anthropique a renforcé l’intensité des précipitations (degré de
confiance moyen), la vitesse des vents (degré de confiance faible) et les épisodes de niveau marin extrême (degré de confiance élevé)
observés lors de certains cyclones tropicaux, ce qui a augmenté l’intensité d’événements extrêmes multiples et leurs conséquences
en cascade (degré de confiance élevé). Il est possible que le changement climatique d’origine anthropique ait contribué ces
dernières décennies au déplacement vers les pôles de l’intensité maximale des cyclones tropicaux dans la partie occidentale du
Pacifique Nord, en relation avec l’élargissement de la bande climatique tropicale générée par le forçage anthropique (degré de
confiance faible). Des observations récentes font apparaître, sur les dernières décennies, une hausse de la proportion annuelle de
cyclones tropicaux de catégorie 4 ou 5 dans le monde (degré de confiance faible). {6.2, tableau 6.2, 6.3, 6.8, encadré 6.1}
Impacts observés sur les écosystèmes
A.4 Les changements survenus dans la cryosphère et les effets hydrologiques qui en résultent ont affecté les
espèces et les écosystèmes terrestres et d’eau douce dans les régions polaires et de haute montagne du
fait de l’apparition de terres auparavant recouvertes de glace, la modification du manteau neigeux et le
dégel du pergélisol. Ils ont contribué à modifier les activités saisonnières, l’abondance et la répartition
d’espèces animales et végétales importantes pour leurs valeurs écologiques, culturelles et économiques,
et ont aussi affecté les perturbations écologiques et le fonctionnement des écosystèmes. (degré de
confiance élevé) {2.3.2, 2.3.3, 3.4.1, 3.4.3, encadré 3.4, figure RID.2}
A.4.1 Au cours du siècle dernier, à la faveur du recul des glaciers et de l’allongement de la saison libre de neige,
l’abondance de certaines espèces animales et végétales a augmenté, leur aire de répartition s’est déplacée et elles ont colonisé
de nouveaux secteurs (degré de confiance élevé). Conjugués au réchauffement, ces changements ont accru localement le nombre
d’espèces en haute montagne, les espèces des altitudes plus basses migrant vers les hauteurs (degré de confiance très élevé).
L’abondance de certaines espèces adaptées au froid ou tributaires de la neige a diminué, amplifiant le risque d’extinction, surtout
sur les sommets (degré de confiance élevé). Dans les régions polaires et montagneuses, beaucoup d’espèces ont modifié leurs
activités saisonnières, surtout à la fin de l’hiver et au printemps (degré de confiance élevé). {2.3.3, encadré 3.4}
A.4.2 L’augmentation des feux de forêt, le dégel abrupt du pergélisol et la modification de l’hydrologie de
l’Arctique et des zones de montagnes ont changé la fréquence et l’intensité des perturbations subies par les écosystèmes (degré
de confiance élevé). Cela inclut des impacts positifs et négatifs sur la flore et la faune comme le renne et le saumon (degré de
confiance élevé). {2.3.3, 3.4.1, 3.4.3}
A.4.3 Les observations par satellite montrent un verdissement de la toundra, signe habituel d’une hausse
de la productivité des plantes (degré de confiance élevé). Le brunissement de quelques secteurs, dans la toundra et la forêt
boréale, y indique une baisse de productivité (degré de confiance élevé). Ces changements ont affecté négativement les services
écosystémiques d’approvisionnement, de régulation et culturels, avec aussi quelques effets positifs transitoires sur les services
d’approvisionnement en haute montagne (degré de confiance moyen) et dans les régions polaires (degré de confiance élevé).
{2.3.1, 2.3.3, 3.4.1, 3.4.3, annexe I : Glossaire}
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.5 L’aire de répartition géographique et les activités saisonnières de beaucoup d’espèces marines de divers
groupes ont changé depuis environ 1950, en réaction au réchauffement de l’océan, aux changements de la
glace de mer et aux modifications biogéochimiques de leurs habitats, comme leur perte d’oxygène (degré
de confiance élevé). Cela a entraîné des changements de composition des espèces, de leur abondance,
et de la production de biomasse par les écosystèmes, de l’équateur aux pôles. Les modifications des
interactions entre espèces ont eu des répercussions en cascade sur la structure et le fonctionnement des
écosystèmes (degré de confiance moyen). Dans certains écosystèmes marins, les espèces sont affectées à
la fois par les effets de la pêche et du changement climatique (degré de confiance moyen). {3.2.3, 3.2.4,
encadré 3.4, 5.2.3, 5.3, 5.4.1, figure RID.2}
A.5.1 Depuis les années 1950, l’aire de répartition de diverses espèces marines se déplace vers les pôles
1950 à un rythme (fourchette très probable) de 52 ± 33 km par décennie pour les organismes des écosystèmes épipélagiques
(premiers 200 m de profondeur) et 29 ± 16 km par décennie pour les organismes des écosystèmes des fonds marins. La vitesse et
la direction des changements observés dans ces distributions sont déterminées par les températures locales, la teneur en oxygène
et les courants océaniques au sein de gradients de profondeur, de latitude et de longitude (degré de confiance élevé). L’expansion
de l’aire de répartition des espèces sous l’effet du réchauffement a entraîné une altération de la structure et du fonctionnement
des écosystèmes, par exemple dans l’Atlantique Nord, le Pacifique Nord-Est et l’Arctique (degré de confiance moyen). {5.2.3, 5.3.2,
5.3.6, encadré 3.4, figure RID.2}
A.5.2 Au cours des dernières décennies, la production primaire nette de l’Arctique a augmenté dans les eaux
libres de glace (degré de confiance élevé) et l’efflorescence printanière du phytoplancton y survient plus tôt du fait des changements
de glace de mer et du volume de nutriments disponibles, avec des conséquences positives ou négatives pour les écosystèmes
marins, variables selon le lieu (degré de confiance moyen). En Antarctique, ces changements sont spatialement hétérogènes et
sont liés à une évolution rapide des conditions locales, telles que le recul des glaciers et les changements de la glace de mer (degré
de confiance moyen). Les changements dans les activités saisonnières, la production et la répartition d’une partie du zooplancton
de l’Arctique et le déplacement vers le sud de la population de krill de l’Antarctique, dans l’Atlantique Sud, sont associés à des
changements environnementaux liés au climat (degré de confiance moyen). Dans les régions polaires, les oiseaux de mer et les
mammifères marins tributaires des glaces ont connu une contraction de leur habitat liée aux modifications de la glace de mer
(degré de confiance élevé) et le succès de leur recherche de nourriture a été affecté par les impacts climatiques sur la répartition de
leurs proies (degré de confiance moyen). Des effets en cascade de multiples facteurs climatiques affectant le zooplancton polaire
ont modifié la structure et la fonction du réseau trophique, la biodiversité et eu des impacts sur les pêcheries (degré de confiance
élevé). {3.2.3, 3.2.4, encadré 3.4, 5.2.3, figure RID.2}
A.5.3 Les zones de remontée d’eau profonde sur les marges Est des bassins océaniques (EBUS, Eastern Boundary
Upwelling Systems) sont parmi les écosystèmes marins les plus productifs. L’acidification et la désoxygénation progressives de
l’océan ont des impacts néfastes sur deux de ces quatre grands systèmes : le courant de Californie et le courant de Humboldt
(degré de confiance élevé). L’acidification et la baisse de la teneur en oxygène dans le système de remontée d’eau profonde du
courant de Californie ont modifié la structure de cet écosystème, avec des impacts négatifs directs sur la production de biomasse
et la composition des espèces (degré de confiance moyen). {Encadré 5.3, figure RID.2}
A.5.4 Le réchauffement de l’océan au XXe siècle et au-delà a contribué à abaisser globalement le potentiel
maximal de capture des pêcheries (degré de confiance moyen), aggravant les impacts de la surpêche sur certains stocks de poissons
(degré de confiance élevé). Dans beaucoup de régions, la diminution des stocks de poissons, coquillages et crustacés, directement
ou indirectement imputable au réchauffement planétaire et aux changements biogéochimiques, concourt déjà à faire diminuer
les captures (degré de confiance élevé). Dans certaines régions, l’évolution des conditions océaniques a favorisé l’expansion
d’habitats adéquats et/ou l’augmentation de l’abondance de quelques espèces (degré de confiance élevé). Ces changements
se sont accompagnés d’une modification de la composition des prises de pêche depuis les années 1970 dans de nombreux
écosystèmes (degré de confiance moyen). {3.2.3, 5.4.1, figure RID.2}
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
A.6 Les écosystèmes côtiers sont affectés par le réchauffement de l’océan, notamment par l’intensification
des vagues de chaleur marines, par son acidification, sa perte d’oxygène, par les intrusions salines et
l’élévation du niveau de la mer, le tout conjugué aux effets préjudiciables des activités humaines en mer
comme à terre (degré de confiance élevé). On en observe déjà les impacts sur la superficie de certains
habitats, la biodiversité ainsi que sur le fonctionnement des écosystèmes et leurs services écosystémiques
(degré de confiance élevé). {4.3.2, 4.3.3, 5.3, 5.4.1, 6.4.2, figure RID.2}
A.6.1 Les écosystèmes côtiers végétalisés protègent le littoral des tempêtes et de l’érosion tout en atténuant
les conséquences de l’élévation du niveau de la mer. Près de 50 % des zones humides côtières ont disparu au cours des derniers
100 ans, sous les effets conjugués des pressions anthropiques locales, de l’élévation du niveau de la mer, du réchauffement
planétaire et des phénomènes climatiques extrêmes (degré de confiance élevé). La végétation côtière est un important réservoir de
carbone et la disparition de ces écosystèmes est à l’origine d’un rejet actuel de 0,04–1,46 Gt de carbone par an (degré de confiance
moyen). En réaction au réchauffement, l’aire de répartition des herbiers marins et des forêts de laminaires s’étend dans les hautes
latitudes et se contracte dans les basses latitudes depuis la fin des années 1970 (degré de confiance élevé) ; dans certaines régions,
des pertes épisodiques surviennent à la suite de vagues de chaleur (degré de confiance moyen). La mortalité à grande échelle des
mangroves liée au réchauffement depuis les années 1960 a été en partie compensée par leur progression dans les marais salés
subtropicaux du fait de la hausse des températures, mais cette progression provoque la perte de zones dégagées où prolifère une
végétation herbacée, fournissant nourriture et habitat à une faune qui en dépend (degré de confiance élevé). {4.3.3, 5.3.2, 5.3.6,
5.4.1, 5.5.1, figure RID.2}
A.6.2 L’augmentation de l’intrusion d’eau salée dans les estuaires due à l’élévation du niveau de la mer a
provoqué la redistribution en amont d’espèces marines (degré de confiance moyen) et a réduit les habitats adéquats pour les
communautés estuariennes (degré de confiance moyen). La hausse des teneurs en nutriments et matière organique dans les
estuaires depuis les années 1970, due aux activités humaines intensives et à l’apport des cours d’eau, a exacerbé l’effet du
réchauffement océanique sur la respiration bactérienne, entraînant l’expansion de zones à faibles teneurs en oxygène (degré de
confiance élevé). {5.3.1}
A.6.3 Les impacts de l’élévation du niveau de la mer sur les écosystèmes côtiers comprennent la réduction
des habitats et le déplacement des espèces affectées, de même que la perte de biodiversité et de fonctionnalités des écosystèmes.
Ces impacts sont aggravés par les perturbations humaines directes et par la présence de barrières d’origine anthropique au
déplacement des zones de marais et des mangroves vers l’intérieur des terres (ce que l’on appelle la compression côtière) (degré
de confiance élevé). Selon la géomorphologie locale et l’apport en sédiments, les marais et les mangroves peuvent s’étendre
verticalement à un rythme égal ou supérieur à l’élévation actuelle du niveau de la mer (degré de confiance élevé). {4.3.2, 4.3.3,
5.3.2, 5.3.7, 5.4.1}
A.6.4 Les récifs coralliens d’eau chaude et les côtes rocheuses qui abritent surtout des organismes fixés
calcifiants (à coquille, squelette, etc.) tels les coraux, balanes et moules, sont actuellement affectés par les températures extrêmes et
l’acidification de l’océan (degré de confiance élevé). Les vagues de chaleur marines accroissent déjà la fréquence des phénomènes
de blanchissement des coraux à grande échelle (degré de confiance très élevé) et ont causé une dégradation des récifs coralliens
depuis 1997 à l’échelle globale ; si elle survient, la régénération après un tel événement est lente (plus de 15 ans) (degré de
confiance élevé). Les périodes prolongées de température ambiante élevée et de déshydratation des organismes font peser des
risques élevés sur les écosystèmes des côtes rocheuses (degré de confiance élevé). {SR1,5 ; 5.3.4, 5.3.5, 6.4.2.1, figure RID.2}
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
Partie supérieure de la colonne d’eau
Coraux
Forêts de laminaires
Côtes rocheuses
Pêcheries
Tourisme
Services d’habitat
Piégeage côtier
de carbone
Grands fonds
Benthos polaire
Zones humides côtières
Température
Oxygène
pH de l’océan
Étendue de la glace de mer
Niveau de la mer
Liés à la glace de mer
Transport/navigation
Services culturels
Changements
physiques
Gaz à effet de
Changements climatiques serre Changements de la cryosphère Attribution Attribution
Changements
physiques
Systèmes
Systèmes humains
et services
écosystémiques
Changements Écosystèmes
physiques
Systèmes humains
et services
écosystémiques
Écosystèmes
Toundra
Forêt
Agriculture
Tourisme
Infrastructures
Migrations6
Ressources en eau
Inondations
Glissements de terrain
Avalanches
Affaissement des sols
Services culturels
Lacs et étangs
Cours d’eau
Impacts régionaux observés résultant de changements de l’océan et la cryosphère
Océan
Régions de haute
montagne et régions
polaires terrestres
diminution
augmentation
augmentation
et diminution
négatif
positif
positif et
négatif
absence
d’évaluation
LÉGENDE
élevée
moyenne
faible
Degré de confiance
accordé à l'attribution
Himalaya,
plateau tibétain,
autres hautes
montagnes
d’Asie2 Caucase Scandinavie4 Alaska5
Ouest du
Canada et
des É.-U.
Arctique
Islande russe
Alpes et
Pyrénées
Andes
du Sud
Basses
latitudes3
Nouvelle-
Zélande Antarctique
Arctique
canadien
et
Groenland
2 incluant : Hindou Kouch , Karakoram, Henduan Shan, Tien Shan, etc. 3 Andes tropicales, Mexique, Afrique de l’Est et Indonésie 4 incluant :
Finlande, Norvège et Suède 5 Incluant les zones canadiennes voisines du Yukon et de la Colombie-Britannique 6 La migration fait référence à
une augmentation ou une diminution de la migration nette, et non à des effets positifs ou négatifs
Océan
Austral
Océan
indien
tropical
Atlantique
Nord
Atlantique
tropical
Océan
Indien
tempéré
Atlantique
Sud
Pacifique
Sud
Pacifique
EBUS1 tropical
Pacifique
Arctique Nord
1 Zones de remontée d’eau profonde sur les marges Est des bassins océaniques (courants de Benguela, des Canaries, de
Californie et de Humboldt) (encadré 5.3)
24 Les mers marginales ne sont pas évaluées séparément, en tant que régions océaniques, dans le rapport.
Figure RID.2 | Synthèse des changements physiques régionaux et de leurs impacts observés dans l’océan24 (en haut) et dans les zones de haute montagne et les
régions polaires terrestres (en bas) évalués dans ce rapport. Les changements physiques, les impacts sur les écosystèmes clés et les impacts sur les systèmes humains et
sur les fonctions et services écosystémiques sont présentés pour chaque région. S’agissant des changements physiques, le jaune et le vert désignent, respectivement, une
augmentation et une diminution en quantité ou en fréquence de la variable mesurée. S’agissant des impacts sur les écosystèmes, les systèmes humains et les services
écosystémiques, le bleu et le rouge précisent, respectivement, si l’impact observé est positif (bénéfique) ou négatif (néfaste) pour le système ou le service en question.
Les cases « augmentation et diminution » signifient que, dans la région visée, on observe à la fois des hausses et des baisses des paramètres physiques, qui ne sont pas
forcément égales ; il en va de même pour les cases « positif et négatif ». Dans le cas de l’océan, le degré de confiance concerne l’attribution des changements observés aux
variations du forçage résultant des gaz à effet de serre, pour les paramètres physiques, et aux changements climatiques, pour les écosystèmes, les systèmes humains et les
services écosystémiques. Dans le cas des zones de haute montagne et des régions polaires terrestres, le degré de confiance concerne l’attribution des changements et des
impacts physiques, au moins partiellement, à une modification de la cryosphère. L’absence d’évaluation signifie : non applicable, pas d’évaluation à l’échelle régionale ou
éléments probants insuffisants pour une évaluation. Les changements physiques dans l’océan sont : l’évolution de la température dans la couche océanique de 0 à 700 m,
sauf dans l’océan Austral (0 à 2 000 m) et l’océan Arctique (couche de mélange supérieure et principales branches entrantes) ; l’oxygène dans la couche de 0 à 1 200 m
ou dans la couche de minimum d’oxygène ; et le pH de l’océan en surface (la baisse du pH correspond à l’acidification des eaux). Écosystèmes océaniques : les coraux
regroupent les récifs coralliens d’eau chaude et les coraux d’eau froide. La partie supérieure de la colonne d’eau désigne la zone épipélagique dans toutes les régions
océaniques à l’exception des régions polaires, où sont inclus les impacts sur certains organismes pélagiques à plus de 200 m de profondeur dans les eaux libres. Les zones
humides côtières englobent les marais maritimes, les mangroves et les herbiers. Les forêts de laminaires abritent un groupe particulier de macro-algues. Les côtes rocheuses
sont des habitats côtiers qui abritent surtout des organismes fixés calcifiants telles les balanes et les moules. Les grands fonds désignent les écosystèmes situés entre 3 000
et 6 000 m de profondeur. L’association à la glace de mer comprend les écosystèmes qui se trouvent dans, sur ou sous les glaces de mer. Les services d’habitat renvoient
aux structures et services d’appui (par exemple : habitat, biodiversité, production primaire). Le piégeage côtier de carbone désigne l’absorption et le stockage de carbone
par les écosystèmes à carbone bleu du littoral. Écosystèmes terrestres : la toundra fait référence à la toundra et aux prairies alpines et englobe les écosystèmes antarctiques
terrestres. La migration fait référence à une augmentation ou une diminution de la migration nette, et non à ses effets positifs ou négatifs.
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.2 (continued): Les impacts sur le tourisme font référence aux conditions d’exploitation du secteur touristique. Les services culturels englobent l’identité
culturelle, le sentiment d’appartenance et les valeurs spirituelles, intrinsèques et esthétiques, ainsi que l’apport de l’archéologie des glaciers. Les informations sous-jacentes
figurent dans les tableaux SM2.6, SM2.7, SM2.8, SM3.8, SM3.9 et SM3.10 pour les régions terrestres, et dans les tableaux SM5.10, SM5.11, SM3.8, SM3.9 et SM3.10
pour les régions océaniques. {2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, 2.3.4, 2.3.5, 2.3.6, 2.3.7, figure 2.1, 3.2.1 ; 3.2.3 ; 3.2.4 ; 3.3.3 ; 3.4.1 ; 3.4.3 ; 3.5.2 ; encadré 3.4, 4.2.2, 5.2.2, 5.2.3,
5.3.3, 5.4, 5.6, figure 5.24, encadré 5.3}
Impacts observés sur les populations humaines et les services écosystémiques
A.7 Depuis le milieu du XXe siècle, le recul de la cryosphère en Arctique et en haute montagne a eu des
conséquences essentiellement néfastes sur la sécurité alimentaire, les ressources en eau, la qualité
de l’eau, les moyens de subsistance, la santé et le bien-être des populations, les infrastructures, les
transports, le tourisme et les loisirs, ainsi que sur la culture des sociétés humaines, particulièrement chez
les peuples autochtones (degré de confiance élevé). Les coûts et bénéfices ont été inégalement distribués
d’une population à une autre et d’une région à une autre. Les efforts d’adaptation ont bénéficié de la
prise en compte des savoirs autochtones et des savoirs locaux (degré de confiance élevé). {1.1, 1,5, 1.6.2,
2.3, 2.4, 3.4, 3.5, figure RID.2}
A.7.1 La sécurité alimentaire et la sécurité de l’approvisionnement en eau ont été affectées négativement par
les changements du manteau neigeux, de la glace de lac et de rivière et du pergélisol dans de nombreuses régions arctiques (degré
de confiance élevé). Ces changements ont perturbé l’accès aux zones d’élevage, de chasse, de pêche et de cueillette et ont réduit la
nourriture qui y est disponible, au détriment des moyens de subsistance et de l’identité culturelle des habitants de l’Arctique, dont
les peuples autochtones (degré de confiance élevé). Le recul des glaciers et les changements d’enneigement ont contribué à des
baisses localisées de rendements agricoles dans certaines régions de haute montagne comme l’Hindou Kouch Himalaya et dans les
Andes tropicales (degré de confiance moyen). {2.3.1, 2.3.7, encadré 2.4, 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.5.2, figure RID.2}
A.7.2 En Arctique, les effets négatifs des changements de la cryosphère de l’Arctique sur la santé humaine
comprennent un risque accru de maladies d’origine alimentaire ou hydrique, de malnutrition, de blessures et de problèmes de
santé mentale, surtout chez des peuples autochtones (degré de confiance élevé). Dans certaines zones de haute montagne, la
qualité de l’eau a été affectée par des contaminants, en particulier du mercure, relâchés par la fonte des glaciers et le dégel du
pergélisol (degré de confiance moyen). Les mesures d’adaptation visant la santé publique en Arctique vont de l’échelle locale
à internationale et leur efficacité est renforcée lorsqu’elles s’appuient sur les savoirs autochtones (degré de confiance élevé).
{1.8, encadré thématique 4 du chapitre 1, 2.3.1, 3.4.3}
A.7.3 Les habitants de l’Arctique, en particulier les peuples autochtones, ont modifié le calendrier de leurs
activités pour tenir compte des changements saisonniers et de la sécurité de leurs déplacements sur la terre, la glace et la neige. Les
municipalités et les entreprises commencent à prendre en charge les défaillances des d’infrastructure provoquées par les inondations
et le dégel du pergélisol ; certaines communautés côtières ont planifié leur relocalisation (degré de confiance élevé). L’adaptation a
été rendue plus difficile par l’insuffisance de fonds, le manque de compétences et de capacités, et l‘absence d’appui institutionnel
pour lancer efficacement des processus de planification (degré de confiance élevé). {3.5.2, 3.5.4, encadré thématique 9}
A.7.4 Le transport maritime (tourisme inclus) a augmenté en été dans les eaux de l’Arctique depuis deux
décennies, en parallèle au recul de l’étendue de la glace de mer (degré de confiance élevé). Cette évolution a une incidence sur
les économies et les échanges internationaux liés aux couloirs de navigation traditionnels et crée de nouveaux risques pour les
écosystèmes marins et les communautés locales de l’Arctique (degré de confiance élevé), par exemple par l’apport d’espèces
invasives et par la pollution locale. {3.2.1, 3.2.4, 3.5.4, 5.4.2, figure RID.2}
A.7.5 Au cours des dernières décennies, l’essor démographique, le tourisme et le développement socioéconomique
ont accru l’exposition des personnes et des infrastructures aux aléas naturels (degré de confiance élevé). Certaines
catastrophes ont été attribuées aux changements de la cryosphère, par exemple dans les Andes, les hauts plateaux d’Asie, dans le
Caucase et les Alpes européennes (degré de confiance moyen). {2.3.2, figure RID.2}
A.7.6 Les modifications observées du manteau neigeux et des glaciers ont changé le volume et le rythme
saisonnier de l’écoulement et des ressources en eau dans les bassins hydrographiques alimentés par les glaciers et dominés par la
neige (degré de confiance très élevé). Les centrales hydroélectriques ont connu des changements dans la saisonnalité et dans le
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
volume (aussi bien en augmentation qu’en diminution) de l’eau provenant des régions de haute montagne, par exemple en Europe
centrale, en Islande, dans l’ouest des États-Unis d’Amérique et du Canada, et dans les Andes tropicales (degré de confiance moyen).
On ne dispose toutefois que d’éléments probants limités quant aux conséquences de ces changements sur l’exploitation de ces
ouvrages et sur la production d’énergie. {B1.4, 2.3.1}
A.7.7 Les dimensions esthétiques et culturelles des hautes montagnes ont pâti de la diminution des glaciers
et de l’enneigement (Himalaya, Afrique de l’Est, Andes tropicales, etc.) (degré de confiance moyen). Le tourisme et les activités
récréatives, dont le ski et le tourisme glaciaire, la randonnée et l’alpinisme ont aussi souffert dans de nombreuses régions
montagneuses (degré de confiance moyen). Dans certaines régions, la production de neige de culture a limité les conséquences
négatives pour les stations de ski (degré de confiance moyen). {2.3.5, 2.3.6, figure RID.2}
A.8 Les changements survenus dans l’océan ont eu des effets sur les écosystèmes marins et les services
écosystémiques, variables selon les régions, remettant en cause leur gouvernance (degré de confiance
élevé). Les impacts sont à la fois positifs et négatifs pour la sécurité alimentaire issue de la pêche (degré
de confiance moyen), les cultures locales et les moyens de subsistance (degré de confiance moyen), le
tourisme et les loisirs (degré de confiance moyen). Les impacts sur les services écosystémiques sont
néfastes pour la santé et le bien-être (degré de confiance moyen), ainsi que pour les peuples autochtones
et les populations locales qui dépendent de la pêche (degré de confiance élevé). {1.1, 1,5, 3.2.1, 5.4.1,
5.4.2, figure RID.2}
A.8.1 Les changements induits par le réchauffement dans la répartition spatiale et l’abondance de certains
stocks de poissons, coquillages et crustacés ont eu des répercussions positives et négatives sur les captures, les avantages
économiques, les moyens de subsistance et les cultures locales (degré de confiance élevé). Les conséquences sont néfastes pour
les peuples autochtones et les populations locales qui vivent de la pêche (degré de confiance élevé). L’évolution de la répartition et
de l’abondance des espèces a mis à l’épreuve la gouvernance internationale et nationale de l’océan et des pêcheries, notamment
dans l’Arctique, l’Atlantique Nord et le Pacifique, en ce qui concerne la réglementation de la pêche pour préserver l’intégrité des
écosystèmes et partager les ressources entre les entités concernées (degré de confiance élevé). {3.2.4, 3.5.3, 5.4.2, 5.5.2, figure RID.2}
A.8.2 Depuis les années 1980, les efflorescences algales nuisibles affectent des zones plus larges et se
produisent plus fréquemment le long des côtes, en réponse à des facteurs climatiques et non climatiques tels que l’augmentation
des nutriments dans les cours d’eau (degré de confiance élevé). Ces tendances sont attribuées en partie aux conditions induites
par le réchauffement de l’océan, les vagues de chaleur marines, le déficit en oxygène, l’eutrophisation et la pollution (degré
de confiance élevé). Les efflorescences algales nuisibles ont des conséquences néfastes sur la sécurité alimentaire, le tourisme,
l’économie locale et la santé humaine (degré de confiance élevé). Les communautés humaines qui sont les plus vulnérables à
ces risques biologiques sont celles qui vivent dans des régions où il n’existe pas de programmes de surveillance soutenus ni de
systèmes d’alerte précoce dédiés à ces efflorescences algales nuisibles (degré de confiance moyen). {Encadré 5.4, 5.4.2, 6.4.2}
A.9 Les populations côtières sont exposées à de multiples aléas climatiques, tels les cyclones tropicaux, les
niveaux marins extrêmes, les submersions marines, les vagues de chaleur marines, la disparition de la
glace de mer et le dégel du pergélisol (degré de confiance élevé). Des réponses variées ont été mises en
oeuvre dans le monde, souvent à la suite d’événements extrêmes, mais dans certains cas en anticipant
l’élévation du niveau de la mer à venir, par exemple pour de grandes infrastructures. {3.2.4, 3.4.3, 4.3.2,
4.3.3, 4.3.4, 4.4.2, 5.4.2, 6.2, 6.4.2, 6.8, encadré 6.1, encadré thématique 9, figure RID.5}
A.9.1 Aujourd’hui, l’attribution d’impacts affectant les populations côtières à l’élévation du niveau de la mer
reste difficile dans la plupart des régions, étant donné que ces impacts ont été amplifiés par des facteurs humains non climatiques
tels que la subsidence des terres (par exemple, liée au prélèvement d’eaux souterraines), la pollution, la dégradation des habitats,
l’extraction de sable et de récifs (degré de confiance élevé). {4.3.2., 4.3.3}
A.9.2 La protection des côtes par des ouvrages en dur tels que digues, murs longitudinaux et obstacles contre
les forts déferlements liés aux tempêtes, est très répandue dans de nombreuses villes côtières et dans les deltas. Les approches
écosystémiques et mixtes combinant écosystèmes et génie civil sont devenues de plus en plus populaires dans le monde entier. Le
développement de remblais littoraux, c’est-à-dire le fait de gagner des terres en construisant vers la mer (terre-pleins, par exemple)
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
est pratiqué depuis longtemps dans les régions où il y a une population côtière dense et une pénurie de terres. Le recul stratégique,
qui fait référence à la fin de la présence humaine dans une zone côtière, est également observé, mais se limite généralement à de
petites communautés humaines ou bien est mis en oeuvre pour créer des zones humides littorales. L’efficacité des réponses face à
l’élévation du niveau de la mer est évaluée dans la figure RID.5. {3.5.3, 4.3.3, 4.4.2, 6.3.3, 6.9.1, encadré thématique 9}
RID.B Changements et Risques Projetés
Changements projetés dans les paramètres physiques25
B.1 Dans les projections, la perte de masse des glaciers dans le monde, le dégel du pergélisol et la diminution
du manteau neigeux et de l’étendue de la banquise Arctique se poursuivent à court terme (2031–2050),
à cause de l’augmentation de la température de l’air en surface (degré de confiance élevé), avec des
conséquences inéluctables sur le débit des rivières et les aléas locaux (degré de confiance élevé). La
perte de masse des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique projetée s’accélère tout au
long du XXIe siècle et au-delà (degré de confiance élevé). Le rythme et l’ampleur de ces changements
de la cryosphère devraient encore augmenter au cours de la seconde moitié du XXIe siècle dans un
scénario de fortes émissions de gaz à effet de serre (degré de confiance élevé). De larges réductions des
émissions de gaz à effet de serre au cours des prochaines décennies limiteraient les changements après
2050 (degré de confiance élevé). {2.2, 2.3, encadré thématique 6 du chapitre 2, 3.3, 3.4, figure RID.1,
encadré RID.1}
B.1.1 La perte de masse projetée des glaciers (à l’exclusion des calottes glaciaires) entre 2015 et 2100 atteint
18 ± 7 % (fourchette probable) selon le RCP2.6 et 36 ± 11 % (fourchette probable) selon le RCP8.5, ce qui correspond à un apport
de 94 ± 25 mm (fourchette probable) en équivalent niveau de la mer selon le RCP2.6 et de 200 ± 44 mm (fourchette probable)
selon le RCP8.5 (degré de confiance moyen). Dans les régions où l’on trouve surtout des petits glaciers (Europe centrale, Caucase,
nord de l’Asie, Scandinavie, Andes tropicales, Mexique, Afrique de l’Est et Indonésie), leur perte de masse devrait excéder 80 %
d’ici à 2100 selon le RCP8.5 (degré de confiance moyen) et beaucoup de glaciers devraient disparaître quel que soit le niveau futur
d’émissions (degré de confiance très élevé). {Encadré thématique 6 du chapitre 2, figure RID.1}
B.1.2 En 2100, la contribution projetée de la calotte glaciaire du Groenland à l’élévation du niveau moyen
des mers atteint 0,07 m (0,04–0,12 m, fourchette probable) selon le RCP2.6 et 0,15 m (0,08–0,27 m, fourchette probable) selon
le RCP8.5. Quant à la calotte glaciaire de l’Antarctique, la projection de sa contribution atteint 0,04 m en 2100 (0,01–0,11 m,
fourchette probable) selon le RCP2.6 et 0,12 m (0,03–0,28 m, fourchette probable) selon le RCP8.5. Actuellement, le Groenland
contribue davantage que l’Antarctique à l’élévation du niveau de la mer (degré de confiance élevé), mais l’Antarctique pourrait
devenir un plus grand contributeur d’ici à la fin du XXIe siècle en cas de recul rapide (degré de confiance faible). Au-delà de 2100,
l’écart grandissant entre la contribution du Groenland et de l’Antarctique à l’élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle du
globe selon le RCP8.5 aurait des conséquences marquées sur le rythme de l’élévation du niveau relatif de la mer dans l’hémisphère
Nord. {3.3.1, 4.2.3, 4.2.5, 4.3.3, encadré thématique 8 du chapitre 3, figure RID.1}
B.1.3 La surface du manteau neigeux de la zone arctique à l’automne et au printemps devrait diminuer de
5 à 10 % à court terme (2031–2050) par rapport à 1986–2005, puis se stabiliser dans le scénario RCP2.6, mais subir une perte
supplémentaire de 15 à 25 % d’ici à la fin du siècle dans le cas du scénario RCP8.5 (degré de confiance élevé). En haute montagne,
l’épaisseur moyenne de neige en hiver à basse altitude diminuera probablement de 10 à 40 % en 2031–2050 par rapport à
1986–2005, quel que soit le scénario d’émissions (degré de confiance élevé). Pour la période 2081–2100, la baisse projetée est
probablement de 10 à 40 % selon le RCP2.6 et de 50 à 90 % selon le RCP8.5. {2.2.2, 3.3.2, 3.4.2, figure RID.1}
25 Le rapport utilise surtout les scénarios RCP2.6 et RCP8.5 pour les raisons suivantes : ces scénarios représentent en grande partie la gamme évaluée
pour les sujets qu’aborde le rapport, ils correspondent largement aux éléments disponibles dans la littérature scientifique, à partir des simulations
CMIP5, et ils permettent une description cohérente des changements projetés. Les résultats de projections en réponse aux scénarios RCP4.5 et RCP6.0
ne sont pas disponibles pour toutes les questions examinées dans le rapport. {Encadré RID.1}
16
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.1.4 Un dégel généralisé du pergélisol est projeté au cours de ce siècle (degré de confiance très élevé) et
au-delà. D’ici à 2100, le pergélisol de surface (jusqu’à 3 à 4 m de profondeur) devrait perdre 24 ± 16 % (fourchette probable) de
sa superficie dans le cas du scénario RCP2.6 et 69 ± 20 % (fourchette probable) selon le RCP8.5. Le scénario RCP8.5 se traduit
d’ici à 2100 par le rejet cumulé dans l’atmosphère de dizaines à centaines de milliards de tonnes de carbone (GtC) sous forme de
CO2
26 et de méthane, stockés dans le pergélisol, ce qui est susceptible d’exacerber le changement climatique (degré de confiance
moyen). L’effet de la libération de carbone dans les zones de pergélisol est réduit pour les scénarios d’émissions les plus basses
(degré de confiance élevé). Le méthane ne représente qu’une faible part de tout le rejet additionnel de carbone, mais il peut jouer
un rôle important en raison de son fort potentiel de réchauffement. L’augmentation de la croissance des plantes devrait permettre
de reconstituer en partie le carbone stocké dans le sol, mais ne sera pas suffisante pour compenser les rejets de carbone à long
terme (degré de confiance moyen). {2.2.4, 3.4.2, 3.4.3, figure RID.1, encadré thématique 5 du chapitre 1}
B.1.5 Dans de nombreuses zones de haute montagne, il est projeté que le recul des glaciers et le dégel du
pergélisol continueront à réduire la stabilité des versants, tandis que le nombre et la superficie des lacs glaciaires continueront à
augmenter (degré de confiance élevé). Il est projeté que les crues dues aux vidanges brutales de lacs glaciaires ou aux événements
de pluie sur la neige, les glissements de terrain et les avalanches surviendront aussi dans de nouveaux secteurs ou à différentes
périodes de l’année (degré de confiance élevé). {2.3.2}
B.1.6 Il est projeté que le débit des rivières dans les bassins versants de haute montagne à régime nivoglaciaire
ou nival changera quels que soient les scénarios d’émissions considérés (degré de confiance très élevé) avec comme
conséquences un débit moyen accru en hiver (degré de confiance élevé) et des pics printaniers plus précoces (degré de confiance
très élevé). Quel que soit le scénario d’émissions, la contribution hydrologique annuelle et estivale provenant des glaciers devrait
culminer avant la fin du XXIe siècle (degré de confiance élevé), par exemple vers le milieu du siècle dans les hautes montagnes
d’Asie, pour décliner ensuite. Dans les régions à faible couverture glaciaire (Andes tropicales, Alpes européennes, etc.), la plupart
des glaciers ont déjà franchi ce point culminant (degré de confiance élevé). Le déclin de la contribution hydrologique glaciaire
projeté d’ici à 2100 (RCP8.5) correspond à une diminution de 10 % ou plus du débit des rivières et fleuves, au moins au cours d’un
mois de la saison de fonte, dans plusieurs grands bassins versants, surtout dans les hautes montagnes d’Asie pendant la saison
sèche (degré de confiance faible). {2.3.1}
B.1.7 D’après les projections, le déclin de la glace de mer Arctique se poursuivra jusqu’au milieu du siècle, avec
des différences par la suite en fonction de l’ampleur du réchauffement planétaire : pour un réchauffement stabilisé à 1,5 °C, la
probabilité annuelle d’absence de glaces de mer en septembre est de 1 % environ à la fin du siècle, chiffre qui passe à 10–35 %
avec un réchauffement stabilisé à 2 °C (degré de confiance élevé). Un degré de confiance faible est associé aux projections
d’évolution de la glace de mer Antarctique. {3.2.2, figure RID.1}
B.2 Dans les projections, l’océan connaît au XXIe siècle une transition vers des conditions sans précédent,
caractérisées par des températures plus élevées (quasiment certain), une stratification plus marquée des
couches océaniques de surface (très probable), une acidification continue en surface (quasiment certain),
une perte d’oxygène (degré de confiance moyen) et une altération de la production primaire nette (degré
de confiance faible). Il est projeté que les vagues de chaleur marines (degré de confiance très élevé) et
les épisodes El Niño et La Niña extrêmes (degré de confiance moyen) seront plus fréquents. La circulation
méridienne de retournement de l’Atlantique devrait s’affaiblir (très probable). Le rythme et l’ampleur des
changements projetés seront réduits dans les scénarios de baisse d’émissions de gaz à effet de serre (très
probable). {3.2, 5.2, 6.4, 6.5, 6.7, encadré 5.1, figures RID.1, RID.3}
B.2.1 L’océan continuera de se réchauffer tout au long du XXIe siècle (quasiment certain). D’ici à 2100, les
premiers 2 000 m de l’océan devraient absorber cinq à sept fois plus de chaleur, selon le RCP8.5 (deux à quatre fois plus selon le
RCP2.6), que le cumul de chaleur absorbé depuis 1970 (très probable). En 2081–2100, la stratification moyenne annuelle19 dans
les premiers 200 m, entre 60°S et 60°N excède celle de la période 1986–2005 de 12 à 30 % dans le cas du RCP8.5, et de 1 à 9 %
dans le cas du RCP2.6 (très probable), inhibant les flux verticaux de nutriments, de carbone et d’oxygène. {5.2.2, figure RID.1}
26 À titre de comparaison, les émissions anthropiques totales de CO2 se situaient à 10,8 ± 0,8 GtC.an–1 (39,6 ± 2,9 GtCO2.an–1) en moyenne pendant
la période 2008–2017. Les émissions anthropiques totales de méthane se situaient à 0,35 ± 0,01 Gt CH4.an–1 en moyenne pendant la période
2003–2012. {5.5.1}
It
II
17
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.2.2 Dans le cas du scénario RCP8.5, la teneur en oxygène de l’océan (degré de confiance moyen), la
concentration en nitrates de la couche supérieure (degré de confiance moyen), la production primaire nette (degré de confiance
faible) et l’exportation de carbone (degré de confiance moyen) diminuent dans les projections, à l’échelle du globe, de 3–4 %,
9–14 %, 4–11 % et 9-16 % respectivement (fourchettes très probables) en 2081–2100 par rapport à 2006–2015. Dans le
cas du scénario RCP2.6, les changements anticipés en 2081–2100 à l’échelle du globe sont moindres pour ce qui concerne la
désoxygénation (très probable), la disponibilité en nutriments (à peu près aussi probable qu’improbable) et la production primaire
nette (degré de confiance élevé). {5.2.2, encadré 5.1, figures RID.1, RID.3}
B.2.3 Il est quasiment certain que l’absorption continue de carbone par l’océan jusqu’en 2100 exacerbera
l’acidification océanique. Le pH de surface en haute mer devrait être inférieur d’environ 0,3 unité pH en 2081–2100 par rapport
à 2006–2015 pour le scénario RCP8.5 (quasiment certain). Ce scénario RCP8.5 s’accompagne de risques élevés pour des espèces
clés formant leur coquille à partir d’aragonite, car le seuil de stabilité de la formation d’aragonite sera dépassé tout au long de
l’année dans les océans polaires et subpolaires en 2081–2100 (très probable). Ces conditions seraient évitées au cours du siècle
actuel dans le cas du RCP2.6 (très probable), mais certains systèmes de remontée d’eau profonde dans les marges Est devraient
rester vulnérables (degré de confiance élevé). {3.2.3, 5.2.2, encadré 5.1, encadré 5.3, figure RID.1}
B.2.4 Des conditions climatiques sans précédent depuis la période préindustrielle sont en train de se mettre
en place dans l’océan, amplifiant les risques pour les écosystèmes de haute mer. Les signaux de réchauffement et l’acidification en
surface ont déjà émergé au cours de la période historique (très probable). Une désoxygénation entre 100 et 600 m de profondeur
devrait émerger sur 59 à 80 % de la superficie de l’océan d’ici 2031–2050 pour le scénario RCP8.5 (très probable). Les signaux des
cinq principaux facteurs d’évolution des écosystèmes marins (réchauffement et acidification en surface, désoxygénation, variation
de la teneur en nitrates et modification de la production primaire nette) devraient tous émerger avant 2100 sur plus de 60 % de la
superficie de l’océan dans le cas du RCP8.5, et sur plus de 30 % de cette superficie dans le cas du RCP2.6 (très probable). {Annexe I :
Glossaire, encadré 5.1, figure 1 de l’encadré 5.1}
B.2.5 Il est projeté que les vagues de chaleur marines continueront d’augmenter en fréquence, durée, étendue
spatiale et intensité (température maximale) (degré de confiance très élevé). Selon les modèles climatiques, la fréquence des vagues
de chaleur marines devrait être multipliée par cinquante environ en 2081–2100 dans le cas du RCP8.5 et par vingt dans le cas
du RCP2.6, par rapport à la période 1850–1900 (degré de confiance moyen). Les augmentations de fréquence les plus fortes sont
projetées dans l’océan Arctique et les océans tropicaux (degré de confiance moyen). Dans le cas du RCP8.5, l’intensité des vagues
de chaleur marines devrait augmenter d’un facteur dix en 2081–2100 par rapport à 1850–1900 (degré de confiance moyen).
{6.4, figure RID.1}
B.2.6 Dans les projections, il est probable que les épisodes El Niño et La Niña extrêmes augmenteront en
fréquence au XXIe siècle et il est probable qu’ils intensifieront les aléas existants, entraînant des conditions plus sèches ou bien
plus humides dans plusieurs régions du globe. Les épisodes El Niño extrêmes devraient survenir à peu près deux fois plus souvent
au XXIe siècle qu’au XXe siècle, tant dans le cas du RCP2.6 que pour le RCP8.5 (degré de confiance moyen). Les projections
indiquent également une augmentation de la fréquence d’occurrence d’événements extrêmes du dipôle de l’océan Indien (degré
de confiance faible). {6.5, figures 6.5, 6.6}
B.2.7 Dans les projections, la circulation méridienne de retournement en Atlantique s’affaiblit au XXIe siècle
quels que soient les RCP (très probable), mais un effondrement est très improbable (degré de confiance moyen). Selon les projections
des modèles CMIP5, un arrêt de cette circulation d’ici à 2300 est aussi probable qu’improbable avec les scénarios d’émissions
élevées, et très improbable avec les scénarios d’émissions faibles (degré de confiance moyen). Tout affaiblissement prononcé de
la circulation méridienne de retournement en Atlantique se traduirait par une productivité marine réduite dans l’Atlantique Nord
(degré de confiance moyen), davantage de tempêtes en Europe du Nord (degré de confiance moyen), une diminution des pluies
estivales dans le Sahel (degré de confiance élevé) et en Asie du Sud (degré de confiance moyen), un nombre réduit de cyclones
tropicaux dans l’Atlantique (degré de confiance moyen) et une accentuation de la hausse du niveau de la mer le long de la côte
nord-est de l’Amérique du Nord (degré de confiance moyen). Ces changements se superposeraient aux effets de réchauffement
planétaire. {6.7, figures 6.8–6.10}
■■
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18
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.3 Le niveau de la mer continue de s’élever à un rythme qui s’accélère. Les épisodes de niveaux marins
extrêmes, historiquement rares (un évènement par siècle), devraient survenir fréquemment (un
événements par an au minimum) dans nombre d’endroits d’ici à 2050 selon tous les scénarios RCP, et
en particulier dans les régions tropicales (degré de confiance élevé). La fréquence croissante des hauts
niveaux marins peut avoir des impacts graves dans beaucoup d’endroits exposés (degré de confiance
élevé). Dans les projections, l’élévation du niveau de la mer se poursuit après 2100 quel que soit le
scénario RCP. Dans le cas d’un scénario d’émissions élevées (RCP8.5), les projections de hausse du
niveau moyen global des mers en 2100 excèdent celles du cinquième Rapport d’évaluation en raison
d’une contribution plus grande de la calotte glaciaire de l’Antarctique (degré de confiance moyen). Au
cours des siècles suivants, l’élévation du niveau de la mer devrait se produire à un rythme dépassant
plusieurs centimètres par an dans le cas du RCP8.5, conduisant à une hausse de plusieurs mètres (degré
de confiance moyen), tandis que celle-ci serait contenue aux alentours d’un mètre en 2300 dans le cas
du RCP2.6 (degré de confiance faible). Les niveaux marins extrêmes et les aléas côtiers seront exacerbés
par l’intensification projetée de l’intensité des cyclones tropicaux et de leurs précipitations (degré de
confiance élevé). Les changements projetés pour les vagues et les marées varient selon les régions et
pourront aggraver ou atténuer ces aléas, selon l’endroit considéré (degré de confiance moyen). {Encadré
thématique 5 du chapitre 1, encadré thématique 8 du chapitre 3, 4.1, 4.2, 5.2.2, 6.3.1 ; figures RID.1, RID.4,
RID.5}
B.3.1 Dans le cas du RCP2.6, l’élévation moyenne projetée du niveau de la mer à l’échelle du globe atteint
0,39 m (0,26–0,53 m, fourchette probable) en 2081–2100 et 0,43 m (0,29–0,59 m, fourchette probable) en 2100 par rapport
à 1986–2005. Dans le cas du RCP8.5, elle est de à 0,71 m (0,51–0,92 m, fourchette probable) en 2081–2100 et atteint 0,84 m
(0,61–1,10 m, fourchette probable) en 2100. Les projections de l’élévation du niveau moyen de la mer en 2100 dans le cas du
RCP8.5 sont revues à la hausse de 0,1 m par rapport aux estimations du cinquième Rapport d’évaluation et la fourchette probable
va au-delà d’1 m en 2100, la perte de glace de la calotte Antarctique ayant été revue à la hausse (degré de confiance moyen).
L’incertitude des valeurs à la fin du siècle est principalement due à la contribution des calottes glaciaires, en particulier celle de
l’Antarctique. {4.2.3, figures RID.1, RID.5}
B.3.2 Les projections du niveau de la mer présentent des écarts régionaux par rapport à la moyenne globale.
Divers processus non liés à l’évolution récente du climat, telle la subsidence locale causée par des phénomènes naturels et
certaines activités humaines, jouent un rôle majeur dans la variation du niveau marin relatif à la côte (degré de confiance élevé).
Même si l’importance relative de l’élévation du niveau de la mer due au climat croît avec le temps dans les projections, il est
indispensable de prendre en compte les processus locaux dans les projections de montée des mers et leurs impacts (degré de
confiance élevé). {RID A3.4, 4.2.1, 4.2.2, figure RID.5}
B.3.3 Il est projeté que le rythme d’élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe atteindra, en 2100,
15 mm.an–1 en moyenne (10–20 mm.an–1, fourchette probable) dans le cas du RCP8.5 et dépassera plusieurs centimètres par an
au cours du XXIIe siècle. Il atteindra 4 mm.an-1 (2–6 mm.an–1, fourchette probable) en 2100 dans le cas du RCP2.6. Les études de
modélisation indiquent une montée des eaux de plusieurs mètres d’ici à 2300 (2,3–5,4 m et 0,6–1,07 m dans les cas des RCP8.5 et
RCP2.6, respectivement) (degré de confiance faible), soulignant l’importance de réduire les émissions de gaz à effet de serre pour
limiter l’ampleur de la montée du niveau des mers. Les processus qui contrôlent l’évolution temporelle du recul des plateformes
de glace et l’ampleur de l’instabilité des calottes glaciaires pourraient accroître la contribution de l’Antarctique à la hausse du
niveau de la mer à des valeurs nettement supérieures à la fourchette probable à l’horizon de fin de ce siècle et à plus long terme
(degré de confiance faible). Compte-tenu des conséquences de l’élévation du niveau de la mer en cas d’effondrement d’une partie
de la calotte glaciaire Antarctique, ce risque d’impact majeur mérite d’être considéré avec attention. {Encadré thématique 5 du
chapitre 1, encadré thématique 8 du chapitre 3, 4.1, 4.2.3}
B.3.4 L’élévation du niveau moyen de la mer à l’échelle du globe augmentera la fréquence des épisodes de
niveaux marins extrêmes pour la plupart des littoraux étudiés dans ce rapport. Selon les projections correspondant à tous les
scénarios RCP, les niveaux locaux de la mer qui n’étaient atteints qu’une fois par siècle (événements historiques centennaux) seront
récurrents tous les ans au moins dans la plupart des endroits d’ici à 2100 (degré de confiance élevé). Beaucoup de mégapoles et
de petites îles (dont les petits États insulaires en développement) avec des littoraux de basse altitude subiront ces événements
historiques centennaux annuellement ou plus fréquemment d’ici à 2050 dans le cas des RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5. L’année
où l’événement centennal historique devient un événement annuel dans les latitudes moyennes se produit le plus tôt dans le
cas du scénario RCP8.5, puis dans RCP4.5 et le plus tard pour le RCP2.6. La fréquence croissante des niveaux marins extrêmes
peut provoquer des impacts graves en beaucoup d’endroits, selon leur degré d’exposition (degré de confiance élevé). {4.2.3, 6.3,
figures RID.4, RID.5}
19
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.3.5 Dans les projections, la hauteur des vagues importantes (hauteur moyenne, du creux à la crête, du tiers
le plus élevé de toutes les vagues) augmente dans l’océan Austral et la partie tropicale du Pacifique Est (degré de confiance élevé),
ainsi que dans la mer Baltique (degré de confiance moyen), et diminue dans l’Atlantique Nord et la mer Méditerranée, dans le cas
du RCP8.5 (degré de confiance élevé). L’amplitude et la configuration des marées à la côte changeront sous l’effet du niveau plus
élevé de la mer et selon les mesures d’adaptation prises dans ces zones (très probable). L’évolution des paramètres des vagues
due aux nouvelles conditions météorologiques et l’évolution des marées due à un niveau marin plus élevé pourraient aggraver ou
atténuer localement les aléas côtiers (degré de confiance moyen). {6.3.1, 5.2.2}
B.3.6 Dans les projections, l’intensité moyenne des cyclones tropicaux, la proportion de cyclones de catégorie 4
ou 5 et les taux moyens de précipitation qui leurs sont associés augmentent pour tout réchauffement de 2°C par rapport à toute
période de référence (degré de confiance moyen). L’élévation du niveau moyen de la mer provoquera une hausse des niveaux
marins extrêmes liés aux cyclones tropicaux (degré de confiance très élevé). Les aléas côtiers seront aggravés par l’augmentation
de l’intensité moyenne, de l’amplitude des surcôtes liées aux tempêtes et des taux de précipitation associés aux cyclones tropicaux.
Les projections d’augmentations sont plus grandes dans le cas du RCP8.5 que dans le cas du RCP2.6, du milieu du siècle environ
jusqu’à 2100 (degré de confiance moyen). Un degré de confiance faible est associé aux changements futurs de fréquence des
cyclones tropicaux à l’échelle mondiale. {6.3.1}
Risques projetés pour les écosystèmes
B.4 L’évolution future de la cryosphère terrestre continuera de transformer les écosystèmes d’eau douce et
terrestres dans les zones de haute montagne et les régions polaires, avec des déplacements marqués
de la répartition des espèces entraînant une modification de la structure et du fonctionnement des
écosystèmes et, à terme, la perte d’une biodiversité unique au monde (degré de confiance moyen). Les
feux de forêt devraient augmenter nettement jusqu’à la fin du siècle dans la plupart des régions de
toundra et de taïga, ainsi que dans certaines zones montagneuses (degré de confiance moyen). {2.3.3,
encadré 3.4, 3.4.3}
B.4.1 Dans les régions de haute montagne, la poursuite de la migration en hauteur des espèces de moyenne
altitude, la contraction des habitats et une mortalité accrue entraîneront un déclin de nombreuses espèces, notamment celles qui
dépendent des glaciers ou du manteau neigeux (degré de confiance élevé), allant jusqu’à une disparition locale, voire mondiale,
d’espèces (degré de confiance moyen). La sauvegarde des espèces de montagne et le maintien des services écosystémiques
dépendent de mesures adéquates de protection et d’adaptation (degré de confiance élevé). {2.3.3}
B.4.2 Sur les terres arctiques, la disparition d’une biodiversité unique au monde est projetée car il existe peu
de refuges pour certaines espèces du Haut-Arctique et par conséquent ces espèces sont en concurrence avec des espèces issues de
zones plus tempérées (degré de confiance moyen). Les arbustes et arbres devraient s’étendre pour couvrir 24 à 52 % de la toundra
de l’Arctique d’ici à 2050 (degré de confiance moyen). La forêt boréale progresserait sur sa bordure nord et diminuerait sur sa
bordure sud, où elle serait remplacée par des zones boisées et arbustives à plus faible quantité de biomasse (degré de confiance
moyen). {3.4.3, encadré 3.4}
B.4.3 Le dégel du pergélisol et la réduction de l’enneigement auront une incidence sur l’hydrologie et les feux
de forêt dans les montagnes et dans l’Arctique, avec des impacts sur la faune et la végétation (degré de confiance moyen). Environ
20 % du pergélisol terrestre de l’Arctique est vulnérable à un dégel abrupt et un affaissement du sol, ce qui, dans les projections,
devrait étendre de plus de 50 % la superficie des petits lacs d’ici à 2100 dans le cas du RCP8.5 (degré de confiance moyen).
Bien que le cycle de l’eau s’intensifie dans les projections pour la région arctique, à la fois pour la hausse des précipitations, de
l’évapotranspiration et du débit des rivières vers l’océan Arctique, le recul de l’enneigement et du pergélisol pourrait provoquer un
assèchement du sol, avec des conséquences sur la productivité et des perturbations des écosystèmes (degré de confiance moyen).
Selon les projections, les feux de forêt augmenteront jusqu’à la fin du siècle dans la plupart des régions de toundra et de taïga ainsi
que dans certaines zones montagneuses, tandis que les interactions du climat et des déplacements de la végétation influeront sur
l’intensité et la fréquence des incendies (degré de confiance moyen). {2.3.3, 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, RID B1}
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RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.5 Une diminution de la biomasse totale des populations d’animaux marins, de leur production et du
potentiel de capture des pêcheries, ainsi qu’un changement dans la composition des espèces sont projetés
au cours du XXIème siècle dans tous les écosystèmes océaniques, depuis la surface jusqu’au fond des mers,
quels que soient les scénarios d’émissions (degré de confiance moyen). Ce déclin devrait être le plus
rapide et le plus prononcé dans les régions tropicales (degré de confiance élevé), alors que les impacts
sont divers dans les régions polaires (degré de confiance moyen) et augmentent pour les scénarios de
fortes émissions. L’acidification des océans (degré de confiance moyen), la perte d’oxygène (degré de
confiance moyen) et la réduction de l’étendue de la glace de mer (degré de confiance moyen) ainsi que
les conséquences des activités humaines autres que les rejets de gaz à effet de serre (degré de confiance
moyen) peuvent exacerber ces conséquences du réchauffement sur les écosystèmes. {3.2.3, 3.3.3, 5.2.2,
5.2.3, 5.2.4, 5.4.1, figure RID.3}
B.5.1 Le réchauffement de l’océan et les changements projetés de la production primaire nette modifieront
la biomasse, la production et la structure en communauté des écosystèmes marins. La biomasse mondiale de la faune marine sur
tout le réseau trophique chute de 15,0 ± 5,9 % (fourchette très probable) et le potentiel maximal de pêche baisse de 20,5–24,1 %
d’ici à la fin du XXIe siècle par rapport à la période 1986–2005 dans les projections correspondant au scénario RCP8.5 (degré de
confiance moyen). Dans les projections, ces changements sont très probablement trois ou quatre fois plus importants dans le cas
du RCP8.5 que dans le cas du RCP2.6. {3.2.3, 3.3.3, 5.2.2, 5.2.3, 5.4.1, figure RID.3}
B.5.2 Dans les projections, l’apport réduit en nutriments lié à une stratification accrue induit dans les eaux
tropicales un déclin de la production primaire nette de 7 à 16 % (fourchette très probable) pour le RCP8.5 en 2081–2100 (degré de
confiance moyen). Dans les régions tropicales, les projections de recul de la biomasse animale marine et de la production sont plus
importantes qu’en moyenne planétaire, quel que soit le scénario d’émissions, au cours du XXIe siècle (degré de confiance élevé).
Le réchauffement et la modification de la banquise stimulent la production primaire nette dans les eaux de l’Arctique (degré de
confiance moyen) et de l’Antarctique (degré de confiance faible), l’apport de nutriments étant modifié par le déplacement des
zones de remontée d’eau profonde et de stratification dans les projections. À l’échelle mondiale, les projections indiquent une
diminution du flux de sédimentation de matière organique provenant de la couche supérieure de l’océan, en grande partie en
raison des changements de la production primaire nette (degré de confiance élevé). Il est projeté, dans le cas du RCP8.5, que
95 % ou plus des grands fonds marins (3 000–6 000 m de profondeur) et des écosystèmes de coraux d’eau froide de profondeur
connaîtront un déclin de la biomasse benthique (degré de confiance moyen). {3.2.3, 5.2.2, 5.2.4, figure RID.1}
B.5.3 Il est projeté que le réchauffement, l’acidification de l’océan, la diminution de l’étendue saisonnière de la
banquise et le recul continu de la glace de mer pluriannuelle auront un impact sur les écosystèmes marins polaires par leurs effets
directs et indirects sur les habitats, les populations et leur viabilité (degré de confiance moyen). Les espèces marines de l’Arctique,
dont les mammifères, les oiseaux et les poissons, verront leur aire de répartition rétrécir alors que celle de plusieurs communautés
de poissons subarctiques s’étendra, accentuant les pressions subies par les espèces du Haut-Arctique (degré de confiance moyen).
Il est projeté que l’habitat du krill antarctique dans l’océan Austral, espèce cruciale pour l’alimentation des manchots, phoques et
baleines, se contractera vers le sud dans le cas des scénarios RCP2.6 et RCP8.5 (degré de confiance moyen). {3.2.2, 3.2.3, 5.2.3}
B.5.4 Il est projeté que le réchauffement de l’océan, la perte d’oxygène, l’acidification et la diminution des flux
de carbone organique de la surface vers l’océan profond seront néfastes pour les coraux d’eau froide qui forment des habitats
soutenant une diversité biologique riche, du fait en partie d’une calcification moindre, de la dissolution accrue des squelettes et de
la bioérosion (degré de confiance moyen). La vulnérabilité et les risques sont les plus élevés dans les endroits et aux moments où la
température et la teneur en oxygène locales atteignent des niveaux en dehors de la fourchette de tolérance de ces espèces (degré
de confiance moyen). {Encadré 5.2, figure RID.3}
■■
111""'19' •
21
RID
Résumé à l’intention des décideurs
1.5
2
3
4
5
Niveau actuel
Plaines
abyssales
Marais Estuaires
littoraux
Herbiers Mangroves
marins
Plages de
sable
Coraux d’eau
chaude
Côtes
rocheuses
Forêts de
laminaires
Épipélagiques** Coraux d’eau
froide
d) Impacts et risques pour les écosystèmes océaniques résultant du
changement climatique
1
2
3
4
Changement de la température moyenne de
surface de la mer à l’échelle du globe par rapport
aux niveaux préindustriels (°C)
Degré de confiance attaché au
changement de niveau
= Très élevé
= Élevé
= Moyen
= Faible
= Plage de changement
de niveau
Changement de la température
moyenne à la surface du globe par rapport
aux niveaux préindustriels (GMST) (°C)
1
0 0
**Voir la définition sous la figure
Élevé Rouge : impacts ou risques graves et de grande ampleur.
Niveau d’impacts/risques supplémentaires
Très élevé
Indétectable Blanc : impacts ou risques indétectables.
Modéré Jaune : Impacts ou risques décelables et attribuables au changement climatique avec,
au moins, un degré de confiance moyen.
Violet : très forte probabilité d’occurrence de graves impacts ou risques et la présence d’une irréversibilité
marquée ou la persistance de dangers d’origine climatique, allant de pair avec une capacité d’adaptation
limitée en raison de la nature du danger ou des impacts ou risques.
(a) Production primaire nette simulée
b) Biomasse animale totale simulée
Changement (en pourcentage) :
Moyenne en 2081–2100 par rapport à 1986–2005
Changements, impacts et risques projetés pour les écosystèmes océaniques
du fait du changement climatique
RCP2.6 RCP8.5
Valeur de l’indicateur normalisé (1986–2005)
Valeur en moles C m-2 an-1 (1986–2005 )
0 10 20 >25
Valeurs observées en tonnes* (1986–2005)
incohérence entre modèles
0 0.15 55 >275,000
absence de données
0 0.5 1 > 3
*Voir la légende de la figure pour plus de détails
<–50 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 >50
(c) Potentiel maximal de prises de pêche
Figure RID.3 | Projections des changements, impacts et risques dans les régions et les écosystèmes océaniques :
7 - - - - - n n - f - - -
I ' • .. 1 .. - 1- . - - - ... ... ,. .. .. . ...._ _
I• .. ... I .. • . •- - -
- .... ... l l . ..
·
.......
22
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.3 (continued): (a) Production primaire nette intégrée sur la colonne d’eau (selon CMIP527) ; (b) Biomasse animale totale (intégrée sur la colonne d’eau, incluant
poissons et invertébrés, selon FISHMIP28) ; (c) Potentiel maximal de pêche ; (d) Impacts et risques pour les écosystèmes côtiers et de pleine mer. Les trois graphiques de
gauche illustrent les valeurs moyennes simulées (a, b) et observées (c) dans le passé récent (1986–2005), ceux du centre et de droite présentent les changements projetés
(%) en 2081–2100 par rapport au passé récent avec, respectivement, des scénarios bas (RCP2.6) et élevé (RCP8.5) d’émissions de gaz à effet de serre {encadré RID.1}.
La biomasse animale totale dans le passé récent (b, graphique de gauche) représente la valeur projetée de biomasse animale totale pour chaque pixel spatial relativement
à la moyenne mondiale. c) *Capture moyenne observée dans le passé récent (selon la base de données mondiale sur la pêche « Sea Around Us ») ; variation projetée du
potentiel maximal de capture dans les eaux du plateau continental selon les résultats moyens de deux modèles des écosystèmes marins et des pêches. Zones d’incohérence
des modèles : les secteurs hachurés délimitent les régions où le désaccord quant au sens du changement concerne plus de trois projections de modèles sur dix (a et b),
un modèle sur deux (c). Bien que les régions arctique et antarctique ne soient pas hachurées, les changements projetés dans l’Arctique et l’Antarctique concernant b) la
biomasse animale totale et c) le potentiel de pêche sont affectés d’un degré de confiance faible étant donné les incertitudes associées à la modélisation de multiples facteurs
en interaction et à la réponse des écosystèmes. Les projections représentées en b) et c) résultent des changements dans les propriétés physiques et biogéochimiques de
l’océan telles que la température, la teneur en oxygène et la production primaire nette projetés par les modèles du système Terre dans le CMIP5. **La zone épipélagique
est la couche supérieure de l’océan, jusqu’à moins de 200 m, qui reçoit assez de lumière pour la photosynthèse. d) Évaluation des risques pour les écosystèmes côtiers et de
pleine mer d’après les impacts observés et projetés du climat sur la structure, le fonctionnement et la biodiversité des écosystèmes. Les impacts et les risques sont présentés
en fonction de l’évolution de la température moyenne à la surface du globe par rapport au niveau préindustriel. Comme les risques et les impacts sont évalués en fonction
de la température moyenne de surface de la mer à l’échelle du globe, les valeurs correspondantes sont indiquées29. L’évaluation des transitions de risque est décrite dans les
sections 5.2, 5.2.5, 5.3 et 5.3.7 du chapitre 5, le supplément SM5.3, le tableau SM5.6, le tableau SM5.8 et d’autres parties du rapport. La figure montre les risques évalués
selon le niveau approximatif de réchauffement et l’aggravation des risques liés au climat dans l’océan : réchauffement océanique, acidification, désoxygénation, hausse de
la stratification de densité, changement des flux de carbone, élévation du niveau de la mer et augmentation de la fréquence et/ou de l’intensité des phénomènes extrêmes.
L’évaluation tient compte de la capacité naturelle d’adaptation des écosystèmes, de leur exposition et de leur vulnérabilité. Les niveaux d’impact et de risque ne prennent
en considération ni les stratégies de réduction des risques telles que les interventions humaines, ni les changements futurs dans les facteurs non climatiques. Les risques qui
pèsent sur les écosystèmes sont évalués en considérant les aspects biologiques, biogéochimiques, géomorphologiques et physiques. Les risques plus élevés liés aux effets
combinés des aléas climatiques comprennent la perte d’habitat et de biodiversité, la modification de la composition et des aires de répartition des espèces et les impacts/
risques pour la structure et le fonctionnement des écosystèmes, dont les variations dans la densité et la biomasse animale/végétale, la productivité, les flux de carbone
et le transport sédimentaire. Les publications scientifiques ont été rassemblées et les données en ont été extraites sous forme de tableau de synthèse pour procéder à
l’évaluation. Un processus d’élicitation entre experts en plusieurs étapes a eu lieu avec une évaluation indépendante pour déterminer ces seuils, et une discussion finale pour
parvenir à un consensus. Davantage de renseignements sur les méthodes et les textes sous-jacents sont fournis dans les sections 5.2 et 5.3 et le supplément du chapitre 5.
{3.2.3, 3.2.4, 5.2, 5.3, 5.2.5, 5.3.7, SM5.6, SM5.8, figure 5.16, tableau CCB1 de l’encadré thématique 1 du chapitre 1}
27 La production primaire nette est estimée à partir de la cinquième phase du Projet de comparaison de modèles couplés (CMIP5).
28 La biomasse animale totale est tirée du Projet de comparaison de modèles des écosystèmes marins et des pêches (FISHMIP).
29 La conversion de la température moyenne à la surface du globe en température de surface de la mer est faite en utilisant un coefficient de 1,44 calculé
à partir de leurs changements dans un ensemble de simulations pour le scénario RCP8.5 ; ce coefficient est associé à une incertitude d’environ 4 %
due aux différences entre les scénarios RCP2.6 et RCP8.5. {Tableau RID.1}
B.6 Les risques d’impacts graves sur la biodiversité, la structure et la fonction des écosystèmes côtiers
seront plus grands avec les températures plus élevées liées aux scénarios d’émissions fortes, que dans
les scénarios de baisses d’émissions, au XXIe siècle et au-delà. Parmi les projections de réponses des
écosystèmes figurent la perte d’habitats et de la diversité des espèces, et la dégradation des fonctions des
écosystèmes. La capacité d’ajustement et d’adaptation des organismes et des écosystèmes est meilleure
dans le cas des scénarios avec des émissions plus faibles (degré de confiance élevé). Les écosystèmes
fragiles tels les herbiers marins et les forêts de laminaires seront gravement menacés si le réchauffement
planétaire excède 2 °C par rapport au niveau préindustriel, du fait de la combinaison de multiples aléas
liés au climat (degré de confiance élevé). Les coraux d’eau chaude sont déjà exposés à un risque élevé et
le passage à un risque très élevé surviendrait même si le réchauffement planétaire était contenu à 1,5 °C
(degré de confiance très élevé). {4.3.3, 5.3, 5.5, figure RID.3}
B.6.1 Tous les écosystèmes côtiers évalués sont confrontés à un niveau de risque projeté grandissant, qui passe
d’ici à 2100 d’un niveau modéré à élevé dans le cas du RCP2.6 et atteint un niveau élevé à très élevé dans le cas du RCP8.5. Les
écosystèmes intertidaux des rivages rocheux subissent un risque très élevé d’ici à 2100 dans le cas du RCP8.5 (degré de confiance
moyen), car ils sont exposés au réchauffement, surtout pendant les vagues de chaleur marines, ainsi qu’à l’acidification, l’élévation
du niveau de la mer, la perte d’espèces calcifiantes et de biodiversité (degré de confiance élevé). L’acidification des eaux met ces
écosystèmes à l’épreuve et limite encore davantage leur adéquation à leur habitat (degré de confiance moyen), leur capacité
de rétablissement étant inhibée par une calcification réduite et une bioérosion accrue. Le déclin des forêts de laminaires dû au
réchauffement se poursuivra dans les zones tempérées, surtout sous l’effet de l’intensification projetée des vagues de chaleur marines,
avec un risque élevé de disparition locale dans le cas du RCP8.5 (degré de confiance moyen). {5.3, 5.3.5, 5.3.6, 5.3.7, 6.4.2, figure RID.3}
B.6.2 Les herbiers marins, les marais salés et leur stockage de carbone sont soumis à un risque modéré pour un
réchauffement planétaire de 1,5 °C, et qui croît avec la hausse des températures (degré de confiance moyen). À l’échelle du globe, il
est projeté que 20 à 90 % des zones humides côtières actuelles disparaîtront d’ici à 2100, ces estimations variant selon le niveau de
montée du niveau de la mer, les particularités régionales et le types de zones humides, celles-ci étant particulièrement vulnérables
lorsque la progression verticale est déjà restreinte par un apport réduit en nutriments et lorsque la migration vers l’intérieur
des terres est elle-même contrainte par une topographie abrupte ou par l’artificialisation du littoral (degré de confiance élevé).
{4.3.3, 5.3.2, figure RID.3, RIDA6.1}
■
■
23
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.6.3 Selon les projections, le réchauffement de l’océan, l’élévation du niveau de la mer et la modification
des marées entraîneront une progression de la salinisation et de l’hypoxie dans les estuaires (degré de confiance élevé), avec des
risques élevés pour certains biotes et entraînant une migration, une survie moindre et une extinction locale dans le cas de scénarios
d’émissions élevées (degré de confiance moyen). Ces impacts seront plus prononcés dans les estuaires les plus vulnérables car peu
profonds, en proie à l’eutrophisation et caractérisés par une faible amplitude de marée, notamment dans les régions tempérées et
aux latitudes élevées (degré de confiance moyen). {5.2.2., 5.3.1, figure RID.3}
B.6.4 Pratiquement tous les récifs coralliens d’eau chaude vont subir un recul notable de leur superficie et
des extinctions locales, même si le réchauffement planétaire est contenu à 1,5 °C (degré de confiance élevé). Les coraux restants
devraient être différents des récifs actuels par leur composition et leur diversité (degré de confiance très élevé). {5.3.4, 5.4.1,
figure RID.3}
Risques projetés pour les populations humaines et les services écosystémiques
B.7 Il est projeté que les changements à venir de la cryosphère affecteront les ressources en eau et leurs
usages, comme la production d’hydroélectricité (degré de confiance élevé) et l’agriculture irriguée dans
les zones de haute montagne et en aval de celles-ci (degré de confiance moyen), de même que les moyens
de subsistance dans l’Arctique (degré de confiance moyen). Il est projeté que les changements portant sur
les crues, les avalanches, les glissements de terrain et la déstabilisation du sol augmenteront les risques
affectant les infrastructures, les biens culturels, le tourisme et les activités récréatives (degré de confiance
moyen). {2.3, 2.3.1, 3.4.3}
B.7.1 Les risques de catastrophe affectant les communautés humaines, leurs modes de vie et moyens de
subsistance, devraient augmenter en haute montagne et dans l’Arctique (degré de confiance moyen), étant donné l’évolution future
d’aléas tels que les crues, les feux, les glissements de terrain, les avalanches, les conditions incertaines de neige et de glace et
l’exposition accrue des personnes et des biens (degré de confiance élevé). Il est projeté que les techniques actuelles de réduction
des risques perdront en efficacité du fait de l’évolution du caractère des aléas (degré de confiance moyen). D’ambitieuses stratégies
de réduction des risques et d’adaptation pourraient aider à contrer la hausse des impacts provoqués par les crues et les glissements
de terrain en montagne au fur et à mesure de l’augmentation de l’exposition et la vulnérabilité à ces aléas dans de nombreuses
zones montagneuses au cours de ce siècle (degré de confiance élevé). {2.3.2, 3.4.3, 3.5.2}
B.7.2 Selon les projections, la subsidence des terres imputable au dégel du pergélisol aura un impact sur
les infrastructures de communication et de transport urbains et ruraux implantées sur les sols gelés dans l’Arctique et en haute
montagne (degré de confiance moyen). En Arctique, la majorité des infrastructures se trouve dans des régions où une intensification
du dégel du pergélisol est anticipée d’ici au milieu du siècle. La modernisation et la reconfiguration de ces infrastructures pourraient
réduire de moitié les coûts découlant du dégel du pergélisol et des impacts liés au changement climatique d’ici à 2100 (degré de
confiance moyen). {2.3.4, 3.4.1, 3.4.3}
B.7.3 Il est projeté que les atouts touristiques, récréatifs et culturels des régions de haute montagne seront
affectés négativement par les changements à venir dans la cryosphère (degré de confiance élevé). Les techniques actuelles de
production de neige de culture seront de moins en moins efficaces pour réduire les risques climatiques pour les stations de sports
d’hiver dans la majeure partie de l’Europe, en Amérique du Nord et au Japon, surtout si le réchauffement planétaire atteint ou
dépasse 2 °C (degré de confiance élevé). {2.3.5, 2.3.6}
I
24
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.8 Selon les projections, l’évolution future de la répartition des poissons, l’abondance réduite des stocks
et la baisse du potentiel de capture des pêcheries résultant du changement climatique vont affecter
les revenus, les moyens de subsistance et la sécurité alimentaire des communautés qui dépendent de
la mer (degré de confiance moyen). La disparition et la dégradation durables des écosystèmes marins
compromettent leur rôle pour des valeurs culturelles, récréatives et pour leur valeur intrinsèque qui
sont importantes pour l’identité et le bien-être des populations humaines (degré de confiance moyen).
{3.2.4, 3.4.3, 5.4.1, 5.4.2, 6.4}
B.8.1 Les déplacements géographiques et les réductions de la biomasse animale marine et du potentiel de
pêche projetés dans le monde sont plus marqués dans le cas du RCP8.5 qu’avec le RCP2.6, augmentant les risques qui pèsent
sur les revenus et les moyens de subsistance des populations humaines qui en dépendent, particulièrement dans les régions où
l’économie est vulnérable (degré de confiance moyen). Les projections de répartition des ressources et de leur abondance devraient
accroître les risques de conflit entre les pêcheries, les autorités et les populations (degré de confiance moyen). Les défis pour la
gouvernance des pêcheries sont généralisés dans le cas du scénario RCP8.5, avec des régions critiques comme l’Arctique et la
partie tropicale du Pacifique (degré de confiance moyen). {3.5.2, 5.4.1, 5.4.2, 5.5.2, 5.5.3, 6.4.2, figure RID.3}
B.8.2 Le déclin des récifs coralliens d’eau chaude compromettra fortement les services qu’ils procurent à la
société, tels l’apport de nourriture (degré de confiance élevé), la protection des côtes (degré de confiance élevé) et le tourisme (degré
de confiance moyen). Les risques accrus qui pèsent sur la sécurité alimentaire liée aux produits de la mer (degré de confiance moyen),
combinés à la baisse des ressources halieutiques, mettront davantage en péril la santé nutritionnelle de certaines populations
fortement dépendantes des ressources marines (degré de confiance moyen), par exemple dans l’Arctique, en Afrique de l’Ouest et
dans les petits États insulaires en développement. Ces impacts se combinent à d’autres risques créés par d’autres changements
dans les régimes et systèmes alimentaires dus à l’évolution socio-économique et au changement climatique sur les terres émergées
(degré de confiance moyen). {3.4.3, 5.4.2, 6.4.2}
B.8.3 Le réchauffement planétaire nuit à la qualité sanitaire des produits de la mer (degré de confiance moyen)
en exposant les populations humaines à la forte bioaccumulation de polluants organiques persistants et de mercure dans la
faune et la flore océaniques (degré de confiance moyen), à l’augmentation de la prévalence de pathogènes de type « vibrio »
(degré de confiance moyen) et à une probabilité élevée d’efflorescences algales nuisibles (degré de confiance moyen). Ces risques
seront particulièrement élevés au sein des communautés qui consomment beaucoup de produits de la mer, y compris les peuples
autochtones établis sur le littoral (degré de confiance moyen), et dans les secteurs économiques tels que la pêche, l’aquaculture et
le tourisme (degré de confiance élevé). {3.4.3, 5.4.2, encadré 5.3}
B.8.4 Les impacts du changement climatique sur les écosystèmes marins et les services qu’ils procurent
menacent certaines dimensions culturelles fondamentales des modes de vie et des moyens de subsistance (degré de confiance
moyen), par exemple en modifiant la répartition et l’abondance des espèces collectées et en réduisant l’accès aux zones de pêche
ou de chasse. Cela comprend la perte potentiellement rapide et irréversible d’éléments culturels et de savoirs locaux et autochtones,
ainsi que les impacts néfastes sur les régimes alimentaires traditionnels, la sécurité alimentaire, les valeurs esthétiques et les loisirs
marins (degré de confiance moyen). {3.4.3, 3.5.3, 5.4.2}
r. al
25
RID
Résumé à l’intention des décideurs
B.9 La montée des niveaux marins moyens et extrêmes combinée au réchauffement et à l’acidification de
l’océan aggravera les risques qui pèsent sur les populations des littoraux de basse altitude (degré de
confiance élevé). Dans les communautés de l’Arctique qui ne sont pas soumises à un soulèvement rapide
des terres et dans les îles urbaines des atolls, les risques seront modérés à élevés même dans le cas d’un
scénario de forte baisse des émissions (RCP2.6) (degré de confiance moyen), incluant l’atteinte de limites
à l’adaptation (degré de confiance élevé). Dans le cas d’émissions fortes (RCP8.5) et de la poursuite du
niveau actuel d’adaptation, les deltas et les villes côtières riches en ressources seront confrontés à des
risques modérés à élevés après 2050 (degré de confiance moyen). Une adaptation ambitieuse incluant
une gouvernance transformatrice peut réduire ces risques (degré de confiance élevé), les bénéfices étant
propres à chaque contexte. {4.3.3, 4.3.4, 6.9.2, encadré thématique 9, SM4.3, figure RID.5}
B.9.1 En l’absence de mesures d’adaptation plus ambitieuses qu’aujourd’hui et vu la hausse actuelle de
l’exposition et de la vulnérabilité des populations côtières, les risques tels que l’érosion et la perte de terres, les inondations, la
salinisation et les impacts en cascade de l’élévation du niveau moyen de la mer et des phénomènes extrêmes devraient augmenter
substantiellement tout au long du XXIe siècle, quel que soit le scénario d’émissions de gaz à effet de serre (degré de confiance très
élevé). Selon les mêmes hypothèses, les dommages annuels causés par les submersions côtières seront multipliés par cent ou mille
d’ici à 2100 par rapport à aujourd’hui (degré de confiance élevé). {4.3.3, 4.3.4, encadré 6.1, 6.8, SM4.3, figures RID.4 et RID.5}
B.9.2 L’élévation du niveau de la mer fait peser des niveaux de risque élevés à très élevés sur les communautés
vulnérables vivant dans des environnements coralliens, dans des îles urbanisées d'atolls et des littoraux bas arctiques, et ce bien
avant la fin du siècle en cas de scénarios à fortes émissions. Cela implique l’atteinte de la limite à l’adaptation, c’est-à-dire le point
à partir duquel les objectifs d’un acteur (ou les besoins d’un système) ne peuvent être préservés de risques intolérables par la prise
de mesures d’adaptation (degré de confiance élevé). L’atteinte de cette limite (biophysique, géographique, financière, technique,
sociale, politique, institutionnelle ou autres) dépend des scénarios d’émissions et de la tolérance aux risques spécifique à chaque
contexte ; elle devrait toucher davantage de littoraux après 2100, étant donné l’élévation inéluctable et à long terme du niveau
de la mer (degré de confiance moyen). Il est probable que les modifications de l’océan et de la cryosphère liées au climat rendront
inhabitables certains États insulaires (degré de confiance moyen), mais il reste extrêmement difficile d’évaluer les seuils critiques
d’habitabilité. {4.3.4, 4.4.2, 4.4.3, 5.5.2, encadré thématique 9, SM4.3, RID C1, glossaire, figure RID.5}
B.9.3 Une limitation de l’ampleur des changements climatiques et de leurs conséquences sur l’océan et la
cryosphère permettrait d’augmenter les possibilités d’adaptation à l’échelle mondiale (degré de confiance élevé). Bien qu’un
degré de confiance élevé soit affecté au potentiel offert par une adaptation ambitieuse incluant une gouvernance propice à des
changements transformationnels pour réduire les risques dans de nombreux endroits, ces bénéfices sont susceptibles de varier
d’un lieu à l’autre. À l’échelle planétaire, la protection des côtes pourrait réduire les risques de submersion de deux ou trois ordres
de grandeur pendant le XXIe siècle, mais elle nécessite des investissements annuels de l’ordre de plusieurs dizaines à plusieurs
centaines de milliards de dollars américains (degré de confiance élevé). Si de tels investissements sont souvent rentables dans les
régions urbaines densément peuplées, les zones rurales et plus pauvres pourraient avoir du mal à entreprendre ce genre de projets,
dont le coût annuel équivaudrait à plusieurs pourcents du produit intérieur brut dans certains petits États insulaires (degré de
confiance élevé). Il persisterait des risques résiduels et des pertes associées même avec des mesures substantielles d’adaptation
(degré de confiance moyen), quoique les limites à l’adaptation spécifiques au contexte et les risques résiduels restent difficiles à
évaluer. {4.1.3, 4.2.2.4, 4.3.1, 4.3.2, 4.3.4, 4.4.3, 6.9.1, 6.9.2, encadrés thématiques 1 et 2 du chapitre 1, SM4.3, figure RID.5}
■
26
RID
Résumé à l’intention des décideurs
1/mois
1/an
1/décennie
1/siècle
1/mois
1/an
1/décennie
1/siècle
passé récent futur
niveau moyen
de la mer
niveau moyen
de la mer
Élévation
du niveau
de la mer
2000
Année
2020 2040 2060 2080 2100
Temps
Niveau de la mer et fréquence de retour
EHC
En raison de l’élévation projetée du niveau moyen de la mer à l’échelle globale, il est projeté que les niveaux extrêmes locaux qui se
produisaient historiquement une fois par siècle (événements historiques centennaux, EHC) surviendront, au cours du XXIe siècle, au
moins une fois par an pour la plupart des régions côtières. La hauteur des EHC varie considérablement d’une localisation à une autre,
et, selon le degré d’exposition, peut déjà provoquer des impacts considérables. Les impacts peuvent continuer à s’accroître avec
l’augmentation de la récurrence des EHC.
Les événements historiques centennaux
(EHC) de niveau de la mer extrême
deviennent plus fréquents en raison de
l’élévation du niveau de la mer
RCP8.5
RCP2.6
Noir :
Localisations où
la récurrence des
EHC est déjà annuelle
Blanc :
Localisations où la
récurrence annuelle des
EHC se produit après 2100
b) Année où il est projeté que les EHC se produisent en moyenne
annuellement
a) Schématisation de l’effet de l’élévation du niveau régional de la
mer sur les épisodes de niveau extrême projetés (pas à l’échelle)
Différence >10 ans
plus tard
Différence <
10 ans plus tard
c) Écart entre le RCP8.5 et le RCP2.6
Pas d’élévation du
niveau relatif de
la mer avant 2100
Localisations où la dix ans plus tard récurrence
annuelle des EHC se produit au moins dix ans plus tard
selon le RCP2.6 par rapport au RCP8.5
Événements de niveau marin extrême
Figure RID.4 | Effet de l’élévation du niveau régional de la mer sur les niveaux marins extrêmes pour différents sites côtiers. (a) Illustration schématique des événements
de niveau marin extrême et de leur récurrence moyenne dans le passé récent (1986–2005) et dans le futur. Par suite de l’élévation du niveau moyen de la mer, les niveaux
locaux qui revenaient historiquement une fois par siècle (événements historiques centennaux, EHC) devraient survenir plus fréquemment à l’avenir. (b) Année où les EHC
se reproduiraient une fois par an en moyenne dans le cas des RCP8.5 et RCP2.6 pour les 439 localisations côtières pour lesquelles on dispose de relevés d’observation
suffisants. L’absence de cercle signale l’impossibilité de procéder à une évaluation par manque de données, et non pas une exposition ou un risque inexistants. Plus la
couleur du cercle est sombre, plus la transition surviendrait tôt. La fourchette probable est de ± 10 ans aux endroits où cette transition est attendue avant 2100. Un cercle
blanc (33 % des sites selon le RCP2.6, 10 % selon le RCP8.5) signifie que les EHC ne devraient pas se reproduire une fois par an avant 2100. (c) Indication des localisations
où le passage des EHC à des phénomènes annuels serait retardé de plus de dix ans dans le cas du RCP2.6 par rapport au RCP8.5. Étant donné que les scénarios produisent,
en beaucoup d’endroits, de faibles écarts d’ici 2050, les résultats obtenus avec le RCP4.5 ne sont pas inclus ici mais ils sont présentés également dans le chapitre 4.
{4.2.3, figure 4.10, figure 4.12}
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27
RID
Résumé à l’intention des décideurs
RID.C Mise en Oeuvre de Reponses aux Changements dans
l'Océan et la Cryosphère
Défis
C.1 Les impacts des changements liés au climat dans l’océan et la cryosphère confrontent de manière croissante
les efforts de gouvernance aux défis d’élaborer et de mettre en oeuvre des stratégies d’adaptation aux
échelles locale à mondiale, les poussant parfois à leurs limites. Les populations les plus exposées et
les plus vulnérables sont souvent celles qui disposent de la plus faible capacité de réponse (degré de
confiance élevé). {1,5, 1.7, encadrés thématiques 2 et 3 du chapitre 1, 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, 2.4, 3.2.4, 3.4.3,
3.5.2, 3.5.3, 4.1, 4.3.3, 4.4.3, 5.5.2, 5.5.3, 6.9}
C.1.1 Les impacts du changement climatique dans l’océan et la cryosphère, tout comme leurs répercussions
sur les sociétés, ont un horizon temporel plus long que celui des dispositifs de gouvernance (cycles de planification, cycles du
processus décisionnel dans le secteur public et privé, instruments financiers, etc.). Ces différences d’horizons temporels entravent
la capacité qu’ont les sociétés de se préparer et de réagir de manière adéquate aux changements à long terme, y compris aux
variations de fréquence et d’intensité des phénomènes extrêmes (degré de confiance élevé). Des exemples de tels enjeux incluent
les modifications des glissements de terrain et des inondations dans les régions de haute montagne, les risques qui pèsent sur des
espèces et des écosystèmes importants de l’Arctique, ainsi que sur les pays et les îles de faible altitude, les petits États insulaires,
les autres régions côtières et les écosystèmes des récifs coralliens. {2.3.2, 3.5.2, 3.5.4, 4.4.3, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5.1, 5.5.2, 5.5.3, 6.9}
C.1.2 Les instruments de gouvernance (aires marines protégées, plans d’aménagement du territoire, systèmes
de gestion des ressources en eau, etc.) sont, dans de nombreux contextes, trop fragmentés et répartis entre les frontières
administratives et les différents secteurs pour apporter des réponses intégrées face aux risques croissants et en cascade inhérents
aux changements dans l’océan et/ou la cryosphère liés au climat (degré de confiance élevé). La capacité des dispositifs de
gouvernance dans les régions polaires et océaniques de contrer les impacts du changement climatique s’est accrue récemment,
mais pas de manière assez rapide ou solide pour faire face de manière adéquate aux risques croissants projetés (degré de confiance
élevé). Dans les hautes montagnes, les régions côtières et les petites îles, la coordination des mesures d’adaptation au changement
climatique présente aussi des difficultés au regard des nombreuses interactions entre les facteurs de risque climatiques et non
climatiques (inaccessibilité, démographie et habitat, subsidence due aux activités locales, etc.), à diverses échelles et dans différents
secteurs et domaines d’action gouvernementale (degré de confiance élevé). {2.3.1, 3.5.3, 4.4.3, 5.4.2, 5.5.2, 5.5.3, encadré 5.6, 6.9,
encadré thématique 3 du chapitre 1}
C.1.3 Il existe un large éventail d’obstacles répertoriés et de limites à l’adaptation au changement climatique
dans les écosystèmes (degré de confiance élevé). Parmi ces limites figurent l’espace dont ont besoin les écosystèmes, les facteurs
non climatiques et les impacts humains qui doivent être pris en compte dans le cadre des options d’adaptation, la baisse de la
capacité d’adaptation des écosystèmes du fait du changement climatique, et l’augmentation de la durée de rétablissement des
écosystèmes en fonction de la récurrence des impacts climatiques, la disponibilité des technologies, des connaissances et des
moyens financiers, et les dispositifs de gouvernance en place (degré de confiance moyen). {3.5.4, 5.5.2}
C.1.4 Il existe des obstacles, notamment financiers, technologiques, institutionnels et autres à la mise en oeuvre
de stratégies de réponses face aux impacts négatifs actuels et projetés induits par les changements dans l’océan et la cryosphère
liés au climat, qui entravent le renforcement de la résilience et les mesures de réduction des risques (degré de confiance élevé).
La question de savoir si ces obstacles réduisent l’efficacité de l’adaptation ou correspondent aux limites à l’adaptation dépend
des circonstances propres au contexte, du rythme et de l’ampleur des changements climatiques et de l’aptitude des sociétés à
transformer leur capacité d’adaptation en réponses efficaces. La capacité d’adaptation diffère toujours d’une communauté et d’une
société à l’autre comme au sein de celles-ci (degré de confiance élevé). Les populations les plus exposées et les plus vulnérables
aux aléas présents et futurs découlant des changements dans l’océan et la cryosphère sont souvent celles qui possèdent la plus
faible capacité d’adaptation, surtout dans les îles et les zones côtières de basse altitude, l’Arctique et les régions de hautes
montagnes aux prises avec des défis de développement (degré de confiance élevé). {2.3.1, 2.3.2, 2.3.7, encadré 2.4, 3.5.2, 4.3.4,
4.4.2, 4.4.3, 5.5.2, 6.9, encadrés thématiques 2 et 3 du chapitre 1, encadré thématique 9}
28
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Renforcer les options de réponse
C.2 Les multiples services et possibilités qu’offrent les écosystèmes océaniques et cryosphériques peuvent être
soutenus par la protection, la restauration, la gestion précautionneuse fondée sur les écosystèmes, et la
diminution de la pollution et des autres facteurs de stress (degré de confiance élevé). La gestion intégrée
des ressources en eau (degré de confiance moyen) et l’adaptation fondée sur les écosystèmes (degré de
confiance élevé) réduisent localement les risques climatiques et apportent de multiples bienfaits à la
société. Il existe cependant des contraintes écologiques, financières, institutionnelles et en matière de
gouvernance à ce type d’actions (degré de confiance élevé) et, dans de nombreux contextes, l’adaptation
fondée sur les écosystèmes ne sera efficace que pour les niveaux de réchauffement les plus faibles (degré
de confiance élevé). {2.3.1, 2.3.3, 3.2.4, 3.5.2, 3.5.4, 4.4.2, 5.2.2, 5.4.2, 5.5.1, 5.5.2, figure RID.5}
C.2.1 Les réseaux d’aires protégées aident à préserver les services écosystémiques, dont l’absorption et le
stockage de carbone, et rendent possibles de futures options d’adaptation fondées sur les écosystèmes en facilitant la migration
vers les pôles et en altitude des espèces, populations et écosystèmes qui se produisent en réponse au réchauffement et à l’élévation
du niveau de la mer (degré de confiance moyen). Les obstacles géographiques, la dégradation des écosystèmes, le morcellement
des habitats et les freins à la coopération régionale limitent le potentiel de ces réseaux pour soutenir les changements d’aires de
répartition des espèces à venir dans les régions marines, les régions de haute montagne et les régions polaires (degré de confiance
élevé). {2.3.3, 3.2.3, 3.3.2, 3.5.4, 5.5.2, encadré 3.4}
C.2.2 La restauration des habitats terrestres et marins et les outils de gestion des écosystèmes, telles que
la relocalisation assistée d’espèces et la culture de coraux, peuvent être efficaces pour améliorer l’adaptation fondée sur les
écosystèmes à l’échelon local (degré de confiance élevé). De telles actions sont plus fructueuses lorsqu’elles sont soutenues par
la communauté locale, sont basées sur la science tout en intégrant aussi les savoirs locaux et autochtones, et bénéficient d’un
appui durable incluant la réduction ou l’élimination des facteurs de stress non climatiques, et aux niveaux de réchauffement les
plus bas (degré de confiance élevé). Ainsi, la restauration des récifs coralliens pourrait s’avérer inefficace si le réchauffement
planétaire s’élevait au-delà de 1,5 °C, les coraux étant déjà gravement menacés (degré de confiance très élevé) au niveau actuel
de réchauffement. {2.3.3, 4.4.2, 5.3.7, 5.5.1, 5.5.2, encadré 5.5, figure RID.3}
C.2.3 Le renforcement des approches de conservation, telle la reconstitution des zones de pêche surexploitées
ou épuisées, et l’amélioration de la capacité d’ajustement des stratégies de gestion des pêches réduisent les impacts néfastes du
changement climatique sur les pêcheries, au profit de l’économie régionale et des moyens de subsistance (degré de confiance
moyen). La gestion des pêches qui évalue et actualise les mesures à intervalle régulier, en s’appuyant sur les évaluations des
tendances futures des écosystèmes, diminue les risques pour les pêcheries (degré de confiance moyen) mais offre une capacité
limitée de faire face aux changements dans les écosystèmes. {3.2.4, 3.5.2, 5.4.2, 5.5.2, 5.5.3, figure RID.5}
C.2.4 La restauration des écosystèmes de végétation côtière, comme les mangroves, les marais maritimes
et les herbiers (« carbone bleu »), pourrait atténuer le changement climatique en augmentant l’absorption et le stockage de
carbone à raison de 0,5 % des émissions mondiales annuelles actuelles (degré de confiance moyen). Une protection et une gestion
améliorées peuvent réduire les émissions de carbone de ces écosystèmes. Conjuguées, ces mesures offrent également de multiples
autres avantages, comme une protection renforcée contre les tempêtes et une amélioration de la qualité de l’eau, de la biodiversité
et des ressources pour la pêche (degré de confiance élevé). L’amélioration de la quantification du stockage de carbone et des
flux de gaz à effet de serre de ces écosystèmes côtiers réduira les incertitudes actuelles concernant leur mesure, notification et
vérification (degré de confiance élevé). {Encadré 4.3, 5.4, 5.5.1, 5.5.2 ; annexe I : Glossaire}
C.2.5 Les énergies marines renouvelables peuvent contribuer à l’atténuation du changement climatique, et
peuvent comprendre l’exploitation de l’énergie des vents marins, des marées, des vagues, des gradients thermiques et de salinité
ou des biocarburants issus des algues. La demande émergente de sources d’énergie alternatives devrait ouvrir des possibilités
économiques pour le secteur des énergies marines renouvelables (degré de confiance élevé), bien que leur potentiel puisse
également être affecté par le changement climatique (degré de confiance faible). {5.4.2, 5.5.1, figure 5.23}
I
■
■
29
RID
Résumé à l’intention des décideurs
C.2.6 Les approches de gestion intégrée des ressources en eau à toutes les échelles spatiales peuvent être
efficaces pour faire face aux impacts et exploiter les opportunités découlant des modifications de la cryosphère dans les régions de
haute montagne. Ceci encourage la gestion des ressources en eau en permettant le développement et l’optimisation du stockage
et des lâchers d’eau des réservoirs à diverses fins (degré de confiance moyen), en tenant compte des impacts potentiellement
négatifs pour les écosystèmes et les communautés. La diversification des activités touristiques tout au long de l’année concourt à
l’adaptation pour les économies de haute montagne (degré de confiance moyen). {2.3.1, 2.3.5}
C.3 Au regard de l’élévation du niveau de la mer, les populations côtières font face à des choix difficiles au
moment d’élaborer des réponses intégrées et adaptées à chaque contexte, qui équilibrent les coûts, les
bénéfices et les compromis associés aux différentes options disponibles, et qui puissent être ajustées
au fil du temps (degré de confiance élevé). Toutes les catégories d’options, incluant la protection,
l’accommodation, l’adaptation fondée sur les écosystèmes, l’avancée sur la mer et le recul stratégique,
peuvent jouer un rôle important dans ces réponses intégrées (degré de confiance élevé). {4.4.2, 4.4.3,
4.4.4, 6.9.1, encadré thématique 9 ; figure RID.5}
C.3.1. Plus le niveau de la mer s’élève, plus la protection du littoral s’avère difficile en raison d’obstacles
davantage économiques, financiers et sociaux que de limites techniques (degré de confiance élevé). Au cours des prochaines
décennies, la diminution des facteurs locaux d’exposition et de vulnérabilité, tels que l’urbanisation du littoral et la subsidence
due aux activités humaines, est une stratégie efficace (degré de confiance élevé). Lorsque l’espace est limité et que la valeur des
biens exposés est élevée (dans les villes, par exemple), il est probable qu’une protection en dur (digue, etc.) constituera une option
rentable au XXIe siècle, en tenant compte des particularités propres à chaque contexte (degré de confiance élevé), mais les zones
ayant des ressources limitées pourraient ne pas être en mesure de se permettre de tels investissements. Quand l’espace n’est pas
limité, l’adaptation fondée sur les écosystèmes peut réduire les risques côtiers et procurer de multiples autres bénéfices, dont le
stockage de carbone, l’amélioration de la qualité de l’eau, la sauvegarde de la biodiversité et l’accès à des moyens de subsistance
(degré de confiance moyen). {4.3.2, 4.4.2, encadré 4.1, encadré thématique 9, figure RID.5}
C.3.2 Face aux niveaux marins actuels, certaines mesures d’aménagement du littoral, comme les systèmes
d’alerte précoce et la protection des bâtiments contre les inondations, sont souvent peu coûteuses et très efficaces pour le niveau
actuel des mers (degré de confiance élevé). L’élévation projetée de la montée des mers et l’augmentation des aléas côtiers rendent
certaines de ces mesures moins efficaces si elles ne sont pas combinées à d’autres mesures (degré de confiance élevé). Toutes les
catégories d’options envisageables, y compris la protection, l’accommodation, l’adaptation fondée sur les écosystèmes, l’avancée
sur la mer et la relocalisation planifiée (si d’autres emplacements sont disponibles) peuvent jouer un rôle important dans ces
réponses intégrées (degré de confiance élevé). Lorsque la communauté touchée est de petite taille ou à la suite d’une catastrophe,
il est pertinent d’envisager de réduire les risques par une relocalisation planifiée, à condition que des lieux d’accueil sûrs soient
disponibles. Une telle relocalisation planifiée peut se heurter à des obstacles de nature sociale, culturelle, financière et politique
(degré de confiance très élevé). {4.4.2, encadré 4.1, encadré thématique 9, RID B3}
C.3.3 La réponse à l’élévation du niveau de la mer et la diminution des risques associés présentent d’immenses
défis de gouvernance pour la société, en raison de l’incertitude sur l’ampleur et le rythme de l’élévation du niveau des mers à
venir, et de compromis difficiles à trouver entre plusieurs objectifs sociétaux (sécurité, conservation, développement économique,
équité entre les générations et au sein des générations, etc.), de ressources limitées et de valeurs et intérêts divergents parmi les
parties prenantes (degré de confiance élevé). Il est possible d’alléger ces défis en conjuguant, selon les conditions locales, l’analyse
décisionnelle, la planification de l’usage des terres, la participation du public, en combinant les différents types de savoirs, en
mettant en oeuvre des approches de résolution des conflits, et en les ajustant au fil du temps, en fonction des changements de
circonstances (degré de confiance élevé). {Encadré thématique 5 du chapitre 1, 4.4.3, 4.4.4, 6.9}
C.3.4 En dépit des grandes incertitudes sur l’ampleur et le rythme d’élévation du niveau de la mer au-delà de
2050, de nombreuses décisions d’adaptation pour le littoral, à un horizon temporel de plusieurs décennies voire plus d’un siècle,
sont prises dès aujourd’hui (infrastructures stratégiques, ouvrages de protection des côtes, plans d’urbanisme, par exemple) et
peuvent être améliorées en tenant compte des projections d’élévation du niveau relatif de la mer, en favorisant des réponses
flexibles (qui peuvent être adaptées au cours du temps) appuyées par des systèmes de surveillance des signaux d’alerte précoce,
en révisant régulièrement les décisions (processus décisionnel adaptatif) et en faisant appel aux méthodes de prise de décisions
robustes, à des avis d’experts, à la construction de scénarios et en utilisant de multiples types de savoirs (degré de confiance élevé).
I
30
RID
Résumé à l’intention des décideurs
L’amplitude de l’élévation du niveau de la mer dont il faut tenir compte pour planifier et mettre en oeuvre des réponses sur le littoral
dépend du degré de tolérance au risque des parties prenantes. Les parties prenantes ayant une tolérance au risque plus élevée
(par exemple, celles qui planifient des investissements qui peuvent très facilement être adaptés en cas de conditions imprévues)
préfèrent souvent utiliser la fourchette de projections qualifiée de probable. Les parties prenantes présentant une tolérance au
risque plus basse (par exemple, pour les décisions concernant une infrastructure critique) prennent également en compte une
montée du niveau moyen de la mer à l’échelle mondiale et locale qui se situe au-delà de la limite supérieure de la fourchette
probable (1,1 m à l’échelle du globe d’ici à 2100 selon le RCP8.5) et qui provient de méthodes caractérisées par un degré de
confiance plus faible, comme la consultation d’experts. {1.8.1, 1.9.2, 4.2.3, 4.4.4, figure 4.2, encadré thématique 5 du chapitre 1,
figure RID.5, RID B.3}
Risques et réponses face à l’élévation du niveau de la mer
(b) Bénéfices de ces réponses à l’élévation du niveau de la mer et de l’atténuation du changement climatique
Risques pour des exemples de contextes géographiques pour différents changements de niveau moyen de la mer (degré de confiance moyen)
Le terme réponse, et non adaptation, est employé ici car certaines réponses, tel le recul stratégique, peuvent ou non être considérées comme une adaptation
Présent Futur
Niveau de
risque lié au
niveau de la mer
Réduction du risque
par l’atténuation
Réduction totale du risque
(atténuation + réponses
à l’élévation du niveau
de la mer)
Report du risque par les réponses
à l’élévation du niveau de la mer
Réduction du risque
par les réponses à
l’élévation du niveau
de la mer
Report du risque
par l’atténuation
0.5
1.0
0
Dans cette évaluation, le terme réponse renvoie à des mesures mises en oeuvre in situ pour contrer l’élévation du niveau de la mer (ouvrages de protection des
côtes, restauration des écosystèmes dégradés, limitation de la subsidence) et à la relocalisation planifiée. La relocalisation planifiée désigne ici le recul stratégique
ou la réinstallation à titre préventif, à une échelle locale uniquement, en fonction du contexte particulier (dans le cas des îles urbanisées d'atolls par exemple :
déplacement à l’intérieur de l’île, vers une île voisine ou sur une île artificielle). Les déplacements forcés et les migrations internationales sont exclus du cadre de
cette évaluation.
Ces exemples de zones géographiques sont construits à partir d’un nombre limité d’études de cas bien documentées par des publications scientifiques. La
réalisation du risque dépendra des spécificités du contexte.
Scénarios d’élévation du niveau de la mer : les scénarios RCP4.5 et RCP6.0 ne sont pas pris en compte pour cette analyse de risques car le corpus de publications
scientifiques sous-tendant cette évaluation n’est disponible que pour les scénarios RCP2.6 et RCP8.5.
Communautés
arctiques
Îles
urbanisées
d'atolls
Villes côtières
riches en
ressources
Grands deltas
tropicaux
agricoles
Très élevé
Élevé
Indétectable
Modéré
Réponse inexistante
à modérée
Réponse potentielle
maximale
Données d’évaluation
(chapitre 4)
Interpolation
Scénario d’
émissions
faibles (RCP2.6)
Scénario
d’émissions
élevées
(RCP8.5)
Violet : très forte probabilité d’occurrence de graves impacts
ou risques et la présence d’une irréversibilité marquée ou la
persistance de dangers d’origine climatique, allant de pair avec
une capacité d’adaptation limitée en raison de la nature du
danger ou des impacts ou risques.
Rouge : impacts ou risques graves et de grande ampleur.
Jaune : Impacts ou risques décelables et attribuables au
changement climatique avec, au moins, un degré de confiance
moyen.
Blanc : impacts ou risques indétectables.
Report total du risque
(atténuation + réponses à
l’élévation du niveau de la mer)
Élévation globale du niveau moyen de la
mer en 2100 (mètres)
Contribution relative des types de réponses
à la réduction du risque (par contexte
géographique)
a) Risques en 2100 pour différents scénarios d’élévation du niveau de la mer et de réponses
Niveaux de risque
Illustration schématique de la réduction et du report
dans le temps d’un niveau de risque donné par les
réponses à l’élévation du niveau de la mer et/ou
l’atténuation. L’ampleur de ces réductions et reports
dépend des scénarios de niveau de la mer et de
réponses, et varie selon le contexte et la localisation.
= Réponses
in-situ
= Relocalisation
planifiée
Figure RID.5 | a, b
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31
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Réponses Efficacité
potentielle
Défenses
côtières
artificielles
Conservation
des coraux
Conservation
des zones
humides
Restauration
des zones
humides
Protection fondée
sur les sédiments
Avantages Co-bénéfices Inconvénients Efficience
économique
Défis en matière
de gouvernance
Avancée sur la mer
Aménagement du
littoral
en terme de réduction des
risques liés à l’élévation du
niveau de la mer (limites
techniques/biophysiques)
Souvent inabordable
dans les zones moins
riches économiquement.
Conflits entre
objectifs (conservation,
sécurité et tourisme),
conflits dans
l’affectation des fonds
publics, manque de
financement (4.3.3.2,
4.4.2.2.6)
Difficulté d’obtenir les
permis de mise en
oeuvre. Manque de
financements.
Application
insuffisante des
politiques de
conservation. Options
d’adaptation fondée
sur les écosystèmes
écartées à cause
d’intérêts économiques
à court terme.
Disponibilités de terres
(4.4.2.3.6)
Souvent inabordable dans
les zones moins riches
économiquement. Conflits
sociaux concernant l’accès
et la distribution des
nouvelles terres
(4.4.2.4.6)
Très élevée si le prix
des terrains est élevé,
comme dans beaucoup
de zones côtières
urbanisées (4.4.2.4.7)
Salinisation des eaux
souterraines,
accélération de
l’érosion, disparition
d’écosystèmes et
d’habitats côtiers
(4.4.2.4.5)
Création de terres, les
revenus tirés de la
vente peuvent servir à
financer l’adaptation
(4.4.2.4.5,)
Degré de protection
prévisible (4.4.2.2.4)
Les systèmes d’alerte
précoce exigent des
dispositifs
institutionnels efficaces
(4.4.2.6.6)
Très élevée pour les
systèmes d’alerte
précoce et les
interventions sur les
bâtiments (4.4.2.5.7)
N’empêche pas les
inondations et les
impacts (4.4.2.5.5)
Sauvegarde de la
connectivité des
paysages (4.4.2.5.5)
Techniques parvenues
à maturité ; le dépôt
de sédiments pendant
les inondations peut
accroître l’altitude
(4.4.2.5.5)
(protection des bâtiments
contre les inondations,
systèmes d’alerte précoce
pour les inondations, etc.)
Peu d’éléments
probants sur le rapport
coûts-bénéfices ;
dépend de la densité
de population et des
terres disponibles
(4.4.2.3.7)
Degrés de protection
moins prévisibles,
bénéfices non
concrétisés en matière
de développement
(4.4.2.3.5, 4.4.2.3.2)
L’efficacité à long
terme dépend du
réchauffement de
l’océan, de
l’acidification et des
scénarios d’émissions
(4.3.3.5.2, 4.4.2.3.2)
Degrés de protection
moins prévisibles,
beaucoup de terres
requises, nécessité de
lever les obstacles à
l’expansion des
écosystèmes vers les
terres
(4.4.2.3.5, 4.4.2.3.2)
Gain d’habitat, de
biodiversité, stockage
de carbone, revenus du
tourisme, hausse de la
productivité des
pêches, meilleure
qualité de l’eau.
Apport de nourriture,
ingrédients
médicinaux, carburant,
bois et bénéfices
culturels (4.4.2.3.5)
Possibilité d’associer
les communautés
(4.4.2.3.1)
(marais,
mangroves)
(marais,
mangroves)
Elevée si la valeur des
biens protégés est
élevée, comme dans
beaucoup de zones
côtières urbanisées et
fortement peuplées
(4.4.2.2.7)
Destruction d’habitats
par compression
côtière, inondation et
érosion en aval du
littoral, verrouillage
technologique,
conséquences
catastrophiques en cas
de rupture (4.3.2.4,
4.4.2.2.5)
Degré de protection
prévisible
(4.4.2.2.4)
Digues multi-fonctions,
par exemple pour les
loisirs, autres usages
des terres (4.4.2.2.5)
Efficace mais exige une
disponibilité en sédiments
(4.4.2.2.4)
Grande flexibilité
(4.4.2.2.4)
Sauvegarde des plages
pour les loisirs/le
tourisme (4.4.2.2.5)
Destruction d’habitats là
où les sédiments sont
prélevés (4.4.2.2.5)
Elevée si les revenus
tirés du tourisme sont
élevés (4.4.2.2.7)
Conflits dans
l’affectation des fonds
publics (4.4.2.2.6)
Degré de confiance (évalués pour l’efficacité) :
Ce tableau présente certaines réponses et leurs caractéristiques. Il n’est pas exhaustif. La pertinence de chaque réponse dépend de la géographie et du contexte.
c) Réponses face à l’élévation des niveaux marins moyens et extrêmes
Étapes génériques d’un processus adaptatif de prise de décision Conditions propices
d) Choix et mise en oeuvre de réponses face à l’élévation du niveau de la mer
Mise en oeuvre Suivi et
ajustement
Etape préparatoire Plan dynamique • Perspective de long terme
• Coordination multi-échelle
• Prise en compte des enjeux de
vulnérabilité et d’équité
• Participation inclusive du public
• Aptitude à gérer la complexité
Identifier les risques,
objectifs, options,
incertitudes et critères
d’évaluation des
options
Développer un plan initial
(combinaisons d’options dans le
temps) et les actions correctives
à entreprendre en fonction de la
situation observée
Mettre en oeuvre le
plan initial et instaurer
un mécanisme de suivi
du changement en
cours et de ses
réussites
Suivre l’évolution de la
situation et
entreprendre les actions
correctives en fonction
des observations
Recul stratégique Adaptation fondée sur les écosystèmes
Relocalisation
planifiée
Déplacement
forcé
Conciliation des
intérêts divergents
découlant du
déplacement de
personnes, de
l’emplacement
d’origine à destination
(4.4.2.6.6)
Soulève des questions
humanitaires
complexes touchant les
moyens de
subsistance, les droits
humains et l’équité
(4.4.2.6.6)
Éléments probants
limités (4.4.2.6.7)
Perte de cohésion
sociale, d’identité
culturelle et de
bien-être. Baisse des
services (santé,
éducation, logement),
des possibilités
d’emploi et de la
prospérité économique
(4.4.2.6.5)
De la perte de vies
humaines à la perte de
moyens de subsistance,
et de la souveraineté
(4.4.2.6.5)
Accès à de meilleurs
services (santé,
éducation, logement)
dans les zones de
relocalisation,
possibilités d’emploi et
prospérité économique
(4.4.2.6.5)
Élimination des risques
liés à l’élévation du
niveau de la mer sur le
lieu d’origine
(4.4.2.6.4)
Ne répond qu’au
risque immédiat sur le
lieu d’origine
Sans objet Sans objet Sans objet
(en plus de la
réduction du risque)
Efficace jusqu’à
0,5–1 cm/an
d’élévation du
niveau de la mer
Moins efficace à 2 °C
(4.3.3.5.1, 4.4.2.3.2.
5.3.7)
= Très élevé = Élevé = Moyen = Faible
Efficace jusqu’à
plusieurs mètres
d’élévation du niveau
des mers (4.4.2.2.4)
Restauration
des coraux
Efficace jusqu’à
plusieurs mètres
d’élévation du niveau
de la mer (4.4.2.2.4)
Efficace s’il existe des
localités d’accueil sûres
par rapport à
l’élévation du niveau
de la mer
(4.4.2.6.4)
Très efficace dans le cas
d’une faible élévation
du niveau de la mer
(4.4.2.5.4)
Efficace jusqu’à 0,5 cm/an
d’élévation du niveau de
la mer
Fortement limitée par le
réchauffement et
l’acidification de l’océan.
Limitée avec un
réchauffement de 1,5 °C,
nulle à 2 °C à de
nombreux emplacements
(4.3.3.5.2, 4.4.2.3.2,
5.3.4)
Figure RID.5 | c, d
[ ••
32
RID
Résumé à l’intention des décideurs
Figure RID.5 | Élévation du niveau de la mer : risques et réponses. Le terme réponse, et non adaptation, est employé ici car certaines mesures, tel le recul stratégique,
peuvent ou non être considérées comme de l’adaptation. La partie (a) montre le risque combiné de submersion marine, d’érosion côtière et de salinisation du littoral imputable
à la variation des niveaux marins moyens et extrêmes, en 2100, pour divers contextes géographiques illustratifs et en fonction à la fois des RCP2.6 et RCP8.5 et de deux
scénarios de réponse. Les risques afférents au RCP4.5 et au RCP6.0 n’ont pas été évalués faute de littérature scientifique suffisante sur les contextes géographiques retenus.
L’évaluation ne tient pas compte des variations du niveau extrême qui ne résultent pas directement de l’élévation du niveau moyen de la mer ; le risque pourrait donc croître
si l’on incluait d’autres changements dans ces valeurs extrêmes (découlant, par exemple, des changements dans l’intensité des cyclones). Dans le scénario socio-économique
de la partie a), la densité de population sur le littoral est relativement stable au cours du siècle {SM4.3.2} Les risques qui pèsent sur les différents contextes géographiques
considérés ont été évalués sur la base des variations relatives du niveau de la mer projetées dans une série d’exemples précis : New York, Shanghai et Rotterdam pour les villes
côtières riches en ressources, couvrant une large gamme d’expériences de réponses ; Tarawa Sud, Fongafale et Malé pour les îles urbanisées d'atolls ; le Mékong et le Gange-
Brahmapoutre-Meghna pour les grands deltas agricoles tropicaux ; Bykovskiy, Shishmaref, Kivalina, Tuktoyaktuk et Shingle Point pour les communautés arctiques non soumises
à un ajustement isostatique rapide. {4.2, 4.3.4, SM4.2} L’évaluation examine deux scénarios distincts de réponse. Le scénario « réponse inexistante à modérée » correspond
aux efforts déployés à ce jour (sans autre action majeure ou action d’un nouveau type). Le scénario « réponse maximale possible » représente une combinaison d’actions mises
en oeuvre dans toute leur ampleur et, par conséquent, des efforts supplémentaires importants par rapport à aujourd’hui, en supposant que les obstacles financiers, sociaux et
politiques soient minimes. L’évaluation a porté sur chaque scénario d’élévation du niveau de la mer et de réponse, comme l’illustrent les dégradés de couleur de la figure ; les
niveaux intermédiaires de risque ont été obtenus par interpolation. {4.3.3}. Les critères d’évaluation comprennent l’exposition et la vulnérabilité (densité des biens, degré de
dégradation des écosystèmes tampons terrestres et marins), les aléas côtiers (submersion, érosion, salinisation), les réponses in situ (défenses côtières artificielles, restauration
des écosystèmes ou création de nouvelles zones tampons naturelles, gestion de la subsidence) et la relocalisation planifiée. Ce dernier terme désigne le recul stratégique ou la
réinstallation, comme l’explique le chapitre 4, c’est-à-dire une action préventive et locale visant à réduire le risque en déplaçant les personnes, les biens et les infrastructures. Le
déplacement forcé n’est pas pris en compte dans cette évaluation. La partie (a) met également en évidence l’apport relatif des mesures in situ et de la relocalisation planifiée
à la réduction du risque total. La partie (b) illustre de manière schématique la réduction du risque (flèches verticales) et la temporalité du risque (flèches horizontales) induites
par l’atténuation et/ou les réponses à la montée du niveau de la mer. La partie (c) récapitule et évalue les types de réponse face à l’élévation du niveau de la mer quant à
leur efficacité et leur coût, leurs co-bénéfices, leurs inconvénients, leur efficacité économique et leurs défis sur le plan de la gouvernance. {4.4.2} La partie (d) présente les
étapes générales d’une approche adaptative de la prise de décision, ainsi que les conditions clés qui permettent de réagir face à l’élévation du niveau de la mer. {4.4.4 ; 4.4.5}
Conditions favorables
C.4 Favoriser la résilience face aux conséquences du changement climatique et un développement durable
dépend de manière critique d’une réduction urgente et ambitieuse des émissions de gaz à effet de
serre conjointement à la mise en place durable de mesures d’adaptation coordonnées et de plus en plus
ambitieuses (degré de confiance très élevé). Parmi les conditions déterminantes pour la mise en oeuvre de
réponses efficaces aux changements de l’océan et la cryosphère liés au climat, figurent l’intensification
de la coopération et de la coordination entre les instances dirigeantes à toutes les échelles spatiales et à
tous les horizons de planification. D’autres aspects essentiels sont : l’éducation et la construction d’un socle
commun de connaissances vis-à-vis du changement climatique, la surveillance et la prévision, l’utilisation
de toutes les sources de savoirs disponibles, le partage des données, de l’informations et des connaissances,
la finance, la prise en compte de la vulnérabilité sociale, le respect de l’équité et l’appui institutionnel. Ce
type d’investissements favorise le renforcement de capacités, l’apprentissage social et la participation
à des mesures d’adaptation spécifiques, de même que la négociation de compromis et l’obtention de
co-bénéfices pour réduire les risques à court terme et renforcer la résilience et la soutenabilité à long terme
(degré de confiance élevé). Ce rapport représente l’état actuel des connaissances scientifiques concernant
l’océan et la cryosphère dans le contexte d’un réchauffement planétaire de faible ampleur (1,5 °C), comme
l’ont fait les précédents rapports du GIEC et de l’IPBES. {1.1, 1,5, 1.8.3, 2.3.1, 2.3.2, 2.4, figure 2.7, 2.5, 3.5.2,
3.5.4, 4.4, 5.2.2, encadré 5.3, 5.4.2, 5.5.2, 6.4.3, 6.5.3, 6.8, 6.9, encadré thématique 9, figure RID.5}
C.4.1 Au regard des changements observés et projetés dans l’océan et la cryosphère, beaucoup de nations
auront des difficultés à s’adapter, même avec des actions d’atténuation ambitieuses (degré de confiance très élevé). Dans le cas
d’un scénario d’émissions élevées, il est projeté qu’un grand nombre de communautés dépendantes de l’océan et de la cryosphère
devront faire face à des limites à leur adaptation (limites biophysiques, géographiques, financières, techniques, sociales, politiques
et institutionnelles) au cours de la seconde moitié du XXIe siècle. En comparaison, les scénarios de fortes baisses d’émissions
limitent les risques posés par les changements dans l’océan et la cryosphère au cours du siècle actuel et au-delà, et permettent
la mise en oeuvre de réponses plus efficaces (degré de confiance élevé) tout en offrant des co-bénéfices. Des transformations
en profondeur de l’économie et des institutions permettront de construire des trajectoires de développement résilientes face
au changement climatique dans le contexte de l’océan et de la cryosphère (degré de confiance élevé). {1.1, 1.4–1.7, encadrés
thématiques 1 à 3 du chapitre 1, 2.3.1, 2.4, encadré 3.2, figure 3.4, encadré thématique 7 du chapitre 3, 3.4.3, 4.2.2, 4.2.3, 4.3.4,
4.4.2, 4.4.3, 4.4.6, 5.4.2, 5.5.3, 6.9.2, encadré thématique 9, figure RID.5}
C.4.2 L’intensification de la coopération et de la coordination entre les instances dirigeantes oeuvrant à diverses
échelles, juridictions, secteurs, domaines politiques et horizons de planification, peut permettre des réponses efficaces à l’élévation
du niveau de la mer ainsi qu’aux changements qui touchent l’océan et la cryosphère (degré de confiance élevé). La coopération
régionale, y compris par des traités et des conventions, peut soutenir les mesures d’adaptation ; toutefois, la capacité de réponse
33
RID
Résumé à l’intention des décideurs
aux impacts et aux pertes découlant des changements dans l’océan et la cryosphère par le biais de politiques régionales reste
pour l’instant limitée (degré de confiance élevé). Les dispositifs institutionnels qui tissent à divers échelons des liens solides avec
les communautés locales et autochtones sont bénéfiques pour l’adaptation (degré de confiance élevé). La coordination et la
complémentarité des politiques nationales et régionales transfrontalières peuvent soutenir les efforts déployés pour faire face
aux risques qui pèsent sur la protection et la gestion des ressources, telles l’eau et celles issues de la pêche (degré de confiance
moyen). {2.3.1, 2.3.2, 2.4, encadré 2.4, 2.5, 3.5.2, 3.5.3, 3.5.4, 4.4.4, 4.4.5, tableau 4.9, 5.5.2, 6.9.2}
C.4.3 L’expérience acquise à ce jour – pour répondre à l’élévation du niveau de la mer, aux risques hydrologiques
dans certaines régions de haute montagne, aux risques posés par le changement climatique dans l’Arctique, etc. – révèle également
l’intérêt d’adopter une perspective à long terme lors de la prise de décisions à court terme, en tenant explicitement compte de
l’incertitude sur les risques spécifiques à chaque contexte au-delà de 2050 (degré de confiance élevé), et de renforcer les capacités
de gouvernance pour aborder des risques complexes (degré de confiance moyen). {2.3.1, 3.5.4, 4.4.4, 4.4.5, tableau 4.9, 5.5.2, 6.9,
figure RID.5}
C.4.4 Les investissements dans l’éducation et le renforcement des capacités à différents niveaux et échelons
facilite l’apprentissage social et renforcent la capacité à long terme de réagir en fonction du contexte pour réduire les risques
et améliorer la résilience (degré de confiance élevé). Cela inclut spécifiquement l’intégration dans le processus décisionnel de
plusieurs types de savoirs ainsi que des informations climatiques régionales, l’association des communautés locales, des peuples
autochtones et des parties prenantes pertinentes aux dispositifs de gouvernance adaptative et aux cadres de planification
(degré de confiance moyen). La promotion d’un socle commun de connaissances vis-à-vis du changement climatique et la mise
à profit des types de savoirs locaux, autochtones et scientifiques sont propices à la sensibilisation du public, la compréhension et
l’apprentissage social au sujet des spécificités des risques locaux et des réponses possibles pour y faire face (degré de confiance
élevé). Ce type d’investissement peut permettre de développer, et, dans bien des cas, de transformer les institutions en place et de
mettre en place des dispositifs pour une gouvernance éclairée, interactive et adaptative (degré de confiance élevé). {1.8.3, 2.3.2,
figure 2.7, encadré 2.4, 2.4, 3.5.2, 3.5.4, 4.4.4, 4.4.5, tableau 4.9, 5.5.2, 6.9}
C.4.5 La surveillance et la prévision locales des changements dans l’océan et la cryosphère éclairent la
planification et la mise en oeuvre de l’adaptation, et facilitent la prise de décisions robustes quant aux compromis entre les gains
à court et long terme (degré de confiance moyen). Le suivi continu à long terme, le partage des données, des informations et
des connaissances et l’amélioration des prévisions adaptées aux contextes locaux, y compris les systèmes d’alerte précoce pour
mieux prévoir les épisodes El Niño/La Niña plus intenses, les cyclones tropicaux et les vagues de chaleur marines, aident à gérer
les impacts négatifs des changements de l’océan, comme les pertes pour les pêcheries, et les conséquences néfastes pour la santé
humaine, la sécurité alimentaire, l’agriculture, les récifs coralliens, l’aquaculture, les feux de forêt, le tourisme, la conservation, la
sécheresse et les inondations (degré de confiance élevé). {2.4, 2.5, 3.5.2, 4.4.4, 5.5.2, 6.3.1, 6.3.3, 6.4.3, 6.5.3, 6.9}
C.4.6 Accorder la priorité aux mesures permettant de remédier à la vulnérabilité sociale et prenant en compte
l’équité étaye les efforts pour promouvoir une résilience climatique qui soit équitable et juste et un développement soutenable
(degré de confiance élevé), et peut être facilité par la création de cadres communautaires sûrs permettant la participation active du
public, la délibération et la résolution de conflits (degré de confiance moyen). {Encadré 2.4, 4.4.4, 4.4.5, tableau 4.9, figure RID.5}
C.4.7 Cette évaluation portant sur l’océan et la cryosphère dans le contexte du changement climatique révèle
les bénéfices d’une atténuation ambitieuse et d’une adaptation efficace pour le développement durable et, à l’inverse, l’escalade
des coûts et des risques inhérents à une action tardive. La possibilité de suivre des trajectoires de développement favorisant la
résilience face au changement climatique varie selon et parmi les régions océaniques, les zones de haute montagne et les régions
terrestres polaires, de même qu’à l’intérieur de celles-ci. Des transformations en profondeur sont nécessaires pour concrétiser cette
possibilité. Cela souligne l’urgence de donner la priorité à une action rapide, ambitieuse, concertée et tenace. (degré de confiance
très élevé) {1.1, 1.8, encadré thématique 1 du chapitre 1, 2.3, 2.4, 3.5, 4.2.1, 4.2.2, 4.3.4, 4.4, tableau 4.9, 5.5, 6.9, encadré
thématique 9, figure RID.5}
GTI
Les bases scientifiques physiques
Résumé à l'intention des décideurs
Changement climatique 2021
Contribution du Groupe de travail I
au sixième Rapport d’évaluation du Groupe
d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
mmNlll
Changement climatique 2021
Les bases scientifiques physiques
Contribution du Groupe de travail I
au sixième Rapport d’évaluation du Groupe
d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Publié sous la direction de
Valérie Masson-Delmotte Panmao Zhai
Coprésidente du Groupe de travail I Coprésident du Groupe de travail I
Anna Pirani Sarah L. Connors Clotilde Péan
Responsable de l'unité d'appui technique Responsable de l'équipe scientifique Responsable des opérations
Yang Chen Leah Goldfarb Melissa I. Gomis
Conseiller scientifique senior Conseillère scientifique senior Conseillère scientifique senior
J.B.Robin Matthews Sophie Berger Mengtian Huang
Conseiller scientifique senior Conseillère scientifique Conseillère scientifique
Ozge Yelekçi Rong Yu Baiquan Zhou
Conseillère scientifique Conseillère scientifique Conseiller scientifique
Elisabeth Lonnoy Thomas K. Maycock Tim Waterfield
Assistante de projet Rédacteur scientifique Responsable informatique
Katherine Leitzell Nada Caud
Responsable de la communication Responsable de la vulgarisation scientifique
Unité d’appui technique du Groupe de travail I
4
Illustration artistique de la couverture : Changing (Changement) par Alisa Singer. www.environmentalgraphiti.org © 2021 Alisa Singer
© 2021, Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Imprimé en octobre 2021 par le GIEC, Suisse.
Il est possible de se procurer des exemplaires électroniques du présent Résumé à l'intention des décideurs sur le site Web du GIEC www.ipcc.ch
ISBN 978-92-9169-258-3
Résumé à l'intention
des décideurs
6
RID
3
Équipe de rédaction:
Richard P. Allan (Royaume-Uni), Paola A. Arias (Colombie), Sophie Berger (France/Belgique), Josep G. Canadell
(Australie), Christophe Cassou (France), Deliang Chen (Suède), Annalisa Cherchi (Italie), Sarah L. Connors
(France/ Royaume-Uni), Erika Coppola (Italie), Faye Abigail Cruz (Philippines), Aïda Diongue-Niang (Sénégal),
Francisco J. Doblas-Reyes (Espagne), Hervé Douville (France), Fatima Driouech (Maroc), Tamsin L. Edwards
(Royaume-Uni), François Engelbrecht (Afrique du Sud), Veronika Eyring (Allemagne), Erich Fischer (Suisse),
Gregory M. Flato (Canada), Piers Forster (Royaume-Uni), Baylor Fox-Kemper (États-Unis d’Amérique), Jan S.
Fuglestvedt (Norvège), John C. Fyfe (Canada), Nathan P. Gillett (Canada), Melissa I. Gomis (France/Suisse),
Sergey K. Gulev (Fédération de Russie), José Manuel Gutiérrez (Espagne), Rafiq Hamdi (Belgique), Jordan
Harold (Royaume-Uni), Mathias Hauser (Suisse), Ed Hawkins (Royaume-Uni), Helene T. Hewitt (Royaume-
Uni), Tom Gabriel Johansen (Norvège), Christopher Jones (Royaume-Uni), Richard G. Jones (Royaume-Uni),
Darrell S. Kaufman (États-Unis d’Amérique), Zbigniew Klimont (Autriche/Pologne), Robert E. Kopp (États-Unis
d’Amérique), Charles Koven (États-Unis d’Amérique), Gerhard Krinner (France/Allemagne, France), June-Yi Lee
(République de Corée), Irene Lorenzoni (Royaume-Uni /Italie), Jochem Marotzke (Allemagne), Valérie Masson-
Delmotte (France), Thomas K. Maycock (États-Unis d’Amérique), Malte Meinshausen (Australie/Allemagne),
Pedro M.S. Monteiro (Afrique du Sud), Angela Morelli (Norvège/Italie), Vaishali Naik (États-Unis d’Amérique),
Dirk Notz (Allemagne), Friederike Otto (Royaume-Uni /Allemagne), Matthew D. Palmer (Royaume-Uni), Izidine
Pinto (Afrique du Sud/Mozambique), Anna Pirani (Italie), Gian-Kasper Plattner (Suisse), Krishnan Raghavan
(Inde), Roshanka Ranasinghe (Pays Bas/Sri Lanka, Australie), Joeri Rogelj (Royaume-Uni/Belgique), Maisa
Rojas (Chili), Alex C. Ruane (États-Unis d’Amérique), Jean-Baptiste Sallée (France), Bjørn H. Samset (Norvège),
Sonia I. Seneviratne (Suisse), Jana Sillmann (Norvège/Allemagne), Anna A. Sörensson (Argentine), Tannecia S.
Stephenson (Jamaïque), Trude Storelvmo (Norvège), Sophie Szopa (France), Peter W. Thorne (Irlande/ Royaume-
Uni), Blair Trewin (Australie), Robert Vautard (France), Carolina Vera (Argentine), Noureddine Yassaa (Algérie),
Sönke Zaehle (Allemagne), Panmao Zhai (Chine), Xuebin Zhang (Canada), Kirsten Zickfeld (Canada/Allemagne)
Auteurs contributeurs:
Krishna M. AchutaRao (Inde), Bhupesh Adhikary (Népal), Edvin Aldrian (Indonésie), Kyle Armour (États-Unis
d’Amérique), Govindasamy Bala (Inde/États-Unis d’Amérique), Rondrotiana Barimalala (Afrique du Sud/
Madagascar), Nicolas Bellouin (Royaume-Uni/France), William Collins (Royaume-Uni), William D. Collins
(États-Unis d’Amérique), Susanna Corti (Italie), Peter M. Cox (Royaume-Uni), Frank J. Dentener (EU/Pays-Bas),
Claudine Dereczynski (Brésil), Alejandro Di Luca (Australie, Canada/Argentine), Alessandro Dosio (Italie), Leah
Goldfarb (France/États-Unis d’Amérique), Irina V. Gorodetskaya (Portugal/Belgique, Fédération de Russie),
Pandora Hope (Australie), Mark Howden (Australie), A. K. M. Saiful Islam (Bangladesh), Yu Kosaka (Japon),
James Kossin (États-Unis d’Amérique), Svitlana Krakovska (Ukraine), Chao Li (Chine), Jian Li (Chine), Thorsten
Mauritsen (Allemagne/Danemark), Sebastian Milinski (Allemagne), Seung-Ki Min (République de Corée),
Thanh Ngo Duc (Vietnam), Andy Reisinger (Nouvelle Zélande), Lucas Ruiz (Argentine), Shubha Sathyendranath
(Royaume-Uni/Canada, citoyen indien d’outre-mer), Aimée B. A. Slangen (Pays-Bas), Chris Smith (Royaume-
Uni), Izuru Takayabu (Japon), Muhammad Irfan Tariq (Pakistan), Anne-Marie Treguier (France), Bart van den
Hurk (Pays-Bas), Karina von Schuckmann (France/Allemagne), Cunde Xiao (Chine)
Résumé à référencer comme suit:
GIEC, 2021 : Résumé à l’intention des décideurs. In: Changement climatique 2021: les bases scientifiques physiques. Contribution
du Groupe de travail I au sixième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [publié
sous la direction de Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis,
M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, et B. Zhou]. Cambridge University Press.
Résumé à l'intention
des décideurs
4
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Introduction
1 Décision GIEC/XLVI-2.
2 Les trois Rapports spéciaux sont les suivants: 1) « Réchauffement planétaire de 1,5 °C. Rapport spécial du GIEC sur les conséquences d’un réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport
aux niveaux préindustriels et les trajectoires associées d’émissions mondiales de gaz à effet de serre, dans le contexte du renforcement de la parade mondiale au changement climatique, du
développement durable et de la lutte contre la pauvreté » (SR1.5) ; 2) « Changement climatique et terres émergées : Rapport spécial du GIEC sur le changement climatique, la désertification, la
dégradation des sols, la gestion durable des terres, la sécurité alimentaire et les flux de gaz à effet de serre dans les écosystèmes terrestres» (SRCCL) ; 3) « Rapport spécial du GIEC sur l'océan et
la cryosphère dans le contexte du changement climatique » (SROCC).
3 Cette évaluation se fonde sur la littérature scientifique retenue pour publication à l’échéance du 31 janvier 2021.
4 Chaque conclusion se fonde sur une évaluation des éléments probants et de leur degré de concordance. Cinq qualificatifs sont utilisés pour exprimer le degré de confiance : très faible, faible,
moyen, élevé et très élevé. Le degré de confiance d'un résultat est indiqué après celui-ci, entre parenthèses et en italique, comme ceci : (degré de confiance moyen). Les qualificatifs ci-après sont
utilisés pour indiquer la probabilité évaluée d’un résultat : quasi-certain (probabilité de 99 à 100 %), très probable (90 à 100 %), probable (66 à 100 %), à peu près aussi probable qu’improbable
(33 à 66 %), improbable (0 à 33 %), très improbable (0 à 10 %), extraordinairement improbable (0 à 1 %). D’autres qualificatifs peuvent également être utilisés le cas échéant : extrêmement
probable (95-100 %) ; plus probable qu’improbable (>50-100 %) ; et extrêmement improbable (0-5 %). La probabilité évaluée est indiqué en italique, par exemple : très probable. Cette
terminologie est conforme à celle du cinquième Rapport d’évaluation (AR5). Sauf indication contraire, les crochets [de x à y] indiquent la fourchette estimée comme très probable, correspondant
à l'intervalle de confiance à 90 %.
5 L'Atlas interactif est disponible sur le site https://interactive-atlas.ipcc.ch.
6 Pour les autres GES, les concentrations en 2019 étaient les suivantes : hydrocarbures perfluorés (PFC) : 109 parties par trillion (ppt) équivalent CF4 ; hexafluorure de soufre (SF6) : 10 ppt ; trifluorure d'azote
(NF3) : 2 ppt ; hydrofluorocarbones (HFC) : 237 ppt équivalent HFC-134a ; autres gaz du protocole de Montréal (principalement les chlorofluorocarbones (CFC) et les hydrochlorofluorocarbones
(HCFC)) : 1032 ppt équivalent CFC-12. Les augmentations par rapport à 2011 sont de : 19 ppm pour le CO2, 63 ppb pour le CH4 et 8 ppb pour le N2O.
Ce Résumé à l'intention des décideurs (RID) présente les principales conclusions de la contribution du Groupe de travail I (GTI) au sixième
Rapport d'évaluation (AR6)1 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) concernant les bases scientifiques
physiques du changement climatique. Ce Rapport s'appuie sur la précédente contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport
d'évaluation du GIEC (AR5), en 2013, et sur les rapports spéciaux du GIEC de l’AR6 de 2018 et 20192 ; et il intègre de nouveaux éléments
scientifiques postérieurs issus des sciences du climat3.
Ce RID fournit un résumé de haut niveau de la compréhension de l'état actuel du climat, y compris la manière dont il est en train de changer
et le rôle de l’influence humaine dans ces changements. Il présente également l’état des connaissances sur les évolutions futures possibles
du climat, les informations climatiques pertinentes pour différentes régions et secteurs, ainsi que les conditions géophysiques permettant
de limiter le changement climatique induit par les activités humaines.
En fonction des connaissances scientifiques, les conclusions principales peuvent être formulées comme des faits établis, ou être associées
à un niveau de confiance, formulé selon le langage « calibré » défini par le GIEC4.
Les bases scientifiques sur lesquelles se fonde chaque conclusion principale se trouvent dans les sections des chapitres du Rapport principal
et leur synthèse intégrée présentée dans le Résumé technique (ci-après RT) ; ces références sont indiquées entre accolades. L'Atlas interactif
du GTI de l’AR6 permet d’explorer cette synthèse des résultats clés et les informations sur le changement climatique qui les sous-tendent,
dans les diverses régions de référence du GTI5.
A. L’état actuel du climat
Depuis l’AR5, les améliorations apportées aux estimations issues des observations et aux informations extraites des archives
paléoclimatiques fournissent une vue d’ensemble de chacune des composantes du système climatique et de leurs changements en
cours. De nouvelles simulations issues de modèles climatiques, de nouvelles analyses, et des méthodes intégrant de multiples éléments
probants ont permis de mieux comprendre l'influence humaine sur un plus grand jeu de variables climatiques, y compris les extrêmes
météorologiques et climatiques. Les périodes examinées dans cette section dépendent de la disponibilité des produits d'observations, des
archives paléoclimatiques et des études scientifiques évaluées par les pairs.
A.1 Il est sans équivoque que l'influence humaine a réchauffé l'atmosphère, l’océan et les terres. Des changements
généralisés et rapides se sont produits dans l'atmosphère, l’océan, la cryosphère et la biosphère.
{2.2, 2.3, encadré thématique 2.3, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.8, 5.2, 5.3, 6.4, 7.3, 8.3, 9.2, 9.3, 9.5, 9.6, encadré
thématique 9.1} (figure RID.1, figure RID.2)
A.1.1 Les augmentations des concentrations de gaz à effet de serre (GES) bien mélangés dans l’atmosphère, observées depuis environ
1750, résultent, sans équivoque, des activités humaines. Depuis 2011 (date des dernières mesures prises en compte dans l’AR5),
les concentrations atmosphériques ont continué à augmenter, pour atteindre, en 2019, des moyennes annuelles de 410 parties
par million (ppm) pour le dioxyde de carbone (CO2), 1866 parties par milliard (ppb) pour le méthane (CH4) et 332 ppb pour
le protoxyde d'azote (N2O)6. Au cours des six dernières décennies, les terres émergées et l’océan ont absorbé une proportion
5
RID
Résumé à l'intention des décideurs
presque constante des émissions de CO2 d'origine anthropique (environ 56 % par an à l'échelle globale), avec des différences
régionales (degré de confiance élevé)7.
{2.2, 5.2, 7.3, RT.2.2, encadré RT.5}
A.1.2 Chacune des quatre dernières décennies a été successivement plus chaude que toutes celles qui l'ont précédée depuis 1850.
La hausse de la température à la surface du globe8 au cours des deux premières décennies du 21e siècle (2001–2020) est
de 0,99 °C [0,84–1,10 °C] par rapport à 1850–19009. Elle est plus élevée de 1,09 °C [0,95–1,20 °C] sur la période 2011–2020
qu’en 1850–1900, avec un réchauffement plus prononcé au-dessus des terres émergées (1,59 °C [ 1,34–1,83 °C]) qu’à la surface
de l’océan (0,88 °C [0,68–1,01 °C]). La hausse estimée de la température à la surface du globe depuis l’AR5 est principalement
due à la poursuite du réchauffement depuis la période 2003–2012 (+0,19 °C [0,16–0,22 °C]). En outre, des améliorations
méthodologiques et l’utilisation de nouveaux jeux de données ont contribué pour environ 0,1 °C à l’estimation réactualisée du
réchauffement dans l’AR610.
{2.3, encadré thématique 2.3} (figure RID.1)
A.1.3 La fourchette probable de l’augmentation de la température à la surface du globe due à l’ensemble des activités humaines
entre 1850–1900 et 2010–201911 est de 0,8 °C à 1,3 °C, avec une meilleure estimation de 1,07 °C. La fourchette probable
du réchauffement dû aux GES bien mélangés est de 1,0 °C à 2,0 °C, celle de l’effet refroidissant des autres facteurs humains
(principalement les aérosols) est de 0,0 °C à 0,8 °C, l’effet des facteurs naturels se situe entre –0,1 °C et +0,1 °C et l’effet
de la variabilité interne entre –0,2 °C et +0,2 °C. Il est très probable que les GES bien mélangés sont le principal facteur12 du
réchauffement de la troposphère depuis 1979 et extrêmement probable que l’appauvrissement de l'ozone stratosphérique dû
aux activités humaines a été le principal facteur du refroidissement de la basse stratosphère entre 1979 et le milieu des années
1990.
{3.3, 6.4, 7.3, RT 2.3, encadré thématique RT.1, RT.2.3} (figure RID.2)
A.1.4 Les précipitations moyennées à l'échelle mondiale sur les terres émergées ont probablement augmenté depuis 1950, avec un
rythme plus rapide depuis les années 1980 (degré de confiance moyen). Il est probable que l’influence humaine a contribué à
la structure spatiale des changements observés de précipitations depuis le milieu du 20e siècle et il est extrêmement probable
qu’elle a contribué à la structure des changements observés de salinité de l’océan de surface. Les trajectoires des tempêtes
aux latitudes moyennes se sont probablement déplacées vers les pôles dans les deux hémisphères depuis les années 1980,
avec une forte saisonnalité de ces tendances (degré de confiance moyen). Dans l'hémisphère sud, l'influence humaine a très
probablement contribué au déplacement vers le pôle du courant-jet extratropical (un phénomène étroitement lié aux trajectoires
des tempêtes) durant l'été austral.
{2.3, 3.3, 8.3, 9.2, RT 2.3, RT 2.4, encadré RT 6}
A.1.5 L'influence humaine est très probablement le principal facteur du recul des glaciers à l’échelle planétaire depuis les années 1990
et de la diminution de l’étendue de la glace de mer de l’Arctique entre 1979–1988 et 2010–2019 (diminutions d'environ 40 %
en septembre et d'environ 10 % en mars). L’étendue de la glace de mer de l'Antarctique ne montre pas de tendance significative
entre 1979 et 2020, en raison de tendances régionales de signe opposé et d'une forte variabilité interne. L'influence humaine
a très probablement contribué à la diminution du manteau neigeux printanier de l'hémisphère nord depuis 1950. Il est très
probable qu’elle a contribué à la fonte en surface de la calotte glaciaire du Groenland observée au cours des deux dernières
décennies, mais il n’existe que des éléments probants limités, avec un degré de concordance moyen, quant à l’influence humaine
sur la perte de masse de la calotte glaciaire antarctique.
{2.3, 3.4, 8.3, 9.3, 9.5, RT.2.5}
A.1.6 Il est quasi-certain que la partie supérieure de l’océan mondial (0–700 m) s’est réchauffée depuis les années 1970 et il est
extrêmement probable que l'influence humaine en est le principal facteur. Il est quasi-certain que les émissions de CO2 d'origine
7 Les terres émergées et les océans ne sont pas des puits substantiels pour les autres GES.
8 Dans le présent RID, le terme « température à la surface du globe » désigne aussi bien la température moyenne à la surface du globe que la température moyenne de l'air à la surface du globe.
Il est estimé, avec un degré de confiance élevé, que les changements de ces grandeurs physiques diffèrent d'au maximum 10 %, mais le degré de confiance concernant le signe d’une éventuelle
différence entre leurs tendances à long terme est faible, en raison d’éléments contradictoires. {encadré thématique RT.1}
9 La période 1850–1900 est la période le plus ancienne pour laquelle les observations sont suffisamment complètes à l’échelle planétaire pour estimer la température à la surface du globe. Comme
dans l’AR5 et le SR1.5, elle est utilisée ici comme une approximation des conditions préindustrielles.
10 Depuis l’AR5, des progrès méthodologiques et de nouveaux jeux de données ont permis une représentation spatiale plus complète des changements de la température de surface, y compris dans
l'Arctique. Ces progrès, accompagnés d'autres améliorations, ont conduit à réévaluer à la hausse (d'environ 0,1 °C) l'estimation du changement de température à la surface du globe, mais cet
ajustement ne représente donc pas un réchauffement physique supplémentaire depuis l’AR5.
11 La période mentionnée ici ne coïncide pas avec celle du paragraphe A.1.2, car les études d'attribution se fondent sur cette période légèrement antérieure. Le réchauffement observé jusqu'en
2010-2019 s'élève à 1,06 °C [0,88–1,21 °C].
12 Dans le présent RID, l'expression « principal facteur » signifie « responsable de plus de 50 % du changement ».
6
RID
Résumé à l'intention des décideurs
humaine sont le principal facteur de l'acidifi cation actuelle des eaux de surface en haute mer à l'échelle mondiale. Depuis le
milieu du 20e siècle, les niveaux d'oxygène ont chuté dans la couche supérieure de nombreuses régions océaniques (degré de
confi ance élevé), et l’infl uence humaine a contribué à cette diminution (degré de confi ance moyen).
{2.3, 3.5, 3.6, 5.3, 9.2, RT.2.4}
A.1.7 Sur l'ensemble du globe, le niveau moyen de la mer s'est élevé de 0,20 m [0,15 à 0,25 m] entre 1901 et 2018. Le rythme moyen
de cette élévation était de 1,3 mm/an [0,6 à 2,1 mm/an] entre 1901 et 1971. Il est passé à 1,9 mm/an [0,8–2,9 mm/an] entre
1971 et 2006, puis a encore augmenté pour atteindre 3,7 mm/an [3,2–4,2 mm/an] entre 2006 et 2018 (degré de confi ance
élevé). L'infl uence humaine est très probablement le principal facteur de cette élévation depuis au moins 1971.
{2.3, 3.5, 9.6, encadré thématique 9.1, encadré RT.4}
A.1.8 Les changements survenus dans la biosphère terrestre depuis 1970 sont cohérents avec le réchauffement planétaire : dans
les deux hémisphères, les zones climatiques se sont déplacées vers les pôles, et la saison de croissance de la végétation s'est
allongée en moyenne jusqu’à deux jours par décennie depuis les années 1950 dans les régions extratropicales de l'hémisphère
nord (degré de confi ance élevé).
{2.3, RT.2.6}
Figure RID.1 | Historique des changements de température à l'échelle planétaire et causes du réchauffement récent.
Panneau (a) Changements de la température à la surface du globe reconstruits à partir des archives paléoclimatiques (courbe grise pleine,
années 1–2000) et issus des observations directes (courbe noire pleine, 1850–2020), par rapport à 1850–1900 et en moyenne décennale. La barre verticale
de gauche indique les variations de température estimées (fourchette très probable) au cours de la période pluriséculaire la plus chaude depuis au moins 100
000 ans, et qui s'est produite il y a environ 6500 ans, pendant la période interglaciaire actuelle (Holocène). La dernière période interglaciaire, qui remonte à il y
a environ 125 000 ans, est la précédente période passée la plus récente susceptible d'avoir connu une température plus élevée. Ces périodes chaudes passées
ont été causées par des variations orbitales lentes (plurimillénaires). L’enveloppe grise hachurée, striée de lignes diagonales blanches, indique les fourchettes très
probables des reconstructions de température.
Panneau (b) Changements de la température à la surface du globe au cours des 170 dernières années (ligne noire) par rapport à 1850–1900 et en
moyenne annuelle, comparés aux changements simulés par les modèles climatiques de la phase 6 du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIP6) (voir
encadré RID.1) en réponse aux facteurs humains et naturels conjugués (ligne marron) ou aux facteurs naturels uniquement (activité solaire et volcanique, ligne
verte). Les lignes pleines colorées indiquent la moyenne multi-modèle, et les enveloppes colorées indiquent la fourchette très probable des températures simulées.
(Voir la fi gure RID.2 pour l’évaluation des 'contributions 'au réchauffement).
{2.3.1 ; encadré thématique 2.3 ; 3.3 ; RT.2.2 ; encadré thématique TS.1, fi gure 1a}
L’influence humaine a réchauffé le climat à un rythme sans précédent
depuis au moins 2000 ans.
Changement de la température à la surface du globe par rapport à la période 1850–1900
1850 1900 1950 2000 2020
ºC
–0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
observé
simulé avec
facteurs
humains
et naturels
simulé avec
facteurs
naturels
uniquement
(solaire
& volcanique)
b) Changement de la température à la surface du globe (moyenne annuelle)
observé et simulé en considérant les facteurs humains et naturels et les
facteurs naturels uniquement (1850–2020 pour les deux)
a) Changement de la température à la surface du globe (moyenne
décennale) reconstruit (1-2000) et observé (1850–2020)
Période pluriséculaire
la plus chaude depuis
plus de 100 000 ans
Ce réchauffement est sans précédent
depuis plus de 2000 ans
reconstruit
–0.5
–1
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
ºC
1 500 1000 1500 1850 2020
observé
1.0
0.2
ht' + Jr
f
' . '
'
\
7
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.2 | Evaluation des contributions au réchauffement observé sur la période 2010–2019 par rapport à la période 1850–1900.
Panneau (a) Réchauffement planétaire observé (augmentation de la température à la surface du globe) et fourchette très probable.
Panneau (b) Eléments probants provenant des études d'attribution, qui synthétisent les informations provenant des modèles climatiques et des
observations. Le panneau montre les changements de température attribuées : à l’influence humaine totale ; aux changements de concentration des gaz à effet de
serre bien mélangés ; aux autres facteurs humains dus aux aérosols, à l'ozone et au changement d'affectation des terres (réfléctance liée à l'usage des terres), aux
facteurs solaires et volcaniques, et à la variabilité interne du climat. Les moustaches indiquent les fourchettes probables.
Panneau (c) Eléments probants provenant de l'évaluation du forçage radiatif et de la sensibilité du climat. Ce panneau montre les changements
de température dus à chaque composante de l'influence humaine : les émissions de gaz à effet de serre, d’aérosols et de leurs précurseurs, les changements
d'affectation des terres (réflectance liée à l'usage des terres et irrigation), et les traînées de condensation des avions. Les moustaches indiquent les fourchettes très
probables. Les estimations tiennent compte des émissions directes dans l'atmosphère comme de leurs effets éventuels sur d'autres facteurs climatiques. En ce qui
concerne les aérosols, tant les effets directs (via le rayonnement) que les effets indirects (via l’interaction avec les nuages) sont pris en compte.
{encadré thématique 2.3, 3.3.1, 6.4.2, 7.3}
Le réchauffement observé est dû aux émissions issues des activités humaines,
le réchauffement dû aux gaz à effet de serre étant partiellement masqué
par le refroidissement dû aux aérosols
ºC
–0,5
–1,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
ºC
–0,5
–1,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
ºC
–0,5
–1,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Gaz halogénés
Oxydes d'azote
Dioxyde de soufre
Composés organiques volatils
et monoxyde de carbone
Carbone organique
Carbone suie
Ammoniac
Réflectance liée à l'usage
des terres et l’irrigation
Traînées de condensation des avions
Influence humaine totale
Gaz à effet de serre bien mélangés
Autres facteurs humains
Facteurs solaire et volcanique
Variabilité interne
Dioxyde de carbone
Méthane
Oxyde nitreux
Contribuent principalement
aux changements des gaz
à effet de serre
autres que le CO2
Contribuent
principalement aux
changementsdes
aérosols anthropiques
b) Agrégation des contributions au
réchauffement de 2010–2019 par
rapport à 1850–1900, évaluées à
partir d’études d'attribution
a) Réchauffement
observé en 2010–2019
par rapport à
1850–1900
Réchauffement observé Contributions au réchauffement calculées selon deux approches complémentaires
c) Contributions au réchauffement de
2010–2019 par rapport à 1850–1900,
évaluées à partir d'études du forçage
radiatif
LJ
8
RID
Résumé à l'intention des décideurs
A.2 L’ampleur des changements récents dans l’ensemble du système climatique, et l’état actuel de nombreux
aspects du système climatique, sont sans précédent depuis plusieurs siècles à plusieurs milliers d’années.
{2.2, 2.3, encadré thématique 2.1, 5.1} (figure RID.1)
A.2.1 En 2019, les concentrations atmosphériques de CO2 ont été les plus élevées depuis au moins 2 millions d'années (degré de confiance
élevé) et les concentrations de CH4 et de N2O ont été les plus élevées depuis au moins 800 000 ans (degré de confiance très élevé).
Depuis 1750, les augmentations des concentrations de CO2 (47 %) et de CH4 (156 %) dépassent largement – et les augmentations de
N2O (23 %) sont similaires à – l’ampleur de leurs variations naturelles plurimillénaires entre les périodes glaciaires et interglaciaires
des derniers 800 000 ans au moins (confiance très élevée).
{2.2, 5.1, RT.2.2}
A.2.2 La température à la surface du globe a augmenté plus rapidement depuis 1970 que sur toute autre période de 50 ans au cours
des 2000 dernières années au moins (degré de confiance élevé). Les températures de la décennie la plus récente (2011–2020) ont
dépassé celles de la période chaude pluriséculaire la plus récente, il y a environ 6500 ans13 [avec une élévation de 0,2 °C à 1 °C par
rapport à 1850–1900] (degré de confiance moyen). Il faut remonter à il y a environ 125 000 ans pour trouver une période chaude
avec une variation de température pluriséculaire [+0,5 °C à 1,5 °C par rapport à 1850–1900] qui englobe celle observée pour
la décennie la plus récente (degré de confiance moyen).
{2.3, encadré thématique 2.1, encadré thématique RT.1} (figure RID.1)
A.2.3 Sur la période 2011–2020, l’étendue moyenne annuelle de glace de mer de l’Arctique a atteint son niveau le plus bas depuis au
moins 1850 (degré de confiance élevé). À la fin de l'été, l’étendue de la glace de mer arctique est la plus basse depuis au moins
mille ans (degré de confiance moyen). Le caractère planétaire du recul des glaciers depuis les années 1950, un phénomène qui
touche simultanément la quasi-totalité des glaciers du monde, est sans précédent depuis au moins 2000 ans (degré de confiance
moyen).
{2.3, RT.2.5}
A.2.4 Le niveau moyen de la mer à l'échelle du globe s'est élevé plus rapidement depuis 1900 qu’au cours de tout autre siècle
au cours des trois derniers millénaires (degré de confiance élevé). L’océan mondial s’est réchauffé plus rapidement au cours
du siècle dernier que depuis la fin de la dernière déglaciation (il y a environ 11 000 ans) (degré de confiance moyen). Une
augmentation du pH des eaux de surface en haute mer s’est produite à long terme au cours des 50 derniers millions d'années
(degré de confiance élevé). Cependant, un pH des eaux de surface en haute mer aussi bas que celui des dernières décennies est
inhabituel au cours des 2 derniers millions d'années (degré de confiance moyen).
{2.3, RT.2.4, encadré RT.4}
A.3 Le changement climatique d'origine humaine affecte déjà de nombreux extrêmes météorologiques et
climatiques dans toutes les régions du monde. Les preuves des changements observés dans les extrêmes tels
que les vagues de chaleur, les précipitations extrêmes, les sécheresses et les cyclones tropicaux, et notamment
de leur attribution à l’influence humaine, se sont accumulées depuis l’AR5.
{2.3, 3.3, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, encadré 8.1, encadré 8.2, encadré 9.2, 10.6, 11.2, 11.3, 11.4, 11.6, 11.7, 11.8,
11.9, 12.3} (figure RID.3)
A.3.1 Il est quasi-certain que les extrêmes chauds (y compris les vagues de chaleur) sont devenus plus fréquents et plus intenses
dans la plupart des terres émergées depuis les années 1950, tandis que les extrêmes froids (y compris les vagues de froid) sont
devenus moins fréquents et moins sévères, le changement climatique d’origine humaine étant, avec un degré de confiance
élevé, le principal facteur14 de ces changements. Certains extrêmes chauds observés au cours de la dernière décennie auraient
été extrêmement improbables sans l'influence humaine sur le système climatique. La fréquence des vagues de chaleur marines
a approximativement doublé depuis les années 1980 (degré de confiance élevé) et l’influence humaine a très probablement
contribué à la plupart d'entre elles depuis au moins 2006.
{encadré 9.2, 11.2, 11.3, 11.9, TS.2.4, RT.2.6, encadré RT.10} (figure RID.3)
A.3.2 La fréquence et l'intensité des précipitations extrêmes ont augmenté depuis les années 1950 sur la plupart des terres émergées
pour lesquelles les données d'observation sont suffisantes pour procéder à une analyse des tendances (degré de confiance
élevé), et le changement climatique d'origine humaine en est probablement le principal facteur. Le changement climatique
13 Comme indiqué à la section B.1, même dans le cadre du scénario d’émissions très basses SSP1-1.9, il est estimé que les températures futures resteront plus élevées que celles de la décennie la
plus récente jusqu'en 2100 au moins, et seront donc plus chaudes que celles de la période d'il y a 6500 ans, à l’échelle du siècle.
14 Dans le présent RID, « principal facteur » signifie « responsable de plus de 50 % du changement ».
9
RID
Résumé à l'intention des décideurs
d'origine humaine a contribué à l’augmentation des sécheresses de type agricole et écologique15 dans certaines régions, en
raison de l'augmentation de l'évapotranspiration16 au-dessus des terres émergées (degré de confiance moyen).
{8.2, 8.3, 11.4, 11.6, 11.9, RT.2.6, encadré RT.10} (figure RID.3)
A.3.3 La diminution des précipitations17 de la mousson globale au-dessus des terres émergées entre les années 1950 et les années
1980 est en partie attribuée aux émissions d'aérosols d’origine humaine dans l'hémisphère nord, mais l’augmentation observée
depuis lors est due à l’augmentation des concentrations de GES et à la variabilité interne décennale à pluri décennale (degré
de confiance moyen). En Asie du Sud, en Asie de l'Est et en Afrique de l'Ouest, l’augmentation des précipitations de mousson
due au réchauffement résultant des émissions de GES a été contrebalancée par une diminution des précipitations de mousson
due au refroidissement entraîné par les émissions d'aérosols issus des activités humaines au cours du 20e siècle (degré de
confiance élevé). L'augmentation des précipitations de la mousson d'Afrique de l'Ouest depuis les années 1980 est en partie due
à l'influence croissante des GES et à la réduction de l'effet refroidissant produit par les émissions d'aérosols issus des activités
humaines en Europe et en Amérique du Nord (degré de confiance moyen).
{2.3, 3.3, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, encadré 8.1, encadré 8.2, 10.6, encadré RT.13}
A.3.4 Il est probable que la proportion de cyclones tropicaux majeurs (catégories 3–5), à l’échelle globale, a augmenté au cours
des quatre dernières décennies et que la latitude à laquelle les cyclones tropicaux atteignent leur intensité maximale sur le
bassin ouest du Pacifique Nord s'est déplacée vers le nord ; ces changements ne peuvent pas être expliqués par la seule
variabilité interne (degré de confiance moyen). Un degré de confiance faible est associé à l’évaluation des tendances à long
terme (pluridécennales à centennales) de la fréquence des cyclones tropicaux de toutes catégories. Les études d'attribution
d’évènements et la compréhension physique indiquent que le changement climatique d'origine humaine entraîne une
augmentation des précipitations extrêmes associées aux cyclones tropicaux (degré de confiance élevé), mais, les limitations des
données d’observation disponibles empêchent de détecter clairement des tendances passées à l'échelle mondiale.
{8.2, 11.7, encadré RT.10}
A.3.5 L'influence humaine a probablement augmenté l’occurrence d'événements extrêmes composites18 depuis les années 1950. Cela
comprend une fréquence accrue des vagues de chaleur coïncidant avec des sécheresses à l'échelle mondiale (degré de confiance
élevé), des conditions météorologiques propices aux incendies dans plusieurs régions de tous les continents habités (degré de
confiance moyen) et des inondations composites à certains endroits (degré de confiance moyen).
{11.6, 11.7, 11.8, 12.3, 12.4, RT.2.6, tableau RT.5, encadré RT.10}
15 Sécheresse agricole et écologique (selon le biome affecté) : période caractérisée par un déficit anormal d'humidité du sol résultant d'un manque de précipitations conjugué à un excès
d'évapotranspiration et qui, pendant la saison de croissance, affecte la production des cultures ou plus largement les fonctions écosystémiques. Les changements observés pour les sécheresses
météorologiques (déficits de précipitations) et les sécheresses hydrologiques (déficits de ruissellement et débit des cours d'eau) sont distincts des changements observés pour les sécheresses
agricoles et écologiques et sont traités dans le rapport complet de l’AR6 (chapitre 11).
16 Processus combinés par lesquels l’eau est transférée à l’atmosphère à partir des plans d’eau, des surfaces englacées, des sols nus et de la végétation qui composent la surface de la Terre (voir le
glossaire).
17 Le domaine de la mousson globale est défini comme la zone où l'amplitude annuelle des précipitations (été local moins hiver local) est supérieure à 2,5 mm par jour (voir le glossaire). Les
précipitations de la mousson globale au-dessus des terres émergées sont définies comme les précipitations moyennes associées à la mousson globale qui tombent sur les terres émergées.
18 Les événements extrêmes composites correspondent à la conjonction de multiples facteurs et/ou aléas contribuant à un risque pour la société ou l’environnement. On peut citer à titre d'exemple
les vagues de chaleur coïncidant avec des sécheresses, les inondations composites (par exemple, une surcote marine due à une onde de tempête combinée à des précipitations et/ou un débit
fluvial extrêmes), des conditions météorologiques composites propices aux incendies (par exemple, une conjonction de conditions chaudes, sèches et venteuses) ou des événements extrêmes
simultanés en différents lieux.
10
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Le changement climatique affecte déjà toutes les régions habitées de la
planète, l’influence humaine contribuant à de nombreux changements
observés des extrêmes météorologiques et climatiques
Augmentation (41)
Type de changement observé
dans les extrêmes chauds
Diminution (0)
Faible degré de concordance pour ce
type de changement (2)
Données et/ou publications
scientifiques limitées (2)
Type de changement observé depuis les années 1950
Type de changement observé depuis les années 1950
Type de changement observé depuis les années 1950
(a) Synthèse de l'évaluation des changements observés des extrêmes chauds et
degré de con ance associé à la contribution humaine à ces changements, par
région du monde
Type de changement observé
dans les sécheresses de type agricole
et écologique
Type de changement observé
dans les precipitations extrêmes
Augmentation (19)
Diminution (0)
Faible degré de concordance pour ce
type de changement (8)
Données et/ou publications
scientifiques limitées (18)
NWN NEN
GIC
NEU RAR
WNA CNA ENA WCE EEU WSB ESB RFE
NCA MED WCA ECA TIB EAS
SCA CAR SAH ARP SAS SEA
NWS NSA WAF CAF NEAF
NAU
SAM NES WSAF SEAF
CAU EAU
SWS SES ESAF
SAU NZ
SSA
MDG
(b) Synthèse de l'évaluation des changements observés des précipitations extrêmes
et degré de con ance associé à la contribution humaine à ces changements, par
région du monde
Augmentation (12)
Diminution (1)
Faible degré de concordance pour le type
de changement (28)
Données et/ou publications
scientifiques limitées (4)
NWN NEN
GIC
NEU RAR
WNA CNA ENA WCE EEU WSB ESB RFE
NCA MED WCA ECA TIB EAS
SCA CAR SAH ARP SAS SEA
NWS NSA WAF CAF NEAF
NAU
SAM NES WSAF SEAF
CAU EAU
SWS SES ESAF
SAU NZ
SSA
MDG
(c) Synthèse de l'évaluation des changements observés des sécheresses de type
agricole et écologique et degré de con ance associé à la contribution humaine à ces
changements, par région du monde
NWN NEN
GIC
NEU RAR
WNA CNA ENA WCE EEU WSB ESB RFE
NCA MED WCA ECA TIB EAS
SCA CAR SAH ARP SAS SEA
NWS NSA WAF CAF NEAF
NAU
PAC
PAC
PAC
SAM NES WSAF SEAF
CAU EAU
SWS SES ESAF
SAU NZ
SSA
MDG
NWN
Chaque hexagone correspond à
l'une des régions de référence
du GTI du GIEC dans l’AR6.
Régions de référence du GTI du GIEC dans l’AR6 : Amérique du Nord : NWN (Nord-Ouest de l'Amérique du Nord), NEN (Nord-Est de
l'Amérique du Nord), WNA (Ouest de l'Amérique du Nord), CNA (Centre de l'Amérique du Nord), ENA (Est de l'Amérique du Nord), Amérique
centrale : NCA (Nord de Amérique centrale), SCA (Sud de Amérique centrale), CAR (Caraïbes), Amérique du Sud : NWS (Nord-Ouest de
l'Amérique du Sud), NSA (Nord de l'Amérique du Sud), NES (Nord-Est de l'Amérique du Sud), SAM (Mousson d'Amérique du Sud), SWS (Sud-Ouest
de l'Amérique du Sud), SES (Sud-Est de l'Amérique du Sud), SSA (Sud de l'Amérique du Sud), Europe : GIC (Groenland/Islande), NEU (Nord de
l'Europe), WCE (Europe du centre et de l'ouest), EEU (Est de l'Europe), MED (Méditerranée), Afrique : MED (Méditerranée), SAH (Sahara), WAF
(Afrique de l'Ouest), CAF (Afrique centrale), NEAF (Nord-Est de l'Afrique), SEAF (Sud de l'Afrique de l'Est), WSAF (Sud-Ouest de l'Afrique), ESAF
(Est de l'Afrique du Sud), MDG (Madagascar), Asie : RAR (Arctique russe), WSB (Ouest de la Sibérie), ESB (Est de la Sibérie), RFE (Extrême-Orient
russe), WCA (Ouest de l'Asie centrale), ECA (Est de l'Asie centrale), TIB (Plateau tibétain), EAS (Est de l'Asie), ARP (Péninsule arabique), SAS (Sud de
l'Asie), SEA (Asie du Sud-Est), Australasie : NAU (Nord de l'Australie), CAU (Centre de l'Australie, EAU (Est de l'Australie), SAU (Sud de l'Australie),
NZ (Nouvelle-Zélande), Petites îles : CAR (Caraïbe), PAC (Petites îles du Pacifique)
Nord-Ouest
Amérique du Nord
Élevé
Moyen
Faible en raison d'un degré de concordance limité
Faible en raison d'un nombre limité d'éléments probants
Degré de confiance associé à la contribution humaine
au changement observé
Élevé
Moyen
Faible en raison d'un degré de concordance limité
Faible en raison d'éléments probants limités
Degré de confiance associé à la contribution humaine
au changement observé
Élevé
Moyen
Faible en raison d'un degré de concordance limité
Faible en raison d'éléments probants limités
Degré de confiance associé à la contribution humaine to
au changement observé
Afrique
Asie
Australasie
Amérique
du Nord
Amérique
centrale
Amérique
du Sud
Europe
Petites
îles
Petites
îles
Afrique
Asie
Australasie
Amérique
du Nord
Amérique
centrale
Amérique
du Sud
Europe
Petites
îles
Petites
îles
Afrique
Asie
Australasie
Amérique
du Nord
Amérique
centrale
Amérique
du Sud
Europe
Petites
îles
Petites
îles
0
0
0
0
•••
••
•
0
... . .. -
·.
"
·
- ..
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- - - . . ...
. . . - 0 .
- 0
-0
0 ·o
0
0
0
0
•••
••
•
0
0
0
0
0
•••
••
•
0
-
. 0
.. .
.
- .
0
11
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.3 | Synthèse de l’évaluation de changements régionaux observés et de leur attribution.
19 Augmentation cumulée d'énergie de 282 ZJ [177 à 387 ZJ] sur la période 1971–2006 (1 ZJ = 1021 joules).
20 Augmentation cumulée d'énergie de 152 ZJ [100 à 205 ZJ] sur la période 2006–2018.
Les régions habitées faisant l’objet de l’évaluation par le GTI de l’AR6 du GIEC sont représentées sous forme d'hexagones de même taille, situés à leur emplacement
géographique approximatif (voir la légende pour les acronymes régionaux). Toutes les évaluations sont effectuées pour l'ensemble de la région concernée et pour la
période allant des années 1950 à aujourd'hui. Les évaluations effectuées à d'autres échelles temporelles ou à des échelles spatiales plus locales sont susceptibles
de différer de celles qui sont présentées dans la figure. Les couleurs de chaque panneau correspondent aux quatre résultats de l'évaluation des changements
observés. La présence de hachures (blanches et gris clair) dans un hexagone signale un degré de cohérence faible sur le type de changement pour la région dans
son ensemble. La couleur grise indique des données et/ou des études publiées limitées, et, par conséquent, l’impossibilité d'établir une évaluation pour l'ensemble
de la région. Les autres couleurs indiquent au minimum un degré de confiance moyen associé à la variation observée. Le degré de confiance avec lequel chacun
des changements observés est attribué à l'influence humaine est établi sur la base de l’évaluation de la détection de tendances et de leur attribution, et des études
publiées d'attribution d’événements. Il est indiqué par le nombre de points : trois points pour un degré de confiance élevé, deux points pour un degré de confiance
moyen et un point pour un degré de confiance faible (un seul point plein : degré de concordance limitée ; cercle unique : éléments probants limités).
Panneau (a) Pour les extrêmes chauds, les éléments probants s'appuient principalement sur l'évolution de métriques basées sur les températures maximales
quotidiennes ; les études menées à l'échelle régionale exploitant d'autres indices (durée, fréquence et intensité des vagues de chaleur) sont utilisées à titre
complémentaire. Les hexagones rouges indiquent les régions où l'augmentation observée des extrêmes chauds est établie avec au minimum un degré de confiance
moyen.
Panneau (b) Pour les précipitations extrêmes, les éléments probants reposent principalement sur les changements d’indices basés sur les hauteurs de
précipitations pour un jour ou pour cinq jours dans le cadre d'études menées à l'échelle mondiale ou régionale. Les hexagones verts indiquent les régions où
l'augmentation observée des précipitations extrêmes est établie avec au minimum un degré de confiance moyen.
Panneau (c) Les sécheresses de type agricole et écologique sont évaluées sur la base des changements observés ou simulés de l'humidité de la
colonne totale de sol, complétés par des éléments probants concernant les changements de l’humidité de surface du sol, du bilan hydrique (précipitations moins
évapotranspiration) et d’indices déterminés par les précipitations et de la demande évaporative atmosphérique. Les hexagones jaunes indiquent les régions où
l'augmentation observée de ce type de sécheresse est établie avec au minimum un degré de confiance moyen. Les hexagones verts indiquent les régions où la
diminution observée des sécheresses de type agricole et écologique est établie avec au minimum un degré de confiance moyen.
Pour toutes les régions, le tableau RT 5 présente un éventail plus large de changements observés en plus de ceux illlustrés sur cette figure. Il convient de noter
que le sud de l'Amérique du Sud (SSA) est la seule région qui ne présente pas de changements observés dans les métriques illustrées sur cette figure, mais qu'elle
est affectée par une augmentation observée de la température moyenne, une diminution observée du gel et une augmentation observée des vagues de chaleur
marines.
{11.9 ; Atlas.1.3.3 ; figure Atlas.2 ; tableau RT.5 ; encadré RT.10, figure.1}
A.4 L’amélioration de la compréhension des processus climatiques, des éléments probants paléoclimatiques, et
de la réponse du système climatique au forçage radiatif croissant conduit à une meilleure estimation de la
sensibilité climatique à l'équilibre établie à 3 °C, avec une fourchette plus étroite que dans l’AR5.
{2.2, 7.3, 7.4, 7.5, 9.4, 9.5, 9.6, encadré 7.2, 9.4, 9.5, 9.6, encadré thématique 9.1}
A.4.1 Le forçage radiatif d'origine humaine, de 2,72 W m-2 [1,96 à 3,48 W m-2] en 2019 par rapport à 1750, a réchauffé le système
climatique. Ce réchauffement est principalement dû à l'augmentation des concentrations de GES, partiellement réduit par le
refroidissement dû à l'augmentation des concentrations d'aérosols. Le forçage radiatif a augmenté de 0,43 W m-2 (19 %) par
rapport à l’AR5, dont 0,34 W m-2 sont dus à l'accroissement des concentrations de GES depuis 2011. Le reste de l'écart est dû à
une meilleure compréhension scientifique et à une modification de l'évaluation du forçage imputable aux aérosols, qui intègre
la diminution de leur concentration et une amélioration de son calcul (degré de confiance élevé).
{2.2, 7.3, RT.2.2, RT.3.1}
A.4.2 Le forçage radiatif net d'origine humaine est positif et entraîne une accumulation d'énergie supplémentaire (réchauffement) dans
le système climatique, qui est partiellement réduite par une perte d'énergie vers l'espace accrue, en réponse au réchauffement
de surface. Le taux moyen d’accumulation d’énergie observée dans le système climatique est passé de 0,50 W m-2 [0,32 à 0,69 W m-2]
en 1971–200619 à 0,79 W m-2 [0,52 à 1,06 W m-2] en 2006–201820 (degré de confiance élevé). Le réchauffement de l’océan
représente 91 % de l’accumulation d’énergie dans le système climatique, tandis que le réchauffement des terres émergées,
la fonte des glaces et le réchauffement de l'atmosphère en représentent respectivement environ 5 %, 3 % et 1 % (degré de
confiance élevé).
{7.2, encadré 7.2, RT.3.1}
A.4.3 L’accumulation de chaleur dans le système climatique a provoqué l’élévation du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe du
fait de la fonte des glaces continentales et de la dilatation thermique due au réchauffement des océans. La dilatation thermique
explique 50 % de l'élévation du niveau de la mer entre 1971 et 2018, tandis que la perte de masse des glaciers y a contribué
à hauteur de 22 %, celle des calottes glaciaires à hauteur de 20 % et la variation du stockage d'eau terrestre à hauteur de
8 %. Le rythme de perte de masse des calottes glaciaires a augmenté d'un facteur 4 entre la période 1992–1999 et la période
12
RID
Résumé à l'intention des décideurs
2010–2019. Ensemble, les pertes de masse des calottes glaciaires et des glaciers représentent la contribution prépondérante à
l'élévation du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe entre 2006 et 2018 (degré de confiance élevé).
{9.4, 9.5, 9.6, encadré thématique 9.1}
A.4.4 La sensibilité climatique à l'équilibre est une grandeur physique importante, utilisée pour quantifier la réponse du climat
au forçage radiatif. Sur la base de multiples éléments probants21, la fourchette très probable de la sensibilité climatique à
l'équilibre se situe entre 2 °C (degré de confiance élevé) et 5 °C (degré de confiance moyen). La meilleure estimation résultant
de l’évaluation de l’AR6 est de 3 °C, avec une fourchette probable de 2,5 °C à 4 °C (degré de confiance élevé), contre 1,5 °C à
4,5 °C dans l’AR5, qui n'avait pas fourni de meilleure estimation.
{7.4, 7.5, RT.3.2}
21 La compréhension des processus climatiques, des enregistrements instrumentaux, des paléoclimats et des contraintes émergentes basées sur les modèles (voir le glossaire).
22 Dans le présent rapport, les cinq scénarios illustratifs sont désignés par l'abréviation SSPx-y, où "SSPx" renvoie à la trajectoire socio-économique partagée (SSP) décrivant les tendances socioéconomiques
à la base du scénario, et "y" renvoie au niveau approximatif du forçage radiatif (en watts par mètre carré, ou W m-2) résultant du scénario en 2100. Une comparaison détaillée
avec les scénarios utilisés dans les précédents rapports du GIEC est fournie dans la section RT 1.3, et les sections 1.6 et 4.6. Les SSP qui sous-tendent les scénarios de forçage spécifiquement
utilisés pour forcer les modèles climatiques ne sont pas évaluées par le GTI. Néanmoins, le label SSPx-y assure la traçabilité par rapport aux publications scientifiques où ces trajectoires de forçage
spécifiques sont utilisées en entrée des modèles climatiques. Le GIEC est neutre en ce qui concerne les hypothèses sous-jacentes aux SSP, qui ne recouvrent pas tous les scénarios possibles. Des
scénarios alternatifs peuvent être envisagés ou élaborés.
23 Des émissions nettes négatives de CO2 sont atteintes lorsque les éliminations anthropiques de CO2 dépassent les émissions anthropiques (voir le glossaire).
B. Futurs climatiques possibles
Un ensemble de cinq nouveaux scénarios d'émissions illustratifs a été choisi pour examiner de manière cohérente, au sein de ce rapport,
la réponse du climat à un éventail plus large d'évolutions futures des gaz à effet de serre (GES), de l'affectation des terres et des polluants
atmosphériques que celui considéré dans l’AR5. Cet ensemble de scénarios alimente les projections des modèles climatiques concernant
les changements du système climatique. Ces projections tiennent compte de l'activité solaire et du forçage de fond dû aux volcans. Les
résultats pour le 21e siècle sont fournis pour le court terme (2021–2040), le moyen terme (2041–2060) et le long terme (2081–2100) par
rapport à la période 1850–1900, sauf indication contraire.
Encadré RID.1 | Scénarios, modèles climatiques et projections
Encadré RID.1.1 : Le présent rapport évalue la réponse du climat à cinq scénarios illustratifs qui couvrent l'éventail des
évolutions futures possibles des facteurs anthropiques du changement climatique disponibles dans la littérature scientifique.
Ces scénarios débutent en 2015 et incluent des scénarios22 d’émissions de GES élevées et très élevées (SSP3-7.0 et SSP5-
8.5), avec des émissions de CO2 atteignant près du double des niveaux actuels d'ici à 2100 et 2050, respectivement, des
scénarios d’émissions de GES intermédiaires (SSP2-4.5) avec des émissions de CO2 qui restent proches des niveaux actuels
jusqu'au milieu du siècle, et des scénarios d’émissions très basses et basses de GES, avec des émissions de CO2 diminuant
jusqu'à des émissions nettes égales à zéro vers ou après 2050, suivies de niveaux variables d’émissions nettes négatives
de CO2
23 (SSP1-1.9 et SSP1-2.6), comme l'illustre la figure RID 4. Les émissions varient d'un scénario à l'autre en fonction
des hypothèses socio-économiques, du niveau d’atténuation du changement climatique et, s’agissant des aérosols, et des
précurseurs non méthaniques d’ozone , des mesures de contrôle de la pollution atmosphérique. D'autres hypothèses
peuvent aboutir à des émissions et des réponses climatiques similaires, mais les hypothèses socio-économiques et la
faisabilité ou la probabilité des divers scénarios ne font pas partie de cette évaluation.
{1.6, encadré thématique 1.4, RT.1.3} (figure RID.4)
Encadré RID.1.2 : Ce rapport évalue les résultats des modèles climatiques participant à la phase 6 du Project
d’intercompariason de modèles couplés (CMIP6) du Programme mondial de recherches sur le climat. Ces modèles
bénéficient d’une représentation nouvelle et améliorée de processus physiques, chimiques et biologiques, ainsi qu'une
résolution plus élevée, par rapport aux modèles climatiques examinés dans les précédents rapports d'évaluation du GIEC.
Les simulations de l'état moyen récent de la plupart des indicateurs de grande échelle du changement climatique et de
nombreux autres aspects au sein du système climatique s’en trouvent améliorées. Certaines différences persistent par
rapport aux observations, par exemple vis-à-vis de la structure régionale des précipitations. Les simulations historiques
CMIP6 évaluées dans ce rapport ont une moyenne d’ensemble du changement de la température à la surface du globe qui se
situe à moins de 0,2 °C des observations sur la majeure partie de la période historique, et le réchauffement observé s'inscrit
dans la fourchette très probable de l'ensemble CMIP6. Toutefois, certains modèles de CMIP6 simulent un réchauffement qui
13
RID
Résumé à l'intention des décideurs
se situe soit au-dessus, soit au-dessous de la fourchette évaluée comme très probable du réchauffement observé.
{1.5, encadré thématique 2.2, 3.3, 3.8, RT.1.2, encadré thématique RT.1} (figure RID.1b, figure RID.2)
Encadré RID.1.3 : Les modèles CMIP6 pris en compte dans le présent rapport présentent une fourchette de sensibilité
climatique plus large que celle des modèles CMIP5 et que la fourchette très probable évaluée dans l’AR6, établie à partir
de multiples éléments probants. Ces modèles CMIP6 présentent également une sensibilité climatique moyenne plus élevée
que les modèles CMIP5 et que la meilleure estimation résultant de l’évaluation de l’AR6. Les valeurs plus élevées de la
sensibilité climatique de CMIP6 par rapport à CMIP5 peuvent être imputées à l’effet amplificateur de la rétroaction des
nuages qui est plus important d'environ 20 % dans CMIP6.
{encadré 7.1, 7.3, 7.4, 7.5, RT.3.2}
Encadré RID.1.4 : Pour la première fois dans un rapport du GIEC, les évaluations des changements futurs de la température
à la surface du globe, du réchauffement de l’océan et du niveau de la mer sont construites en combinant les projections
multi-modèles avec des contraintes issues des observations s'appuyant sur le réchauffement passé simulé, ainsi que sur
l'évaluation de la sensibilité climatique de l’AR6. Pour d'autres variables, il n'existe pas encore de méthodes aussi robustes
permettant de contraindre les projections. Néanmoins, pour un niveau donné de réchauffement planétaire, il est possible
d’identifier des structures géographiques robustes sont identifiées dans les projections de nombreuses variables, communes
aux scénarios considérés, et indépendantes du moment où ce niveau de réchauffement planétaire est atteint.
{1.6, 4.3, 4.6, encadré 4.1, 7.5, 9.2, 9.6, encadré thématique 11.1, encadré thématique RT.1}
14
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.4 | Émissions anthropiques futures des principaux facteurs du changement climatique et contributions au réchauffement
par groupes de facteurs pour les cinq scénarios illustratifs utilisés dans ce rapport.
Les cinq scénarios sont SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5.
Panneau (a) Émissions anthropiques (d'origine humaine) annuelles sur la période 2015–2100. Sont représentées ici les trajectoires d'émissions
de dioxyde de carbone (CO2) de tous les secteurs (GtCO2/an) (graphique de gauche) et d'un sous-ensemble de trois facteurs clés autres que le CO2 pris en
compte dans les scénarios : le méthane (CH4, MtCH4/an, graphique en haut à droite) ; le protoxyde d'azote (N2O, Mt N2O /an, graphique du milieu à droite) ;
et le dioxyde de soufre (SO2, MtSO2/an, graphique en bas à droite, contribuant aux aérosols d'origine anthropique dans le panneau (b).
Les émissions futures entraînent un réchauffement supplémentaire à venir, le
réchauffement total étant dominé par les émissions de CO2 passées et à venir
(a) Emissions annuelle futures de CO2 (à gauche) et d'un sous-ensemble de facteurs clés autres que le CO2 (à droite), pour cinq scénarios illustratifs
Méthane (CH4) – (MtCH4/an)
Oxyde nitreux (N2O)
Dioxyde de soufre (MtSO2/an)
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
(b) Contribution des différentes émissions à l'augmentation de la température à la surface du globe, et rôle dominant des émissions de CO2
Changement de la température à la surface du globe en 2081–2100 par rapport à 1850–1900 (°C)
0
200
400
600
800
0
10
20
0
40
80
120
2015 2050 2100
2015 2050 2100
2015 2050 2100
–20
0
20
40
60
80
100
120
140
2015 2050 2100
Dioxyde de carbone (GtCO2/an)
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
SSP1-1.9
–1
0
1
2
3
4
5
6
ºC
Total
(observé)
Aérosols
Affectation
des terres
GES
autres
que le
CO2
CO2 Total
(observé)
Aérosols
Affectation
des terres
GES
autres
que le
CO2
CO2 Total
(observé)
Aérosols
Affectation
des terres
GES
autres
que le
CO2
CO2 Total
(observé)
Aérosols
Affectation
des terres
GES
autres
que le
CO2
CO2 Total
(observé)
Aérosols
Affectation
des terres
GES
autres
que le
CO2
CO2
–1
0
1
2
3
4
5
6
ºC
–1
0
1
2
3
4
5
6
ºC
–1
0
1
2
3
4
5
6
ºC
–1
0
1
2
3
4
5
6
ºC
SSP1-2.6 SSP2-4.5 SSP3-7.0 SSP5-8.5
Réchauffement total (le réchauffement observé à ce jour est plus sombre), réchauffement dû au CO2,
réchauffement dû aux GES autres que le CO2, refroidissement dû aux changements des aérosols et de affectation des terres.
Sélection de GES autres que le CO2
Un polluant atmosphérique contribuant
également aux aérosols
(Encadré RID.1 suite)
ii.. 1.
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
15
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Panneau (b) Les contributions au réchauffement, par groupe de facteurs anthropiques et par scénario, sont indiquées par un
changement de la température à la surface du globe (°C) en 2081–2100 par rapport à 1850–1900, avec indication du réchauffement observé à
ce jour. Les barres et les moustaches représentent, respectivement, les valeurs médianes et la fourchette très probable. Dans les diagrammes à barres des
divers scénarios, les barres représentent : le réchauffement planétaire total (°C ; barre « Total ») (voir tableau RID.1) ; les contributions au réchauffement
(°C) dues aux variations du CO2 (barre « CO2 ») et aux gaz à effet de serre (GES) autres que le CO2 ; (barre « GES autres que le CO2 » : comprenant les
gaz à effet de serre bien mélangés et l'ozone) ; et le refroidissement net dû à d'autres facteurs anthropiques (barre « Aérosols et affectation des terres » :
aérosols anthropiques, changement de réflectance dû à des changements d’affectation des terres et d’irrigation, et traînées de condensation des avions)
(voir la figure RID 2, panneau (c), pour les contributions au réchauffement à ce jour pour les divers facteurs). La meilleure estimation du réchauffement
observé en 2010–2019 par rapport à 1850–1900 (voir figure RID 2, panneau (a) est représentée par la partie plus sombre de la barre « Total ». Dans le
panneau (b), les contributions au réchauffement sont calculées selon la méthode présentée dans le tableau RID 1 pour la barre « Total ». Pour les autres
barres, la contribution des différents groupes de facteurs au changement de température à la surface du globe est calculée à l'aide d'un émulateur des
processus physiques du climat qui s’appuie sur les évaluations de la sensibilité climatique et du forçage radiatif.
{encadré thématique 1.4 ; 4.6 ; figure 4.35 ; 6.7 ; figures 6.18, 6.22 et 6.24 ; 7.3 ; encadré thématique 7.1 ; figure 7.7 ; encadré RT.7 ; figures RT.4 et RT.15}
B.1 La température à la surface du globe continuera à augmenter au moins jusqu'au milieu de ce siècle, dans tous
les scénarios d’émissions considérés. Un réchauffement planétaire de 1,5 °C et 2 °C sera dépassé au cours du
21e siècle, sauf si des réductions importantes des émissions de CO2 et d'autres gaz à effet de serre ont lieu au
cours des prochaines décennies.
{2.3, encadré thématique 2.3, encadré thématique 2.4, 4.3, 4.4, 4.5} (figure RID.1, figure RID.4, figure RID.8,
tableau RID.1, encadré RID.1)
B.1.1 En moyenne sur la période 2081–2100, la température à la surface du globe sera très probablement supérieure de 1,0 °C à 1,8 °C à
celle de 1850–1900 pour le scénario de très basses émissions de GES (SSP1-1.9), de 2,1 °C à 3,5 °C pour le scénario d’émissions
de GES intermédiaires (SSP2-4.5) et de 3,3 °C à 5,7 °C pour le scénario d’émissions très élevées de GES (SSP5-8.5)24. La dernière
fois que la température à la surface du globe s’est maintenue à 2,5 °C ou plus au-dessus du niveau de 1850–1900 s’est produite
il y a plus de 3 millions d'années (degré de confiance moyen).
{2.3, encadré thématique 2.4, 4.3, 4.5, encadré RT.2, encadré RT.4, encadré thématique RT.1} (tableau RID.1)
24 Sauf indication contraire, les changements de la température à la surface du globe correspondent à des moyennes glissantes sur 20 ans.
Tableau RID.1 | Evaluation des changements de la température à la surface du globe, sur la base de multiples éléments probants, pour
une sélection de périodes de 20 ans et pour les cinq scénarios d'émissions illustratifs considérés. Les écarts de température par rapport à
la température moyenne à la surface du globe durant la période 1850–1900 sont exprimés en °C. Ils incluent la réévaluation du réchauffement historique
observé pour la période de référence 1986–2005 de l’AR5, qui est dans l’AR6 supérieur de 0,08 °C [– 0,01 à + 0,12 °C] à celui de l’AR5 (voir la note de
bas de page 10). Les changements relatifs à la période de référence récente (1995–2014) peuvent être calculés approximativement en soustrayant 0,85 °C,
correspondant à la meilleure estimation du réchauffement observé entre 1850–1900 et 1995–2014.
{Encadré thématique 2.3, 4.3, 4.4, encadré thématique RT.1}
Court terme, 2021–2040 Moyen terme, 2041–2060 Long terme, 2081–2100
Scénarios
Meilleure
estimation (°C)
Fourchette très
probable (°C)
Meilleure
estimation (°C)
Fourchette très
probable (°C)
Meilleure
estimation (°C)
Fourchette très
probable (°C)
SSP1-1.9 1,5 1,2 to 1,7 1,6 1,2 to 2,0 1,4 1,0 to 1,8
SSP1-2.6 1,5 1,2 to 1,8 1,7 1,3 to 2,2 1,8 1,3 to 2,4
SSP2-4.5 1,5 1,2 to 1,8 2,0 1,6 to 2,5 2,7 2,1 to 3,5
SSP3-7.0 1,5 1,2 to 1,8 2,1 1,7 to 2,6 3,6 2,8 to 4,6
SSP5-8.5 1,6 1,3 to 1,9 2,4 1,9 to 3,0 4,4 3,3 to 5,7
B.1.2 D'après l'évaluation de multiples éléments probants, un réchauffement planétaire de 2 °C par rapport à 1850–1900 serait
dépassé au cours du 21e siècle dans le cas des scénarios d'émissions de GES élevées et très élevées considérés dans ce rapport
(SSP3-7.0 et SSP5-8.5, respectivement). Il est extrêmement probable qu’un réchauffement planétaire de 2 °C serait dépassé dans
le cas du scénario intermédiaire d’émissions de GES (SSP2-4.5). Dans le cas des scénarios d'émissions très basses et basses de
GES, il est extrêmement improbable qu’un réchauffement planétaire de 2 °C soit dépassé (SSP1-1.9) ou improbable qu'il le soit
16
RID
Résumé à l'intention des décideurs
(SSP1-2.6)25. Le franchissement d’un niveau de réchauffement planétaire de 2 °C à moyen terme (2041–2060) est très probable
dans le cas du scénario d’émissions très élevées de gaz à effet de serre (SSP5-8.5), probable dans le cas du scénario d’émissions
élevées (SSP3-7.0) et plus probable qu'improbable dans le cas du scénario d'émissions intermédiaires (SSP2-4.5)26.
{4.3, encadré thématique RT 1} (tableau RID.1, figure RID.4, encadré RID.1)
B.1.3 Un réchauffement planétaire de 1,5 °C par rapport à 1850–1900 serait dépassé au cours du 21e siècle dans le cas des
scénarios d’émissions de GES intermédiaires, élevées et très élevées considérés dans ce rapport (SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5,
respectivement). Pour les cinq scénarios illustratifs, à court terme (2021–2040), le fait de dépasser un niveau de réchauffement
planétaire de 1,5 °C est très probable dans le cas du scénario d’émissions de GES très élevées (SSP5-8.5), probable dans le cas
des scénarios d'émissions intermédiaires et élevées (SSP2-4.5 et SSP3-7.0), plus probable qu'improbable dans le cas du scénario
d’émissions basses (SSP1-2.6) et le fait d’atteindre ce niveau de réchauffement est plus probable qu'improbable dans le cas du
scénario avec des émissions de GES très basses (SSP1-1.9)27. De plus, pour ce scenario d’émissions très basses de GES (SSP1-1.9),
il est plus probable qu'improbable que la température à la surface du globe redescende en-dessous de 1,5 °C vers la fin du 21e
siècle, avec un dépassement temporaire de tout au plus 0,1 °C au-dessus d’un niveau de réchauffement de 1,5 °C.
{4.3, encadré thématique RT.1} (tableau RID.1, figure RID.4)
B.1.4 Pour une année donnée, la température à la surface du globe peut fluctuer au-dessus ou en-dessous de la tendance à long
terme d’origine humaine du fait de l’importante variabilité naturelle28. L’occurrence d’années individuelles pour lesquelles la
température à la surface du globe dépasse un certain niveau, par exemple 1,5 °C ou 2 ºC, par rapport à 1850–1900, n’implique
pas que ce niveau de réchauffement planétaire ait été atteint29.
{4.3, encadré thématique RT.1} (tableau RID.1, figure RID.4)
B.2 Il existe une relation directe entre l’amplification de nombreux changements au sein du système climatique
et l’augmentation du réchauffement planétaire. Il s’agit notamment de l'augmentation de la fréquence et de
l'intensité des extrêmes chauds, des vagues de chaleur marines, des précipitations extrêmes et, dans certaines
régions, des sécheresses de type agricole et écologique ; de l’augmentation de la proportion de cyclones
tropicaux intenses ; et de la diminution de la glace de mer de l’Arctique, du manteau neigeux et du pergélisol.
{4.3, 4.5, 4.6, 7.4, 8.2, 8.4, encadré 8.2, 9.3, 9.5, encadré 9.2, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.6, 11.7, 11.9, encadré
thématique 11.1, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.6, Atlas.7, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.10,
Atlas.11} (figure RID.5, figure RID.6, figure RID.8)
B.2.1 Il est quasi-certain que le réchauffement sera plus prononcé au-dessus des terres émergées qu’à la surface des océans
(probablement 1,4 à 1,7 fois plus). Il est quasi-certain que le réchauffement de l’Arctique sera plus prononcé que le réchauffement
à la surface du globe, avec un degré de confiance élevé que son rythme de réchauffement sera plus de deux fois supérieur au
rythme de réchauffement planétaire.
{2.3, 4.3, 4.5, 4.6, 7.4, 11.1, 11.3, 11.9, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.6, Atlas.7, Atlas.8, Atlas.9,
Atlas.10, Atlas.11, encadré thématique RT.1, RT.2.6} (figure RID.5)
B.2.2 Chaque incrément supplémentaire de réchauffement planétaire entraîne la poursuite de l’amplification des changements
dans les extrêmes. Par exemple, chaque demi-degré supplémentaire de réchauffement planétaire entraîne clairement une
augmentation perceptible de l'intensité et de la fréquence des extrêmes chauds, y compris les vagues de chaleur (très probable),
et des précipitations extrêmes (degré de confiance élevé), ainsi que des sécheresses de type agricole et écologique30 dans
certaines régions (degré de confiance élevé). Des changements perceptibles de l'intensité et de la fréquence des sécheresses
météorologiques sont constatés dans certaines régions pour chaque demi-degré supplémentaire de réchauffement planétaire,
avec davantage de régions présentant des augmentations que des diminutions (degré de confiance moyen). Dans certaines
25 Les scénarios SSP1-1.9 et SSP1-2.6, qui démarrent en 2015, correspondent à des émissions de GES respectivement très basses et basses, avec des émissions de CO2 diminuant jusqu'à des
émissions nettes égales à zéro vers ou après 2050, suivies de niveaux variables d’émissions nettes négatives de CO2.
26 Sauf indication contraire, les changements de la température à la surface du globe correspondent à des moyennes glissantes sur 20 ans.
27 L'évaluation présentée dans l’AR6 pour déterminer le moment où un niveau donné de réchauffement planétaire sera franchi pour la première fois s’appuie sur la prise en compte des scénarios
illustratifs, des multiples éléments probants intégrés dans l'évaluation de la réponse future de la température à la surface du globe au forçage radiatif, et de l'amélioration de l'estimation du
réchauffement historique. L'évaluation présentée dans l’AR6 n'est donc pas directement comparable au RID du SR1.5, qui indiquait qu'un réchauffement planétaire de 1,5 °C serait probablement
atteint entre 2030 et 2052, à partir d'une simple extrapolation linéaire du rythme de réchauffement du passé récent. En réponse à des scénarios similaires au SSP1-1.9 plutôt qu’avec une
extrapolation linéaire, l’estimation du rapport SR1.5 du moment où un niveau de réchauffement planétaire de 1,5 °C est franchi pour la première fois est proche de la meilleure estimation de ce
rapport.
28 La variabilité naturelle fait référence aux fluctuations climatiques qui se produisent sans aucune influence humaine, c’est-à-dire la variabilité interne du climat, combinée à sa réponse aux facteurs
naturels externes tels que les éruptions volcaniques, les variations de l'activité solaire et, sur des échelles de temps plus longues, les effets orbitaux et la tectonique des plaques (voir le glossaire).
29 La variabilité interne, pour une une année donnée, est estimée à environ ± 0,25 °C (fourchette de 5 à 95 %, degré de confiance élevé).
30 Les projections de changements des sécheresses de type agricole et écologique sont principalement évaluées sur la base de l'humidité de la colonne totale de sol. Voir la note de bas de page 15
pour leur définition et leur lien avec les précipitations et l'évapotranspiration..
17
RID
Résumé à l'intention des décideurs
régions, la hausse du réchauffement planétaire accentue l'accroissement de la fréquence et de l'intensité des sécheresses
hydrologiques (degré de confiance moyen). L’occurrence de certains extrêmes, sans précédent dans les séries d’observations,
augmentera pour chaque hausse supplémentaire du réchauffement planétaire, même pour un niveau de réchauffement de 1,5 °C.
Dans les projections, les changements de fréquence, exprimés en pourcentage d’occurrence, sont plus importants pour les événements
les plus rares (degré de confiance élevé).
{8.2, 11.2, 11.3, 11.4, 11.6, 11.9, encadré thématique 11.1, encadré thématique 12.1, RT.2.6} (figure RID.5, figure RID.6)
B.2.3 Il est projeté que certaines régions des latitudes moyennes, certaines régions semi-arides ainsi que la région de la mousson sudaméricaine
connaîtront l’augmentation la plus forte de la température des jours les plus chauds, à un rythme environ 1,5 à 2 fois
plus important que celui du réchauffement planétaire (degré de confiance élevé). Il est projeté que l'Arctique connaîtra la plus
forte augmentation de la température des jours les plus froids, à un rythme environ trois fois supérieur à celui du réchauffement
planétaire (degré de confiance élevé). Pour chaque hausse supplémentaire du réchauffement planétaire, la fréquence des vagues
de chaleur marines continuera à augmenter (degré de confiance élevé), en particulier dans l'océan tropical et l'Arctique (degré
de confiance moyen).
{encadré 9.2, 11.1, 11.3, 11.9, encadré thématique 11.1, encadré thématique 12.1, 12.4, RT.2.4, RT.2.6} (figure RID.6)
B.2.4 Il est très probable que les précipitations extrêmes s'intensifieront et deviendront plus fréquents dans la plupart des régions pour
chaque hausse supplémentaire du réchauffement planétaire. A l'échelle mondiale, il est projeté que les précipitations journalières
extrêmes s'intensifieront d'environ 7 % pour chaque degré (°C) de réchauffement planétaire supplémentaire (degré de confiance
élevé). Il est projeté que la proportion de cyclones tropicaux intenses (catégorie 4–5) et la vitesse maximale des vents des cyclones
tropicaux les plus intenses augmenteront avec la hausse du réchauffement planétaire (degré de confiance élevé).
{8.2, 11.4, 11.7, 11.9, encadré thématique 11.1, encadré RT.6, RT.4.3.1} (figure RID.5, figure RID.6)
B.2.5 Dans les projections, tout réchauffement supplémentaire amplifie le dégel du pergélisol et la perte du manteau neigeux
saisonnier, des glaces continentales et de la glace de mer arctique (degré de confiance élevé). Il est probable que l'Arctique sera
pratiquement libre de glace de mer31 au mois de septembre au moins une fois avant 2050 pour les cinq scénarios illustratifs
considérés dans ce rapport – avec des récurrences plus fréquentes pour des niveaux de réchauffement plus élevés. Le degré de
confiance est faible concernant la diminution projetée de la glace de mer de l'Antarctique.
{4.3, 4.5, 7.4, 8.2, 8.4, encadré 8.2, 9.3, 9.5, 12.4, encadré thématique 12.1, Atlas.5, Atlas.6, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.11, RT.2.5}
(figure RID.8)
31 Une étendue moyenne mensuelle de glace de mer inférieure à 1 million de km2, ce qui représente environ 15 % de l’étendue moyenne de la glace de mer observée en septembre entre 1979 et
1988.
18
RID
Résumé à l'intention des décideurs
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
Pour chaque incrément de réchauffement planétaire, les changements
s’accentuent pour les moyennes régionales de la température, des
précipitations et de l'humidité du sol
(a) Changement de la température moyenne annuelle
(°C) pour un réchauffement planétaire de 1 °C
(b) Changement de la température moyenne
annuelle (°C) par rapport à 1850–1900
Quel que soit le niveau de réchauffement, les terres émergées se réchauffent
davantage que les zones océaniques, et l'Arctique et l'Antarctique se réchauffent
davantage que les tropiques.
Tous les continents sont affectés par le
réchauffement de 1 °C, généralement plus
prononcé au-dessus des terres émergées
que de l’océan, tant dans les observations
que les modèles. Les structures des
changements observés et simulés sont
cohérentes pour la plupart des régions.
Changement simulé pour 2 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 4 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 1,5 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 1 °C
Changement observé pour 1°C de réchauffement planétaire de réchauffement planétaire
Changement (°C)
Plus chaud
Figure RID.5 | Changements de la température moyenne annuelle en surface, des précipitations et de l'humidité du sol.
Panneau (a) Comparaison des changements observés et simulés de la température moyenne annuelle de surface. La carte de gauche montre
les changements de la de température moyenne annuelle de surface observés au cours de la période 1850–2020 par degré Celsius de réchauffement planétaire (°C).
Les changements de la température annuelle moyenne en surface observés localement (c’est-à-dire au point de grille) sont régressés linéairement par rapport
à la température à la surface du globe pour la période 1850–2020. Les données relatives aux observations de température proviennent de Berkeley Earth, le
jeu de données offrant la plus grande couverture spatiale et la plus haute résolution horizontale. La régression linéaire est appliquée à toutes les années pour
lesquelles des données sont disponibles au point de grille correspondant. Cette méthode de régression a été utilisée pour prendre en compte l'intégralité des
séries chronologiques d'observations et ainsi réduire le rôle de la variabilité interne à l'échelle des points de grille. Les zones marquées en blanc sont celles pour
lesquelles la couverture temporelle est de 100 ans ou moins, et, donc, trop courte pour procéder à une régression linéaire fi able. La carte de droite est basée
sur les simulations issues de modèles climatiques. Elle présente les changements multi-modèles des températures moyennes annuelles simulées pour un niveau
de réchauffement planétaire de 1 °C (changement de la température à la surface du globe moyenné sur 20 ans par rapport à 1850–1900). Les triangles situés à
chaque extrémité de la barre de couleur indiquent les valeurs hors limites, c'est-à-dire les valeurs supérieures ou inférieures aux bornes indiquées.
19
RID
Résumé à l'intention des décideurs
l
Panneau (b) Changement simulé de la moyenne annuelle de la température (en °C), panneau (c) des précipitations (en %), panneau (d) de
l'humidité de la colonne totale du sol (en écart-type de la variabilité interannuelle) pour des niveaux de réchauffement planétaire de 1,5 °C, 2 °C
et 4 °C (changement de la température à la surface du globe moyennée sur 20 ans, par rapport à 1850–1900). Les changements simulés correspondent au
changement moyen multi-modèle de la phase 6 du Projet de comparaison de modèles couplés (CMIP6) (changement médian pour l'humidité du sol) pour le niveau
de réchauffement planétaire correspondant, suivant la même méthode que pour la carte de droite du panneau (a). Dans le panneau (c), des changements
positifs élevés en pourcentage dans les régions sèches peuvent correspondre à des changements absolus faibles. Dans le panneau (d), l'unité est l'écart-type
de la variabilité interannuelle de l'humidité du sol sur la période 1850–1900. L'écart-type est une métrique couramment utilisée pour caractériser la sévérité des
sécheresses. Une réduction projetée d'un écart-type de l'humidité moyenne du sol correspond à des conditions d'humidité du sol typiques de sécheresses qui se
produisaient environ une fois tous les six ans en 1850–1900. Dans le panneau (d), de grands changements dans des régions sèches présentant une faible variabilité
interannuelle dans les conditions de référence peuvent correspondre à un faible changement absolu. Les triangles situés à chacune des extrémités des barres de
couleur indiquent les valeurs hors limites, c'est-à-dire les valeurs supérieures ou inférieures aux bornes indiquées. Les résultats de tous les modèles atteignant le
niveau de réchauffement correspondant dans l’un des cinq scénarios illustratifs (SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5) sont moyennés. Les cartes
des changements de la température et des précipitations moyennes annuelles pour un niveau de réchauffement planétaire de 3 °C sont présentées dans les fi gure
4.31 et 4.32 de la section 4.6.Les cartes correspondant aux panneaux (b), (c) et (d), et comprenant des zones hachurées signalant le niveau de concordance entre
les modèles à l'échelle de chaque point de grille, se trouvent respectivement aux fi gures 4.31, 4.32 et 11.19 ; comme le souligne l'encadré thématique Atlas.1,
ces zones hachurées à l'échelle du point de grille ne fournissent pas d’informations pertinentes pour des échelles spatiales plus grandes (par exemple, pour les
régions de référence de l’AR6) où les signaux agrégés sont moins affectés par la variabilité de petite échelle, ce qui entraîne une augmentation de la robustesse.
{fi gure 1.14, 4.6.1, encadré thématique 11.1, encadré thématique Atlas.1, RT.1.3.2, fi gures RT 3 et RT 5}
(c) Changement des précipitations
moyennes annuelles ( %) par rapport à
1850–1900
Changement (en %)
(d) Changement de l'humidité annuelle de
la colonne totale de sol (écart-type)
–1,0 –0,5 0 0,5 1,0 1,5
Changement (écart-type de
la variabilité interannuelle)
–1,5
Il est projeté que les précipitations augmentent aux hautes latitudes, dans le Pacifique
équatorial et dans certaines parties des régions de mousson, mais diminuent dans
certaines parties des régions subtropicales et dans des zones limitées des tropiques
Des changements absolus relativement
faibles peuvent apparaître
comme des changements importants
lorsqu'ils sont exprimés en
pourcentage pour des régions où les
conditions de référence sont sèches
Des changements absolus relativement
faibles peuvent apparaître
comme des changements importants
lorsqu'ils sont exprimés en
pourcentage pour des régions où les
conditions de référence sont sèches
Quel que soit le niveau de réchauffement, les changements de l'humidité du sol
reflètent dans une large mesure les changements des précipitations avec
néanmoins quelques différences en raison de l'influence de l'évapotranspiration.
Changement simulé pour 2 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 4 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 1,5 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 2 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 4 °C
de réchauffement planétaire
Changement simulé pour 1,5 °C
de réchauffement planétaire
–40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40
Plus sec Plus humide
Plus sec Plus humide
(--- -- -➔
20
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.6 | Projections des changements de l'intensité et de la fréquence des extrêmes chauds et des précipitations extrêmes sur les
terres émergées, ainsi que des sécheresses de type agricole et écologique dans les régions qui s’assèchent.
Les projections de ces changements sont présentées pour des niveaux de réchauffement planétaire (de 1 °C, 1,5 °C, 2 °C et 4 °C) par rapport à 1850–1900, période
représentative d’un climat sans infl uence humaine. La fi gure indique la fréquence et l'intensifi cation d’événements extrêmes ayant une période de retour de dix ou
cinquante ans par rapport à la période de référence (1850–1900) pour différents niveaux de réchauffement planétaire.
Les extrêmes chauds sont défi nis par des températures maximales quotidiennes sur les terres émergées qui n'ont été dépassées en moyenne qu'une seule fois
par décennie (événement décennal) ou qu'une fois en 50 ans (événement cinquantennal) au cours de la période de référence 1850–1900. Les épisodes de
précipitations extrêmes se caractérisent par des hauteurs de précipitations quotidiennes sur les terres émergées qui n'ont été dépassées en moyenne qu'une
Présent 1 °C
Aujourd’hui
1 °C
+6,7%
plus
pluvieux
+10,5%
plus
+14,0%
plus
+30,2%
plus
Niveaux de réchauffement planétaire futurs
1850–1900 1,5 °C 2 °C 4 °C
0%
+10%
+20%
+30%
+40%
pluvieux
pluvieux
pluvieux
+0,3
écart-type
plus sec
+0,5
écart-type
plus sec
+0,6
écart-type
plus sec
+1,0
écart-type
plus sec
Une fois se produit
maintenant
probablement
1,7 fois
(0,7–4,1)
se produira
probablement
2,0 fois
(1,0–5,1)
se produira
probablement
2,4 fois
(1,3–5,8)
se produira
probablement
4,1 fois
(1,7–7,2)
Niveaux de réchauffement planétaire futurs
1850–1900 1,5 °C 2 °C 4 °C
0 écart-type
+1 écart-type
+2 écart-type
Une fois se produit
maintenant
probablement
1,3 fois
(1,2–1,4)
se produira
probablement
1,5 fois
(1,4–1,7)
se produira
probablement
1,7 fois
(1,6–2,0)
se produira
probablement
2,7 fois
(2,3–3,6)
INTENSIFICATION FRÉQUENCE sur 10 ans
INTENSIFICATION FRÉQUENCE sur 10 ans
La fréquence et l’intensité des extrêmes augmentent, dans les projections,
pour chaque incrément supplémentaire de réchauffement planétaire
Augmentation de la fréquence et de l’intensité d’un épisode de
précipitations extrêmes sur 1 jour qui se produisait en moyenne
tous les 10 ans dans un climat sans influence humaine
Précipitations extrêmes sur les terres émergées
Augmentation de la fréquence et de l’intensité d'un épisode de
sécheresse de type agricole et écologique qui se produisait en
moyenne une fois tous les 10 ans dans un climat sans influence
humaine dans les régions qui s’assèchent
Sécheresses de type agricole et écologique
dans les régions qui s’assèchent
INTENSIFICATION FRÉQUENCE sur 50 ans
Augmentation de la fréquence et de l’intensité d’un évènement
de température extrême qui se produisait une fois tous les 50 ans
en moyenne dans un climat sans influence humaine
Present 1 °C
+1,2 °C
plus chaud
+2,0 °C
plus chaud
+2,7 °C
plus chaud
+5,3 °C
plus chaud
Evènement cinquantennal
Une fois se produit
maintenant
probablement
4,8 fois
(2,3–6,4)
se produira
probablement
8,6 fois
(4,3–10,7)
se produira
probablement
13,9 fois
(6,9–16,6)
se produira
probablement
39,2 fois
(27,0–41,4)
Niveaux de réchauffement planétaire futurs
1850–1900 1.5 °C 2 °C 4 °C
0 °C
+1 °C
+2 °C
+3 °C
+4 °C
+5 °C
+6 °C
Extrêmes chauds au-dessus des terres émergées
Augmentation de la fréquence et de l’intensité d’un évènement
de température extrême qui se produisait une fois tous les 10 ans
en moyenne dans un climat sans influence humaine.
+1,2 °C
plus chaud
+1,9 °C
plus chaud
+2,6 °C
plus chaud
+5,1 °C
plus chaud
Evènement décennal
Evènement décennal Événement décennal
INTENSIFICATION FRÉQUENCE sur 10 ans
Niveaux de réchauffement planétaire futurs
1850–1900 1,5 °C 2 °C 4 °C
0 °C
+1 °C
+2 °C
+3 °C
+4 °C
+5 °C
+6 °C
Présent 1 °C
Une fois se produit
maintenant
probablement
2,8 fois
(1,8–3,2)
se produira
probablement
4,1 fois
(2,8–4,7)
se produira
probablement
5,6 fois
(3,8–6,0)
se produira
probablement
9,4 fois
(8,3–9,6)
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21
RID
Résumé à l'intention des décideurs
fois par décennie pendant la période de référence 1850–1900. Un épisode de sécheresse de type agricole et écologique est défini par une moyenne annuelle de
l'humidité de la colonne totale du sol inférieure au 10e percentile de la période de référence (1850–1900). Ces extrêmes sont définis à l'échelle de la maille du
modèle. Pour les extrêmes chauds et les précipitations extrêmes, les valeurs sont présentées pour l'ensemble des terres émergées. Pour les sécheresses de type
agricole et écologique, les résultats sont présentés uniquement pour les régions qui s’assèchent, à savoir les régions de l’AR6 pour lesquelles une augmentation
des sécheresses de type agricole et écologique est projetée avec au minimum un degré de confiance moyen pour un niveau de réchauffement de 2 °C par rapport
à la période de référence 1850–1900, dans la phase 6 du Projet d’intercomparaison des modèles couplés (CMIP6). Ces régions comprennent l'ouest de l'Amérique
du Nord, le centre de l'Amérique du Nord, le nord de l'Amérique centrale, le sud de l'Amérique centrale, les Caraïbes, le nord de l'Amérique du Sud, le nord-est de
l'Amérique du Sud, la zone de mousson sud-américaine, le sud-ouest de l'Amérique du Sud, le sud de l'Amérique du Sud, l'Europe du centre et de l'ouest, la
Méditerranée, l'Afrique du sud-ouest, l'Afrique du sud-est, Madagascar, l'est de Australie, le sud de l'Australie (les Caraïbes n'ont pas été prises en compte pour
l'élaboration de la figure du fait d’un trop petit nombre de mailles correspondant entièrement à des terres émergées). Les régions qui ne s’assèchent pas ne
présentent ni augmentation ni diminution généralisées de l'intensité des sécheresses. Les projections de changements des sécheresses de type agricole et
écologique de l’ensemble multi-modèles de la phase 5 de CMIP (CMIP5) diffèrent de celles de CMIP6 dans certaines régions, notamment dans certaines parties de
l'Afrique et de l'Asie. Les évaluations des projections de changements relatifs aux sécheresses météorologiques et hydrologiques sont fournies au chapitre 11.
Dans la section « fréquence », chaque année est représentée par un point. Les points sombres indiquent les années au cours desquelles le seuil défini
comme extrême est dépassé, tandis que les points clairs sont les années où ce seuil ne l'est pas. Les valeurs correspondent aux médianes (en gras) et à leurs
fourchettes respectives, de 5 à 95 %, qui s'appuient sur l’ensemble multi-modèles des simulations CMIP6 selon différents scénarios de trajectoires socioéconomiques
partagées. Par souci de cohérence, le nombre de points sombres est basé sur l’arrondi vers le haut de la médiane. Dans la section « intensité »,
les médianes et leurs fourchettes respectives (de 5 à 95 %), qui se fondent également sur l’ensemble multi-modèles des simulations CMIP6, apparaissent sous la
forme de barres, respectivement sombres et claires. Les changements d'intensité des extrêmes chauds et des précipitations extrêmes sont exprimés, respectivement,
en degrés Celsius et en pourcentage. Pour ce qui est des sécheresses de type agricole et écologique, les changements d'intensité sont exprimés sous forme de
fractions de l'écart-type de l’humidité du sol moyenne annuelle.
{11.1 ; 11.3 ; 11.4 ; 11.6 ; 11.9 ; figures 11.12, 11.15, 11.6, 11.7 et 11.18}
B.3 Il est projeté que la poursuite du réchauffement planétaire intensifiera davantage le cycle global de l’eau,
notamment sa variabilité, les précipitations de la mousson globale et la sévérité des épisodes humides et
secs.
{4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, encadré 8.2, 11.4, 11.6, 11.9, 12.4, Atlas.3} (figure RID.5, figure RID.6)
B.3.1 Le renforcement des éléments probants depuis l’AR5 montre que le cycle global de l’eau continuera à s'intensifier à mesure de
la hausse de la température planétaire (degré de confiance élevé), les projections indiquant une augmentation de la variabilité
des précipitations et des écoulements d'eau de surface dans la plupart des régions continentales, au cours d'une même saison
(degré de confiance élevé) et d'une année à l'autre (degré de confiance moyen). Il est projeté, d’ici à 2081–2011, par rapport
à 1995–2014, que les précipitations annuelles moyennes sur les terres émergées à l'échelle mondiale augmenteront de 0 à
5 % dans le cas du scénario de très basses émissions de GES (SSP1-1.9), de 1,5 à 8 % dans le cas du scénario d’émissions de
GES intermédiaires (SSP2-4.5) et de 1 à 13 % dans le cas du scénario d’émissions très élevées de GES (SSP5-8.5) (fourchettes
probables). Il est projeté que les précipitations augmenteront aux hautes latitudes, dans le Pacifique équatorial et dans certaines
parties des régions de mousson, mais diminueront dans certaines parties des régions subtropicales et dans des zones limitées
des tropiques pour les scénarios SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5 (très probable). Dans les projections, la portion des terres
émergées de la planète présentant une augmentation ou une diminution détectable des hauteurs moyennes de précipitations
saisonnières augmentera (degré de confiance moyen). Dans les régions dominées par la neige, à l’échelle mondiale, il y a un
degré de confiance élevé dans un début plus précoce de la fonte des neiges printanière, avec des débits de pointe plus élevés,
au détriment des écoulements d'été.
{4.3, 4.5, 4.6, 8.2, 8.4, Atlas.3, RT.2.6, RT.4.3, encadré RT.6} (figure RID.5)
B.3.2 Un climat plus chaud intensifiera les évènements météorologiques et climatiques ainsi que les saisons très humides et très secs,
avec des implications pour les inondations ou les sécheresses (degré de confiance élevé), mais l'emplacement et la fréquence de
ces évènements dépendent des projections de changements de la circulation atmosphérique à l'échelle régionale, notamment
les moussons et les trajectoires des tempêtes aux latitudes moyennes. Il est très probable que la variabilité des précipitations liée
à El Niño-oscillation australe sera amplifiée d'ici à la seconde moitié du 21e siècle, dans le cas des scénarios SSP2-4.5, SSP3-7.0
et SSP5-8.5.
{4.3, 4.5, 4.6, 8.2, 8.4, 8.5, 11.4, 11.6, 11.9, 12.4, RT.2.6, RT.4.2, encadré RT.6} (figure RDI.5, figure RDI.6)
B.3.3 Dans les projections, les précipitations de mousson augmentent à moyen ou long terme à l'échelle mondiale, en particulier en
Asie du Sud et du Sud-Est, en Asie de l'Est et en Afrique de l'Ouest, à l’exception de l’extrême ouest du Sahel (degré de confiance
élevé). Il est projeté que le démarrage de la saison de mousson sera plus tardif en Amérique du Nord, en Amérique du Sud et en
Afrique de l'Ouest (degré de confiance élevé) et son retrait plus tardif en Afrique de l'Ouest (degré de confiance moyen).
{4.4, 4.5, 8.2, 8.3, 8.4, encadré 8.2, encadré RT.13}
B.3.4 Aux moyennes latitudes de l’hémisphère sud, le déplacement vers le sud et l’intensification des trajectoires des tempêtes estivales
et des précipitations associées sont probables dans le cas des scénarios d’émissions élevées de GES (SSP3-7.0, SSP5-8.5), mais,
22
RID
Résumé à l'intention des décideurs
à court terme, l'effet de la reconstitution de la couche d'ozone stratosphérique contrebalance ces changements (degré de
confiance élevé). Il y a un degré de confiance moyen quant à la poursuite du déplacement vers le pôle des tempêtes et des
précipitations associées dans le Pacifique Nord, tandis qu’il y a un degré de confiance faible quant aux changements projetés de
trajectoires des tempêtes dans l'Atlantique Nord.
{4.4, 4.5, 8.4, RT.2.3, RT.4.2}
B.4 Pour les scénarios où les émissions de CO2 augmentent, il est projeté que les puits de carbone océaniques et
terrestres seront moins efficaces pour ralentir l'accumulation de CO2 dans l'atmosphère.
{4.3, 5.2, 5.4, 5.5, 5.6} (Figure RID.7)
B.4.1 Alors qu’il est projeté que les puits de carbone naturels terrestres et océaniques absorbent, en termes absolus, une quantité de
plus en plus grande de CO2 dans les scénarios d’émissions plus élevées, que dans les scénarios d’émissions plus basses, ces puits
de carbone deviennent moins efficaces, c’est-à-dire que la proportion des émissions absorbées par les terres émergées et l’océan
diminue à mesure que le cumul des émissions de CO2 augmente. Il en résulte, dans les projections, une fraction plus élevée du
CO2 émis restant dans l'atmosphère (degré de confiance élevé).
{5.2, 5.4, encadré RT.5} (figure RID.7)
B.4.2 Dans le cas du scénario intermédiaire qui stabilise les concentrations de CO2 dans l'atmosphère au cours de ce siècle (SSP2-4.5),
les projections climatiques montrent une diminution des taux d'absorption du CO2 par les terres émergées et l’océan au cours
de la seconde moitié du 21e siècle (degré de confiance élevé). Dans le cas de scénarios d’émissions de GES très basses ou
basses (SSP1-1.9, SSP1-2.6), qui entraînent un pic, puis une diminution des concentrations de CO2 au cours du 21e siècle, les
terres émergées et l’océan commenceraient à absorber moins de carbone en réponse à la baisse de concentrations du CO2 dans
l'atmosphère (degré de confiance élevé) pour devenir une faible source nette d’ici à 2100 dans le cas du scénario SSP1-1.9
(degré de confiance moyen). Il est très improbable que l’ensemble des puits terrestre et océanique se transforme en source d'ici
2100 dans le cas de scénarios sans émissions nettes négatives (SSP2-4.5, SSP3-7.0, SSP5-8.5)32.
{4.3, 5.4, 5.5, 5.6, encadré RT.5, RT.3.3}
B.4.3 L’ampleur des rétroactions entre le changement climatique et le cycle du carbone s’accroît, mais devient aussi plus incertaine,
pour les scénarios d’émissions élevées de CO2 (degré de confiance très élevé). Toutefois, les projections des modèles climatiques
montrent que les incertitudes relatives aux concentrations atmosphériques de CO2 d'ici à 2100 sont dominées par les différences
entre les scénarios d'émissions (degré de confiance élevé). D’autres réponses des écosystèmes au réchauffement qui ne sont
pas encore entièrement prises en compte dans les modèles climatiques, comme les flux de CO2 et de CH4 provenant des zones
humides, du dégel du pergélisol et des incendies de forêt, renforceraient encore l‘augmentation des concentrations de ces gaz
dans l'atmosphère (degré de confiance élevé).
{5.4, encadré RT.5, RT.3.2}
32 Ces projections d’ajustements des puits de carbone en réponse à la stabilisation ou à la diminution du CO2 atmosphérique sont pris en compte dans le calcul des budgets carbone résiduels.
23
RID
Résumé à l'intention des décideurs
33 Les autres émissions sectorielles sont calculées comme étant le résidu de la quantité nette de CO2 absorbée par les terres émergées et l’océan ainsi que les changements des concentrations de
CO2 dans l'atmosphère prescrits pour les simulations CMIP6. Ces émissions calculées sont des valeurs nettes, qui ne distinguent pas les émissions brutes d'origine anthropique des quantités
éliminées, qui sont incluses implicitement.
Figure RID.7 | Émissions anthropiques cumulées de CO2 absorbées par les puits terrestres et océaniques d'ici à 2100 pour les cinq
scénarios illustratifs.
Les émissions cumulées de dioxyde de carbone (CO2) anthropiques (d’origine humaine) absorbées par les puits terrestres et océaniques sont simulées de 1850 à
2100 pour les cinq scénarios illustratifs (SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5) par les modèles climatiques de la phase 6 du Projet de comparaison
de modèles couplés (CMIP6) dans des confi gurations où les concentrations sont prescrites. Les puits de carbone terrestres et océaniques répondent aux émissions
passées, actuelles et futures ; ce sont donc les puits cumulés de 1850 à 2100 qui sont présentés ici. Au cours de la période historique (1850–2019), les puits
terrestres et océaniques observés ont absorbé 1430 GtCO2 (59 % des émissions).
Le diagramme en barres illustre les quantités cumulées entre 1850 et 2100 d'émissions de CO2 (GtCO2) d'origine anthropique restant dans l'atmosphère (partie
grise) et absorbées par les terres émergées et l’océan (partie colorée) en 2100 selon les projections. Le diagramme circulaire illustre la proportion des émissions
anthropiques cumulées de CO2 absorbées par les puits terrestres et océaniques et celle restant dans l'atmosphère en 2100. Les valeurs en pourcentage indiquent
la proportion des émissions cumulées de CO2 d'origine anthropique absorbées par l'ensemble des puits terrestres et océaniques combinés en 2100. Le total des
émissions de carbone d'origine anthropique est calculé en ajoutant les émissions mondiales nettes liées à l’usage des terres de la base de données des scénarios
CMIP6 aux autres émissions sectorielles calculées sur la base des simulations de modèles climatiques avec des concentrations prescrites de CO2
33. La quantité de
CO2 absorbé par les terres émergées et l’océan depuis 1850 est calculée sur la base de la productivité nette des biomes terrestres, corrigée des pertes de CO2 dues
aux changements d'affectation des terres par l’ajout des émissions correspondantes, et du fl ux net de CO2 océanique.
{5.2.1 ; tableau 5.1 ; 5.4.5 ; fi gure 5.25 ; encadré RT.5 ; encadré RT.5, fi gure 1}
B.5 De nombreux changements dus aux émissions de gaz à effet de serre passées et à venir sont irréversibles à
l’échelle de siècles à millénaires, en particulier les changements concernant l’océan, les calottes glaciaires et
le niveau de la mer à l’échelle du globe.
{2.3, encadré thématique 2.4, 4.3, 4.5, 4.7, 5.3, 9.2, 9.4, 9.5, 9.6, encadré 9.4} (fi gure.RID.8)
B.5.1 Les émissions passées de GES depuis 1750 entraînent inexorablement un réchauffement de l’océan mondial qui va se poursuivre
à l’avenir (degré de confi ance élevé). L'ampleur du réchauffement probable de l'océan varie de 2 à 4 (SSP1-2.6) à 4 à 8 fois
(SSP5-8.5) celui survenu entre 1971 et 2018. Sur la base de multiples éléments probants, la stratifi cation des couches supérieures
de l'océan (quasi-certain), l'acidifi cation de l’océan (quasi-certain) et la désoxygénation de l’océan (degré de confi ance élevé)
continueront à augmenter au cours du 21e siècle, le rythme de ces changements dépendant des émissions futures. Les
changements de température de l’océan mondial (degré de confi ance très élevé), l'acidifi cation de l’océan profond (degré de
La proportion des émissions de CO2 absorbée par les puits de carbone terrestres et océaniques
est plus faible pour les scénarios correspondant à des émissions cumulées de CO2 plus élevées
Émissions totales cumulées de CO2 absorbées par les terres émergées et l’océan (couleurs) et restant dans
l'atmosphère (gris) selon les cinq scénarios illustratifs entre 1850 et 2100.
... ce qui signifie que la proportion
des émissions de CO2 absorbéess
par les puits de carbone terrestres
et océaniques à partir de
l'atmosphère est plus faible pour
les scénarios où les émissions de
CO2 sont plus élevées
SSP1-1.9 SSP1-2.6 SSP2-4.5 SSP3-7.0 SSP5-8.5
ATMOSPHÈRE
TERRES
OCÉAN
TERRES
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
ATMOSPHÈRE
TERRES
OCÉAN
TERRES
OCÉAN
TERRES
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
ATMOSPHÈRE
70%
0
2000
4000
6000
8000
10 000
12 000
65% 54% 44% 38%
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
TERRES
Pour les scénarios avec
des émissions cumulées
de CO2 plus élevées...
... la quantité d'émissions de
CO2 absorbées par les puits de
carbone terrestres et
océaniques est plus
importante, mais une plus
grande partie du CO2 émis
reste dans l'atmosphère...
GtCO2
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
TERRES
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
TERRES
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
TERRES
OCÉAN
ATMOSPHÈRE
TERRES
24
RID
Résumé à l'intention des décideurs
confiance très élevé) et la désoxygénation de l’océan profond (degré de confiance moyen) sont irréversibles à l’échelle de siècles
à millénaires.
{4.3, 4.5, 4.7, 5.3, 9.2, RT.2.4} (figure RID.8)
B.5.2 Les glaciers de montagne et les glaciers polaires vont inexorablement continuer à fondre pendant des décennies ou des siècles
(degré de confiance très élevé). La perte de carbone du pergélisol entraînée par son dégel est irréversible à l'échelle de siècles
(degré de confiance élevé). Au cours du 21e siècle, il est quasi-certain que la perte de glace de la calotte glaciaire du Groenland
se poursuivra, et cela est probable pour la calotte glaciaire Antarctique. Il y a un degré de confiance élevé sur le fait que le total
de la perte de glace de la calotte glaciaire de l'Antarctique augmentera avec le cumul des émissions. Il existe des éléments
probants limités concernant des éventualités de faible probabilité mais à fort impact (résultant de processus d'instabilité des
calottes glaciaires, caractérisés par une incertitude profonde, et, dans certains cas, faisant intervenir des points de bascule)
qui augmenteraient fortement la perte de glace de la calotte glaciaire antarctique durant des siècles dans le cas de scénarios
d’émissions élevées de GES34.
{4.3, 4.7, 5.4, 9.4, 9.5, encadré 9.4, encadré RT.1, RT.2.5}
B.5.3 Il est quasi-certain que l’élévation du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe se poursuivra au cours du 21e siècle. Par
rapport à 1995–2014, l'élévation probable du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe d'ici à 2100 est de 0,28 à 0,55 m dans
le cas du scénario de très basses émissions de GES (SSP1-1.9) ; de 0,32 à 0,62 m dans le cas du scénario de basses émissions de
GES (SSP1-2.6) ; de 0,44 à 0,76 m dans le cas du scénario d’émissions de GES intermédiaires (SSP2-4.5) ; et de 0,63 à 1,01 m
dans le cas du scénario d’émissions de GES très élevées (SSP5-8.5). Par rapport à la même période de référence, l'élévation
probable d'ici à 2150 est de 0,37 à 0,86 m dans le cas du scénario d’émissions très faibles (SSP1-1.9) ; de 0,46 à 0,99 m dans le
cas du scénario d’émissions faibles (SSP1-2.6) ; de 0,66 à 1,33 m dans le cas du scénario intermédiaire (SSP2-4.5) ; et de 0,98
à 1,88 m dans le cas du scénario d’émissions très élevées (SSP5-8.5) (degré de confiance moyen)35. Une élévation du niveau
moyen de la mer à l'échelle du globe supérieure à la fourchette probable – approchant 2 m d'ici à 2100 et 5 m d'ici à 2150 dans
le cas d’un scénario d’émissions de GES très élevées (SSP5-8.5) (degré de confiance faible) – ne peut être exclue en raison de
l'incertitude profonde liée aux processus des calottes glaciaires.
{4.3, 9.6, encadré 9.4, encadré RT 4} (figure RID.8)
B.5.4 À plus long terme, le niveau de la mer va inéluctablement continuer à s’élever pendant des siècles à des millénaires, du fait de
la poursuite du réchauffement de l’océan profond et de la fonte des calottes glaciaires, et restera élevé pendant des milliers
d'années (degré de confiance élevé). Au cours des 2000 prochaines années, le niveau moyen de la mer à l'échelle globale
s'élèvera d'environ 2 à 3 m si le réchauffement est limité à 1,5 °C, de 2 à 6 m s'il est limité à 2 °C et de 19 à 22 m pour un
réchauffement de 5 °C, et continuera à augmenter au cours des millénaires suivants (degré de confiance faible). Les projections
de l'élévation plurimillénaire du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe moyen de la mer sont cohérentes avec les niveaux
reconstruits pendant les périodes climatiques chaudes du passé : une élévation probable de 5 à 10 m de plus qu'aujourd'hui il
y a environ 125 000 ans, lorsque les températures planétaires étaient supérieures de 0,5 °C à 1,5 °C (très probable) à celles de
1850–1900 ; et une élévation très probable de 5 à 25 m de plus qu’aujourd’hui il y a environ 3 millions d'années, lorsque les
températures planétaires étaient de 2,5 à 4 °C plus élevées (degré de confiance moyen).
{2.3, encadré thématique 2.4, 9.6, encadré RT.2, encadré RT.4, encadré RT.9}
34 Les éventualités de faible probabilité mais à fort impact sont des évènements dont la probabilité d’occurrence est faible ou mal connue (comme dans le contexte d'une incertitude profonde)
mais dont les impacts potentiels sur la société et les écosystèmes seraient considérables. Un point de bascule est un seuil critique au-delà duquel un système se réorganise, souvent de manière
soudaine et/ou irréversible (voir le glossaire). {1.4, encadré thématique 1.3, 4.7}
35 Pour comparer à la période de référence 1986–2005 utilisée dans l’AR5 et le SROCC, ajouter 0,03 m à ces estimations de l'élévation du niveau moyen de la mer à l'échelle du globe. Pour comparer
à la période de référence de 1900 utilisée à la figure RID 8, ajouter 0,16 m.
25
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.8 | Sélection d’indicateurs du changement climatique planétaire, pour les cinq scénarios illustratifs utilisés dans ce rapport.
Les projections pour chacun des cinq scénarios sont indiquées en couleur. Les zones ombrées représentent les fourchettes d'incertitude. Plus de détails sont fournis
pour chaque panneau ci-dessous. Les courbes noires correspondent aux simulations historiques (panneaux a, b, c) ou aux observations (panneau (d). Ces valeurs
historiques sont incluses dans tous les graphiques pour fournir le contexte des changements projetés.
Les activités humaines affectent toutes les composantes majeures du système
climatique, certaines réagissant pendant des décennies et d'autres pendant des siècles.
(d) Changement du niveau de la mer à l'échelle globale par rapport à 1900
Trame de faible probabilité mais à fort impact,
incluant les processus d'instabilité des calottes
glaciaires, dans le cas du SSP5-8.5
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
1950 2000 2020 2050 2100
1
1.5
2
0.5
0
m
SSP1-1.9
(e) Changement du niveau
moyen de la mer à l'échelle
globale en 2300 par
rapport à 1900
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
7 m
8 m
9 m
1 m
0 m
Une élévation du niveau de la mer
supérieure à 15 m ne peut pas être
exclue en cas d'émissions élevées.
2300
SSP1-2.6
SSP5-8.5
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
(c) pH (une mesure de l'acidité) de surface de l'océan à l'échelle globale
Acidification
de l'océan
1950 2000 2015 2050 2100
7,6
7,8
7,7
7,9
8,0
8,1
8,2
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
(b) Etendue de glace de mer de l'Arctique en septembre
0
4
6
8
10
106 km2
2
1950 2000 2015 2050 2100
Pratiquement libre de glace
°C
0
–1
1950 2000 2015 2050 2100
1
2
3
4
5
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
(a) Changement de la température à la surface du globe par
rapport à 1850–1900
26
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Panneau (a) Changements de la température à la surface du globe en °C par rapport à 1850–1900. Ces changements ont été obtenus en combinant les
simulations des modèles CMIP6 (Phase 6 du Projet d’intercomparaison de modèles couplés), aux contraintes issues des observations basées sur le réchauffement
passé simulé, et à la réévaluation de la sensibilité climatique à l'équilibre (voir encadré RID 1). Les changements par rapport à 1850–1900, basés sur des moyennes
sur des périodes de 20 ans, sont calculés en ajoutant 0,85 °C (la hausse de la température à la surface du globe entre 1850–1900 et 1995–2014) aux changements
simulés par rapport à 1995–2014. Les fourchettes très probables sont indiquées pour les scénarios SSP1-2.6 et SSP3-7.0.
Panneau (b) Etendue de glace de mer de l'Arctique en septembre, en 106 km2, issue des simulations des modèles CMIP6. Les fourchettes très probables
sont indiquées pour les scénarios SSP1-2.6 et SSP3-7.0. Dans le cas des des scénarios avec des émissions de GES intermédiaires ou élevées, il est projeté que
l'Arctique sera pratiquement libre de glace vers le milieu de ce siècle.
Panneau (c) pH de surface de l’océan à l’échelle globale (une mesure de l'acidité) issu sur des simulations des modèles CMIP6. Les fourchettes très
probables sont indiquées pour les scénarios SSP1-2.6 et SSP3-7.0.
Panneau (d) Changement du niveau moyen de la mer à l'échelle globale en mètres, par rapport à 1900. Les changements historiques sont issus des
observations (à l'aide de marégraphes avant 1992, puis d'altimètres par la suite) et les changements futurs sont évalués de manière cohérente avec l es contraintes
issues des observations à partir de l'émulation de CMIP, et de modèles de calottes glaciaires et de glaciers. Les fourchettes probables sont indiquées pour les
scénarios SSP1-2.6 et SSP3-7.0. Seules les fourchettes probables sont évaluées pour les changements du niveau de la mer en raison de la difficulté à estimer la
distribution résultant de processus associés à une incertitude profonde. La courbe en pointillés indique l'impact potentiel de ces processus associés à une incertitude
profonde. Elle représente le 83e percentile des projections SSP5-8.5 incluant des processus liés aux calottes glaciaires de faible probabilité mais à fort impact, qui
ne peuvent être exclus ; du fait du faible degré de confiance qui accompagne les projections de ces processus, cette courbe ne s'inscrit pas dans une fourchette
probable. Les changements par rapport à 1900 sont calculées en ajoutant 0,158 m (élévation moyenne du niveau de la mer à l'échelle globale, observée entre
1900 et la période 1995–2014) aux changements simulés et observée par rapport à la période 1995–2014.
Panneau (e) Changement du niveau moyen de la mer à l'échelle globale en 2300, exprimée en mètres, par rapport à 1900. Seuls les scénarios SSP1-
2.6 et SSP5-8.5 font l'objet de projections à l'horizon 2300, car les simulations qui s'étendent au-delà de 2100 sont trop peu nombreuses pour que les résultats
soient robustes. Les fourchetttes entre le 17e et le 83e percentile sont ombrées. La flèche en pointillés illustre le 83e percentile des projections SSP5-8.5 incluant
des processus liés aux calottes glaciaires à faible probabilité mais à fort impact, qui ne peuvent être exclus.
Le panneau (b) comme le panneau (c) sont basés sur des simulations uniques de chacun des modèles et comportent donc une composante de variabilité interne.
Les panneaux (a), (d) et (e) sont basés sur des moyennes à long terme, avec par conséquent des contributions basses de la variabilité interne.
{4.3 ; figures 4.2, 4.8 et 4.11 ; 9.6 ; figure 9.27 ; figures.RT 8 et RT.11 ; encadré RT.4, figure 1}
C. Informations climatiques pour l'évaluation des risques et
l'adaptation régionale
Les informations climatiques physiques caractérisent la manière dont le système climatique répond aux interactions entre l'influence
humaine, les facteurs naturels et la variabilité interne. Les connaissances portant sur la réponse du climat et l'éventail des éventualités, y
compris celles à faible probabilité mais à fort impact, éclairent les services climat iques dans le cadre de l’évaluation des risques liés au
climat et de la planification des mesures d'adaptation. Les informations climatiques physiques, que ce soit à l'échelle mondiale, régionale
ou locale, sont élaborées sur la base de multiples éléments probants, notamment des produits d'observation, des résultats de modèles
climatiques et des diagnostics sur mesure.
C.1 Les facteurs naturels et la variabilité interne moduleront les changements d’origine humaine, en particulier
à l'échelle régionale et à court terme, mais auront peu d'effet sur le réchauffement planétaire à l’échelle du
siècle. Il est important de tenir compte de ces modulations pour se préparer à tout l'éventail des changements
possibles.
{1.4, 2.2, 3.3, encadré thématique 3.1, 4.4, 4.6, encadré thématique 4.1, encadré 7.2, 8.3, 8.5, 9.2, 10.3, 10.4,
10.6, 11.3, 12.5, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.10, Atlas.11, encadré thématique Atlas.2}
C.1.1 L’enregistrement historique de la température à la surface du globe montre que la variabilité décennale a renforcé et masqué
les changements sous-jacents à long terme d’origine humaine, et cette variabilité persistera à l'avenir (degré de confiance
très élevé). Par exemple, la variabilité interne décennale et les variations des facteurs solaires et volcaniques ont partiellement
masqué le réchauffement de surface d’origine humaine durant la période 1998–2012, avec des empreintes régionales et
saisonnières prononcées (degré de confiance élevé). Néanmoins, l’accumulation de chaleur dans le système climatique s’est
poursuivie au cours de cette période, comme en témoignent à la fois le réchauffement continu de l’océan mondial (degré de
confiance très élevé) et l'accroissement continu des extrêmes chauds sur les terres émergées (degré de confiance moyen).
{1.4, 3.3, encadré thématique 3.1, 4.4, encadré 7.2, 9.2, 11.3, encadré thématique RT.1} (figure RID.1)
27
RID
Résumé à l'intention des décideurs
C.1.2 Les changements dus à l'influence humaine projetés pour le climat moyen et les facteurs climatiques générateurs d'impacts (CID,
pour "climatic impact-drivers"36), seront soit amplifiés soit atténués par la variabilité interne (degré de confiance élevé)37. Un
refroidissement à court terme par rapport au climat actuel pourrait se produire en tout lieu et serait cohérent avec l’augmentation
de la température à la surface du globe due à l’influence humaine (degré de confiance élevé).
{1.4, 4.4, 4.6, 10.4, 11.3, 12.5, Atlas.5, Atlas.10, Atlas.11, RT.4.2}
C.1.3 Pour les précipitations moyennes de nombreuses régions terrestres, la variabilité interne est en grande partie responsable de
l'amplification et l'amoindrissement des changements d'origine humaine à l'échelle décennale à multi décennale observés
(degré de confiance élevé). Aux échelles globale et régionale, les variations à court terme des moussons seront dominées par
les effets de la variabilité interne (degré de confiance moyen). En plus de l’influence de la variabilité interne, les projections des
changements à court terme des précipitations à l'échelle mondiale comme régionale sont incertaines en raison de l'incertitude
des modèles et de l’incertitude des forçages liés aux aérosols d'origine naturelle et anthropique (degré de confiance moyen).
{1.4, 4.4, 8.3, 8.5, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, Atlas.4, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.10, Atlas.11, encadré thématique Atlas.2, RT.4.2, encadré
RT.6, encadré RT.13}
C.1.4 Sur la base des éléments probants paléoclimatiques et historiques, il est probable qu'au moins une grande éruption volcanique
explosive se produira au cours du 21e siècle38. Une telle éruption entraînerait une diminution de la température à la surface
du globe et des précipitations, en particulier sur les terres émergées, pendant un à trois ans, altérerait la circulation de la
mousson globale, modifierait les précipitations extrêmes et affecterait de nombreux CID (degré de confiance moyen). Si une
telle éruption se produisait, elle masquerait donc temporairement et partiellement le changement climatique d’origine humaine.
{2.2, 4.4, encadré thématique 4.1, 8.5, RT.2.1}
C.2 Avec la poursuite du réchauffement climatique, il est projeté que chaque région subira de plus en plus de
changements multiples et simultanés de facteurs climatiques générateurs d’impacts. Les changements de
plusieurs de ces facteurs seraient plus généralisés pour 2 °C que pour 1,5 °C de réchauffement planétaire et
encore plus généralisés et/ou prononcés pour des niveaux de réchauffement planétaire plus élevés.
{8.2, 9.3, 9.5, 9.6, encadré 10.3, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.9, encadré 11.3, encadré 11.4, encadré
thématique 11.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.6, Atlas.7, Atlas.8,
Atlas.9, Atlas.10, Atlas.11} (tableau RID.1, figure RID.9)
C.2.1 Il est projeté que toutes les régions39 vont subir de nouvelles augmentations des CID chauds et de nouvelles diminutions des CID
froids (degré de confiance élevé). De nouvelles réductions sont projetées pour le pergélisol, la neige, les glaciers et les calottes
glaciaires, la glace de lac, et la glace de mer arctique (degré de confiance moyen à élevé)40. Ces changements seraient plus
importants pour un réchauffement planétaire de 2 °C ou davantage que pour 1,5 °C (degré de confiance élevé). Par exemple, il
est projeté que les seuils de chaleur extrême critiques pour l'agriculture et la santé seront dépassés plus fréquemment pour les
niveaux de réchauffement planétaire les plus élevés (degré de confiance élevé).
{9.3, 9.5, 11.3, 11.9, encadré thématique 11.1, 12.3, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.6, Atlas.7, Atlas.8,
Atlas.9, Atlas.10, Atlas.11, RT 4.3} (tableau RID.1, figure RID.9)
C.2.2 Pour un réchauffement planétaire de 1,5 °C, il est projeté que les précipitations extrêmes et les inondations associées
s’intensifieront et deviendront plus fréquentes dans la plupart des régions d'Afrique et d'Asie (degré de confiance élevé),
d'Amérique du Nord (degré de confiance moyen à élevé)39 et d’Europe (degré de confiance moyen). De plus, il est projeté que
les sécheresses de type agricole et écologique deviendront plus fréquentes et/ou plus sévères que durant la période 1850–1900
dans quelques régions de tous les continents habités, à l'exception de l'Asie (degré de confiance moyen) ; il est projeté que les
sécheresses météorologiques augmenteront également dans quelques régions (degré de confiance moyen). Il est projeté qu’un
petit nombre de régions subira une augmentation ou une diminution des précipitations moyennes (degré de confiance moyen).
{11.4, 11.5, 11.6, 11.9, Atlas.4, Atlas.5, Atlas.7, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.10, Atlas.11, RT.4.3} (tableau RID.1)
36 Les facteurs climatiques générateurs d’impact (CID, pour « climatic impact-drivers ») sont des conditions physiques du système climatique (par exemple des moyennes, des évènements ou
des extrêmes) qui affectent la société ou les écosystèmes d’une certaine façon. Selon la tolérance du système concerné, ces facteurs et leurs changements peuvent avoir un effet préjudiciable,
bénéfique, neutre ou un mélange de ces aspects sur l’ensemble des éléments de ce système et des régions qui sont en interaction. Les catégories de CID incluent la chaleur et le froid, l’humidité
et la sécheresse, le vent, la neige et la glace, le littoral et la haute mer.
37 Les principaux phénomènes impliqués dans la variabilité interne sont El Niño-oscillation australe, la variabilité décennale du Pacifique et la variabilité atlantique pluridécennale, du fait de leur
influence régionale.
38 Sur la base des reconstructions des derniers 2500 ans, les éruptions avec un forçage négatif plus fort que -1 W m-2 se produisent en moyenne deux fois par siècle.
39 Les régions dont il est question ici sont les régions de référence du GTI de l’AR6, qui sont utilisées dans ce rapport pour présenter synthétiquement les informations à l'échelle de régions souscontinentales
et océaniques. Sauf indication contraire, les changements sont comparés aux moyennes des 20 à 40 dernières années. {1.4, 12.4, Atlas.1}.
40 Le degré de confiance ou de probabilité spécifique dépend de la région considérée. Ces précisions sont disponibles dans le Résumé technique et dans le rapport complet.
28
RID
Résumé à l'intention des décideurs
C.2.3 Pour un réchauffement planétaire de 2 °C ou davantage, le niveau de confiance associé aux changements de sécheresses, de
précipitations moyennes et et extrêmes augmente, tout comme l’ampleur de ces changements, par rapport à leurs caractéristiques
pour un réchauffement de 1,5 °C. Il est projeté que les précipitations extrêmes et les inondations associées deviendront plus
intenses et plus fréquentes dans les îles du Pacifique et dans de nombreuses régions d'Amérique du Nord et d'Europe (degré
de confiance moyen à élevé)39. Des tendances similaires sont également attendues dans certaines régions d'Australasie et
d'Amérique centrale et du Sud (degré de confiance moyen). Pour plusieurs régions d'Afrique, d'Amérique du Sud et d'Europe, il
est projeté que les sécheresses de type agricole et écologique deviendront plus fréquentes et/ou plus sévères (degré de confiance
moyen à élevé)39 ; des augmentations similaires sont également attendues en Australasie, en Amérique centrale et du Nord, et
dans les Caraïbes (degré de confiance moyen). Il est projeté qu’un petit nombre de régions d'Afrique, d'Australasie, d'Europe et
d'Amérique du Nord seront affectées par une augmentation des sécheresses hydrologiques, et il est projeté que plusieurs régions
connaîtront une augmentation ou une diminution des sécheresses météorologiques, avec davantage de régions concernées par
une augmentation (degré de confiance moyen). Il est projeté que les précipitations moyennes augmenteront dans toutes les
régions polaires, de même que dans toutes les régions du nord de l'Europe et d'Amérique du Nord, dans la plupart des régions
d'Asie et dans deux régions d'Amérique du Sud (degré de confiance élevé).
{11.4, 11.6, 11.9, encadré thématique 11.1, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.5, Atlas.7, Atlas.8, Atlas.9, Atlas.11,
RT 4.3} (tableau RID.1, figure RID.5, figure RID.6, figure RID.9)
C.2.4 Il est projeté qu’un plus grand nombre de CID changeront dans un plus grand nombre de régions pour 2 °C par rapport à 1,5 °C de
réchauffement planétaire (degré de confiance élevé). Les changements affectant spécifiquement certaines régions comprennent
l'intensification des cyclones tropicaux et/ou des tempêtes extratropicales (degré de confiance moyen), l'augmentation des
inondations fluviales (degré de confiance moyen à élevé)40, la diminution des précipitations moyennes et l'augmentation de
l'aridité (degré de confiance moyen à élevé)40, et l'augmentation des conditions météorologiques propices aux incendies (degré
de confiance moyen à élevé)40. Dans la plupart des régions, un degré de confiance faible est associé aux changements potentiels
futurs d'autres CID, tels que la grêle, les pluies verglaçantes, les orages violents, les tempêtes de sable, les chutes de neige
extrêmes et les glissements de terrain.
{11.7, 11.9, encadré thématique 11.1, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, Atlas.4, Atlas.6, Atlas.7, Atlas.8, Atlas.10, RT.4.3.1,
TS.4.3.2, RT.5} (tableau RID.1, figure RID.9)
C.2.5 Il est très probable, voire quasi-certain40, que l'élévation relative moyenne régionale du niveau de la mer se poursuivra tout au
long du 21e siècle, sauf dans quelques régions où le taux de soulèvement géologique du sol est important. Pour environ deux
tiers du littoral mondial, les projections de l'élévation relative régionale du niveau de la mer se situent à ± 20 % de l'élévation
moyenne à l'échelle du globe (degré de confiance moyen). En raison de l'élévation relative du niveau de la mer, il est projeté
que les événements de niveau marin extrême qui, dans un passé récent, se produisaient une fois par siècle, se produiront au
minimum annuellement d'ici à 2100, pour plus de la moitié des sites où se trouvent des marégraphes (degré de confiance élevé).
L'élévation relative du niveau de la mer contribue à l'accroissement de la fréquence et la sévérité des inondations côtières dans
les zones de faible altitude et à l'érosion côtière le long de la plupart des littoraux sableux (degré de confiance élevé).
{9.6, 12.4, 12.5, encadré thématique 12.1, encadré RT.4, RT.4.3} (figure RID.9)
C.2.6 Les villes intensifient localement le réchauffement dû aux activités humaines. La poursuite de l'urbanisation, conjuguée à
l’augmentation de la fréquence des extrêmes chauds, augmentera la sévérité des vagues de chaleur (degré de confiance très
élevé). L'urbanisation entraîne également une augmentation des précipitations moyennes et extrêmes au-dessus et en aval des
villes (degré de confiance moyen) ainsi qu'une intensification du ruissellement qui en résulte (degré de confiance élevé). Dans
les villes côtières, la conjonction de l'augmentation de la fréquence des événements de niveau marin extrême (en raison de
l’élévation du niveau de la mer et des ondes de tempête) et des évènements de précipitations /écoulements fluviaux extrêmes
augmentera la probabilité d'occurrence d'inondations (degré de confiance élevé).
{8.2, encadré 10.3, 11.3, 12.4, encadré RT.14}
C.2.7 Il est projeté que de nombreuses régions subiront une augmentation de la probabilité d'événements composites avec un
réchauffement planétaire plus élevé (degré de confiance élevé). En particulier, il est probable que la concomitance de vagues
de chaleur et de sécheresses sera plus fréquente. Les évènements extrêmes se produisant simultanément en plusieurs lieux,
y compris dans des zones de production agricole, deviennent plus fréquents pour 2 °C ou davantage que pour 1,5 °C de
réchauffement planétaire (degré de confiance élevé).
{11.8, encadré 11.3, encadré 11.4, 12.3, 12.4, encadré thématique 12.1, RT.4.3} (tableau RID.1)
29
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.9 | Synthèse du nombre de régions de référence du GTI de l’AR6 pour lesquelles sont projetés des changements des facteurs
climatiques générateurs d’impacts.
Au total, 35 facteurs climatiques générateurs d’impact (CID) regroupés en sept types sont présentés : chaleur & froid ; humidité & sécheresse ; vent ; neige & glace ;
littoral ; haute mer ; autres. Pour chaque CID, la barre du diagramme ci-dessous indique le nombre de régions de référence du GTI de l’AR6 où un changement est
projeté. Les couleurs indiquent le sens du changement et le degré de confi ance associé à ce changement : le violet indique une augmentation, tandis que le brun
indique une diminution. Une couleur foncée indique un degré de confi ance élevé. Une couleur claire indique un degré de confi ance moyen. Les plages plus claires
qui entourent les barres indiquent le nombre maximum de régions concernées dans leur ensemble par chaque CID.
Le panneau (a) montre les 30 CID pertinents pour les régions terrestres et côtières, tandis que le panneau (b) montre les cinq CID pertinents pour les régions
de haute mer. Les vagues de chaleur marines et l'acidité de l’océan sont évaluées pour les régions côtières dans le panneau (a) et pour les régions de haute mer dans
le panneau (b). Les changements se rapportent à une période de 20 à 30 ans autour de 2050 et/ou correspondant à un réchauffement planétaire de 2 °C par rapport à
Des changements de multiples facteurs climatiques générateurs d’impact
sont projetés dans toutes les régions du monde
Nombre de régions terrestres et côtières (a) et de régions de haute mer (b) pour lesquelles il est projeté une augmentation ou une diminution de
chaque facteur climatique générateur d’impact (CID), avec un degré de confiance élevé (ombrage foncé) ou un degré de confiance moyen (ombrage clair).
Les facteurs climatiques générateurs d’impact (CID) sont des conditions physiques du système climatique (par exemple des
moyennes, des évènements, des extrêmes) qui affectent la société ou les écosystèmes d’une certaine façon. Selon la tolérance du
système concerné, ces facteurs et leurs changements peuvent avoir un effet préjudiciable, bénéfique, neutre ou un mélange de ces
aspects sur l'ensemble des éléments de ce système et des régions qui sont en interaction. Les CID sont groupés en sept types, qui sont
récapitulés sous les icônes de la figure. Il est projeté que toutes les régions subiront des changements d’au moins 5 CID. Il est projeté
que presque toutes les régions (96 %) connaîtront des changements d’au moins 10 CID, et la moitié des régions seront concernées par
des changements d’au moins 15 CID. Pour de nombreux CID, leurs changements sont très variables selon la zone géographique, et il
est donc projeté que chaque région connaîtra une combinaison spécifique de changements de CID. Chaque barre du graphique
représente une combinaison géographique spécifique de changements qui peuvent être explorés dans l'Atlas interactif du GTI.
Niveau relatif de la mer
Inondation côtière
Érosion du littoral
Vague de chaleur marine
Acidité des océans
Température moyenne des océans
Vague de chaleur marine
Acidité de l’océan
Salinité de l’océan
Oxygène dissous
Température moyenne en surface
Chaleur extrême
Vague de froid
Gel
Précipitations moyennes
Inondations fluviales
Précipitations extrêmes et inondations pluviales
Glissement de terrain
Aridité
Sécheresse hydrologique
Sécheresse de type agricole et écologique
Conditions météorologiques propices aux incendies
Vitesse moyenne du vent
Tempête de vent violent
Cyclone tropical
Tempête de sable et de poussière
Neige, glacier et calotte glaciaire
Pergélisol
Glace de lac, de rivière et glace de mer
Forte chute de neige et tempête de verglas
Grêle
Avalanche
Conditions météorologiques propices à la
pollution atmosphérique
CO2 atmosphérique à la surface
Rayonnement à la surface
Chaleur & froid Humidité & sécheresse Vent Neige & glace Autres Littoral Haute mer
5
5
15
15
5
5
15
15
25
25
35
35
45
45
55
55
NOMBRE DE RÉGIONS TERRESTRES ET CÔTIÈRES
NOMBRE DE RÉGIONS DE HAUTE MER
(a) (b)
Régions avec une augmentation associée à un
degré de confiance élevé
Régions avec une augmentation associée à un
degré de confiance moyen
Régions avec une diminution associée à un
degré de confiance élevé
Régions avec une diminution associée à un
degré de confiance moyen
Les changements se
rapportent à une période
de 20 à 30 ans centrée
autour de 2050 et/ou
correspondant à un
réchauffement planétaire
de 2 °C par rapport à une
période similaire entre
1960-2014 ou 1850-1900.
interactive-atlas.ipcc.ch
La hauteur de l'enveloppe claire autour de chaque barre
représente le nombre maximal de régions pour lesquelles le
CID est pertinent. Cette enveloppe est symétrique par
rapport à l'axe des x, indiquant le nombre maximal possible de
régions susceptibles de connaître une augmentation (partie
supérieure) ou une diminution (partie inférieure) de ce CID.
LÉGENDE DU DIAGRAMME EN BARRES LÉGENDE DE L’ENVELOPPE OMBRAGÉE CLAIRE
EVALUATION DES
CHANGEMENTS FUTURS
@ @ @) € @ e e
I 1 ifDl I I I
90090900909090909000000000000000 0000
Ill
■
■
■
■
30
RID
Résumé à l'intention des décideurs
une période similaire entre les années 1960 et 2014, à l'exception des sécheresses hydrologiques et des sécheresses de type agricole et écologique, pour lesquelles les
comparaisons se rapportent à la période 1850–1900. Les régions sont définies dans l'Atlas.1 et l'Atlas interactif (voir https://interactive-atlas.ipcc.ch/).
{11.9, 12.2, 12.4, Atlas.1, tableau RT.5, figures RT.22 et RT.25} (tableau RID.1)
C.3 Des éventualités à faible probabilité, telles que des effondrements de calotte glaciaire, des changements
abrupts de circulation océanique, certains événements extrêmes composites ainsi qu’un réchauffement
nettement supérieur à la fourchette évaluée comme très probable du réchauffement futur, ne peuvent être
exclues et font partie de l'évaluation des risques.
{1.4, encadré thématique 1.3, 4.3, 4.4, 4.8, encadré thématique 4.1, 8.6, 9.2, encadré 9.4, 11.8, encadré 11.2,
encadré thématique 12.1} (tableau RID.1)
C.3.1 Si le réchauffement planétaire est supérieur à la fourchette évaluée comme très probable pour un scénario d'émissions de GES
donné, y compris pour les scénarios d’émissions de GES faibles, alors les changements à l'échelle mondiale comme régionale
de nombreux aspects du système climatique, tels que les précipitations régionales et d'autres CID, dépasseront également leurs
fourchettes évaluées comme très probables (degré de confiance élevé). De telles éventualités de fort réchauffement, à faible
probabilité, sont associées à des impacts potentiellement très importants, notamment du fait de vagues de chaleur et des
précipitations extrêmes plus fréquentes et plus intenses, et des risques élevés pour les systèmes humains et écologiques, en
particulier pour les scénarios d’émissions élevées de GES.
{encadré thématique 1.3, 4.3, 4.4, 4.8, encadré 9.4, encadré 11.2, encadré thématique 12.1, RT.1.4, encadré RT.3, encadré RT.4}
(Tableau RID.1)
C.3.2 Des éventualités à faible probabilité, mais à fort impact34 pourraient se produire à l'échelle mondiale et régionale, même pour un
réchauffement planétaire situé dans la fourchette très probable pour un scénario d'émissions de GES donné. La probabilité que
surviennent des éventualités de faible probabilité mais à fort impact augmente avec le niveau de réchauffement planétaire (degré
de confiance élevé). Des réponses abruptes et des points de bascule du système climatique, tels qu'une forte augmentation de la
fonte de la calotte glaciaire de l'Antarctique et du dépérissement des forêts, ne peuvent être exclus (degré de confiance élevé).
{1.4, 4.3, 4.4, 4.8, 5.4, 8.6, encadré 9.4, encadré thématique 12.1, RT.1.4, RT.2.5, encadré RT.3, encadré RT.4, encadré RT.9}
(Tableau RID.1)
C.3.3 Si le réchauffement planétaire s'accentue, certains événements extrêmes composites18 à faible probabilité d’occurrence dans
le contexte climatique passé ou actuel deviendront plus fréquents, et il y aura une plus forte probabilité que se produisent des
événements d’une intensité, d’une durée, et/ou d’une étendue spatiale sans précédent dans les séries d’observations (degré de
confiance élevé).
{11.8, encadré 11.2, encadré thématique 12.1, encadré RT.3, encadré RT.9}
C.3.4 Pour l'ensemble des scénarios d'émissions, il est très probable que la circulation méridienne océanique de l'Atlantique s'affaiblira
au cours du 21e siècle. Si cet affaiblissement au cours du 21e siècle est caractérisé par un degré de confiance élevé, il n’y a qu’un
degré de confiance faible concernant l’amplitude de cette tendance. Il y a un degré de confiance moyen dans le fait qu’il n’y
aura pas d’effondrement abrupt de cette circulation avant 2100. Un tel effondrement, s'il devait se produire, entraînerait très
probablement des modifications abruptes de caractéristiques régionales du climat et du cycle de l’eau, tels qu’un déplacement
vers le sud de la ceinture des précipitations tropicales, un affaiblissement des moussons africaines et asiatiques, un renforcement
des moussons de l'hémisphère sud et un assèchement de l'Europe.
{4.3, 8.6, 9.2, RT.2.4, encadré RT.3}
C.3.5 Des phénomènes naturels imprévisibles et rares qui ne sont pas liés à l’influence humaine sur le climat peuvent engendrer des
éventualités de faible probabilité mais à fort impact. Par exemple, une succession de grandes éruptions volcaniques explosives
en quelques décennies s'est produite dans le passé, provoquant d'importantes perturbations climatiques à l'échelle mondiale et
régionale pendant plusieurs décennies. De tels événements ne peuvent être exclus à l'avenir, mais, en raison de leur imprévisibilité
inhérente, ils ne sont pas inclus dans le jeu de scénarios illustratifs pris en compte dans ce rapport.
{2.2, encadré thématique 4.1, encadré RT.3} (encadré RID.1)
31
RID
Résumé à l'intention des décideurs
D. Limiter le changement climatique à venir
41 Dans les publications scientifiques, les données sont présentées en utilisant des unités de degrés Celsius par pétagrammes de carbone (°C / 1000 PgC), et la fourchette probable de la TCRE
rapportée dans l’AR6 est de 1,0 °C à 2,3 °C par 1000 PgC, la meilleure estimation étant de 1,65 °C.
42 Situation dans laquelle les émissions anthropiques de CO2 sont compensées par les éliminations anthropiques de CO2 sur une période donnée.
43 Le terme « budget carbone » désigne la quantité maximale d'émissions anthropiques mondiales nettes cumulées de CO2 qui permettrait de limiter le réchauffement planétaire à un niveau donné
avec une probabilité donnée, compte tenu de l'effet des autres forçages climatiques anthropiques. Cette quantité est appelée budget carbone total quand elle est exprimée à partir de la période
préindustrielle, et budget carbone résiduel, quand elle est exprimée à partir d'une date récente donnée (voir le glossaire). Les émissions cumulées historiques de CO2 ont déterminé dans une large
mesure le niveau de réchauffement à ce jour, tandis que les émissions futures provoqueront un réchauffement supplémentaire à l'avenir. Le budget carbone résiduel indique la quantité de CO2
qui pourrait encore être émise tout en maintenant le réchauffement au-dessous d'un niveau de température donné.
Depuis la publication de l’AR5, les estimations des budgets carbone résiduels ont été améliorées grâce à une nouvelle méthodologie,
présentée pour la première fois dans le SR1.5, à des données actualisées et à l'intégration des résultats issus de multiples éléments
probants. Un large éventail de niveaux possibles de contrôle de la pollution de l'air dans les scénarios est utilisé pour évaluer de manière
cohérente les effets de diverses hypothèses sur les projections du climat et de la pollution atmosphérique. Un aspect novateur est la capacité
à déterminer le moment où les réponses du climat à des réductions d'émissions deviendraient discernables vis-à-vis de la variabilité
climatique naturelle, y compris la variabilité interne et les réponses aux facteurs naturels.
D.1 Du point de vue des sciences physiques, limiter le réchauffement planétaire d'origine humaine à un niveau
donné nécessite de limiter les émissions cumulées de CO2, en atteignant au minimum des émissions nettes de
CO2 égales à zéro , tout en réduisant fortement les émissions des autres gaz à effet de serre. Diminuer fortement,
rapidement et de manière soutenue les émissions de CH4 limiterait également l’effet de réchauffement induit
par la baisse de la pollution due aux aérosols et améliorerait la qualité de l'air.
{3.3, 4.6, 5.1, 5.2, 5.4, 5.5, 5.6, encadré 5.2, encadré thématique 5.1, 6.7, 7.6, 9.6} (figure RID.10, tableau RID.2)
D.1.1 Ce rapport réaffirme avec un degré de confiance élevé la conclusion de l’AR5 selon laquelle il existe une relation quasi-linéaire
entre les émissions anthropiques cumulées de CO2 et le réchauffement planétaire qu'elles provoquent. Il est évalué que chaque
tranche de 1000 GtCO2 d'émissions cumulées de CO2 provoque une élévation probable de 0,27 °C à 0,63 °C de la température
à la surface du globe, la meilleure estimation étant de 0,45 °C41. Cette fourchette est plus étroite que dans l’AR5 et le SR1.5.
Cette grandeur est désignée par le terme réponse transitoire du climat aux émissions cumulées de CO2 (TCRE). Cette relation
implique qu’il est nécessaire d’atteindre des émissions anthropiques42 nettes de CO2 égales à zéro pour stabiliser l'élévation de la
température planétaire d'origine humaine à quelque niveau que ce soit, mais que limiter la hausse de la température planétaire
à un niveau donné impliquerait de respecter un budget carbone correspondant à une limitation des émissions cumulées de CO2
43.
{5.4, 5.5, RT.1.3, RT.3.3, encadré RT.5} (figure RID.10)
32
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Figure RID.10 | Relation quasi-linéaire entre les émissions cumulées de CO2 et l'augmentation de la température à la surface du globe.
Panneau supérieur : les données historiques (fi ne courbe noire) indiquent l'élévation observée de la température à la surface du globe (exprimée en degrés Celsius, °C)
depuis 1850–1900 en fonction des émissions historiques cumulées de dioxyde de carbone (CO2) exprimées en GtCO2 entre 1850 et 2019. La plage grise autour de sa
courbe centrale donne une estimation correspondante du réchauffement de surface historique dû aux activités humaines (voir fi gure RID 2). Les zones colorées indiquent
la fourchette très probable des projections de température à la surface du globe et les lignes centrales colorées plus épaisses donnent l'estimation médiane en fonction
des émissions cumulées de CO2 entre 2020 et 2050 pour l'ensemble des scénarios illustratifs (SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 et SSP5-8.5 ; voir la fi gure RID 4).
Les projections se fondent sur les émissions cumulées de CO2 de chaque scénario respectif, et la projection du réchauffement planétaire prend en compte l'infl uence
de tous les forçages anthropiques. La relation est illustrée pour la gamme d'émissions cumulées de CO2 pour laquelle la réponse transitoire du climat aux émissions
cumulées de CO2 (TCRE) restera constante avec un degré de confi ance élevé, et pour la période entre 1850 et 2050 au cours de laquelle les émissions mondiales nettes
de CO2 restent positives dans tous les scénarios illustratifs, car l'application quantitative de la TCRE pour estimer l'évolution de la température n’est étayée que par des
éléments probants limités dans le cas d'émissions nettes négatives de CO2.
Panneau inférieur: Valeurs historiques et projections des émissions cumulées de CO2 (exprimées en GtCO2) pour les divers scénarios.
{Section 5.5, fi gure 5.31, fi gure RT.18}
D.1.2 Au cours de la période 1850–2019, un total de 2390 ± 240 (fourchette probable) GtCO2 de CO2 anthropique a été émis. Les
budgets carbone résiduels ont été estimés pour plusieurs limites de température planétaire et divers niveaux de probabilité,
à partir de la valeur estimée de la TCRE et de son incertitude, des estimations du réchauffement historique, des variations du
réchauffement projeté dû aux émissions autres que le CO2, des rétroactions du système climatique (telles que les émissions dues
au dégel du pergélisol) et du changement de la température à la surface du globe après l’atteinte d’émissions anthropiques
mondiales de CO2 nettes égales à zéro.
{Sections 5.1, 5.5, encadré 5.2, RT.3.3} (Tableau RID.2)
Chaque tonne d'émissions de CO2 accroît le réchauffement de la planète
Les émissions cumulées
futures de CO2, qui
diffèrent selon les
scénarios, déterminent
l'ampleur du
réchauffement que nous
connaîtrons.
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
Émissions cumulées de CO2 entre 1850 et 2019 Émissions cumulées de CO2 entre 2020 et 2050
Réchauffement
planétaire historique
Relation quasi-linéaire entre les
émissions cumulées de CO2 et le
réchauffement planétaire pour
cinq scénarios illustratifs jusqu'à
l'année 2050
SSP1-1.9
SSP1-2.6
SSP2-4.5
SSP3-7.0
SSP5-8.5
1000 2000 3000 4000 4500
Emissions de CO2 cumulées depuis 1850
–0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Augmentation de la température à la surface du globe depuis 1850–1900 (°C) en fonction des émissions cumulées de CO2 (GtCO2)
°C
1850
temps
1900
1950
2000
2020
2019
2030
2040
2050
HISTORIQUE PROJECTIONS
GtCO2
----------======[ - --5-?5s=
33
RID
Résumé à l'intention des décideurs
Réchauffement planétaire entre
1850–1900 et 2010–2019 (°C)
Émissions historiques cumulées de CO2 de 1850 à 2019 (GtCO2)
1,07 (0,8–1,3 ; fourchette probable) 2390 (± 240 ; fourchette probable)
Réchauffement planétaire
approximatif par rapport
à 1850–1900
jusqu'à la limite de
température (°C)a
Réchauffement planétaire
supplémentaire par
rapport à 2010–2019
jusqu'à la limite de
température (°C)
Estimation des budgets carbone résiduels
à partir du début de 2020 (GtCO2)
Probabilité de limiter le réchauffement planétaire
à la limite de températureb
Variations des réductions des émissions
autresc que le CO2
17% 33% 50% 67% 83%
1,5 0,43 900 650 500 400 300
Une réduction plus ou moins importante
des émissions connexes autres que le
CO2 peut augmenter ou diminuer les
valeurs indiquées à gauche de 220 GtCO2
ou plus.
1,7 0,63 1450 1050 850 700 550
2,0 0,93 2300 1700 1350 1150 900
Tableau RID.2 | Estimations des émissions historiques de dioxyde de carbone (CO2) et des budgets carbone résiduels. Les budgets carbone
résiduels estimés sont calculés à partir du début de l'année 2020 et s’étendent jusqu'à ce que des émissions nettes mondiales de CO2 égales à zéro soient
atteintes. Ils font référence aux émissions de CO2, tout en tenant compte de l'effet sur le réchauffement planétaire des émissions autres que celles de CO2.
Dans ce tableau, le réchauffement planétaire fait référence à l'augmentation de la température à la surface du globe due aux activités humaines, ce qui exclut
l'effet de la variabilité naturelle sur la température à l'échelle globale au cours d'années individuelles.
44 Par rapport à l’AR5, et compte tenu des émissions enregistrées depuis l’AR5, les estimations de l’AR6 sont supérieures d'environ 300 à 350 GtCO2 pour le budget carbone résiduel compatible
avec une limitation du réchauffement à 1,5 °C ; pour 2 °C, la différence est d'environ 400-500 GtCO2.
45 Les effets négatifs et positifs potentiels du CDR pour la biodiversité, l'eau et la production alimentaire sont spécifiques à chaque méthode et dépendent souvent considérablement du contexte
local, des modalités de gestion, de l'utilisation antérieure des terres et de l'échelle de mise en oeuvre. Les Groupes de travail 2 et 3 du GIEC évaluent le potentiel de CDR et les effets écologiques
et socio-économiques des méthodes de CDR dans le cadre de leurs contributions à l’AR6.
{Tableau 3.1, 5.5.1, 5.5.2, encadré 5.2, tableau 5.1, tableau 5.7, tableau 5.8, tableau RT.3}
a Les valeurs pour chaque incrément de 0,1 °C de réchauffement sont disponibles dans les tableaux RT 3 et 5.8.
b Ce degré de probabilité se fonde sur l'incertitude liée à la réponse transitoire du climat aux émissions cumulées de CO2 (TCRE) et sur les rétroactions supplémentaires
du système Terre, et indique la probabilité que le réchauffement planétaire ne dépasse pas les niveaux de température indiqués dans les deux colonnes de gauche.
Les incertitudes liées au réchauffement historique (± 550 GtCO2), au forçage non imputable au CO2 et à la réponse aux forçages autres que CO2 (± 220 GtCO2)
sont partiellement prises en compte dans l'incertitude évaluée dans la TCRE, mais les incertitudes liées aux émissions récentes depuis 2015 (±20 GtCO2) et à la
réponse du climat lorsque des émissions nettes de CO2 égales à zéro sont atteintes (±420 GtCO2) sont distinctes.
c Les estimations du budget carbone résiduel tiennent compte du réchauffement dû aux facteurs autres que le CO2, selon les implications des scénarios évalués
dans le SR1.5. Dans sa contribution à l’AR6, le Groupe de travail 3 évaluera l'atténuation des émissions autres que le CO2.
D.1.3 Plusieurs facteurs qui déterminent les estimations du budget carbone résiduel ont été réévalués et leurs mises à jour sont
minimes depuis le SR1.5. Une fois révisées pour tenir compte des émissions enregistrées depuis les rapports précédents, les
estimations des budgets carbone résiduels sont donc semblables à celles du SR1.5, mais plus importantes que celles de l’AR5 en
raison des améliorations méthodologiques44.
{5.5, encadré 5.2, RT.3.3} (tableau RID.2)
D.1.4 L'élimination anthropique de CO2 (CDR) a le potentiel d’éliminer du CO2 de l'atmosphère et de le stocker durablement dans
des réservoirs (degré de confiance élevé). La CDR vise à compenser des émissions résiduelles pour atteindre des émissions
nettes de CO2 ou de GES égales à zéro ou, si elle est mise en oeuvre à une échelle telle que les éliminations anthropiques
dépassent les émissions anthropiques, pour abaisser la température de surface. Les méthodes de CDR peuvent avoir des effets
potentiellement considérables sur les cycles biogéochimiques et le climat, ce qui peut soit affaiblir soit renforcer le potentiel de
ces méthodes pour éliminer du CO2 et amoindrir le réchauffement, et peut également affecter la disponibilité et la qualité de
l'eau, la production alimentaire et la biodiversité45 (degré de confiance élevé).
{5.6, encadré thématique 5.1, RT.3.3}
D.1.5 Une élimination anthropique de CO2 (CDR, pour « carbon dioxide removal ») conduisant à des émissions mondiales nettes
négatives abaisserait la concentration atmosphérique de CO2 et inverserait l'acidification de l’océan de surface (degré de
confiance élevé). Les éliminations et les émissions anthropiques de CO2 sont partiellement compensées par respectivement des
relargages ou des absorptions de CO2 depuis ou par les réservoirs de carbone terrestres et océaniques (degré de confiance très
élevé). La CDR diminuerait le CO2 atmosphérique d'une quantité approximativement égale à l'augmentation due à une émission
anthropique de la même ampleur (degré de confiance élevé). La diminution du CO2 atmosphérique résultant d’éliminations
34
RID
Résumé à l'intention des décideurs
anthropiques de CO2 pourrait être jusqu’à 10 % inférieure à l'augmentation du CO2 atmosphérique résultant d'une quantité
équivalente d'émissions de CO2, selon la quantité totale de CDR (degré de confiance moyen).
{5.3, 5.6, RT.3.3}
D.1.6 Si des émissions mondiales de CO2 nettes négatives étaient atteintes et maintenues, l'augmentation de la température de
surface globale induite par le CO2 s'inverserait progressivement, mais d'autres changements climatiques se poursuivraient selon
leur tendance actuelle pendant des décennies à des millénaires (degré de confiance élevé). Par exemple, il faudrait plusieurs
siècles à millénaires pour que l'évolution du niveau moyen de la mer à l’échelle globale s'inverse, même en cas d’émissions
nettes négatives de CO2 considérables (degré de confiance élevé).
{4.6, 9.6, RT.3.3}
D.1.7 Dans les cinq scénarios illustratifs, les changements simultanés des émissions de CH4 et de précurseurs d'aérosols et d'ozone,
qui contribuent également à la pollution atmosphérique, entraînent un réchauffement planétaire net en surface à court et à long
terme (degré de confiance élevé). À long terme, ce réchauffement net est moindre dans les scénarios intégrant des mesures de
contrôles de la pollution de l'air combinées à une réduction forte et soutenue des émissions de CH4 (degré de confiance élevé).
Dans les scénarios d’émissions de GES basses ou très basses, les réductions présumées des émissions d'aérosols anthropiques
entraînent un réchauffement net, tandis que les réductions des émissions de CH4 et des autres précurseurs d'ozone induisent
un refroidissement net. En raison de la courte durée de vie du CH4 et des aérosols, leurs effets climatiques se compensent
partiellement, et les réductions des émissions de CH4 contribuent également à l'amélioration de la qualité de l'air par la baisse
à l'échelle planétaire de l'ozone de surface (degré de confiance élevé).
{6.7, encadré RT.7} (figure RID.2, encadré RID.1)
D.1.8 Atteindre des émissions mondiales nettes de CO2 égales à zéro, de sorte que les émissions anthropiques de CO2 soient
contrebalancées par des éliminations anthropiques de CO2, est indispensable pour stabiliser l'élévation de la température à la
surface du globe induite par le CO2. Cela n’est pas la même chose que de ramener les émissions nettes de GES à zéro, lorsque
les émissions anthropiques de GES, pondérées par une métrique, sont égales aux éliminations anthropiques de GES, pondérées
par la même métrique. Pour une trajectoire d'émissions de GES donnée, les trajectoires de chaque GES déterminent la réponse
du climat46, tandis que le choix de la métrique47 d’émissions utilisée pour calculer les émissions et les éliminations agrégées
des différents GES affecte le moment auquel ce calcul des émissions nettes agrégées des GES atteint zéro. Les trajectoires
d'émissions de GES qui atteignent et maintiennent une valeur nette égale à zéro définie par le potentiel de réchauffement global
sur 100 ans entraînent une baisse de la température de surface après un pic antérieur (degré de confiance élevé).
{4.6, 7.6, encadré 7.3, RT.3.3}
D.2 Les scénarios d’émissions de GES très basses ou basses (SSP1-1.9 et SSP1-2.6) aboutissent, en quelques
années, à des effets discernables sur les concentrations de gaz à effet de serre et d'aérosols et sur la qualité
de l'air, par rapport aux scénarios d’émissions de GES élevées et très élevées (SSP3-7.0 ou SSP5-8.5). Entre ces
scénarios contrastés, des différences discernables commenceraient à émerger de la variabilité naturelle sur
une vingtaine d’années pour les tendances de la température à la surface du globe, et sur des périodes plus
longues pour de nombreux autres facteurs climatiques générateurs d’impact (degré de confiance élevé).
{4.6, 6.6, 6.7, encadré thématique 6.1, 9.6, 11.2, 11.4, 11.5, 11.6, encadré thématique 11.1, 12.4, 12.5} (figure
RID.8, figure RID.10)
D.2.1 En 2020, les baisses d'émissions liées aux mesures visant à limiter la propagation du COVID-19 ont eu des effets temporaires
mais détectables sur la pollution atmosphérique (degré de confiance élevé), associés à une légère augmentation transitoire
du forçage radiatif total, principalement due à la diminution du refroidissement causé par les aérosols provenant des activités
humaines (degré de confiance moyen). Les réponses du climat à l'échelle mondiale et régionale à ce forçage transitoire ne
sont toutefois pas détectables au-dessus de la variabilité naturelle (degré de confiance élevé). Les concentrations de CO2
atmosphérique ont continué à augmenter en 2020, sans diminution détectable du taux de croissance du CO2 observé (degré de
confiance moyen)48.
{encadré thématique 6.1, RT.3.3}
46 Terme général désignant la manière dont le système climatique répond à un forçage radiatif (voir le glossaire).
47 Le choix de la métrique d’émissions dépend des objectifs pour lesquels ces gaz ou agents de forçage sont comparés. Le présent rapport inclut les valeurs réactualisées des métriques d'émissions
et évalue de nouvelles méthodes pour l'agrégation des gaz.
48 Pour les autres GES, il n’a pas été possible d’évaluer les changements détectables de leur taux de croissance atmosphérique en 2020 faute de publications scientifiques disponibles au moment
de l'évaluation.
35
RID
Résumé à l'intention des décideurs
D.2.2 Réduire les émissions de GES entraîne également une amélioration de la qualité de l'air. Toutefois, à court terme49, même dans
les scénarios avec une forte réduction des GES, tels que les scénarios d’émissions de GES basses et très basses (SSP1-2.6 et
SSP1-1.9), ces améliorations ne sont pas suffisantes, dans de nombreuses régions polluées, pour respecter les lignes directrices
sur la qualité de l’air définies par l'Organisation mondiale de la santé (degré de confiance élevé). Les scénarios comprenant des
réductions ciblées d'émissions de polluants atmosphériques conduisent à des améliorations plus rapides de la qualité de l'air, en
quelques années, que ceux qui ne visent que la réduction des émissions de GES. Toutefois, à partir de 2040, des améliorations
supplémentaires sont projetées dans les scénarios combinant les efforts de réduction de la pollution atmosphérique et et des
émissions de GES, l’ampleur des effets positifs variant selon les régions (degré de confiance élevé).
{6.6, 6.7, encadré RT.7}
D.2.3 Les scénarios avec des émissions très basses ou basses de GES (SSP1-1.9 et SSP1-2.6) auraient des effets rapides et soutenus
pour limiter le changement climatique d'origine anthropique , par rapport aux scénarios avec des émissions de GES élevées ou
très élevées (SSP3-7.0 ou SSP5-8.5), mais les réponses précoces du système climatique peuvent être masquées par la variabilité
naturelle. En ce qui concerne la température à la surface du globe, il est probable que des différences pour ses tendances sur
20 ans émergeraient à court terme entre un scénario avec très basses émissions de GES (SSP1-1.9) et un scénario de fortes ou
très fortes émissions de GES (SSP3-7.0 ou SSP5-8.5). La réponse de nombreuses autres variables climatiques émergerait de la
variabilité naturelle ultérieurement à différents moments au cours du 21e siècle (degré de confiance élevé).
{4.6, encadré thématique RT.1} (figure RID.8, figure RID.10)
D.2.4 Les scénarios avec de très basses ou basses émissions de GES (SSP1-1.9 et SSP1-2.6) entraîneraient, au-delà de 2040 pour
un ensemble de CID36, des changements bien moindres que les scénarios avec des émissions de GES élevées ou très élevées
(SSP3-7.0 et SSP5-8.5). D'ici à la fin du siècle, les scénarios avec de très basses ou basses émissions de GES limiteraient
fortement les changements de plusieurs CID, tels que l'augmentation de la fréquence des événements extrêmes de niveau marin,
des précipitations extrêmes et des inondations pluviales, et des dépassements de seuils de chaleur dangereux, tout en limitant
le nombre de régions où ces dépassements surviennent, par rapport aux scénarios avec de fortes émissions de GES (degré de
confiance élevé). Ces changements seraient également plus restreints dans le cas de scénarios de très basses émissions que dans
le cas de scénarios de basses émissions, ainsi que dans le cas de scénarios d’émissions intermédiaires (SSP2-4.5) par rapport à
des scénarios d’émissions élevées ou très élevées (degré de confiance élevé).
{9.6, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.9, encadré thématique 11.1, 12.4, 12.5, RT.4.3}
49 Court terme : 2021–2040
Summary for
Policymakers
SPM
3
Summary for Policymakers
Drafting Authors: Hans-O. Pörtner (Germany), Debra C. Roberts (South Africa), Helen Adams
(UK), Carolina Adler (Switzerland/Chile/Australia), Paulina Aldunce (Chile), Elham Ali (Egypt),
Rawshan Ara Begum (Malaysia/Australia/Bangladesh), Richard Betts (UK), Rachel Bezner Kerr
(Canada/USA), Robbert Biesbroek (The Netherlands), Joern Birkmann (Germany), Kathryn Bowen
(Australia), Edwin Castellanos (Guatemala), Guéladio Cissé (Mauritania/Switzerland/France),
Andrew Constable (Australia), Wolfgang Cramer (France), David Dodman (Jamaica/UK), Siri
H. Eriksen (Norway), Andreas Fischlin (Switzerland), Matthias Garschagen (Germany), Bruce
Glavovic (New Zealand/South Africa), Elisabeth Gilmore (USA/Canada), Marjolijn Haasnoot (The
Netherlands), Sherilee Harper (Canada), Toshihiro Hasegawa (Japan), Bronwyn Hayward (New
Zealand), Yukiko Hirabayashi (Japan), Mark Howden (Australia), Kanungwe Kalaba (Zambia),
Wolfgang Kiessling (Germany), Rodel Lasco (Philippines), Judy Lawrence (New Zealand),
Maria Fernanda Lemos (Brazil), Robert Lempert (USA), Debora Ley (Mexico/Guatemala), Tabea
Lissner (Germany), Salvador Lluch-Cota (Mexico), Sina Loeschke (Germany), Simone Lucatello
(Mexico), Yong Luo (China), Brendan Mackey (Australia), Shobha Maharaj (Germany/Trinidad and
Tobago), Carlos Mendez (Venezuela), Katja Mintenbeck (Germany), Vincent Möller (Germany),
Mariana Moncassim Vale (Brazil), Mike D Morecroft (UK), Aditi Mukherji (India), Michelle Mycoo
(Trinidad and Tobago), Tero Mustonen (Finland), Johanna Nalau (Australia/Finland), Andrew
Okem (SouthAfrica/Nigeria), Jean Pierre Ometto (Brazil), Camille Parmesan (France/USA/UK),
Mark Pelling (UK), Patricia Pinho (Brazil), Elvira Poloczanska (UK/Australia), Marie-Fanny Racault
(UK/France), Diana Reckien (The Netherlands/Germany), Joy Pereira (Malaysia), Aromar Revi
(India), Steven Rose (USA), Roberto Sanchez-Rodriguez (Mexico), E. Lisa F. Schipper (Sweden/
UK), Daniela Schmidt (UK/Germany), David Schoeman (Australia), Rajib Shaw (Japan), Chandni
Singh (India), William Solecki (USA), Lindsay Stringer (UK), Adelle Thomas (Bahamas), Edmond
Totin (Benin), Christopher Trisos (South Africa), Maarten van Aalst (The Netherlands), David Viner
(UK), Morgan Wairiu (Solomon Islands), Rachel Warren (UK), Pius Yanda (Tanzania), Zelina Zaiton
Ibrahim (Malaysia)
Drafting Contributing Authors: Rita Adrian (Germany), Marlies Craig (South Africa),
Frode Degvold (Norway), Kristie L. Ebi (USA), Katja Frieler (Germany), Ali Jamshed (Germany/
Pakistan), Joanna McMillan (German/Australia), Reinhard Mechler (Austria), Mark New (South
Africa), Nicholas P. Simpson (South Africa/Zimbabwe), Nicola Stevens (South Africa)
Visual Conception and Information Design: Andrés Alegría (Germany/Honduras), Stefanie
Langsdorf (Germany)
This Summary for Policymakers should be cited as:
IPCC, 2022: Summary for Policymakers [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, M. Tignor,
A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem (eds.)]. In: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation
and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel
on Climate Change [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig,
S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York,
NY, USA, pp. 3–33, doi:10.1017/9781009325844.001.
4
SPM
Summary for Policymakers
Table of Contents
A: Introduction ........................................................................................................................................................................................................................................................................ 5
Box SPM.1 | AR6 Common Climate Dimensions, Global Warming Levels and Reference Periods ............................................................ 7
B: Observed and Projected Impacts and Risks ............................................................................................................................................................................................. 8
Observed Impacts from Climate Change ........................................................................................................................................................................................................... 9
Vulnerability and Exposure of Ecosystems and People .......................................................................................................................................................................... 12
Risks in the near term (2021–2040) .................................................................................................................................................................................................................. 13
Mid to Long-term Risks (2041–2100) .............................................................................................................................................................................................................. 14
Complex, Compound and Cascading Risks ................................................................................................................................................................................................... 18
Impacts of Temporary Overshoot ......................................................................................................................................................................................................................... 19
C: Adaptation Measures and Enabling Conditions ................................................................................................................................................................................ 20
Current Adaptation and its Benefits .................................................................................................................................................................................................................. 20
Future Adaptation Options and their Feasibility ........................................................................................................................................................................................ 21
Limits to Adaptation .................................................................................................................................................................................................................................................... 26
Avoiding Maladaptation ........................................................................................................................................................................................................................................... 27
Enabling Conditions .................................................................................................................................................................................................................................................... 27
D: Climate Resilient Development ...................................................................................................................................................................................................................... 28
Conditions for Climate Resilient Development ........................................................................................................................................................................................... 29
Enabling Climate Resilient Development ....................................................................................................................................................................................................... 29
Climate Resilient Development for Natural and Human Systems ................................................................................................................................................... 31
Achieving Climate Resilient Development ..................................................................................................................................................................................................... 33
5
SPM
Summary for Policymakers
A: Introduction
This Summary for Policymakers (SPM) presents key findings of the Working Group II (WGII) contribution to the Sixth Assessment Report (AR6) of
the IPCC1. The report builds on the WGII contribution to the Fifth Assessment Report (AR5) of the IPCC, three Special Reports2, and the Working
Group I (WGI) contribution to the AR6 cycle.
This report recognizes the interdependence of climate, ecosystems and biodiversity3, and human societies (Figure SPM.1) and integrates
knowledge more strongly across the natural, ecological, social and economic sciences than earlier IPCC assessments. The assessment of climate
change impacts and risks as well as adaptation is set against concurrently unfolding non-climatic global trends e.g., biodiversity loss, overall
unsustainable consumption of natural resources, land and ecosystem degradation, rapid urbanisation, human demographic shifts, social and
economic inequalities and a pandemic.
The scientific evidence for each key finding is found in the 18 chapters of the underlying report and in the 7 cross-chapter papers as well as the
integrated synthesis presented in the Technical Summary (hereafter TS) and referred to in curly brackets {}. Based on scientific understanding, key
findings can be formulated as statements of fact or associated with an assessed level of confidence using the IPCC calibrated language4. The WGII
Global to Regional Atlas (Annex I) facilitates exploration of key synthesis findings across the WGII regions.
The concept of risk is central to all three AR6 Working Groups. A risk framing and the concepts of adaptation, vulnerability, exposure, resilience,
equity and justice, and transformation provide alternative, overlapping, complementary, and widely used entry points to the literature assessed
in this WGII report.
Across all three AR6 working groups, risk5 provides a framework for understanding the increasingly severe, interconnected and often irreversible
impacts of climate change on ecosystems, biodiversity, and human systems; differing impacts across regions, sectors and communities; and
how to best reduce adverse consequences for current and future generations. In the context of climate change, risk can arise from the dynamic
interactions among climate-related hazards6 (see Working Group I), the exposure7 and vulnerability8 of affected human and ecological systems.
The risk that can be introduced by human responses to climate change is a new aspect considered in the risk concept. This report identifies 127
key risks9. {1.3, 16.5}
The vulnerability of exposed human and natural systems is a component of risk, but also, independently, an important focus in the literature.
Approaches to analysing and assessing vulnerability have evolved since previous IPCC assessments. Vulnerability is widely understood to differ
within communities and across societies, regions and countries, also changing through time.
Adaptation10 plays a key role in reducing exposure and vulnerability to climate change. Adaptation in ecological systems includes autonomous
adjustments through ecological and evolutionary processes. In human systems, adaptation can be anticipatory or reactive, as well as incremental
1 Decision IPCC/XLVI-3, The assessment covers scientific literature accepted for publication by 1 September 2021.
2 The three Special Reports are: ‘Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission
pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty (SR1.5)’; ‘Climate Change and Land. An IPCC
Special Report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems (SRCCL)’; ‘IPCC Special Report
on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC)’.
3 Biodiversity: Biodiversity or biological diversity means the variability among living organisms from all sources including, among other things, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems, and the
ecological complexes of which they are part; this includes diversity within species, between species, and of ecosystems.
4 Each finding is grounded in an evaluation of underlying evidence and agreement. A level of confidence is expressed using five qualifiers: very low, low, medium, high and very high, and typeset in italics,
e.g., medium confidence. The following terms have been used to indicate the assessed likelihood of an outcome or a result: virtually certain 99–100% probability, very likely 90–100%, likely 66–100%,
as likely as not 33–66%, unlikely 0–33%, very unlikely 0–10%, exceptionally unlikely 0–1%. Assessed likelihood is typeset in italics, e.g., very likely. This is consistent with AR5 and the other AR6 Reports.
5 Risk is defined as the potential for adverse consequences for human or ecological systems, recognising the diversity of values and objectives associated with such systems.
6 Hazard is defined as the potential occurrence of a natural or human-induced physical event or trend that may cause loss of life, injury, or other health impacts, as well as damage and loss to property,
infrastructure, livelihoods, service provision, ecosystems and environmental resources. Physical climate conditions that may be associated with hazards are assessed in Working Group I as climatic
impact-drivers.
7 Exposure is defined as the presence of people; livelihoods; species or ecosystems; environmental functions, services and resources; infrastructure; or economic, social or cultural assets in places and
settings that could be adversely affected.
8 Vulnerability in this report is defined as the propensity or predisposition to be adversely affected and encompasses a variety of concepts and elements, including sensitivity or susceptibility to harm and
lack of capacity to cope and adapt.
9 Key risks have potentially severe adverse consequences for humans and social-ecological systems resulting from the interaction of climate related hazards with vulnerabilities of societies and systems
exposed.
10 Adaptation is defined, in human systems, as the process of adjustment to actual or expected climate and its effects in order to moderate harm or take advantage of beneficial opportunities. In natural
systems, adaptation is the process of adjustment to actual climate and its effects; human intervention may facilitate this.
6
SPM
Summary for Policymakers
Human Society
Limits to adaptation
Losses and damages
Climate Change
causes
Impacts and Risks
Human Systems
Transitions
Societal | Energy
Industry | Urban, Rural
& Infrastructure
Future Climate Change
Limiting Global Warming
s
ral
Ecosystems
Transitions
Land | Freshwater
Coastal | Ocean
Ecosystems and
their biodiversity
Ecosystems
including biodiversity
Limits to adaptation
Losses and damages
(a) Main interactions and trends
From climate risk to climate resilient development: climate, ecosystems (including biodiversity) and human society as coupled systems
n
s
includ
Lim
Risks
Vulnerability
The risk propeller shows that risk emerges from the overlap of:
...of human systems, ecosystems and their biodiversity
Climate hazard(s) Exposure
Governance
Finance
Knowledge and capacity
Catalysing conditions
Technologies
From urgent to
timely action
provision
Livelihoods, Ecosystem Services
adapt to, mitigate
impacts
impacts
Ecosystem based approaches
conserve, restore
impact
adapts to, mitigate s
Greenhouse gas emissions
provision
Livelihoods, Ecosystem Services
adapts, maladapts, mitigates
impacts
impacts
conserves, restores
impacts
adapt to, mitigate
Climate Resilient
Development
Human health & well-being
equity, justice
Ecosystem health
Planetary health
(b) Options to reduce climate risks and establish resilience
Figure SPM.1 | This report has a strong focus on the interactions among the coupled systems climate, ecosystems (including their biodiversity) and human society. These interactions are the basis of emerging risks
from climate change, ecosystem degradation and biodiversity loss and, at the same time, offer opportunities for the future.
(a) Human society causes climate change. Climate change, through hazards, exposure and vulnerability generates impacts and risks that can surpass limits to adaptation and result in losses and damages. Human society can adapt to,
maladapt and mitigate climate change, ecosystems can adapt and mitigate within limits. Ecosystems and their biodiversity provision livelihoods and ecosystem services. Human society impacts ecosystems and can restore and conserve them.
(b) Meeting the objectives of climate resilient development thereby supporting human, ecosystem and planetary health, as well as human well-being, requires society and ecosystems to move over (transition) to a more resilient state.
The recognition of climate risks can strengthen adaptation and mitigation actions and transitions that reduce risks. Taking action is enabled by governance, finance, knowledge and capacity building, technology and catalysing conditions.
Transformation entails system transitions strengthening the resilience of ecosystems and society (Section D). In a) arrow colours represent principle human society interactions (blue), ecosystem (including biodiversity) interactions (green)
and the impacts of climate change and human activities, including losses and damages, under continued climate change (red). In b) arrow colours represent human system interactions (blue), ecosystem (including biodiversity) interactions
(green) and reduced impacts from climate change and human activities (grey). {1.2, Figure 1.2, Figure TS. 2}
•
•
•
7
SPM
Summary for Policymakers
and/ or transformational. The latter changes the fundamental attributes of a social-ecological system in anticipation of climate change and its
impacts. Adaptation is subject to hard and soft limits11.
Resilience12 in the literature has a wide range of meanings. Adaptation is often organized around resilience as bouncing back and returning to
a previous state after a disturbance. More broadly the term describes not just the ability to maintain essential function, identity and structure,
but also the capacity for transformation.
This report recognises the value of diverse forms of knowledge such as scientific, as well as Indigenous knowledge and local knowledge in
understanding and evaluating climate adaptation processes and actions to reduce risks from human-induced climate change. AR6 highlights
adaptation solutions which are effective, feasible13, and conform to principles of justice14. The term climate justice, while used in different ways in
different contexts by different communities, generally includes three principles: distributive justice which refers to the allocation of burdens and
benefits among individuals, nations and generations; procedural justice which refers to who decides and participates in decision-making; and
recognition which entails basic respect and robust engagement with and fair consideration of diverse cultures and perspectives.
Effectiveness refers to the extent to which an action reduces vulnerability and climate-related risk, increases resilience, and avoids maladaptation15.
This report has a particular focus on transformation16 and system transitions in energy; land, ocean, coastal and freshwater ecosystems; urban,
rural and infrastructure; and industry and society. These transitions make possible the adaptation required for high levels of human health and
well-being, economic and social resilience, ecosystem health17, and planetary health18 (Figure SPM.1). These system transitions are also important
for achieving the low global warming levels (Working Group III) that would avoid many limits to adaptation11. The report also assesses economic
and non-economic losses and damages19. This report labels the process of implementing mitigation and adaptation together in support of
sustainable development for all as climate resilient development20.
Box SPM.1 | AR6 Common Climate Dimensions, Global Warming Levels and Reference Periods
Assessments of climate risks consider possible future climate change, societal development and responses. This report assesses literature
including that based on climate model simulations that are part of the fifth and sixth Coupled Model Intercomparison Project Phase
(CMIP5, CMIP6) of the World Climate Research Programme. Future projections are driven by emissions and/or concentrations from
illustrative Representative Concentration Pathways (RCPs)21 and Shared Socioeconomic Pathways (SSPs)22 scenarios, respectively23.
Climate impacts literature is based primarily on climate projections assessed in AR5 or earlier, or assumed global warming levels, though
some recent impacts literature uses newer projections based on the CMIP6 exercise. Given differences in the impacts literature regarding
11 Adaptation limits: The point at which an actor’s objectives (or system needs) cannot be secured from intolerable risks through adaptive actions.
Hard adaptation limit—No adaptive actions are possible to avoid intolerable risks.
Soft adaptation limit—Options may exist but are currently not available to avoid intolerable risks through adaptive action.
12 Resilience in this report is defined as the capacity of social, economic and ecosystems to cope with a hazardous event or trend or disturbance, responding or reorganising in ways that maintain their
essential function, identity and structure as well as biodiversity in case of ecosystems while also maintaining the capacity for adaptation, learning and transformation. Resilience is a positive attribute
when it maintains such a capacity for adaptation, learning, and/or transformation.
13 Feasibility refers to the potential for an adaptation option to be implemented.
14 Justice is concerned with setting out the moral or legal principles of fairness and equity in the way people are treated, often based on the ethics and values of society. Social justice comprises just or
fair relations within society that seek to address the distribution of wealth, access to resources, opportunity and support according to principles of justice and fairness. Climate justice comprises justice
that links development and human rights to achieve a rights-based approach to addressing climate change.
15 Maladaptation refers to actions that may lead to increased risk of adverse climate-related outcomes, including via increased greenhouse gas emissions, increased or shifted vulnerability to climate
change, more inequitable outcomes, or diminished welfare, now or in the future. Most often, maladaptation is an unintended consequence.
16 Transformation refers to a change in the fundamental attributes of natural and human systems.
17 Ecosystem health: a metaphor used to describe the condition of an ecosystem, by analogy with human health. Note that there is no universally accepted benchmark for a healthy ecosystem. Rather,
the apparent health status of an ecosystem is judged on the ecosystem’s resilience to change, with details depending upon which metrics (such as species richness and abundance) are employed in
judging it and which societal aspirations are driving the assessment.
18 Planetary health: a concept based on the understanding that human health and human civilisation depend on ecosystem health and the wise stewardship of ecosystems.
19 In this report, the term ‘losses and damages’ refers to adverse observed impacts and/or projected risks and can be economic and/or non-economic.
20 In the WGII report, climate resilient development refers to the process of implementing greenhouse gas mitigation and adaptation measures to support sustainable development for all.
21 RCP-based scenarios are referred to as RCPy, where ‘y’ refers to the level of radiative forcing (in watts per square meter, or W m-2) resulting from the scenario in the year 2100.
22 SSP-based scenarios are referred to as SSPx-y, where ‘SSPx’ refers to the Shared Socioeconomic Pathway describing the socioeconomic trends underlying the scenarios, and ‘y’ refers to the level of
radiative forcing (in watts per square meter, or W m-2) resulting from the scenario in the year 2100.
23 IPCC is neutral with regard to the assumptions underlying the SSPs, which do not cover all possible scenarios. Alternative scenarios may be considered or developed.
8
SPM
Summary for Policymakers
socioeconomic details and assumptions, WGII chapters contextualize impacts with respect to exposure, vulnerability and adaptation as
appropriate for their literature, this includes assessments regarding sustainable development and climate resilient development. There are
many emissions and socioeconomic pathways that are consistent with a given global warming outcome. These represent a broad range
of possibilities as available in the literature assessed that affect future climate change exposure and vulnerability. Where available, WGII
also assesses literature that is based on an integrative SSP-RCP framework where climate projections obtained under the RCP scenarios
are analysed against the backdrop of various illustrative SSPs22. The WGII assessment combines multiple lines of evidence including
impacts modelling driven by climate projections, observations, and process understanding. {1.2, 16.5, 18.2, CCB CLIMATE, WGI AR6
SPM.C, WGI AR6 Box SPM.1, WGI AR6 1.6, WGI AR6 12, AR5 WGI}
A common set of reference years and time periods are adopted for assessing climate change and its impacts and risks: the reference
period 1850–1900 approximates pre-industrial global surface temperature, and three future reference periods cover the near-term
(2021–2040), mid-term (2041–2060) and long-term (2081–2100). {CCB CLIMATE}
Common levels of global warming relative to 1850–1900 are used to contextualize and facilitate analysis, synthesis and communication
of assessed past, present and future climate change impacts and risks considering multiple lines of evidence. Robust geographical
patterns of many variables can be identified at a given level of global warming, common to all scenarios considered and independent of
timing when the global warming level is reached. {16.5, CCB CLIMATE, WGI AR6 Box SPM.1, WGI AR6 4.2, WGI AR6 CCB11.1}
WGI assessed the increase in global surface temperature is 1.09 [0.95 to 1.20]24 °C in 2011–2020 above 1850–1900. The estimated
increase in global surface temperature since AR5 is principally due to further warming since 2003–2012 (+0.19 [0.16 to 0.22] °C).25
Considering all five illustrative scenarios assessed by WGI, there is at least a greater than 50% likelihood that global warming will reach
or exceed 1.5°C in the near‐term, even for the very low greenhouse gas emissions scenario26. { WGI AR6 SPM A1.2, WGI AR6 SPM B1.3,
WGI AR6 Table SPM.1, WGI AR6 CCB 2.3}
B: Observed and Projected Impacts and Risks
Since AR5, the knowledge base on observed and projected impacts and risks generated by climate hazards, exposure and vulnerability has
increased with impacts attributed to climate change and key risks identified across the report. Impacts and risks are expressed in terms of their
damages, harms, economic, and non-economic losses. Risks from observed vulnerabilities and responses to climate change are highlighted.
Risks are projected for the near-term (2021–2040), the mid (2041–2060) and long term (2081–2100), at different global warming levels and
for pathways that overshoot 1.5°C global warming level for multiple decades27. Complex risks result from multiple climate hazards occurring
concurrently, and from multiple risks interacting, compounding overall risk and resulting in risks transmitting through interconnected systems
and across regions.
24 In the WGI report, square brackets [x to y] are used to provide the assessed very likely range, or 90% interval.
25 Since AR5, methodological advances and new datasets have provided a more complete spatial representation of changes in surface temperature, including in the Arctic. These and other improvements
have also increased the estimate of global surface temperature change by approximately 0.1°C, but this increase does not represent additional physical warming since AR5.
26 Global warming of 1.5°C relative to 1850–1900 would be exceeded during the 21st century under the intermediate, high and very high greenhouse gas emissions scenarios considered in this report
(SSP2-4.5, SSP3-7.0 and SSP5-8.5, respectively). Under the five illustrative scenarios, in the near term (2021–2040), the 1.5°C global warming level is very likely to be exceeded under the very high
greenhouse gas emissions scenario (SSP5-8.5), likely to be exceeded under the intermediate and high greenhouse gas emissions scenarios (SSP2-4.5 and SSP3-7.0), more likely than not to be exceeded
under the low greenhouse gas emissions scenario (SSP1-2.6) and more likely than not to be reached under the very low greenhouse gas emissions scenario (SSP1-1.9). Furthermore, for the very low
greenhouse gas emissions scenario (SSP1-1.9), it is more likely than not that global surface temperature would decline back to below 1.5°C toward the end of the 21st century, with a temporary
overshoot of no more than 0.1°C above 1.5°C global warming.
27 Overshoot: In this report, pathways that first exceed a specified global warming level (usually 1.5°C, by more than 0.1°C), and then return to or below that level again before the end of a specified
period of time (e.g., before 2100). Sometimes the magnitude and likelihood of the overshoot is also characterized. The overshoot duration can vary from at least one decade up to several decades.
Box SPM.1 (continued)
9
SPM
Summary for Policymakers
Observed Impacts from Climate Change
28 Attribution is defined as the process of evaluating the relative contributions of multiple causal factors to a change or event with an assessment of confidence. {Annex II Glossary, CWGB ATTRIB}
29 Impacts of climate change are caused by slow onset and extreme events. Slow onset events are described among the climatic-impact drivers of the WGI AR6 and refer to the risks and impacts
associated with e.g., increasing temperature means, desertification, decreasing precipitation, loss of biodiversity, land and forest degradation, glacial retreat and related impacts, ocean acidification,
sea level rise and salinization (https://interactive-atlas.ipcc.ch).
30 Acute food insecurity can occur at any time with a severity that threatens lives, livelihoods or both, regardless of the causes, context or duration, as a result of shocks risking determinants of food
security and nutrition, and used to assess the need for humanitarian action.
B.1 Human-induced climate change, including more frequent and intense extreme events, has caused widespread adverse
impacts and related losses and damages to nature and people, beyond natural climate variability. Some development and
adaptation efforts have reduced vulnerability. Across sectors and regions the most vulnerable people and systems are observed
to be disproportionately affected. The rise in weather and climate extremes has led to some irreversible impacts as
natural and human systems are pushed beyond their ability to adapt. (high confidence) (Figure SPM.2) {TS B.1, Figure TS.5,
1.3, 2.3, 2.4, 2.6, 3.3, 3.4, 3.5, 4.2, 4.3, 5.2, 5.12, 6.2, 7.2, 8.2, 9.6, 9.8, 9.10, 9.11, 10.4, 11.3, 12.3, 12.4, 13.10, 14.4, 14.5,
15.3, 16.2, CCP1.2, CCP3.2, CCP4.1, CCP5.2, CCP6.2, CCP7.2, CCP7.3, CCB DISASTER, CCB EXTREMES, CCB ILLNESS, CCB
MIGRATE, CCB NATURAL, CCB SLR}
B.1.1 Widespread, pervasive impacts to ecosystems, people, settlements, and infrastructure have resulted from observed increases in the
frequency and intensity of climate and weather extremes, including hot extremes on land and in the ocean, heavy precipitation events,
drought and fire weather (high confidence). Increasingly since AR5, these observed impacts have been attributed28 to human-induced
climate change particularly through increased frequency and severity of extreme events. These include increased heat-related human
mortality (medium confidence), warm-water coral bleaching and mortality (high confidence), and increased drought-related tree
mortality (high confidence). Observed increases in areas burned by wildfires have been attributed to human-induced climate change
in some regions (medium to high confidence). Adverse impacts from tropical cyclones, with related losses and damages19, have
increased due to sea level rise and the increase in heavy precipitation (medium confidence). Impacts in natural and human systems
from slow-onset processes29 such as ocean acidification, sea level rise or regional decreases in precipitation have also been attributed
to human induced climate change (high confidence). {1.3, 2.3, 2.4, 2.5, 3.2, 3.4, 3.5, 3.6, 4.2, 5.2, 5.4, 5.6, 5.12, 7.2, 9.6, 9.7, 9.8, 9.11,
11.3, Box 11.1, Box 11.2, Table 11.9, 12.3, 12.4, 13.3, 13.5, 13.10, 14.2, 14.5, 15.7, 15.8, 16.2, CCP1.2, CCP2.2, Box CCP5.1, CCP7.3,
CCB DISASTER, CCB EXTREME, CCB ILLNESS, WGI AR6 SPM.3, WGI AR6 9, WGI AR6 11.3–11.8, SROCC Chapter 4}
B.1.2 Climate change has caused substantial damages, and increasingly irreversible losses, in terrestrial, freshwater and coastal and open
ocean marine ecosystems (high confidence). The extent and magnitude of climate change impacts are larger than estimated in previous
assessments (high confidence). Widespread deterioration of ecosystem structure and function, resilience and natural adaptive capacity,
as well as shifts in seasonal timing have occurred due to climate change (high confidence), with adverse socioeconomic consequences
(high confidence). Approximately half of the species assessed globally have shifted polewards or, on land, also to higher elevations
(very high confidence). Hundreds of local losses of species have been driven by increases in the magnitude of heat extremes (high
confidence), as well as mass mortality events on land and in the ocean (very high confidence) and loss of kelp forests (high confidence).
Some losses are already irreversible, such as the first species extinctions driven by climate change (medium confidence). Other impacts
are approaching irreversibility such as the impacts of hydrological changes resulting from the retreat of glaciers, or the changes in
some mountain (medium confidence) and Arctic ecosystems driven by permafrost thaw (high confidence). (Figure SPM.2a). { TS B.1,
Figure TS.5, 2.3, 2.4, 3.4, 3.5, 4.2, 4.3, 4.5, 9.6, 10.4, 11.3, 12.3, 12.8, 13.3, 13.4, 13.10, 14.4, 14.5, 14.6, 15.3, 16.2, CCP1.2, CCP3.2,
CCP4.1, CCP5.2, Figure CCP5.4, CCP6.1, CCP6.2, CCP7.2, CCP7.3, CCB EXTREMES, CCB ILLNESS, CCB MOVING PLATE, CCB NATURAL,
CCB PALEO, CCB SLR, SROCC 2.3}
B.1.3 Climate change including increases in frequency and intensity of extremes have reduced food and water security, hindering efforts
to meet Sustainable Development Goals (high confidence). Although overall agricultural productivity has increased, climate change
has slowed this growth over the past 50 years globally (medium confidence), related negative impacts were mainly in mid- and low
latitude regions but positive impacts occurred in some high latitude regions (high confidence). Ocean warming and ocean acidification
have adversely affected food production from shellfish aquaculture and fisheries in some oceanic regions (high confidence). Increasing
weather and climate extreme events have exposed millions of people to acute food insecurity30 and reduced water security, with the
largest impacts observed in many locations and/or communities in Africa, Asia, Central and South America, Small Islands and the Arctic
(high confidence). Jointly, sudden losses of food production and access to food compounded by decreased diet diversity have increased
malnutrition in many communities (high confidence), especially for Indigenous Peoples, small-scale food producers and low-income
households (high confidence), with children, elderly people and pregnant women particularly impacted (high confidence). Roughly half
of the world’s population currently experience severe water scarcity for at least some part of the year due to climatic and non-climatic
drivers (medium confidence). (Figure SPM.2b) {3.5, 4.3, 4.4, Box 4.1, 5.2, 5.4, 5.8, 5.9, 5.12, 7.1, 7.2, 9.8, 10.4, 11.3, 12.3, 13.5, 14.4,
14.5, 15.3, 16.2, CCP5.2, CCP6.2}
10
SPM
Summary for Policymakers
na
¹
not
assessed
not
assessed
not
assessed
not
assessed
Impacts of climate change are observed in many ecosystems and human systems worldwide
(a) Observed impacts of climate change on ecosystems
Confidence
in attribution
to climate change
High or very high
Medium
Low
(b) Observed impacts of climate change on human systems
Impacts
to human systems
in panel (b)
Africa
Biodiversity hotspots
Small Islands
North America
Australasia
Asia
Europe
Central and
South America
Deserts
Mountain regions
Arctic
Antarctic
Tropical forests
Mediterranean region
Changes in
ecosystem structure
Species
range shifts
/
Changes in timing
(phenology)
Ecosystems Terrestrial Freshwater Ocean Terrestrial Freshwater Ocean Terrestrial Freshwater Ocean
na na
na
na
na
na
na
na
na
na
na na
Global
Evidence limited,
insufficient
na Not applicable
not
assessed
Impacts on
water scarcity and food production
Impacts on
health and wellbeing
Impacts on
cities, settlements and infrastructure
Infectious
diseases Displacement
Water
scarcity
Agriculture/
crop
production
Fisheries
yields and
aquaculture
production
Inland
flooding and
associated
damages
Flood/storm
induced
damages in
coastal areas
Damages
to key
economic
sectors
Human
systems
Animal and
livestock
health and
productivity
Damages
to
infrastructure
Mental
health
Heat,
malnutrition
and other
Asia
Central and
South America
Australasia
Europe
Mediterranean region
Small Islands
Cities by the sea
Arctic
North America
Mountain regions
Africa
Global
Increasing
adverse
impacts
Increasing
adverse
and positive
impacts
Figure SPM.2 | Observed global and regional impacts on ecosystems and human systems attributed to climate change. Confidence levels reflect uncertainty
in attribution of the observed impact to climate change. Global assessments focus on large studies, multi-species, meta-analyses and large reviews. For that reason they can be
assessed with higher confidence than regional studies, which may often rely on smaller studies that have more limited data. Regional assessments consider evidence on impacts
across an entire region and do not focus on any country in particular.
(a) Climate change has already altered terrestrial, freshwater and ocean ecosystems at global scale, with multiple impacts evident at regional and local scales where there is
sufficient literature to make an assessment. Impacts are evident on ecosystem structure, species geographic ranges and timing of seasonal life cycles (phenology) (for methodology
and detailed references to chapters and cross-chapter papers see SMTS.1 and SMTS.1.1).
•• •• •• •• • •• • • • • • ) ••• •• ••• ••• •• ••• ••• ••• ••• ••• ••• ••• ••• •• ••• • •• ••• • • ••• • •
C• E•L IE• • • •• • •
••• •• ••• ••• • •• • ± •
r E7 c EE ,II,, g
0 o o o o e o o o o o
e o o eo o e o o e o
0 e0 o e o e o o e o e 0e eo e eo e o eo e ee eo
0 0 e 0 e e e e e e
0o 0o o 0o o oo o eo oo oo eo oo
0 e e e e o o e e 0 e e e oo eo o o e eo
0 0 o e o e e e o
11
SPM
Summary for Policymakers
B.1.4 Climate change has adversely affected physical health of people globally (very high confidence) and mental health of people in the
assessed regions (very high confidence). Climate change impacts on health are mediated through natural and human systems, including
economic and social conditions and disruptions (high confidence). In all regions extreme heat events have resulted in human mortality
and morbidity (very high confidence). The occurrence of climate-related food-borne and water-borne diseases has increased (very high
confidence). The incidence of vector-borne diseases has increased from range expansion and/or increased reproduction of disease vectors
(high confidence). Animal and human diseases, including zoonoses, are emerging in new areas (high confidence). Water and food-borne
disease risks have increased regionally from climate-sensitive aquatic pathogens, including Vibrio spp. (high confidence), and from toxic
substances from harmful freshwater cyanobacteria (medium confidence). Although diarrheal diseases have decreased globally, higher
temperatures, increased rain and flooding have increased the occurrence of diarrheal diseases, including cholera (very high confidence)
and other gastrointestinal infections (high confidence). In assessed regions, some mental health challenges are associated with increasing
temperatures (high confidence), trauma from weather and climate extreme events (very high confidence), and loss of livelihoods and culture
(high confidence). Increased exposure to wildfire smoke, atmospheric dust, and aeroallergens have been associated with climate-sensitive
cardiovascular and respiratory distress (high confidence). Health services have been disrupted by extreme events such as floods (high
confidence). {4.3, 5.12, 7.2, Box 7.3, 8.2, 8.3, Box 8.6, Figure 8.10, 9.10, Figure 9.33, Figure 9.34, 10.4, 11.3, 12.3, 13.7, 14.4, 14.5,
Figure 14.8, 15.3, 16.2, CCP5.2, Table CCP5.1, CCP6.2, Figure CCP6.3, Table CCB ILLNESS.1}
B.1.5 In urban settings, observed climate change has caused impacts on human health, livelihoods and key infrastructure (high confidence).
Multiple climate and non-climate hazards impact cities, settlements and infrastructure and sometimes coincide, magnifying damage
(high confidence). Hot extremes including heatwaves have intensified in cities (high confidence), where they have also aggravated
air pollution events (medium confidence) and limited functioning of key infrastructure (high confidence). Observed impacts are
concentrated amongst the economically and socially marginalized urban residents, e.g., in informal settlements (high confidence).
Infrastructure, including transportation, water, sanitation and energy systems have been compromised by extreme and slow-onset
events, with resulting economic losses, disruptions of services and impacts to well-being (high confidence). {4.3, 6.2, 7.1, 7.2, 9.9, 10.4,
11.3, 12.3, 13.6, 14.5, 15.3, CCP2.2, CCP4.2, CCP5.2}
B.1.6 Overall adverse economic impacts attributable to climate change, including slow-onset and extreme weather events, have been
increasingly identified (medium confidence). Some positive economic effects have been identified in regions that have benefited from
lower energy demand as well as comparative advantages in agricultural markets and tourism (high confidence). Economic damages
from climate change have been detected in climate-exposed sectors, with regional effects to agriculture, forestry, fishery, energy,
and tourism (high confidence), and through outdoor labour productivity (high confidence). Some extreme weather events, such as
tropical cyclones, have reduced economic growth in the short-term (high confidence). Non-climatic factors including some patterns
of settlement, and siting of infrastructure have contributed to the exposure of more assets to extreme climate hazards increasing the
magnitude of the losses (high confidence). Individual livelihoods have been affected through changes in agricultural productivity,
impacts on human health and food security, destruction of homes and infrastructure, and loss of property and income, with adverse
effects on gender and social equity (high confidence). {3.5, 4.2, 5.12, 6.2, 7.2, 8.2, 9.6, 10.4, 13.10, 14.5, Box 14.6, 16.2, Table 16.5,
18.3, CCP6.2, CCB GENDER, CWGB ECONOMICS}
B.1.7 Climate change is contributing to humanitarian crises where climate hazards interact with high vulnerability (high confidence). Climate
and weather extremes are increasingly driving displacement in all regions (high confidence), with Small Island States disproportionately
affected (high confidence). Flood and drought-related acute food insecurity and malnutrition have increased in Africa (high confidence)
and Central and South America (high confidence). While non-climatic factors are the dominant drivers of existing intrastate violent
conflicts, in some assessed regions extreme weather and climate events have had a small, adverse impact on their length, severity or
frequency, but the statistical association is weak (medium confidence). Through displacement and involuntary migration from extreme
weather and climate events, climate change has generated and perpetuated vulnerability (medium confidence). {4.2, 4.3, 5.4, 7.2, 9.8,
Box 9.9, Box 10.4, 12.3, 12.5, 16.2, CCB DISASTER, CCB MIGRATE}
(b) Climate change has already had diverse adverse impacts on human systems, including on water security and food production, health and well-being, and cities, settlements and
infrastructure. The + and – symbols indicate the direction of observed impacts, with a – denoting an increasing adverse impact and a ± denoting that, within a region or globally, both
adverse and positive impacts have been observed (e.g., adverse impacts in one area or food item may occur with positive impacts in another area or food item). Globally, ‘–’ denotes an
overall adverse impact; ‘Water scarcity’ considers, e.g., water availability in general, groundwater, water quality, demand for water, drought in cities. Impacts on food production were
assessed by excluding non-climatic drivers of production increases; Global assessment for agricultural production is based on the impacts on global aggregated production; ‘Reduced
animal and livestock health and productivity’ considers, e.g., heat stress, diseases, productivity, mortality; ‘Reduced fisheries yields and aquaculture production’ includes marine and
freshwater fisheries/production; ‘Infectious diseases’ include, e.g., water-borne and vector-borne diseases; ‘Heat, malnutrition and other’ considers, e.g., human heat-related morbidity
and mortality, labour productivity, harm from wildfire, nutritional deficiencies; ‘Mental health’ includes impacts from extreme weather events, cumulative events, and vicarious or
anticipatory events; ‘Displacement’ assessments refer to evidence of displacement attributable to climate and weather extremes; ‘Inland flooding and associated damages’ considers,
e.g., river overflows, heavy rain, glacier outbursts, urban flooding; ‘Flood/storm induced damages in coastal areas’ include damages due to, e.g., cyclones, sea level rise, storm surges.
Damages by key economic sectors are observed impacts related to an attributable mean or extreme climate hazard or directly attributed. Key economic sectors include standard
classifications and sectors of importance to regions (for methodology and detailed references to chapters and cross-chapter papers see SMTS.1 and SMTS.1.2).
12
SPM
Summary for Policymakers
Vulnerability and Exposure of Ecosystems and People
31 Governance: The structures, processes and actions through which private and public actors interact to address societal goals. This includes formal and informal institutions and the associated norms,
rules, laws and procedures for deciding, managing, implementing and monitoring policies and measures at any geographic or political scale, from global to local.
32 Balanced diets feature plant-based foods, such as those based on coarse grains, legumes fruits and vegetables, nuts and seeds, and animal-source foods produced in resilient, sustainable and
low-greenhouse gas emissions systems, as described in SRCCL.
B.2 Vulnerability of ecosystems and people to climate change differs substantially among and within regions (very high
confidence), driven by patterns of intersecting socioeconomic development, unsustainable ocean and land use, inequity,
marginalization, historical and ongoing patterns of inequity such as colonialism, and governance31 (high confidence).
Approximately 3.3 to 3.6 billion people live in contexts that are highly vulnerable to climate change (high confidence).
A high proportion of species is vulnerable to climate change (high confidence). Human and ecosystem vulnerability are
interdependent (high confidence). Current unsustainable development patterns are increasing exposure of ecosystems
and people to climate hazards (high confidence). {2.3, 2.4, 3.5, 4.3, 6.2, 8.2, 8.3, 9.4, 9.7, 10.4, 12.3, 14.5, 15.3, CCP5.2,
CCP6.2, CCP7.3, CCP7.4, CCB GENDER}
B.2.1 Since AR5 there is increasing evidence that degradation and destruction of ecosystems by humans increases the vulnerability of
people (high confidence). Unsustainable land-use and land cover change, unsustainable use of natural resources, deforestation, loss
of biodiversity, pollution, and their interactions, adversely affect the capacities of ecosystems, societies, communities and individuals
to adapt to climate change (high confidence). Loss of ecosystems and their services has cascading and long-term impacts on people
globally, especially for Indigenous Peoples and local communities who are directly dependent on ecosystems, to meet basic needs (high
confidence). {2.3, 2.5, 2.6, 3.5, 3.6, 4.2, 4.3, 4.6, 5.1, 5.4, 5.5, 5.7, 5.8, 7.2, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 9.6, 10.4, 11.3, 12.2, 12.5, 13.8, 14.4,
14.5, 15.3, CCP1.2, CCP1.3, CCP2.2, CCP3, CCP4.3, CCP5.2, CCP6.2, CCP7.2, CCP7.3, CCP7.4, CCB ILLNESS, CCB MOVING PLATE, CCB
SLR}
B.2.2 Non-climatic human-induced factors exacerbate current ecosystem vulnerability to climate change (very high confidence). Globally,
and even within protected areas, unsustainable use of natural resources, habitat fragmentation, and ecosystem damage by pollutants
increase ecosystem vulnerability to climate change (high confidence). Globally, less than 15% of the land, 21% of the freshwater and
8% of the ocean are protected areas. In most protected areas, there is insufficient stewardship to contribute to reducing damage from,
or increasing resilience to, climate change (high confidence). {2.4, 2.5, 2.6, 3.4, 3.6, 4.2, 4.3, 5.8, 9.6, 11.3, 12.3, 13.3, 13.4, 14.5, 15.3,
CCP1.2, Figure CCP1.15, CCP2.1, CCP2.2, CCP4.2, CCP5.2, CCP6.2, CCP7.2, CCP7.3, CCB NATURAL}
B.2.3 Future vulnerability of ecosystems to climate change will be strongly influenced by the past, present and future development of human
society, including from overall unsustainable consumption and production, and increasing demographic pressures, as well as persistent
unsustainable use and management of land, ocean, and water (high confidence). Projected climate change, combined with non-climatic
drivers, will cause loss and degradation of much of the world’s forests (high confidence), coral reefs and low-lying coastal wetlands
(very high confidence). While agricultural development contributes to food security, unsustainable agricultural expansion, driven in part
by unbalanced diets32, increases ecosystem and human vulnerability and leads to competition for land and/or water resources (high
confidence). {2.2, 2.3, 2.4, 2.6, 3.4, 3.5, 3.6, 4.3, 4.5, 5.6, 5.12, 5.13, 7.2, 12.3, 13.3, 13.4, 13.10, 14.5, CCP1.2, CCP2.2, CCP5.2, CCP6.2,
CCP7.2, CCP7.3, CCB HEALTH, CCB NATURAL}
B.2.4 Regions and people with considerable development constraints have high vulnerability to climatic hazards (high confidence). Global
hotspots of high human vulnerability are found particularly in West-, Central- and East Africa, South Asia, Central and South America,
Small Island Developing States and the Arctic (high confidence). Vulnerability is higher in locations with poverty, governance challenges
and limited access to basic services and resources, violent conflict and high levels of climate-sensitive livelihoods (e.g., smallholder
farmers, pastoralists, fishing communities) (high confidence). Between 2010–2020, human mortality from floods, droughts and storms
was 15 times higher in highly vulnerable regions, compared to regions with very low vulnerability (high confidence). Vulnerability
at different spatial levels is exacerbated by inequity and marginalization linked to gender, ethnicity, low income or combinations
thereof (high confidence), especially for many Indigenous Peoples and local communities (high confidence). Present development
challenges causing high vulnerability are influenced by historical and ongoing patterns of inequity such as colonialism, especially for
many Indigenous Peoples and local communities (high confidence). {4.2, 5.12, 6.2, 6.4, 7.1, 7.2, Box 7.1, 8.2, 8.3, Box 8.4, Figure 8.6,
Box 9.1, 9.4, 9.7, 9.9, 10.3, 10.4, 10.6, 12.3, 12.5, Box 13.2, 14.4, 15.3, 15.6, 16.2, CCP6.2, CCP7.4}
B.2.5 Future human vulnerability will continue to concentrate where the capacities of local, municipal and national governments,
communities and the private sector are least able to provide infrastructures and basic services (high confidence). Under the global
trend of urbanization, human vulnerability will also concentrate in informal settlements and rapidly growing smaller settlements (high
13
SPM
Summary for Policymakers
confidence). In rural areas vulnerability will be heightened by compounding processes including high emigration, reduced habitability and
high reliance on climate-sensitive livelihoods (high confidence). Key infrastructure systems including sanitation, water, health, transport,
communications and energy will be increasingly vulnerable if design standards do not account for changing climate conditions (high
confidence). Vulnerability will also rapidly rise in low-lying Small Island Developing States and atolls in the context of sea level rise and
in some mountain regions, already characterised by high vulnerability due to high dependence on climate-sensitive livelihoods, rising
population displacement, the accelerating loss of ecosystem services and limited adaptive capacities (high confidence). Future exposure
to climatic hazards is also increasing globally due to socioeconomic development trends including migration, growing inequality and
urbanization (high confidence). {4.5, 5.5, 6.2, 7.2, 8.3, 9.9, 9.11, 10.3, 10.4, 12.3, 12.5, 13.6, 14.5, 15.3, 15.4, 16.5, CCP2.3, CCP4.3,
CCP5.2, CCP5.3, CCP5.4, CCP6.2, CCB MIGRATE}
Risks in the near term (2021–2040)
B.3 Global warming, reaching 1.5°C in the near-term, would cause unavoidable increases in multiple climate hazards and
present multiple risks to ecosystems and humans (very high confidence). The level of risk will depend on concurrent nearterm
trends in vulnerability, exposure, level of socioeconomic development and adaptation (high confidence). Near-term
actions that limit global warming to close to 1.5°C would substantially reduce projected losses and damages related to
climate change in human systems and ecosystems, compared to higher warming levels, but cannot eliminate them all
(very high confidence). (Figure SPM.3, Box SPM.1) {16.4, 16.5, 16.6, CCP1.2, CCP5.3, CCB SLR, WGI AR6 SPM B1.3, WGI AR6
Table SPM.1}
B.3.1 Near-term warming and increased frequency, severity and duration of extreme events will place many terrestrial, freshwater, coastal
and marine ecosystems at high or very high risks of biodiversity loss (medium to very high confidence, depending on ecosystem).
Near-term risks for biodiversity loss are moderate to high in forest ecosystems (medium confidence), kelp and seagrass ecosystems
(high to very high confidence), and high to very high in Arctic sea-ice and terrestrial ecosystems (high confidence) and warm-water
coral reefs (very high confidence). Continued and accelerating sea level rise will encroach on coastal settlements and infrastructure
(high confidence) and commit low-lying coastal ecosystems to submergence and loss (medium confidence). If trends in urbanisation in
exposed areas continue, this will exacerbate the impacts, with more challenges where energy, water and other services are constrained
(medium confidence). The number of people at risk from climate change and associated loss of biodiversity will progressively increase
(medium confidence). Violent conflict and, separately, migration patterns, in the near-term will be driven by socioeconomic conditions
and governance more than by climate change (medium confidence). (Figure SPM.3) {2.5, 3.4, 4.6, 6.2, 7.3, 8.7, 9.2, 9.9, 11.6, 12.5, 13.6,
13.10, 14.6, 15.3, 16.5, 16.6, CCP1.2, CCP2.1, CCP2.2, CCP5.3, CCP6.2, CCP6.3, CCB MIGRATE, CCB SLR}
B.3.2 In the near term, climate-associated risks to natural and human systems depend more strongly on changes in their vulnerability and
exposure than on differences in climate hazards between emissions scenarios (high confidence). Regional differences exist, and risks
are highest where species and people exist close to their upper thermal limits, along coastlines, in close association with ice or seasonal
rivers (high confidence). Risks are also high where multiple non-climate drivers persist or where vulnerability is otherwise elevated
(high confidence). Many of these risks are unavoidable in the near-term, irrespective of emissions scenario (high confidence). Several
risks can be moderated with adaptation (high confidence). (Figure SPM.3, Section C) {2.5, 3.3, 3.4, 4.5, 6.2, 7.1, 7.3, 8.2, 11.6, 12.4,
13.6, 13.7, 13.10, 14.5, 16.4, 16.5, CCP2.2, CCP4.3, CCP5.3, CCB SLR, WGI AR6 Table SPM.1}
B.3.3 Levels of risk for all Reasons for Concern (RFC) are assessed to become high to very high at lower global warming levels than in
AR5 (high confidence). Between 1.2°C and 4.5°C global warming level very high risks emerge in all five RFCs compared to just two
RFCs in AR5 (high confidence). Two of these transitions from high to very high risk are associated with near-term warming: risks to
unique and threatened systems at a median value of 1.5 [1.2 to 2.0] °C (high confidence) and risks associated with extreme weather
events at a median value of 2.0 [1.8 to 2.5] °C (medium confidence). Some key risks contributing to the RFCs are projected to lead to
widespread, pervasive, and potentially irreversible impacts at global warming levels of 1.5–2°C if exposure and vulnerability are high
and adaptation is low (medium confidence). Near-term actions that limit global warming to close to 1.5°C would substantially reduce
projected losses and damages related to climate change in human systems and ecosystems, compared to higher warming levels, but
cannot eliminate them all (very high confidence). (Figure SPM.3b) {16.5, 16.6, CCB SLR}
14
SPM
Summary for Policymakers
Mid to Long-term Risks (2041–2100)
33 Numbers of species assessed are in the tens of thousands globally.
34 The term ‘very high risks of extinction’ is used here consistently with the IUCN categories and criteria and equates with ‘critically endangered’.
B.4 Beyond 2040 and depending on the level of global warming, climate change will lead to numerous risks to natural and
human systems (high confidence). For 127 identified key risks, assessed mid- and long-term impacts are up to multiple
times higher than currently observed (high confidence). The magnitude and rate of climate change and associated risks
depend strongly on near-term mitigation and adaptation actions, and projected adverse impacts and related losses and
damages escalate with every increment of global warming (very high confidence). (Figure SPM.3) {2.5, 3.4, 4.4, 5.2, 6.2,
7.3, 8.4, 9.2, 10.2, 11.6, 12.4, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7, 13.8, 14.6, 15.3, 16.5, 16.6, CCP1.2, CCP2.2, CCP3.3, CCP4.3,
CCP5.3, CCP6.3, CCP7.3}
B.4.1 Biodiversity loss and degradation, damages to and transformation of ecosystems are already key risks for every region due to past
global warming and will continue to escalate with every increment of global warming (very high confidence). In terrestrial ecosystems,
3 to 14% of species assessed33 will likely face very high risk of extinction34 at global warming levels of 1.5°C, increasing up to 3 to
18% at 2°C, 3 to 29% at 3°C, 3 to 39% at 4°C, and 3 to 48% at 5°C. In ocean and coastal ecosystems, risk of biodiversity loss ranges
between moderate and very high by 1.5°C global warming level and is moderate to very high by 2°C but with more ecosystems at high
and very high risk (high confidence), and increases to high to very high across most ocean and coastal ecosystems by 3°C (medium
to high confidence, depending on ecosystem). Very high extinction risk for endemic species in biodiversity hotspots is projected to at
least double from 2% between 1.5°C and 2°C global warming levels and to increase at least tenfold if warming rises from 1.5°C to
3°C (medium confidence). (Figure SPM.3c, d, f) {2.4, 2.5, 3.4, 3.5,12.3, 12.5, Table 12.6, 13.4, 13.10, 16.4, 16.6, CCP1.2, Figure CCP1.6,
Figure CCP1.7, CCP5.3, CCP6.3, CCB PALEO}
B.4.2 Risks in physical water availability and water-related hazards will continue to increase by the mid- to long-term in all assessed regions,
with greater risk at higher global warming levels (high confidence). At approximately 2°C global warming, snowmelt water availability
for irrigation is projected to decline in some snowmelt dependent river basins by up to 20%, and global glacier mass loss of 18 ± 13%
is projected to diminish water availability for agriculture, hydropower, and human settlements in the mid- to long-term, with these
changes projected to double with 4°C global warming (medium confidence). In Small Islands, groundwater availability is threatened by
climate change (high confidence). Changes to streamflow magnitude, timing and associated extremes are projected to adversely impact
freshwater ecosystems in many watersheds by the mid- to long-term across all assessed scenarios (medium confidence). Projected
increases in direct flood damages are higher by 1.4 to 2 times at 2°C and 2.5 to 3.9 times at 3°C compared to 1.5°C global warming
without adaptation (medium confidence). At global warming of 4°C, approximately 10% of the global land area is projected to face
increases in both extreme high and low river flows in the same location, with implications for planning for all water use sectors (medium
confidence). Challenges for water management will be exacerbated in the near, mid and long term, depending on the magnitude, rate
and regional details of future climate change and will be particularly challenging for regions with constrained resources for water
management (high confidence). {2.3, 4.4, 4.5, Box 4.2, Figure 4.20, 15.3, CCP5.3, CCB DISASTER, SROCC 2.3}
B.4.3 Climate change will increasingly put pressure on food production and access, especially in vulnerable regions, undermining food security
and nutrition (high confidence). Increases in frequency, intensity and severity of droughts, floods and heatwaves, and continued sea
level rise will increase risks to food security (high confidence) in vulnerable regions from moderate to high between 1.5°C and 2°C
global warming level, with no or low levels of adaptation (medium confidence). At 2°C or higher global warming level in the mid-term,
food security risks due to climate change will be more severe, leading to malnutrition and micro-nutrient deficiencies, concentrated
in Sub-Saharan Africa, South Asia, Central and South America and Small Islands (high confidence). Global warming will progressively
weaken soil health and ecosystem services such as pollination, increase pressure from pests and diseases, and reduce marine animal
biomass, undermining food productivity in many regions on land and in the ocean (medium confidence). At 3°C or higher global warming
level in the long term, areas exposed to climate-related hazards will expand substantially compared with 2°C or lower global warming
level (high confidence), exacerbating regional disparity in food security risks (high confidence). (Figure SPM.3) {1.1, 3.3, 4.5, 5.2, 5.4, 5.5,
5.8, 5.9, 5.12, 7.3, 8.3, 9.11, 13.5, 15.3, 16.5, 16.6, CCB MOVING PLATE, CCB SLR}
15
SPM
Summary for Policymakers
B.4.4 Climate change and related extreme events will significantly increase ill health and premature deaths from the near- to long-term (high
confidence). Globally, population exposure to heatwaves will continue to increase with additional warming, with strong geographical
differences in heat-related mortality without additional adaptation (very high confidence). Climate-sensitive food-borne, water-borne,
and vector-borne disease risks are projected to increase under all levels of warming without additional adaptation (high confidence). In
particular, dengue risk will increase with longer seasons and a wider geographic distribution in Asia, Europe, Central and South America
and sub-Saharan Africa, potentially putting additional billions of people at risk by the end of the century (high confidence). Mental health
challenges, including anxiety and stress, are expected to increase under further global warming in all assessed regions, particularly for
children, adolescents, elderly, and those with underlying health conditions (very high confidence). {4.5, 5.12, Box 5.10, 7.3, Figure 7.9,
8.4, 9.10, Figure 9.32, Figure 9.35, 10.4, Figure 10.11, 11.3, 12.3, Figure 12.5, Figure 12.6, 13.7, Figure 13.23, Figure 13.24, 14.5, 15.3,
CCP6.2}
B.4.5 Climate change risks to cities, settlements and key infrastructure will rise rapidly in the mid- and long-term with further global
warming, especially in places already exposed to high temperatures, along coastlines, or with high vulnerabilities (high confidence).
Globally, population change in low-lying cities and settlements will lead to approximately a billion people projected to be at risk
from coastal-specific climate hazards in the mid-term under all scenarios, including in Small Islands (high confidence). The population
potentially exposed to a 100-year coastal flood is projected to increase by about 20% if global mean sea level rises by 0.15 m relative
to 2020 levels; this exposed population doubles at a 0.75 m rise in mean sea level and triples at 1.4 m without population change
and additional adaptation (medium confidence). Sea level rise poses an existential threat for some Small Islands and some low-lying
coasts (medium confidence). By 2100 the value of global assets within the future 1-in-100 year coastal floodplains is projected to
be between US$7.9 and US$12.7 trillion (2011 value) under RCP4.5, rising to between US$8.8 and US$14.2 trillion under RCP8.5
(medium confidence). Costs for maintenance and reconstruction of urban infrastructure, including building, transportation, and energy
will increase with global warming level (medium confidence), the associated functional disruptions are projected to be substantial
particularly for cities, settlements and infrastructure located on permafrost in cold regions and on coasts (high confidence). {6.2, 9.9,
10.4, 13.6, 13.10, 15.3, 16.5, CCP2.1, CCP2.2, CCP5.3, CCP6.2, CCB SLR, SROCC 2.3, SROCC CCB9}
B.4.6 Projected estimates of global aggregate net economic damages generally increase non-linearly with global warming levels (high
confidence).35 The wide range of global estimates, and the lack of comparability between methodologies, does not allow for identification
of a robust range of estimates (high confidence). The existence of higher estimates than assessed in AR5 indicates that global aggregate
economic impacts could be higher than previous estimates (low confidence).36 Significant regional variation in aggregate economic
damages from climate change is projected (high confidence) with estimated economic damages per capita for developing countries
often higher as a fraction of income (high confidence). Economic damages, including both those represented and those not represented
in economic markets, are projected to be lower at 1.5°C than at 3°C or higher global warming levels (high confidence). {4.4, 9.11, 11.5,
13.10, Box 14.6, 16.5, CWGB ECONOMIC}
B.4.7 In the mid- to long-term, displacement will increase with intensification of heavy precipitation and associated flooding, tropical cyclones,
drought and, increasingly, sea level rise (high confidence). At progressive levels of warming, involuntary migration from regions with
high exposure and low adaptive capacity would occur (medium confidence). Compared to other socioeconomic factors the influence of
climate on conflict is assessed as relatively weak (high confidence). Along long-term socioeconomic pathways that reduce non-climatic
drivers, risk of violent conflict would decline (medium confidence). At higher global warming levels, impacts of weather and climate
extremes, particularly drought, by increasing vulnerability will increasingly affect violent intrastate conflict (medium confidence). {TS
B.7.4, 7.3, 16.5, CCB MIGRATE }
35 The assessment found estimated rates of increase in projected global economic damages that were both greater than linear and less than linear as global warming level increases. There is evidence
that some regions could benefit from low levels of warming (high confidence). {CWGB ECONOMIC}
36 Low confidence assigned due to the assessed lack of comparability and robustness of global aggregate economic damage estimates. {CWGB ECONOMIC}
16
SPM
Summary for Policymakers
Global and regional risks for increasing levels of global warming
(a) Global surface temperature change
Increase relative to the period 1850–1900
(b) Reasons for Concern (RFC)
Impact and risk assessments assuming low to no adaptation
2
3
4
1.5
1
0
1950 2000 2050 2100
Projections for different scenarios
°C
SSP1-1.9
SSP1-2.6 (shade representing very likely range)
SSP2-4.5
SSP3-7.0 (shade representing very likely range)
SSP5-8.5
RFC4
Global
aggregate
impacts
RFC1
Unique and
threatened
systems
RFC2
Extreme
weather
events
RFC3
Distribution
of impacts
RFC5
Large scale
singular
events
••• •••• ••••
•• ••• ••••
•• •• •••
• •• •••
•• •• ••
5
Confidence level
assigned to
transition
range
Risk/impact
Low Very high
Very high
High
Moderate
Undetectable
•
•••
••
••••
Historical average
temperature increase
in 2011–2020 was
1.09°C (dashed line)
range 0.95–1.20°C
Transition range
0
2
3
4
1.5
1
•••
•••
•• ••
• •• ••
•• ••
•• •• •••
•• •• •••
Warm water
corals
(d) Impacts and risks
to ocean ecosystems
Kelp
forests
Seagrass
meadows
Epipelagic Salt
marshes
Rocky
shores
Structure
change
Biodiversity
loss
Carbon
loss
Wildfire
increase
Tree
mortality
(c) Impacts and risks to terrestrial
and freshwater ecosystems
•••
••••
••••
••• ••• •••
••• ••• ••••
•• •• •••
•• •• •••
• •• ••
Global surface temperature change (°C)
* Mortality projections include demographic trends but do not include future efforts to improve air quality that reduce ozone concentrations.
0
2
3
4
1.5
1
(e) Climate sensitive health outcomes under three adaptation scenarios
Global surface temperature change (°C)
Limited
adaptation
• ••• ••••
Limited
adaptation
•• ••• ••••
Limited
adaptation
• •• ••••
Limited
adaptation
•• ••• ••••
Heat-related morbidity
and mortality
Dengue and other diseases carried
Ozone-related mortality * Malaria by species of Aedes mosquitoes Scenario narratives
Limited adaptation:
Failure to proactively adapt;
low investment in health
systems
Incomplete adaptation:
Incomplete adaptation
planning; moderate
investment in health systems
Proactive adaptation:
Proactive adaptive
management; higher
Proactive investment in health systems
adaptation
••••
Proactive
adaptation
••••
Proactive
adaptation
••••
Incomplete
adaptation
••• ••••
Incomplete
adaptation
••• ••••
Incomplete
adaptation
•• ••••
Incomplete
adaptation
••• ••••
Proactive
adaptation
••••
5°C 5°C
•• □
I
' •
I I
I I
I I I IJLL
I I I
''
I I I ] L1LUI'
17
SPM
Summary for Policymakers
(f) Examples of regional key risks
4
0
2
3
1.5
1
Global surface temperature change (°C)
Sea-ice
ecosystems
from sea-ice
change in
the Arctic
•••••• ••
Changes in
fisheries catch
for Pollock
and
Pacific Cod
in the Arctic
•• •• •••
Costs
and losses
for key
infrastructure
in the Arctic
•• • •
Changes
in krill
fisheries
in the
Antarctic
••• •• ••
Sea-ice
dependent
ecosystems
in the
Antarctic
•• •• ••
0
2
3
4
1.5
1
Global surface temperature change (°C)
Cascading
impacts on
cities and
settlements
in Australasia
•••••• ••
Loss and
degradation of
coral reefs in
Australia
••••••••••
Reduced
viability of
tourismrelated
activities in
North
America
••• ••• •
Costs and
damages
related to
maintenance and
reconstruction of
transportation
infrastructure in
North America
••• •• •
Lyme
disease in
North
America
under
incomplete
adaptation
scenario
•••• •••
0
2
3
4
1.5
1
Global surface temperature change (°C)
Delayed
impacts of
sea level
rise in the
Mediterranean
• •• •••
Food
production
from crops,
fisheries and
livestock
in Africa
••• •• •••
Biodiversity
and
ecosystems
in Africa
••• ••• •••
Mortality and
morbidity
from heat and
infectious
disease
in Africa
•• ••• •••
0
2
3
4
1.5
1
Global surface temperature change (°C)
Heat stress,
mortality
and
morbidity
to people
in Europe
••• ••• ••
Coastal
flooding to
people
and
infrastructures
in Europe
•• •• ••
Water scarcity
to people in
southeastern
Europe
••• ••• ••
Water quality
and
availability
in the
Mediterranean
••• ••• •••
Health and
wellbeing
in the
Mediterranean •• ••• ••
Absence of risk diagrams does not imply absence of risks within a
region. The development of synthetic diagrams for Small Islands, Asia and Central and
South America was limited due to the paucity of adequately downscaled climate projections,
with uncertainty in the direction of change, the diversity of climatologies and socioeconomic
contexts across countries within a region, and the resulting few numbers of impact and risk
projections for different warming levels.
The risks listed are of at least medium confidence level:
Europe - Risks to people, economies and infrastructures due to coastal and inland flooding
- Stress and mortality to people due to increasing temperatures and heat extremes
- Marine and terrestrial ecosystems disruptions
- Water scarcity to multiple interconnected sectors
- Losses in crop production, due to compound heat and dry conditions, and extreme
weather
Small
Islands
- Loss of terrestrial, marine and coastal biodiversity and ecosystem services
- Loss of lives and assets, risk to food security and economic disruption due to
destruction of settlements and infrastructure
- Economic decline and livelihood failure of fisheries, agriculture, tourism and from
biodiversity loss from traditional agroecosystems
- Reduced habitability of reef and non-reef islands leading to increased displacement
- Risk to water security in almost every small island
Africa - Species extinction and reduction or irreversible loss of ecosystems and their
services, including freshwater, land and ocean ecosystems
- Risk to food security, risk of malnutrition (micronutrient deficiency), and loss of
livelihood due to reduced food production from crops, livestock and fisheries
- Risks to marine ecosystem health and to livelihoods in coastal communities
- Increased human mortality and morbidity due to increased heat and infectious
diseases (including vector-borne and diarrhoeal diseases)
- Reduced economic output and growth, and increased inequality and poverty rates
- Increased risk to water and energy security due to drought and heat
Australasia
- Degradation of tropical shallow coral reefs and associated biodiversity and
ecosystem service values
- Loss of human and natural systems in low-lying coastal areas due to sea level rise
- Impact on livelihoods and incomes due to decline in agricultural production
- Increase in heat-related mortality and morbidity for people and wildlife
- Loss of alpine biodiversity in Australia due to less snow
Asia - Urban infrastructure damage and impacts on human well-being and health due
to flooding, especially in coastal cities and settlements
- Biodiversity loss and habitat shifts as well as associated disruptions in
dependent human systems across freshwater, land, and ocean ecosystems
- More frequent, extensive coral bleaching and subsequent coral mortality
induced by ocean warming and acidification, sea level rise, marine heat waves
and resource extraction
- Decline in coastal fishery resources due to sea level rise, decrease in
precipitation in some parts and increase in temperature
- Risk to food and water security due to increased temperature extremes, rainfall
variability and drought
Central
and
South
America
- Risk to water security
- Severe health effects due to increasing epidemics, in particular vector-borne
diseases
- Coral reef ecosystems degradation due to coral bleaching
- Risk to food security due to frequent/extreme droughts
- Damages to life and infrastructure due to floods, landslides, sea level rise, storm
surges and coastal erosion
North
America
- Climate-sensitive mental health outcomes, human mortality and morbidity due
to increasing average temperature, weather and climate extremes, and
compound climate hazards
- Risk of degradation of marine, coastal and terrestrial ecosystems, including loss
of biodiversity, function, and protective services
- Risk to freshwater resources with consequences for ecosystems, reduced surface
water availability for irrigated agriculture, other human uses, and degraded
water quality
- Risk to food and nutritional security through changes in agriculture, livestock,
hunting, fisheries, and aquaculture productivity and access
- Risks to well-being, livelihoods and economic activities from cascading and
compounding climate hazards, including risks to coastal cities, settlements and
infrastructure from sea level rise
Figure SPM.3 | Synthetic diagrams of global and sectoral assessments and examples of regional key risks. Diagrams show the change in the levels of impacts and
risks assessed for global warming of 0–5°C global surface temperature change relative to pre-industrial period (1850–1900) over the range.
-I ' I ] LIL
I I I I I
I I I II II
. I
l I
I
I
I I ! I
II
18
SPM
Summary for Policymakers
Complex, Compound and Cascading Risks
B.5 Climate change impacts and risks are becoming increasingly complex and more difficult to manage. Multiple climate
hazards will occur simultaneously, and multiple climatic and non-climatic risks will interact, resulting in compounding
overall risk and risks cascading across sectors and regions. Some responses to climate change result in new impacts and
risks. (high confidence) {1.3, 2.4, Box 2.2, Box 9.5, 11.5, 13.5, 14.6, Box 15.1, CCP1.2, CCP2.2, CCB COVID, CCB DISASTER,
CCB INTEREG, CCB SRM, }
B.5.1 Concurrent and repeated climate hazards occur in all regions, increasing impacts and risks to health, ecosystems, infrastructure, livelihoods
and food (high confidence). Multiple risks interact, generating new sources of vulnerability to climate hazards, and compounding overall
risk (high confidence). Increasing concurrence of heat and drought events are causing crop production losses and tree mortality (high
confidence). Above 1.5°C global warming increasing concurrent climate extremes will increase risk of simultaneous crop losses of maize
in major food-producing regions, with this risk increasing further with higher global warming levels (medium confidence). Future sea
level rise combined with storm surge and heavy rainfall will increase compound flood risks (high confidence). Risks to health and food
production will be made more severe from the interaction of sudden food production losses from heat and drought, exacerbated by
heat-induced labour productivity losses (high confidence). These interacting impacts will increase food prices, reduce household incomes,
and lead to health risks of malnutrition and climate-related mortality with no or low levels of adaptation, especially in tropical regions
(high confidence). Risks to food safety from climate change will further compound the risks to health by increasing food contamination
of crops from mycotoxins and contamination of seafood from harmful algal blooms, mycotoxins, and chemical contaminants (high
confidence). {Figure TS.10c, 5.2, 5.4, 5.8, 5.9, 5.11, 5.12, 7.2, 7.3, 9.8, 9.11, 10.4, 11.3, 11.5, 12.3, 13.5, 14.5, 15.3, Box 15.1, 16.6, CCP1.2,
CCP6.2, , WGI AR6 SPM A.3.1, WGI AR6 SPM A.3.2, WGI AR6 SPM C.2.7}
B.5.2 Adverse impacts from climate hazards and resulting risks are cascading across sectors and regions (high confidence), propagating
impacts along coasts and urban centres (medium confidence) and in mountain regions (high confidence). These hazards and cascading
risks also trigger tipping points in sensitive ecosystems and in significantly and rapidly changing social-ecological systems impacted
by ice melt, permafrost thaw and changing hydrology in polar regions (high confidence). Wildfires, in many regions, have affected
ecosystems and species, people and their built assets, economic activity, and health (medium to high confidence). In cities and
(a) Global surface temperature changes in °C relative to 1850–1900. These changes were obtained by combining CMIP6 model simulations with observational constraints based
on past simulated warming, as well as an updated assessment of equilibrium climate sensitivity (Box SPM.1). Changes relative to 1850–1900 based on 20-year averaging periods
are calculated by adding 0.85°C (the observed global surface temperature increase from 1850–1900 to 1995–2014) to simulated changes relative to 1995–2014. Very likely ranges
are shown for SSP1-2.6 and SSP3-7.0 (WGI AR6 Figure SPM.8). Assessments were carried out at the global scale for (b), (c), (d) and (e).
(b) The Reasons for Concern (RFC) framework communicates scientific understanding about accrual of risk for five broad categories. Diagrams are shown for each RFC, assuming
low to no adaptation (i.e., adaptation is fragmented, localized and comprises incremental adjustments to existing practices). However, the transition to a very high risk level has an
emphasis on irreversibility and adaptation limits. Undetectable risk level (white) indicates no associated impacts are detectable and attributable to climate change; moderate risk
(yellow) indicates associated impacts are both detectable and attributable to climate change with at least medium confidence, also accounting for the other specific criteria for key
risks; high risk (red) indicates severe and widespread impacts that are judged to be high on one or more criteria for assessing key risks; and very high risk level (purple) indicates
very high risk of severe impacts and the presence of significant irreversibility or the persistence of climate-related hazards, combined with limited ability to adapt due to the nature
of the hazard or impacts/risks. The horizontal line denotes the present global warming of 1.09°C which is used to separate the observed, past impacts below the line from the future
projected risks above it. RFC1: Unique and threatened systems: ecological and human systems that have restricted geographic ranges constrained by climate-related conditions and
have high endemism or other distinctive properties. Examples include coral reefs, the Arctic and its Indigenous Peoples, mountain glaciers and biodiversity hotspots. RFC2: Extreme
weather events: risks/impacts to human health, livelihoods, assets and ecosystems from extreme weather events such as heatwaves, heavy rain, drought and associated wildfires,
and coastal flooding. RFC3: Distribution of impacts: risks/impacts that disproportionately affect particular groups due to uneven distribution of physical climate change hazards,
exposure or vulnerability. RFC4: Global aggregate impacts: impacts to socio-ecological systems that can be aggregated globally into a single metric, such as monetary damages, lives
affected, species lost or ecosystem degradation at a global scale. RFC5: Large-scale singular events: relatively large, abrupt and sometimes irreversible changes in systems caused
by global warming, such as ice sheet disintegration or thermohaline circulation slowing. Assessment methods are described in SM16.6 and are identical to AR5, but are enhanced
by a structured approach to improve robustness and facilitate comparison between AR5 and AR6.
Risks for (c) terrestrial and freshwater ecosystems and (d) ocean ecosystems. For c) and d), diagrams shown for each risk assume low to no adaptation. The transition to a very high
risk level has an emphasis on irreversibility and adaptation limits.
(e) Climate-sensitive human health outcomes under three scenarios of adaptation effectiveness. The assessed projections were based on a range of scenarios, including SRES,
CMIP5, and ISIMIP, and, in some cases, demographic trends. The diagrams are truncated at the nearest whole ºC within the range of temperature change in 2100 under three SSP
scenarios in panel (a).
(f) Examples of regional key risks. Risks identified are of at least medium confidence level. Key risks are identified based on the magnitude of adverse consequences (pervasiveness
of the consequences, degree of change, irreversibility of consequences, potential for impact thresholds or tipping points, potential for cascading effects beyond system boundaries);
likelihood of adverse consequences; temporal characteristics of the risk; and ability to respond to the risk, e.g., by adaptation. The full set of 127 assessed global and regional key
risks is given in SM16.7. Diagrams are provided for some risks. The development of synthetic diagrams for Small Islands, Asia and Central and South America were limited by the
availability of adequately downscaled climate projections, with uncertainty in the direction of change, the diversity of climatologies and socioeconomic contexts across countries
within a region, and the resulting low number of impact and risk projections for different warming levels. Absence of risks diagrams does not imply absence of risks within a region.
(Box SPM.1) {Figure TS.4, Figure 2.11, Figure SM3.1, Figure 7.9, Figure 9.6, Figure 11.6, Figure 13.28, 16.5, 16.6, Figure 16.15, SM16.3, SM16.4, SM16.5, SM16.6 (methodologies),
SM16.7, Figure CCP4.8, Figure CCP4.10, Figure CCP6.5, WGI AR6 2, WGI AR6 SPM A.1.2, WGI AR6 Figure SPM.8}
19
SPM
Summary for Policymakers
settlements, climate impacts to key infrastructure are leading to losses and damages across water and food systems, and affect
economic activity, with impacts extending beyond the area directly impacted by the climate hazard (high confidence). In Amazonia,
and in some mountain regions, cascading impacts from climatic (e.g., heat) and non-climatic stressors (e.g., land use change) will result
in irreversible and severe losses of ecosystem services and biodiversity at 2°C global warming level and beyond (medium confidence).
Unavoidable sea level rise will bring cascading and compounding impacts resulting in losses of coastal ecosystems and ecosystem
services, groundwater salinisation, flooding and damages to coastal infrastructure that cascade into risks to livelihoods, settlements,
health, well-being, food and water security, and cultural values in the near to long-term (high confidence). (Figure SPM.3) {Figure TS.10,
2.5, 3.4, 3.5, Box 7.3, Box 8.7, Box 9.4, 11.5, Box 11.1, 12.3, 13.9, 14.6, 15.3, 16.5, 16.6, CCP1.2, CCP2.2, CCP5.2, CCP5.3, CCP6.2,
CCP6.3, Box CCP6.1, Box CCP6.2, CCB EXTREMES, WGI AR6 Figure SPM.8d}
B.5.3 Weather and climate extremes are causing economic and societal impacts across national boundaries through supply-chains, markets,
and natural resource flows, with increasing transboundary risks projected across the water, energy and food sectors (high confidence).
Supply chains that rely on specialized commodities and key infrastructure can be disrupted by weather and climate extreme events.
Climate change causes the redistribution of marine fish stocks, increasing risk of transboundary management conflicts among fisheries
users, and negatively affecting equitable distribution of food provisioning services as fish stocks shift from lower to higher latitude regions,
thereby increasing the need for climate-informed transboundary management and cooperation (high confidence). Precipitation and water
availability changes increases the risk of planned infrastructure projects, such as hydropower in some regions, having reduced productivity
for food and energy sectors including across countries that share river basins (medium confidence). {Figure TS.10e-f, 3.4, 3.5, 4.5, 5.8, 5.13,
6.2, 9.4, Box 9.5,14.5, Box 14.5, Box 14.6, CCP5.3, CCB DISASTER, CCB EXTREMES, CCB INTEREG, CCB MOVING PLATE}
B.5.4 Risks arise from some responses that are intended to reduce the risks of climate change, including risks from maladaptation and adverse
side effects of some emissions reduction and carbon dioxide removal measures (high confidence). Deployment of afforestation of
naturally unforested land, or poorly implemented bioenergy, with or without carbon capture and storage, can compound climate-related
risks to biodiversity, water and food security, and livelihoods, especially if implemented at large scales, especially in regions with insecure
land tenure (high confidence). {Box 2.2, 4.1, 4.7, 5.13, Table 5.18, Box 9.3, Box 13.2, CCB NATURAL, CWGB BIOECONOMY}
B.5.5 Solar radiation modification approaches, if they were to be implemented, introduce a widespread range of new risks to people and
ecosystems, which are not well understood (high confidence). Solar radiation modification approaches have potential to offset warming
and ameliorate some climate hazards, but substantial residual climate change or overcompensating change would occur at regional
scales and seasonal timescales (high confidence). Large uncertainties and knowledge gaps are associated with the potential of solar
radiation modification approaches to reduce climate change risks. Solar radiation modification would not stop atmospheric CO2
concentrations from increasing or reduce resulting ocean acidification under continued anthropogenic emissions (high confidence).
{CWGB SRM}
Impacts of Temporary Overshoot
37 In this report, overshoot pathways exceed 1.5°C global warming and then return to that level, or below, after several decades.
38 Despite limited evidence specifically on the impacts of a temporary overshoot of 1.5°C, a much broader evidence base from process understanding and the impacts of higher global warming levels
allows a high confidence statement on the irreversibility of some impacts that would be incurred following such an overshoot.
B.6 If global warming transiently exceeds 1.5°C in the coming decades or later (overshoot)37, then many human and natural
systems will face additional severe risks, compared to remaining below 1.5°C (high confidence). Depending on the magnitude
and duration of overshoot, some impacts will cause release of additional greenhouse gases (medium confidence)
and some will be irreversible, even if global warming is reduced (high confidence). (Box SPM.1, Figure SPM.3) {2.5, 3.4,
12.3, 16.6, CCB DEEP, CCB SLR}
B.6.1 While model-based assessments of the impacts of overshoot pathways are limited, observations and current understanding of processes
permit assessment of impacts from overshoot. Additional warming, e.g., above 1.5°C during an overshoot period this century, will
result in irreversible impacts on certain ecosystems with low resilience, such as polar, mountain, and coastal ecosystems, impacted
by ice-sheet, glacier melt, or by accelerating and higher committed sea level rise (high confidence).38 Risks to human systems will
increase, including those to infrastructure, low-lying coastal settlements, some ecosystem-based adaptation measures, and associated
livelihoods (high confidence), cultural and spiritual values (medium confidence). Projected impacts are less severe with shorter duration
and lower levels of overshoot (medium confidence). {2.5, 3.4, 12.3, 13.2, 16.5, 16.6, CCP1.2, CCP2.2, CCP5.3, CCP6.1, CCP6.2, CCB SLR,
WGI AR6 SPM B.5, WGI AR6 SPM C.3, SROCC 2.3, SROCC 5.4}
20
SPM
Summary for Policymakers
B.6.2 Risk of severe impacts increase with every additional increment of global warming during overshoot (high confidence). In high-carbon
ecosystems (currently storing 3,000 to 4,000 GtC)39 such impacts are already observed and are projected to increase with every
additional increment of global warming, such as increased wildfires, mass mortality of trees, drying of peatlands, and thawing of
permafrost, weakening natural land carbon sinks and increasing releases of greenhouse gases (medium confidence). The resulting
contribution to a potential amplification of global warming indicates that a return to a given global warming level or below would be
more challenging (medium confidence). {2.4, 2.5, CCP4.2, WGI AR6 SPM B.4.3, SROCC 5.4}
C: Adaptation Measures and Enabling Conditions
Adaptation, in response to current climate change, is reducing climate risks and vulnerability mostly via adjustment of existing systems. Many
adaptation options exist and are used to help manage projected climate change impacts, but their implementation depends upon the capacity and
effectiveness of governance and decision-making processes. These and other enabling conditions can also support climate resilient development
(Section D).
Current Adaptation and its Benefits
39 At the global scale, terrestrial ecosystems currently remove more carbon from the atmosphere (-3.4 ± 0.9 Gt yr-1) than they emit (+1.6 ± 0.7 Gt yr-1), a net sink of -1.9 ± 1.1 Gt yr-1. However, recent
climate change has shifted some systems in some regions from being net carbon sinks to net carbon sources.
40 Adaptation gaps are defined as the difference between actually implemented adaptation and a societally set goal, determined largely by preferences related to tolerated climate change impacts and
reflecting resource limitations and competing priorities.
C.1 Progress in adaptation planning and implementation has been observed across all sectors and regions, generating multiple
benefits (very high confidence). However, adaptation progress is unevenly distributed with observed adaptation gaps40 (high
confidence). Many initiatives prioritize immediate and near-term climate risk reduction which reduces the opportunity for
transformational adaptation (high confidence). {2.6, 5.14, 7.4, 10.4, 12.5, 13.11, 14.7, 16.3, 17.3, CCP5.2, CCP5.4}
C.1.1 Adaptation planning and implementation have continued to increase across all regions (very high confidence). Growing public and
political awareness of climate impacts and risks has resulted in at least 170 countries and many cities including adaptation in their
climate policies and planning processes (high confidence). Decision support tools and climate services are increasingly being used
(very high confidence). Pilot projects and local experiments are being implemented in different sectors (high confidence). Adaptation
can generate multiple additional benefits such as improving agricultural productivity, innovation, health and well-being, food security,
livelihood, and biodiversity conservation as well as reduction of risks and damages (very high confidence). {1.4, 2.6, 3.5, 3.6, 4.7, 4.8,
5.4, 5.6, 5.10, 6.4, 7.4, 8.5, 9.3, 9.6, 10.4, 12.5, 13.11, 15.5, 16.3, 17.2, 17.3, 17.5, CCP5.4, CCB ADAPT, CCB NATURAL}
C.1.2 Despite progress, adaptation gaps exist between current levels of adaptation and levels needed to respond to impacts and reduce
climate risks (high confidence). Most observed adaptation is fragmented, small in scale, incremental, sector-specific, designed to
respond to current impacts or near-term risks, and focused more on planning rather than implementation (high confidence). Observed
adaptation is unequally distributed across regions (high confidence), and gaps are partially driven by widening disparities between the
estimated costs of adaptation and documented finance allocated to adaptation (high confidence). The largest adaptation gaps exist
among lower income population groups (high confidence). At current rates of adaptation planning and implementation the adaptation
gap will continue to grow (high confidence). As adaptation options often have long implementation times, long-term planning and
accelerated implementation, particularly in the next decade, is important to close adaptation gaps, recognising that constraints remain
for some regions (high confidence). {1.1, 1.4, 5.6, 6.3, Figure 6.4, 7.4, 8.3, 10.4, 11.3, 11.7, 13.11, Box 13.1, 15.2, 15.5, 16.3, 16.5,
Box 16.1, Figure 16.4, Figure 16.5, 17.4, 18.2, CCP2.4, CCP5.4, CCB FINANCE, CCB SLR}
21
SPM
Summary for Policymakers
Future Adaptation Options and their Feasibility
41 In this report, feasibility refers to the potential for a mitigation or adaptation option to be implemented. Factors influencing feasibility are context-dependent, temporally dynamic, and may vary between
different groups and actors. Feasibility depends on geophysical, environmental-ecological, technological, economic, socio-cultural and institutional factors that enable or constrain the implementation
of an option. The feasibility of options may change when different options are combined and increase when enabling conditions are strengthened.
42 Effectiveness refers to the extent to which an adaptation option is anticipated or observed to reduce climate-related risk.
43 In this report, the term natural forests describes those which are subject to little or no direct human intervention, whereas the term managed forests describes those where planting or other
management activities take place, including those managed for commodity production.
C.2 There are feasible41 and effective42 adaptation options which can reduce risks to people and nature. The feasibility of
implementing adaptation options in the near-term differs across sectors and regions (very high confidence). The effectiveness
of adaptation to reduce climate risk is documented for specific contexts, sectors and regions (high confidence)
and will decrease with increasing warming (high confidence). Integrated, multi-sectoral solutions that address social inequities,
differentiate responses based on climate risk and cut across systems, increase the feasibility and effectiveness of
adaptation in multiple sectors (high confidence). (Figure SPM.4) {Figure TS.6e, 1.4, 3.6, 4.7, 5.12, 6.3, 7.4, 11.3, 11.7, 13.2,
15.5, 17.6, CCP2.3, CCB FEASIB}
Land, Ocean and Ecosystems Transition
C.2.1 Adaptation to water-related risks and impacts make up the majority of all documented adaptation (high confidence). For inland
flooding, combinations of non-structural measures like early warning systems and structural measures like levees have reduced loss
of lives (medium confidence). Enhancing natural water retention such as by restoring wetlands and rivers, land use planning such
as no build zones or upstream forest management, can further reduce flood risk (medium confidence). On-farm water management,
water storage, soil moisture conservation and irrigation are some of the most common adaptation responses and provide economic,
institutional or ecological benefits and reduce vulnerability (high confidence). Irrigation is effective in reducing drought risk and climate
impacts in many regions and has several livelihood benefits, but needs appropriate management to avoid potential adverse outcomes,
which can include accelerated depletion of groundwater and other water sources and increased soil salinization (medium confidence).
Large scale irrigation can also alter local to regional temperature and precipitation patterns (high confidence), including both alleviating
and exacerbating temperature extremes (medium confidence). The effectiveness of most water-related adaptation options to reduce
projected risks declines with increasing warming (high confidence). {4.1, 4.6, 4.7, Box 4.3, Box 4.6, Box 4.7, Figure 4.22, Figure 4.28,
Figure 4.29, Table 4.9, 9.3, 9.7, 11.3, 12.5, 13.1, 13.2, 16.3, CCP5.4}
C.2.2 Effective adaptation options, together with supportive public policies enhance food availability and stability and reduce climate risk for
food systems while increasing their sustainability (medium confidence). Effective options include cultivar improvements, agroforestry,
community-based adaptation, farm and landscape diversification, and urban agriculture (high confidence). Institutional feasibility,
adaptation limits of crops and cost effectiveness also influence the effectiveness of the adaptation options (limited evidence, medium
agreement). Agroecological principles and practices, ecosystem-based management in fisheries and aquaculture, and other approaches
that work with natural processes support food security, nutrition, health and well-being, livelihoods and biodiversity, sustainability and
ecosystem services (high confidence). These services include pest control, pollination, buffering of temperature extremes, and carbon
sequestration and storage (high confidence). Trade-offs and barriers associated with such approaches include costs of establishment,
access to inputs and viable markets, new knowledge and management (high confidence) and their potential effectiveness varies by
socioeconomic context, ecosystem zone, species combinations and institutional support (medium confidence). Integrated, multi-sectoral
solutions that address social inequities and differentiate responses based on climate risk and local situation will enhance food security
and nutrition (high confidence). Adaptation strategies which reduce food loss and waste or support balanced diets33 (as described in the
IPCC Special Report on Climate Change and Land) contribute to nutrition, health, biodiversity and other environmental benefits (high
confidence). {3.2, 4.7, 4.6, Box 4.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.8, 5.9, 5.10, 5.11, 5.12, 5.13, 5.14, Box 5.10, Box 5.13, 6.3, 7.4, 10.4, 12.5, 13.5, 13.10,
14.5, CCP5.4, CCB FEASIB, CCB HEALTH, CCB MOVING PLATE, CCB NATURAL, CWGB BIOECONOMY}
C.2.3 Adaptation for natural forests43 includes conservation, protection and restoration measures. In managed forests43, adaptation options
include sustainable forest management, diversifying and adjusting tree species compositions to build resilience, and managing
increased risks from pests and diseases and wildfires. Restoring natural forests and drained peatlands and improving sustainability
of managed forests, generally enhances the resilience of carbon stocks and sinks. Cooperation, and inclusive decision making, with
local communities and Indigenous Peoples, as well as recognition of inherent rights of Indigenous Peoples, is integral to successful
forest adaptation in many areas. (high confidence) {2.6, Box 2.2, 5.6, 5.13, Table 5.23, 11.4, 12.5, 13.5, Box 14.1, Box 14.2, CCP7.5,
Box CCP7.1, CCB FEASIB, CCB INDIG, CCB NATURAL}
22
SPM
Summary for Policymakers
Climate responses1
and adaptation options
Climate services, including Early Warning Systems
Resilient power systems
Agroforestry
Energy reliability
Sustainable aquaculture and fisheries
Efficient livestock systems
Biodiversity management and ecosystem connectivity
Integrated coastal zone management
Water use efficiency and water resource management
Improved cropland management
Green infrastructure and ecosystem services
Sustainable land use and urban planning
Improve water use efficiency
Health and health systems adaptation
Livelihood diversification
Disaster risk management
Social safety nets
Risk spreading and sharing
Coastal defence and hardening
Human health
Peace and
human mobility
Living standards and equity
Coastal socioecological
systems
Terrestrial and
ocean ecosystem
services
Food
security
Critical
infrastructure,
networks
and services
Water security
Critical infrastructure,
networks and services
Water
security
Representative
key risks
Crosssectoral
System
transitions
Land and
ocean
ecosystems
Urban and
infrastructure
systems
Energy
systems
Other
cross-cutting
risks
High
Low
Medium
Dimensions of potential feasibility
1 The term response is used
here instead of adaptation
because some responses,
such as retreat, may or may
not be considered to be
adaptation.
2 Including sustainable forest
management, forest
conservation and restoration,
reforestation and
afforestation.
3 Migration, when voluntary,
safe and orderly, allows
reduction of risks to climatic
and non-climatic stressors.
Forest-based adaptation2
Planned relocation and resettlement
Human migration3
Feasibility level and
synergies with mitigation
/ Insufficient evidence
Confidence level
in potential feasibility and
in synergies with mitigation
Medium
High
Low
Sustainable urban water management
Economic
Institutional
Technological
Social
/
Geophysical
not applicable
not applicable
/
Environmental
Potential
feasibility
Synergies
with
mitigation
/
not assessed
Footnotes:
Dimensions of
potential feasibility
(a) Diverse feasible climate responses and adaptation options exist to respond to Representative Key Risks of climate change, with varying synergies with mitigation
Multidimensional feasibility and synergies with mitigation of climate responses and adaptation options relevant in the near-term, at global scale and up to 1.5°C of global warming
Figure SPM.4 | (a) Climate responses and adaptation options, organized by System Transitions and Representative Key Risks (RKRs), are assessed for their multidimensional feasibility at global scale, in the
near term and up to 1.5°C global warming. As literature above 1.5°C is limited, feasibility at higher levels of warming may change, which is currently not possible to assess robustly. Climate responses and adaptation options at global
scale are drawn from a set of options assessed in AR6 that have robust evidence across the feasibility dimensions. This figure shows the six feasibility dimensions (economic, technological, institutional, social, environmental and geophysical)
that are used to calculate the potential feasibility of climate responses and adaptation options, along with their synergies with mitigation. For potential feasibility and feasibility dimensions, the figure shows high, medium, or low feasibility.
Synergies with mitigation are identified as high, medium, and low. Insufficient evidence is denoted by a dash. {CCB FEASIB, Table SMCCB FEASIB.1.1, SR1.5 4.SM.4.3}
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23
SPM
Summary for Policymakers
Footnotes: 1 The term response is used here instead of adaptation because some responses, such as retreat, may or may not be considered to be adaptation. 2 Including sustainable forest management, forest
conservation and restoration, reforestation and afforestation. 3 Migration, when voluntary, safe and orderly, allows reduction of risks to climatic and non-climatic stressors. 4 The Sustainable Development Goals
(SDGs) are integrated and indivisible, and efforts to achieve any goal in isolation may trigger synergies or trade-offs with other SDGs. 5 Relevant in the near-term, at global scale and up to 1.5°C of global warming.
Types of relation
Climate services, including Early Warning Systems
Forest-based adaptation2
Resilient power systems
Agroforestry
Energy reliability
Sustainable aquaculture and fisheries
Efficient livestock systems
Biodiversity management and ecosystem connectivity
Integrated coastal zone management
Water use efficiency and water resource management
Improved cropland management
Green infrastructure and ecosystem services
Sustainable land use and urban planning
Planned relocation and resettlement
Improve water use efficiency
Health and health systems adaptation
Livelihood diversification
Human migration3
Disaster risk management
Social safety nets
Risk spreading and sharing
Coastal defence and hardening
Observed relation with
sectors and groups at risk
Ethnic
groups
Gender
equity
Ecosystems
and their
services
Lowincome
groups
Crosssectoral
System
transitions
Land and
ocean
ecosystems
Urban and
infrastructure
systems
Energy
systems
Relation with
Sustainable Development Goals4, 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
+ + + • • • + + + +
+ • + + + + + + + + + +
+ + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + +
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• • • + • + • • •
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+ + + + + + +
+ + + • + • •
+ + – • • •
1: No Poverty
2: Zero Hunger
3: Good Health and Well-being
4: Quality Education
5: Gender Equality
7: Affordable and Clean Energy
8: Decent Work and Economic Growth
9: Industry, Innovation and Infrastructure
10: Reducing Inequality
11: Sustainable Cities and Communities
12: Responsible Consumption and Production
13: Climate Action
14: Life Below Water
15: Life On Land
16: Peace, Justice, and Strong Institutions
17: Partnerships for the Goals
6: Clean Water and Sanitation
–
–
– –
– –
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
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+
+
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+
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•
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•
•
•
•
•
•
•
/ /
/ /
/
/
/
/
•
not assessed
not assessed
not assessed
not assessed
not assessed
not assessed
+ With benefits
• Not clear or mixed
– With dis-benefits
/ Insufficient evidence
Related
Sustainable Development Goals
Confidence level
in type of relation with
sectors and groups at risk
Medium
High
Low
Climate responses¹
and adaptation options
+
Sustainable urban water management + + + + + +
+
+ / – +
not assessed
(b) Climate responses and adaptation options have benefits for ecosystems, ethnic groups, gender equity, low-income groups and the Sustainable Development Goals
Relations of sectors and groups at risk (as observed) and the SDGs (relevant in the near-term, at global scale and up to 1.5°C of global warming) with climate responses and adaptation options
+ + + +
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24
SPM
Summary for Policymakers
C.2.4 Conservation, protection and restoration of terrestrial, freshwater, coastal and ocean ecosystems, together with targeted management
to adapt to unavoidable impacts of climate change, reduces the vulnerability of biodiversity to climate change (high confidence). The
resilience of species, biological communities and ecosystem processes increases with size of natural area, by restoration of degraded
areas and by reducing non-climatic stressors (high confidence). To be effective, conservation and restoration actions will increasingly
need to be responsive, as appropriate, to ongoing changes at various scales, and plan for future changes in ecosystem structure,
community composition and species’ distributions, especially as 1.5°C global warming is approached and even more so if it is exceeded
(high confidence). Adaptation options, where circumstances allow, include facilitating the movement of species to new ecologically
appropriate locations, particularly through increasing connectivity between conserved or protected areas, targeted intensive
management for vulnerable species and protecting refugial areas where species can survive locally (medium confidence). {2.3, 2,6,
Figure 2.1, Table 2.6, 3.3, 3.6, Box 3.4, 4.6, Box 4.6, Box 11.2, 12.3, 12.5, 13.4, 14.7, CCP5.4, CCB FEASIB}
C.2.5 Effective Ecosystem-based Adaptation44 reduces a range of climate change risks to people, biodiversity and ecosystem services with
multiple co-benefits (high confidence). Ecosystem-based Adaptation is vulnerable to climate change impacts, with effectiveness
declining with increasing global warming (high confidence). Urban greening using trees and other vegetation can provide local cooling
(very high confidence). Natural river systems, wetlands and upstream forest ecosystems reduce flood risk by storing water and slowing
water flow, in most circumstances (high confidence). Coastal wetlands protect against coastal erosion and flooding associated with
storms and sea level rise where sufficient space and adequate habitats are available until rates of sea level rise exceeds natural
adaptive capacity to build sediment (very high confidence). {2.4, 2.5, 2.6, Table 2.7, 3.4, 3.5, 3.6, Figure 3.26, 4.6, Box 4.6, Box 4.7, 5.5,
5.14, Box 5.11, 6.3, 6.4, Figure 6.6, 7.4, 8.5, 8.6, 9.6, 9.8, 9.9, 10.2, 11.3, 12.5, 13.3, 13.4, 13.5, 14.5, Box 14.7, 16.3, 18.3, CCP5.4, CCB
FEASIB.3, CCB HEALTH, CCB MOVING PLATE, CCB NATURAL, CWGB BIOECONOMY}
Urban, Rural and Infrastructure Transition
C.2.6 Considering climate change impacts and risks in the design and planning of urban and rural settlements and infrastructure is critical
for resilience and enhancing human well-being (high confidence). The urgent provision of basic services, infrastructure, livelihood
diversification and employment, strengthening of local and regional food systems and community-based adaptation enhance lives and
livelihoods, particularly of low-income and marginalised groups (high confidence). Inclusive, integrated and long-term planning at local,
municipal, sub-national and national scales, together with effective regulation and monitoring systems and financial and technological
resources and capabilities foster urban and rural system transition (high confidence). Effective partnerships between governments, civil
society, and private sector organizations, across scales provide infrastructure and services in ways that enhance the adaptive capacity
of vulnerable people (medium to high confidence). {5.12, 5.13, 5.14, 6.3, 6.4, Box 6.3, Box 6.6, Table 6.6, 7.4, 12.5, 13.6, 14.5, Box 14.4,
Box 17.4, CCP2.3, CCP2.4, CCP5.4, CCB FEASIB}
C.2.7 An increasing number of adaptation responses exist for urban systems, but their feasibility and effectiveness is constrained by
institutional, financial, and technological access and capacity, and depends on coordinated and contextually appropriate responses
across physical, natural and social infrastructure (high confidence). Globally, more financing is directed at physical infrastructure than
natural and social infrastructure (medium confidence) and there is limited evidence of investment in the informal settlements hosting
the most vulnerable urban residents (medium to high confidence). Ecosystem-based adaptation (e.g., urban agriculture and forestry,
river restoration) has increasingly been applied in urban areas (high confidence). Combined ecosystem-based and structural adaptation
responses are being developed, and there is growing evidence of their potential to reduce adaptation costs and contribute to flood
control, sanitation, water resources management, landslide prevention and coastal protection (medium confidence). {3.6, Box 4.6, 5.12,
6.3, 6.4, Table 6.8, 7.4, 9.7, 9.9, 10.4, Table 10.3, 11.3, 11.7, Box 11.6, 12.5, 13.2, 13.3, 13.6, 14.5, 15.5, 17.2, Box 17.4, CCP2.3, CCP
3.2, CCP5.4, CCB FEASIB, CCB SLR, SROCC SPM}
44 Ecosystem based Adaptation (EbA) is recognised internationally under the Convention on Biological Diversity (CBD14/5). A related concept is Nature-based Solutions (NbS), which includes a broader
range of approaches with safeguards, including those that contribute to adaptation and mitigation. The term ‘Nature-based Solutions’ is widely but not universally used in the scientific literature. The
term is the subject of ongoing debate, with concerns that it may lead to the misunderstanding that NbS on its own can provide a global solution to climate change.
Figure SPM.4 | (b) Climate responses and adaptation options, organized by System Transitions and Representative Key Risks, are assessed at global scale
for their likely ability to reduce risks for ecosystems and social groups at risk, as well as their relation with the 17 Sustainable Development Goals (SDGs).
Climate responses and adaptation options are assessed for observed benefits (+) to ecosystems and their services, ethnic groups, gender equity, and low-income groups, or observed
dis-benefits (-) for these systems and groups. Where there is highly diverging evidence of benefits/ dis-benefits across the scientific literature, e.g., based on differences between
regions, it is shown as not clear or mixed (•). Insufficient evidence is shown by a dash. The relation with the SDGs is assessed as having benefits (+), dis-benefits (-) or not clear or
mixed (•) based on the impacts of the climate response and adaptation option on each SDG. Areas not coloured indicate there is no evidence of a relation or no interaction with the
respective SDG. The climate responses and adaptation options are drawn from two assessments. For comparability of climate responses and adaptation options see Table SM17.5.
{17.2, 17.5, CCB FEASIB}
25
SPM
Summary for Policymakers
C.2.8 Sea level rise poses a distinctive and severe adaptation challenge as it implies dealing with slow onset changes and increased frequency
and magnitude of extreme sea level events which will escalate in the coming decades (high confidence). Such adaptation challenges
would occur much earlier under high rates of sea level rise, in particular if low-likelihood, high impact outcomes associated with
collapsing ice sheets occur (high confidence). Responses to ongoing sea level rise and land subsidence in low-lying coastal cities and
settlements and small islands include protection, accommodation, advance and planned relocation (high confidence)45. These responses
are more effective if combined and/or sequenced, planned well ahead, aligned with sociocultural values and development priorities,
and underpinned by inclusive community engagement processes (high confidence). { 6.2, 10.4, 11.7, Box 11.6, 13.2, 14.5, 15.5, CCP2.3,
CCB SLR, WGI AR6 SPM B.5, WGI AR6 SPM C.3, SROCC SPM C3.2}
C.2.9 Approximately 3.4 billion people globally live in rural areas around the world, and many are highly vulnerable to climate change.
Integrating climate adaptation into social protection programs, including cash transfers and public works programmes, is highly feasible
and increases resilience to climate change, especially when supported by basic services and infrastructure. Social safety nets are
increasingly being reconfigured to build adaptive capacities of the most vulnerable in rural and also urban communities. Social safety
nets that support climate change adaptation have strong co-benefits with development goals such as education, poverty alleviation,
gender inclusion and food security. (high confidence) {5.14, 9.4, 9.10, 9.11, 12.5, 14.5, CCP5.4, CCB FEASIB, CCB GENDER}
Energy System Transition
C.2.10 Within energy system transitions, the most feasible adaptation options support infrastructure resilience, reliable power systems
and efficient water use for existing and new energy generation systems (very high confidence). Energy generation diversification,
including with renewable energy resources and generation that can be decentralised depending on context (e.g., wind, solar, small
scale hydroelectric) and demand side management (e.g., storage, and energy efficiency improvements) can reduce vulnerabilities to
climate change, especially in rural populations (high confidence). Adaptations for hydropower and thermo-electric power generation
are effective in most regions up to 1.5°C to 2°C, with decreasing effectiveness at higher levels of warming (medium confidence).
Climate responsive energy markets, updated design standards on energy assets according to current and projected climate change,
smart-grid technologies, robust transmission systems and improved capacity to respond to supply deficits have high feasibility in the
medium- to long-term, with mitigation co-benefits (very high confidence). {4.6, 4.7, Figure 4.28, Figure 4.29, 10.4, Table 11.8, 13.6,
Figure 13.16, Figure 13.19, 18.3,CCP5.2, CCP5.4, CCB FEASIB, CWGB BIOECONOMY}
Cross-cutting Options
C.2.11 Strengthening the climate resiliency of health systems will protect and promote human health and well-being (high confidence). There
are multiple opportunities for targeted investments and finance to protect against exposure to climate hazards, particularly for those
at highest risk. Heat Health Action Plans that include early warning and response systems are effective adaptation options for extreme
heat (high confidence). Effective adaptation options for water-borne and food-borne diseases include improving access to potable
water, reducing exposure of water and sanitation systems to flooding and extreme weather events, and improved early warning systems
(very high confidence). For vector-borne diseases, effective adaptation options include surveillance, early warning systems, and vaccine
development (very high confidence). Effective adaptation options for reducing mental health risks under climate change include improving
surveillance, access to mental health care, and monitoring of psychosocial impacts from extreme weather events (high confidence). Health
and well-being would benefit from integrated adaptation approaches that mainstream health into food, livelihoods, social protection,
infrastructure, water and sanitation policies requiring collaboration and coordination at all scales of governance (very high confidence).
{5.12, 6.3, 7.4, 9.10, Box 9.7, 11.3, 12.5, 13.7, 14.5, CCB COVID, CCB FEASIB, CCB ILLNESS }
C.2.12 Increasing adaptive capacities minimises the negative impacts of climate-related displacement and involuntary migration for migrants
and sending and receiving areas (high confidence). This improves the degree of choice under which migration decisions are made,
ensuring safe and orderly movements of people within and between countries (high confidence). Some development reduces underlying
vulnerabilities associated with conflict, and adaptation contributes by reducing the impacts of climate change on climate sensitive
drivers of conflict (high confidence). Risks to peace are reduced, for example, by supporting people in climate-sensitive economic
activities (medium confidence) and advancing women’s empowerment (high confidence). {7.4, Box 9.8, Box 10.2, 12.5, CCB FEASIB,
CCB MIGRATE}
45 The term ‘response’ is used here instead of adaptation because some responses, such as retreat, may or may not be considered to be adaptation.
26
SPM
Summary for Policymakers
C.2.13 There are a range of adaptation options, such as disaster risk management, early warning systems, climate services and risk spreading
and sharing that have broad applicability across sectors and provide greater benefits to other adaptation options when combined (high
confidence). For example, climate services that are inclusive of different users and providers can improve agricultural practices, inform
better water use and efficiency, and enable resilient infrastructure planning (high confidence). {2.6, 3.6, 4.7, 5.4, 5.5, 5.6, 5.8, 5.9, 5.12,
5.14, 9.4, 9.8, 10.4, 12.5, 13.11, CCP5.4, CCB FEASIB, CCB MOVING PLATE}
Limits to Adaptation
46 Climate literacy encompasses being aware of climate change, its anthropogenic causes and implications.
C.3 Soft limits to some human adaptation have been reached, but can be overcome by addressing a range of constraints,
primarily financial, governance, institutional and policy constraints (high confidence). Hard limits to adaptation have been
reached in some ecosystems (high confidence). With increasing global warming, losses and damages will increase and
additional human and natural systems will reach adaptation limits (high confidence). {Figure TS.7, 1.4, 2.4, 2.5, 2.6, 3.4, 3.6,
4.7, Figure 4.30, 5.5, Table 8.6, Box 10.7, 11.7, Table 11.16, 12.5, 13.2, 13.5, 13.6, 13.10, 13.11, Figure 13.21, 14.5, 15.6, 16.4,
Figure 16.8, Table 16.3, Table 16.4, CCP1.2, CCP1.3, CCP2.3, CCP3.3, CCP5.2, CCP5.4, CCP6.3, CCP7.3, CCB SLR}
C.3.1 Soft limits to some human adaptation have been reached, but can be overcome by addressing a range of constraints, which primarily
consist of financial, governance, institutional and policy constraints (high confidence). For example, individuals and households in
low-lying coastal areas in Australasia and Small Islands and smallholder farmers in Central and South America, Africa, Europe and Asia
have reached soft limits (medium confidence). Inequity and poverty also constrain adaptation, leading to soft limits and resulting in
disproportionate exposure and impacts for most vulnerable groups (high confidence). Lack of climate literacy46 at all levels and limited
availability of information and data pose further constraints to adaptation planning and implementation (medium confidence). {1.4, 4.7,
5.4, 8.4, Table 8.6, 9.1, 9.4, 9.5, 9.8, 11.7, 12.5 13.5, 15.3, 15.5, 15.6, 16.4, Box 16.1, Figure 16.8, CCP5.2, CCP5.4, CCP6.3}
C.3.2 Financial constraints are important determinants of soft limits to adaptation across sectors and all regions (high confidence). Although
global tracked climate finance has shown an upward trend since AR5, current global financial flows for adaptation, including from
public and private finance sources, are insufficient for and constrain implementation of adaptation options especially in developing
countries (high confidence). The overwhelming majority of global tracked climate finance was targeted to mitigation while a small
proportion was targeted to adaptation (very high confidence). Adaptation finance has come predominantly from public sources (very
high confidence). Adverse climate impacts can reduce the availability of financial resources by incurring losses and damages and
through impeding national economic growth, thereby further increasing financial constraints for adaptation, particularly for developing
and least developed countries (medium confidence). {Figure TS.7, 1.4, 2.6, 3.6, 4.7, Figure 4.30, 5.14, 7.4, 8.4, Table 8.6, 9.4, 9.9, 9.11,
10.5, 12.5, 13.3, 13.11, Box 14.4, 15.6, 16.2, 16.4, Figure 16.8, Table 16.4, 17.4, 18.1, CCP2.4, CCP5.4, CCP6.3, CCB FINANCE}
C.3.3 Many natural systems are near the hard limits of their natural adaptation capacity and additional systems will reach limits with
increasing global warming (high confidence). Ecosystems already reaching or surpassing hard adaptation limits include some warm-water
coral reefs, some coastal wetlands, some rainforests, and some polar and mountain ecosystems (high confidence). Above 1.5°C
global warming level, some Ecosystem-based Adaptation measures will lose their effectiveness in providing benefits to people as these
ecosystems will reach hard adaptation limits (high confidence). (Figure SPM.4) {1.4, 2.4, 2.6, 3.4, 3.6, 9.6, Box 11.2, 13.4, 14.5, 15.5,
16.4, 16.6, 17.2, CCP1.2, CCP5.2, CCP6.3, CCP7.3, CCB SLR}
C.3.4 In human systems, some coastal settlements face soft adaptation limits due to technical and financial difficulties of implementing
coastal protection (high confidence). Above 1.5°C global warming level, limited freshwater resources pose potential hard limits for
Small Islands and for regions dependent on glacier and snow-melt (medium confidence). By 2°C global warming level, soft limits are
projected for multiple staple crops in many growing areas, particularly in tropical regions (high confidence). By 3°C global warming
level, soft limits are projected for some water management measures for many regions, with hard limits projected for parts of Europe
(medium confidence). Transitioning from incremental to transformational adaptation can help overcome soft adaptation limits (high
confidence). {1.4, 4.7, 5.4, 5.8, 7.2, 7.3, 8.4, Table 8.6, 9.8, 10.4, 12.5, 13.2, 13.6, 16.4, 17.2, CCP1.3. Box CCP1.1, CCP2.3, CCP3.3,
CCP4.4, CCP5.3, CCB SLR}
C.3.5 Adaptation does not prevent all losses and damages, even with effective adaptation and before reaching soft and hard limits. Losses
and damages are unequally distributed across systems, regions and sectors and are not comprehensively addressed by current financial,
governance and institutional arrangements, particularly in vulnerable developing countries. With increasing global warming, losses and
damages increase and become increasingly difficult to avoid, while strongly concentrated among the poorest vulnerable populations.
(high confidence) {1.4, 2.6, 3.4, 3.6, 6.3, Figure 6.4, 8.4, 13.2, 13.7, 13.10, 17.2, CCP2.3, CCP4.4, CCB LOSS, CCB SLR, CWGB ECONOMIC}
27
SPM
Summary for Policymakers
Avoiding Maladaptation
47 From AR5, an option that would generate net social and/or economic benefits under current climate change and a range of future climate change scenarios, and represent one example of robust
strategies.
C.4 There is increased evidence of maladaptation15 across many sectors and regions since the AR5. Maladaptive responses
to climate change can create lock-ins of vulnerability, exposure and risks that are difficult and expensive to change and
exacerbate existing inequalities. Maladaptation can be avoided by flexible, multi-sectoral, inclusive and long-term planning
and implementation of adaptation actions with benefits to many sectors and systems. (high confidence) {1.3, 1.4,
2.6, Box 2.2, 3.2, 3.6, 4.6, 4.7, Box 4.3, Box 4.5, Figure 4.29, 5.6, 5.13, 8.2, 8.3, 8.4, 8.6, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 9.10, 9.11, Box 9.5,
Box 9.8, Box 9.9, Box 11.6, 13.11, 13.3, 13.4, 13.5, 14.5, 15.5, 15.6, 16.3, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5, 17.6, CCP2.3, CCP2.3,
CCP5.4, CCB DEEP, CCB NATURAL, CCB SLR, CWGB BIOECONOMY}
C.4.1 Actions that focus on sectors and risks in isolation and on short-term gains often lead to maladaptation if long-term impacts of
the adaptation option and long-term adaptation commitment are not taken into account (high confidence). The implementation of
these maladaptive actions can result in infrastructure and institutions that are inflexible and/or expensive to change (high confidence).
For example, seawalls effectively reduce impacts to people and assets in the short-term but can also result in lock-ins and increase
exposure to climate risks in the long-term unless they are integrated into a long-term adaptive plan (high confidence). Adaptation
integrated with development reduces lock-ins and creates opportunities (e.g., infrastructure upgrading) (medium confidence). {1.4, 3.4,
3.6, 10.4, 11.7, Box 11.6, 13.2, 17.2, 17.5, 17.6, CCP 2.3, CCB DEEP, CCB SLR}
C.4.2 Biodiversity and ecosystem resilience to climate change are decreased by maladaptive actions, which also constrain ecosystem
services. Examples of these maladaptive actions for ecosystems include fire suppression in naturally fire-adapted ecosystems or hard
defences against flooding. These actions reduce space for natural processes and represent a severe form of maladaptation for the
ecosystems they degrade, replace or fragment, thereby reducing their resilience to climate change and the ability to provide ecosystem
services for adaptation. Considering biodiversity and autonomous adaptation in long-term planning processes reduces the risk of
maladaptation. (high confidence) {2.4, 2.6, Table 2.7, 3.4, 3.6, 4.7, 5.6, 5.13, Table 5.21, Table 5.23, Box 11.2, 13.2, Box 13.2, 17.2, 17.5,
CCP5.4}
C.4.3 Maladaptation especially affects marginalised and vulnerable groups adversely (e.g., Indigenous Peoples, ethnic minorities, low-income
households, informal settlements), reinforcing and entrenching existing inequities. Adaptation planning and implementation that do not
consider adverse outcomes for different groups can lead to maladaptation, increasing exposure to risks, marginalising people from certain
socioeconomic or livelihood groups, and exacerbating inequity. Inclusive planning initiatives informed by cultural values, Indigenous
knowledge, local knowledge, and scientific knowledge can help prevent maladaptation. (high confidence) (Figure SPM.4) {2.6, 3.6, 4.3,
4.6, 4.8, 5.12, 5.13, 5.14, 6.1, Box 7.1, 8.4, 11.4, 12.5, Box 13.2, 14.4, Box 14.1, 17.2, 17.5, 18.2, 17.2, CCP2.4}
C.4.4 To minimize maladaptation, multi-sectoral, multi-actor and inclusive planning with flexible pathways encourages low-regret47 and
timely actions that keep options open, ensure benefits in multiple sectors and systems and indicate the available solution space for
adapting to long-term climate change (very high confidence). Maladaptation is also minimized by planning that accounts for the time it
takes to adapt (high confidence), the uncertainty about the rate and magnitude of climate risk (medium confidence) and a wide range
of potentially adverse consequences of adaptation actions (high confidence). {1.4, 3.6, 5.12, 5.13, 5.14, 11.6, 11.7, 17.3, 17.6, CCP2.3,
CCP2.4, CCP5.4, CCB DEEP, CCB SLR}
Enabling Conditions
C.5 Enabling conditions are key for implementing, accelerating and sustaining adaptation in human systems and ecosystems.
These include political commitment and follow-through, institutional frameworks, policies and instruments with clear
goals and priorities, enhanced knowledge on impacts and solutions, mobilization of and access to adequate financial resources,
monitoring and evaluation, and inclusive governance processes. (high confidence) {1.4, 2.6, 3.6, 4.8, 6.4, 7.4, 8.5,
9.4, 10.5, 11.4, 11.7, 12.5, 13.11, 14.7, 15.6, 17.4, 18.4, CCP2.4, CCP5.4, CCB FINANCE, CCB INDIG}
C.5.1 Political commitment and follow-through across all levels of government accelerate the implementation of adaptation actions
(high confidence). Implementing actions can require large upfront investments of human, financial and technological resources
(high confidence), whilst some benefits could only become visible in the next decade or beyond (medium confidence). Accelerating
commitment and follow-through is promoted by rising public awareness, building business cases for adaptation, accountability and
transparency mechanisms, monitoring and evaluation of adaptation progress, social movements, and climate-related litigation in some
regions (medium confidence). {3.6, 4.8, 5.8, 6.4, 8.5, 9.4, 11.7, 12.5, 13.11, 17.4, 17.5, 18.4, CCP2.4, CCB COVID}
28
SPM
Summary for Policymakers
C.5.2 Institutional frameworks, policies and instruments that set clear adaptation goals and define responsibilities and commitments and that
are coordinated amongst actors and governance levels, strengthen and sustain adaptation actions (very high confidence). Sustained
adaptation actions are strengthened by mainstreaming adaptation into institutional budget and policy planning cycles, statutory
planning, monitoring and evaluation frameworks and into recovery efforts from disaster events (high confidence). Instruments that
incorporate adaptation such as policy and legal frameworks, behavioural incentives, and economic instruments that address market
failures, such as climate risk disclosure, inclusive and deliberative processes strengthen adaptation actions by public and private actors
(medium confidence). {1.4, 3.6, 4.8, 5.14, 6.3, 6.4, 7.4, 9.4, 10.4, 11.7, Box 11.6, Table 11.17, 13.10, 13.11, 14.7, 15.6, 17.3, 17.4, 17.5,
17.6, 18.4, CCP2.4, CCP5.4, CCP6.3, CCB DEEP}
C.5.3 Enhancing knowledge on risks, impacts, and their consequences, and available adaptation options promotes societal and policy
responses (high confidence). A wide range of top-down, bottom-up and co-produced processes and sources can deepen climate
knowledge and sharing, including capacity building at all scales, educational and information programmes, using the arts, participatory
modelling and climate services, Indigenous knowledge and local knowledge and citizen science (high confidence). These measures can
facilitate awareness, heighten risk perception and influence behaviours (high confidence). {1.3, 3.6, 4.8, 5.9, 5.14, 6.4, Table 6.8, 7.4,
9.4, 10.5, 11.1, 11.7, 12.5, 13.9, 13.11, 14.3, 15.6, 15.6, 17.4, 18.4, CCP2.4.1, CCB INDIG}
C.5.4 With adaptation finance needs estimated to be higher than those presented in AR5, enhanced mobilization of and access to financial
resources are essential for implementation of adaptation and to reduce adaptation gaps (high confidence). Building capacity and
removing some barriers to accessing finance is fundamental to accelerate adaptation, especially for vulnerable groups, regions and
sectors (high confidence). Public and private finance instruments include inter alia grants, guarantee, equity, concessional debt,
market debt, and internal budget allocation as well as savings in households and insurance. Public finance is an important enabler
of adaptation (high confidence). Public mechanisms and finance can leverage private sector finance for adaptation by addressing
real and perceived regulatory, cost and market barriers, for example via public-private partnerships (high confidence). Financial and
technological resources enable effective and ongoing implementation of adaptation, especially when supported by institutions with a
strong understanding of adaptation needs and capacity (high confidence). {4.8, 5.14, 6.4, Table 6.10, 7.4, 9.4, Table 11.17, 12.5, 13.11,
15.6, 17.4, 18.4, Box 18.9, CCP5.4, CCB FINANCE}
C.5.5 Monitoring and evaluation (M&E) of adaptation are critical for tracking progress and enabling effective adaptation (high confidence).
M&E implementation is currently limited (high confidence) but has increased since AR5 at local and national levels. Although most of
the monitoring of adaptation is focused towards planning and implementation, the monitoring of outcomes is critical for tracking the
effectiveness and progress of adaptation (high confidence). M&E facilitates learning on successful and effective adaptation measures,
and signals when and where additional action may be needed. M&E systems are most effective when supported by capacities and
resources and embedded in enabling governance systems (high confidence). {1.4, 2.6, 6.4, 7.4, 11.7, 11.8, 13.2, 13.11, 17.5, 18.4,
CCP2.4, CCB DEEP, CCB ILLNESS, CCB NATURAL, CCB PROGRESS}
C.5.6 Inclusive governance that prioritises equity and justice in adaptation planning and implementation leads to more effective and
sustainable adaptation outcomes (high confidence). Vulnerabilities and climate risks are often reduced through carefully designed and
implemented laws, policies, processes, and interventions that address context specific inequities such as based on gender, ethnicity,
disability, age, location and income (high confidence). These approaches, which include multi-stakeholder co-learning platforms,
transboundary collaborations, community-based adaptation and participatory scenario planning, focus on capacity-building, and
meaningful participation of the most vulnerable and marginalised groups, and their access to key resources to adapt (high confidence).
{1.4, 2.6, 3.6, 4.8, 5.4, 5.8, 5.9, 5.13, 6.4, 7.4, 8.5, 11.8, 12.5, 13.11, 14.7, 15.5, 15.7, 17.3, 17.5, 18.4, CCP2.4, CCP5.4, CCP6.4, CCB
GENDER, CCB HEALTH, CCB INDIG}
D: Climate Resilient Development
Climate resilient development integrates adaptation measures and their enabling conditions (Section C) with mitigation to advance sustainable
development for all. Climate resilient development involves questions of equity and system transitions in land, ocean and ecosystems; urban
and infrastructure; energy; industry; and society and includes adaptations for human, ecosystem and planetary health. Pursuing climate resilient
development focuses on both where people and ecosystems are co-located as well as the protection and maintenance of ecosystem function at
the planetary scale. Pathways for advancing climate resilient development are development trajectories that successfully integrate mitigation and
adaptation actions to advance sustainable development. Climate resilient development pathways may be temporarily coincident with any RCP
and SSP scenario used throughout AR6, but do not follow any particular scenario in all places and over all time.
29
SPM
Summary for Policymakers
Conditions for Climate Resilient Development
D.1 Evidence of observed impacts, projected risks, levels and trends in vulnerability, and adaptation limits, demonstrate that
worldwide climate resilient development action is more urgent than previously assessed in AR5. Comprehensive, effective,
and innovative responses can harness synergies and reduce trade-offs between adaptation and mitigation to advance
sustainable development. (very high confidence) {2.6, 3.4, 3.6, 4.2, 4.6, 7.2, 7.4, 8.3, 8.4, 9.3, 10.6, 13.3, 13.8, 13.10, 14.7,
17.2, 18.3, Box 18.1, Figure 18.1, Table 18.5}
D.1.1 There is a rapidly narrowing window of opportunity to enable climate resilient development. Multiple climate resilient development
pathways are still possible by which communities, the private sector, governments, nations and the world can pursue climate resilient
development – each involving and resulting from different societal choices influenced by different contexts and opportunities and
constraints on system transitions. Climate resilient development pathways are progressively constrained by every increment of
warming, in particular beyond 1.5°C, social and economic inequalities, the balance between adaptation and mitigation varying by
national, regional and local circumstances and geographies, according to capabilities including resources, vulnerability, culture and
values, past development choices leading to past emissions and future warming scenarios, bounding the climate resilient development
pathways remaining, and the ways in which development trajectories are shaped by equity, and social and climate justice. (very high
confidence) {Figure TS.14d, 2.6, 4.7, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.3, 9.4, 9.3, 9.4, 9.5, 10.6, 11.8, 12.5, 13.10, 14.7, 15.3, 18.5, CCP2.3, CCP3.4,
CCP4.4, CCP5.3, CCP5.4, Table CCP5.2, CCP6.3, CCP7.5}
D.1.2 Opportunities for climate resilient development are not equitably distributed around the world (very high confidence). Climate impacts
and risks exacerbate vulnerability and social and economic inequities and consequently increase persistent and acute development
challenges, especially in developing regions and sub-regions, and in particularly exposed sites, including coasts, small islands, deserts,
mountains and polar regions. This in turn undermines efforts to achieve sustainable development, particularly for vulnerable and
marginalized communities (very high confidence). {2.5, 4.4, 4.7, 6.3, Box 6.4, Figure 6.5, 9.4, Table 18.5, CCP2.2, CCP3.2, CCP3.3,
CCP5.4, CCP6.2, CCB HEALTH, CWGB URBAN}
D.1.3 Embedding effective and equitable adaptation and mitigation in development planning can reduce vulnerability, conserve and restore
ecosystems, and enable climate resilient development. This is especially challenging in localities with persistent development gaps
and limited resources (high confidence). Dynamic trade-offs and competing priorities exist between mitigation, adaptation, and
development. Integrated and inclusive system-oriented solutions based on equity and social and climate justice reduce risks and enable
climate resilient development (high confidence). {1.4, 2.6, Box 2.2, 3.6, 4.7, 4.8, Box 4.5, Box 4.8, 5.13, 7.4, 8.5, 9.4, Box 9.3, 10.6, 12.5,
12.6, 13.3, 13.4, 13.10, 13.11, 14.7, 18.4, CCB DEEP, CCP2, CCP5.4, CCB HEALTH, SRCCL}
Enabling Climate Resilient Development
D.2 Climate resilient development is enabled when governments, civil society and the private sector make inclusive development
choices that prioritise risk reduction, equity and justice, and when decision-making processes, finance and
actions are integrated across governance levels, sectors and timeframes (very high confidence). Climate resilient development
is facilitated by international cooperation and by governments at all levels working with communities, civil
society, educational bodies, scientific and other institutions, media, investors and businesses; and by developing partnerships
with traditionally marginalised groups, including women, youth, Indigenous Peoples, local communities and ethnic
minorities (high confidence). These partnerships are most effective when supported by enabling political leadership,
institutions, resources, including finance, as well as climate services, information and decision support tools (high confidence).
(Figure SPM.5) {1.3, 1.4, 1.5, 2.7, 3.6, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.5, 8.6, 9.4, 10.6, 11.8, 12.5, 13.11, 14.7, 15.6, 15.7, 17.4,
17.6, 18.4, 18.5, CCP2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.4, CCP6.4, CCP7.6, CCB DEEP, CCB GENDER, CCB HEALTH, CCB INDIG, CCB
NATURAL, CCB SLR}
D.2.1 Climate resilient development is advanced when actors work in equitable, just and enabling ways to reconcile divergent interests, values
and worldviews, toward equitable and just outcomes (high confidence). These practices build on diverse knowledges about climate
risk and chosen development pathways account for local, regional and global climate impacts, risks, barriers and opportunities (high
confidence). Structural vulnerabilities to climate change can be reduced through carefully designed and implemented legal, policy, and
process interventions from the local to global that address inequities based on gender, ethnicity, disability, age, location and income
(very high confidence). This includes rights-based approaches that focus on capacity-building, meaningful participation of the most
vulnerable groups, and their access to key resources, including financing, to reduce risk and adapt (high confidence). Evidence shows that
climate resilient development processes link scientific, Indigenous, local, practitioner and other forms of knowledge, and are more effective
and sustainable because they are locally appropriate and lead to more legitimate, relevant and effective actions (high confidence).
30
SPM
Summary for Policymakers
There is a rapidly narrowing window of opportunity to enable climate resilient development
(a) Societal choices about adaptation,
mitigation and sustainable development
made in arenas of engagement
2022
2100 &
beyond
IPCC
AR6
Present
situation
Sustainable
Development Goals
2030
(b) Illustrative development pathways
Illustrative climatic or non-climatic shock, e.g. COVID-19, drought or floods, that disrupts the development pathway
Past conditions
(emissions,
climate change,
development)
Warming limited to below 1.5°C;
adaptation enables
sustainable development
LOWER CLIMATE RESILIENT DEVELOPMENT HIGHER
(c) Actions and outcomes
characterizing development pathways
Opportunities missed for higher climate resilient development
Well-being
Low poverty
Ecosystem health
Equity and justice
Low global
warming levels
Low risk
Vulnerability
High poverty
Ecosystem degradation
Inequity and injustice
High global
warming levels
High risk
Sustainable development action System transitions Transformation
Adaptation Mitigation
Unsustainable development action Entrenched systems
Maladaptation Rising emissions
Narrowing window of
opportunity for higher CRD
Dimensions that enable actions towards
higher climate resilient development
Dimensions that result in actions tow ards
lower climate resilient development
Arenas of engagement:
Community
Socio-cultural
Political
Ecological
Knowledge + technology
Economic + financial
Equity and justice Inclusion
Arenas of engagement
Arenas of engagement
Ecosystem stewardship Knowledge diversity
Exclusion Inequity and injustice
Ecosystem degradation Singular knowledge
Increasing warming; path dependence and adaptation limits
undermine sustainable development
• I
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31
SPM
Summary for Policymakers
Pathways towards climate resilient development overcome jurisdictional and organizational barriers, and are founded on societal
choices that accelerate and deepen key system transitions (very high confidence). Planning processes and decision analysis tools
can help identify ‘low regrets’ options47 that enable mitigation and adaptation in the face of change, complexity, deep uncertainty
and divergent views (medium confidence). {1.3, 1.4, 1.5, 2.7, 3.6, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.5, 8.6, Box 8.7, 9.4, Box 9.2, 10.6, 11.8, 12.5,
13.11, 14.7, 15.6, 15.7, 17.2–17.6, 18.2–18.4, CCP2.3–2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.4, CCP6.4, CCP7.6, CCB DEEP, CCB HEALTH, CCB
INDIG, CCB NATURAL, CCB SLR}
D.2.2 Inclusive governance contributes to more effective and enduring adaptation outcomes and enables climate resilient development (high
confidence). Inclusive processes strengthen the ability of governments and other stakeholders to jointly consider factors such as the rate
and magnitude of change and uncertainties, associated impacts, and timescales of different climate resilient development pathways
given past development choices leading to past emissions and scenarios of future global warming (high confidence). Associated
societal choices are made continuously through interactions in arenas of engagement from local to international levels. The quality
and outcome of these interactions helps determine whether development pathways shift towards or away from climate resilient
development (medium confidence). (Figure SPM.5) {2.7, 3.6, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.5, 8.6, 9.4, 10.6, 11.8, 12.5, 13.11, 14.7, 15.6, 15.7,
17.2–17.6, 18.2, 18.4, CCP2.3–2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.4, CCP6.4, CCP7.6, CCB GENDER, CCB HEALTH, CCB INDIG}
D.2.3 Governance for climate resilient development is most effective when supported by formal and informal institutions and practices that
are well-aligned across scales, sectors, policy domains and timeframes. Governance efforts that advance climate resilient development
account for the dynamic, uncertain and context-specific nature of climate-related risk, and its interconnections with non-climate
risks. Institutions48 that enable climate resilient development are flexible and responsive to emergent risks and facilitate sustained
and timely action. Governance for climate resilient development is enabled by adequate and appropriate human and technological
resources, information, capacities and finance. (high confidence) {2.7, 3.6, 4.8, 5.14, 6.3, 6.4, 7.4, 8.5, 8.6, 9.4, 10.6, 11.8, 12.5, 13.11,
14.7, 15.6, 15.7, 17.2-17.6, 18.2, 18.4, CCP2.3–2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.4, CCP6.4, CCP7.6, CCB DEEP, CCB GENDER, CCB HEALTH,
CCB INDIG, CCB NATURAL, CCB SLR}
Climate Resilient Development for Natural and Human Systems
48 Institutions: Rules, norms and conventions that guide, constrain or enable human behaviours and practices. Institutions can be formally established, for instance through laws and regulations, or
informally established, for instance by traditions or customs. Institutions may spur, hinder, strengthen, weaken or distort the emergence, adoption and implementation of climate action and climate
governance.
D.3 Interactions between changing urban form, exposure and vulnerability can create climate change-induced risks and losses
for cities and settlements. However, the global trend of urbanisation also offers a critical opportunity in the near-term,
to advance climate resilient development (high confidence). Integrated, inclusive planning and investment in everyday
decision-making about urban infrastructure, including social, ecological and grey/physical infrastructures, can significantly
increase the adaptive capacity of urban and rural settlements. Equitable outcomes contributes to multiple benefits for
health and well-being and ecosystem services, including for Indigenous Peoples, marginalised and vulnerable communities
(high confidence). Climate resilient development in urban areas also supports adaptive capacity in more rural places
through maintaining peri-urban supply chains of goods and services and financial flows (medium confidence). Coastal
cities and settlements play an especially important role in advancing climate resilient development (high confidence).
{6.2, 6.3, Table 6.6, 7.4, 8.6, Box 9.8, 18.3, CCP2.1. CCP2.2, CCP6.2, CWGB URBAN}
Figure SPM.5 | Climate resilient development (CRD) is the process of implementing greenhouse gas mitigation and adaptation measures to support sustainable
development. This figure builds on Figure SPM.9 in AR5 WGII (depicting climate resilient pathways) by describing how CRD pathways are the result of cumulative societal choices
and actions within multiple arenas.
Panel (a) Societal choices towards higher CRD (green cog) or lower CRD (red cog) result from interacting decisions and actions by diverse government, private sector
and civil society actors, in the context of climate risks, adaptation limits and development gaps. These actors engage with adaptation, mitigation and development actions in
political, economic and financial, ecological, socio-cultural, knowledge and technology, and community arenas from local to international levels. Opportunities for climate resilient
development are not equitably distributed around the world.
Panel (b) Cumulatively, societal choices, which are made continuously, shift global development pathways towards higher (green) or lower (red) climate resilient development.
Past conditions (past emissions, climate change and development) have already eliminated some development pathways towards higher CRD (dashed green line).
Panel (c) Higher CRD is characterised by outcomes that advance sustainable development for all. Climate resilient development is progressively harder to achieve with global
warming levels beyond 1.5°C. Inadequate progress towards the Sustainable Development Goals (SDGs) by 2030 reduces climate resilient development prospects. There is a
narrowing window of opportunity to shift pathways towards more climate resilient development futures as reflected by the adaptation limits and increasing climate risks, considering
the remaining carbon budgets. (Figure SPM.2, Figure SPM.3) {Figure TS.14b, 2.6, 3.6, 7.2, 7.3, 7.4, 8.3, 8.4, 8.5, 16.4, 16.5, 17.3, 17.4, 17.5, 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, Box 18.1,
Figure 18.1, Figure 18.2, Figure 18.3, CCB COVID, CCB GENDER, CCB HEALTH, CCB INDIG, CCB SLR, WGI AR6 Table SPM.1, WGI AR6 Table SPM.2, SR1.5 Figure SPM.1}
32
SPM
Summary for Policymakers
D.3.1 Taking integrated action for climate resilience to avoid climate risk requires urgent decision making for the new built environment
and retrofitting existing urban design, infrastructure and land use. Based on socioeconomic circumstances, adaptation and
sustainable development actions will provide multiple benefits including for health and well-being, particularly when supported by
national governments, non-governmental organisations and international agencies that work across sectors in partnerships with
local communities. Equitable partnerships between local and municipal governments, the private sector, Indigenous Peoples, local
communities, and civil society can, including through international cooperation, advance climate resilient development by addressing
structural inequalities, insufficient financial resources, cross-city risks and the integration of Indigenous knowledge and local
knowledge. (high confidence) {6.2, 6.3, 6.4, Table 6.6, 7.4, 8.5, 9.4, 10.5. 12.5, 17.4, Table 17.8, 18.2, Box 18.1, CCP2.4, CCB FINANCE,
CCB GENDER, CCB INDIG, CWGB URBAN}
D.3.2 Rapid global urbanisation offers opportunities for climate resilient development in diverse contexts from rural and informal settlements
to large metropolitan areas (high confidence). Dominant models of energy intensive and market-led urbanisation, insufficient and
misaligned finance and a predominant focus on grey infrastructure in the absence of integration with ecological and social approaches,
risks missing opportunities for adaptation and locking in maladaptation (high confidence). Poor land use planning and siloed approaches
to health, ecological and social planning also exacerbates, vulnerability in already marginalised communities (medium confidence).
Urban climate resilient development is observed to be more effective if it is responsive to regional and local land use development
and adaptation gaps, and addresses the underlying drivers of vulnerability (high confidence). The greatest gains in well-being can be
achieved by prioritizing finance to reduce climate risk for low-income and marginalized residents including people living in informal
settlements (high confidence). {5.14, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, Figure 6.5, Table 6.6, 7.4, 8.5, 8.6, 9.8, 9.9, 10.4, Table 17.8, 18.2, CCP2.2,
CCP5.4, CCB HEALTH, CWGB URBAN}
D.3.3 Urban systems are critical, interconnected sites for enabling climate resilient development, especially at the coast. Coastal cities and
settlements play a key role in moving toward higher climate resilient development given firstly, almost 11% of the global population –
896 million people – lived within the Low Elevation Coastal Zone49 in 2020, potentially increasing to beyond 1 billion people by 2050,
and these people, and associated development and coastal ecosystems, face escalating climate compounded risks, including sea level
rise. Secondly, these coastal cities and settlements make key contributions to climate resilient development through their vital role in
national economies and inland communities, global trade supply chains, cultural exchange, and centres of innovation. (high confidence)
{6.1, 6.2, 6.4, Table 6.6, Box 15.2, SMCCP Table 2.1, CCP2.2, CCP2.4, CCB SLR, XWGB URBAN, SROCC Chapter 4}
49 LECZ, coastal areas below 10 m of elevation above sea level that are hydrologically connected to the sea.
50 Ecosystem integrity refers to the ability of ecosystems to maintain key ecological processes, recover from disturbance, and adapt to new conditions.
D.4 Safeguarding biodiversity and ecosystems is fundamental to climate resilient development, in light of the threats climate
change poses to them and their roles in adaptation and mitigation (very high confidence). Recent analyses, drawing on a
range of lines of evidence, suggest that maintaining the resilience of biodiversity and ecosystem services at a global scale
depends on effective and equitable conservation of approximately 30% to 50% of Earth’s land, freshwater and ocean
areas, including currently near-natural ecosystems (high confidence). {2.4, 2.5, 2.6, 3.4, 3.5, 3.6, Box 3.4, 12.5, 13.3, 13.4,
13.5, 13.10, CCB INDIG, CCB NATURAL}
D.4.1 Building the resilience of biodiversity and supporting ecosystem integrity50 can maintain benefits for people, including livelihoods,
human health and well-being and the provision of food, fibre and water, as well as contributing to disaster risk reduction and climate
change adaptation and mitigation. {2.2, 2.5, 2.6, Table 2.6, Table 2.7, 3.5, 3.6, 5.8, 5.13, 5.14, Box 5.11, 12.5, CCP5.4, CCB COVID, CCB
GENDER, CCB ILLNESS, CCB INDIG, CCB MIGRATE, CCB NATURAL}
D.4.2 Protecting and restoring ecosystems is essential for maintaining and enhancing the resilience of the biosphere (very high
confidence). Degradation and loss of ecosystems is also a cause of greenhouse gas emissions and is at increasing risk of being
exacerbated by climate change impacts, including droughts and wildfire (high confidence). Climate resilient development
avoids adaptation and mitigation measures that damage ecosystems (high confidence). Documented examples of adverse impacts of
land-based measures intended as mitigation, when poorly implemented, include afforestation of grasslands, savannas and peatlands,
and risks from bioenergy crops at large scale to water supply, food security and biodiversity (high confidence). {2.4, 2.5, Box 2.2, 3.4,
3.5, Box 3.4, Box 9.3, CCP7.3, CCB NATURAL, CWGB BIOECONOMY}
33
SPM
Summary for Policymakers
D.4.3 Biodiversity and ecosystem services have limited capacity to adapt to increasing global warming levels, which will make climate resilient
development progressively harder to achieve beyond 1.5°C warming (very high confidence). Consequences of current and future
global warming for climate resilient development include reduced effectiveness of Ecosystem-based Adaptation and approaches to
climate change mitigation based on ecosystems and amplifying feedbacks to the climate system (high confidence). {Figure TS.14d, 2.4,
2.5, 2.6, 3.4, Box 3.4, 3.5, 3.6, Table 5.2, 12.5, 13.2, 13.3, 13.10, 14.5, 14.5, Box 14.3, 15.3, 17.3, 17.6, CCP5.3, CCP5.4, CCB EXTREMES,
CCB ILLNESS, CCB NATURAL, CCB SLR, SR1.5, SRCCL, SROCC}
Achieving Climate Resilient Development
D.5 It is unequivocal that climate change has already disrupted human and natural systems. Past and current development
trends (past emissions, development and climate change) have not advanced global climate resilient development (very
high confidence). Societal choices and actions implemented in the next decade determine the extent to which mediumand
long-term pathways will deliver higher or lower climate resilient development (high confidence). Importantly climate
resilient development prospects are increasingly limited if current greenhouse gas emissions do not rapidly decline, especially
if 1.5°C global warming is exceeded in the near-term (high confidence). These prospects are constrained by past
development, emissions and climate change, and enabled by inclusive governance, adequate and appropriate human and
technological resources, information, capacities and finance (high confidence). {Figure TS.14d, 1.2, 1.4, 1.5, 2.6, 2.7, 3.6,
4.7, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.3, 8.5, 8.6, 9.3, 9.4, 9.5, 10.6, 11.8, 12.5, 13.10, 13.11, 14.7, 15.3, 15.6, 15.7, 16.2, 16.4, 16.5, 16.6,
17.2–17.6, 18.2–18.5, CCP2.3–2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.3, CCP5.4, Table CCP5.2, CCP6.3, CCP6.4, CCP7.5, CCP7.6, CCB
DEEP, CCB HEALTH, CCB INDIG, CCB NATURAL, CCB SLR}
D.5.1 Climate resilient development is already challenging at current global warming levels (high confidence). The prospects for climate
resilient development will be further limited if global warming levels exceeds 1.5°C (high confidence) and not be possible in some
regions and sub-regions if the global warming level exceeds 2°C (medium confidence). Climate resilient development is most
constrained in regions/subregions in which climate impacts and risks are already advanced, including low-lying coastal cities and
settlements, small islands, deserts, mountains and polar regions (high confidence). Regions and subregions with high levels of poverty,
water, food and energy insecurity, vulnerable urban environments, degraded ecosystems and rural environments, and/or few enabling
conditions, face many non-climate challenges that inhibit climate resilient development which are further exacerbated by climate
change (high confidence). {Figure TS.14d, 1.2, Box 6.6, 9.3, 9.4, 9.5, 10.6, 11.8, 12.5, 13.10, 14.7, 15.3, CCP2.3, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.3,
Table CCP5.2, CCP6.3, CCP7.5}
D.5.2 Inclusive governance, investment aligned with climate resilient development, access to appropriate technology and rapidly
scaled-up finance, and capacity building of governments at all levels, the private sector and civil society enable climate resilient
development. Experience shows that climate resilient development processes are timely, anticipatory, integrative, flexible and action
focused. Common goals and social learning build adaptive capacity for climate resilient development. When implementing adaptation
and mitigation together, and taking trade-offs into account, multiple benefits and synergies for human well-being as well as ecosystem
and planetary health can be realised. Prospects for climate resilient development are increased by inclusive processes involving local
knowledge and Indigenous Knowledge as well as processes that coordinate across risks and institutions. Climate resilient development
is enabled by increased international cooperation including mobilising and enhancing access to finance, particularly for vulnerable
regions, sectors and groups. (high confidence) (Figure SPM.5) {2.7, 3.6, 4.8, 5.14, 6.4, 7.4, 8.5, 8.6, 9.4, 10.6, 11.8, 12.5, 13.11, 14.7,
15.6, 15.7, 17.2–17.6, 18.2–18.5, CCP2.3–2.4, CCP3.4, CCP4.4, CCP5.4, CCP6.4, CCP7.6, CCB DEEP, CCB HEALTH, CCB INDIG, CCB
NATURAL, CCB SLR}
D.5.3 The cumulative scientific evidence is unequivocal: Climate change is a threat to human well-being and planetary health. Any further
delay in concerted anticipatory global action on adaptation and mitigation will miss a brief and rapidly closing window of opportunity
to secure a liveable and sustainable future for all. (very high confidence) {1.2, 1.4, 1.5, 16.2, Table SM16.24, 16.4, 16.5, 16.6, 17.4, 17.5,
17.6, 18.3, 18.4, 18.5, CCB DEEP, CWGB URBAN, WGI AR6 SPM, SROCC SPM, SRCCL SPM}
i
WGIII
Mitigation of Climate Change
Summary for Policymakers
Climate Change 2022
Working Group III contribution to the
Sixth Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change
[I'IIIIIE.'ILL'III'I.TwTz.A 'RIIHT EDI[HHE]EE
Front cover photograph: Matt Bridgestock, Director and Architect at John Gilbert Architects
All International Energy Agency (IEA) Data, IEA Further Data and Derived Data has been
sourced from https://www.iea.org/data-and-statistics.
© 2022 Intergovernmental Panel on Climate Change.
Electronic copies of this Summary for Policymakers are available from the IPCC website www.ipcc.ch
ISBN 978-92-9169-160-9
Summary for
Policymakers
SPM
3
Summary for
Policymakers
Drafting Authors:
Jim Skea (United Kingdom), Priyadarshi R. Shukla (India), Andy Reisinger (New Zealand),
Raphael Slade (United Kingdom), Minal Pathak (India), Alaa Al Khourdajie (United Kingdom/Syria),
Renée van Diemen (the Netherlands/United Kingdom), Amjad Abdulla (Maldives), Keigo Akimoto
(Japan), Mustafa Babiker (Sudan/Saudi Arabia), Quan Bai (China), Igor A. Bashmakov (the Russian
Federation), Christopher Bataille (Canada), Göran Berndes (Sweden), Gabriel Blanco (Argentina),
Kornelis Blok (the Netherlands), Mercedes Bustamante (Brazil), Edward Byers (Austria/Ireland),
Luisa F. Cabeza (Spain), Katherine Calvin (the United States of America), Carlo Carraro (Italy),
Leon Clarke (the United States of America), Annette Cowie (Australia), Felix Creutzig (Germany),
Diriba Korecha Dadi (Ethiopia), Dipak Dasgupta (India), Heleen de Coninck (the Netherlands),
Fatima Denton (the Gambia), Shobhakar Dhakal (Nepal/Thailand), Navroz K. Dubash (India),
Oliver Geden (Germany), Michael Grubb (United Kingdom), Céline Guivarch (France),
Shreekant Gupta (India), Andrea N. Hahmann (Chile/Denmark), Kirsten Halsnaes (Denmark),
Paulina Jaramillo (the United States of America), Kejun Jiang (China), Frank Jotzo (Australia),
Tae Yong Jung (Republic of Korea), Suzana Kahn Ribeiro (Brazil), Smail Khennas (Algeria),
Şiir Kılkış (Turkey), Silvia Kreibiehl (Germany), Volker Krey (Germany/Austria), Elmar
Kriegler (Germany), William F. Lamb (Germany/United Kingdom), Franck Lecocq (France),
Shuaib Lwasa (Uganda), Nagmeldin Mahmoud (Sudan), Cheikh Mbow (Senegal), David
McCollum (the United States of America), Jan Christoph Minx (Germany), Catherine
Mitchell (United Kingdom), Rachid Mrabet (Morocco), Yacob Mulugetta (Ethiopia/
United Kingdom), Gert-Jan Nabuurs (the Netherlands), Gregory F. Nemet (the United States
of America/Canada), Peter Newman (Australia), Leila Niamir (Iran/Germany), Lars J. Nilsson
(Sweden), Sudarmanto Budi Nugroho (Indonesia), Chukwumerije Okereke (Nigeria/
United Kingdom), Shonali Pachauri (India), Anthony Patt (Switzerland), Ramón Pichs-Madruga
(Cuba), Joana Portugal-Pereira (Brazil), Lavanya Rajamani (India), Keywan Riahi (Austria),
Joyashree Roy (India/Thailand), Yamina Saheb (France/Algeria), Roberto Schaeffer (Brazil),
Karen C. Seto (the United States of America), Shreya Some (India), Linda Steg (the Netherlands),
Ferenc L. Toth (Austria/Hungary), Diana Ürge-Vorsatz (Hungary), Detlef P. van Vuuren
(the Netherlands), Elena Verdolini (Italy), Purvi Vyas (India), Yi-Ming Wei (China), Mariama
Williams (Jamaica/the United States of America), Harald Winkler (South Africa).
Contributing Authors:
Parth Bhatia (India), Sarah Burch (Canada), Jeremy Emmet-Booth (New Zealand),
Jan S. Fuglestvedt (Norway), Meredith Kelller (the United States of America), Jarmo Kikstra
(Austria/the Netherlands), Michael König (Germany), Malte Meinshausen (Australia/Germany),
Zebedee Nicholls (Australia), Kaj-Ivar van der Wijst (the Netherlands).
This Summary for Policymakers should be cited as:
IPCC, 2022: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of
Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [P.R. Shukla,
J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi,
A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY,
USA. doi: 10.1017/9781009157926.001
4
SPM
Summary for Policymakers
A. Introduction and Framing
1 The Report covers literature accepted for publication by 11 October 2021.
2 Each finding is grounded in an evaluation of underlying evidence and agreement. A level of confidence is expressed using five qualifiers, typeset in italics: very low,
low, medium, high and very high. The assessed likelihood of an outcome or a result is described as: virtually certain 99–100% probability; very likely 90–100%; likely
66–100%; more likely than not 50–100%; about as likely as not 33–66%; unlikely 0–33%; very unlikely 0–10%; exceptionally unlikely 0–1%. Additional terms may
also be used when appropriate, consistent with the IPCC uncertainty guidance: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/uncertainty-guidance-note.pdf.
3 The three Special Reports are: Global Warming of 1.5°C: an IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related
global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts
to eradicate poverty (2018); Climate Change and Land: an IPCC Special Report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management,
food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems (2019); IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (2019).
4 The term ‘temperature’ is used in reference to 'global surface temperatures' throughout this SPM as defined in footnote 8 of the AR6 WGI SPM (see note 14 of Table
SPM.2). Emission pathways and associated temperature changes are calculated using various forms of models, as summarised in Box SPM.1 and Chapter 3, and
discussed in Annex III.
5 Namely: Economic Benefits from Avoided Climate Impacts along Long-Term Mitigation Pathways {Cross-Working Group Box 1 in Chapter 3}; Urban: Cities and
Climate Change {Cross-Working Group Box 2 in Chapter 8}; and Mitigation and Adaptation via the Bioeconomy {Cross-Working Group Box 3 in Chapter 12}.
The Working Group III (WGIII) contribution to the IPCC’s Sixth Assessment Report (AR6) assesses literature on the scientific, technological,
environmental, economic and social aspects of mitigation of climate change.1 Levels of confidence2 are given in () brackets. Numerical
ranges are presented in square [] brackets. References to Chapters, Sections, Figures and Boxes in the underlying report and Technical
Summary (TS) are given in {} brackets.
The report reflects new findings in the relevant literature and builds on previous IPCC reports, including the WGIII contribution to the
IPCC’s Fifth Assessment Report (AR5), the WGI and WGII contributions to AR6 and the three Special Reports in the Sixth Assessment
cycle,3 as well as other UN assessments. Some of the main developments relevant for this report include {TS.1, TS.2}:
• An evolving international landscape. The literature reflects, among other factors: developments in the UN Framework Convention
on Climate Change (UNFCCC) process, including the outcomes of the Kyoto Protocol and the adoption of the Paris Agreement
{13, 14, 15, 16}; the UN 2030 Agenda for Sustainable Development including the Sustainable Development Goals (SDGs) {1, 3, 4, 17};
and the evolving roles of international cooperation {14}, finance {15} and innovation {16}.
• Increasing diversity of actors and approaches to mitigation. Recent literature highlights the growing role of non-state and
sub-national actors including cities, businesses, Indigenous Peoples, citizens including local communities and youth, transnational
initiatives, and public-private entities in the global effort to address climate change {5, 13, 14, 15, 16, 17}. Literature documents the
global spread of climate policies and cost declines of existing and emerging low emission technologies, along with varied types and
levels of mitigation efforts, and sustained reductions in greenhouse gas (GHG) emissions in some countries {2, 5, 6, 8, 12, 13, 16},
and the impacts of, and some lessons from, the COVID-19 pandemic. {1, 2, 3, 5, 13, 15, Box TS.1, Cross-Chapter Box 1 in Chapter 1}
• Close linkages between climate change mitigation, adaptation and development pathways. The development pathways
taken by countries at all stages of economic development impact GHG emissions and hence shape mitigation challenges and
opportunities, which vary across countries and regions. Literature explores how development choices and the establishment of
enabling conditions for action and support influence the feasibility and the cost of limiting emissions {1, 3, 4, 5, 13, 15, 16}.
Literature highlights that climate change mitigation action designed and conducted in the context of sustainable development,
equity, and poverty eradication, and rooted in the development aspirations of the societies within which they take place, will be
more acceptable, durable and effective {1, 3, 4, 5}. This report covers mitigation from both targeted measures, and from policies and
governance with other primary objectives.
• New approaches in the assessment. In addition to the sectoral and systems chapters {3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}, the report includes,
for the first time in a WGIII report, chapters dedicated to demand for services, and social aspects of mitigation {5, Box TS.11},
and to innovation, technology development and transfer {16}. The assessment of future pathways in this report covers near term
(to 2030), medium term (up to 2050), and long term (to 2100) time scales, combining assessment of existing pledges and actions
{4, 5}, with an assessment of emissions reductions, and their implications, associated with long-term temperature outcomes up
to the year 2100 {3}.4 The assessment of modelled global pathways addresses ways of shifting development pathways towards
sustainability. Strengthened collaboration between IPCC Working Groups is reflected in Cross-Working Group Boxes that integrate
physical science, climate risks and adaptation, and the mitigation of climate change.5
5
SPM
Summary for Policymakers
• Increasing diversity of analytic frameworks from multiple disciplines including social sciences. This report identifies
multiple analytic frameworks to assess the drivers of, barriers to and options for, mitigation action. These include: economic
efficiency, including the benefits of avoided impacts; ethics and equity; interlinked technological and social transition processes;
and socio-political frameworks, including institutions and governance {1, 3, 13, Cross-Chapter Box 12 in Chapter 16}. These help
to identify risks and opportunities for action, including co-benefits and just and equitable transitions at local, national and global
scales. {1, 3, 4, 5, 13, 14, 16, 17}
Section B of this Summary for Policymakers (SPM) assesses Recent developments and current trends, including data uncertainties and
gaps. Section C, System transformations to limit global warming, identifies emission pathways and alternative mitigation portfolios
consistent with limiting global warming to different levels, and assesses specific mitigation options at the sectoral and system level.
Section D addresses Linkages between mitigation, adaptation, and sustainable development. Section E, Strengthening the response,
assesses knowledge of how enabling conditions of institutional design, policy, finance, innovation and governance arrangements can
contribute to climate change mitigation in the context of sustainable development.
6
SPM
Summary for Policymakers
B. Recent Developments and Current Trends
6 Net GHG emissions in this report refer to releases of greenhouse gases from anthropogenic sources minus removals by anthropogenic sinks, for those species of
gases that are reported under the common reporting format of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC): CO2 from fossil fuel
combustion and industrial processes (CO2-FFI); net CO2 emissions from land use, land-use change and forestry (CO2-LULUCF); methane (CH4); nitrous oxide (N2O);
and fluorinated gases (F-gases) comprising hydrofluorocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs), sulphur hexafluoride (SF6), as well as nitrogen trifluoride (NF3).
Different datasets for GHG emissions exist, with varying time horizons and coverage of sectors and gases, including some that go back to 1850. In this report,
GHG emissions are assessed from 1990, and CO2 sometimes also from 1850. Reasons for this include data availability and robustness, scope of the assessed
literature, and the differing warming impacts of non-CO2 gases over time.
7 GHG emission metrics are used to express emissions of different greenhouse gases in a common unit. Aggregated GHG emissions in this report are stated in
CO2-equivalent (CO2-eq) using the Global Warming Potential with a time horizon of 100 years (GWP100) with values based on the contribution of Working Group
I to the AR6. The choice of metric depends on the purpose of the analysis, and all GHG emission metrics have limitations and uncertainties, given that they simplify
the complexity of the physical climate system and its response to past and future GHG emissions. {Cross-Chapter Box 2 in Chapter 2, Supplementary Material
2.SM.3, Box TS.2; AR6 WGI Chapter 7 Supplementary Material}
8 In this SPM, uncertainty in historic GHG emissions is reported using 90% uncertainty intervals unless stated otherwise. GHG emission levels are rounded to two
significant digits; as a consequence, small differences in sums due to rounding may occur.
9 Global databases make different choices about which emissions and removals occurring on land are considered anthropogenic. Currently, net CO2 fluxes from land
reported by global bookkeeping models used here are estimated to be about 5.5 GtCO2 yr–1 higher than the aggregate global net emissions based on national GHG
inventories. This difference, which has been considered in the literature, mainly reflects differences in how anthropogenic forest sinks and areas of managed land are
defined. Other reasons for this difference, which are more difficult to quantify, can arise from the limited representation of land management in global models and
varying levels of accuracy and completeness of estimated LULUCF fluxes in national GHG inventories. Neither method is inherently preferable. Even when the same
methodological approach is applied, the large uncertainty of CO2-LULUCF emissions can lead to substantial revisions to estimated emissions. {Cross-Chapter Box 3
in Chapter 3, 7.2, SRCCL SPM A.3.3}
10 For consistency with WGI, historical cumulative CO2 emissions from 1850 to 2019 are reported using 68% confidence intervals.
B.1 Total net anthropogenic GHG emissions6 have continued to rise during the period 2010–2019, as have
cumulative net CO2 emissions since 1850. Average annual GHG emissions during 2010–2019 were
higher than in any previous decade, but the rate of growth between 2010 and 2019 was lower than
that between 2000 and 2009. (high confidence) (Figure SPM.1) {Figure 2.2, Figure 2.5, Table 2.1, 2.2,
Figure TS.2}
B.1.1 Global net anthropogenic GHG emissions were 59 ± 6.6 GtCO2-eq7,8 in 2019, about 12% (6.5 GtCO2-eq) higher than in 2010
and 54% (21 GtCO2-eq) higher than in 1990. The annual average during the decade 2010–2019 was 56 ± 6.0 GtCO2-eq,
9.1 GtCO2-eq yr–1 higher than in 2000–2009. This is the highest increase in average decadal emissions on record. The average
annual rate of growth slowed from 2.1% yr–1 between 2000 and 2009 to 1.3% yr–1 between 2010 and 2019. (high confidence)
(Figure SPM.1) {Figure 2.2, Figure 2.5, Table 2.1, 2.2, Figure TS.2}
B.1.2 Growth in anthropogenic emissions has persisted across all major groups of GHGs since 1990, albeit at different rates.
By 2019, the largest growth in absolute emissions occurred in CO2 from fossil fuels and industry followed by CH4, whereas the
highest relative growth occurred in fluorinated gases, starting from low levels in 1990 (high confidence). Net anthropogenic
CO2 emissions from land use, land-use change and forestry (CO2-LULUCF) are subject to large uncertainties and high annual
variability, with low confidence even in the direction of the long-term trend.9 (Figure SPM.1) {Figure 2.2, Figure 2.5, 2.2,
Figure TS.2}
B.1.3 Historical cumulative net CO2 emissions from 1850 to 2019 were 2400 ± 240 GtCO2 (high confidence). Of these, more than half
(58%) occurred between 1850 and 1989 [1400 ± 195 GtCO2], and about 42% between 1990 and 2019 [1000 ± 90 GtCO2]. About
17% of historical cumulative net CO2 emissions since 1850 occurred between 2010 and 2019 [410 ± 30 GtCO2].10 By comparison,
the current central estimate of the remaining carbon budget from 2020 onwards for limiting warming to 1.5°C with a probability
of 50% has been assessed as 500 GtCO2, and as 1150 GtCO2 for a probability of 67% for limiting warming to 2°C. Remaining
carbon budgets depend on the amount of non-CO2 mitigation (±220 GtCO2) and are further subject to geophysical uncertainties.
Based on central estimates only, cumulative net CO2 emissions between 2010 and 2019 compare to about four-fifths of the
size of the remaining carbon budget from 2020 onwards for a 50% probability of limiting global warming to 1.5°C, and about
one-third of the remaining carbon budget for a 67% probability to limit global warming to 2°C. Even when taking uncertainties
into account, historical emissions between 1850 and 2019 constitute a large share of total carbon budgets for these global
7
SPM
Summary for Policymakers
warming levels.11,12 Based on central estimates only, historical cumulative net CO2 emissions between 1850 and 2019 amount to
about four-fifths12 of the total carbon budget for a 50% probability of limiting global warming to 1.5°C (central estimate about
2900 GtCO2), and to about two thirds12 of the total carbon budget for a 67% probability to limit global warming to 2°C (central
estimate about 3550 GtCO2). {Figure 2.7, 2.2, Figure TS.3, WGI Table SPM.2}
B.1.4 Emissions of CO2-FFI dropped temporarily in the first half of 2020 due to responses to the COVID-19 pandemic (high confidence),
but rebounded by the end of the year (medium confidence). The annual average CO2-FFI emissions reduction in 2020 relative
to 2019 was about 5.8% [5.1–6.3%], or 2.2 [1.9–2.4] GtCO2 (high confidence). The full GHG emissions impact of the COVID-19
pandemic could not be assessed due to a lack of data regarding non-CO2 GHG emissions in 2020. {Cross-Chapter Box 1 in
Chapter 1, Figure 2.6, 2.2, Box TS.1, Box TS.1 Figure 1}
38Gt
+0.7% yr
–1 +2.1% yr
–1 +1.3% yr
–1
42Gt 53Gt 59Gt
CO2 from fossil
fuel and industry
(CO2-FFI)
Net CO2 from land
use, land-use
change, forestry
(CO2-LULUCF)
Methane (CH4)
Nitrous
oxide (N2O)
Fluorinated
gases (F-gases)
a. Global net anthropogenic GHG emissions 1990–2019 (5)
b. Global anthropogenic GHG emissions and uncertainties by gas – relative to 1990
Global net anthropogenic emissions have continued to rise across all major groups of greenhouse gases.
GHG emissions (%) GHG emissions (GtCO2-eq yr –1)
0
2019
59 ± 6.6 Gt
2019
emissions
(GtCO2-eq)
1990–2019
increase
(GtCO2-eq)
Emissions
in 2019,
relative
to 1990 (%)
CO2-FFI 38 ± 3 15 167
CO2-LULUCF 6.6 ± 4.6 1.6 133
CH4 11 ± 3.2 2.4 129
N2O 2.7 ± 1.6 0.65 133
F-gases 1.4 ± 0.41 0.97 354
Total 59 ± 6.6 21 154
The solid line indicates central estimate of emissions trends. The shaded area indicates the uncertainty range.
0
10
20
30
40
50
60
1990 2000 2010 2019
50
100
150
200
250
CO2-LULUCF
1990 2019
CH4
1990 2019
CO2-FFI
1990 2019
N2O
1990 2019
F-gases
0
1990 2019
100
200
300
500
400
21%
13%
59%
2%
5%
20%
12%
61%
2%
5%
18%
10%
65%
2%
4%
18%
11%
64%
1%
5%
Figure SPM.1 | Global net anthropogenic GHG emissions (GtCO2-eq yr–1) 1990–2019. Global net anthropogenic GHG emissions include CO2 from fossil fuel
combustion and industrial processes (CO2-FFI); net CO2 from land use, land-use change and forestry (CO2-LULUCF)9; methane (CH4); nitrous oxide (N2O); and fluorinated
gases (HFCs, PFCs, SF6, NF3).6 Panel a shows aggregate annual global net anthropogenic GHG emissions by groups of gases from 1990 to 2019 reported in GtCO2-eq
converted based on global warming potentials with a 100-year time horizon (GWP100-AR6) from the IPCC Sixth Assessment Report Working Group I (Chapter 7).
The fraction of global emissions for each gas is shown for 1990, 2000, 2010 and 2019; as well as the aggregate average annual growth rate between these decades.
At the right side of Panel a, GHG emissions in 2019 are broken down into individual components with the associated uncertainties (90% confidence interval) indicated by
the error bars: CO2-FFI ±8%; CO2-LULUCF ±70%; CH4 ±30%; N2O ±60%; F-gases ±30%; GHG ±11%. Uncertainties in GHG emissions are assessed in Supplementary
Material 2.2. The single-year peak of emissions in 1997 was due to higher CO2-LULUCF emissions from a forest and peat fire event in South East Asia. Panel b shows
global anthropogenic CO2-FFI, net CO2-LULUCF, CH4, N2O and F-gas emissions individually for the period 1990–2019, normalised relative to 100 in 1990. Note the
different scale for the included F-gas emissions compared to other gases, highlighting its rapid growth from a low base. Shaded areas indicate the uncertainty range.
Uncertainty ranges as shown here are specific for individual groups of greenhouse gases and cannot be compared. The table shows the central estimate for: absolute
emissions in 2019; the absolute change in emissions between 1990 and 2019; and emissions in 2019 expressed as a percentage of 1990 emissions. {2.2, Figure 2.5,
Supplementary Material 2.2, Figure TS.2}
11 The carbon budget is the maximum amount of cumulative net global anthropogenic CO2 emissions that would result in limiting global warming to a given level with
a given likelihood, taking into account the effect of other anthropogenic climate forcers. This is referred to as the ‘total carbon budget’ when expressed starting from
the pre-industrial period, and as the ‘remaining carbon budget’ when expressed from a recent specified date. The total carbon budgets reported here are the sum
of historical emissions from 1850 to 2019 and the remaining carbon budgets from 2020 onwards, which extend until global net zero CO2 emissions are reached.
{Annex I: Glossary; WGI SPM}
12 Uncertainties for total carbon budgets have not been assessed and could affect the specific calculated fractions.
-- -- -
8
SPM
Summary for Policymakers
B.2 Net anthropogenic GHG emissions have increased since 2010 across all major sectors globally. An
increasing share of emissions can be attributed to urban areas. Emissions reductions in CO2 from
fossil fuels and industrial processes (CO2-FFI), due to improvements in energy intensity of GDP and
carbon intensity of energy, have been less than emissions increases from rising global activity levels
in industry, energy supply, transport, agriculture and buildings. (high confidence) {2.2, 2.4, 6.3, 7.2, 8.3,
9.3, 10.1, 11.2}
B.2.1 In 2019, approximately 34% (20 GtCO2-eq) of total net anthropogenic GHG emissions came from the energy supply sector,
24% (14 GtCO2-eq) from industry, 22% (13 GtCO2-eq) from agriculture, forestry and other land use (AFOLU), 15% (8.7 GtCO2-eq)
from transport and 6% (3.3 GtCO2-eq) from buildings.13 If emissions from electricity and heat production are attributed to the
sectors that use the final energy, 90% of these indirect emissions are allocated to the industry and buildings sectors, increasing
their relative GHG emissions shares from 24% to 34%, and from 6% to 16%, respectively. After reallocating emissions from
electricity and heat production, the energy supply sector accounts for 12% of global net anthropogenic GHG emissions.
(high confidence) {Figure 2.12, 2.2, 6.3, 7.2, 9.3, 10.1, 11.2, Figure TS.6}
B.2.2 Average annual GHG emissions growth between 2010 and 2019 slowed compared to the previous decade in energy supply
(from 2.3% to 1.0%) and industry (from 3.4% to 1.4%), but remained roughly constant at about 2% yr–1 in the transport
sector (high confidence). Emissions growth in AFOLU, comprising emissions from agriculture (mainly CH4 and N2O) and
forestry and other land use (mainly CO2) is more uncertain than in other sectors due to the high share and uncertainty of
CO2-LULUCF emissions (medium confidence). About half of total net AFOLU emissions are from CO2-LULUCF, predominantly
from deforestation14 (medium confidence). {Figure 2.13, 2.2, 6.3, 7.2, Figure 7.3, 9.3, 10.1, 11.2, TS.3}
B.2.3 The global share of emissions that can be attributed to urban areas is increasing. In 2015, urban emissions were estimated
to be 25 GtCO2-eq (about 62% of the global share) and in 2020, 29 GtCO2-eq (67–72% of the global share).15 The drivers of
urban GHG emission are complex and include population size, income, state of urbanisation and urban form. (high confidence)
{8.1, 8.3}
B.2.4 Global energy intensity (total primary energy per unit GDP) decreased by 2% yr–1 between 2010 and 2019. Carbon intensity
(CO2 from fossil fuel combustion and industrial processes (CO2-FFI) per unit primary energy) decreased by 0.3% yr–1, with large
regional variations, over the same period mainly due to fuel switching from coal to gas, reduced expansion of coal capacity,
and increased use of renewables. This reversed the trend observed for 2000–2009. For comparison, the carbon intensity of
primary energy is projected to decrease globally by about 3.5% yr–1 between 2020 and 2050 in modelled scenarios that limit
warming to 2°C (>67%), and by about 7.7% yr–1 globally in scenarios that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited
overshoot.16 (high confidence) {Figure 2.16, 2.2, 2.4, Table 3.4, 3.4, 6.3}
13 Sector definitions can be found in Annex II.9.1.
14 Land overall constituted a net sink of –6.6 (±4.6) GtCO2 yr–1 for the period 2010–2019, comprising a gross sink of –12.5 (±3.2) GtCO2 yr–1 resulting from responses
of all land to both anthropogenic environmental change and natural climate variability, and net anthropogenic CO2-LULUCF emissions +5.7 (±4.0) GtCO2 yr–1 based
on bookkeeping models. {Table 2.1, 7.2, Table 7.1}
15 This estimate is based on consumption-based accounting, including both direct emissions from within urban areas, and indirect emissions from outside urban areas
related to the production of electricity, goods and services consumed in cities. These estimates include all CO2 and CH4 emission categories except for aviation and
marine bunker fuels, land-use change, forestry and agriculture. {8.1, Annex I: Glossary}
16 See Box SPM.1 for the categorisation of modelled long-term emission scenarios based on projected temperature outcomes and associated probabilities adopted in
this report.
9
SPM
Summary for Policymakers
B.3 Regional contributions17 to global GHG emissions continue to differ widely. Variations in regional,
and national per capita emissions partly reflect different development stages, but they also vary
widely at similar income levels. The 10% of households with the highest per capita emissions
contribute a disproportionately large share of global household GHG emissions. At least 18 countries
have sustained GHG emission reductions for longer than 10 years. (high confidence) (Figure SPM.2)
{Figure 1.1, Figure 2.9, Figure 2.10, Figure 2.25, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, Figure TS.4, Figure TS.5}
B.3.1 GHG emissions trends over 1990–2019 vary widely across regions and over time, and across different stages of development,
as shown in Figure SPM.2. Average global per capita net anthropogenic GHG emissions increased from 7.7 to 7.8 tCO2-eq,
ranging from 2.6 tCO2-eq to 19 tCO2-eq across regions. Least developed countries (LDCs) and Small Island Developing States
(SIDS) have much lower per capita emissions (1.7 tCO2-eq and 4.6 tCO2-eq, respectively) than the global average (6.9 tCO2-eq),
excluding CO2-LULUCF.18 (high confidence) (Figure SPM.2) {Figure1.2, Figure 2.9, Figure 2.10, 2.2, Figure TS.4}
B.3.2 Historical contributions to cumulative net anthropogenic CO2 emissions between 1850 and 2019 vary substantially across
regions in terms of total magnitude, but also in terms of contributions to CO2-FFI (1650 ± 73 GtCO2-eq) and net CO2-LULUCF
(760 ± 220 GtCO2-eq) emissions.10 Globally, the major share of cumulative CO2-FFI emissions is concentrated in a few regions,
while cumulative CO2-LULUCF9 emissions are concentrated in other regions. LDCs contributed less than 0.4% of historical
cumulative CO2-FFI emissions between 1850 and 2019, while SIDS contributed 0.5%. (high confidence) (Figure SPM.2)
{Figure 2.10, 2.2, TS.3, Figure 2.7}
B.3.3 In 2019, around 48% of the global population lives in countries emitting on average more than 6 tCO2-eq per capita, excluding
CO2-LULUCF. 35% live in countries emitting more than 9 tCO2-eq per capita. Another 41% live in countries emitting less than
3 tCO2-eq per capita. A substantial share of the population in these low-emitting countries lack access to modern energy
services.19 Eradicating extreme poverty, energy poverty, and providing decent living standards20 to all in these regions in
the context of achieving sustainable development objectives, in the near-term, can be achieved without significant global
emissions growth. (high confidence) (Figure SPM.2) {Figure 1.2, 2.2, 2.4, 2.6, 3.7, 4.2, 6.7, Figure TS.4, Figure TS.5}
B.3.4 Globally, the 10% of households with the highest per capita emissions contribute 34–45% of global consumption-based
household GHG emissions,21 while the middle 40% contribute 40–53%, and the bottom 50% contribute 13–15%. (high
confidence) {2.6, Figure 2.25}
B.3.5 At least 18 countries have sustained production-based GHG and consumption-based CO2 emission reductions for longer than
10 years. Reductions were linked to energy supply decarbonisation, energy efficiency gains, and energy demand reduction,
which resulted from both policies and changes in economic structure. Some countries have reduced production-based GHG
emissions by a third or more since peaking, and some have achieved several years of consecutive reduction rates of around
4% yr–1, comparable to global reductions in scenarios limiting warming to 2°C (>67%) or lower. These reductions have only
partly offset global emissions growth. (high confidence) (Figure SPM.2) {Figure TS.4, 2.2, 1.3.2}
17 See Annex II, Part 1 for regional groupings adopted in this report.
18 In 2019, LDCs are estimated to have emitted 3.3% of global GHG emissions, and SIDS are estimated to have emitted 0.6% of global GHG emissions, excluding
CO2-LULUCF. These country groupings cut across geographic regions and are not depicted separately in Figure SPM.2. {Figure 2.10}
19 In this report, access to modern energy services is defined as access to clean, reliable and affordable energy services for cooking and heating, lighting, communications,
and productive uses. {Annex I: Glossary}
20 In this report, decent living standards are defined as a set of minimum material requirements essential for achieving basic human well-being, including nutrition,
shelter, basic living conditions, clothing, health care, education, and mobility. {5.1}
21 Consumption-based emissions refer to emissions released to the atmosphere to generate the goods and services consumed by a certain entity (e.g., a person, firm,
country, or region). The bottom 50% of emitters spend less than USD3 PPP (purchasing power parity) per capita per day. The top 10% of emitters (an open-ended
category) spend more than USD23 PPP per capita per day. The wide range of estimates for the contribution of the top 10% results from the wide range of spending
in this category and differing methods in the assessed literature. {2.6, Annex I: Glossary}
10
SPM
Summary for Policymakers
Fossil fuel and industry
(CO2-FFI)
All GHG emissions
Net CO2 from land
use, land-use
change, forestry
(CO2-LULUCF)
Other GHG emissions
a. Global net anthropogenic GHG emissions by region (1990–2019)
Emissions have grown in most regions but are distributed unevenly, both in the present day and
cumulatively since 1850.
1990 2000 2010 2019
10
20
30
0
40
50
60
GHG emissions (GtCO2-eq yr
–1)
c. Net anthropogenic GHG emissions per capita
and for total population, per region (2019)
d. Regional indicators (2019) and regional production vs consumption accounting (2018)
GHG emissions (tCO2-eq per capita)
Population (millions)
Eastern Asia
North America
Latin America and Caribbean
South-East Asia and Pacific
Africa
Southern Asia
Europe
Eastern Europe and West-Central Asia
Middle East
Australia, Japan and New Zealand
International shipping and aviation
27%
13%
16%
24%
12%
18%
19%
14%
10%
10%
11%
11%
9%
7%
7%
7%
9%
7%
8%
8%
8%
7%
8%
8%
Africa
Production-based emissions (tCO2-FFI per person, based on 2018 data) 1.2 10 8.4 9.2 6.5 2.8 8.7 16 2.6 1.6
Consumption-based emissions (tCO2-FFI per person, based on 2018 data) 0.84 11 6.7 6.2 7.8 2.8 7.6 17 2.5 1.5
% GHG contributions 9% 3% 27% 6% 8% 10% 5% 12% 9% 8%
Population (million persons, 2019) 1292 157 1471 291 620 646 252 366 674 1836
GHG per capita (tCO2-eq per person) 3.9 13 11 13 7.8 9.2 13 19 7.9 2.6
GDP per capita (USD1000ppp2017 per person)
1 5.0 43 17 20 43 15 20 61 12 6.2
Net GHG 2019
2 (production basis)
CO2-FFI, 2018, per person
GHG emissions intensity (tCO2-eq / USD1000ppp 2017) 0.78 0.30 0.62 0.64 0.18 0.61 0.64 0.31 0.65 0.42
Australia,
Japan,
New
Zealand
Eastern
Asia
Eastern
Europe,
West-
Central
Asia
Europe Latin
America
and
Caribbean
Middle
East
North
America
South-East
Asia and
Pacific
Southern
Asia
16%
14%
3%
5%
2%
2%
2%
2%
5%
8%
4%
7%
5%
4%
5%
3%
6%
13%
10%
8%
0 2000 4000 6000 8000
CO2 emissions (GtCO2)
Africa
Australia, Japan and New Zealand
Eastern Asia
Eastern Europe and West-Central Asia
Europe
International shipping and aviation
Latin America and Caribbean
Middle East
North America
South-East Asia and Pacific
Southern Asia
0 200 400 600
b. Historical cumulative net anthropogenic CO2 emissions
per region (1850–2019)
4%
1 GDP per capita in 2019 in USD2017 currency purchasing power basis.
2 Includes CO2-FFI, CO2-LULUCF and Other GHGs, excluding international aviation and shipping.
0
5
10
15
20
38Gt 42Gt 53Gt 59Gt
Middle East
Africa
Eastern Asia
South-East Asia and Pacific
Latin America and Caribbean
Europe
Southern
Asia
North America
Australia, Japan and New Zealand
Eastern Europe and West-Central Asia
The regional groupings used in this figure are for statistical purposes only and are described in Annex II, Part I.
16%
4%
2%
8%
12%
11%
10%
7%
2%
23%
Figure SPM.2 | Regional GHG emissions, and the regional proportion of total cumulative production-based CO2 emissions from 1850 to 2019.
--
I
I
J1
11
SPM
Summary for Policymakers
Figure SPM.2 (continued): Regional GHG emissions, and the regional proportion of total cumulative production-based CO2 emissions from 1850
to 2019. Panel a shows global net anthropogenic GHG emissions by region (in GtCO2-eq yr–1 (GWP100-AR6)) for the time period 1990–2019.6 Percentage values
refer to the contribution of each region to total GHG emissions in each respective time period. The single-year peak of emissions in 1997 was due to higher CO2-LULUCF
emissions from a forest and peat fire event in South East Asia. Regions are as grouped in Annex II. Panel b shows the share of historical cumulative net anthropogenic
CO2 emissions per region from 1850 to 2019 in GtCO2. This includes CO2 from fossil fuel combustion and industrial processes (CO2-FFI) and net CO2 emissions from
land use, land-use change, forestry (CO2-LULUCF). Other GHG emissions are not included.6 CO2-LULUCF emissions are subject to high uncertainties, reflected by
a global uncertainty estimate of ±70% (90% confidence interval). Panel c shows the distribution of regional GHG emissions in tonnes CO2-eq per capita by region in
2019. GHG emissions are categorised into: CO2-FFI; net CO2-LULUCF; and other GHG emissions (methane, nitrous oxide, fluorinated gases, expressed in CO2-eq using
GWP100-AR6). The height of each rectangle shows per capita emissions, the width shows the population of the region, so that the area of the rectangles refers to the
total emissions for each region. Emissions from international aviation and shipping are not included. In the case of two regions, the area for CO2-LULUCF is below the
axis, indicating net CO2 removals rather than emissions. CO2-LULUCF emissions are subject to high uncertainties, reflected by a global uncertainty estimate of ±70%
(90% confidence interval). Panel d shows population, GDP per person, emission indicators by region in 2019 for percentage GHG contributions, total GHG per person,
and total GHG emissions intensity, together with production-based and consumption-based CO2-FFI data, which is assessed in this report up to 2018. Consumption-based
emissions are emissions released to the atmosphere in order to generate the goods and services consumed by a certain entity (e.g., region). Emissions from international
aviation and shipping are not included. {1.3, Figure 1.2, 2.2, Figure 2.9, Figure 2.10, Figure 2.11, Annex II}
B.4 The unit costs of several low-emission technologies have fallen continuously since 2010. Innovation
policy packages have enabled these cost reductions and supported global adoption. Both tailored
policies and comprehensive policies addressing innovation systems have helped overcome the
distributional, environmental and social impacts potentially associated with global diffusion of
low-emission technologies. Innovation has lagged in developing countries due to weaker enabling
conditions. Digitalisation can enable emission reductions, but can have adverse side effects unless
appropriately governed. (high confidence) (Figure SPM.3) {2.2, 6.3, 6.4, 7.2, 12.2, 16.2, 16.4, 16.5,
Cross-Chapter Box 11 in Chapter 16}
B.4.1 From 2010 to 2019, there have been sustained decreases in the unit costs of solar energy (85%), wind energy (55%), and
lithium-ion batteries (85%), and large increases in their deployment, e.g., >10× for solar and >100× for electric vehicles (EVs),
varying widely across regions (Figure SPM.3). The mix of policy instruments which reduced costs and stimulated adoption
includes public R&D, funding for demonstration and pilot projects, and demand pull instruments such as deployment subsidies
to attain scale. In comparison to modular small-unit size technologies, the empirical record shows that multiple large-scale
mitigation technologies, with fewer opportunities for learning, have seen minimal cost reductions and their adoption has
grown slowly. (high confidence) {1.3, 1.5, Figure 2.5, 2.5, 6.3, 6.4, 7.2, 11.3, 12.2, 12.3, 12.6, 13.6, 16.3, 16.4, 16.6}
B.4.2 Policy packages tailored to national contexts and technological characteristics have been effective in supporting low-emission
innovation and technology diffusion. Appropriately designed policies and governance have helped address distributional
impacts and rebound effects. Innovation has provided opportunities to lower emissions and reduce emission growth
and created social and environmental co-benefits (high confidence). Adoption of low-emission technologies lags in most
developing countries, particularly least developed ones, due in part to weaker enabling conditions, including limited finance,
technology development and transfer, and capacity. In many countries, especially those with limited institutional capacities,
several adverse side effects have been observed as a result of diffusion of low-emission technology, for example, low-value
employment, and dependency on foreign knowledge and suppliers. Low-emission innovation along with strengthened
enabling conditions can reinforce development benefits, which can, in turn, create feedbacks towards greater public support
for policy. (medium confidence) {9.9, 13.6, 13.7, 16.3, 16.4, 16.5, 16.6, Cross-Chapter Box 12 in Chapter 16, TS.3}
B.4.3 Digital technologies can contribute to mitigation of climate change and the achievement of several SDGs (high confidence).
For example, sensors, internet of things, robotics, and artificial intelligence can improve energy management in all sectors,
increase energy efficiency, and promote the adoption of many low-emission technologies, including decentralised renewable
energy, while creating economic opportunities (high confidence). However, some of these climate change mitigation gains can
be reduced or counterbalanced by growth in demand for goods and services due to the use of digital devices (high confidence).
Digitalisation can involve trade-offs across several SDGs, for example, increasing electronic waste, negative impacts on labour
markets, and exacerbating the existing digital divide. Digital technology supports decarbonisation only if appropriately
governed (high confidence). {5.3, 10, 12.6, 16.2, Cross-Chapter Box 11 in Chapter 16, TS.5, Box TS.14}
12
SPM
Summary for Policymakers
Adoption (millions of EVs)
Cost (USD2020/MWh)
Li-on battery packs (USD2020/kWh) Market cost
Adoption (note different scales) Fossil fuel cost (2020)
AR5 (2010)
Batteries for passenger
Photovoltaics (PV) electric vehicles (EVs)
Concentrating
Onshore wind Offshore wind solar power (CSP)
The unit costs of some forms of renewable energy and of batteries for passenger EVs have fallen,
and their use continues to rise.
1200
1600
800
400
0 0 0
150
300
450
2000 2020
600
150
300
450
600
150
300
450
600
150
300
450
600
2010 2000 2010 2020 2000 2010 2020
0
2000 2020
Adoption (GW)
0
200
400
600
800
2000 2010 2020
0
2000 2010 2020 2010
0
200
400
600
800
2000 2010 2020
0
10
20
30
40
2000 2010 2020
0
10
20
30
40
2000 2010 2020
0
2
4
6
8
2000 2010 2020
Share of electricity
produced in 2020: 3%
Share of electricity
produced in 2020: 6%
Share of electricity
produced in 2020: <1%
Share of electricity
produced in 2020: <1%
Share of passenger
vehicle fleet in 2020: 1%
Figure SPM.3 | Unit cost reductions and use in some rapidly changing mitigation technologies. The top panel shows global costs per unit of energy
(USD per MWh) for some rapidly changing mitigation technologies. Solid blue lines indicate average unit cost in each year. Light blue shaded areas show the range
between the 5th and 95th percentiles in each year. Grey shading indicates the range of unit costs for new fossil fuel (coal and gas) power in 2020 (corresponding
to USD55–148 per MWh). In 2020, the levelised costs of energy (LCOE) of the four renewable energy technologies could compete with fossil fuels in many places.
For batteries, costs shown are for 1 kWh of battery storage capacity; for the others, costs are LCOE, which includes installation, capital, operations, and maintenance costs
per MWh of electricity produced. The literature uses LCOE because it allows consistent comparisons of cost trends across a diverse set of energy technologies to be made.
However, it does not include the costs of grid integration or climate impacts. Further, LCOE does not take into account other environmental and social externalities that
may modify the overall (monetary and non-monetary) costs of technologies and alter their deployment. The bottom panel shows cumulative global adoption for each
technology, in GW of installed capacity for renewable energy and in millions of vehicles for battery-electric vehicles. A vertical dashed line is placed in 2010 to indicate
the change since AR5. Shares of electricity produced and share of passenger vehicle fleet are indicated in text for 2020 based on provisional data, i.e., percentage of
total electricity production (for PV, onshore wind, offshore wind, CSP) and of total stock of passenger vehicles (for EVs). The electricity production share reflects different
capacity factors; for example, for the same amount of installed capacity, wind produces about twice as much electricity as solar PV. {2.5, 6.4} Renewable energy and
battery technologies were selected as illustrative examples because they have recently shown rapid changes in costs and adoption, and because consistent data are
available. Other mitigation options assessed in the report are not included as they do not meet these criteria.
I hi
-
13
SPM
Summary for Policymakers
B.5 There has been a consistent expansion of policies and laws addressing mitigation since AR5. This
has led to the avoidance of emissions that would otherwise have occurred and increased investment
in low-GHG technologies and infrastructure. Policy coverage of emissions is uneven across sectors.
Progress on the alignment of financial flows towards the goals of the Paris Agreement remains slow
and tracked climate finance flows are distributed unevenly across regions and sectors. (high confidence)
{5.6, 13.2, 13.4, 13.5, 13.6, 13.9, 14.3, 14.4, 14.5, Cross-Chapter Box 10 in Chapter 14, 15.3, 15.5}
B.5.1 The Kyoto Protocol led to reduced emissions in some countries and was instrumental in building national and international
capacity for GHG reporting, accounting and emissions markets (high confidence). At least 18 countries that had Kyoto targets
for the first commitment period have had sustained absolute emission reductions for at least a decade from 2005, of which
two were countries with economies in transition (very high confidence). The Paris Agreement, with near universal participation,
has led to policy development and target-setting at national and sub-national levels, in particular in relation to mitigation, as
well as enhanced transparency of climate action and support (medium confidence). {14.3, 14.6}
B.5.2 The application of diverse policy instruments for mitigation at the national and sub-national levels has grown consistently
across a range of sectors (high confidence). By 2020, over 20% of global GHG emissions were covered by carbon taxes
or emissions trading systems, although coverage and prices have been insufficient to achieve deep reductions (medium
confidence). By 2020, there were ‘direct’ climate laws focused primarily on GHG reductions in 56 countries covering 53% of
global emissions (medium confidence). Policy coverage remains limited for emissions from agriculture and the production
of industrial materials and feedstocks (high confidence). {5.6, 7.6, 11.5, 11.6, 13.2, 13.6}
B.5.3 In many countries, policies have enhanced energy efficiency, reduced rates of deforestation and accelerated technology
deployment, leading to avoided and in some cases reduced or removed emissions (high confidence). Multiple lines of
evidence suggest that mitigation policies have led to avoided global emissions of several GtCO2-eq yr–1 (medium confidence).
At least 1.8 GtCO2-eq yr–1 can be accounted for by aggregating separate estimates for the effects of economic and regulatory
instruments. Growing numbers of laws and executive orders have impacted global emissions and were estimated to result in
5.9 GtCO2-eq yr–1 less emissions in 2016 than they otherwise would have been. (medium confidence) (Figure SPM.3) {2.2, 2.8,
6.7, 7.6, 9.9, 10.8, 13.6, Cross-chapter Box 10 in Chapter 14}
B.5.4 Annual tracked total financial flows for climate mitigation and adaptation increased by up to 60% between 2013/14 and
2019/20 (in USD2015), but average growth has slowed since 201822 (medium confidence). These financial flows remained
heavily focused on mitigation, are uneven, and have developed heterogeneously across regions and sectors (high confidence).
In 2018, public and publicly mobilised private climate finance flows from developed to developing countries were below
the collective goal under the UNFCCC and Paris Agreement to mobilise USD100 billion per year by 2020 in the context
of meaningful mitigation action and transparency on implementation (medium confidence). Public and private finance
flows for fossil fuels are still greater than those for climate adaptation and mitigation (high confidence). Markets for green
bonds, ESG (environmental, social and governance) and sustainable finance products have expanded significantly since AR5.
Challenges remain, in particular around integrity and additionality, as well as the limited applicability of these markets to
many developing countries. (high confidence) {Box 15.4, 15.3, 15.5, 15.6, Box 15.7}
22 Estimates of financial flows (comprising both private and public, domestic and international flows) are based on a single report which assembles data from multiple
sources and which has applied various changes to their methodology over the past years. Such data can suggest broad trends but is subject to uncertainties.
14
SPM
Summary for Policymakers
B.6 Global GHG emissions in 2030 associated with the implementation of Nationally Determined
Contributions (NDCs) announced prior to COP2623 would make it likely that warming will exceed 1.5°C
during the 21st century.24 Likely limiting warming to below 2°C would then rely on a rapid acceleration
of mitigation efforts after 2030. Policies implemented by the end of 202025 are projected to result in
higher global GHG emissions than those implied by NDCs. (high confidence) (Figure SPM.4) {3.3, 3.5,
4.2, Cross-Chapter Box 4 in Chapter 4}
B.6.1 Policies implemented by the end of 2020 are projected to result in higher global GHG emissions than those implied by NDCs,
indicating an implementation gap. A gap remains between global GHG emissions in 2030 associated with the implementation
of NDCs announced prior to COP26 and those associated with modelled mitigation pathways assuming immediate action
(for quantification see Table SPM.1).26 The magnitude of the emissions gap depends on the global warming level considered and
whether only unconditional or also conditional elements of NDCs27 are considered.28 (high confidence) {3.5, 4.2, Cross-Chapter
Box 4 in Chapter 4}
B.6.2 Global emissions in 2030 associated with the implementation of NDCs announced prior to COP26 are lower than the emissions
implied by the original NDCs29 (high confidence). The original emissions gap has fallen by about 20% to one-third relative to
pathways that limit warming to 2°C (>67%) with immediate action (category C3a in Table SPM.2), and by about 15–20%
relative to pathways limiting warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot (category C1 in Table SPM.2) (medium
confidence). (Figure SPM.4) {3.5, 4.2, Cross-Chapter Box 4 in Chapter 4}
23 NDCs announced prior to COP26 refer to the most recent Nationally Determined Contributions submitted to the UNFCCC up to the literature cut-off date of this
report, 11 October 2021, and revised NDCs announced by China, Japan and the Republic of Korea prior to October 2021 but only submitted thereafter. 25 NDC
updates were submitted between 12 October 2021 and the start of COP26.
24 This implies that mitigation after 2030 can no longer establish a pathway with less than 67% probability to exceed 1.5°C during the 21st century, a defining feature
of the class of pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot assessed in this report (category C1 in Table SPM.2). These pathways limit
warming to 1.6°C or lower throughout the 21st century with a 50% likelihood.
25 The policy cut-off date in studies used to project GHG emissions of ‘policies implemented by the end of 2020’ varies between July 2019 and November 2020. {Table 4.2}
26 Immediate action in modelled global pathways refers to the adoption between 2020 and at latest before 2025 of climate policies intended to limit global warming
to a given level. Modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) based on immediate action are summarised in category C3a in Table SPM.2. All assessed
modelled global pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot assume immediate action as defined here (Category C1 in Table SPM.2).
27 In this report, ‘unconditional’ elements of NDCs refer to mitigation efforts put forward without any conditions. ‘Conditional’ elements refer to mitigation efforts that
are contingent on international cooperation, for example bilateral and multilateral agreements, financing or monetary and/or technological transfers. This terminology
is used in the literature and the UNFCCC’s NDC Synthesis Reports, not by the Paris Agreement. {4.2.1, 14.3.2}
28 Two types of gaps are assessed: the implementation gap is calculated as the difference between the median of global emissions in 2030 implied by policies
implemented by the end of 2020 and those implied by NDCs announced prior to COP26. The emissions gap is calculated as the difference between GHG emissions
implied by the NDCs (minimum/maximum emissions in 2030) and the median of global GHG emissions in modelled pathways limiting warming to specific levels
based on immediate action and with stated likelihoods as indicated (Table SPM.2).
29 Original NDCs refer to those submitted to the UNFCCC in 2015 and 2016. Unconditional elements of NDCs announced prior to COP26 imply global GHG emissions
in 2030 that are 3.8 [3.0–5.3] GtCO2-eq yr–1 lower than those from the original NDCs, and 4.5 [2.7–6.3] GtCO2-eq yr–1 lower when conditional elements of NDCs
are included. NDC updates at or after COP26 could further change the implied emissions.
Table SPM.1 | Projected global emissions in 2030 associated with policies implemented by the end of 2020 and NDCs announced prior to COP26,
and associated emissions gaps. *Emissions projections for 2030 and absolute differences in emissions are based on emissions of 52–56 GtCO2-eq yr–1 in 2019 as
assumed in underlying model studies. (medium confidence) {4.2, Table 4.3, Cross-Chapter Box 4 in Chapter 4}
Implied by policies
implemented by
the end of 2020
(GtCO2-eq yr–1)
Implied by NDCs announced prior to COP26
Unconditional elements
(GtCO2-eq yr–1)
Including conditional
elements
(GtCO2-eq yr–1)
Median projected global emissions (min–max)* 57 [52–60] 53 [50–57] 50 [47–55]
Implementation gap between implemented policies
and NDCs (median)
4 7
Emissions gap between NDCs and pathways that limit
warming to 2°C (>67%) with immediate action
10–16 6–14
Emissions gap between NDCs and pathways that limit
warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot
with immediate action
19–26 16–23
15
SPM
Summary for Policymakers
B.6.3 Modelled global emission pathways consistent with NDCs announced prior to COP26 that limit warming to 2°C (>67%)
(category C3b in Table SPM.2) imply annual average global GHG emissions reduction rates of 0–0.7 GtCO2-eq yr–1 during the
decade 2020–2030, with an unprecedented acceleration to 1.4–2.0 GtCO2-eq yr–1 during 2030–2050 (medium confidence).
Continued investments in unabated high-emitting infrastructure and limited development and deployment of low-emitting
alternatives prior to 2030 would act as barriers to this acceleration and increase feasibility risks (high confidence). {3.3, 3.5,
3.8, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4}
B.6.4 Modelled global emission pathways consistent with NDCs announced prior to COP26 will likely exceed 1.5°C during the 21st
century. Those pathways that then return warming to 1.5°C by 2100 with a likelihood of 50% or greater imply a temperature
overshoot of 0.15°C–0.3°C (42 pathways in category C2 in Table SPM.2). In such pathways, global cumulative net-negative
CO2 emissions are –380 [–860 to –200] GtCO2
30 in the second half of the century, and there is a rapid acceleration of other
mitigation efforts across all sectors after 2030. Such overshoot pathways imply increased climate-related risk, and are subject to
increased feasibility concerns,31 and greater social and environmental risks, compared to pathways that limit warming to 1.5°C
(>50%) with no or limited overshoot. (high confidence) (Figure SPM.4, Table SPM.2) {3.3, 3.5, 3.8, 12.3; AR6 WGII SPM B.6}
a. Global GHG emissions b. 2030 c. 2050 d. 2100
Projected global GHG emissions from NDCs announced prior to COP26 would make it likely that
warming will exceed 1.5°C and also make it harder after 2030 to limit warming to below 2°C.
10
20
30
0
–10 –10
40
50
60
70
10
20
30
0
40
50
60
70
80 80
GHG emissions (GtCO2-eq yr
–1)
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Trend from implemented policies
Modelled pathways:
Limit warming to 2°C (>67%) or return warming to
1.5°C (>50%) after a high overshoot, NDCs until 2030
Limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot
Past GHG emissions and uncertainty for 2015 and 2019
(dot indicates the median)
Limit warming to 2°C (>67%)
Percentile:
95th
Median
5th
75th
25th
Policy
assessments
for 2030
Policies implemented by the end of 2020
Policy assessments for 2030:
NDCs prior to COP26,
including conditional elements
NDCs prior to COP26,
unconditional elements
88
Figure SPM.4 | Global GHG emissions of modelled pathways (funnels in Panel a, and associated bars in Panels b, c, d) and projected emission
outcomes from near-term policy assessments for 2030 (Panel b).
30 Median and very likely range [5th to 95th percentile].
31 Returning to below 1.5°C in 2100 from GHG emissions levels in 2030 associated with the implementation of NDCs is infeasible for some models due to model-specific
constraints on the deployment of mitigation technologies and the availability of net negative CO2 emissions.
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16
SPM
Summary for Policymakers
Figure SPM.4 (continued): Global GHG emissions of modelled pathways (funnels in Panel a, and associated bars in Panels b, c, d) and projected
emission outcomes from near-term policy assessments for 2030 (Panel b). Panel a shows global GHG emissions over 2015–2050 for four types of assessed
modelled global pathways:
– Trend from implemented policies: Pathways with projected near-term GHG emissions in line with policies implemented until the end of 2020 and extended with
comparable ambition levels beyond 2030 (29 scenarios across categories C5–C7, Table SPM.2).
– Limit to 2°C (>67%) or return warming to 1.5°C (>50%) after a high overshoot, NDCs until 2030: Pathways with GHG emissions until 2030 associated with the
implementation of NDCs announced prior to COP26, followed by accelerated emissions reductions likely to limit warming to 2°C (C3b, Table SPM.2) or to return
warming to 1.5°C with a probability of 50% or greater after high overshoot (subset of 42 scenarios from C2, Table SPM.2).
– Limit to 2°C (>67%) with immediate action: Pathways that limit warming to 2°C (>67%) with immediate action after 202026 (C3a, Table SPM.2).
– Limit to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot: Pathways limiting warming to 1.5°C with no or limited overshoot (C1, Table SPM.2 C1). All these pathways
assume immediate action after 2020.
Past GHG emissions for 2010–2015 used to project global warming outcomes of the modelled pathways are shown by a black line32 and past global GHG emissions in
2015 and 2019 as assessed in Chapter 2 are shown by whiskers. Panels b, c and d show snapshots of the GHG emission ranges of the modelled pathways in 2030,
2050, and 2100, respectively. Panel b also shows projected emissions outcomes from near-term policy assessments in 2030 from Chapter 4.2 (Tables 4.2 and 4.3; median
and full range). GHG emissions are in CO2-equivalent using GWP100 from AR6 WGI. {3.5, 4.2, Table 4.2, Table 4.3, Cross-Chapter Box 4 in Chapter 4}
B.7 Projected cumulative future CO2 emissions over the lifetime of existing and currently planned fossil
fuel infrastructure without additional abatement exceed the total cumulative net CO2 emissions in
pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot. They are approximately
equal to total cumulative net CO2 emissions in pathways that limit warming to 2°C (>67%). (high
confidence) {2.7, 3.3}
B.7.1 If historical operating patterns are maintained,33 and without additional abatement,34 estimated cumulative future CO2
emissions from existing fossil fuel infrastructure, the majority of which is in the power sector, would, from 2018 until the end
of its lifetime, amount to 660 [460–890] GtCO2. They would amount to 850 [600–1100] GtCO2 when unabated emissions from
currently planned infrastructure in the power sector is included. These estimates compare with cumulative global net CO2
emissions from all sectors of 510 [330–710] GtCO2 until the time of reaching net zero CO2 emissions35 in pathways that limit
warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, and 890 [640–1160] GtCO2 in pathways that limit warming to 2°C
(>67%). (high confidence) (Table SPM.2) {2.7, Figure 2.26, Figure TS.8}
B.7.2 In modelled global pathways that limit warming to 2°C (>67%) or lower, most remaining fossil fuel CO2 emissions until
the time of global net zero CO2 emissions are projected to occur outside the power sector, mainly in industry and transport.
Decommissioning and reduced utilisation of existing fossil fuel-based power sector infrastructure, retrofitting existing
installations with CCS,36 switches to low-carbon fuels, and cancellation of new coal installations without CCS are major
options that can contribute to aligning future CO2 emissions from the power sector with emissions in the assessed global
modelled least-cost pathways. The most appropriate strategies will depend on national and regional circumstances, including
enabling conditions and technology availability. (high confidence) (Box SPM.1) {Table 2.7, 2.7, 3.4, 6.3, 6.5, 6.7}
32 See Box SPM.1 for a description of the approach to project global warming outcomes of modelled pathways and its consistency with the climate assessment in AR6 WGI.
33 Historical operating patterns are described by load factors and lifetimes of fossil fuel installations as observed in the past (average and range).
34 Abatement here refers to human interventions that reduce the amount of greenhouse gases that are released from fossil fuel infrastructure to the atmosphere.
35 Total cumulative CO2 emissions up to the time of global net zero CO2 emissions are similar but not identical to the remaining carbon budget for a given temperature
limit assessed by Working Group I. This is because the modelled emission scenarios assessed by Working Group III cover a range of temperature levels up to a specific
limit, and exhibit a variety of reductions in non-CO2 emissions that also contribute to overall warming. {Box 3.4}
36 In this context, capture rates of new installations with CCS are assumed to be 90–95%+ {11.3.5}. Capture rates for retrofit installations can be comparable, if plants
are specifically designed for CCS retrofits {11.3.6}.
17
SPM
Summary for Policymakers
C. System Transformations to Limit Global Warming
37 All reported warming levels are relative to the period 1850–1900. If not otherwise specified, ‘pathways’ always refer to pathways computed with a model.
Immediate action in the pathways refers to the adoption of climate policies between 2020 and at latest 2025 intended to limit global warming at a given level.
38 Long-term warming is calculated from all modelled pathways assuming mitigation efforts consistent with national policies that were implemented by the end of
2020 (scenarios that fall into policy category P1b of Chapter 3) and that pass through the 2030 GHG emissions ranges of such pathways assessed in Chapter 4
(see footnote 25). {3.2, Table 4.2}
39 Warming estimates refer to the 50th and [5th–95th] percentile across the modelled pathways and the median temperature change estimate of the probabilistic WGI
climate model emulators (see Table SPM.2 footnote a).
40 In this report, emissions reductions are reported relative to 2019 modelled emission levels, while in SR1.5 emissions reductions were calculated relative to 2010.
Between 2010 and 2019 global GHG and global CO2 emissions have grown by 12% (6.5 GtCO2-eq) and 13% (5.0 GtCO2) respectively. In global modelled
pathways assessed in this report that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, GHG emissions are projected to be reduced by 37% [28–57%]
in 2030 relative to 2010. In the same type of pathways assessed in SR1.5, reported GHG emissions reductions in 2030 were 39–51% (interquartile range) relative
to 2010. In absolute terms, the 2030 GHG emissions levels of pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot are higher in AR6
(31 [21–36] GtCO2-eq) than in SR1.5 (28 (26–31 interquartile range) GtCO2-eq). (Figure SPM.1, Table SPM.2) {3.3, SR1.5 Figure SPM.3b}
41 Scenarios in this category limit peak warming to 2°C throughout the 21st century with close to, or more than, 90% likelihood.
42 This category contains 91 scenarios with immediate action and 42 scenarios that are consistent with the NDCs until 2030.
43 These numbers for CH4, N2O, and F-gases are rounded to the nearest 5% except numbers below 5%.
C.1 Global GHG emissions are projected to peak between 2020 and at the latest before 2025 in global
modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot and in those that
limit warming to 2°C (>67%) and assume immediate action (see Table SPM.2 footnote i). 37 In both
types of modelled pathways, rapid and deep GHG emissions reductions follow throughout 2030, 2040
and 2050 (high confidence). Without a strengthening of policies beyond those that are implemented by
the end of 2020, GHG emissions are projected to rise beyond 2025, leading to a median global warming
of 3.2 [2.2 to 3.5] °C by 210038, 39 (medium confidence). (Table SPM.2, Figure SPM.4, Figure SPM.5)
{3.3, 3.4}
C.1.1 Net global GHG emissions are projected to fall from 2019 levels by 27% [13–45%] by 2030 and 63% [52–76%]40 by 2050 in
global modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) and assuming immediate action (category C3a, Table SPM.2).
This compares with reductions of 43% [34–60%] by 2030 and 84% [73–98%] by 2050 in pathways that limit warming to
1.5°C (>50%) with no or limited overshoot (C1, Table SPM.2) (high confidence).41 In modelled pathways that return warming
to 1.5°C (>50%) after a high overshoot,42 GHG emissions are reduced by 23% [0–44%] in 2030 and by 75% [62–91%] in
2050 (C2, Table SPM.2) (high confidence). Modelled pathways that are consistent with NDCs announced prior to COP26
until 2030 and assume no increase in ambition thereafter have higher emissions, leading to a median global warming of
2.8 [2.1–3.4] °C by 2100 (medium confidence).23 (Figure SPM.4) {3.3}
C.1.2 In modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) assuming immediate action, global net CO2 emissions are reduced
compared to modelled 2019 emissions by 27% [11–46%] in 2030 and by 52% [36–70%] in 2040; and global CH4 emissions are
reduced by 24% [9–53%] in 2030 and by 37% [20–60%] in 2040. In pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or
limited overshoot global net CO2 emissions are reduced compared to modelled 2019 emissions by 48% [36–69%] in 2030 and
by 80% [61–109%] in 2040; and global CH4 emissions are reduced by 34% [21–57%] in 2030 and 44% [31–63%] in 2040.
There are similar reductions of non-CO2 emissions by 2050 in both types of pathways: CH4 is reduced by 45% [25–70%];
N2O is reduced by 20% [–5 to +55%]; and F-gases are reduced by 85% [20–90%].43 Across most modelled pathways, this is the
maximum technical potential for anthropogenic CH4 reductions in the underlying models (high confidence). Further emissions
reductions, as illustrated by the IMP-SP pathway, may be achieved through changes in activity levels and/or technological
innovations beyond those represented in the majority of the pathways (medium confidence). Higher emissions reductions of
CH4 could further reduce peak warming. (high confidence) (Figure SPM.5) {3.3}
C.1.3 In modelled pathways consistent with the continuation of policies implemented by the end of 2020, GHG emissions continue to
rise, leading to global warming of 3.2 [2.2–3.5] °C by 2100 (within C5–C7, Table SPM.2) (medium confidence). Pathways that
exceed warming of >4°C (≥50%) (C8, SSP5-8.5, Table SPM.2) would imply a reversal of current technology and/or mitigation
policy trends (medium confidence). Such warming could occur in emission pathways consistent with policies implemented
by the end of 2020 if climate sensitivity is higher than central estimates (high confidence). (Table SPM.2, Figure SPM.4)
{3.3, Box 3.3}
18
SPM
Summary for Policymakers
Table SPM.2 | Key characteristics of the modelled global emissions pathways. Summary of projected CO2 and GHG emissions, projected net zero timings and the resulting global warming outcomes. Pathways are categorised
(rows), according to their likelihood of limiting warming to different peak warming levels (if peak temperature occurs before 2100) and 2100 warming levels. Values shown are for the median [p50] and 5th–95th percentiles [p5–p95], noting
that not all pathways achieve net zero CO2 or GHGs.
p50
[p5–p95] a
GHG emissions
(GtCO2-eq yr–1) g
GHG emissions reductions
from 2019
(%) h
Emissions milestones i, j Cumulative CO2
emissions (GtCO2)
m
Cumulative
net-negative
CO2
emissions
(GtCO2)
Global mean
temperature changes
50% probability
(°C) n
Likelihood of peak global
warming staying below (%) o
Category b, c, d
[# pathways]
Category/subset label
WGI SSP
& WGIII
IPs/IMPs
alignmente, f
2030 2040 2050 2030 2040 2050
Peak CO2
emissions
(% peak
before 2100)
Peak GHG
emissions
(% peak
before 2100)
Net zero CO2
(% net zero
pathways)
Net zero
GHGs
(% net zero
pathways) k, l
2020 to
net zero
CO2
2020–2100
Year of
net zero CO2
to 2100
at peak
warming
2100 <1.5°C <2.0°C <3.0°C
Modelled global emissions pathways categorised
by projected global warming levels (GWL). Detailed
likelihood definitions are provided in SPM Box 1.
The five illustrative scenarios (SSPx-yy) considered by
AR6 WGI and the Illustrative (Mitigation) Pathways
assessed in WGIII are aligned with the temperature
categories and are indicated in a separate column.
Global emission pathways contain regionally
differentiated information. This assessment
focuses on their global characteristics.
Projected median annual GHG
emissions in the year across the
scenarios, with the 5th–95th
percentile in brackets.
Modelled GHG emissions in 2019:
55 [53–58] GtCO2-eq.
Projected median GHG emissions
reductions of pathways in the year
across the scenarios compared to
modelled 2019, with the 5th–95th
percentile in brackets. Negative
numbers indicate increase in
emissions compared to 2019.
Median 5-year intervals at
which projected CO2 & GHG
emissions peak, with the
5th–95th percentile interval in
square brackets. Percentage of
peaking pathways is denoted
in round brackets.
Three dots (…) denotes
emissions peak in 2100 or
beyond for that percentile.
Median 5-year intervals at
which projected CO2 & GHG
emissions of pathways in
this category reach net zero,
with the 5th–95th percentile
interval in square brackets.
Percentage of net zero
pathways is denoted in round
brackets.
Three dots (…) denotes
net zero not reached for
that percentile.
Median cumulative net
CO2 emissions across
the projected scenarios
in this category until
reaching net zero or until
2100, with the 5th–95th
percentile interval
in square brackets.
Median
cumulative
net-negative
CO2 emissions
between
the year of
net zero CO2
and 2100. More
net-negative
results in
greater
temperature
declines
after peak.
Projected temperature
change of pathways
in this category (50%
probability across
the range of climate
uncertainties), relative
to 1850–1900, at peak
warming and in 2100,
for the median value
across the scenarios
and the 5th–95th
percentile interval in
square brackets.
Median likelihood that the
projected pathways in this category
stay below a given global warming
level, with the 5th–95th percentile
interval in square brackets.
C1 [97]
limit warming to
1.5°C (>50%) with no
or limited overshoot
31
[21–36]
17
[6–23]
9
[1–15]
43
[34–60]
69
[58–90]
84
[73–98]
2020–2025 (100%)
[2020–2025]
2050–2055
(100%)
[2035–2070]
2095–2100
(52%)
[2050–...]
510
[330–710]
320
[–210 to
570]
–220
[–660 to –20]
1.6
[1.4–1.6]
1.3
[1.1–1.5]
38
[33–58]
90
[86–97]
100
[99–100]
C1a [50]
… with net zero
GHGs
SSP1–1.9,
SP
LD
33
[22–37]
18
[6–24]
8
[0–15]
41
[31–59]
66
[58–89]
85
[72–100]
2070–2075
(100%)
[2050–2090]
550
[340–760]
160
[–220 to
620]
–360
[–680 to
–140]
1.6
[1.4–1.6]
1.2
[1.1–1.4]
38
[34–60]
90
[85–98]
100
[99–100]
C1b [47]
… without net zero
GHGs
Ren
29
[21–36]
16
[7–21]
9
[4–13]
48
[35–61]
70
[62–87]
84
[76–93]
…–… [0%] 460
[320–590]
360
[10–540]
–60
[–440 to 0]
1.6
[1.5–1.6]
1.4
[1.3–1.5]
37
[33–56]
89
[87–96]
100
[…–…] [99–100]
C2 [133]
return warming to
1.5°C (>50%) after
a high overshoot
Neg
42
[31–55]
25
[17–34]
14
[5–21]
23
[0–44]
55
[40–71]
75
[62–91]
2020–2025 (100%)
2055–2060
(100%)
[2045–2070]
2070–2075
(87%)
[2055–...]
720
[530–930]
400
[–90 to
620]
–360
[–680 to –60]
1.7
[1.5–1.8]
1.4
[1.2–1.5]
24
[15–42]
82
[71–93]
100
[2020–2030] [2020–2025] [99–100]
C3 [311]
limit warming
to 2°C (>67%)
44
[32–55]
29
[20–36]
20
[13–26]
21
[1–42]
46
[34–63]
64
[53–77]
2020–2025 (100%)
2070–2075
(93%)
[2055–...]
...–... (30%)
[2075–...]
890
[640–1160]
800
[510–1140]
–40
[–290 to 0]
1.7
[1.6–1.8]
1.6
[1.5–1.8]
20
[13–41]
76
[68–91]
99
[98–100]
[2020–2030] [2020–2025]
C3a [204]
… with action
starting in 2020
SSP1–2.6
40
[30–49]
29
[21–36]
20
[14–27]
27
[13–45]
47
[35–63]
63
[52–76]
2020–2025 (100%)
[2020–2025]
2070–2075
(91%)
[2055–...]
...–... (24%)
[2080–...]
860
[640–1180]
790
[480–1150]
–30
[–280 to 0]
1.7
[1.6–1.8]
1.6
[1.5–1.8]
21
[14–42]
78
[69–91]
100
[98–100]
19
SPM
Summary for Policymakers
p50
[p5–p95] a
GHG emissions
(GtCO2-eq yr–1) g
GHG emissions reductions
from 2019
(%) h
Emissions milestones i, j Cumulative CO2
emissions (GtCO2)
m
Cumulative
net-negative
CO2
emissions
(GtCO2)
Global mean
temperature changes
50% probability
(°C) n
Likelihood of peak global
warming staying below (%) o
Category b, c, d
[# pathways]
Category/subset label
WGI SSP
& WGIII
IPs/IMPs
alignmente, f
2030 2040 2050 2030 2040 2050
Peak CO2
emissions
(% peak
before 2100)
Peak GHG
emissions
(% peak
before 2100)
Net zero CO2
(% net zero
pathways)
Net zero
GHGs
(% net zero
pathways) k, l
2020 to
net zero
CO2
2020–2100
Year of
net zero CO2
to 2100
at peak
warming
2100 <1.5°C <2.0°C <3.0°C
Modelled global emissions pathways categorised
by projected global warming levels (GWL). Detailed
likelihood definitions are provided in SPM Box 1.
The five illustrative scenarios (SSPx-yy) considered by
AR6 WGI and the Illustrative (Mitigation) Pathways
assessed in WGIII are aligned with the temperature
categories and are indicated in a separate column.
Global emission pathways contain regionally
differentiated information. This assessment
focuses on their global characteristics.
Projected median annual GHG
emissions in the year across the
scenarios, with the 5th–95th
percentile in brackets.
Modelled GHG emissions in 2019:
55 [53–58] GtCO2-eq.
Projected median GHG emissions
reductions of pathways in the year
across the scenarios compared to
modelled 2019, with the 5th–95th
percentile in brackets. Negative
numbers indicate increase in
emissions compared to 2019.
Median 5-year intervals at
which projected CO2 & GHG
emissions peak, with the
5th–95th percentile interval in
square brackets. Percentage of
peaking pathways is denoted
in round brackets.
Three dots (…) denotes
emissions peak in 2100 or
beyond for that percentile.
Median 5-year intervals at
which projected CO2 & GHG
emissions of pathways in
this category reach net zero,
with the 5th–95th percentile
interval in square brackets.
Percentage of net zero
pathways is denoted in round
brackets.
Three dots (…) denotes
net zero not reached for
that percentile.
Median cumulative net
CO2 emissions across
the projected scenarios
in this category until
reaching net zero or until
2100, with the 5th–95th
percentile interval
in square brackets.
Median
cumulative
net-negative
CO2 emissions
between
the year of
net zero CO2
and 2100. More
net-negative
results in
greater
temperature
declines
after peak.
Projected temperature
change of pathways
in this category (50%
probability across
the range of climate
uncertainties), relative
to 1850–1900, at peak
warming and in 2100,
for the median value
across the scenarios
and the 5th–95th
percentile interval in
square brackets.
Median likelihood that the
projected pathways in this category
stay below a given global warming
level, with the 5th–95th percentile
interval in square brackets.
C3b [97] … NDCs until 2030 GS
52
[47–56]
29
[20–36]
18
[10–25]
5
[0–14]
46
[34–63]
68
[56–82]
2020–2025 (100%)
[2020–2030]
2065–2070
(97%)
[2055–2090]
...–... (41%)
[2075–...]
910
[720–1150]
800
[560–1050]
–60
[–300 to 0]
1.8
[1.6–1.8]
1.6
[1.5–1.7]
17
[12–35]
73
[67–87]
99
[98–99]
C4 [159]
limit warming
to 2°C (>50%)
50
[41–56]
38
[28–44]
28
[19–35]
10
[0–27]
31
[20–50]
49
[35–65]
2080–2085
(86%)
[2065–...]
...–... (31%)
[2075–...]
1210
[970–1490]
1160
[700–1490]
–30
[–390 to 0]
1.9
[1.7–2.0]
1.8
[1.5–2.0]
11
[7–22]
59
[50–77]
98
[95–99]
C5 [212]
limit warming
to 2.5°C (>50%)
52
[46–56]
45
[37–53]
39
[30–49]
6
[–1 to 18]
18
[4–33]
29
[11–48]
...–... (41%)
[2080–...]
...–... (12%)
[2090–...]
1780
[1400–
2360]
1780
[1260–
2360]
0
[–160 to 0]
2.2
[1.9–2.5]
2.1
[1.9–2.5]
4
[0–10]
37
[18–59]
91
[83–98]
C6 [97]
limit warming
to 3°C (>50%)
SSP2–4.5
ModAct
54
[50–62]
53
[48–61]
52
[45–57]
2
[–10 to
11]
3
[–14 to
14]
5
[–2 to 18]
2030–2035
(96%)
2020–2025
(97%)
no net zero no net zero
2790
[2440–
3520]
no net zero
temperature
does not
peak by
2100
2.7
[2.4–2.9]
0
[0–0]
8
[2–18]
71
[53–88]
[2020–2090]
C7 [164]
limit warming
to 4°C (>50%)
SSP3–7.0
CurPol
62
[53–69]
67
[56–76]
70
[58–83]
–11
[–18 to 3]
–19
[–31 to 1]
–24
[–41 to
–2]
2085–2090
(57%)
2090–2095
(56%)
4220
[3160–
5000]
3.5
[2.8–3.9]
0
[0–0]
0
[0–2]
22
[7–60]
[2040–...]
C8 [29]
exceed warming
of 4°C (≥50%)
SSP5–8.5
71
[69–81]
80
[78–96]
88
[82–112]
–20
[–34 to
–17]
–35
[–65 to
–29]
–46
[–92 to
–36]
2080–2085 (90%)
[2070–...]
5600
4.2
[3.7–5.0]
0
[0–0]
0
[0–0]
4
[0–11]
[4910–
7450]
Table SPM.2 (continued):
20
SPM
Summary for Policymakers
Table SPM.2 (continued):
a Values in the table refer to the 50th and [5th–95th] percentile values across the pathways falling within a given category as defined in Box SPM.1. For emissions-related
columns these values relate to the distribution of all the pathways in that category. Harmonised emissions values are given for consistency with projected global
warming outcomes using climate emulators. Based on the assessment of climate emulators in AR6 WGI (WG1 Chapter 7, Box 7.1), two climate emulators are used for
the probabilistic assessment of the resulting warming of the pathways. For the ‘Temperature change’ and ‘Likelihood’ columns, the single upper-row values represent
the 50th percentile across the pathways in that category and the median [50th percentile] across the warming estimates of the probabilistic MAGICC climate model
emulator. For the bracketed ranges, the median warming for every pathway in that category is calculated for each of the two climate model emulators (MAGICC and
FaIR). Subsequently, the 5th and 95th percentile values across all pathways for each emulator are calculated. The coolest and warmest outcomes (i.e., the lowest p5 of
two emulators, and the highest p95, respectively) are shown in square brackets. These ranges therefore cover both the uncertainty of the emissions pathways as well as
the climate emulators’ uncertainty.
b For a description of pathways categories see Box SPM.1.
c All global warming levels are relative to 1850–1900. (See footnote n below and Box SPM.145 for more details.)
d C3 pathways are sub-categorised according to the timing of policy action to match the emissions pathways in Figure SPM.4. Two pathways derived from a cost-benefit
analysis have been added to C3a, whilst 10 pathways with specifically designed near-term action until 2030, whose emissions fall below those implied by NDCs
announced prior to COP26, are not included in either of the two subsets.
e Alignment with the categories of the illustrative SSP scenarios considered in AR6 WGI, and the Illustrative (Mitigation) Pathways (IPs/IMPs) of WGIII. The IMPs have
common features such as deep and rapid emissions reductions, but also different combinations of sectoral mitigation strategies. See Box SPM.1 for an introduction of
the IPs and IMPs, and Chapter 3 for full descriptions. {3.2, 3.3, Annex III.II.4}
f The Illustrative Mitigation Pathway ‘Neg’ has extensive use of carbon dioxide removal (CDR) in the AFOLU, energy and the industry sectors to achieve net negative
emissions. Warming peaks around 2060 and declines to below 1.5°C (50% likelihood) shortly after 2100. Whilst technically classified as C3, it strongly exhibits the
characteristics of C2 high-overshoot pathways, hence it has been placed in the C2 category. See Box SPM.1 for an introduction of the IPs and IMPs.
g The 2019 range of harmonised GHG emissions across the pathways [53–58 GtCO2-eq] is within the uncertainty ranges of 2019 emissions assessed in Chapter 2
[53–66 GtCO2-eq].49 (Figure SPM.1, Figure SPM.2, Box SPM.1)
h Rates of global emission reduction in mitigation pathways are reported on a pathway-by-pathway basis relative to harmonised modelled global emissions in 2019
rather than the global emissions reported in SPM Section B and Chapter 2; this ensures internal consistency in assumptions about emission sources and activities, as well
as consistency with temperature projections based on the physical climate science assessment by WGI.49 {Annex III.II.2.5}. Negative values (e.g., in C7, C8) represent an
increase in emissions.
i Emissions milestones are provided for five-year intervals in order to be consistent with the underlying five-year time-step data of the modelled pathways. Peak emissions
(CO2 and GHGs) are assessed for five-year reporting intervals starting in 2020. The interval 2020–2025 signifies that projected emissions peak as soon as possible
between 2020 and at latest before 2025. The upper five-year interval refers to the median interval within which the emissions peak or reach net zero. Ranges in
square brackets underneath refer to the range across the pathways, comprising the lower bound of the 5th percentile five-year interval and the upper bound of the
95th percentile five-year interval. Numbers in round brackets signify the fraction of pathways that reach specific milestones.
j Percentiles reported across all pathways in that category include those that do not reach net zero before 2100 (fraction of pathways reaching net zero is given in round
brackets). If the fraction of pathways that reach net zero before 2100 is lower than the fraction of pathways covered by a percentile (e.g., 0.95 for the 95th percentile),
the percentile is not defined and denoted with ‘…’. The fraction of pathways reaching net zero includes all with reported non-harmonised, and/or harmonised emissions
profiles that reach net zero. Pathways were counted when at least one of the two profiles fell below 100 MtCO2 yr–1 until 2100.
k The timing of net zero is further discussed in SPM C2.4 and Cross-Chapter Box 3 in Chapter 3 on net zero CO2 and net zero GHG emissions.
l For cases where models do not report all GHGs, missing GHG species are infilled and aggregated into a Kyoto basket of GHG emissions in CO2-eq defined by the
100-year global warming potential. For each pathway, reporting of CO2, CH4, and N2O emissions was the minimum required for the assessment of the climate response
and the assignment to a climate category. Emissions pathways without climate assessment are not included in the ranges presented here. {See Annex III.II.5}
m Cumulative emissions are calculated from the start of 2020 to the time of net zero and 2100, respectively. They are based on harmonised net CO2 emissions, ensuring
consistency with the WGI assessment of the remaining carbon budget.50 {Box 3.4}
n Global mean temperature change for category (at peak, if peak temperature occurs before 2100, and in 2100) relative to 1850–1900, based on the median global
warming for each pathway assessed using the probabilistic climate model emulators calibrated to the AR6 WGI assessment.12 (See also Box SPM.1) {Annex III.II.2.5;
WGI Cross-Chapter Box 7.1}
o Probability of staying below the temperature thresholds for the pathways in each category, taking into consideration the range of uncertainty from the climate model
emulators consistent with the AR6 WGI assessment. The probabilities refer to the probability at peak temperature. Note that in the case of temperature overshoot
(e.g., category C2 and some pathways in C1), the probabilities of staying below at the end of the century are higher than the probabilities at peak temperature.
21
SPM
Summary for Policymakers
C.1.4 Global modelled pathways falling into the lowest temperature category of the assessed literature (C1, Table SPM.2) are on
average associated with a higher median peak warming in AR6 compared to pathways in the same category in SR1.5. In the
modelled pathways in AR6, the likelihood of limiting warming to 1.5°C has on average declined compared to SR1.5. This is
because GHG emissions have risen since 2017, and many recent pathways have higher projected emissions by 2030, higher
cumulative net CO2 emissions and slightly later dates for reaching net zero CO2 or net zero GHG emissions. High mitigation
challenges, for example, due to assumptions of slow technological change, high levels of global population growth, and high
fragmentation as in the Shared Socio-economic Pathway SSP3, may render modelled pathways that limit warming to 2°C
(>67%) or lower infeasible. (medium confidence) (Table SPM.2, Box SPM.1) {3.3, 3.8, Annex III Figure II.1, Annex III Figure II.3}
Box SPM.1 | Assessment of Modelled Global Emission Scenarios
A wide range of modelled global emission pathways and scenarios from the literature is assessed in this report, including
pathways and scenarios with and without mitigation.44 Emissions pathways and scenarios project the evolution of GHG
emissions based on a set of internally consistent assumptions about future socio-economic conditions and related mitigation
measures.45 These are quantitative projections and are neither predictions nor forecasts. Around half of all modelled global
emission scenarios assume cost-effective approaches that rely on least-cost emission abatement options globally. The other
half look at existing policies and regionally and sectorally differentiated actions. Most do not make explicit assumptions about
global equity, environmental justice or intra-regional income distribution. Global emission pathways, including those based
on cost-effective approaches, contain regionally differentiated assumptions and outcomes, and have to be assessed with the
careful recognition of these assumptions. This assessment focuses on their global characteristics. The majority of the assessed
scenarios (about 80%) have become available since the SR1.5, but some were assessed in that report. Scenarios with and
without mitigation were categorised based on their projected global warming over the 21st century, following the same scheme
as in the SR1.5 for warming up to and including 2°C. {1.5, 3.2, 3.3, Annex III.II.2, Annex III.II.3}
Scenario categories are defined by their likelihood of exceeding global warming levels (at peak and in 2100) and referred
to in this report as follows:46,47
• Category C1 comprises modelled scenarios that limit warming to 1.5°C in 2100 with a likelihood of greater than 50%,
and reach or exceed warming of 1.5°C during the 21st century with a likelihood of 67% or less. In this report, these scenarios
are referred to as scenarios that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot. Limited overshoot refers to
exceeding 1.5°C global warming by up to about 0.1°C and for up to several decades.48
• Category C2 comprises modelled scenarios that limit warming to 1.5°C in 2100 with a likelihood of greater than 50%,
and exceed warming of 1.5°C during the 21st century with a likelihood of greater than 67%. In this report, these scenarios
are also referred to as scenarios that return warming to 1.5°C (>50%) after a high overshoot. High overshoot refers to
temporarily exceeding 1.5°C global warming by 0.1°C–0.3°C for up to several decades.
• Category C3 comprises modelled scenarios that limit peak warming to 2°C throughout the 21st century with a likelihood of
greater than 67%. In this report, these scenarios are also referred to as scenarios that limit warming to 2°C (>67%).
• Categories C4, C5, C6 and C7 comprise modelled scenarios that limit warming to 2°C, 2.5°C, 3°C, 4°C, respectively,
throughout the 21st century with a likelihood of greater than 50%. In some scenarios in C4 and many scenarios in C5–C7,
warming continues beyond the 21st century.
44 In the literature, the terms ‘pathways’ and ‘scenarios’ are used interchangeably, with the former more frequently used in relation to climate goals. For this reason,
this SPM uses mostly the term (emissions and mitigation) pathways. {Annex III.II.1.1}
45 Key assumptions relate to technology development in agriculture and energy systems and socio-economic development, including demographic and economic
projections. IPCC is neutral with regard to the assumptions underlying the scenarios in the literature assessed in this report, which do not cover all possible
futures. Additional scenarios may be developed. The underlying population assumptions range from 8.5 to 9.7 billion in 2050 and 7.4 to 10.9 billion in 2100
(5–95th percentile) starting from 7.6 billion in 2019. The underlying assumptions on global GDP growth (ppp) range from 2.5 to 3.5% per year in the 2019–2050
period and 1.3 to 2.1% per year in the 2050–2100 (5–95th percentile). Many underlying assumptions are regionally differentiated. {1.5; 3.2; 3.3; Figure 3.9;
Annex III.II.1.4; Annex III.II.3}
46 The future scenario projections presented here are consistent with the total observed increase in global surface temperature between 1850–1900 and 1995–2014
as well as to 2011–2020 (with best estimates of 0.85°C and 1.09°C, respectively) assessed in WGI. The largest contributor to historical human-induced warming is CO2,
with historical cumulative CO2 emissions from 1850 to 2019 being 2400 ± 240 GtCO2. {WGI SPM A.1.2, WGI Table SPM.2, WGI Table 5.1, WGIII SPM Section B}.
47 In case no explicit likelihood is provided, the reported warming levels are associated with a likelihood of >50%.
48 Scenarios in this category are found to have simultaneous likelihood to limit peak global warming to 2°C throughout the 21st century of close to and more than 90%.
22
SPM
Summary for Policymakers
Box SPM.1 (continued)
• Category C8 comprises modelled scenarios that exceed warming of 4°C during the 21st century with a likelihood of 50% or
greater. In these scenarios warming continues to rise beyond the 21st century.
Categories of modelled scenarios are distinct and do not overlap; they do not contain categories consistent with lower levels of
global warming, for example, the category of C3 scenarios that limit warming to 2°C (>67%) does not include the C1 and C2
scenarios that limit or return warming to 1.5°C (>50%). Where relevant, scenarios belonging to the group of categories C1–C3
are referred to in this report as scenarios that limit warming to 2°C (>67%) or lower.
Methods to project global warming associated with the scenarios were updated to ensure consistency with the AR6 WGI
assessment of physical climate science.49 {3.2, Annex III.II.2.5; AR6 WGI Cross-Chapter Box 7.1}
49 This involved improved methodologies to use climate emulators (MAGICC7 and FAIR v1.6), which were evaluated and calibrated to closely match the global
warming response to emissions as assessed in AR6 WGI. It included harmonisation of global GHG emissions in 2015 in modelled scenarios (51–56 GtCO2-eq;
5th to 95th percentiles) with the corresponding emission value underlying the CMIP6 projected climate response assessed by WGI (54 GtCO2-eq), based on similar
data sources of historical emissions that are updated over time. The assessment of past GHG emissions in Chapter 2 of the report is based on a more recent
dataset providing emissions of 57 [±6.3] GtCO2-eq in 2015 (B.1). Differences are well within the assessed uncertainty range, and arise mainly from differences
in estimated CO2-LULUCF emissions, which are subject to large uncertainties, high annual variability and revisions over time. Projected rates of global emission
reduction in mitigation scenarios are reported relative to modelled global emissions in 2019 rather than the global emissions reported in Chapter 2; this ensures
internal consistency in assumptions about emission sources and activities, as well as consistency with temperature projections based on the physical climate science
assessment by WG I. {Annex III.II.2.5}
The range of assessed scenarios results in a range of 21st century projected global warming.
a. Median global warming across scenarios in categories C1 to C8
b. Peak and 2100 global warming across
scenario categories, IMPs and SSPx-y
scenarios considered by AR6 WGI
Global warming relative to 1850–1900 (°C)
Scenario categories, IMPs and SSPx-y scenarios
C1 C2
C3 C4
C5
C6
C8
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
0
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Scenario range within category:
5–95% across medians of scenarios
Median within category
IMP
SSPx-y
filled: Peak warming (over the 21st century)
open: 2100 warming
Climate & scenario uncertainty:
5–95% across scenarios
of 5–95% 2100 warming
Scenario range within
category: 5–95% across
medians of scenarios
C8
C7
C6
C5
C4
C3
C2
C1
IMP-SP
IMP-LD
IMP-Ren
SSP1-1.9
IMP-Neg
IMP-GS
SSP1-2.6
ModAct
SSP2-4.5
CurPol
SSP3-7.0
SSP5-8.5
C7
Box SPM.1, Figure 1 | Projected global mean warming of the ensemble of modelled scenarios included in the climate categories C1–C8
and IMPs (based on emulators calibrated to the WGI assessment), as well as five illustrative scenarios (SSPx-y) as considered by AR6 WGI.
Panel a shows the p5–p95 range of projected median warming across global modelled pathways within a category, with the category medians (line).
Panel b shows the peak and 2100 emulated temperature outcomes for the categories C1 to C8 and for IMPs, and the five illustrative scenarios (SSPx-y)
as considered by AR6 WGI. The boxes show the p5–p95 range within each scenario category, as in panel a. The combined p5–p95 range across scenarios and
the climate uncertainty for each category C1–C8 is also shown for 2100 warming (thin vertical lines). (Table SPM.2) {Figure 3.11; AR6 WGI Figure SPM.8}
E3
■ ■ ■• Cl
a
□- 0@
23
SPM
Summary for Policymakers
Box SPM.1 (continued)
These updated methods affect the categorisation of some scenarios. On average across scenarios, peak global warming is
projected to be lower by up to about 0.05 [±0.1] °C than if the same scenarios were evaluated using the SR1.5 methodology,
and global warming in 2100 is projected to be lower by about 0.1 [±0.1] °C. {Annex III.II.2.5.1, Annex III Figure II.3}
Resulting changes to the emission characteristics of scenario categories described in Table SPM.2 interact with changes in
the characteristics of the wider range of emission scenarios published since the SR1.5. Proportionally more scenarios assessed
in AR6 are designed to limit temperature overshoot and more scenarios limit large-scale net negative CO2 emissions than in
SR1.5. As a result, AR6 scenarios in the lowest temperature category (C1) generally reach net zero GHG emissions later in the
21st century than scenarios in the same category assessed in SR1.5, and about half do not reach net zero GHG by 2100. The rate
of decline of GHG emissions in the near term by 2030 in category C1 scenarios is very similar to the assessed rate in SR1.5, but
absolute GHG emissions of category C1 scenarios in AR6 are slightly higher in 2030 than in SR1.5, since the reductions start from
a higher emissions level in 2020. (Table SPM.2) {Annex III, 2.5, 3.2, 3.3}
The large number of global emissions scenarios assessed, including 1202 scenarios with projected global warming outcomes
using climate emulators, come from a wide range of modelling approaches. They include the five illustrative scenarios (Shared
Socio-economic Pathways; SSPs) assessed by WGI for their climate outcomes but cover a wider and more varied set in terms
of assumptions and modelled outcomes. For this assessment, Illustrative Mitigation Pathways (IMPs) were selected from this
larger set to illustrate a range of different mitigation strategies that would be consistent with different warming levels. The IMPs
illustrate pathways that achieve deep and rapid emissions reductions through different combinations of mitigation strategies.
The IMPs are not intended to be comprehensive and do not address all possible themes in the underlying report. They differ in
terms of their focus, for example, placing greater emphasis on renewables (IMP-Ren), deployment of carbon dioxide removal
that results in net negative global GHG emissions (IMP-Neg), and efficient resource use as well as shifts in consumption patterns
globally, leading to low demand for resources, while ensuring a high level of services and satisfying basic needs (IMP-LD) (Figure
SPM.5). Other IMPs illustrate the implications of a less rapid introduction of mitigation measures followed by a subsequent
gradual strengthening (IMP-GS), and how shifting global pathways towards sustainable development, including by reducing
inequality, can lead to mitigation (IMP-SP). The IMPs reach different climate goals as indicated in Table SPM.2 and Box SPM.1,
Figure 1. {1.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.6, Figure 3.7, Figure 3.8, Box 3.4, Annex III.II.2.4}
C.2 Global net zero CO2 emissions are reached in the early 2050s in modelled pathways that limit warming
to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, and around the early 2070s in modelled pathways
that limit warming to 2°C (>67%). Many of these pathways continue to net negative CO2 emissions
after the point of net zero. These pathways also include deep reductions in other GHG emissions. The
level of peak warming depends on cumulative CO2 emissions until the time of net zero CO2 and the
change in non-CO2 climate forcers by the time of peaking. Deep GHG emissions reductions by 2030
and 2040, particularly reductions of methane emissions, lower peak warming, reduce the likelihood
of overshooting warming limits and lead to less reliance on net negative CO2 emissions that reverse
warming in the latter half of the century. Reaching and sustaining global net zero GHG emissions results
in a gradual decline in warming. (high confidence) (Table SPM.2) {3.3, 3.5, Box 3.4, Cross-Chapter Box 3
in Chapter 3, AR6 WGI SPM D1.8}
C.2.1 Modelled global pathways limiting warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot are associated with projected
cumulative net CO2 emissions50 until the time of net zero CO2 of 510 [330–710] GtCO2. Pathways limiting warming to 2°C
(>67%) are associated with 890 [640–1160] GtCO2 (Table SPM.2). (high confidence) {3.3, Box 3.4}
C.2.2 Modelled global pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot involve more rapid and deeper
near-term GHG emissions reductions through to 2030, and are projected to have less net negative CO2 emissions and less
carbon dioxide removal (CDR) in the longer term, than pathways that return warming to 1.5°C (>50%) after a high overshoot
(C2 category). Modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) have on average lower net negative CO2 emissions
compared to pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot and pathways that return warming
50 Cumulative net CO2 emissions from the beginning of the year 2020 until the time of net zero CO2 in assessed pathways are consistent with the remaining carbon
budgets assessed by WGI, taking account of the ranges in the WGIII temperature categories and warming from non-CO2 gases. {Box 3.4}
24
SPM
Summary for Policymakers
to 1.5°C (>50%) after a high overshoot (C1 and C2 categories respectively). Modelled pathways that return warming to
1.5°C (>50%) after a high overshoot (C2 category) show near-term GHG emissions reductions similar to pathways that
limit warming to 2°C (>67%) (C3 category). For a given peak global warming level, greater and more rapid near-term
GHG emissions reductions are associated with later net zero CO2 dates. (high confidence) (Table SPM.2) {3.3, Table 3.5,
Cross-Chapter Box 3 in Chapter 3, Annex I: Glossary}
C.2.3 Future non-CO2 warming depends on reductions in non-CO2 GHGs, aerosols and their precursors, and ozone precursor
emissions. In modelled global low-emission pathways, the projected reduction of cooling and warming aerosol emissions
over time leads to net warming in the near- to mid-term. In these mitigation pathways, the projected reductions of cooling
aerosols are mostly due to reduced fossil fuel combustion that was not equipped with effective air pollution controls. Non-CO2
GHG emissions at the time of net zero CO2 are projected to be of similar magnitude in modelled pathways that limit warming
to 2°C (>67%) or lower. These non-CO2 GHG emissions are about 8 [5–11] GtCO2-eq yr–1, with the largest fraction from CH4
(60% [55–80%]), followed by N2O (30% [20–35%]) and F-gases (3% [2–20%]).51 Due to the short lifetime of CH4 in the
atmosphere, projected deep reduction of CH4 emissions up until the time of net zero CO2 in modelled mitigation pathways
effectively reduces peak global warming. (high confidence) {3.3; AR6 WGI SPM D1.7}
C.2.4 At the time of global net zero GHG emissions, net negative CO2 emissions counterbalance metric-weighted non-CO2 GHG
emissions. Typical emissions pathways that reach and sustain global net zero GHG emissions based on the 100-year global
warming potential (GWP-100)7 are projected to result in a gradual decline of global warming. About half of the assessed
pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot (C1 category) reach net zero GHG emissions
during the second half of the 21st century. These pathways show greater reduction in global warming after the peak to
1.2 [1.1–1.4] °C by 2100 than modelled pathways in the same category that do not reach net zero GHG emissions before 2100
and that result in warming of 1.4 [1.3–1.5] °C by 2100. In modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) (C3 category),
there is no significant difference in warming by 2100 between those pathways that reach net zero GHGs (around 30%) and
those that do not (high confidence). In pathways that limit warming to 2°C (>67%) or lower and that do reach net zero GHG,
net zero GHG occurs around 10–40 years later than net zero CO2 emissions (medium confidence). {Cross-Chapter Box 2 in
Chapter 2, 3.3, Cross-Chapter Box 3 in Chapter 3; AR6 WGI SPM D1.8}
C.3 All global modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, and
those that limit warming to 2°C (>67%), involve rapid and deep and in most cases immediate GHG
emission reductions in all sectors. Modelled mitigation strategies to achieve these reductions include
transitioning from fossil fuels without CCS to very low- or zero-carbon energy sources, such as renewables
or fossil fuels with CCS, demand side measures and improving efficiency, reducing non-CO2 emissions, and
deploying carbon dioxide removal (CDR) methods to counterbalance residual GHG emissions. Illustrative
Mitigation Pathways (IMPs) show different combinations of sectoral mitigation strategies consistent with
a given warming level. (high confidence) (Figure SPM.5) {3.2, 3.3, 3.4, 6.4, 6.6}
C.3.1 There is a variation in the contributions of different sectors in modelled mitigation pathways, as illustrated by the Illustrative
Mitigation Pathways (IMPs). However, modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) or lower share common
characteristics, including rapid and deep GHG emission reductions. Doing less in one sector needs to be compensated by
further reductions in other sectors if warming is to be limited. (high confidence) (Figure SPM.5) {3.2, 3.3, 3.4}
C.3.2 In modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, the global use of coal, oil
and gas in 2050 is projected to decline with median values of about 95%, 60% and 45% respectively, compared to 2019.
The interquartile ranges are (80 to 100%), (40 to 75%) and (20 to 60%) and the p5–p95 ranges are [60 to 100%], [25 to 90%]
and [–30 to +85%], respectively. In modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%), these projected declines have
a median value and interquartile range of 85% (65 to 95%), 30% (15 to 50%) and 15% (–10 to +40%) respectively by
2050. The use of coal, oil and gas without CCS in modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited
overshoot is projected to be reduced to a greater degree, with median values of about 100%, 60% and 70% in 2050 compared
to 2019. The interquartile ranges are (95 to 100%), (45 to 75%) and (60 to 80%) and the p5–p95 ranges about [85 to 100%],
[25 to 90%] and [35 to 90%] for coal, oil and gas respectively. In these global modelled pathways, in 2050 almost all
electricity is supplied from zero- or low-carbon sources, such as renewables or fossil fuels with CCS, combined with increased
51 All numbers here rounded to the closest 5%, except values below 5% (for F-gases).
25
SPM
Summary for Policymakers
electrification of energy demand. As indicated by the ranges, choices in one sector can be compensated for by choices in
another while being consistent with assessed warming levels.52 (high confidence) {3.4, 3.5, Table 3.6, Figure 3.22, Figure 6.35}
C.3.3 In modelled pathways that reach global net zero CO2 emissions: at the point they reach net zero, 5–16 GtCO2 of emissions from
some sectors are compensated for by net negative CO2 emissions in other sectors. In most global modelled pathways that limit
warming to 2°C (>67%) or lower, the AFOLU sector, via reforestation and reduced deforestation, and the energy supply sector
reach net zero CO2 emissions earlier than the buildings, industry and transport sectors. (high confidence) (Figure SPM.5e,f) {3.4}
C.3.4 In modelled pathways that reach global net zero GHG emissions, at the point they reach net zero GHG, around 74% [54 to 90%]
of global emissions reductions are achieved by CO2 reductions in energy supply and demand, 13% [4 to 20%] by CO2 mitigation
options in the AFOLU sector, and 13% [10 to 18%] through the reduction of non-CO2 emissions from land-use, energy and
industry (medium confidence). (Figure SPM.5f) {3.3, 3.4}
C.3.5 Methods and levels of CDR deployment in global modelled mitigation pathways vary depending on assumptions about costs,
availability and constraints.53 In modelled pathways that report CDR and that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or
limited overshoot, global cumulative CDR during 2020–2100 from bioenergy with carbon dioxide capture and storage (BECCS)
and direct air carbon dioxide capture and storage (DACCS) is 30–780 GtCO2 and 0–310 GtCO2, respectively. In these modelled
pathways, the AFOLU sector contributes 20–400 GtCO2 net negative emissions. Total cumulative net negative CO2 emissions
including CDR deployment across all options represented in these modelled pathways are 20–660 GtCO2. In modelled pathways
that limit warming to 2°C (>67%), global cumulative CDR during 2020–2100 from BECCS and DACCS is 170–650 GtCO2 and
0–250 GtCO2 respectively, the AFOLU sector contributes 10–250 GtCO2 net negative emissions, and total cumulative net
negative CO2 emissions are around 40 [0–290] GtCO2. (Table SPM.2) (high confidence) {Table 3.2, 3.3, 3.4}
C.3.6 All mitigation strategies face implementation challenges, including technology risks, scaling, and costs. Many challenges, such
as dependence on CDR, pressure on land and biodiversity (e.g., bioenergy) and reliance on technologies with high upfront
investments (e.g., nuclear), are significantly reduced in modelled pathways that assume using resources more efficiently
(e.g., IMP-LD) or that shift global development towards sustainability (e.g., IMP-SP). (high confidence) (Figure SPM.5) {3.2, 3.4,
3.7, 3.8, 4.3, 5.1}
52 Most but not all models include the use of fossil fuels for feedstock with varying underlying standards.
53 Aggregate levels of CDR deployment are higher than total net negative CO2 emissions given that some of the deployed CDR is used to counterbalance remaining
gross emissions. Total net negative CO2 emissions in modelled pathways might not match the aggregated net negative CO2 emissions attributed to individual CDR
methods. Ranges refer to the 5–95th percentile across modelled pathways that include the specific CDR method. Cumulative levels of CDR from AFOLU cannot be
quantified precisely given that: (i) some pathways assess CDR deployment relative to a baseline; and (ii) different models use different reporting methodologies that
in some cases combine gross emissions and removals in AFOLU. Total CDR from AFOLU equals or exceeds the net negative emissions mentioned.
26
SPM
Summary for Policymakers
MtCH4 yr
–1
MtN2O yr
–1
–20
0
20
40
60
80
–20
0
20
40
60
80
0
100
200
300
400
500
0
5
10
15
20
Modelled mitigation pathways that limit warming to 1.5°C, and 2°C, involve deep, rapid and
sustained emissions reductions.
a. Net global GHG emissions b. Net global CO2 emissions
Year of net-zero GHG emissions Year of net-zero CO2 emissions
c. Net global CH4 emissions d. Net global N2O emissions
C3
C1
C3
C1
All climate categories
(very likely range)
Implemented policies and 2030 pledges
(very likely range)
CurPol (C7)
ModAct (C6)
IMP-GS (C3)
IMP-Neg (C2)
Limit warming to 2°C (>67%) (C3)
(very likely range)
Limit warming to 1.5°C (>50%)
with no or limited overshoot (C1)
(very likely range)
IMP-LD (C1)
IMP-Ren (C1)
IMP-SP (C1)
Past emissions (2000–2015)
Percentile of 2100 emission level:
95th
Median
5th
75th
25th
Model range for 2015 emissions
Past GHG emissions and uncertainty
for 2015 and 2019 (dot indicates the median)
2000 2020 2040 2060 2080 2100
2000 2020 2040 2060 2080 2100
2000 2020 2040 2060 2080 2100 2000 2020 2040 2060 2080 2100
2000 2020 2040 2060 2080 2100
2000 2020 2040 2060 2080 2100
CO2
comparison
GHG
comparison
GtCO2 yr
–1
GtCO2-eq yr
–1
GtCO2-eq yr
–1
0
5
10
15
GtCO2-eq yr
–1
0
2
3
1
4
5
–100%
–50%
Modelled
2019 level
+50%
NDC range
Figure SPM.5 | Illustrative Mitigation Pathways (IMPs) and net zero CO2 and GHG emissions strategies.
-= -1 H
-- -
- - - -
···•··· --•-·
a.
l·····+·····I
27
SPM
Summary for Policymakers
GtCO2-eq yr
–1
–10
0
10
20
30
40
50
60
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Net zero CO2 and net zero GHG emissionsare possible through different modelled mitigation pathways.
% of modelled 2019 emissions
e. Sectoral GHG emissions at the time of net-zero
CO2 emissions (compared to modelled 2019 emissions)
f. Contributions to reaching net zero GHG emissions
(for all scenarios reaching net-zero GHGs)
IMP-GS
IMP-Neg
IMP-LD
IMP-SP
IMP-Ren
Sources
Sinks
2019 At time of net-zero CO2
Direct
Indirect
2019
Contributions
by sector (CO2)
Total direct
and indirect
energy (CO2)
LULUCF (CO2)
and non-CO2
Direct:
Non-CO2 from
all sectors
LULUCF
Energy Supply (neg.)
Energy Supply (pos.)
Transport
Industry
Buildings
Total direct
energy emissions
Total indirect
energy emissions
(equals sum
of energy supply
emissions)
Indirect:
Figure SPM.5 (continued): Illustrative Mitigation Pathways (IMPs) and net zero CO2 and GHG emissions strategies. Panels a and b show the
development of global GHG and CO2 emissions in modelled global pathways (upper sub-panels) and the associated timing of when GHG and CO2 emissions reach net
zero (lower sub-panels). Panels c and d show the development of global CH4 and N2O emissions, respectively. Coloured ranges denote the 5th to 95th percentile across
pathways. The red ranges depict emissions pathways assuming policies that were implemented by the end of 2020 and pathways assuming implementation of NDCs
(announced prior to COP26). Ranges of modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot are shown in light blue (category C1) and
pathways that limit warming to 2°C (>67%) are shown in light purple (category C3). The grey range comprises all assessed pathways (C1–C8) from the 5th percentile
of the lowest warming category (C1) to the 95th percentile of the highest warming category (C8). The modelled pathway ranges are compared to the emissions from
two pathways illustrative of high emissions (CurPol and ModAct) and five IMPs: IMP-LD, IMP-Ren, IMP-SP, IMP-Neg and IMP-GS. Emissions are harmonised to the same
2015 base year. The vertical error bars in 2015 show the 5–95th percentile uncertainty range of the non-harmonised emissions across the pathways, and the uncertainty
range, and median value, in emission estimates for 2015 and 2019. The vertical error bars in 2030 (panel a) depict the assessed range of the NDCs, as announced prior
to COP26 (Figure SPM.4).23 Panel e shows the sectoral contributions of CO2 and non-CO2 emissions sources and sinks at the time when net zero CO2 emissions are
reached in the IMPs. Positive and negative emissions for different IMPs are compared to the GHG emissions from the year 2019. Energy supply (neg.) includes BECCS
and DACCS. DACCS features in only two of the five IMPs (IMP-REN and IMP-GS) and contributes <1% and 64%, respectively, to the net negative emissions in Energy
Supply (neg.). Panel f shows the contribution of different sectors and sources to the emissions reductions from a 2019 baseline for reaching net zero GHG emissions.
Bars denote the median emissions reductions for all pathways that reach net zero GHG emissions. The whiskers indicate the p5–p95 range. The contributions of the
service sectors (transport, buildings, industry) are split into direct (demand-side) as well as indirect (supply-side) CO2 emissions reductions. Direct emissions represent
demand-side emissions due to the fuel use in the respective demand sector. Indirect emissions represent upstream emissions due to industrial processes and energy
conversion, transmission and distribution. In addition, the contributions from the LULUCF sector and reductions from non-CO2 emissions sources (green and grey bars)
are displayed. {3.3, 3.4}
-- m-m - A -- - y -- -
28
SPM
Summary for Policymakers
C.4 Reducing GHG emissions across the full energy sector requires major transitions, including a substantial
reduction in overall fossil fuel use, the deployment of low-emission energy sources, switching to
alternative energy carriers, and energy efficiency and conservation. The continued installation of
unabated fossil fuel54 infrastructure will ‘lock-in’ GHG emissions. (high confidence) {2.7, 6.6, 6.7, 16.4}
C.4.1 Net-zero CO2 energy systems entail: a substantial reduction in overall fossil fuel use, minimal use of unabated fossil fuels,
and use of CCS in the remaining fossil fuel system;54 electricity systems that emit no net CO2; widespread electrification of
the energy system including end uses; energy carriers such as sustainable biofuels, low-emissions hydrogen, and derivatives
in applications less amenable to electrification; energy conservation and efficiency; and greater physical, institutional, and
operational integration across the energy system. CDR will be needed to counterbalance residual emissions in the energy
sector. The most appropriate strategies depend on national and regional circumstances, including enabling conditions and
technology availability. (high confidence) {3.4, 6.6, 11.3, 16.4}
C.4.2 Unit cost reductions in key technologies, notably wind power, solar power, and storage, have increased the economic
attractiveness of low-emission energy sector transitions through 2030. Maintaining emission-intensive systems may, in some
regions and sectors, be more expensive than transitioning to low emission systems. Low-emission energy sector transitions
will have multiple co-benefits, including improvements in air quality and health. The long-term economic attractiveness of
deploying energy system mitigation options depends, inter alia, on policy design and implementation, technology availability
and performance, institutional capacity, equity, access to finance, and public and political support. (high confidence)
(Figure SPM.3) {3.4, 6.4, 6.6, 6.7, 13.7}
C.4.3 Electricity systems powered predominantly by renewables are becoming increasingly viable. Electricity systems in some
countries and regions are already predominantly powered by renewables. It will be more challenging to supply the entire
energy system with renewable energy. Even though operational, technological, economic, regulatory, and social challenges
remain, a variety of systemic solutions to accommodate large shares of renewables in the energy system have emerged. A broad
portfolio of options, such as integrating systems, coupling sectors, energy storage, smart grids, demand-side management,
sustainable biofuels, electrolytic hydrogen and derivatives, and others will ultimately be needed to accommodate large shares
of renewables in energy systems. (high confidence) {Box 6.8, 6.4, 6.6}
C.4.4 Limiting global warming to 2°C or below will leave a substantial amount of fossil fuels unburned and could strand considerable
fossil fuel infrastructure (high confidence). Depending on its availability, CCS could allow fossil fuels to be used longer, reducing
stranded assets (high confidence). The combined global discounted value of the unburned fossil fuels and stranded fossil fuel
infrastructure has been projected to be around USD1–4 trillion from 2015 to 2050 to limit global warming to approximately
2°C, and it will be higher if global warming is limited to approximately 1.5°C (medium confidence). In this context, coal assets
are projected to be at risk of being stranded before 2030, while oil and gas assets are projected to be more at risk of being
stranded towards mid-century. A low-emission energy sector transition is projected to reduce international trade in fossil fuels.
(high confidence) {6.7, Figure 6.35}
C.4.5 Global methane emissions from energy supply, primarily fugitive emissions from production and transport of fossil fuels,
accounted for about 18% [13–23%] of global GHG emissions from energy supply, 32% [22–42%] of global CH4 emissions,
and 6% [4–8%] of global GHG emissions in 2019 (high confidence). About 50–80% of CH4 emissions from these fossil fuels
could be avoided with currently available technologies at less than USD50 tCO2-eq–1 (medium confidence). {6.3, 6.4.2, Box 6.5,
11.3, 2.2.2, Table 2.1, Figure 2.5, Annex1: Glossary}
C.4.6 CCS is an option to reduce emissions from large-scale fossil-based energy and industry sources, provided geological storage
is available. When CO2 is captured directly from the atmosphere (DACCS), or from biomass (BECCS), CCS provides the
storage component of these CDR methods. CO2 capture and subsurface injection is a mature technology for gas processing
and enhanced oil recovery. In contrast to the oil and gas sector, CCS is less mature in the power sector, as well as in cement and
chemicals production, where it is a critical mitigation option. The technical geological CO2 storage capacity is estimated to be
on the order of 1000 GtCO2, which is more than the CO2 storage requirements through 2100 to limit global warming to 1.5°C,
although the regional availability of geological storage could be a limiting factor. If the geological storage site is appropriately
selected and managed, it is estimated that the CO2 can be permanently isolated from the atmosphere. Implementation of
CCS currently faces technological, economic, institutional, ecological-environmental and socio-cultural barriers. Currently,
global rates of CCS deployment are far below those in modelled pathways limiting global warming to 1.5°C or 2°C. Enabling
54 In this context, ‘unabated fossil fuels’ refers to fossil fuels produced and used without interventions that substantially reduce the amount of GHG emitted throughout
the life cycle; for example, capturing 90% or more CO2 from power plants, or 50–80% of fugitive methane emissions from energy supply. {Box 6.5, 11.3}
29
SPM
Summary for Policymakers
conditions such as policy instruments, greater public support and technological innovation could reduce these barriers. (high
confidence) {2.5, 6.3, 6.4, 6.7, 11.3, 11.4, Cross-Chapter Box 8 in Chapter 12, Figure TS.31; SRCCL Chapter 5}
C.5 Net zero CO2 emissions from the industrial sector are challenging but possible. Reducing industry
emissions will entail coordinated action throughout value chains to promote all mitigation options,
including demand management, energy and materials efficiency, circular material flows, as well as
abatement technologies and transformational changes in production processes. Progressing towards
net zero GHG emissions from industry will be enabled by the adoption of new production processes
using low- and zero-GHG electricity, hydrogen, fuels, and carbon management. (high confidence) {11.2,
11.3, 11.4, Box TS.4}
C.5.1 The use of steel, cement, plastics, and other materials is increasing globally, and in most regions. There are many
sustainable options for demand management, materials efficiency, and circular material flows that can contribute
to reduced emissions, but how these can be applied will vary across regions and different materials. These options
have a potential for being more used in industrial practice and would need more attention from industrial policy.
These options, as well as new production technologies, are generally not considered in recent global scenarios
nor in national economy-wide scenarios due to relative newness. As a consequence, the mitigation potential in
some scenarios is underestimated compared to bottom-up industry-specific models. (high confidence) {3.4, 5.3,
Figure 5.7, 11.2, Box 11.2, 11.3, 11.4, 11.5.2, 11.6}
C.5.2 For almost all basic materials – primary metals,55 building materials and chemicals – many low- to zero-GHG intensity
production processes are at the pilot to near-commercial and in some cases commercial stage but they are not yet established
industrial practice. Introducing new sustainable production processes for basic materials could increase production costs but,
given that only a small fraction of consumer costs are based on materials, such new processes are expected to translate into
minimal cost increases for final consumers. Hydrogen direct reduction for primary steelmaking is near-commercial in some
regions. Until new chemistries are mastered, deep reduction of cement process emissions will rely on already commercialised
cementitious material substitution and the availability of CCS. Reducing emissions from the production and use of chemicals
would need to rely on a life cycle approach, including increased plastics recycling, fuel and feedstock switching, and carbon
sourced through biogenic sources, and, depending on availability, carbon capture and use (CCU), direct air CO2 capture, as
well as CCS. Light industry, mining and manufacturing have the potential to be decarbonised through available abatement
technologies (e.g., material efficiency, circularity), electrification (e.g., electrothermal heating, heat pumps) and low- or
zero-GHG emitting fuels (e.g., hydrogen, ammonia, and bio-based and other synthetic fuels). (high confidence) {Table 11.4,
Box 11.2, 11.3, 11.4}
C.5.3 Action to reduce industry sector emissions may change the location of GHG-intensive industries and the organisation of value
chains. Regions with abundant low-GHG energy and feedstocks have the potential to become exporters of hydrogen-based
chemicals and materials processed using low-carbon electricity and hydrogen. Such reallocation will have global distributional
effects on employment and economic structure. (medium confidence) {Box 11.1}
C.5.4 Emissions-intensive and highly traded basic materials industries are exposed to international competition, and international
cooperation and coordination may be particularly important in enabling change. For sustainable industrial transitions, broad
and sequential national and sub-national policy strategies reflecting regional contexts will be required. These may combine
policy packages including: transparent GHG accounting and standards; demand management; materials and energy efficiency
policies; R&D and niche markets for commercialisation of low-emission materials and products; economic and regulatory
instruments to drive market uptake; high quality recycling, low-emissions energy and other abatement infrastructure (e.g., for
CCS); and socially inclusive phase-out plans of emissions-intensive facilities within the context of just transitions. The coverage
of mitigation policies could be expanded nationally and sub-nationally to include all industrial emission sources, and both
available and emerging mitigation options. (high confidence) {11.6}
55 Primary metals refers to virgin metals produced from ore.
30
SPM
Summary for Policymakers
C.6 Urban areas can create opportunities to increase resource efficiency and significantly reduce GHG
emissions through the systemic transition of infrastructure and urban form through low-emission
development pathways towards net-zero emissions. Ambitious mitigation efforts for established,
rapidly growing and emerging cities will encompass (i) reducing or changing energy and material
consumption, (ii) electrification, and (iii) enhancing carbon uptake and storage in the urban environment.
Cities can achieve net-zero emissions, but only if emissions are reduced within and outside of their
administrative boundaries through supply chains, which will have beneficial cascading effects across
other sectors. (very high confidence) {8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, Figure 8.21, 13.2}
C.6.1 In modelled scenarios, global consumption-based urban CO2 and CH4 emissions15 are projected to rise from 29 GtCO2-eq in 2020
to 34 GtCO2-eq in 2050 with moderate mitigation efforts (intermediate GHG emissions, SSP2-4.5), and up to 40 GtCO2-eq in
2050 with low mitigation efforts (high GHG emissions, SSP3-7.0). With ambitious and immediate mitigation efforts, including
high levels of electrification and improved energy and material efficiency, global consumption-based urban CO2 and CH4
emissions could be reduced to 3 GtCO2-eq in 2050 in the modelled scenario with very low GHG emissions (SSP1-1.9).56
(medium confidence) {8.3}
C.6.2 The potential and sequencing of mitigation strategies to reduce GHG emissions will vary depending on a city’s land use,
spatial form, development level, and state of urbanisation (high confidence). Strategies for established cities to achieve large
GHG emissions savings include efficiently improving, repurposing or retrofitting the building stock, targeted infilling, and
supporting non-motorised (e.g., walking, bicycling) and public transport. Rapidly growing cities can avoid future emissions
by co-locating jobs and housing to achieve compact urban form, and by leapfrogging or transitioning to low-emissions
technologies. New and emerging cities will have significant infrastructure development needs to achieve high quality of life,
which can be met through energy efficient infrastructures and services, and people-centred urban design (high confidence).
For cities, three broad mitigation strategies have been found to be effective when implemented concurrently: (i) reducing or
changing energy and material use towards more sustainable production and consumption; (ii) electrification in combination
with switching to low-emission energy sources; and (iii) enhancing carbon uptake and storage in the urban environment, for
example through bio-based building materials, permeable surfaces, green roofs, trees, green spaces, rivers, ponds and lakes.57
(very high confidence) {5.3, Figure 5.7, Supplementary Material Table 5.SM.2, 8.2, 8.4, 8.6, Figure 8.21, 9.4, 9.6, 10.2}
C.6.3 The implementation of packages of multiple city-scale mitigation strategies can have cascading effects across sectors
and reduce GHG emissions both within and outside a city’s administrative boundaries. The capacity of cities to develop and
implement mitigation strategies varies with the broader regulatory and institutional settings, as well as enabling conditions,
including access to financial and technological resources, local governance capacity, engagement of civil society, and municipal
budgetary powers. (very high confidence) {Figure 5.7, Supplementary Material Table 5.SM.2, 8.4, 8.5, 8.6, 13.2, 13.3, 13.5,
13.7, Cross-Chapter Box 9 in Chapter 13}
C.6.4 A growing number of cities are setting climate targets, including net-zero GHG targets. Given the regional and global reach
of urban consumption patterns and supply chains, the full potential for reducing consumption-based urban emissions to net
zero GHG can be met only when emissions beyond cities’ administrative boundaries are also addressed. The effectiveness of
these strategies depends on cooperation and coordination with national and sub-national governments, industry, and civil
society, and whether cities have adequate capacity to plan and implement mitigation strategies. Cities can play a positive role
in reducing emissions across supply chains that extend beyond cities’ administrative boundaries, for example through building
codes and the choice of construction materials. (very high confidence) {8.4, Box 8.4, 8.5, 9.6, 9.9, 13.5, 13.9}
56 These scenarios have been assessed by WGI to correspond to intermediate, high and very low GHG emissions.
57 These examples are considered to be a subset of nature-based solutions or ecosystem-based approaches.
31
SPM
Summary for Policymakers
C.7. In modelled global scenarios, existing buildings, if retrofitted, and buildings yet to be built, are
projected to approach net zero GHG emissions in 2050 if policy packages, which combine ambitious
sufficiency, efficiency, and renewable energy measures, are effectively implemented and barriers to
decarbonisation are removed. Low ambition policies increase the risk of locking-in buildings’ carbon
for decades, while well-designed and effectively implemented mitigation interventions (in both new
buildings and existing ones if retrofitted), have significant potential to contribute to achieving SDGs in
all regions while adapting buildings to future climate. (high confidence) {9.1, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.9}
C.7.1 In 2019, global direct and indirect GHG emissions from buildings and emissions from cement and steel use for building
construction and renovation were 12 GtCO2-eq. These emissions include indirect emissions from offsite generation of electricity
and heat, direct emissions produced onsite and emissions from cement and steel used for building construction and renovation.
In 2019, global direct and indirect emissions from non-residential buildings increased by about 55% and those from residential
buildings increased by about 50% compared to 1990. The latter increase, according to the decomposition analysis, was mainly
driven by the increase of the floor area per capita, population growth and the increased use of emission-intensive electricity
and heat while efficiency improvements have partly decreased emissions. There are great differences in the contribution of
each of these drivers to regional emissions. (high confidence) {9.3}
C.7.2 Integrated design approaches to the construction and retrofit of buildings have led to increasing examples of zero energy
or zero carbon buildings in several regions. However, the low renovation rates and low ambition of retrofitted buildings
have hindered the decrease of emissions. Mitigation interventions at the design stage include buildings typology, form,
and multi-functionality to allow for adjusting the size of buildings to the evolving needs of their users and repurposing
unused existing buildings to avoid using GHG-intensive materials and additional land. Mitigation interventions include: at the
construction phase, low-emission construction materials, highly efficient building envelope and the integration of renewable
energy solutions;58 at the use phase, highly efficient appliances/equipment, the optimisation of the use of buildings and their
supply with low-emission energy sources; and at the disposal phase, recycling and re-using construction materials. (high
confidence) {9.4, 9.5, 9.6, 9.7}
C.7.3 By 2050, bottom-up studies show that up to 61% (8.2 GtCO2) of global building emissions could be mitigated. Sufficiency
policies59 that avoid the demand for energy and materials contribute 10% to this potential, energy efficiency policies contribute
42%, and renewable energy policies 9%. The largest share of the mitigation potential of new buildings is available in
developing countries while in developed countries the highest mitigation potential is within the retrofit of existing buildings.
The 2020–2030 decade is critical for accelerating the learning of know-how, building the technical and institutional capacity,
setting the appropriate governance structures, ensuring the flow of finance, and in developing the skills needed to fully
capture the mitigation potential of buildings. (high confidence) {9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.9}
58 Integration of renewable energy solutions refers to the integration of solutions such as solar photovoltaics, small wind turbines, solar thermal collectors,
and biomass boilers.
59 Sufficiency policies are a set of measures and daily practices that avoid demand for energy, materials, land and water while delivering human well-being for all within
planetary boundaries.
32
SPM
Summary for Policymakers
C.8 Demand-side options and low-GHG emissions technologies can reduce transport sector emissions
in developed countries and limit emissions growth in developing countries (high confidence).
Demand-focused interventions can reduce demand for all transport services and support the shift to
more energy efficient transport modes (medium confidence). Electric vehicles powered by low-emissions
electricity offer the largest decarbonisation potential for land-based transport, on a life cycle basis (high
confidence). Sustainable biofuels can offer additional mitigation benefits in land-based transport in
the short and medium term (medium confidence). Sustainable biofuels, low-emissions hydrogen, and
derivatives (including synthetic fuels) can support mitigation of CO2 emissions from shipping, aviation,
and heavy-duty land transport but require production process improvements and cost reductions
(medium confidence). Many mitigation strategies in the transport sector would have various co-benefits,
including air quality improvements, health benefits, equitable access to transportation services, reduced
congestion, and reduced material demand (high confidence). {10.2, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7}
C.8.1 In scenarios that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, global transport-related CO2 emissions fall by
59% (42–68% interquartile range) by 2050 relative to modelled 2020 emissions, but with regionally differentiated trends (high
confidence). In global modelled scenarios that limit warming to 2°C (>67%), transport-related CO2 emissions are projected
to decrease by 29% [14–44% interquartile range] by 2050 compared to modelled 2020 emissions. In both categories of
scenarios, the transport sector likely does not reach zero CO2 emissions by 2100 so negative emissions are likely needed to
counterbalance residual CO2 emissions from the sector (high confidence). {3.4, 10.7}
C.8.2 Changes in urban form (e.g., density, land-use mix, connectivity, and accessibility) in combination with programmes that
encourage changes in consumer behaviour (e.g., transport pricing) could reduce transport-related greenhouse gas emissions in
developed countries and slow growth in emissions in developing countries (high confidence). Investments in public inter- and
intra-city transport and active transport infrastructure (e.g., bicycle and pedestrian pathways) can further support the shift to
less GHG-intensive transport modes (high confidence). Combinations of systemic changes, including teleworking, digitalisation,
dematerialisation, supply chain management, and smart and shared mobility may reduce demand for passenger and freight
services across land, air, and sea (high confidence). Some of these changes could lead to induced demand for transport and
energy services, which may decrease their GHG emissions reduction potential (medium confidence). {5.3, 10.2, 10.8}
C.8.3 Electric vehicles powered by low-GHG emissions electricity have large potential to reduce land-based transport GHG emissions,
on a life cycle basis (high confidence). Costs of electrified vehicles, including automobiles, two- and three-wheelers, and
buses, are decreasing and their adoption is accelerating, but they require continued investments in supporting infrastructure
to increase scale of deployment (high confidence). Advances in battery technologies could facilitate the electrification of
heavy-duty trucks and complement conventional electric rail systems (medium confidence). There are growing concerns
about critical minerals needed for batteries. Material and supply diversification strategies, energy and material efficiency
improvements, and circular material flows can reduce the environmental footprint and material supply risks for battery
production (medium confidence). Sourced sustainably and with low-GHG emissions feedstocks, bio-based fuels, blended or
unblended with fossil fuels, can provide mitigation benefits, particularly in the short and medium term (medium confidence).
Low-GHG emissions hydrogen and hydrogen derivatives, including synthetic fuels, can offer mitigation potential in some
contexts and land-based transport segments (medium confidence). {3.4, 6.3, 10.3, 10.4, 10.7, 10.8, Box 10.6}
C.8.4 While efficiency improvements (e.g., optimised aircraft and vessel designs, mass reduction, and propulsion system
improvements) can provide some mitigation potential, additional CO2 emissions mitigation technologies for aviation and
shipping will be required (high confidence). For aviation, such technologies include high energy density biofuels (high
confidence), and low-emission hydrogen and synthetic fuels (medium confidence). Alternative fuels for shipping include
low-emission hydrogen, ammonia, biofuels, and other synthetic fuels (medium confidence). Electrification could play a niche
role for aviation and shipping for short trips (medium confidence) and can reduce emissions from port and airport operations
(high confidence). Improvements to national and international governance structures would further enable the decarbonisation
of shipping and aviation (medium confidence). Such improvements could include, for example, the implementation of stricter
efficiency and carbon intensity standards for the sectors (medium confidence). {10.3. 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, Box 10.5}
C.8.5 The substantial potential for GHG emissions reductions, both direct and indirect, in the transport sector largely depends on
power sector decarbonisation, and low-emissions feedstocks and production chains (high confidence). Integrated transport
and energy infrastructure planning and operations can enable sectoral synergies and reduce the environmental, social, and
economic impacts of decarbonising the transport and energy sectors (high confidence). Technology transfer and financing can
support developing countries leapfrogging or transitioning to low-emissions transport systems thereby providing multiple
co-benefits (high confidence). {10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8}
33
SPM
Summary for Policymakers
C.9 AFOLU mitigation options, when sustainably implemented, can deliver large-scale GHG emission
reductions and enhanced removals, but cannot fully compensate for delayed action in other sectors.
In addition, sustainably sourced agricultural and forest products can be used instead of more
GHG-intensive products in other sectors. Barriers to implementation and trade-offs may result from the
impacts of climate change, competing demands on land, conflicts with food security and livelihoods,
the complexity of land ownership and management systems, and cultural aspects. There are many
country-specific opportunities to provide co-benefits (such as biodiversity conservation, ecosystem
services, and livelihoods) and avoid risks (for example, through adaptation to climate change). (high
confidence) {7.4, 7.6, 7.7, 12.5, 12.6}
C.9.1 The projected economic mitigation potential of AFOLU options between 2020 and 2050, at costs below USD100 tCO2-eq–1,
is 8–14 GtCO2-eq yr–1 60 (high confidence). 30–50% of this potential is available at less than USD20 tCO2-eq and could be upscaled
in the near term across most regions (high confidence). The largest share of this economic potential [4.2–7.4 GtCO2-eq yr–1]
comes from the conservation, improved management, and restoration of forests and other ecosystems (coastal wetlands,
peatlands, savannas and grasslands), with reduced deforestation in tropical regions having the highest total mitigation.
Improved and sustainable crop and livestock management, and carbon sequestration in agriculture (the latter including soil
carbon management in croplands and grasslands, agroforestry and biochar), can contribute 1.8–4.1 GtCO2-eq yr–1 reduction.
Demand-side and material substitution measures, such as shifting to balanced, sustainable healthy diets,61 reducing food loss
and waste, and using bio-materials, can contribute 2.1 [1.1–3.6] GtCO2-eq yr–1 reduction. In addition, demand-side measures
together with the sustainable intensification of agriculture can reduce ecosystem conversion and CH4 and N2O emissions,
and free up land for reforestation and restoration, and the production of renewable energy. The improved and expanded
use of wood products sourced from sustainably managed forests also has potential through the allocation of harvested
wood to longer-lived products, increasing recycling or material substitution. AFOLU mitigation measures cannot compensate
for delayed emission reductions in other sectors. Persistent and region-specific barriers continue to hamper the economic
and political feasibility of deploying AFOLU mitigation options. Assisting countries to overcome barriers will help to achieve
significant mitigation (medium confidence). (Figure SPM.6) {7.1, 7.4, 7.5, 7.6}
C.9.2 AFOLU carbon sequestration and GHG emission reduction options have both co-benefits and risks in terms of biodiversity and
ecosystem conservation, food and water security, wood supply, livelihoods and land tenure and land-use rights of Indigenous
Peoples, local communities and small land owners. Many options have co-benefits but those that compete for land and
land-based resources can pose risks. The scale of benefit or risk largely depends on the type of activity undertaken, deployment
strategy (e.g., scale, method), and context (e.g., soil, biome, climate, food system, land ownership) that vary geographically
and over time. Risks can be avoided when AFOLU mitigation is pursued in response to the needs and perspectives of multiple
stakeholders to achieve outcomes that maximize co-benefits while limiting trade-offs. (high confidence) {7.4, 7.6, 12.3}
C.9.3 Realising the AFOLU mitigation potential entails overcoming institutional, economic and policy constraints and managing
potential trade-offs (high confidence). Land-use decisions are often spread across a wide range of land owners; demand-side
measures depend on billions of consumers in diverse contexts. Barriers to the implementation of AFOLU mitigation include
insufficient institutional and financial support, uncertainty over long-term additionality and trade-offs, weak governance,
insecure land ownership, low incomes and the lack of access to alternative sources of income, and the risk of reversal. Limited
access to technology, data, and know-how is a barrier to implementation. Research and development are key for all measures.
For example, measures for the mitigation of agricultural CH4 and N2O emissions with emerging technologies show promising
results. However, the mitigation of agricultural CH4 and N2O emissions is still constrained by cost, the diversity and complexity
of agricultural systems, and by increasing demands to raise agricultural yields, and increasing demand for livestock products.
(high confidence) {7.4, 7.6}
C.9.4 Net costs of delivering 5–6 GtCO2 yr–1 of forest-related carbon sequestration and emission reduction as assessed with sectoral
models are estimated to reach to about USD400 billion yr–1 by 2050. The costs of other AFOLU mitigation measures are highly
context specific. Financing needs in AFOLU, and in particular in forestry, include both the direct effects of any changes in
60 The global top-down estimates and sectoral bottom-up estimates described here do not include the substitution of emissions from fossil fuels and GHG-intensive
materials. 8–14 GtCO2-eq yr–1 represents the mean of the AFOLU economic mitigation potential estimates from top-down estimates (lower bound of range) and
global sectoral bottom-up estimates (upper bound of range). The full range from top-down estimates is 4.1–17.3 GtCO2-eq yr–1 using a ‘no policy’ baseline. The full
range from global sectoral studies is 6.7–23.4 GtCO2-eq yr–1 using a variety of baselines. (high confidence)
61 ‘Sustainable healthy diets’ promote all dimensions of individuals’ health and well-being; have low environmental pressure and impact; are accessible, affordable,
safe and equitable; and are culturally acceptable, as described in FAO and WHO. The related concept of ‘balanced diets’ refers to diets that feature plant-based foods,
such as those based on coarse grains, legumes, fruits and vegetables, nuts and seeds, and animal-sourced food produced in resilient, sustainable and low-GHG
emission systems, as described in SRCCL.
34
SPM
Summary for Policymakers
activities as well as the opportunity costs associated with land-use change. Enhanced monitoring, reporting and verification
capacity, and the rule of law, are crucial for land-based mitigation in combination with policies also recognising interactions
with wider ecosystem services, could enable engagement by a wider array of actors, including private businesses, NGOs, and
Indigenous Peoples and local communities. (medium confidence) {7.6, 7.7}
C.9.5 Context specific policies and measures have been effective in demonstrating the delivery of AFOLU carbon sequestration and
GHG emission reduction options but the above-mentioned constraints hinder large scale implementation (medium confidence).
Deploying land-based mitigation can draw on lessons from experience with regulations, policies, economic incentives,
payments (e.g., for biofuels, control of nutrient pollution, water regulations, conservation and forest carbon, ecosystem
services, and rural livelihoods), and from diverse forms of knowledge such as Indigenous knowledge, local knowledge and
scientific knowledge. Indigenous Peoples, private forest owners, local farmers and communities manage a significant share of
global forests and agricultural land and play a central role in land-based mitigation options. Scaling successful policies and
measures relies on governance that emphasises integrated land-use planning and management framed by SDGs, with support
for implementation. (high confidence) {7.4, Box 7.2, 7.6}
C.10 Demand-side mitigation encompasses changes in infrastructure use, end-use technology adoption,
and socio-cultural and behavioural change. Demand-side measures and new ways of end-use service
provision can reduce global GHG emissions in end-use sectors by 40–70% by 2050 compared to baseline
scenarios, while some regions and socioeconomic groups require additional energy and resources.
Demand-side mitigation response options are consistent with improving basic well-being for all. (high
confidence) (Figure SPM.6) {5.3, 5.4, Figure 5.6, Figure 5.14, 8.2, 9.4, 10.2, 11.3, 11.4, 12.4, Figure TS.22}
C.10.1 Infrastructure design and access, and technology access and adoption, including information and communication
technologies, influence patterns of demand and ways of providing services, such as mobility, shelter, water, sanitation, and
nutrition. Illustrative global low-demand scenarios, accounting for regional differences, indicate that more efficient end-use
energy conversion can improve services while reducing the need for upstream energy by 45% by 2050 compared to 2020.
Demand-side mitigation potential differs between and within regions, and some regions and populations require additional
energy, capacity, and resources for human well-being. The lowest population quartile by income worldwide faces shortfalls in
shelter, mobility, and nutrition. (high confidence) {5.2, 5.3, 5.4, 5.5, Figure 5.6, Figure 5.10, Table 5.2, Figure TS.20, Figure TS.22}
C.10.2 By 2050, comprehensive demand-side strategies could reduce direct and indirect CO2 and non-CO2 GHG emissions in three
end-use sectors (buildings, land transport, and food) globally by 40%–70% compared to the 2050 emissions projection of two
scenarios consistent with policies announced by national governments until 2020. With policy support, socio-cultural options
and behavioural change can reduce global GHG emissions of end-use sectors by at least 5% rapidly, with most of the potential
in developed countries, and more until 2050, if combined with improved infrastructure design and access. Individuals with
high socio-economic status contribute disproportionately to emissions and have the highest potential for emissions reductions,
e.g., as citizens, investors, consumers, role models, and professionals. (high confidence) (Figure SPM.6) {5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6,
Supplementary Material Table 5.SM.2, 8.4, 9.9, 13.2, 13.5, 13.8, Figure TS.20}
C.10.3 A range of 5–30% of global annual GHG emissions from end-use sectors are avoidable by 2050, compared to 2050 emissions
projection of two scenarios consistent with policies announced by national governments until 2020, through changes in the
built environment, new and repurposed infrastructures and service provision through compact cities, co-location of jobs and
housing, more efficient use of floor space and energy in buildings, and reallocation of street space for active mobility (high
confidence). (Figure SPM.6) {5.3.1, 5.3.3, 5.4, Figure 5.7, Figure 5.13, Table 5.1, Table 5.5, Supplementary Material Table 5.
SM.2, 8.4, 9.5, 10.2, 11.3, 11.4, Table 11.6, Box TS.12}
C.10.4 Choice architecture62 can help end-users adopt, as relevant to consumers, culture and country contexts, low-GHG-intensive
options such as balanced, sustainable healthy diets61 acknowledging nutritional needs; food waste reduction; adaptive heating
and cooling choices for thermal comfort; building-integrated renewable energy; and electric light-duty vehicles, and shifts to
walking, cycling, shared pooled and public transit; and sustainable consumption by intensive use of longer-lived repairable
products (high confidence). Addressing inequality and many forms of status consumption63 and focusing on wellbeing
supports climate change mitigation efforts (high confidence). (Figure SPM.6) {2.4.3, 2.6.2, 4.2.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, Figure 5.4,
Figure 5.10, Table 5.2, Supplementary Material Table 5.SM.2, 7.4.5, 8.2, 8.4, 9.4, 10.2, 12.4, Figure TS.20}
62 ‘Choice architecture’ describes the presentation of choices to consumers, and the impact that presentation has on consumer decision-making.
63 ‘Status consumption’ refers to the consumption of goods and services which publicly demonstrates social prestige.
35
SPM
Summary for Policymakers
Demand-side mitigation can be achieved through changes in socio-cultural factors, infrastructure
design and use, and end-use technology adoption by 2050.
15
10
5
0
GtCO2-eq yr
–1
Direct reduction of food
related emissions, excluding
reforestation of freed up land
AFOLU
End-use
sectors
Services for
well-being
3
1 The presentation of choices to consumers, and the impact of that presentation on consumer decision-making.
2 Load management refers to demand-side flexibility that cuts across all sectors and can be achieved through incentive design like time of use pricing/monitoring
by artificial intelligence, diversification of storage facilities, etc.
The impact of demand-side mitigation on electricity sector emissions depends on the baseline carbon intensity of electricity supply, which is scenario dependent.
Emissions that cannot be
avoided or reduced through
demand-side options are
assumed to be addressed
by supply-side options
Total emissions 2050
Infrastructure use
Socio-cultural factors
End-use technology
adoption
Industry
Add. electrification
Buildings
Land transport
Load management
GtCO2 yr
–1
15
10
5
0
GtCO2 yr
–1
15
10
5
0
c. Electricity: indicative impacts
of change in service demand
Electricity
Additional emissions from increased
electricity generation to enable the
end-use sectors’ substitution of electricity
for fossil fuels, e.g. via heat pumps and
electric cars {Table SM5.3; 6.6}
Additional electrification (+60%)
Industry
Land transport
Buildings
Load management2
Reduced emissions through demand-side
mitigation options (in end-use sectors:
buildings, industry and land transport)
which has potential to reduce
electricity demand3
Demand-side
measures
–73%
a. Nutrition
Nutrition
Food
Socio-cultural factors
Dietary shift (shifting to balanced,
sustainable healthy diets),
avoidance of food waste
and over-consumption
Infrastructure use
Choice architecture1 and
information to guide dietary
choices; financial incentives;
waste management;
recycling infrastructure
End-use technology adoption
Currently estimates are not
available (for lab-based meat and
similar options – no quantitative
literature available, overall potential
considered in socio-cultural factors)
b. Manufactured products, mobility, shelter
Human settlements
Manufactured products Mobility Shelter
Industry Land transport Buildings
Shift in demand towards
sustainable consumption,
such as intensive use
of longer-lived
repairable products
Teleworking or
telecommuting; active
mobility through
walking and cycling
Social practices resulting
in energy saving; lifestyle
and behavioural changes
Socio-cultural factors
Networks established
for recycling, repurposing,
remanufacturing and
reuse of metals, plastics
and glass; labelling lowemissions
materials
and products
Public transport; shared
mobility; compact cities;
spatial planning
Compact cities;
rationalisation of living
floor space; architectural
design; urban planning
(e.g., green roof, cool
roof, urban green
spaces etc.)
Infrastructure use
Green procurement to
access material-efficient
products and services;
access to energy-efficient
and CO2 neutral materials
Electric vehicles;
shift to more
efficient vehicles
Energy efficient
building envelopes
and appliances;
shift to renewables
End-use technology adoption
Total emissions 2050: Mean IEA-STEPS IP_ModAct
Figure SPM.6 | Indicative potential of demand-side mitigation options by 2050. Figure SPM.6 covers the indicative potential of demand-side options for the
year 2050. Figure SPM.7 covers cost and potentials for the year 2030. Demand-side mitigation response options are categorised into three broad domains: ‘socio-cultural
factors’, associated with individual choices, behaviour, lifestyle changes, social norms, and culture; ‘infrastructure use’, related to the design and use of supporting hard
and soft infrastructure that enables changes in individual choices and behaviour; and ‘end-use technology adoption’, referring to the uptake of technologies by end-users.
Demand-side mitigation is a central element of the IMP-LD and IMP-SP scenarios (Figure SPM.5). Panel a (Nutrition) demand-side potentials in 2050 assessment is
based on bottom-up studies and is estimated following the 2050 baseline for the food sector presented in peer-reviewed literature (more information in Supplementary
Material 5.II, and Section 7.4.5). Panel b (Manufactured products, mobility, shelter) the assessment of potentials for total emissions in 2050 are estimated based on
approximately 500 bottom-up studies representing all global regions (detailed list is in Supplementary Material Table 5.SM.2). Baseline is provided by the sectoral mean
GHG emissions in 2050 of the two scenarios consistent with policies announced by national governments until 2020. The heights of the coloured columns represent the
potentials represented by the median value. These are based on a range of values available in the case studies from literature shown in Supplementary Material 5.SM.II.
The range is shown by the dots connected by dotted lines representing the highest and the lowest potentials reported in the literature. Panel a shows the demand-side
potential of socio-cultural factors and infrastructure use. The median value of direct emissions (mostly non-CO2) reduction through socio-cultural factors is 1.9 GtCO2-eq
without considering land-use change through reforestation of freed up land. If changes in land-use pattern enabled by this change in food demand are considered,
the indicative potential could reach 7 GtCO2-eq. Panel b illustrates mitigation potential in industry, land transport and buildings end-use sectors through demand-side
options. Key options are presented in the summary table below the figure and the details are in Supplementary Material Table 5.SM.2. Panel c visualises how sectoral
demand-side mitigation options (presented in panel b) change demand on the electricity distribution system. Electricity accounts for an increasing proportion of final
energy demand in 2050 (additional electricity bar) in line with multiple bottom-up studies (detailed list is in Supplementary Material Table 5.SM.3), and Chapter 6
(Section 6.6). These studies are used to compute the impact of end-use electrification which increases overall electricity demand. Some of the projected increase in
electricity demand can be avoided through demand-side mitigation options in the domains of socio-cultural factors and infrastructure use in end-use electricity use
in buildings, industry, and land transport found in literature based on bottom-up assessments. Dark grey columns show the emissions that cannot be avoided through
demand-side mitigation options. {5.3, Figure 5.7, Supplementary Material 5.SM.II}
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
I
- ----
■ - -----
36
SPM
Summary for Policymakers
C.11 The deployment of carbon dioxide removal (CDR) to counterbalance hard-to-abate residual emissions is
unavoidable if net zero CO2 or GHG emissions are to be achieved. The scale and timing of deployment will
depend on the trajectories of gross emission reductions in different sectors. Upscaling the deployment
of CDR depends on developing effective approaches to address feasibility and sustainability constraints
especially at large scales. (high confidence) {3.4, 7.4, 12.3, Cross-Chapter Box 8 in Chapter 12}
C.11.1 CDR refers to anthropogenic activities that remove CO2 from the atmosphere and store it durably in geological, terrestrial, or
ocean reservoirs, or in products. CDR methods vary in terms of their maturity, removal process, time scale of carbon storage,
storage medium, mitigation potential, cost, co-benefits, impacts and risks, and governance requirements (high confidence).
Specifically, maturity ranges from lower maturity (e.g., ocean alkalinisation) to higher maturity (e.g., reforestation); removal
and storage potential ranges from lower potential (<1 GtCO2 yr–1, e.g., blue carbon management) to higher potential
(>3 GtCO2 yr–1, e.g., agroforestry); costs range from lower cost (e.g., USD-45–100 per tCO2 for soil carbon sequestration) to
higher cost (e.g., USD100–300 per tCO2 for DACCS) (medium confidence). Estimated storage time scales vary from decades
to centuries for methods that store carbon in vegetation and through soil carbon management, to 10,000 years or more
for methods that store carbon in geological formations (high confidence). The processes by which CO2 is removed from the
atmosphere are categorised as biological, geochemical or chemical. Afforestation, reforestation, improved forest management,
agroforestry and soil carbon sequestration are currently the only widely practiced CDR methods (high confidence). {7.4, 7.6,
12.3, Table 12.6, Cross-Chapter Box 8 in Chapter 12, Table TS.7; AR6 WGI 5.6}
C.11.2 The impacts, risks and co-benefits of CDR deployment for ecosystems, biodiversity and people will be highly variable
depending on the method, site-specific context, implementation and scale (high confidence). Reforestation, improved forest
management, soil carbon sequestration, peatland restoration and blue carbon management are examples of methods that
can enhance biodiversity and ecosystem functions, employment and local livelihoods, depending on context (high confidence).
In contrast, afforestation or production of biomass crops for BECCS or biochar, when poorly implemented, can have adverse
socio-economic and environmental impacts, including on biodiversity, food and water security, local livelihoods and on the
rights of Indigenous Peoples, especially if implemented at large scales and where land tenure is insecure (high confidence).
Ocean fertilisation, if implemented, could lead to nutrient redistribution, restructuring of ecosystems, enhanced oxygen
consumption and acidification in deeper waters (medium confidence). {7.4, 7.6, 12.3, 12.5}
C.11.3 The removal and storage of CO2 through vegetation and soil management can be reversed by human or natural disturbances;
it is also prone to climate change impacts. In comparison, CO2 stored in geological and ocean reservoirs (via BECCS, DACCS,
ocean alkalinisation) and as carbon in biochar is less prone to reversal. (high confidence) {6.4, 7.4, 12.3}
C.11.4 In addition to deep, rapid, and sustained emission reductions CDR can fulfil three different complementary roles globally or at
country level: lowering net CO2 or net GHG emissions in the near term; counterbalancing ‘hard-to-abate’ residual emissions
(e.g., emissions from agriculture, aviation, shipping, industrial processes) in order to help reach net zero CO2 or net zero GHG
emissions in the mid-term; and achieving net negative CO2 or GHG emissions in the long term if deployed at levels exceeding
annual residual emissions. (high confidence) {3.3, 7.4, 11.3, 12.3, Cross-Chapter Box 8 in Chapter 12}
C.11.5 Rapid emission reductions in all sectors interact with future scale of deployment of CDR methods, and their associated risks,
impacts and co-benefits. Upscaling the deployment of CDR methods depends on developing effective approaches to address
sustainability and feasibility constraints, potential impacts, co-benefits and risks. Enablers of CDR include accelerated research,
development and demonstration, improved tools for risk assessment and management, targeted incentives and development
of agreed methods for measurement, reporting and verification of carbon flows. (high confidence) {3.4, 7.6, 12.3}
37
SPM
Summary for Policymakers
C.12 Mitigation options costing USD100 tCO2-eq–1 or less could reduce global GHG emissions by at least half
the 2019 level by 2030 (high confidence). Global GDP continues to grow in modelled pathways64 but,
without accounting for the economic benefits of mitigation action from avoided damages from climate
change nor from reduced adaptation costs, it is a few percent lower in 2050 compared to pathways
without mitigation beyond current policies. The global economic benefit of limiting warming to 2°C
is reported to exceed the cost of mitigation in most of the assessed literature (medium confidence).
(Figure SPM.7) {3.6, 3.8, Cross-Working Group Box 1 in Chapter 3, 12.2, Box TS.7}
C.12.1 Based on a detailed sectoral assessment of mitigation options, it is estimated that mitigation options costing USD100 tCO2-eq–1
or less could reduce global GHG emissions by at least half of the 2019 level by 2030 (options costing less than USD20 tCO2-eq–1
are estimated to make up more than half of this potential).65 For a smaller part of the potential, deployment leads to net
cost savings. Large contributions with costs less than USD20 tCO2-eq–1 come from solar and wind energy, energy efficiency
improvements, reduced conversion of natural ecosystems, and CH4 emissions reductions (coal mining, oil and gas, waste).
The mitigation potentials and mitigation costs of individual technologies in a specific context or region may differ greatly
from the provided estimates. The assessment of the underlying literature suggests that the relative contribution of the various
options could change beyond 2030. (medium confidence) (Figure SPM.7) {12.2}
C.12.2 The aggregate effects of climate change mitigation on global GDP are small compared to global projected GDP growth
in assessed modelled global scenarios that quantify the macroeconomic implications of climate change mitigation, but
that do not account for damages from climate change nor adaptation costs (high confidence). For example, compared to
pathways that assume the continuation of policies implemented by the end of 2020, assessed global GDP reached in 2050
is reduced by 1.3–2.7% in modelled pathways assuming coordinated global action starting between now and 2025 at the
latest to limit warming to 2°C (>67%). The corresponding average reduction in annual global GDP growth over 2020–2050
is 0.04–0.09 percentage points. In assessed modelled pathways, regardless of the level of mitigation action, global GDP is
projected to at least double (increase by at least 100%) over 2020–2050. For modelled global pathways in other temperature
categories, the reductions in global GDP in 2050 compared to pathways that assume the continuation of policies implemented
by the end of 2020 are as follows: 2.6–4.2% (C1), 1.6–2.8% (C2), 0.8–2.1% (C4), 0.5–1.2% (C5). The corresponding reductions
in average annual global GDP growth over 2020–2050, in percentage points, are as follows: 0.09–0.14 (C1), 0.05–0.09 (C2),
0.03–0.07 (C4), 0.02–0.04 (C5).66 There are large variations in the modelled effects of mitigation on GDP across regions,
depending notably on economic structure, regional emissions reductions, policy design and level of international cooperation67
(high confidence). Country-level studies also show large variations in the effect of mitigation on GDP depending notably on
the level of mitigation and on the way it is achieved (high confidence). Macroeconomic implications of mitigation co-benefits
and trade-offs are not quantified comprehensively across the above scenarios and depend strongly on mitigation strategies
(high confidence). {3.6, 4.2, Box TS.7, Annex III.I.2, Annex III.I.9, Annex III.I.10 and Annex III.II.3}
C.12.3 Estimates of aggregate economic benefits from avoiding damages from climate change, and from reduced adaptation costs,
increase with the stringency of mitigation (high confidence). Models that incorporate the economic damages from climate
change find that the global cost of limiting warming to 2°C over the 21st century is lower than the global economic benefits
of reducing warming, unless: (i) climate damages are towards the low end of the range; or, (ii) future damages are discounted
at high rates (medium confidence).68 Modelled pathways with a peak in global emissions between now and 2025 at the latest,
compared to modelled pathways with a later peak in global emissions, entail more rapid near-term transitions and higher
up-front investments, but bring long-term gains for the economy, as well as earlier benefits of avoided climate change impacts
(high confidence). The precise magnitude of these gains and benefits is difficult to quantify. {1.7, 3.6, Cross-Working Group
Box 1 in Chapter 3, Box TS.7; AR6 WGII SPM B.4}
64 In modelled pathways that limit warming to 2°C (>67%) or lower.
65 The methodology underlying the assessment is described in the caption to Figure SPM.7.
66 These estimates are based on 311 pathways that report effects of mitigation on GDP and that could be classified in temperature categories, but that do not account
for damages from climate change nor adaptation costs and that mostly do not reflect the economic impacts of mitigation co-benefits and trade-offs. The ranges
given are interquartile ranges. The macroeconomic implications quantified vary largely depending on technology assumptions, climate/emissions target formulation,
model structure and assumptions, and the extent to which pre-existing inefficiencies are considered. Models that produced the pathways classified in temperature
categories do not represent the full diversity of existing modelling paradigms, and there are in the literature models that find higher mitigation costs, or conversely
lower mitigation costs and even gains. {1.7, 3.2, 3.6, Annex III.I.2, Annex III.I.9, Annex III.I.10 and Annex III.II.3}
67 In modelled cost-effective pathways with a globally uniform carbon price, without international financial transfers or complementary policies, carbon intensive
and energy exporting countries are projected to bear relatively higher mitigation costs because of a deeper transformation of their economies and changes in
international energy markets. {3.6}
68 The evidence is too limited to make a similar robust conclusion for limiting warming to 1.5°C.
38
SPM
Summary for Policymakers
0 2 4 6
Potential contribution to net emission reduction, 2030 (GtCO2-eq yr–1)
0 2 4 6
GtCO2-eq yr–1
Mitigation options
Many options available now in all sectors are estimated to offer substantial potential to reduce
net emissions by 2030. Relative potentials and costs will vary across countries and in the longer
term compared to 2030.
Energy
Wind energy
Solar energy
Nuclear energy
Bioelectricity
Hydropower
Geothermal energy
Carbon capture and storage (CCS)
Bioelectricity with CCS
Reduce CH4 emission from coal mining
Reduce CH4 emission from oil and gas
AFOLU
Improved sustainable forest management
Carbon sequestration in agriculture
Reduce CH4 and N2O emission in agriculture
Reduced conversion of forests and other ecosystems
Ecosystem restoration, afforestation, reforestation
Reduce food loss and food waste
Shift to balanced, sustainable healthy diets
Buildings
Avoid demand for energy services
Efficient lighting, appliances and equipment
New buildings with high energy performance
Onsite renewable production and use
Improvement of existing building stock
Enhanced use of wood products
Transport
Fuel-efficient light-duty vehicles
Electric light-duty vehicles
Shift to public transportation
Shift to bikes and e-bikes
Fuel-efficient heavy-duty vehicles
Electric heavy-duty vehicles, incl. buses
Shipping – efficiency and optimisation
Aviation – energy efficiency
Biofuels
Industry
Reduction of non-CO2 emissions
Energy efficiency
Material efficiency
Enhanced recycling
Fuel switching (electr, nat. gas, bio-energy, H2)
Feedstock decarbonisation, process change
Carbon capture with utilisation (CCU) and CCS
Cementitious material substitution
Other
Reduce emission of fluorinated gas
Reduce CH4 emissions from solid waste
Reduce CH4 emissions from wastewater
Costs are lower than the reference
0–20 (USD tCO2-eq–1)
20–50 (USD tCO2-eq–1)
50–100 (USD tCO2-eq–1)
100–200 (USD tCO2-eq–1)
Cost not allocated due to high
variability or lack of data
Uncertainty range applies to
the total potential contribution
to emission reduction. The
individual cost ranges are also
associated with uncertainty
Net lifetime cost of options:
Figure SPM.7 | Overview of mitigation options and their estimated ranges of costs and potentials in 2030.
----- -
39
SPM
Summary for Policymakers
Figure SPM.7 (continued): Overview of mitigation options and their estimated ranges of costs and potentials in 2030. Costs shown are net lifetime
costs of avoided greenhouse gas emissions. Costs are calculated relative to a reference technology. The assessments per sector were carried out using a common
methodology, including definition of potentials, target year, reference scenarios, and cost definitions. The mitigation potential (shown in the horizontal axis) is the
quantity of net GHG emission reductions that can be achieved by a given mitigation option relative to a specified emission baseline. Net GHG emission reductions are
the sum of reduced emissions and/or enhanced sinks. The baseline used consists of current policy (around 2019) reference scenarios from the AR6 scenarios database
(25/75 percentile values). The assessment relies on approximately 175 underlying sources, that together give a fair representation of emission reduction potentials across
all regions. The mitigation potentials are assessed independently for each option and are not necessarily additive. {12.2.1, 12.2.2} The length of the solid bars represents
the mitigation potential of an option. The error bars display the full ranges of the estimates for the total mitigation potentials. Sources of uncertainty for the cost estimates
include assumptions on the rate of technological advancement, regional differences, and economies of scale, among others. Those uncertainties are not displayed in
the figure. Potentials are broken down into cost categories, indicated by different colours (see legend). Only discounted lifetime monetary costs are considered. Where
a gradual colour transition is shown, the breakdown of the potential into cost categories is not well known or depends heavily on factors such as geographical location,
resource availability, and regional circumstances, and the colours indicate the range of estimates. Costs were taken directly from the underlying studies (mostly in the
period 2015–2020) or recent datasets. No correction for inflation was applied, given the wide cost ranges used. The cost of the reference technologies were also taken
from the underlying studies and recent datasets. Cost reductions through technological learning are taken into account.69
– When interpreting this figure, the following should be taken into account:
– The mitigation potential is uncertain, as it will depend on the reference technology (and emissions) being displaced, the rate of new technology adoption,
and several other factors.
– Cost and mitigation potential estimates were extrapolated from available sectoral studies. Actual costs and potentials would vary by place, context and time.
– Beyond 2030, the relative importance of the assessed mitigation options is expected to change, in particular while pursuing long-term mitigation goals, recognising
also that the emphasis for particular options will vary across regions (for specific mitigation options see SPM Sections C4.1, C5.2, C7.3, C8.3 and C9.1).
– Different options have different feasibilities beyond the cost aspects, which are not reflected in the figure (compare with SPM Section E.1).
– The potentials in the cost range USD100–200 tCO2-eq–1 may be underestimated for some options.
– Costs for accommodating the integration of variable renewable energy sources in electricity systems are expected to be modest until 2030, and are not included
because of complexities in attributing such costs to individual technology options.
– Cost range categories are ordered from low to high. This order does not imply any sequence of implementation.
– Externalities are not taken into account. {12.2, Table 12.3, 6.4, Table 7.3, Supplementary Material Table 9.SM.2, Supplementary Material Table 9.SM.3, 10.6, 11.4,
Figure 11.13, Supplementary Material 12.SM.1.2.3}
69 For nuclear energy, modelled costs for long-term storage of radioactive waste are included.
40
SPM
Summary for Policymakers
D. Linkages between Mitigation, Adaptation,
and Sustainable Development
70 Potential risks, knowledge gaps due to the relative immaturity of use of biochar as a soil amendment and unknown impacts of widespread application,
and co-benefits of biochar are reviewed in Section 7.4.3.2.
D.1 Accelerated and equitable climate action in mitigating, and adapting to, climate change impacts is
critical to sustainable development. Climate change actions can also result in some trade-offs. The
trade-offs of individual options could be managed through policy design. The Sustainable Development
Goals (SDGs) adopted under the UN 2030 Agenda for Sustainable Development can be used as a basis
for evaluating climate action in the context of sustainable development. (high confidence) (Figure
SPM.8) {1.6, 3.7, 17.3, Figure TS.29}
D.1.1 Human-induced climate change is a consequence of more than a century of net GHG emissions from unsustainable energy
use, land-use and land use change, lifestyle and patterns of consumption and production. Without urgent, effective and
equitable mitigation actions, climate change increasingly threatens the health and livelihoods of people around the globe,
ecosystem health and biodiversity. There are both synergies and trade-offs between climate action and the pursuit of other
SDGs. Accelerated and equitable climate action in mitigating, and adapting to, climate change impacts is critical to sustainable
development. (high confidence) {1.6, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 7.2, 7.3, 17.3; AR6 WGI SPM.A, Figure SPM.2;
AR6 WGII SPM.B2, Figure SPM.3, Figure SPM.4b, Figure SPM.5}
D.1.2 Synergies and trade-offs depend on the development context including inequalities, with consideration of climate justice.
They also depend on means of implementation, intra- and inter-sectoral interactions, cooperation between countries and
regions, the sequencing, timing and stringency of mitigation actions, governance, and policy design. Maximising synergies
and avoiding trade-offs pose particular challenges for developing countries, vulnerable populations, and Indigenous Peoples
with limited institutional, technological and financial capacity, and with constrained social, human, and economic capital.
Trade-offs can be evaluated and minimised by giving emphasis to capacity building, finance, governance, technology transfer,
investments, and development and social equity considerations with meaningful participation of Indigenous Peoples and
vulnerable populations. (high confidence) {1.6, 1.7, 3.7, 5.2, 5.6, 7.4, 7.6, 17.4}
D.1.3 There are potential synergies between sustainable development and energy efficiency, renewable energy, urban planning
with more green spaces, reduced air pollution, and demand-side mitigation including shifts to balanced, sustainable healthy
diets (high confidence). Electrification combined with low-GHG energy, and shifts to public transport can enhance health,
employment, and can elicit energy security and deliver equity (high confidence). In industry, electrification and circular
material flows contribute to reduced environmental pressures and increased economic activity and employment. However,
some industrial options could impose high costs (medium confidence). (Figure SPM.8) {5.2, 8.2, 11.3, 11.5, 17.3, Figure TS.29}
D.1.4 Land-based options such as reforestation and forest conservation, avoided deforestation, restoration and conservation of
natural ecosystems and biodiversity, improved sustainable forest management, agroforestry, soil carbon management and
options that reduce CH4 and N2O emissions in agriculture from livestock and soil, can have multiple synergies with the SDGs.
These include enhancing sustainable agricultural productivity and resilience, food security, providing additional biomass for
human use, and addressing land degradation. Maximising synergies and managing trade-offs depend on specific practices,
scale of implementation, governance, capacity building, integration with existing land use, and the involvement of local
communities and Indigenous Peoples and through benefit-sharing, supported by frameworks such as Land Degradation
Neutrality within the UNCCD. (high confidence) {3.7, 7.4, 12.5, 17.3}
D.1.5 Trade-offs in terms of employment, water use, land-use competition and biodiversity, as well as access to, and the affordability
of, energy, food, and water can be avoided by well-implemented land-based mitigation options, especially those that do
not threaten existing sustainable land uses and land rights, though more frameworks for integrated policy implementation
are required. The sustainability of bioenergy and other bio-based products is influenced by feedstock, land management
practice, climatic region, the context of existing land management, and the timing, scale and speed of deployment. (medium
confidence) {3.5, 3.7, 7.4, 12.4, 12.5, 17.1}
D.1.6 CDR methods such as soil carbon sequestration and biochar70 can improve soil quality and food production capacity. Ecosystem
restoration and reforestation sequester carbon in plants and soil, and can enhance biodiversity and provide additional
41
SPM
Summary for Policymakers
biomass, but can displace food production and livelihoods, which calls for integrated approaches to land-use planning, to
meet multiple objectives including food security. However, due to limited application of some of the options today, there are
some uncertainties about potential benefits. (high confidence) {3.7, 7.4, 7.6, 12.5, 17.3, Table TS.7}
Type of relations:
1 No poverty
2 Zero hunger
3 Good health and wellbeing
4 Quality education
5 Gender equality
6 Clean water and sanitation
7 Affordable and clean energy
8 Decent work and economic growth
9 Industry, innovation and infrastructure
14 Life below water
15 Life on land
16 Peace, justice and strong institutions
17 Partnership for the goals
Confidence level:
High confidence
Medium confidence
Low confidence
Deforestation, loss and
degradation of peatlands
and coastal wetlands
2
Soil carbon management
in cropland and grasslands,
agroforestry, biochar
1
Lower of the two confidence
levels has been reported
4
3 Timber, biomass, agri. feedstock
Related Sustainable Development Goals:
Not assessed due
to limited literature
5
Sectoral and system mitigation options Chapter source
Relation with Sustainable Development Goals
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17
Urban systems
Urban land use and spatial planning Sections 8.2, 8.4, 8.6
Electrification of the urban energy system Sections 8.2, 8.4, 8.6
District heating and cooling networks Sections 8.2, 8.4, 8.6
Urban green and blue infrastructure Sections 8.2, 8.4, 8.6
Waste prevention, minimisation and management Sections 8.2, 8.4, 8.6
Integrating sectors, strategies and innovations Sections 8.2, 8.4, 8.6
Transport
Fuel efficiency – light-duty vehicle Sections 10.3, 10.4, 10.8
Electric light-duty vehicles Sections 10.3, 10.4, 10.8
Shift to public transport Sections 10.2, 10.8, Table 10.3
Shift to bikes, e-bikes and non motorised transport Sections 10.2, 10.8, Table 10.3
Fuel efficiency – heavy-duty vehicle Sections 10.3, 10.4, 10.8
Fuel shift (including electricity) – heavy-duty vehicle Sections 10.3, 10.4, 10.8
Shipping efficiency, logistics optimisation, new fuels Sections 10.6, 10.8
Aviation – energy efficiency, new fuels Sections 10.5, 10.8
Biofuels Sections 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.8
Industry
Energy efficiency Section 11.5.3
Material efficiency and demand reduction Section 11.5.3
Circular material flows Section 11.5.3
Electrification Sections 11.5.3, 6.7.7
CCS and carbon capture and utilisation (CCU) Section 11.5.3
Agriculture, forestry and
other land use (AFOLU)
Carbon sequestration in agriculture
1 Sections 7.3, 7.4, 7.6
Reduce CH4 and N2O emission in agriculture Section 7.4
Reduced conversion of forests and other ecosystems
2 Section 7.4
Improved sustainable forest management Section 7.4
Reduce food loss and food waste Section 7.5
Shift to balanced, sustainable healthy diets Section 7.4
Renewables supply
3 Section 7.6
Ecosystem restoration, reforestation, afforestation Section 7.4
Energy systems
Wind energy Sections 6.4.2, 6.7.7
Solar energy Sections 6.4.2, 6.7.7
Hydropower Section 6.4.2
Geothermal energy Section 6.4.2
Carbon capture and storage (CCS) Section 6.4.2, 6.7.7
Bioenergy Sections 6.4.2, 12.5, Box 6.1
Nuclear power Section 6.4.2, Figure 6.18
10 Reduced inequalities
11 Sustainable cities and communities
12 Responsible consumption and production
13 Climate action
Buildings
Demand-side management Section 9.8, Table 9.5
Highly energy efficient building envelope Section 9.8, Table 9.5
Efficient heating, ventilation and air conditioning (HVAC) Section 9.8, Table 9.5
Efficient appliances Section 9.8, Table 9.5
Building design and performance Section 9.8, Table 9.5
Change in construction methods and circular economy Sections 9.4, 9.5
Change in construction materials Section 9.4
On-site and nearby production and use of renewables Section 9.8, Table 9.5
Synergies
Trade-offs
Both synergies and trade-offs
4
Blanks represent no assessment
5
Mitigation options have synergies with many Sustainable Development Goals, but some options
can also have trade-offs. The synergies and trade-offs vary dependent on context and scale.
Figure SPM.8 | Synergies and trade-offs between sectoral and system mitigation options and the SDGs.
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42
SPM
Summary for Policymakers
Figure SPM.8 (continued): Synergies and trade-offs between sectoral and system mitigation options and the SDGs. The sectoral chapters (Chapters 6–11)
include qualitative assessments of synergies and trade-offs between sectoral mitigation options and the SDGs. Figure SPM.8 presents a summary of the chapter-level
assessment for selected mitigation options (see Supplementary Material Table 17.SM.1 for the underlying assessment). The last column provides a line of sight to the
sectoral chapters, which provide details on context specificity and dependence of interactions on the scale of implementation. Blank cells indicate that interactions have not
been assessed due to limited literature. They do not indicate the absence of interactions between mitigation options and the SDGs. Confidence levels depend on the quality
of evidence and level of agreement in the underlying literature assessed by the sectoral chapters. Where both synergies and trade-offs exist, the lower of the confidence
levels for these interactions is used. Some mitigation options may have applications in more than one sector or system. The interactions between mitigation options and the
SDGs might differ depending on the sector or system, and also on the context and the scale of implementation. Scale of implementation particularly matters when there
is competition for scarce resources. {6.3, 6.4, 6.7, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 8.2, 8.4, 8.6, Figure 8.4, Supplementary Material Table 8.SM.1, Supplementary Material Table 8.SM.2,
9.4, 9.5, 9.8, Table 9.5, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.8, Table 10.3, 11.5, 12.5, 17.3, Figure 17.1, Supplementary Material Table 17.SM.1, Annex II.IV.12}
D.2 There is a strong link between sustainable development, vulnerability and climate risks. Limited
economic, social and institutional resources often result in high vulnerability and low adaptive
capacity, especially in developing countries (medium confidence). Several response options deliver
both mitigation and adaptation outcomes, especially in human settlements, land management, and
in relation to ecosystems. However, land and aquatic ecosystems can be adversely affected by some
mitigation actions, depending on their implementation (medium confidence). Coordinated cross-sectoral
policies and planning can maximise synergies and avoid or reduce trade-offs between mitigation and
adaptation (high confidence). {3.7, 4.4, 13.8, 17.3; AR6 WGII}
D.2.1 Sustainable urban planning and infrastructure design including green roofs and facades, networks of parks and open spaces,
management of urban forests and wetlands, urban agriculture, and water-sensitive design can deliver both mitigation and
adaptation benefits in settlements (medium confidence). These options can also reduce flood risks, pressure on urban sewer
systems, urban heat island effects, and can deliver health benefits from reduced air pollution (high confidence). There could
also be trade-offs. For example, increasing urban density to reduce travel demand, could imply high vulnerability to heat waves
and flooding (high confidence). (Figure SPM.8) {3.7, 8.2, 8.4, 12.5, 13.8, 17.3}
D.2.2 Land-related mitigation options with potential co-benefits for adaptation include agroforestry, cover crops, intercropping,
perennial plants, restoring natural vegetation and rehabilitating degraded land. These can enhance resilience by maintaining
land productivity and protecting and diversifying livelihoods. Restoration of mangroves and coastal wetlands sequesters
carbon, while also reducing coastal erosion and protecting against storm surges, thus, reducing the risks from sea level rise
and extreme weather. (high confidence) {4.4, 7.4, 7.6, 12.5, 13.8}
D.2.3 Some mitigation options can increase competition for scarce resources including land, water and biomass. Consequently,
these can also reduce adaptive capacity, especially if deployed at larger scale and with high expansion rates thus exacerbating
existing risks, in particular where land and water resources are very limited. Examples include the large-scale or poorly
planned deployment of bioenergy, biochar, and afforestation of naturally unforested land. (high confidence) {12.5, 17.3}
D.2.4 Coordinated policies, equitable partnerships and integration of adaptation and mitigation within and across sectors can
maximise synergies and minimise trade-offs and thereby enhance the support for climate action (medium confidence). Even if
extensive global mitigation efforts are implemented, there will be a large need for financial, technical, and human resources
for adaptation. Absence or limited resources in social and institutional systems can lead to poorly coordinated responses, thus
reducing the potential for maximising mitigation and adaptation benefits, and increasing risk (high confidence). {12.6, 13.8,
17.1, 17.3}
43
SPM
Summary for Policymakers
D.3 Enhanced mitigation and broader action to shift development pathways towards sustainability will
have distributional consequences within and between countries. Attention to equity and broad and
meaningful participation of all relevant actors in decision-making at all scales can build social trust,
and deepen and widen support for transformative changes. (high confidence) {3.6, 4.2, 4.5, 5.2, 13.2,
17.3, 17.4}
D.3.1 Countries at all stages of economic development seek to improve the well-being of people, and their development priorities
reflect different starting points and contexts. Different contexts include social, economic, environmental, cultural, or political
conditions, resource endowment, capabilities, international environment, and history. The enabling conditions for shifting
development pathways towards increased sustainability will therefore also differ, giving rise to different needs. (high
confidence) (Figure SPM.2) {1.6, 1.7, 2.4, 2.6, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 4.3.2, 17.4}
D.3.2 Ambitious mitigation pathways imply large and sometimes disruptive changes in economic structure, with significant
distributional consequences, within and between countries. Equity remains a central element in the UN climate regime,
notwithstanding shifts in differentiation between states over time and challenges in assessing fair shares. Distributional
consequences within and between countries include shifting of income and employment during the transition from
high- to low-emissions activities. While some jobs may be lost, low-emissions development can also open more opportunities
to enhance skills and create more jobs that last, with differences across countries and sectors. Integrated policy packages can
improve the ability to integrate considerations of equity, gender equality and justice. (high confidence) {1.4, 1.6, 3.6, 4.2, 5.2,
Box 11.1, 14.3, 15.2, 15.5, 15.6}
D.3.3 Inequalities in the distribution of emissions and in the impacts of mitigation policies within countries affect social cohesion
and the acceptability of mitigation and other environmental policies. Equity and just transitions can enable deeper ambitions
for accelerated mitigation. Applying just transition principles and implementing them through collective and participatory
decision-making processes is an effective way of integrating equity principles into policies at all scales, in different ways
depending on national circumstances (medium confidence). This is already taking place in many countries and regions, as
national just transition commissions or task forces, and related national policies, have been established in several countries.
A multitude of actors, networks, and movements are engaged (high confidence). {1.6, 1.7, 2.4, 2.6, 4.5, 13.2, 13.9, 14.3, 14.5}
D.3.4 Broadening equitable access to domestic and international finance, technologies that facilitate mitigation, and capacity, while
explicitly addressing needs can further integrate equity and justice into national and international policies and act as a catalyst
for accelerating mitigation and shifting development pathways (medium confidence). The consideration of ethics and equity
can help address the uneven distribution of adverse impacts associated with 1.5°C and higher levels of global warming,
in all societies (high confidence). Consideration of climate justice can help to facilitate shifting development pathways
towards sustainability, including through equitable sharing of benefits and burdens of mitigation, increasing resilience to the
impacts of climate change, especially for vulnerable countries and communities, and equitably supporting those in need (high
confidence). {1.4, 1.6, 1.7, 3.6, 4.2, 4.5, Box 5.10, 13.4, 13.8, 13.9, 14.3, 14.5, 15.2, 15.5, 15.6, 16.5, 17.3, 17.4; SR1.5 SPM,
AR6 WGII Chapter 18}
44
SPM
Summary for Policymakers
E. Strengthening the Response
71 In this report, the term ‘feasibility’ refers to the potential for a mitigation or adaptation option to be implemented. Factors influencing feasibility are context-dependent
and may change over time. Feasibility depends on geophysical, environmental-ecological, technological, economic, socio-cultural and institutional factors that enable
or constrain the implementation of an option. The feasibility of options may change when different options are combined and increase when enabling conditions
are strengthened.
72 In this report, the term ‘enabling conditions’ refers to conditions that enhance the feasibility of adaptation and mitigation options. Enabling conditions include
finance, technological innovation, strengthening policy instruments, institutional capacity, multi-level governance, and changes in human behaviour and lifestyles.
73 The future feasibility challenges described in the modelled pathways may differ from the real-world feasibility experiences of the past.
E.1 There are mitigation options which are feasible71 to deploy at scale in the near term. Feasibility
differs across sectors and regions, and according to capacities and the speed and scale of
implementation. Barriers to feasibility would need to be reduced or removed, and enabling conditions72
strengthened to deploy mitigation options at scale. These barriers and enablers include geophysical,
environmental-ecological, technological, and economic factors, and especially institutional and
socio-cultural factors. Strengthened near-term action beyond the NDCs (announced prior to UNFCCC
COP26) can reduce and/or avoid long-term feasibility challenges of global modelled pathways that
limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot. (high confidence) {3.8, 6.4, 8.5, 9.9, 10.8,
12.3, Figure TS.31, Annex II.IV.11}
E.1.1 Several mitigation options, notably solar energy, wind energy, electrification of urban systems, urban green infrastructure,
energy efficiency, demand-side management, improved forest- and crop/grassland management, and reduced food waste and
loss, are technically viable, are becoming increasingly cost effective, and are generally supported by the public. This enables
deployment in many regions (high confidence). While many mitigation options have environmental co-benefits, including
improved air quality and reducing toxic waste, many also have adverse environmental impacts, such as reduced biodiversity,
when applied at very large scale, for example very large scale bioenergy or large scale use of battery storage, that would
have to be managed (medium confidence). Almost all mitigation options face institutional barriers that need to be addressed
to enable their application at scale (medium confidence). {6.4, Figure 6.19, 7.4, 8.5, Figure 8.19, 9.9, Figure 9.20, 10.8,
Figure 10.23, 12.3, Figure 12.4, Figure TS.31}
E.1.2 The feasibility of mitigation options varies according to context and time. For example, the institutional capacity to support
deployment varies across countries; the feasibility of options that involve large-scale land-use changes varies across regions;
spatial planning has a higher potential at early stages of urban development; the potential of geothermal is site specific;
and capacities, cultural and local conditions can either inhibit or enable demand-side responses. The deployment of solar
and wind energy has been assessed to become increasingly feasible over time. The feasibility of some options can increase
when combined or integrated, such as using land for both agriculture and centralised solar production. (high confidence)
{6.4, 6.6, Supplementary Material Table 6.SM, 7.4, 8.5, Supplementary Material Table 8.SM.2, 9.9, Supplementary Material
Table 9.SM.1, 10.8, Appendix 10.3, 12.3, Tables 12.SM.2.1 to 12.SM.2.6}
E.1.3 Feasibility depends on the scale and speed of implementation. Most options face barriers when they are implemented rapidly
at a large scale, but the scale at which barriers manifest themselves varies. Strengthened and coordinated near-term actions in
cost-effective modelled global pathways that limit warming to 2°C (>67%) or lower, reduce the overall risks to the feasibility
of the system transitions, compared to modelled pathways with relatively delayed or uncoordinated action.73 (high confidence)
{3.8, 6.4, 10.8, 12.3}
45
SPM
Summary for Policymakers
E.2 In all countries, mitigation efforts embedded within the wider development context can increase the
pace, depth and breadth of emissions reductions (medium confidence). Policies that shift development
pathways towards sustainability can broaden the portfolio of available mitigation responses, and
enable the pursuit of synergies with development objectives (medium confidence). Actions can be
taken now to shift development pathways and accelerate mitigation and transitions across systems
(high confidence). {4.3, 4.4, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 5.2, 5.4, 13.9, 14.5, 15.6, 16.3, 16.4, 16.5}
E.2.1 Current development pathways may create behavioural, spatial, economic and social barriers to accelerated mitigation at all
scales (high confidence). Choices made by policymakers, citizens, the private sector and other stakeholders influence societies’
development pathways (high confidence). Actions that steer, for example, energy and land systems transitions, economy-wide
structural change, and behaviour change, can shift development pathways towards sustainability74 (medium confidence).
{4.3, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 5.4, 13.9}
E.2.2 Combining mitigation with policies to shift development pathways, such as broader sectoral policies, policies that induce
lifestyle or behaviour changes, financial regulation, or macroeconomic policies can overcome barriers and open up a broader
range of mitigation options (high confidence). It can also facilitate the combination of mitigation and other development goals
(high confidence). For example, measures promoting walkable urban areas combined with electrification and renewable energy
can create health co-benefits from cleaner air and benefits from enhanced mobility (high confidence). Coordinated housing
policies that broaden relocation options can make mitigation measures in transport more effective (medium confidence).
{3.2, 4.3, 4.4, Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 5.3, 8.2, 8.4}
E.2.3 Institutional and regulatory capacity, innovation, finance, improved governance and collaboration across scales, and
multi-objective policies enable enhanced mitigation and shifts in development pathways. Such interventions can be mutually
reinforcing and establish positive feedback mechanisms, resulting in accelerated mitigation. (high confidence) {4.4, 5.4,
Figure 5.14, 5.6, 9.9, 13.9, 14.5, 15.6, 16.3, 16.4, 16.5, Cross-Chapter Box 12 in Chapter 16}
E.2.4 Enhanced action on all the above enabling conditions can be taken now (high confidence). In some situations, such as with
innovation in technology at an early stage of development and some changes in behaviour towards low emissions, because
the enabling conditions may take time to be established, action in the near term can yield accelerated mitigation in the
mid-term (medium confidence). In other situations, the enabling conditions can be put in place and yield results in a relatively
short time frame, for example the provision of energy related information, advice and feedback to promote energy saving
behaviour (high confidence). {4.4, 5.4, Figure 5.14, 5.6, 6.7, 9.9, 13.9, 14.5, 15.6, 16.3, 16.4, 16.5, Cross-Chapter Box 12
in Chapter 16}
E.3 Climate governance, acting through laws, strategies and institutions, based on national circumstances,
supports mitigation by providing frameworks through which diverse actors interact, and a basis for
policy development and implementation (medium confidence). Climate governance is most effective
when it integrates across multiple policy domains, helps realise synergies and minimise trade-offs,
and connects national and sub-national policymaking levels (high confidence). Effective and equitable
climate governance builds on engagement with civil society actors, political actors, businesses, youth,
labour, media, Indigenous Peoples and local communities (medium confidence). {5.4, 5.6, 8.5, 9.9, 13.2,
13.7, 13.9}
E.3.1 Climate governance enables mitigation by providing an overall direction, setting targets, mainstreaming climate action
across policy domains, enhancing regulatory certainty, creating specialised organisations and creating the context to mobilise
finance (medium confidence). These functions can be promoted by climate-relevant laws, which are growing in number, or
climate strategies, among others, based on national and sub-national context (medium confidence). Framework laws set
an overarching legal basis, either operating through a target and implementation approach, or a sectoral mainstreaming
approach, or both, depending on national circumstance (medium confidence). Direct national and sub-national laws that
explicitly target mitigation and indirect laws that impact emissions through mitigation-related policy domains have both been
shown to be relevant to mitigation outcomes (medium confidence). {13.2}
74 Sustainability may be interpreted differently in various contexts as societies pursue a variety of sustainable development objectives.
46
SPM
Summary for Policymakers
E.3.2 Effective national climate institutions address coordination across sectors, scales and actors, build consensus for action
among diverse interests, and inform strategy setting (medium confidence). These functions are often accomplished through
independent national expert bodies, and high-level coordinating bodies that transcend departmental mandates. Complementary
sub-national institutions tailor mitigation actions to local context and enable experimentation but can be limited by inequities
and resource and capacity constraints (high confidence). Effective governance requires adequate institutional capacity at all
levels (high confidence). {4.4, 8.5, 9.9, 11.3, 11.5, 11.6, 13.2, 13.5, 13.7, 13.9}
E.3.3 The extent to which civil society actors, political actors, businesses, youth, labour, media, Indigenous Peoples, and local
communities are engaged influences political support for climate change mitigation and eventual policy outcomes. Structural
factors of national circumstances and capabilities (e.g., economic and natural endowments, political systems and cultural
factors and gender considerations) affect the breadth and depth of climate governance. Mitigation options that align with
prevalent ideas, values and beliefs are more easily adopted and implemented. Climate-related litigation, for example by
governments, private sector, civil society and individuals, is growing - with a large number of cases in some developed
countries, and with a much smaller number in some developing countries - and in some cases, has influenced the outcome
and ambition of climate governance. (medium confidence) {5.2, 5.4, 5.5, 5.6, 9.9, 13.3, 13.4}
E.4 Many regulatory and economic instruments have already been deployed successfully. Instrument
design can help address equity and other objectives. These instruments could support deep emissions
reductions and stimulate innovation if scaled up and applied more widely (high confidence). Policy
packages that enable innovation and build capacity are better able to support a shift towards
equitable low-emission futures than are individual policies (high confidence). Economy-wide packages,
consistent with national circumstances, can meet short-term economic goals while reducing emissions
and shifting development pathways towards sustainability (medium confidence). {Cross-Chapter Box 5
in Chapter 4, 13.6, 13.7, 13.9, 16.3, 16.4, 16.6}
E.4.1 A wide range of regulatory instruments at the sectoral level have proven effective in reducing emissions. These instruments,
and broad-based approaches including relevant economic instruments,75 are complementary (high confidence). Regulatory
instruments that are designed to be implemented with flexibility mechanisms can reduce costs (medium confidence). Scaling
up and enhancing the use of regulatory instruments, consistent with national circumstances, could improve mitigation
outcomes in sectoral applications, including but not limited to renewable energy, land use and zoning, building codes, vehicle
and energy efficiency, fuel standards, and low-emissions industrial processes and materials (high confidence). {6.7, 7.6, 8.4,
9.9, 10.4, 11.5, 11.6, 13.6}
E.4.2 Economic instruments have been effective in reducing emissions, complemented by regulatory instruments mainly at the
national and also sub-national and regional level (high confidence). Where implemented, carbon pricing instruments have
incentivised low-cost emissions reduction measures, but have been less effective, on their own and at prevailing prices during
the assessment period, in promoting the higher-cost measures necessary for further reductions (medium confidence). Equity and
distributional impacts of such carbon pricing instruments can be addressed by using revenue from carbon taxes or emissions
trading to support low-income households, among other approaches (high confidence). Practical experience has informed
instrument design and helped to improve predictability, environmental effectiveness, economic efficiency, distributional goals
and social acceptance (high confidence). Removing fossil fuel subsidies would reduce emissions, improve public revenue and
macroeconomic performance, and yield other environmental and sustainable development benefits; subsidy removal may
have adverse distributional impacts especially on the most economically vulnerable groups which, in some cases can be
mitigated by measures such as redistributing revenue saved, all of which depend on national circumstances (high confidence);
fossil fuel subsidy removal is projected by various studies to reduce global CO2 emissions by 1–4%, and GHG emissions by up
to 10% by 2030, varying across regions (medium confidence). {6.3, 13.6}
E.4.3 Low-emission technological innovation is strengthened through the combination of dedicated technology-push policies and
investments (e.g., for scientific training, R&D, demonstration), with tailored demand-pull policies (e.g., standards, feed-in
tariffs, taxes), which create incentives and market opportunities. Developing countries’ abilities to deploy low-emission
technologies, seize socio-economic benefits and manage trade-offs would be enhanced with increased financial resources
and capacity for innovation which are currently concentrated in developed countries, alongside technology transfer. (high
confidence) {16.2, 16.3, 16.4, 16.5}
75 Economic instruments are structured to provide a financial incentive to reduce emissions and include, among others, market- and price-based instruments.
47
SPM
Summary for Policymakers
E.4.4 Effective policy packages would be comprehensive in coverage, harnessed to a clear vision for change, balanced across objectives,
aligned with specific technology and system needs, consistent in terms of design and tailored to national circumstances.
They are better able to realise synergies and avoid trade-offs across climate and development objectives. Examples include:
emissions reductions from buildings through a mix of efficiency targets, building codes, appliance performance standards,
information provision, carbon pricing, finance and technical assistance; and industrial GHG emissions reductions through
innovation support, market creation and capacity building. (high confidence) {4.4, 6.7, 9.9, 11.6, 13.7, 13.9, 16.3, 16.4}
E.4.5 Economy-wide packages that support mitigation and avoid negative environmental outcomes include: long-term public
spending commitments; pricing reform; and investment in education and training, natural capital, R&D and infrastructure (high
confidence). They can meet short-term economic goals while reducing emissions and shifting development pathways towards
sustainability (medium confidence). Infrastructure investments can be designed to promote low-emissions futures that meet
development needs (medium confidence). {Cross-Chapter Box 5 in Chapter 4, 5.4, 5.6, 8.5, 13.6, 13.9, 16.3, 16.5, 16.6}
E.4.6 National policies to support technology development and diffusion, and participation in international markets for emission
reduction, can bring positive spillover effects for other countries (medium confidence), although reduced demand for fossil
fuels could result in costs to exporting countries (high confidence). There is no consistent evidence that current emission
trading systems have led to significant emissions leakage, which can be attributed to design features aimed at minimising
competitiveness effects, among other reasons (medium confidence). {13.6, 13.7, 13.8, 16.2, 16.3, 16.4}
E.5 Tracked financial flows fall short of the levels needed to achieve mitigation goals across all sectors
and regions. The challenge of closing gaps is largest in developing countries as a whole. Scaling up
mitigation financial flows can be supported by clear policy choices and signals from governments
and the international community (high confidence). Accelerated international financial cooperation is
a critical enabler of low-GHG and just transitions, and can address inequities in access to finance and
the costs of, and vulnerability to, the impacts of climate change (high confidence). {15.2, 15.3, 15.4,
15.5, 15.6}
E.5.1 Average annual modelled investment requirements for 2020 to 2030 in scenarios that limit warming to 2°C or 1.5°C are a factor
of three to six greater than current levels, and total mitigation investments (public, private, domestic and international) would
need to increase across all sectors and regions (medium confidence). Mitigation investment gaps are wide for all sectors,
and widest for the AFOLU sector in relative terms and for developing countries76 (high confidence). Financing and investment
requirements for adaptation, reduction of losses and damages, general infrastructure, regulatory environment and capacity
building, and climate-responsive social protection further exacerbate the magnitude of the challenges for developing countries
to attract financing (high confidence). {3.2, 14.4, 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.5}
E.5.2 There is sufficient global capital and liquidity to close global investment gaps, given the size of the global financial system,
but there are barriers to redirect capital to climate action both within and outside the global financial sector, and in
the macroeconomic headwinds facing developing regions. Barriers to the deployment of commercial finance from within the
financial sector as well as macroeconomic considerations include: inadequate assessment of climate-related risks and
investment opportunities; regional mismatch between available capital and investment needs; home bias factors; country
indebtedness levels; economic vulnerability; and limited institutional capacities (high confidence). Challenges from outside
the financial sector include: limited local capital markets; unattractive risk-return profiles, in particular due to missing or weak
regulatory environments consistent with ambition levels; limited institutional capacity to ensure safeguards; standardisation,
aggregation, scalability and replicability of investment opportunities and financing models; and, a pipeline ready for commercial
investments. (high confidence) {15.2, 15.3, 15.5, 15.6}
E.5.3 Accelerated financial support for developing countries from developed countries and other sources is a critical enabler to
enhance mitigation action and address inequities in access to finance, including its costs, terms and conditions, and economic
vulnerability to climate change for developing countries (high confidence). Scaled-up public grants for mitigation and
adaptation funding for vulnerable regions, especially in Sub-Saharan Africa, would be cost-effective and have high social
returns in terms of access to basic energy (high confidence). Options for scaling up mitigation in developing regions include:
increased levels of public finance and publicly mobilised private finance flows from developed to developing countries in the
context of the USD100 billion-a-year goal; increase the use of public guarantees to reduce risks and leverage private flows
76 In modelled pathways, regional investments are projected to occur when and where they are most cost-effective to limit global warming. The model quantifications
help to identify high-priority areas for cost-effective investments, but do not provide any indication on who would finance the regional investments.
48
SPM
Summary for Policymakers
at lower cost; local capital markets development; and building greater trust in international cooperation processes (high
confidence). A coordinated effort to make the post-pandemic recovery sustainable and increased flows of financing over the
next decade can accelerate climate action, including in developing regions and countries facing high debt costs, debt distress
and macroeconomic uncertainty (high confidence). {15.2, 15.3, 15.4, 15.5, 15.6, Box 15.6}
E.5.4 Clear signalling by governments and the international community, including a stronger alignment of public sector finance and
policy, and higher levels of public sector climate finance, reduces uncertainty and transition risks for the private sector. Depending
on national contexts, investors and financial intermediaries, central banks, and financial regulators can support climate action
and can shift the systemic underpricing of climate-related risk by increasing awareness, transparency and consideration of
climate-related risk, and investment opportunities. Financial flows can also be aligned with funding needs through: greater
support for technology development; a continued role for multilateral and national climate funds and development banks;
lowering financing costs for underserved groups through entities such as green banks existing in some countries, funds and
risk-sharing mechanisms; economic instruments which consider economic and social equity and distributional impacts;
gender-responsive and women-empowerment programmes as well as enhanced access to finance for local communities and
Indigenous Peoples and small land owners; and greater public-private cooperation. (high confidence) {15.2, 15.5, 15.6}
E.6 International cooperation is a critical enabler for achieving ambitious climate change mitigation goals.
The UNFCCC, Kyoto Protocol, and Paris Agreement are supporting rising levels of national ambition and
encouraging development and implementation of climate policies, although gaps remain. Partnerships,
agreements, institutions and initiatives operating at the sub-global and sectoral levels and engaging
multiple actors are emerging, with mixed levels of effectiveness. (high confidence) {8.5, 14.2, 14.3,
14.5, 14.6, 15.6, 16.5}
E.6.1 Internationally agreed processes and goals, such as those in the UNFCCC, Kyoto Protocol, and Paris Agreement – including
transparency requirements for national reporting on emissions, actions and support, and tracking progress towards the
achievement of Nationally Determined Contributions – are enhancing international cooperation, national ambition and policy
development. International financial, technology and capacity building support to developing countries will enable greater
implementation and encourage ambitious Nationally Determined Contributions over time. (medium confidence) {14.3}
E.6.2 International cooperation on technology development and transfer accompanied by capacity building, knowledge sharing,
and technical and financial support can accelerate the global diffusion of mitigation technologies, practices and policies at
national and sub-national levels, and align these with other development objectives (high confidence). Challenges in and
opportunities to enhance innovation cooperation exist, including in the implementation of elements of the UNFCCC and the
Paris Agreement as per the literature assessed, such as in relation to technology development and transfer, and finance (high
confidence). International cooperation on innovation works best when tailored to specific institutional and capability contexts,
when it benefits local value chains, when partners collaborate equitably and on voluntary and mutually agreed terms, when
all relevant voices are heard, and when capacity building is an integral part of the effort (medium confidence). Support to
strengthen technological innovation systems and innovation capabilities, including through financial support in developing
countries would enhance engagement in and improve international cooperation on innovation (high confidence). {4.4, 14.2,
14.4, 16.3, 16.5, 16.6}
E.6.3 Transnational partnerships can stimulate policy development, low-emissions technology diffusion and emission reductions by
linking sub-national and other actors, including cities, regions, non-governmental organisations and private sector entities, and
by enhancing interactions between state and non-state actors. While this potential of transnational partnerships is evident,
uncertainties remain over their costs, feasibility, and effectiveness. Transnational networks of city governments are leading to
enhanced ambition and policy development and a growing exchange of experience and best practices (medium confidence).
{8.5, 11.6, 14.5, 16.5, Cross-Chapter Box 12 in Chapter 16}
E.6.4 International environmental and sectoral agreements, institutions, and initiatives are helping, and in some cases may help, to
stimulate low-GHG emissions investment and reduce emissions. Agreements addressing ozone depletion and transboundary
air pollution are contributing to mitigation, and in other areas, such as atmospheric emissions of mercury, may contribute to
mitigation (high confidence). Trade rules have the potential to stimulate international adoption of mitigation technologies
and policies, but may also limit countries’ ability to adopt trade-related climate policies (medium confidence). Current sectoral
levels of ambition vary, with emission reduction aspirations in international aviation and shipping lower than in many other
sectors (medium confidence). {14.5, 14.6}
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.1
SYNTHESIS REPORT
OF THE IPCC SIXTH ASSESSMENT REPORT (AR6)
Summary for Policymakers
Core Writing Team: Hoesung Lee (Chair), Katherine Calvin (USA), Dipak Dasgupta (India/USA), Gerhard
Krinner (France/Germany), Aditi Mukherji (India), Peter Thorne (Ireland/United Kingdom), Christopher
Trisos (South Africa), José Romero (Switzerland), Paulina Aldunce (Chile), Ko Barrett (USA), Gabriel Blanco
(Argentina), William W. L. Cheung (Canada), Sarah L. Connors (France/United Kingdom), Fatima Denton
(The Gambia), Aïda Diongue-Niang (Senegal), David Dodman (Jamaica/United Kingdom/Netherlands),
Matthias Garschagen (Germany), Oliver Geden (Germany), Bronwyn Hayward (New Zealand), Christopher
Jones (United Kingdom), Frank Jotzo (Australia), Thelma Krug (Brazil), Rodel Lasco (Philippines), June-Yi
Lee (Republic of Korea), Valérie Masson-Delmotte (France), Malte Meinshausen (Australia/Germany), Katja
Mintenbeck (Germany), Abdalah Mokssit (Morocco), Friederike E. L. Otto (United Kingdom/Germany), Minal
Pathak (India), Anna Pirani (Italy), Elvira Poloczanska (UK/Australia), Hans-Otto Pörtner (Germany), Aromar
Revi (India), Debra C. Roberts (South Africa), Joyashree Roy (India/Thailand), Alex C. Ruane (USA), Jim Skea
(United Kingdom), Priyadarshi R. Shukla (India), Raphael Slade (United Kingdom), Aimée Slangen (The
Netherlands), Youba Sokona (Mali), Anna A. Sörensson (Argentina), Melinda Tignor (USA/Germany), Detlef
van Vuuren (The Netherlands), Yi-Ming Wei (China), Harald Winkler (South Africa), Panmao Zhai (China),
Zinta Zommers (Latvia)
Extended Writing Team: Jean-Charles Hourcade (France), Francis X. Johnson (Thailand/Sweden), Shonali
Pachauri (Austria/India), Nicholas P. Simpson (South Africa/Zimbabwe), Chandni Singh (India), Adelle
Thomas (Bahamas), Edmond Totin (Benin)
Contributing Authors: Andrés Alegría (Germany/Honduras), Kyle Armour (USA), Birgit Bednar-Friedl
(Austria), Kornelis Blok (The Netherlands) Guéladio Cissé (Switzerland/Mauritania/France), Frank Dentener
(EU/Netherlands), Siri Eriksen (Norway), Erich Fischer (Switzerland), Gregory Garner (USA), Céline Guivarch
(France), Marjolijn Haasnoot (The Netherlands), Gerrit Hansen (Germany), Matthias Hauser (Switzerland), Ed
Hawkins (UK), Tim Hermans (The Netherlands), Robert Kopp (USA), Noëmie Leprince-Ringuet (France),
Debora Ley (Mexico/Guatemala), Jared Lewis (Australia/New Zealand), Chloé Ludden (Germany/France),
Zebedee Nicholls (Australia), Leila Niamir (Iran/The Netherlands/Austria), Shreya Some (India/Thailand),
Sophie Szopa (France), Blair Trewin (Australia), Kaj-Ivar van der Wijst (The Netherlands), Gundula Winter
(The Netherlands/Germany), Maximilian Witting (Germany)
Review Editors: Paola Arias (Colombia), Mercedes Bustamante (Brazil), Ismail Elgizouli (Sudan), Gregory
Flato (Canada), Mark Howden (Australia), Carlos Méndez (Venezuela), Joy Pereira (Malaysia), Ramón Pichs-
Madruga (Cuba), Steven K Rose (USA), Yamina Saheb (Algeria/France), Roberto Sánchez (Mexico), Diana
Ürge-Vorsatz (Hungary), Cunde Xiao (China), Noureddine Yassaa (Algeria)
Scientific Steering Committee: Hoesung Lee (Chair, IPCC), Amjad Abdulla (Maldives), Edvin Aldrian
(Indonesia), Ko Barrett (United States of America), Eduardo Calvo (Peru), Carlo Carraro (Italy), Fatima
Driouech (Morocco), Andreas Fischlin (Switzerland), Jan Fuglestvedt (Norway), Diriba Korecha Dadi
(Ethiopia), Thelma Krug (Brazil), Nagmeldin G.E. Mahmoud (Sudan), Valérie Masson-Delmotte (France),
Carlos Méndez (Venezuela), Joy Jacqueline Pereira (Malaysia), Ramón Pichs-Madruga (Cuba), Hans-Otto
Pörtner (Germany), Andy Reisinger (New Zealand), Debra Roberts (South Africa), Sergey Semenov (Russian
Federation), Priyadarshi Shukla (India), Jim Skea (United Kingdom), Youba Sokona (Mali), Kiyoto Tanabe
(Japan), Muhammad Irfan Tariq (Pakistan), Diana Ürge-Vorsatz (Hungary), Carolina Vera (Argentina), Pius
Yanda (United Republic of Tanzania), Noureddine Yassaa (Algeria), Taha M. Zatari (Saudi Arabia), Panmao
Zhai (China)
Visual Conception and Information Design: Arlene Birt (USA), Meeyoung Ha (Republic of Korea)
Notes: TSU Compiled Version
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.2
Table of Contents
Introduction ..................................................................................................................................................... 3
A. Current Status and Trends..................................................................................................................... 4
Box SPM.1 Scenarios and pathways.............................................................................................................. 9
B. Future Climate Change, Risks, and Long-Term Responses.............................................................. 12
C. Responses in the Near Term................................................................................................................. 25
Sources cited in this Summary for Policymakers (SPM)
References for material contained in this report are given in curly brackets {} at the end of each paragraph.
In the Summary for Policymakers, the references refer to the numbers of the Sections, figures, tables and
boxes in the underlying Longer Report of the Synthesis Report, or to other sections of the SPM itself (in
round brackets).
Other IPCC reports cited in this Synthesis Report:
AR5 Fifth Assessment Report
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.3
Introduction
This Synthesis Report (SYR) of the IPCC Sixth Assessment Report (AR6) summarises the state of knowledge
of climate change, its widespread impacts and risks, and climate change mitigation and adaptation. It integrates
the main findings of the Sixth Assessment Report (AR6) based on contributions from the three Working
Groups1, and the three Special Reports2. The summary for Policymakers (SPM) is structured in three parts:
SPM.A Current Status and Trends, SPM.B Future Climate Change, Risks, and Long-Term Responses, and
SPM.C Responses in the Near Term3.
This report recognizes the interdependence of climate, ecosystems and biodiversity, and human societies; the
value of diverse forms of knowledge; and the close linkages between climate change adaptation, mitigation,
ecosystem health, human well-being and sustainable development, and reflects the increasing diversity of actors
involved in climate action.
Based on scientific understanding, key findings can be formulated as statements of fact or associated with an
assessed level of confidence using the IPCC calibrated language4.
1 The three Working Group contributions to AR6 are: AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis; AR6 Climate Change
2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability; and AR6 Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Their assessments cover
scientific literature accepted for publication respectively by 31 January 2021, 1 September 2021 and 11 October 2021.
2 The three Special Reports are: Global Warming of 1.5°C (2018): an IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C
above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to
the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty (SR1.5); Climate Change and Land (2019): an
IPCC Special Report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse
gas fluxes in terrestrial ecosystems (SRCCL); and The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (2019) (SROCC). The Special
Reports cover scientific literature accepted for publication respectively by 15 May 2018, 7 April 2019 and 15 May 2019.
3 In this report, the near term is defined as the period until 2040. The long term is defined as the period beyond 2040.
4 Each finding is grounded in an evaluation of underlying evidence and agreement. The IPCC calibrated language uses five qualifiers to
express a level of confidence: very low, low, medium, high and very high, and typeset in italics, for example, medium confidence. The
following terms are used to indicate the assessed likelihood of an outcome or a result: virtually certain 99–100% probability, very likely
90–100%, likely 66–100%, more likely than not >50–100%, about as likely as not 33–66%, unlikely 0–33%, very unlikely 0–10%,
exceptionally unlikely 0–1%. Additional terms (extremely likely 95–100%; more likely than not >50–100%; and extremely unlikely 0–
5%) are also used when appropriate. Assessed likelihood is typeset in italics, e.g., very likely. This is consistent with AR5 and the other
AR6 Reports.
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.4
A. Current Status and Trends
Observed Warming and its Causes
A.1 Human activities, principally through emissions of greenhouse gases, have unequivocally caused
global warming, with global surface temperature reaching 1.1°C above 1850–1900 in 2011–2020. Global
greenhouse gas emissions have continued to increase, with unequal historical and ongoing contributions
arising from unsustainable energy use, land use and land-use change, lifestyles and patterns of
consumption and production across regions, between and within countries, and among individuals (high
confidence). {2.1, Figure 2.1, Figure 2.2}
A.1.1 Global surface temperature was 1.09°C [0.95°C–1.20°C]5 higher in 2011–2020 than 1850–19006, with
larger increases over land (1.59°C [1.34°C–1.83°C]) than over the ocean (0.88°C [0.68°C–1.01°C]). Global
surface temperature in the first two decades of the 21st century (2001-2020) was 0.99 [0.84 to 1.10]°C higher
than 1850-1900. Global surface temperature has increased faster since 1970 than in any other 50-year period
over at least the last 2000 years (high confidence). {2.1.1, Figure 2.1}
A.1.2 The likely range of total human-caused global surface temperature increase from 1850–1900 to 2010–
20197 is 0.8°C–1.3°C, with a best estimate of 1.07°C. Over this period, it is likely that well-mixed greenhouse
gases (GHGs) contributed a warming of 1.0°C–2.0°C8, and other human drivers (principally aerosols)
contributed a cooling of 0.0°C–0.8°C, natural (solar and volcanic) drivers changed global surface temperature
by –0.1°C to +0.1°C, and internal variability changed it by –0.2°C to +0.2°C. {2.1.1, Figure 2.1}
A.1.3 Observed increases in well-mixed GHG concentrations since around 1750 are unequivocally caused by
GHG emissions from human activities over this period. Historical cumulative net CO2 emissions from 1850 to
2019 were 2400±240 GtCO2 of which more than half (58%) occurred between 1850 and 1989, and about 42%
occurred between 1990 and 2019 (high confidence). In 2019, atmospheric CO2 concentrations (410 parts per
million) were higher than at any time in at least 2 million years (high confidence), and concentrations of methane
(1866 parts per billion) and nitrous oxide (332 parts per billion) were higher than at any time in at least 800,000
years (very high confidence). {2.1.1, Figure 2.1}
A.1.4 Global net anthropogenic GHG emissions have been estimated to be 59±6.6 GtCO2-eq9 in 2019, about
12% (6.5 GtCO2-eq) higher than in 2010 and 54% (21 GtCO2-eq) higher than in 1990, with the largest share
and growth in gross GHG emissions occurring in CO2 from fossil fuels combustion and industrial processes
(CO2-FFI) followed by methane, whereas the highest relative growth occurred in fluorinated gases (F-gases),
starting from low levels in 1990. Average annual GHG emissions during 2010-2019 were higher than in any
previous decade on record, while the rate of growth between 2010 and 2019 (1.3% year-1) was lower than that
between 2000 and 2009 (2.1% year-1). In 2019, approximately 79% of global GHG emissions came from the
sectors of energy, industry, transport and buildings together and 22%10 from agriculture, forestry and other land
use (AFOLU). Emissions reductions in CO2-FFI due to improvements in energy intensity of GDP and carbon
intensity of energy, have been less than emissions increases from rising global activity levels in industry, energy
supply, transport, agriculture and buildings. (high confidence) {2.1.1}
5 Ranges given throughout the SPM represent very likely ranges (5–95% range) unless otherwise stated.
6 The estimated increase in global surface temperature since AR5 is principally due to further warming since 2003–2012 (+0.19°C
[0.16°C–0.22°C]). Additionally, methodological advances and new datasets have provided a more complete spatial representation of
changes in surface temperature, including in the Arctic. These and other improvements have also increased the estimate of global surface
temperature change by approximately 0.1°C, but this increase does not represent additional physical warming since AR5.
7 The period distinction with A.1.1 arises because the attribution studies consider this slightly earlier period. The observed warming to
2010–2019 is 1.06°C [0.88°C–1.21°C].
8 Contributions from emissions to the 2010-2019 warming relative to 1850-1900 assessed from radiative forcing studies are: CO2 0.8
[0.5 to 1.2]°C; methane 0.5 [0.3 to 0.8]°C; nitrous oxide 0.1 [0.0 to 0.2]°C and fluorinated gases 0.1 [0.0 to 0.2]°C. {2.1.1}
9 GHG emission metrics are used to express emissions of different greenhouse gases in a common unit. Aggregated GHG emissions in
this report are stated in CO2-equivalents (CO2-eq) using the Global Warming Potential with a time horizon of 100 years (GWP100) with
values based on the contribution of Working Group I to the AR6. The AR6 WGI and WGIII reports contain updated emission metric
values, evaluations of different metrics with regard to mitigation objectives, and assess new approaches to aggregating gases. The choice
of metric depends on the purpose of the analysis and all GHG emission metrics have limitations and uncertainties, given that they
simplify the complexity of the physical climate system and its response to past and future GHG emissions. {2.1.1}
10 GHG emission levels are rounded to two significant digits; as a consequence, small differences in sums due to rounding may occur.
{2.1.1}
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.5
A.1.5 Historical contributions of CO2 emissions vary substantially across regions in terms of total magnitude,
but also in terms of contributions to CO2-FFI and net CO2 emissions from land use, land-use change and forestry
(CO2-LULUCF). In 2019, around 35% of the global population live in countries emitting more than 9 tCO2-eq
per capita11 (excluding CO2-LULUCF) while 41% live in countries emitting less than 3 tCO2-eq per capita; of
the latter a substantial share lacks access to modern energy services. Least developed countries (LDCs) and
Small Island Developing States (SIDS) have much lower per capita emissions (1.7 tCO2-eq and 4.6 tCO2-eq,
respectively) than the global average (6.9 tCO2-eq), excluding CO2-LULUCF. The 10% of households with the
highest per capita emissions contribute 34–45% of global consumption-based household GHG emissions, while
the bottom 50% contribute 13–15%. (high confidence) {2.1.1, Figure 2.2}
Observed Changes and Impacts
A.2 Widespread and rapid changes in the atmosphere, ocean, cryosphere and biosphere have
occurred. Human-caused climate change is already affecting many weather and climate extremes in
every region across the globe. This has led to widespread adverse impacts and related losses and
damages to nature and people (high confidence). Vulnerable communities who have historically
contributed the least to current climate change are disproportionately affected (high confidence). {2.1,
Table 2.1, Figure 2.2 and 2.3} (Figure SPM.1)
A.2.1 It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land. Global mean sea
level increased by 0.20 [0.15–0.25] m between 1901 and 2018. The average rate of sea level rise was 1.3 [0.6
to 2.1]mm yr-1 between 1901 and 1971, increasing to 1.9 [0.8 to 2.9] mm yr-1 between 1971 and 2006, and
further increasing to 3.7 [3.2 to 4.2] mm yr-1 between 2006 and 2018 (high confidence). Human influence was
very likely the main driver of these increases since at least 1971. Evidence of observed changes in extremes such
as heatwaves, heavy precipitation, droughts, and tropical cyclones, and, in particular, their attribution to human
influence, has further strengthened since AR5. Human influence has likely increased the chance of compound
extreme events since the 1950s, including increases in the frequency of concurrent heatwaves and droughts
(high confidence). {2.1.2, Table 2.1, Figure 2.3, Figure 3.4} (Figure SPM.1)
A.2.2 Approximately 3.3–3.6 billion people live in contexts that are highly vulnerable to climate change. Human
and ecosystem vulnerability are interdependent. Regions and people with considerable development constraints
have high vulnerability to climatic hazards. Increasing weather and climate extreme events have exposed
millions of people to acute food insecurity12 and reduced water security, with the largest adverse impacts
observed in many locations and/or communities in Africa, Asia, Central and South America, LDCs, Small
Islands and the Arctic, and globally for Indigenous Peoples, small-scale food producers and low-income
households. Between 2010 and 2020, human mortality from floods, droughts and storms was 15 times higher
in highly vulnerable regions, compared to regions with very low vulnerability. (high confidence) {2.1.2, 4.4}
(Figure SPM.1)
A.2.3 Climate change has caused substantial damages, and increasingly irreversible losses, in terrestrial,
freshwater, cryospheric, and coastal and open ocean ecosystems (high confidence). Hundreds of local losses of
species have been driven by increases in the magnitude of heat extremes (high confidence) with mass mortality
events recorded on land and in the ocean (very high confidence). Impacts on some ecosystems are approaching
irreversibility such as the impacts of hydrological changes resulting from the retreat of glaciers, or the changes
in some mountain (medium confidence) and Arctic ecosystems driven by permafrost thaw (high confidence).
{2.1.2, Figure 2.3} (Figure SPM.1)
A.2.4 Climate change has reduced food security and affected water security, hindering efforts to meet
Sustainable Development Goals (high confidence). Although overall agricultural productivity has increased,
climate change has slowed this growth over the past 50 years globally (medium confidence), with related
negative impacts mainly in mid- and low latitude regions but positive impacts in some high latitude regions
(high confidence). Ocean warming and ocean acidification have adversely affected food production from
11 Territorial emissions.
12 Acute food insecurity can occur at any time with a severity that threatens lives, livelihoods or both, regardless of the causes, context
or duration, as a result of shocks risking determinants of food security and nutrition, and is used to assess the need for humanitarian
action {2.1}.
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Subject to Copyedit p.6
fisheries and shellfish aquaculture in some oceanic regions (high confidence). Roughly half of the world’s
population currently experience severe water scarcity for at least part of the year due to a combination of climatic
and non-climatic drivers (medium confidence). {2.1.2, Figure 2.3} (Figure SPM.1)
A.2.5 In all regions increases in extreme heat events have resulted in human mortality and morbidity (very high
confidence). The occurrence of climate-related food-borne and water-borne diseases (very high confidence) and
the incidence of vector-borne diseases (high confidence) have increased. In assessed regions, some mental health
challenges are associated with increasing temperatures (high confidence), trauma from extreme events (very
high confidence), and loss of livelihoods and culture (high confidence). Climate and weather extremes are
increasingly driving displacement in Africa, Asia, North America (high confidence), and Central and South
America (medium confidence), with small island states in the Caribbean and South Pacific being
disproportionately affected relative to their small population size (high confidence). {2.1.2, Figure 2.3} (Figure
SPM.1)
A.2.6 Climate change has caused widespread adverse impacts and related losses and damages13 to nature and
people that are unequally distributed across systems, regions and sectors. Economic damages from climate
change have been detected in climate-exposed sectors, such as agriculture, forestry, fishery, energy, and tourism.
Individual livelihoods have been affected through, for example, destruction of homes and infrastructure, and
loss of property and income, human health and food security, with adverse effects on gender and social equity.
(high confidence) {2.1.2} (Figure SPM.1)
A.2.7 In urban areas, observed climate change has caused adverse impacts on human health, livelihoods and
key infrastructure. Hot extremes have intensified in cities. Urban infrastructure, including transportation, water,
sanitation and energy systems have been compromised by extreme and slow-onset events14, with resulting
economic losses, disruptions of services and negative impacts to well-being. Observed adverse impacts are
concentrated amongst economically and socially marginalised urban residents. (high confidence) {2.1.2}
[START FIGURE SPM.1 HERE]
13 In this report, the term ‘losses and damages’ refer to adverse observed impacts and/or projected risks and can be economic and/or noneconomic.
(See Annex I: Glossary)
14 Slow-onset events are described among the climatic-impact drivers of the WGI AR6 and refer to the risks and impacts associated with
e.g., increasing temperature means, desertification, decreasing precipitation, loss of biodiversity, land and forest degradation, glacial
retreat and related impacts, ocean acidification, sea level rise and salinization. {2.1.2}
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Subject to Copyedit p.7
Figure SPM.1: (a) Climate change has already caused widespread impacts and related losses and damages on
human systems and altered terrestrial, freshwater and ocean ecosystems worldwide. Physical water availability
includes balance of water available from various sources including ground water, water quality and demand for
water. Global mental health and displacement assessments reflect only assessed regions. Confidence levels
reflect the assessment of attribution of the observed impact to climate change. (b) Observed impacts are
connected to physical climate changes including many that have been attributed to human influence such as the
selected climatic impact-drivers shown. Confidence and likelihood levels reflect the assessment of attribution
Adverse impacts from human-caused
climate change will continue to intensify
a) Observed widespread and substantial impacts and
related losses and damages attributed to climate change
Water availability and food production Health and well-being
00 0oO@ €
Cities, settlements and infrastructure Biodiversity and ecosystems
Physical
water
availability
Agriculture/
crop
production
Animal and
livestock
health and
productivity
Fisheries
yields and
aquaculture
production
Infectious
diseases
Heat,
malnutrition
and harm
from wildfire
Mental
health
Displacement
Key
Observed increase in climate impacts
to human systems and ecosystems
assessed at global level
@±ere impacts
@Adverse and positive impacts
•
Climate-driven changes observed,
no global assessment of impact direction
Kia Foodistom
flooding and induced
associated damages in
damages coastal areas
Damages
to infrastructure
Damages
to key
economic
sectors
Terrestrial Freshwater Ocean
ecosystems ecosystems ecosystems
Includes changes in ecosystem structure,
species ranges and seasonal timing
Confidence in attribution
to climate change
••• High or very high confidence
• Medi u m confidence
• Low confidence
b) Impacts are driven by changes in multiple physical climate
conditions, which are increasingly attributed to human influence
Attribution of observed physical climate changes to human influence:
Medium confidence Likely Very likely Virtually certain
+I3E3% r;i • G p z c-al G - Increase in Increase Increase in Increase Glacier Global sea Upper Increase
agricultural in fire compound in heavy retreat level rise ocean in hot « olgg! weather flooding precipacidification
extremes
drought taton
c) The extent to which current and future generations will experience a
hotter and different world depends on choices now and in the near-term
C Global temperature change above 1850-1900 levels
2020 future experiences depend on
Future emissions 4' how we a~ddress climate change
scenarios: 2(lo0 2100Dw"'"''"9
continues
beond intermediate 2100
high
very high
2011-2020 was
oround 1.1"C wormer)_ than 1850-1900
1980
25 3.5 4
born
in 1950
1940
0 0.5 I 5
1900
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Subject to Copyedit p.8
of the observed climatic impact-driver to human influence. (c) Observed (1900–2020) and projected (2021–
2100) changes in global surface temperature (relative to 1850–1900), which are linked to changes in climate
conditions and impacts, illustrate how the climate has already changed and will change along the lifespan of
three representative generations (born in 1950, 1980 and 2020). Future projections (2021–2100) of changes in
global surface temperature are shown for very low (SSP1-1.9), low (SSP1-2.6), intermediate (SSP2-4.5), high
(SSP3-7.0) and very high (SSP5-8.5) GHG emissions scenarios. Changes in annual global surface temperatures
are presented as ‘climate stripes’, with future projections showing the human-caused long-term trends and
continuing modulation by natural variability (represented here using observed levels of past natural variability).
Colours on the generational icons correspond to the global surface temperature stripes for each year, with
segments on future icons differentiating possible future experiences. {2.1, 2.1.2, Figure 2.1, Table 2.1, Figure
2.3, Cross-Section Box.2, 3.1, Figure 3.3, 4.1, 4.3} (Box SPM.1)
[END FIGURE SPM.1 HERE]
Current Progress in Adaptation and Gaps and Challenges
A.3 Adaptation planning and implementation has progressed across all sectors and regions, with
documented benefits and varying effectiveness. Despite progress, adaptation gaps exist, and will
continue to grow at current rates of implementation. Hard and soft limits to adaptation have been
reached in some ecosystems and regions. Maladaptation is happening in some sectors and regions.
Current global financial flows for adaptation are insufficient for, and constrain implementation of,
adaptation options, especially in developing countries (high confidence). {2.2, 2.3}
A.3.1 Progress in adaptation planning and implementation has been observed across all sectors and regions,
generating multiple benefits (very high confidence). Growing public and political awareness of climate impacts
and risks has resulted in at least 170 countries and many cities including adaptation in their climate policies and
planning processes (high confidence). {2.2.3}
A.3.2 Effectiveness15 of adaptation in reducing climate risks16 is documented for specific contexts, sectors and
regions (high confidence). Examples of effective adaptation options include: cultivar improvements, on-farm
water management and storage, soil moisture conservation, irrigation, agroforestry, community-based
adaptation, farm and landscape level diversification in agriculture, sustainable land management approaches,
use of agroecological principles and practices and other approaches that work with natural processes (high
confidence). Ecosystem-based adaptation17 approaches such as urban greening, restoration of wetlands and
upstream forest ecosystems have been effective in reducing flood risks and urban heat (high confidence).
Combinations of non-structural measures like early warning systems and structural measures like levees have
reduced loss of lives in case of inland flooding (medium confidence). Adaptation options such as disaster risk
management, early warning systems, climate services and social safety nets have broad applicability across
multiple sectors (high confidence). {2.2.3}
A.3.3 Most observed adaptation responses are fragmented, incremental18, sector-specific and unequally
distributed across regions. Despite progress, adaptation gaps exist across sectors and regions, and will continue
to grow under current levels of implementation, with the largest adaptation gaps among lower income groups.
(high confidence) {2.3.2}
A.3.4 There is increased evidence of maladaptation in various sectors and regions (high confidence).
Maladaptation especially affects marginalised and vulnerable groups adversely (high confidence). {2.3.2}
A.3.5 Soft limits to adaptation are currently being experienced by small-scale farmers and households along
some low-lying coastal areas (medium confidence) resulting from financial, governance, institutional and policy
constraints (high confidence). Some tropical, coastal, polar and mountain ecosystems have reached hard
15 Effectiveness refers here to the extent to which an adaptation option is anticipated or observed to reduce climate-related risk. {2.2.3}
16 See Annex I: Glossary {2.2.3}
17 Ecosystem based Adaptation (EbA) is recognized internationally under the Convention on Biological Diversity (CBD14/5). A related
concept is Nature-based Solutions (NbS), see Annex I: Glossary.
18 Incremental adaptations to change in climate are understood as extensions of actions and behaviours that already reduce the losses or
enhance the benefits of natural variations in extreme weather/climate events. {2.3.2}
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Subject to Copyedit p.9
adaptation limits (high confidence). Adaptation does not prevent all losses and damages, even with effective
adaptation and before reaching soft and hard limits (high confidence). {2.3.2}
A.3.6 Key barriers to adaptation are limited resources, lack of private sector and citizen engagement, insufficient
mobilization of finance (including for research), low climate literacy, lack of political commitment, limited
research and/or slow and low uptake of adaptation science, and low sense of urgency. There are widening
disparities between the estimated costs of adaptation and the finance allocated to adaptation (high confidence).
Adaptation finance has come predominantly from public sources, and a small proportion of global tracked
climate finance was targeted to adaptation and an overwhelming majority to mitigation (very high confidence).
Although global tracked climate finance has shown an upward trend since AR5, current global financial flows
for adaptation, including from public and private finance sources, are insufficient and constrain implementation
of adaptation options, especially in developing countries (high confidence). Adverse climate impacts can reduce
the availability of financial resources by incurring losses and damages and through impeding national economic
growth, thereby further increasing financial constraints for adaptation, particularly for developing and least
developed countries (medium confidence). {2.3.2; 2.3.3}
[START BOX SPM.1 HERE]
Box SPM.1 The use of scenarios and modelled pathways in the AR6 Synthesis Report
Modelled scenarios and pathways19 are used to explore future emissions, climate change, related impacts and
risks, and possible mitigation and adaptation strategies and are based on a range of assumptions, including socioeconomic
variables and mitigation options. These are quantitative projections and are neither predictions nor
forecasts. Global modelled emission pathways, including those based on cost effective approaches contain
regionally differentiated assumptions and outcomes, and have to be assessed with the careful recognition of
these assumptions. Most do not make explicit assumptions about global equity, environmental justice or intraregional
income distribution. IPCC is neutral with regard to the assumptions underlying the scenarios in the
literature assessed in this report, which do not cover all possible futures.20 {Cross-Section Box.2}
WGI assessed the climate response to five illustrative scenarios based on Shared Socio-economic Pathways
(SSPs)21 that cover the range of possible future development of anthropogenic drivers of climate change found
in the literature. High and very high GHG emissions scenarios (SSP3-7.0 and SSP5-8.522) have CO2 emissions
that roughly double from current levels by 2100 and 2050, respectively. The intermediate GHG emissions
scenario (SSP2-4.5) has CO2 emissions remaining around current levels until the middle of the century. The
very low and low GHG emissions scenarios (SSP1-1.9 and SSP1-2.6) have CO2 emissions declining to net zero
around 2050 and 2070, respectively, followed by varying levels of net negative CO2 emissions. In addition,
Representative Concentration Pathways (RCPs)23 were used by WGI and WGII to assess regional climate
changes, impacts and risks. In WGIII, a large number of global modelled emissions pathways were assessed, of
which 1202 pathways were categorised based on their assessed global warming over the 21st century; categories
range from pathways that limit warming to 1.5°C with more than 50% likelihood (noted >50% in this report)
with no or limited overshoot (C1) to pathways that exceed 4°C (C8). (Box SPM.1, Table 1). {Cross-Section
Box.2}
19 In the literature, the terms pathways and scenarios are used interchangeably, with the former more frequently used in relation to climate
goals. WGI primarily used the term scenarios and WGIII mostly used the term modelled emission and mitigation pathways. The SYR
primarily uses scenarios when referring to WGI and modelled emission and mitigation pathways when referring to WGIII.
20 Around half of all modelled global emission pathways assume cost-effective approaches that rely on least-cost mitigation/abatement
options globally. The other half looks at existing policies and regionally and sectorally differentiated actions.
21 SSP-based scenarios are referred to as SSPx-y, where ‘SSPx’ refers to the Shared Socioeconomic Pathway describing the
socioeconomic trends underlying the scenarios, and ‘y’ refers to the level of radiative forcing (in watts per square metre, or Wm-2)
resulting from the scenario in the year 2100. {Cross-Section Box.2}
22 Very high emissions scenarios have become less likely but cannot be ruled out. Warming levels >4°C may result from very high
emissions scenarios, but can also occur from lower emission scenarios if climate sensitivity or carbon cycle feedbacks are higher than
the best estimate. {3.1.1}
23 RCP-based scenarios are referred to as RCPy, where ‘y’ refers to the level of radiative forcing (in watts per square metre, or Wm-2)
resulting from the scenario in the year 2100. The SSP scenarios cover a broader range of greenhouse gas and air pollutant futures than
the RCPs. They are similar but not identical, with differences in concentration trajectories. The overall effective radiative forcing tends
to be higher for the SSPs compared to the RCPs with the same label (medium confidence). {Cross-Section Box.2}
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Subject to Copyedit p.10
Global warming levels (GWLs) relative to 1850–1900 are used to integrate the assessment of climate change
and related impacts and risks since patterns of changes for many variables at a given GWL are common to all
scenarios considered and independent of timing when that level is reached. {Cross-Section Box.2}
[START BOX SPM.1, TABLE 1 HERE]
Box SPM.1, Table 1: Description and relationship of scenarios and modelled pathways considered across AR6
Working Group reports. {Cross-Section Box.2, Figure 1}
* See footnote 27 for the SSPx-y terminology.
** See footnote 28 for the RCPy terminology.
*** Limited overshoot refers to exceeding 1.5°C global warming by up to about 0.1°C, high overshoot by 0.1°C-0.3°C, in both cases
for up to several decades.
[END BOX SPM.1, TABLE 1 HERE]
[END BOX SPM.1 HERE]
Current Mitigation Progress, Gaps and Challenges
A.4 Policies and laws addressing mitigation have consistently expanded since AR5. Global GHG
emissions in 2030 implied by nationally determined contributions (NDCs) announced by October 2021
make it likely that warming will exceed 1.5°C during the 21st century and make it harder to limit
warming below 2°C. There are gaps between projected emissions from implemented policies and those
from NDCs and finance flows fall short of the levels needed to meet climate goals across all sectors and
regions. (high confidence) {2.2, 2.3, Figure 2.5, Table 2.2}
A.4.1 The UNFCCC, Kyoto Protocol, and the Paris Agreement are supporting rising levels of national ambition.
The Paris Agreement, adopted under the UNFCCC, with near universal participation, has led to policy
development and target-setting at national and sub-national levels, in particular in relation to mitigation, as well
as enhanced transparency of climate action and support (medium confidence). Many regulatory and economic
instruments have already been deployed successfully (high confidence). In many countries, policies have
enhanced energy efficiency, reduced rates of deforestation and accelerated technology deployment, leading to
avoided and in some cases reduced or removed emissions (high confidence). Multiple lines of evidence suggest
that mitigation policies have led to several24 Gt CO2-eq yr-1 of avoided global emissions (medium confidence).
At least 18 countries have sustained absolute production-based GHG and consumption-based CO2 reductions25
for longer than 10 years. These reductions have only partly offset global emissions growth (high confidence).
{2.2.1, 2.2.2}
24At least 1.8 GtCO2-eq yr–1 can be accounted for by aggregating separate estimates for the effects of economic and regulatory
instruments. Growing numbers of laws and executive orders have impacted global emissions and were estimated to result in 5.9 GtCO2-
eq yr–1 less emissions in 2016 than they otherwise would have been. (medium confidence) {2.2.2}
25 Reductions were linked to energy supply decarbonisation, energy efficiency gains, and energy demand reduction, which resulted from
both policies and changes in economic structure (high confidence). {2.2.2}
Category Category description G HG emissions scenarios inWGIII (SSPx-y) in WGI & WGI RCPy in WGI & WGII
C1 wlimitiht wnoa romr ilnimg ittoed 1 .o5v°eCr s(h>o5o0t% ) Very low (SSP1-1.9}
C2 return warming to 1.5°C (>50%)
after a high overshoot
C3 limit wanning to 2°C (>67%)
C4 limit warming to 2°C (>50%)
C5 limit warming to 2.5°C (>50%)
C6 limit warming to 3°C (>50%) Intermediate (SSP2-4.5} RCP 4.5
C7 limit warming to 4°C (>50%) High (55P3-7.0)
C8 II exceed warming of 4°C (>50%) I Very high (5SP5-8.5) I RCP 8.5
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.11
A.4.2 Several mitigation options, notably solar energy, wind energy, electrification of urban systems, urban
green infrastructure, energy efficiency, demand-side management, improved forest- and crop/grassland
management, and reduced food waste and loss, are technically viable, are becoming increasingly cost effective
and are generally supported by the public. From 2010– 2019 there have been sustained decreases in the unit
costs of solar energy (85%), wind energy (55%), and lithium ion batteries (85%), and large increases in their
deployment, e.g., >10x for solar and >100x for electric vehicles (EVs), varying widely across regions. The mix
of policy instruments that reduced costs and stimulated adoption includes public R&D, funding for
demonstration and pilot projects, and demand pull instruments such as deployment subsidies to attain scale.
Maintaining emission-intensive systems may, in some regions and sectors, be more expensive than transitioning
to low emission systems. (high confidence) {2.2.2, Figure 2.4}
A.4.3 A substantial ‘emissions gap’ exists between global GHG emissions in 2030 associated with the
implementation of NDCs announced prior to COP2626 and those associated with modelled mitigation pathways
that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot or limit warming to 2°C (>67%) assuming
immediate action (high confidence). This would make it likely that warming will exceed 1.5°C during the 21st
century (high confidence). Global modelled mitigation pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no
or limited overshoot or limit warming to 2°C (>67%) assuming immediate action imply deep global GHG
emissions reductions this decade (high confidence) (see SPM Box 1, Table 1, B.6)27. Modelled pathways that
are consistent with NDCs announced prior to COP26 until 2030 and assume no increase in ambition thereafter
have higher emissions, leading to a median global warming of 2.8 [2.1–3.4]°C by 2100 (medium confidence).
Many countries have signalled an intention to achieve net-zero GHG or net-zero CO2 by around mid-century
but pledges differ across countries in terms of scope and specificity, and limited policies are to date in place to
deliver on them. {2.3.1, Table 2.2, Figure 2.5; Table 3.1; 4.1}
A.4.4 Policy coverage is uneven across sectors (high confidence). Policies implemented by the end of 2020 are
projected to result in higher global GHG emissions in 2030 than emissions implied by NDCs, indicating an
‘implementation gap’ (high confidence). Without a strengthening of policies, global warming of 3.2 [2.2–3.5]°C
is projected by 2100 (medium confidence). {2.2.2, 2.3.1, 3.1.1, Figure 2.5} (Box SPM.1, Figure SPM.5)
A.4.5 The adoption of low-emission technologies lags in most developing countries, particularly least developed
ones, due in part to limited finance, technology development and transfer, and capacity (medium confidence).
The magnitude of climate finance flows has increased over the last decade and financing channels have
broadened but growth has slowed since 2018 (high confidence). Financial flows have developed
heterogeneously across regions and sectors (high confidence). Public and private finance flows for fossil fuels
are still greater than those for climate adaptation and mitigation (high confidence). The overwhelming majority
of tracked climate finance is directed towards mitigation, but nevertheless falls short of the levels needed to
limit warming to below 2°C or to 1.5°C across all sectors and regions (see C7.2) (very high confidence). In
2018, public and publicly mobilised private climate finance flows from developed to developing countries were
below the collective goal under the UNFCCC and Paris Agreement to mobilise USD100 billion per year by
2020 in the context of meaningful mitigation action and transparency on implementation (medium confidence).
{2.2.2, 2.3.1, 2.3.3}
26 Due to the literature cutoff date of WGIII, the additional NDCs submitted after 11 October 2021 are not assessed here. {Footnote 32
in Longer Report}
27 Projected 2030 GHG emissions are 50 (47–55) GtCO2-eq if all conditional NDC elements are taken into account. Without conditional
elements, the global emissions are projected to be approximately similar to modelled 2019 levels at 53 (50–57) GtCO2-eq. {2.3.1, Table
2.2}
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.12
B. Future Climate Change, Risks, and Long-Term Responses
Future Climate Change
B.1 Continued greenhouse gas emissions will lead to increasing global warming, with the best estimate
of reaching 1.5°C in the near term in considered scenarios and modelled pathways. Every increment of
global warming will intensify multiple and concurrent hazards (high confidence). Deep, rapid, and
sustained reductions in greenhouse gas emissions would lead to a discernible slowdown in global
warming within around two decades, and also to discernible changes in atmospheric composition within
a few years (high confidence). {Cross-Section Boxes 1 and 2, 3.1, 3.3, Table 3.1, Figure 3.1, 4.3} (Figure
SPM.2, Box SPM.1)
B.1.1 Global warming28 will continue to increase in the near term (2021-2040) mainly due to increased
cumulative CO2 emissions in nearly all considered scenarios and modelled pathways. In the near term, global
warming is more likely than not to reach 1.5°C even under the very low GHG emission scenario (SSP1-1.9) and
likely or very likely to exceed 1.5°C under higher emissions scenarios. In the considered scenarios and modelled
pathways, the best estimates of the time when the level of global warming of 1.5°C is reached lie in the near
term29. Global warming declines back to below 1.5°C by the end of the 21st century in some scenarios and
modelled pathways (see B.7). The assessed climate response to GHG emissions scenarios results in a best
estimate of warming for 2081–2100 that spans a range from 1.4°C for a very low GHG emissions scenario
(SSP1-1.9) to 2.7°C for an intermediate GHG emissions scenario (SSP2-4.5) and 4.4°C for a very high GHG
emissions scenario (SSP5-8.5)30, with narrower uncertainty ranges31 than for corresponding scenarios in AR5.
{Cross-Section Boxes 1 and 2, 3.1.1, 3.3.4, Table 3.1, 4.3} (Box SPM.1)
B.1.2 Discernible differences in trends of global surface temperature between contrasting GHG emissions
scenarios (SSP1-1.9 and SSP1-2.6 vs. SSP3-7.0 and SSP5-8.5) would begin to emerge from natural variability32
within around 20 years. Under these contrasting scenarios, discernible effects would emerge within years for
GHG concentrations, and sooner for air quality improvements, due to the combined targeted air pollution
controls and strong and sustained methane emissions reductions. Targeted reductions of air pollutant emissions
lead to more rapid improvements in air quality within years compared to reductions in GHG emissions only,
but in the long term, further improvements are projected in scenarios that combine efforts to reduce air pollutants
as well as GHG emissions33. (high confidence) {3.1.1} (Box SPM.1)
B.1.3 Continued emissions will further affect all major climate system components. With every additional
increment of global warming, changes in extremes continue to become larger. Continued global warming is
projected to further intensify the global water cycle, including its variability, global monsoon precipitation, and
very wet and very dry weather and climate events and seasons (high confidence). In scenarios with increasing
CO2 emissions, natural land and ocean carbon sinks are projected to take up a decreasing proportion of these
emissions (high confidence). Other projected changes include further reduced extents and/or volumes of almost
28 Global warming (see Annex I: Glossary) is here reported as running 20-year averages, unless stated otherwise, relative to 1850–1900.
Global surface temperature in any single year can vary above or below the long-term human-caused trend, due to natural variability. The
internal variability of global surface temperature in a single year is estimated to be about ±0.25°C (5–95% range, high confidence). The
occurrence of individual years with global surface temperature change above a certain level does not imply that this global warming
level has been reached. {4.3, Cross-Section Box.2}
29 Median five-year interval at which a 1.5°C global warming level is reached (50% probability) in categories of modelled pathways
considered in WGIII is 2030-2035. By 2030, global surface temperature in any individual year could exceed 1.5°C relative to 1850-1900
with a probability between 40% and 60%, across the five scenarios assessed in WGI (medium confidence). In all scenarios considered
in WGI except the very high emissions scenario (SSP5-8.5), the midpoint of the first 20-year running average period during which the
assessed average global surface temperature change reaches 1.5°C lies in the first half of the 2030s. In the very high GHG emissions
scenario, the midpoint is in the late 2020s. {3.1.1, 3.3.1, 4.3} (Box SPM.1)
30 The best estimates [and very likely ranges] for the different scenarios are: 1.4°C [1.0°C–1.8°C] (SSP1-1.9); 1.8°C [1.3°C–2.4°C]
(SSP1-2.6); 2.7°C [2.1°C–3.5°C] (SSP2-4.5)); 3.6°C [2.8°C–4.6°C] (SSP3-7.0); and 4.4°C [3.3°C–5.7°C] (SSP5-8.5). {3.1.1} (Box
SPM.1)
31 Assessed future changes in global surface temperature have been constructed, for the first time, by combining multi-model projections
with observational constraints and the assessed equilibrium climate sensitivity and transient climate response. The uncertainty range is
narrower than in the AR5 thanks to improved knowledge of climate processes, paleoclimate evidence and model-based emergent
constraints. {3.1.1}
32 See Annex I: Glossary. Natural variability includes natural drivers and internal variability. The main internal variability phenomena
include El Niño-Southern Oscillation, Pacific Decadal Variability and Atlantic Multi-decadal Variability. {4.3}
33 Based on additional scenarios.
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.13
all cryospheric elements34 (high confidence), further global mean sea level rise (virtually certain), and increased
ocean acidification (virtually certain) and deoxygenation (high confidence). {3.1.1, 3.3.1, Figure 3.4} (Figure
SPM.2)
B.1.4 With further warming, every region is projected to increasingly experience concurrent and multiple
changes in climatic impact-drivers. Compound heatwaves and droughts are projected to become more frequent,
including concurrent events across multiple locations (high confidence). Due to relative sea level rise, current
1-in-100 year extreme sea level events are projected to occur at least annually in more than half of all tide gauge
locations by 2100 under all considered scenarios (high confidence). Other projected regional changes include
intensification of tropical cyclones and/or extratropical storms (medium confidence), and increases in aridity
and fire weather (medium to high confidence) {3.1.1, 3.1.3}
B.1.5 Natural variability will continue to modulate human-caused climate changes, either attenuating or
amplifying projected changes, with little effect on centennial-scale global warming (high confidence). These
modulations are important to consider in adaptation planning, especially at the regional scale and in the near
term. If a large explosive volcanic eruption were to occur35, it would temporarily and partially mask humancaused
climate change by reducing global surface temperature and precipitation for one to three years (medium
confidence). {4.3}
[START FIGURE SPM.2 HERE]
34 Permafrost, seasonal snow cover, glaciers, the Greenland and Antarctic Ice Sheets, and Arctic Sea ice.
35 Based on 2500-year reconstructions, eruptions with a radiative forcing more negative than -1 Wm-2, related to the radiative effect of
volcanic stratospheric aerosols in the literature assessed in this report, occur on average twice per century. {4.3}
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Subject to Copyedit p.14
Figure SPM.2: Projected changes of annual maximum daily maximum temperature, annual mean total column soil
moisture and annual maximum 1-day precipitation at global warming levels of 1.5°C, 2°C, 3°C, and 4°C relative to
1850–1900. Projected (a) annual maximum daily temperature change (°C), (b) annual mean total column soil moisture
(standard deviation), (c) annual maximum 1-day precipitation change (%). The panels show CMIP6 multi-model median
changes. In panels (b) and (c), large positive relative changes in dry regions may correspond to small absolute changes. In
panel (b), the unit is the standard deviation of interannual variability in soil moisture during 1850–1900. Standard deviation
is a widely used metric in characterising drought severity. A projected reduction in mean soil moisture by one standard
deviation corresponds to soil moisture conditions typical of droughts that occurred about once every six years during 1850–
1900. The WGI Interactive Atlas (https://interactive-atlas.ipcc.ch/ ) can be used to explore additional changes in the climate
system across the range of global warming levels presented in this figure. {Figure 3.1, Cross-Section Box.2}
[END FIGURE SPM.2 HERE]
With every increment of global warming, regional changes in mean
climate and extremes become more widespread and pronounced
c
The world at 1
the last time global surface temperature was sustained
at or above 2.5C was over 3 million ears a90
The world at The world at
+1.5C +2C
Global warming level (GWL) above 1850-1900
2011-2020 was
around 1,1€ warmer
than 1850-1900 11 0
urbanisation
further intensifies
heat extremes
Annual hottest day temperature is projected to increase most
(1.5-2 times the GWI) in some mid-latitude and semi-arid
regions, and in the South American Monsoon region.
I a)
Annual hottest-day temperature change
<J> arose eo 0 1 2 3 4 5 6 7
I $5 1s I small
absolute
changes may
appear large as
%or o changes
in dry regio
Annual wettest day precipitation is projected to increase
in almost all continental regions, even in regions where
projected annual mean change (%) soil moisture decline.
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
I rs rt» .
7 TY
c) Annual wettest-day precipitation change
b) Annual mean total column soil moisture change Projections of annual mean soil moisture largely follow
I> chahn ge( o( ) ) projecdtiioftne s in anndu al meatnhe 'pfrec ipitationt but also show. 1.5 T@05 05 To i5 some titterences lue to the influence ot evapotranspiration.
I la r7sif 2isF# rz± ;erst I
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Subject to Copyedit p.15
Climate Change Impacts and Climate-Related Risks
B.2 For any given future warming level, many climate-related risks are higher than assessed in AR5,
and projected long-term impacts are up to multiple times higher than currently observed (high
confidence). Risks and projected adverse impacts and related losses and damages from climate change
escalate with every increment of global warming (very high confidence). Climatic and non-climatic risks
will increasingly interact, creating compound and cascading risks that are more complex and difficult
to manage (high confidence). {Cross-Section Box.2, 3.1, 4.3, Figure 3.3, Figure 4.3} (Figure SPM.3,
Figure SPM.4)
B.2.1 In the near term, every region in the world is projected to face further increases in climate hazards (medium
to high confidence, depending on region and hazard), increasing multiple risks to ecosystems and humans (very
high confidence). Hazards and associated risks expected in the near-term include an increase in heat-related
human mortality and morbidity (high confidence), food-borne, water-borne, and vector-borne diseases (high
confidence), and mental health challenges36 (very high confidence), flooding in coastal and other low-lying cities
and regions (high confidence), biodiversity loss in land, freshwater and ocean ecosystems (medium to very high
confidence, depending on ecosystem), and a decrease in food production in some regions (high confidence).
Cryosphere-related changes in floods, landslides, and water availability have the potential to lead to severe
consequences for people, infrastructure and the economy in most mountain regions (high confidence). The
projected increase in frequency and intensity of heavy precipitation (high confidence) will increase raingenerated
local flooding (medium confidence). {Figure 3.2, Figure 3.3, 4.3, Figure 4.3} (Figure SPM.3, Figure
SPM.4)
B.2.2 Risks and projected adverse impacts and related losses and damages from climate change will escalate
with every increment of global warming (very high confidence). They are higher for global warming of 1.5°C
than at present, and even higher at 2°C (high confidence). Compared to the AR5, global aggregated risk levels37
(Reasons for Concern38) are assessed to become high to very high at lower levels of global warming due to
recent evidence of observed impacts, improved process understanding, and new knowledge on exposure and
vulnerability of human and natural systems, including limits to adaptation(high confidence). Due to unavoidable
sea level rise (see also B.3), risks for coastal ecosystems, people and infrastructure will continue to increase
beyond 2100 (high confidence). {3.1.2, 3.1.3, Figure 3.4, Figure 4.3} (Figures SPM.3, Figure SPM.4)
B.2.3 With further warming, climate change risks will become increasingly complex and more difficult to
manage. Multiple climatic and non-climatic risk drivers will interact, resulting in compounding overall risk and
risks cascading across sectors and regions. Climate-driven food insecurity and supply instability, for example,
are projected to increase with increasing global warming, interacting with non-climatic risk drivers such as
competition for land between urban expansion and food production, pandemics and conflict. (high confidence)
{3.1.2, 4.3, Figure 4.3}
B.2.4 For any given warming level, the level of risk will also depend on trends in vulnerability and exposure of
humans and ecosystems. Future exposure to climatic hazards is increasing globally due to socio-economic
development trends including migration, growing inequality and urbanisation. Human vulnerability will
concentrate in informal settlements and rapidly growing smaller settlements. In rural areas vulnerability will be
heightened by high reliance on climate-sensitive livelihoods. Vulnerability of ecosystems will be strongly
influenced by past, present, and future patterns of unsustainable consumption and production, increasing
36 In all assessed regions.
37 Undetectable risk level indicates no associated impacts are detectable and attributable to climate change; moderate risk indicates
associated impacts are both detectable and attributable to climate change with at least medium confidence, also accounting for the other
specific criteria for key risks; high risk indicates severe and widespread impacts that are judged to be high on one or more criteria for
assessing key risks; and very high risk level indicates very high risk of severe impacts and the presence of significant irreversibility or
the persistence of climate-related hazards, combined with limited ability to adapt due to the nature of the hazard or impacts/risks. {3.1.2}
38 The Reasons for Concern (RFC) framework communicates scientific understanding about accrual of risk for five broad categories.
RFC1: Unique and threatened systems: ecological and human systems that have restricted geographic ranges constrained by climaterelated
conditions and have high endemism or other distinctive properties. RFC2: Extreme weather events: risks/impacts to human
health, livelihoods, assets and ecosystems from extreme weather events. RFC3: Distribution of impacts: risks/impacts that
disproportionately affect particular groups due to uneven distribution of physical climate change hazards, exposure or vulnerability.
RFC4: Global aggregate impacts: impacts to socio-ecological systems that can be aggregated globally into a single metric. RFC5: Largescale
singular events: relatively large, abrupt and sometimes irreversible changes in systems caused by global warming. See also Annex
I: Glossary. {3.1.2, Cross-Section Box.2}
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Subject to Copyedit p.16
demographic pressures, and persistent unsustainable use and management of land, ocean, and water. Loss of
ecosystems and their services has cascading and long-term impacts on people globally, especially for Indigenous
Peoples and local communities who are directly dependent on ecosystems, to meet basic needs. (high
confidence) {Cross-Section Box.2, Figure 1c, 3.1.2, 4.3}
[START FIGURE SPM.3 HERE]
Figure SPM.3: Projected risks and impacts of climate change on natural and human systems at different global warming
levels (GWLs) relative to 1850-1900 levels. Projected risks and impacts shown on the maps are based on outputs from
different subsets of Earth system and impact models that were used to project each impact indicator without additional
adaptation. WGII provides further assessment of the impacts on human and natural systems using these projections and
Future climate change is projected to increase the severity of impacts
across natural and human systems and will increase regional differences
Examples of impacts without additional adaptation
a) Risk of ,(. 0% 0.1
species losses
Percentage of animal
species and seagrasses
exposed to potentially
dangerous temperature
conditions 1• 2
1.5°C
Includes 30,652 species of birds,
mammals, reptiles, amphibians, marine
fish, benthic marine invertebrates, krill,
cephalopods, corals, and seagrasses.
10 20 40 60 80 100%
Projected temperature conditions above
the estimated historical (1850-2005)
maximum mean annual temperature
experienced by each species, assuming
no species relocation.
$6 .fl•
b) Heat-humidity
risks to
human health «ea 0 days 10 50 100
3.0€
150 200 250
4.0°C
300 365 days
Historical 1991-2005
Days per year where
combined temperature and
humidity conditions pose a risk
of mortality to individuals3
1.7 2.3C 2.4 3.1C 4.25.4C
Projected regional impacts utilize a global threshold beyond which daily mean surface air temperature and relative humidity may induce
hyperthermia that poses a risk of mortality. The duration and intensity of heatwaves are not presented here. Heat-related health outcomes
vary by location and are highly moderated by socio-economic, occupational and other non-dimatic determinants of individual health and
socio-economic vulnerability. The threshold used in these maps is based on a single study that synthesized data from 783 cases to
determine the relationship between heat-humidity conditions and mortality drawn largely from observations in temperate climates.
c) Food production
impacts
c1) Maize yield'
Changes (%) in yield
-35% -30 -25 -20 -15 -10 -3 +3 +10 +15 +20 +25 +30 +35%
7 ee7cs
7.4 kt » gvs,. er: $ "',t< 2#° - ·?f : ." ' r R €.
% ' :J:j '
1.6 2.4C 3.3 4.8C 3.96.0C
Projected regional impacts reflect biophysical responses to changing temperature, precipitation, solar radiation, humidity, wind, and CO
enhancement of growth and water retention in currently cultivated areas. Models assume that irrigated areas are not water-limited.
Models do not represent pests, diseases, future agro-technological changes and some extreme dimate responses.
d»
c2) Fisheries yield'
Changes (%) in
maximum catch
potential
Areas with little or no
production, or not assessed
/// // Areas with model disagreement
0.92.0C 3.45.2C
Projected regional impacts reflect fisheries and marine ecosystem responses to ocean physical and bi0geochemical conditions such as
temperature, oxygen level and net primary production. Models do not represent changes in fishing activities and some extreme climatic
conditions. Projected changes in thea Arctic regions have low confidence due to uncertainties associated with modelling multiple interacting
drivers and ecosystem responses.
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Subject to Copyedit p.17
additional lines of evidence. (a) Risks of species losses as indicated by the percentage of assessed species exposed to
potentially dangerous temperature conditions, as defined by conditions beyond the estimated historical (1850-2005)
maximum mean annual temperature experienced by each species, at GWLs of 1.5oC, 2oC,3oC and 4oC. Underpinning
projections of temperature are from 21 Earth system models and do not consider extreme events impacting ecosystems
such as the Arctic. (b) Risks to human health as indicated by the days per year of population exposure to hyperthermic
conditions that pose a risk of mortality from surface air temperature and humidity conditions for historical period (1991-
2005) and at GWLs of 1.7°C–2.3°C (mean = 1.9°C; 13 climate models), 2.4°C–3.1°C (2.7°C; 16 climate models) and
4.2°C–5.4°C (4.7°C; 15 climate models). Interquartile ranges of GWLs by 2081–2100 under RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5.
The presented index is consistent with common features found in many indices included within WGI and WGII assessments
(c) Impacts on food production: (c1) Changes in maize yield by 2080–2099 relative to 1986–2005 at projected GWLs of
1.6°C–2.4oC (2.0°C), 3.3°C–4.8oC (4.1°C) and 3.9°C–6.0oC (4.9°C). Median yield changes from an ensemble of 12 crop
models, each driven by bias-adjusted outputs from 5 Earth system models, from the Agricultural Model Intercomparison
and Improvement Project (AgMIP) and the Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project (ISIMIP). Maps depict
2080–2099 compared to 1986–2005 for current growing regions (>10 ha), with the corresponding range of future global
warming levels shown under SSP1-2.6, SSP3-7.0 and SSP5-8.5, respectively. Hatching indicates areas where <70% of the
climate-crop model combinations agree on the sign of impact. (c2) Change in maximum fisheries catch potential by 2081–
2099 relative to 1986–2005 at projected GWLs of 0.9°C–2.0°C (1.5°C) and 3.4°C–5.2°C (4.3°C). GWLs by 2081–2100
under RCP2.6 and RCP8.5. Hatching indicates where the two climate-fisheries models disagree in the direction of change.
Large relative changes in low yielding regions may correspond to small absolute changes. Biodiversity and fisheries in
Antarctica were not analysed due to data limitations. Food security is also affected by crop and fishery failures not presented
here.{3.1.2, Figure 3.2, Cross-Section Box.2} (Box SPM.1)
[END FIGURE SPM.3 HERE]
[START FIGURE SPM.4 HERE]
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Subject to Copyedit p.18
Figure SPM.4: Subset of assessed climate outcomes and associated global and regional climate risks. The burning
embers result from a literature based expert elicitation. Panel (a): Left – Global surface temperature changes in °C relative
to 1850–1900. These changes were obtained by combining CMIP6 model simulations with observational constraints based
on past simulated warming, as well as an updated assessment of equilibrium climate sensitivity. Very likely ranges are
shown for the low and high GHG emissions scenarios (SSP1-2.6 and SSP3-7.0) (Cross-Section Box 2); Right – Global
Reasons for Concern (RFC), comparing AR6 (thick embers) and AR5 (thin embers) assessments. Risk transitions have
generally shifted towards lower temperatures with updated scientific understanding. Diagrams are shown for each RFC,
assuming low to no adaptation. Lines connect the midpoints of the transitions from moderate to high risk across AR5 and
AR6. Panel (b): Selected global risks for land and ocean ecosystems, illustrating general increase of risk with global
warming levels with low to no adaptation. Panel (c): Left - Global mean sea level change in centimetres, relative to 1900.
Risks are increasing with every increment of warming
a) High risks are now assessed to occur at lower global warming levels risk is the potential for
\ adverse consequences
Risk/impact
veoh+on
o»
Moderate
Undetectable
]Transition range
Confidence level
assigned to
transition range
:
:a
_midpoint of transition
AR5 AR6
Large scale
singular
events
AR5 AR6 ARS AR6
Distribution Global
of impacts aggregate
impacts
AR5 AR6
Extreme
weather
events
Global Reasons for Concern (RFCs)
in AR5 (2014) vs. AR6 (2022)
Unique 8
threatened
systems
4
ic5 very high
high
2000 2015 2050 2100
shading represents the
uncertainty ranqes for
the low and high
emissions scenarios
intermediate
-low
very low 1.5
-------,::,-=---"'""-,-0-11-- , o-20 was _/ 1
around 1,1€ warmer
0 than 1850-1900
4
-1
1950
Global surface temperature change
relative to 1850-1900
ic5
fl Wildfire Permafrost Biodiversity Dryland Tree Carbon
damage degradation loss water mortality loss
scar0ty
Ocean/coastal ecosystems I I·
I· 1, I I·
I=
l:
l 11 lr l ii ! It
!
Warm-water Kelp Seagrass Epipelagic Rody Salt
corals forests meadows shores marshes
I=
e.g. coral
reefs decline
99%
1!· I· e.g. coral
reefs decline
I; ; ; by 70-90%
Land-based systems
b) Risks differ by system
ic5
°g, over 10o million
additional people 4
exposed
l :
e.g. increase in the 1.5 It ! length of fire season ;
I!
Risks are
assessed with
medium confidence
0 No-to-moderate
response
@
Maximum potential
response
Resource-rich
coastal cities
Large tropical
agricultural
deltas
cm
very high 100
high
r ediate 75
low
very low so
25
1986-2005
baseline 0 Urban Arctic 2000 2050 2100 atoll islands communities
, f
low-(kelihood, high impact ,
storyline, including ice-sheet
instability processes P
Global mean sea level rise relative to 1900
cm
100
75
so
25
0
1950
c) Risks to coastal geographies increase with sea level rise and depend on responses
@ @ @ @
d) Adaptation and
socio-economic pathways
affect levels of climate
related risks
Limited adaptation (failure to proactively
adapt; low investment in health systems);
incomplete adaptation (incomplete
adaptation planning; moderate investment
in health systems); proactive adaptation
(proactive adaptation management; higher
investment in health systems)
Heat-related morbidity and mortality
ic4
1.5
o _
Limited Incomplete Proactive
adaptation adaptation adaptation
Food insecurity
(availability, access)
55P3 55P1 •I· ol•
": I=
high » low
Challenges to Adaptation
The SSPl pathway illustrates
a world with low population
growth, high income, and
reduced inequalities, food
produced in low GHG
emission systems, effective
land use regulation and high
adaptive capacity (i.e., low
challenges to adaptation).
The SSP3 pathway has the
opposite trends.
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Subject to Copyedit p.19
The historical changes (black) are observed by tide gauges before 1992 and altimeters afterwards. The future changes to
2100 (coloured lines and shading) are assessed consistently with observational constraints based on emulation of CMIP,
ice-sheet, and glacier models, and likely ranges are shown for SSP1-2.6 and SSP3-7.0. Right - Assessment of the combined
risk of coastal flooding, erosion and salinization for four illustrative coastal geographies in 2100, due to changing mean
and extreme sea levels, under two response scenarios, with respect to the SROCC baseline period (1986-2005). The
assessment does not account for changes in extreme sea level beyond those directly induced by mean sea level rise; risk
levels could increase if other changes in extreme sea levels were considered (e.g., due to changes in cyclone intensity).
“No-to-moderate response” describes efforts as of today (i.e. no further significant action or new types of actions).
“Maximum potential response” represent a combination of responses implemented to their full extent and thus significant
additional efforts compared to today, assuming minimal financial, social and political barriers. (In this context, ‘today’
refers to 2019.) The assessment criteria include exposure and vulnerability, coastal hazards, in-situ responses and planned
relocation. Planned relocation refers to managed retreat or resettlements. The term response is used here instead of
adaptation because some responses, such as retreat, may or may not be considered to be adaptation. Panel (d): Selected
risks under different socio-economic pathways, illustrating how development strategies and challenges to adaptation
influence risk. Left - Heat-sensitive human health outcomes under three scenarios of adaptation effectiveness. The
diagrams are truncated at the nearest whole ºC within the range of temperature change in 2100 under three SSP scenarios.
Right - Risks associated with food security due to climate change and patterns of socio-economic development. Risks to
food security include availability and access to food, including population at risk of hunger, food price increases and
increases in disability adjusted life years attributable to childhood underweight. Risks are assessed for two contrasted socioeconomic
pathways (SSP1 and SSP3) excluding the effects of targeted mitigation and adaptation policies. {Figure 3.3}
(Box SPM.1)
[END FIGURE SPM.4 HERE]
Likelihood and Risks of Unavoidable, Irreversible or Abrupt Changes
B.3 Some future changes are unavoidable and/or irreversible but can be limited by deep, rapid and
sustained global greenhouse gas emissions reduction. The likelihood of abrupt and/or irreversible
changes increases with higher global warming levels. Similarly, the probability of low-likelihood
outcomes associated with potentially very large adverse impacts increases with higher global warming
levels. (high confidence) {3.1}
B.3.1 Limiting global surface temperature does not prevent continued changes in climate system components
that have multi-decadal or longer timescales of response (high confidence). Sea level rise is unavoidable for
centuries to millennia due to continuing deep ocean warming and ice sheet melt, and sea levels will remain
elevated for thousands of years (high confidence). However, deep, rapid and sustained GHG emissions
reductions would limit further sea level rise acceleration and projected long-term sea level rise commitment.
Relative to 1995–2014, the likely global mean sea level rise under the SSP1-1.9 GHG emissions scenario is
0.15–0.23 m by 2050 and 0.28–0.55 m by 2100; while for the SSP5-8.5 GHG emissions scenario it is 0.20–0.29
m by 2050 and 0.63–1.01 m by 2100 (medium confidence). Over the next 2000 years, global mean sea level will
rise by about 2–3 m if warming is limited to 1.5°C and 2–6 m if limited to 2°C (low confidence). {3.1.3, Figure
3.4} (Box SPM.1)
B.3.2 The likelihood and impacts of abrupt and/or irreversible changes in the climate system, including changes
triggered when tipping points are reached, increase with further global warming (high confidence). As warming
levels increase, so do the risks of species extinction or irreversible loss of biodiversity in ecosystems including
forests (medium confidence), coral reefs (very high confidence) and in Arctic regions (high confidence). At
sustained warming levels between 2°C and 3°C, the Greenland and West Antarctic ice sheets will be lost almost
completely and irreversibly over multiple millennia, causing several metres of sea level rise (limited evidence).
The probability and rate of ice mass loss increase with higher global surface temperatures (high confidence).
{3.1.2, 3.1.3}
B.3.3 The probability of low-likelihood outcomes associated with potentially very large impacts increases with
higher global warming levels (high confidence). Due to deep uncertainty linked to ice-sheet processes, global
mean sea level rise above the likely range – approaching 2 m by 2100 and in excess of 15 m by 2300 under the
very high GHG emissions scenario (SSP5-8.5) (low confidence) – cannot be excluded. There is medium
confidence that the Atlantic Meridional Overturning Circulation will not collapse abruptly before 2100, but if it
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.20
were to occur, it would very likely cause abrupt shifts in regional weather patterns, and large impacts on
ecosystems and human activities. {3.1.3} (Box SPM.1)
Adaptation Options and their Limits in a Warmer World
B.4 Adaptation options that are feasible and effective today will become constrained and less effective
with increasing global warming. With increasing global warming, losses and damages will increase
and additional human and natural systems will reach adaptation limits. Maladaptation can be
avoided by flexible, multi-sectoral, inclusive, long-term planning and implementation of adaptation
actions, with co-benefits to many sectors and systems. (high confidence) {3.2, 4.1, 4.2, 4.3}
B.4.1 The effectiveness of adaptation, including ecosystem-based and most water-related options, will decrease
with increasing warming. The feasibility and effectiveness of options increase with integrated, multi-sectoral
solutions that differentiate responses based on climate risk, cut across systems and address social inequities. As
adaptation options often have long implementation times, long-term planning increases their efficiency. (high
confidence) {3.2, Figure 3.4, 4.1, 4.2}
B.4.2 With additional global warming, limits to adaptation and losses and damages, strongly concentrated
among vulnerable populations, will become increasingly difficult to avoid (high confidence). Above 1.5°C of
global warming, limited freshwater resources pose potential hard adaptation limits for small islands and for
regions dependent on glacier and snow melt (medium confidence). Above that level, ecosystems such as some
warm-water coral reefs, coastal wetlands, rainforests, and polar and mountain ecosystems will have reached or
surpassed hard adaptation limits and as a consequence, some Ecosystem-based Adaptation measures will also
lose their effectiveness (high confidence). {2.3.2, 3.2, 4.3}
B.4.3 Actions that focus on sectors and risks in isolation and on short-term gains often lead to maladaptation
over the long-term, creating lock-ins of vulnerability, exposure and risks that are difficult to change. For
example, seawalls effectively reduce impacts to people and assets in the short-term but can also result in lockins
and increase exposure to climate risks in the long-term unless they are integrated into a long-term adaptive
plan. Maladaptive responses can worsen existing inequities especially for Indigenous Peoples and marginalised
groups and decrease ecosystem and biodiversity resilience. Maladaptation can be avoided by flexible, multisectoral,
inclusive, long-term planning and implementation of adaptation actions, with co-benefits to many
sectors and systems. (high confidence) {2.3.2, 3.2}
Carbon Budgets and Net Zero Emissions
B.5 Limiting human-caused global warming requires net zero CO2 emissions. Cumulative carbon
emissions until the time of reaching net-zero CO2 emissions and the level of greenhouse gas emission
reductions this decade largely determine whether warming can be limited to 1.5°C or 2°C (high
confidence). Projected CO2 emissions from existing fossil fuel infrastructure without additional
abatement would exceed the remaining carbon budget for 1.5°C (50%) (high confidence). {2.3, 3.1,
3.3, Table 3.1}
B.5.1 From a physical science perspective, limiting human-caused global warming to a specific level requires
limiting cumulative CO2 emissions, reaching at least net zero CO2 emissions, along with strong reductions in
other greenhouse gas emissions. Reaching net zero GHG emissions primarily requires deep reductions in CO2,
methane, and other GHG emissions, and implies net-negative CO2 emissions39. Carbon dioxide removal (CDR)
will be necessary to achieve net-negative CO2 emissions (see B.6). Net zero GHG emissions, if sustained, are
projected to result in a gradual decline in global surface temperatures after an earlier peak. (high confidence)
{3.1.1, 3.3.1, 3.3.2, 3.3.3, Table 3.1, Cross-Section Box 1}
B.5.2 For every 1000 GtCO2 emitted by human activity, global surface temperature rises by 0.45°C (best
estimate, with a likely range from 0.27 to 0.63°C). The best estimates of the remaining carbon budgetsfrom the
39 Net zero GHG emissions defined by the 100-year global warming potential. See footnote 9.
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Subject to Copyedit p.21
beginning of 2020 are 500 GtCO2 for a 50% likelihood of limiting global warming to 1.5°C and 1150 GtCO2
for a 67% likelihood of limiting warming to 2°C40. The stronger the reductions in non-CO2 emissions the lower
the resulting temperatures are for a given remaining carbon budget or the larger remaining carbon budget for
the same level of temperature change41. {3.3.1}
B.5.3 If the annual CO2 emissions between 2020–2030 stayed, on average, at the same level as 2019, the
resulting cumulative emissions would almost exhaust the remaining carbon budget for 1.5°C (50%), and deplete
more than a third of the remaining carbon budget for 2°C (67%). Estimates of future CO2 emissions from
existing fossil fuel infrastructures without additional abatement42 already exceed the remaining carbon budget
for limiting warming to 1.5°C (50%) (high confidence). Projected cumulative future CO2 emissions over the
lifetime of existing and planned fossil fuel infrastructure, if historical operating patterns are maintained and
without additional abatement43, are approximately equal to the remaining carbon budget for limiting warming
to 2°C with a likelihood of 83%44 (high confidence). {2.3.1, 3.3.1, Figure 3.5}
B.5.4 Based on central estimates only, historical cumulative net CO2 emissions between 1850 and 2019 amount
to about four-fifths45 of the total carbon budget for a 50% probability of limiting global warming to 1.5°C
(central estimate about 2900 GtCO2), and to about two thirds46 of the total carbon budget for a 67% probability
to limit global warming to 2°C (central estimate about 3550 GtCO2). {3.3.1, Figure 3.5}
Mitigation Pathways
B.6 All global modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot,
and those that limit warming to 2°C (>67%), involve rapid and deep and, in most cases, immediate
greenhouse gas emissions reductions in all sectors this decade. Global net zero CO2 emissions are
reached for these pathway categories, in the early 2050s and around the early 2070s, respectively.
(high confidence) {3.3, 3.4, 4.1, 4.5, Table 3.1} (Figure SPM.5, Box SPM.1)
B.6.1 Global modelled pathways provide information on limiting warming to different levels; these pathways,
particularly their sectoral and regional aspects, depend on the assumptions described in Box SPM.1. Global
modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot or limit warming to 2°C
(>67%) are characterized by deep, rapid and, in most cases, immediate GHG emissions reductions. Pathways
that limit warming to 1.5C (>50%) with no or limited overshoot reach net zero CO2 in the early 2050s, followed
by net negative CO2 emissions. Those pathways that reach net zero GHG emissions do so around the 2070s.
Pathways that limit warming to 2C (>67%) reach net zero CO2 emissions in the early 2070s. Global GHG
emissions are projected to peak between 2020 and at the latest before 2025 in global modelled pathways that
limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot and in those that limit warming to 2°C (>67%) and
assume immediate action. (high confidence) {3.3.2, 3.3.4, 4.1, Table 3.1, Figure 3.6} (Table XX)
[START TABLE XX]
40 Global databases make different choices about which emissions and removals occurring on land are considered anthropogenic. Most
countries report their anthropogenic land CO2 fluxes including fluxes due to human-caused environmental change (e.g., CO2 fertilisation)
on ‘managed’ land in their national GHG inventories. Using emissions estimates based on these inventories, the remaining carbon
budgets must be correspondingly reduced. {3.3.1}
41 For example, remaining carbon budgets could be 300 or 600 GtCO2 for 1.5°C (50%), respectively for high and low non-CO2 emissions,
compared to 500 GtCO2 in the central case. {3.3.1}
42 Abatement here refers to human interventions that reduce the amount of greenhouse gases that are released from fossil fuel
infrastructure to the atmosphere.
43 Ibid.
44 WGI provides carbon budgets that are in line with limiting global warming to temperature limits with different likelihoods, such as
50%, 67% or 83%. {3.3.1}
45 Uncertainties for total carbon budgets have not been assessed and could affect the specific calculated fractions.
46 Ibid.
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.22
Table XX: Greenhouse gas and CO2 emission reductions from 2019, median and 5-95 percentiles {3.3.1; 4.1;
Table 3.1; Figure 2.5; Box SPM1}
Reductions from 2019 emission levels (%)
2030 2035 2040 2050
Limit warming to1.5°C (>50%) with no or
limited overshoot
GHG 43 [34-60] 60 [49-77] 69 [58-90] 84 [73-98]
CO2 48 [36-69] 65 [50-96] 80 [61-109] 99 [79-119]
Limit warming to 2°C (>67%)
GHG 21 [1-42] 35 [22-55] 46 [34-63] 64 [53-77]
CO2 22 [1-44] 37 [21-59] 51 [36-70] 73 [55-90]
[END TABLE XX]
B.6.2 Reaching net zero CO2 or GHG emissions primarily requires deep and rapid reductions in gross emissions
of CO2, as well as substantial reductions of non-CO2 GHG emissions (high confidence). For example, in
modelled pathways that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot, global methane emissions
are reduced by 34 [21–57]% by 2030 relative to 2019. However, some hard-to-abate residual GHG emissions
(e.g., some emissions from agriculture, aviation, shipping, and industrial processes) remain and would need to
be counterbalanced by deployment of carbon dioxide removal (CDR) methods to achieve net zero CO2 or GHG
emissions (high confidence). As a result, net zero CO2 is reached earlier than net zero GHGs (high confidence).
{3.3.2, 3.3.3, Table 3.1, Figure 3.5} (Figure SPM.5)
B.6.3 Global modelled mitigation pathways reaching net zero CO2 and GHG emissions include transitioning
from fossil fuels without carbon capture and storage (CCS) to very low- or zero-carbon energy sources, such as
renewables or fossil fuels with CCS, demand-side measures and improving efficiency, reducing non-CO2 GHG
emissions, and CDR47. In most global modelled pathways, land-use change and forestry (via reforestation and
reduced deforestation) and the energy supply sector reach net zero CO2 emissions earlier than the buildings,
industry and transport sectors. (high confidence) {3.3.3, 4.1, 4.5, Figure 4.1} (Figure SPM.5, Box SPM.1)
B.6.4 Mitigation options often have synergies with other aspects of sustainable development, but some options
can also have trade-offs. There are potential synergies between sustainable development and, for instance,
energy efficiency and renewable energy. Similarly, depending on the context48, biological CDR methods like
reforestation, improved forest management, soil carbon sequestration, peatland restoration and coastal blue
carbon management can enhance biodiversity and ecosystem functions, employment and local livelihoods.
However, afforestation or production of biomass crops can have adverse socio-economic and environmental
impacts, including on biodiversity, food and water security, local livelihoods and the rights of Indigenous
Peoples, especially if implemented at large scales and where land tenure is insecure. Modelled pathways that
assume using resources more efficiently or that shift global development towards sustainability include fewer
challenges, such as less dependence on CDR and pressure on land and biodiversity. (high confidence) {3.4.1}
[START FIGURE SPM.5 HERE]
47 CCS is an option to reduce emissions from large-scale fossil-based energy and industry sources provided geological storage is
available. When CO2 is captured directly from the atmosphere (DACCS), or from biomass (BECCS), CCS provides the storage
component of these CDR methods. CO2 capture and subsurface injection is a mature technology for gas processing and enhanced oil
recovery. In contrast to the oil and gas sector, CCS is less mature in the power sector, as well as in cement and chemicals production,
where it is a critical mitigation option. The technical geological storage capacity is estimated to be on the order of 1000 GtCO2, which
is more than the CO2 storage requirements through 2100 to limit global warming to 1.5°C, although the regional availability of geological
storage could be a limiting factor. If the geological storage site is appropriately selected and managed, it is estimated that the CO2 can
be permanently isolated from the atmosphere. Implementation of CCS currently faces technological, economic, institutional, ecologicalenvironmental
and socio-cultural barriers. Currently, global rates of CCS deployment are far below those in modelled pathways limiting
global warming to 1.5°C to 2°C. Enabling conditions such as policy instruments, greater public support and technological innovation
could reduce these barriers. (high confidence) {3.3.3}
48 The impacts, risks, and co-benefits of CDR deployment for ecosystems, biodiversity and people will be highly variable depending on
the method, site-specific context, implementation and scale (high confidence).
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.23
Figure SPM.5: Global emissions pathways consistent with implemented policies and mitigation strategies. Panel (a),
(b) and (c) show the development of global GHG, CO2 and methane emissions in modelled pathways, while panel (d)
shows the associated timing of when GHG and CO2 emissions reach net zero. Coloured ranges denote the 5th to 95th
percentile across the global modelled pathways falling within a given category as described in Box SPM.1. The red ranges
depict emissions pathways assuming policies that were implemented by the end of 2020. Ranges of modelled pathways
that limit warming to 1.5°C (>50%) with no or limited overshoot are shown in light blue (category C1) and pathways that
Limiting warming to 1.5C and 2°C involves rapid, deep and
in most cases immediate greenhouse gas emission reductions
Net zero CO, and net zero GHG emissions can be achieved through strong reductions across all sectors
a) Net global greenhouse
80 gas (GHG) emissions
2019 emissions were
-I 12% higher than 2010
N Implemented policies - --• 60/t,.;L- .. ,N;,a;; t i;:o:na: l yDe:t::: , m:l;:n:e:d ... ..;,.. _ l l Contributions (NDCs) .!. range in 2030
E 4o q
Implemented policies result in projected
emissions that lead to warming of 3.2C, with
a range 0f2.2€to 3.5C (medium confidence)
Key
Implemented policies
(median, with percentiles 25-75% and 5-95%)
Limit warming to 2°C (>67%)
Limit warming to 1.5°C (50%)
with no or limited overshoot
Past emissions (2000-2015)
T Model range for 2015 emissions
Past GHG emissions and uncertainty for
_ 2015 and 2019 (dot indicates the median)
-20
2000 2020 2040 2060 2080 2100
these are deferent
ways to achieve
net-zero CO,
Illustrative Mitigation
Pathways (IMPs)
e) Greenhouse gas emissions by
sector at the time of net zero
CO,, compared to 2019
60
-20
2040 2060 2080 2100
t. %
f 20
um«oSo,urces ] ?
Sinks]
2020
+net zero
80 b) Net global CO, emissions
60
-20
2000
,o _,-l s5 20 ""
c) Global methane (CH,) emissions
s "le
%
Key Non-CO, emissions
transport, industry and buildings
l Energy supply (including electricity)
- Land-use change and forestry
ff
2000 2020 2040 2060 2080 2100
d) Net zero CO, will be reached
before net zero GHG emissions
2€
1.5C
2000 2020 2040
co,
2060
co,
2080
GHG
GHG
2100
Year of net zero emissions
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.24
limit warming to 2°C (>67%) are shown in green (category C3). Global emission pathways that would limit warming to
1.5°C (>50%) with no or limited overshoot and also reach net zero GHG in the second half of the century do so between
2070-2075. Panel (e) shows the sectoral contributions of CO2 and non-CO2 emissions sources and sinks at the time when
net zero CO2 emissions are reached in illustrative mitigation pathways (IMPs) consistent with limiting warming to 1.5°C
with a high reliance on net negative emissions (IMP-Neg) (“high overshoot”), high resource efficiency (IMP-LD), a focus
on sustainable development (IMP-SP), renewables (IMP-Ren) and limiting warming to 2°C with less rapid mitigation
initially followed by a gradual strengthening (IMP-GS). Positive and negative emissions for different IMPs are compared
to GHG emissions from the year 2019. Energy supply (including electricity) includes bioenergy with carbon dioxide
capture and storage and direct air carbon dioxide capture and storage. CO2 emissions from land-use change and forestry
can only be shown as a net number as many models do not report emissions and sinks of this category separately. {Figure
3.6, 4.1} (Box SPM.1)
[END FIGURE SPM.5 HERE]
Overshoot: Exceeding a Warming Level and Returning
B.7 If warming exceeds a specified level such as 1.5°C, it could gradually be reduced again by
achieving and sustaining net negative global CO2 emissions. This would require additional
deployment of carbon dioxide removal, compared to pathways without overshoot, leading to greater
feasibility and sustainability concerns. Overshoot entails adverse impacts, some irreversible, and
additional risks for human and natural systems, all growing with the magnitude and duration of
overshoot. (high confidence) {3.1, 3.3, 3.4, Table 3.1, Figure 3.6}
B.7.1 Only a small number of the most ambitious global modelled pathways limit global warming to 1.5°C
(>50%) by 2100 without exceeding this level temporarily. Achieving and sustaining net negative global CO2
emissions, with annual rates of CDR greater than residual CO2 emissions, would gradually reduce the warming
level again (high confidence). Adverse impacts that occur during this period of overshoot and cause additional
warming via feedback mechanisms, such as increased wildfires, mass mortality of trees, drying of peatlands,
and permafrost thawing, weakening natural land carbon sinks and increasing releases of GHGs would make the
return more challenging (medium confidence). {3.3.2, 3.3.4, Table 3.1, Figure 3.6} (Box SPM.1)
B.7.2 The higher the magnitude and the longer the duration of overshoot, the more ecosystems and societies are
exposed to greater and more widespread changes in climatic impact-drivers, increasing risks for many natural
and human systems. Compared to pathways without overshoot, societies would face higher risks to
infrastructure, low-lying coastal settlements, and associated livelihoods. Overshooting 1.5°C will result in
irreversible adverse impacts on certain ecosystems with low resilience, such as polar, mountain, and coastal
ecosystems, impacted by ice-sheet, glacier melt, or by accelerating and higher committed sea level rise. (high
confidence) {3.1.2, 3.3.4}
B.7.3 The larger the overshoot, the more net negative CO2 emissions would be needed to return to 1.5°C by
2100. Transitioning towards net zero CO2 emissions faster and reducing non-CO2 emissions such as methane
more rapidly would limit peak warming levels and reduce the requirement for net negative CO2 emissions,
thereby reducing feasibility and sustainability concerns, and social and environmental risks associated with
CDR deployment at large scales. (high confidence) {3.3.3, 3.3.4, 3.4.1, Table 3.1}
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Subject to Copyedit p.25
C. Responses in the Near Term
Urgency of Near-Term Integrated Climate Action
C.1 Climate change is a threat to human well-being and planetary health (very high confidence). There
is a rapidly closing window of opportunity to secure a liveable and sustainable future for all (very high
confidence). Climate resilient development integrates adaptation and mitigation to advance sustainable
development for all, and is enabled by increased international cooperation including improved access to
adequate financial resources, particularly for vulnerable regions, sectors and groups, and inclusive
governance and coordinated policies (high confidence). The choices and actions implemented in this
decade will have impacts now and for thousands of years (high confidence). {3.1, 3.3, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4,
4.7, 4.8, 4.9, Figure 3.1, Figure 3.3, Figure 4.2} (Figure SPM.1; Figure SPM.6)
C.1.1 Evidence of observed adverse impacts and related losses and damages, projected risks, levels and trends
in vulnerability and adaptation limits, demonstrate that worldwide climate resilient development action is more
urgent than previously assessed in AR5. Climate resilient development integrates adaptation and GHG
mitigation to advance sustainable development for all. Climate resilient development pathways have been
constrained by past development, emissions and climate change and are progressively constrained by every
increment of warming, in particular beyond 1.5°C. (very high confidence) {3.4; 3.4.2; 4.1}
C.1.2 Government actions at sub-national, national and international levels, with civil society and the private
sector, play a crucial role in enabling and accelerating shifts in development pathways towards sustainability
and climate resilient development (very high confidence). Climate resilient development is enabled when
governments, civil society and the private sector make inclusive development choices that prioritize risk
reduction, equity and justice, and when decision-making processes, finance and actions are integrated across
governance levels, sectors, and timeframes (very high confidence). Enabling conditions are differentiated by
national, regional and local circumstances and geographies, according to capabilities, and include: political
commitment and follow-through, coordinated policies, social and international cooperation, ecosystem
stewardship, inclusive governance, knowledge diversity, technological innovation, monitoring and evaluation,
and improved access to adequate financial resources, especially for vulnerable regions, sectors and communities
(high confidence). {3.4; 4.2, 4.4, 4.5, 4.7, 4.8} (Figure SPM.6)
C.1.3 Continued emissions will further affect all major climate system components, and many changes will be
irreversible on centennial to millennial time scales and become larger with increasing global warming. Without
urgent, effective, and equitable mitigation and adaptation actions, climate change increasingly threatens
ecosystems, biodiversity, and the livelihoods, health and wellbeing of current and future generations. (high
confidence) {3.1.3; 3.3.3; 3.4.1, Figure 3.4; 4.1, 4.2, 4.3, 4.4} (Figure SPM.1, Figure SPM.6).
[START FIGURE SPM.6 HERE]
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.26
Figure SPM.6: The illustrative development pathways (red to green) and associated outcomes (right panel) show that there
is a rapidly narrowing window of opportunity to secure a liveable and sustainable future for all. Climate resilient
development is the process of implementing greenhouse gas mitigation and adaptation measures to support sustainable
development. Diverging pathways illustrate that interacting choices and actions made by diverse government, private sector
and civil society actors can advance climate resilient development, shift pathways towards sustainability, and enable lower
emissions and adaptation. Diverse knowledge and values include cultural values, Indigenous Knowledge, local knowledge,
and scientific knowledge. Climatic and non-climatic events, such as droughts, floods or pandemics, pose more severe
shocks to pathways with lower climate resilient development (red to yellow) than to pathways with higher climate resilient
development (green). There are limits to adaptation and adaptive capacity for some human and natural systems at global
warming of 1.5°C, and with every increment of warming, losses and damages will increase. The development pathways
taken by countries at all stages of economic development impact GHG emissions and mitigation challenges and
opportunities, which vary across countries and regions. Pathways and opportunities for action are shaped by previous
actions (or inactions and opportunities missed; dashed pathway) and enabling and constraining conditions (left panel), and
take place in the context of climate risks, adaptation limits and development gaps. The longer emissions reductions are
delayed, the fewer effective adaptation options. {Figure 4.2; 3.1; 3.2; 3.4; 4.2; 4.4; 4.5; 4.6; 4.9}
[END FIGURE SPM.6 HERE]
There is a rapidly narrowing window of opportunity
to enable climate resilient development
Multiple interacting choices and actions can shift
development pathways towards sustainability
Illustrative 'shock' that
disrupts development
Low emissions
System transitions
Transformation
Low climate risk
Equity and justice
50G achievement
High emissions
Entrenched systems
Adaptation limits
Maladaptation
Increasing climate risk
Reduced options
for development Ecostem al
Outcomes characterising
development pathways
2100
& beyond
Prospects for dimate
resilient development will
be further limited if global
warming exceeds 15°C and
if progress towards the SDGs
is inadequate
2030
IPCC AR6
Early aon and enabling
conditic s create future
opportupities for dimate
resilient development
Sustainable Development
Goal (5DG) achievement
(.)
Past cot itions
(emissions, dimate
change, relopment)
have increased warming
and devel pment gaps persist
Past
conditions
• Economic, institutional, social
and capacity barriers
• Siloed responses
• Lack of finance, and barriers
to finance and technology
• Tradeoffs with SDGs
• Inclusive governance
• Diverse knowledges and values
• Finance and innovation
• Integration across sectors
and time scales
• Ecosystem stewardship
• Synergies between dimate
and development actions
• Behavioural change supported
by policy, infrastructure and
socio-cultural factors
Governments 2A
ii E ii f piate
society sector
Conditions that enable
individual and collective actions
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.27
The Benefits of Near-Term Action
C.2 Deep, rapid and sustained mitigation and accelerated implementation of adaptation actions in
this decade would reduce projected losses and damages for humans and ecosystems (very high
confidence), and deliver many co-benefits, especially for air quality and health (high confidence).
Delayed mitigation and adaptation action would lock-in high-emissions infrastructure, raise risks of
stranded assets and cost-escalation, reduce feasibility, and increase losses and damages (high
confidence). Near-term actions involve high up-front investments and potentially disruptive changes
that can be lessened by a range of enabling policies (high confidence). {2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 4.1,
4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8}
C.2.1 Deep, rapid, and sustained mitigation and accelerated implementation of adaptation actions in this decade
would reduce future losses and damages related to climate change for humans and ecosystems (very high
confidence). As adaptation options often have long implementation times, accelerated implementation of
adaptation in this decade is important to close adaptation gaps (high confidence). Comprehensive, effective, and
innovative responses integrating adaptation and mitigation can harness synergies and reduce trade-offs between
adaptation and mitigation (high confidence). {4.1, 4.2, 4.3}.
C.2.2 Delayed mitigation action will further increase global warming and losses and damages will rise and
additional human and natural systems will reach adaptation limits (high confidence). Challenges from delayed
adaptation and mitigation actions include the risk of cost escalation, lock-in of infrastructure, stranded assets,
and reduced feasibility and effectiveness of adaptation and mitigation options (high confidence). Without rapid,
deep and sustained mitigation and accelerated adaptation actions, losses and damages will continue to increase,
including projected adverse impacts in Africa, LDCs, SIDS, Central and South America49, Asia and the Arctic,
and will disproportionately affect the most vulnerable populations (high confidence). {2.1.2; 3.1.2, 3.2, 3.3.1,
3.3.3; 4.1, 4.2, 4.3} (Figure SPM.3, Figure SPM.4)
C.2.3 Accelerated climate action can also provide co-benefits (see also C.4). Many mitigation actions would
have benefits for health through lower air pollution, active mobility (e.g., walking, cycling), and shifts to
sustainable healthy diets. Strong, rapid and sustained reductions in methane emissions can limit near-term
warming and improve air quality by reducing global surface ozone. (high confidence) Adaptation can generate
multiple additional benefits such as improving agricultural productivity, innovation, health and wellbeing, food
security, livelihood, and biodiversity conservation (very high confidence). {4.2, 4.5.4, 4.5.5, 4.6}
C.2.4 Cost-benefit analysis remains limited in its ability to represent all avoided damages from climate change
(high confidence). The economic benefits for human health from air quality improvement arising from
mitigation action can be of the same order of magnitude as mitigation costs, and potentially even larger (medium
confidence). Even without accounting for all the benefits of avoiding potential damages the global economic
and social benefit of limiting global warming to 2°C exceeds the cost of mitigation in most of the assessed
literature (medium confidence).50 More rapid climate change mitigation, with emissions peaking earlier,
increases co-benefits and reduces feasibility risks and costs in the long-term, but requires higher up-front
investments (high confidence). {3.4.1, 4.2}
C.2.5 Ambitious mitigation pathways imply large and sometimes disruptive changes in existing economic
structures, with significant distributional consequences within and between countries. To accelerate climate
action, the adverse consequences of these changes can be moderated by fiscal, financial, institutional and
regulatory reforms and by integrating climate actions with macroeconomic policies through (i) economy-wide
packages, consistent with national circumstances, supporting sustainable low-emission growth paths; (ii)
climate resilient safety nets and social protection; and (iii) improved access to finance for low-emissions
infrastructure and technologies, especially in developing countries. (high confidence) {4.2, 4.4, 4.7, 4.8.1}
49 The southern part of Mexico is included in the climactic subregion South Central America (SCA) for WGI. Mexico is assessed as part
of North America for WGII. The climate change literature for the SCA region occasionally includes Mexico, and in those cases WGII
assessment makes reference to Latin America. Mexico is considered part of Latin America and the Caribbean for WGIII.
50 The evidence is too limited to make a similar robust conclusion for limiting warming to 1.5°C. Limiting global warming to 1.5°C
instead of 2°C would increase the costs of mitigation, but also increase the benefits in terms of reduced impacts and related risks, and
reduced adaptation needs (high confidence).
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.28
[START FIGURE SPM.7 HERE]
There are multiple opportunities for scaling up climate action
Climate responses and
adaptation options
a) Feasibility of climate responses and adaptation, and potential of mitigation options in the near-term
options costing 100 USD tCO,-eq or
less could reduce .e g E global emissions b atlas~haFofi~ii9ievelby 2o3o f@ E s Mitigation options Potential contribution to
5g iz net emission reduction, 2030 e 6c0eh
0 1 2 3 4 5
Solar
@eye($,g m Wind
diversification, access, stability Reduce methane from coal, oil and gas
Resilient power systems mm Bioelectricity (includes BECCS) • Improve water use efficiency - Geothermal and hydropower
Nudear
Fossil Carbon Capture and Storage (CCS) - Efficient livestock systems - Improved cropland management EE Reduce conversion of natural ecosystems
Water use efficiency and water -- resource management Carbon sequestration in agriculture
Biodiversity management and mm €cystem restoration,
ecosystem connectivity afforestation, reforestation
Agroforestry mm Shift to sustainable healthy diets = Sustainable aquaculture and fisheries -- Improved sustainable forest management
Forest-based adaptation mm Reduce methane and N,O in agriculture
Integrated coastal zone management m Reduce food loss and food waste
Coastal defence and hardening L assessed
Sustainable urban water management - Efficient buildings = Fuel efficient vehicles
Sustainable land use and urban planning -- Electric vehides
Green infrastructure and EE Efficient lighting, appliances - ecosystem services and equipment
Public transport and bicycling = Biofuels for transport
Efficient shipping and aviation
Enhanced health services -- Avoid demand for energy services (e.g. WASH, nutrition and diets) =
Onsite renewables
Risk spreading and sharing - Fuel switching
Social safety nets - Reduce emission of fluorinated gas
Climate services, including m l Energy efficiency
Early Warning Systems Material efficiency
Disaster risk management mm Reduce methane from
Human migration - . Construction matweraisatlse /swuabsstteitwutaitoenr Planned relocation and resettlement Enhanced recycling =
Livelihood diversification -- Carbon epture with ■ utilisation (CC ) and CCS
••
l
Feasibility level and synergies
with mitigation
High I Medium Low
Insufficient evidence
Confidence level in potential feasibility
and in synergies with mitigation
... High •• Medium • low
Net lifetime cost of options: costs are lower than the reference
o-2o(so per «co+ea)
zo-so (so per «co+ea
5o-1oo(us0 per tcore)
1oo-200 (so per1co+eo) ■ Cost not allocated due to high
variability or lack of data
Food
Industry
Electricity
29%
Additional electrification (+60%)
73% reduction {before
additional electrification)
66%
10
10
67%
6 G1CO+eq/yr 20
• 44%
0 6 GCOyt 20
b) Potential of demand-side 0
mitigation options by 2050 {
the range of GHG emissions :{:2:./:./go traars»o
Key Buildings
Total emissions (2050)
•% Percentage of possible reduction
Demand-side mitigation potential
Potential range
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
Subject to Copyedit p.29
Figure SPM.7: Multiple Opportunities for scaling up climate action. Panel (a) presents selected mitigation and
adaptation options across different systems. The left hand side of panel a shows climate responses and adaptation options
assessed for their multidimensional feasibility at global scale, in the near term and up to 1.5°C global warming. As literature
above 1.5°C is limited, feasibility at higher levels of warming may change, which is currently not possible to assess
robustly. The term response is used here in addition to adaptation because some responses, such as migration, relocation
and resettlement may or may not be considered to be adaptation. Forest based adaptation includes sustainable forest
management, forest conservation and restoration, reforestation and afforestation. WASH refers to water, sanitation and
hygiene. Six feasibility dimensions (economic, technological, institutional, social, environmental and geophysical) were
used to calculate the potential feasibility of climate responses and adaptation options, along with their synergies with
mitigation. For potential feasibility and feasibility dimensions, the figure shows high, medium, or low feasibility. Synergies
with mitigation are identified as high, medium, and low.
The right hand side of Panel a provides an overview of selected mitigation options and their estimated costs and potentials
in 2030. Costs are net lifetime discounted monetary costs of avoided GHG emissions calculated relative to a reference
technology. Relative potentials and costs will vary by place, context and time and in the longer term compared to 2030.
The potential (horizontal axis) is the net GHG emission reduction (sum of reduced emissions and/or enhanced sinks) broken
down into cost categories (coloured bar segments) relative to an emission baseline consisting of current policy (around
2019) reference scenarios from the AR6 scenarios database. The potentials are assessed independently for each option and
are not additive. Health system mitigation options are included mostly in settlement and infrastructure (e.g., efficient
healthcare buildings) and cannot be identified separately. Fuel switching in industry refers to switching to electricity,
hydrogen, bioenergy and natural gas. Gradual colour transitions indicate uncertain breakdown into cost categories due to
uncertainty or heavy context dependency. The uncertainty in the total potential is typically 25–50%.
Panel (b) displays the indicative potential of demand-side mitigation options for 2050. Potentials are estimated based on
approximately 500 bottom-up studies representing all global regions. The baseline (white bar) is provided by the sectoral
mean GHG emissions in 2050 of the two scenarios (IEA-STEPS and IP_ModAct) consistent with policies announced by
national governments until 2020. The green arrow represents the demand-side emissions reductions potentials. The range
in potential is shown by a line connecting dots displaying the highest and the lowest potentials reported in the literature.
Food shows demand-side potential of socio-cultural factors and infrastructure use, and changes in land-use patterns enabled
by change in food demand. Demand-side measures and new ways of end-use service provision can reduce global GHG
emissions in end-use sectors (buildings, land transport, food) by 40–70% by 2050 compared to baseline scenarios, while
some regions and socioeconomic groups require additional energy and resources. The last row shows how demand-side
mitigation options in other sectors can influence overall electricity demand. The dark grey bar shows the projected increase
in electricity demand above the 2050 baseline due to increasing electrification in the other sectors. Based on a bottom-up
assessment, this projected increase in electricity demand can be avoided through demand-side mitigation options in the
domains of infrastructure use and socio-cultural factors that influence electricity usage in industry, land transport, and
buildings (green arrow). {Figure 4.4}
[END FIGURE SPM.7 HERE]
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Mitigation and Adaptation Options across Systems
C.3 Rapid and far-reaching transitions across all sectors and systems are necessary to achieve deep
and sustained emissions reductions and secure a liveable and sustainable future for all. These system
transitions involve a significant upscaling of a wide portfolio of mitigation and adaptation options.
Feasible, effective, and low-cost options for mitigation and adaptation are already available, with
differences across systems and regions. (high confidence) {4.1, 4.5, 4.6} (Figure SPM.7)
C.3.1 The systemic change required to achieve rapid and deep emissions reductions and transformative
adaptation to climate change is unprecedented in terms of scale, but not necessarily in terms of speed (medium
confidence). Systems transitions include: deployment of low- or zero-emission technologies; reducing and
changing demand through infrastructure design and access, socio-cultural and behavioural changes, and
increased technological efficiency and adoption; social protection, climate services or other services; and
protecting and restoring ecosystems (high confidence). Feasible, effective, and low-cost options for mitigation
and adaptation are already available (high confidence). The availability, feasibility and potential of mitigation
and adaptation options in the near-term differs across systems and regions (very high confidence). {4.1, 4.5.1–
4.5.6}(Figure SPM.7)
Energy Systems
C.3.2 Net zero CO2 energy systems entail: a substantial reduction in overall fossil fuel use, minimal use of
unabated fossil fuels51, and use of carbon capture and storage in the remaining fossil fuel systems; electricity
systems that emit no net CO2; widespread electrification; alternative energy carriers in applications less
amenable to electrification; energy conservation and efficiency; and greater integration across the energy system
(high confidence). Large contributions to emissions reductions with costs less than USD 20 tCO2-eq-1 come
from solar and wind energy, energy efficiency improvements, and methane emissions reductions (coal mining,
oil and gas, waste) (medium confidence). There are feasible adaptation options that support infrastructure
resilience, reliable power systems and efficient water use for existing and new energy generation systems (very
high confidence). Energy generation diversification (e.g., via wind, solar, small scale hydropower) and demand
side management (e.g., storage and energy efficiency improvements) can increase energy reliability and reduce
vulnerabilities to climate change (high confidence). Climate responsive energy markets, updated design
standards on energy assets according to current and projected climate change, smart-grid technologies, robust
transmission systems and improved capacity to respond to supply deficits have high feasibility in the mediumto
long-term, with mitigation co-benefits (very high confidence). {4.5.1} (Figure SPM.7)
Industry and Transport
C.3.3 Reducing industry GHG emissions entails coordinated action throughout value chains to promote all
mitigation options, including demand management, energy and materials efficiency, circular material flows, as
well as abatement technologies and transformational changes in production processes (high confidence). In
transport, sustainable biofuels, low-emissions hydrogen, and derivatives (including ammonia and synthetic
fuels) can support mitigation of CO2 emissions from shipping, aviation, and heavy-duty land transport but
require production process improvements and cost reductions (medium confidence). Sustainable biofuels can
offer additional mitigation benefits in land-based transport in the short and medium term (medium confidence).
Electric vehicles powered by low-GHG emissions electricity have large potential to reduce land-based transport
GHG emissions, on a life cycle basis (high confidence). Advances in battery technologies could facilitate the
electrification of heavy-duty trucks and compliment conventional electric rail systems (medium confidence).
The environmental footprint of battery production and growing concerns about critical minerals can be
addressed by material and supply diversification strategies, energy and material efficiency improvements, and
circular material flows (medium confidence). 4.5.2, 4.5.3} (Figure SPM.7)
51 In this context, ‘unabated fossil fuels’ refers to fossil fuels produced and used without interventions that substantially reduce the
amount of GHG emitted throughout the life cycle; for example, capturing 90% or more CO2 from power plants, or 50–80% of fugitive
methane emissions from energy supply.
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Cities, Settlements and Infrastructure
C.3.4 Urban systems are critical for achieving deep emissions reductions and advancing climate resilient
development (high confidence). Key adaptation and mitigation elements in cities include considering climate
change impacts and risks (e.g. through climate services) in the design and planning of settlements and
infrastructure; land use planning to achieve compact urban form, co-location of jobs and housing; supporting
public transport and active mobility (e.g., walking and cycling); the efficient design, construction, retrofit, and
use of buildings; reducing and changing energy and material consumption; sufficiency52; material substitution;
and electrification in combination with low emissions sources (high confidence). Urban transitions that offer
benefits for mitigation, adaptation, human health and well-being, ecosystem services, and vulnerability
reduction for low-income communities are fostered by inclusive long-term planning that takes an integrated
approach to physical, natural and social infrastructure (high confidence). Green/natural and blue infrastructure
supports carbon uptake and storage and either singly or when combined with grey infrastructure can reduce
energy use and risk from extreme events such as heatwaves, flooding, heavy precipitation and droughts, while
generating co-benefits for health, well-being and livelihoods (medium confidence). {4.5.3}
Land, Ocean, Food, and Water
C.3.5 Many agriculture, forestry, and other land use (AFOLU) options provide adaptation and mitigation
benefits that could be upscaled in the near-term across most regions. Conservation, improved management, and
restoration of forests and other ecosystems offer the largest share of economic mitigation potential, with reduced
deforestation in tropical regions having the highest total mitigation potential. Ecosystem restoration,
reforestation, and afforestation can lead to trade-offs due to competing demands on land. Minimizing trade-offs
requires integrated approaches to meet multiple objectives including food security. Demand-side measures
(shifting to sustainable healthy diets53 and reducing food loss/waste) and sustainable agricultural intensification
can reduce ecosystem conversion, and methane and nitrous oxide emissions, and free up land for reforestation
and ecosystem restoration. Sustainably sourced agricultural and forest products, including long-lived wood
products, can be used instead of more GHG-intensive products in other sectors. Effective adaptation options
include cultivar improvements, agroforestry, community-based adaptation, farm and landscape diversification,
and urban agriculture. These AFOLU response options require integration of biophysical, socioeconomic and
other enabling factors. Some options, such as conservation of high-carbon ecosystems (e.g., peatlands, wetlands,
rangelands, mangroves and forests), deliver immediate benefits, while others, such as restoration of high-carbon
ecosystems, take decades to deliver measurable results. {4.5.4} (Figure SPM.7)
C.3.6 Maintaining the resilience of biodiversity and ecosystem services at a global scale depends on effective
and equitable conservation of approximately 30% to 50% of Earth’s land, freshwater and ocean areas, including
currently near-natural ecosystems (high confidence). Conservation, protection and restoration of terrestrial,
freshwater, coastal and ocean ecosystems, together with targeted management to adapt to unavoidable impacts
of climate change reduces the vulnerability of biodiversity and ecosystem services to climate change (high
confidence), reduces coastal erosion and flooding (high confidence), and could increase carbon uptake and
storage if global warming is limited (medium confidence). Rebuilding overexploited or depleted fisheries
reduces negative climate change impacts on fisheries (medium confidence) and supports food security,
biodiversity, human health and well-being (high confidence). Land restoration contributes to climate change
mitigation and adaptation with synergies via enhanced ecosystem services and with economically positive
returns and co-benefits for poverty reduction and improved livelihoods (high confidence). Cooperation, and
inclusive decision making, with Indigenous Peoples and local communities, as well as recognition of inherent
rights of Indigenous Peoples, is integral to successful adaptation and mitigation across forests and other
ecosystems (high confidence). {4.5.4, 4.6} (Figure SPM.7)
52 A set of measures and daily practices that avoid demand for energy, materials, land, and water while delivering human well-being for
all within planetary boundaries {4.5.3}
53 ‘Sustainable healthy diets’ promote all dimensions of individuals’ health and well-being; have low environmental pressure and impact;
are accessible, affordable, safe and equitable; and are culturally acceptable, as described in FAO and WHO. The related concept of
‘balanced diets’ refers to diets that feature plant-based foods, such as those based on coarse grains, legumes, fruits and vegetables, nuts
and seeds, and animal-sourced food produced in resilient, sustainable and low-GHG emission systems, as described in SRCCL.
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Health and Nutrition
C.3.7 Human health will benefit from integrated mitigation and adaptation options that mainstream health into
food, infrastructure, social protection, and water policies (very high confidence). Effective adaptation options
exist to help protect human health and wellbeing, including: strengthening public health programs related to
climate-sensitive diseases, increasing health systems resilience, improving ecosystem health, improving access
to potable water, reducing exposure of water and sanitation systems to flooding, improving surveillance and
early warning systems, vaccine development (very high confidence), improving access to mental healthcare,
and Heat Health Action Plans that include early warning and response systems (high confidence). Adaptation
strategies which reduce food loss and waste or support balanced, sustainable healthy diets contribute to nutrition,
health, biodiversity and other environmental benefits (high confidence). {4.5.5} (Figure SPM.7)
Society, Livelihoods, and Economies
C.3.8 Policy mixes that include weather and health insurance, social protection and adaptive social safety nets,
contingent finance and reserve funds, and universal access to early warning systems combined with effective
contingency plans, can reduce vulnerability and exposure of human systems. Disaster risk management, early
warning systems, climate services and risk spreading and sharing approaches have broad applicability across
sectors. Increasing education including capacity building, climate literacy, and information provided through
climate services and community approaches can facilitate heightened risk perception and accelerate behavioural
changes and planning. (high confidence) {4.5.6}
Synergies and Trade-Offs with Sustainable Development
C.4 Accelerated and equitable action in mitigating and adapting to climate change impacts is critical
to sustainable development. Mitigation and adaptation actions have more synergies than trade-offs
with Sustainable Development Goals. Synergies and trade-offs depend on context and scale of
implementation. (high confidence) {3.4, 4.2, 4.4, 4.5, 4.6, 4.9, Figure 4.5}
C.4.1 Mitigation efforts embedded within the wider development context can increase the pace, depth and
breadth of emission reductions (medium confidence). Countries at all stages of economic development seek to
improve the well-being of people, and their development priorities reflect different starting points and contexts.
Different contexts include but are not limited to social, economic, environmental, cultural, political
circumstances, resource endowment, capabilities, international environment, and prior development (high
confidence). In regions with high dependency on fossil fuels for, among other things, revenue and employment
generation, mitigating risk for sustainable development requires policies that promote economic and energy
sector diversification and considerations of just transitions principles, processes and practices (high confidence).
Eradicating extreme poverty, energy poverty, and providing decent living standards in low-emitting countries /
regions in the context of achieving sustainable development objectives, in the near term, can be achieved without
significant global emissions growth (high confidence). {4.4, 4.6, Annex I: Glossary}
C.4.2 Many mitigation and adaptation actions have multiple synergies with Sustainable Development Goals
(SDGs) and sustainable development generally, but some actions can also have trade-offs. Potential synergies
with SDGs exceed potential trade-offs; synergies and trade-offs depend on the pace and magnitude of change
and the development context including inequalities with consideration of climate justice. Trade-offs can be
evaluated and minimised by giving emphasis to capacity building, finance, governance, technology transfer,
investments, development, context specific gender-based and other social equity considerations with
meaningful participation of Indigenous Peoples, local communities and vulnerable populations. (high
confidence) {3.4.1, 4.6, Figure 4.5, 4.9}
C.4.3 Implementing both mitigation and adaptation actions together and taking trade-offs into account supports
co-benefits and synergies for human health and well-being. For example, improved access to clean energy
sources and technologies generate health benefits especially for women and children; electrification combined
with low-GHG energy, and shifts to active mobility and public transport can enhance air quality, health,
employment, and can elicit energy security and deliver equity. (high confidence) {4.2, 4.5.3, 4.5.5, 4.6, 4.9}
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Equity and Inclusion
C.5 Prioritising equity, climate justice, social justice, inclusion and just transition processes can
enable adaptation and ambitious mitigation actions and climate resilient development. Adaptation
outcomes are enhanced by increased support to regions and people with the highest vulnerability to
climatic hazards. Integrating climate adaptation into social protection programs improves resilience.
Many options are available for reducing emission-intensive consumption, including through
behavioural and lifestyle changes, with co-benefits for societal well-being. (high confidence) {4.4, 4.5}
C.5.1 Equity remains a central element in the UN climate regime, notwithstanding shifts in differentiation
between states over time and challenges in assessing fair shares. Ambitious mitigation pathways imply large
and sometimes disruptive changes in economic structure, with significant distributional consequences, within
and between countries. Distributional consequences within and between countries include shifting of income
and employment during the transition from high- to low-emissions activities. (high confidence) {4.4}
C.5.2 Adaptation and mitigation actions, that prioritise equity, social justice, climate justice, rights-based
approaches, and inclusivity, lead to more sustainable outcomes, reduce trade-offs, support transformative
change and advance climate resilient development. Redistributive policies across sectors and regions that shield
the poor and vulnerable, social safety nets, equity, inclusion and just transitions, at all scales can enable deeper
societal ambitions and resolve trade-offs with sustainable development goals. Attention to equity and broad and
meaningful participation of all relevant actors in decision making at all scales can build social trust which builds
on equitable sharing of benefits and burdens of mitigation that deepen and widen support for transformative
changes. (high confidence) {4.4}
C.5.3 Regions and people (3.3 to 3.6 billion in number) with considerable development constraints have high
vulnerability to climatic hazards (see A.2.2). Adaptation outcomes for the most vulnerable within and across
countries and regions are enhanced through approaches focusing on equity, inclusivity and rights-based
approaches. Vulnerability is exacerbated by inequity and marginalisation linked to e.g., gender, ethnicity, low
incomes, informal settlements, disability, age, and historical and ongoing patterns of inequity such as
colonialism, especially for many Indigenous Peoples and local communities. Integrating climate adaptation into
social protection programs, including cash transfers and public works programs, is highly feasible and increases
resilience to climate change, especially when supported by basic services and infrastructure. The greatest gains
in well-being in urban areas can be achieved by prioritising access to finance to reduce climate risk for lowincome
and marginalised communities including people living in informal settlements. (high confidence). {4.4,
4.5.3, 4.5.5, 4.5.6}
C.5.4 The design of regulatory instruments and economic instruments and consumption-based approaches, can
advance equity. Individuals with high socio-economic status contribute disproportionately to emissions, and
have the highest potential for emissions reductions. Many options are available for reducing emission-intensive
consumption while improving societal well-being. Socio-cultural options, behaviour and lifestyle changes
supported by policies, infrastructure, and technology can help end-users shift to low-emissions-intensive
consumption, with multiple co-benefits. A substantial share of the population in low-emitting countries lack
access to modern energy services. Technology development, transfer, capacity building and financing can
support developing countries/ regions leapfrogging or transitioning to low-emissions transport systems thereby
providing multiple co-benefits. Climate resilient development is advanced when actors work in equitable, just
and inclusive ways to reconcile divergent interests, values and worldviews, toward equitable and just outcomes.
(high confidence) {2.1, 4.4}
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Governance and Policies
C.6 Effective climate action is enabled by political commitment, well-aligned multilevel governance,
institutional frameworks, laws, policies and strategies and enhanced access to finance and technology.
Clear goals, coordination across multiple policy domains, and inclusive governance processes
facilitate effective climate action. Regulatory and economic instruments can support deep emissions
reductions and climate resilience if scaled up and applied widely. Climate resilient development
benefits from drawing on diverse knowledge. (high confidence) {2.2, 4.4, 4.5, 4.7}
C.6.1 Effective climate governance enables mitigation and adaptation. Effective governance provides overall
direction on setting targets and priorities and mainstreaming climate action across policy domains and levels,
based on national circumstances and in the context of international cooperation. It enhances monitoring and
evaluation and regulatory certainty, prioritising inclusive, transparent and equitable decision-making, and
improves access to finance and technology (see C.7). (high confidence) {2.2.2, 4.7}
C.6.2 Effective local, municipal, national and subnational institutions build consensus for climate action among
diverse interests, enable coordination and inform strategy setting but require adequate institutional capacity.
Policy support is influenced by actors in civil society, including businesses, youth, women, labour, media,
Indigenous Peoples, and local communities. Effectiveness is enhanced by political commitment and
partnerships between different groups in society. (high confidence) {2.2; 4.7}
C.6.3 Effective multilevel governance for mitigation, adaptation, risk management, and climate resilient
development is enabled by inclusive decision processes that prioritise equity and justice in planning and
implementation, allocation of appropriate resources, institutional review, and monitoring and evaluation.
Vulnerabilities and climate risks are often reduced through carefully designed and implemented laws, policies,
participatory processes, and interventions that address context specific inequities such as those based on gender,
ethnicity, disability, age, location and income. (high confidence) {4.4, 4.7}
C.6.4 Regulatory and economic instruments could support deep emissions reductions if scaled up and applied
more widely (high confidence). Scaling up and enhancing the use of regulatory instruments can improve
mitigation outcomes in sectoral applications, consistent with national circumstances (high confidence). Where
implemented, carbon pricing instruments have incentivized low-cost emissions reduction measures but have
been less effective, on their own and at prevailing prices during the assessment period, to promote higher-cost
measures necessary for further reductions (medium confidence). Equity and distributional impacts of such
carbon pricing instruments, e.g., carbon taxes and emissions trading, can be addressed by using revenue to
support low-income households, among other approaches. Removing fossil fuel subsidies would reduce
emissions54 and yield benefits such as improved public revenue, macroeconomic and sustainability
performance; subsidy removal can have adverse distributional impacts, especially on the most economically
vulnerable groups which, in some cases can be mitigated by measures such as redistributing revenue saved, all
of which depend on national circumstances (high confidence). Economy-wide policy packages, such as public
spending commitments, pricing reforms, can meet short-term economic goals while reducing emissions and
shifting development pathways towards sustainability (medium confidence). Effective policy packages would
be comprehensive, consistent, balanced across objectives, and tailored to national circumstances (high
confidence). {2.2.2, 4.7}
C.6.5 Drawing on diverse knowledges and cultural values, meaningful participation and inclusive engagement
processes—including Indigenous Knowledge, local knowledge, and scientific knowledge—facilitates climate
resilient development, builds capacity and allows locally appropriate and socially acceptable solutions. (high
confidence) {4.4, 4.5.6, 4.7}
54 Fossil fuel subsidy removal is projected by various studies to reduce global CO2 emission by 1-4%, and GHG emissions by up to 10%
by 2030, varying across regions (medium confidence).
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Finance, Technology and International Cooperation
C.7 Finance, technology and international cooperation are critical enablers for accelerated climate
action. If climate goals are to be achieved, both adaptation and mitigation financing would need to
increase many-fold. There is sufficient global capital to close the global investment gaps but there are
barriers to redirect capital to climate action. Enhancing technology innovation systems is key to
accelerate the widespread adoption of technologies and practices. Enhancing international
cooperation is possible through multiple channels. (high confidence) {2.3, 4.8}
C.7.1 Improved availability of and access to finance55 would enable accelerated climate action (very high
confidence). Addressing needs and gaps and broadening equitable access to domestic and international finance,
when combined with other supportive actions, can act as a catalyst for accelerating adaptation and mitigation,
and enabling climate resilient development (high confidence). If climate goals are to be achieved, and to address
rising risks and accelerate investments in emissions reductions, both adaptation and mitigation finance would
need to increase many-fold (high confidence). {4.8.1}
C.7.2 Increased access to finance can build capacity and address soft limits to adaptation and avert rising risks,
especially for developing countries, vulnerable groups, regions and sectors (high confidence). Public finance is
an important enabler of adaptation and mitigation, and can also leverage private finance (high confidence).
Average annual modelled mitigation investment requirements for 2020 to 2030 in scenarios that limit warming
to 2°C or 1.5°C are a factor of three to six greater than current levels56, and total mitigation investments (public,
private, domestic and international) would need to increase across all sectors and regions (medium confidence).
Even if extensive global mitigation efforts are implemented, there will be a need for financial, technical, and
human resources for adaptation (high confidence). {4.3, 4.8.1}
C.7.3 There is sufficient global capital and liquidity to close global investment gaps, given the size of the global
financial system, but there are barriers to redirect capital to climate action both within and outside the global
financial sector and in the context of economic vulnerabilities and indebtedness facing developing countries.
Reducing financing barriers for scaling up financial flows would require clear signalling and support by
governments, including a stronger alignment of public finances in order to lower real and perceived regulatory,
cost and market barriers and risks and improving the risk-return profile of investments. At the same time,
depending on national contexts, financial actors, including investors, financial intermediaries, central banks and
financial regulators can shift the systemic underpricing of climate-related risks, and reduce sectoral and regional
mismatches between available capital and investment needs. (high confidence) {4.8.1}
C.7.4 Tracked financial flows fall short of the levels needed for adaptation and to achieve mitigation goals
across all sectors and regions. These gaps create many opportunities and the challenge of closing gaps is largest
in developing countries. Accelerated financial support for developing countries from developed countries and
other sources is a critical enabler to enhance adaptation and mitigation actions and address inequities in access
to finance, including its costs, terms and conditions, and economic vulnerability to climate change for
developing countries. Scaled-up public grants for mitigation and adaptation funding for vulnerable regions,
especially in Sub-Saharan Africa, would be cost-effective and have high social returns in terms of access to
basic energy. Options for scaling up mitigation in developing countries include: increased levels of public
finance and publicly mobilised private finance flows from developed to developing countries in the context of
the USD 100 billion-a-year goal; increased use of public guarantees to reduce risks and leverage private flows
at lower cost; local capital markets development; and building greater trust in international cooperation
processes. A coordinated effort to make the post-pandemic recovery sustainable over the longer-term can
accelerate climate action, including in developing regions and countries facing high debt costs, debt distress and
macroeconomic uncertainty. (high confidence) {4.8.1}
55 Finance originates from diverse sources: public or private, local, national or international, bilateral or multilateral, and alternative
sources. It can take the form of grants, technical assistance, loans (concessional and non-concessional), bonds, equity, risk insurance and
financial guarantees (of different types).
56 These estimates rely on scenario assumptions.
Approved Summary for Policymakers IPCC AR6 SYR
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C.7.5 Enhancing technology innovation systems can provide opportunities to lower emissions growth, create
social and environmental co-benefits, and achieve other SDGs. Policy packages tailored to national contexts
and technological characteristics have been effective in supporting low-emission innovation and technology
diffusion. Public policies can support training and R&D, complemented by both regulatory and market-based
instruments that create incentives and market opportunities. Technological innovation can have trade-offs such
as new and greater environmental impacts, social inequalities, overdependence on foreign knowledge and
providers, distributional impacts and rebound effects57, requiring appropriate governance and policies to
enhance potential and reduce trade-offs. Innovation and adoption of low-emission technologies lags in most
developing countries, particularly least developed ones, due in part to weaker enabling conditions, including
limited finance, technology development and transfer, and capacity building. (high confidence) {4.8.3}
C.7.6 International cooperation is a critical enabler for achieving ambitious climate change mitigation,
adaptation, and climate resilient development (high confidence). Climate resilient development is enabled by
increased international cooperation including mobilising and enhancing access to finance, particularly for
developing countries, vulnerable regions, sectors and groups and aligning finance flows for climate action to be
consistent with ambition levels and funding needs (high confidence). Enhancing international cooperation on
finance, technology and capacity building can enable greater ambition and can act as a catalyst for accelerating
mitigation and adaptation, and shifting development pathways towards sustainability (high confidence). This
includes support to NDCs and accelerating technology development and deployment (high confidence).
Transnational partnerships can stimulate policy development, technology diffusion, adaptation and mitigation,
though uncertainties remain over their costs, feasibility and effectiveness (medium confidence). International
environmental and sectoral agreements, institutions and initiatives are helping, and in some cases may help, to
stimulate low GHG emissions investments and reduce emissions (medium confidence). {2.2.2, 4.8.2}
57 Leading to lower net emission reductions or even emission increases.
PARTIE III (A) : Rapports du groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC)