La formation

2La formation, destinée essentiellement aux enseignants des lycées et collèges, a été dispensée par des intervenants de l’École nationale de la météorologie (ENM), de Météo-France, de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) et du Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Trois sujets ont été traités.

3– La circulation de l’atmosphère, les échelles de temps et d’espace de la prévision (2 présentations). La première a porté sur l’atmosphère (épaisseur, composition, profil thermique, profil vertical, etc.) et la deuxième sur les fronts et les dépressions (exemples de perturbations, types de fronts, tempêtes, etc.).

4– Connaître et prévoir la qualité de l’air (deux présentations). La première a traité de la qualité de l’air (problématique de la pollution atmosphérique, enjeux environnementaux aussi bien à l’échelle locale et urbaine qu’à l’échelle globale, principaux polluants de l’air, problèmes de modélisation, de prévision et d’imprévision, réseau de dispositifs de surveillance, qualité de l’air observé en France). Quant à la deuxième communication, elle a porté sur les sources d’émission de gaz polluants, les réglementations, les réseaux de surveillance et les évolutions de la qualité de l’air. Il s’agit des domaines dans lesquels l’ADEME apporte ses compétences en France.

5– Météorologie et changement climatique : ce que l’on sait et ce que l’on ne sait pas (deux présentations). La première était consacrée au bilan énergétique de la Terre et au rôle de l’effet de serre (avec une évocation des modèles climatiques et des rétroactions) et la deuxième à la météorologie et aux changements climatiques (observations et caractéristiques des changements climatiques, détermination et attribution des causes, responsabilité humaine dans le réchauffement climatique, scénarios des changements climatiques futurs aux échelles planétaire, européenne et française, phénomènes météorologiques ou climatiques extrêmes).

6Toutes ces interventions, richement illustrées et documentées, notamment à partir des travaux du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), sont disponibles sur le site internet de la SMF (http://www.smf.asso.fr/fim09_gp_formation.html).

7Elles peuvent être réutilisées par les enseignants pour alimenter leurs cours sur les changements climatiques.

Le colloque

8Le colloque, réservé aux professionnels (experts du climat et acteurs du développement durable), a été ouvert officiellement par Chantal Jouanno, alors secrétaire d’État chargée de l’Écologie, et par Jean Jouzel, président de la SMF et membre du GIEC. Il s’est déroulé sous forme de quatre ateliers (ou tables rondes) donnant lieu à des communications riches et rigoureuses, suivies de débats avec l’auditoire. Animés par des journalistes qui présentent les bulletins météorologiques dans des médias (TF1, BFM TV, etc.), ces ateliers ont fait preuve d’originalité et ont livré au public des informations et des données permettant de faire le point des connaissances, d’une part, sur les manifestations urbaines du réchauffement de la Terre et, d’autre part, sur les changements climatiques globaux et les réponses politiques en vue de lutter contre ou de réduire ces changements.

9Le premier atelier était consacré à la météorologie urbaine et à l’énergie dans la ville. Il a consisté en un tour d’horizon et en un tour du monde de la problématique des villes face aux changements climatiques et, en particulier, à l’augmentation des températures. Il s’est agi essentiellement de la question du développement urbain durable (transports, logements, efficacité énergétique, îlots de chaleur urbaine, canicules, etc.). Les cinq intervenants de cet atelier, exerçant dans divers organismes ou entreprises (Météo-France, Gaz de France SUEZ, ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de la Mer, Électricité de France, Centre scientifique et technique du bâtiment), ont tour à tour exploré des « solutions pour rafraîchir la ville » : doublement des surfaces végétales, toits plus verts ou plus blancs, écohabitat, écovilles, écoquartiers, énergies renouvelables en ville, changement de la structure de la ville, réduction de l’étalement urbain, etc. Le projet du Grand Paris 2030 a été évoqué à plusieurs reprises.

10Le deuxième atelier, portant sur les extrêmes climatiques en milieu urbain (quelle prévention ? quels coûts ?), a réuni des intervenants de Météo-France, du Centre international de recherche sur l’environnement et le développement (Cired), du Conseil général de l’environnement et du développement durable, du CNRS et du Centre national d’études spatiales (CNES). Ils ont abordé la problématique de l’évaluation et de la mesure de l’impact des changements climatiques et de la vulnérabilité des villes, essentiellement du point de vue technique (modélisation climatique aux échelles régionales, indices de canicules estivales, télédétection). De l’avis des météorologues (comme Robert Vautard, Laboratoire des sciences du climat de l’environnement [LSCE], CNRS) ou des spécialistes du suivi de la qualité de l’air (comme Christian Eligacheray de l’ADEME), il faut se préparer aux phénomènes extrêmes du type de la canicule de l’été 2003 en France, qui sera probablement désormais la moyenne ou la norme dans les années à venir si les prévisions de l’évolution du réchauffement climatique se confirment. Les conséquences sur la population humaine ont été évoquées : effets sur la santé, mortalité. Il a été rappelé la nécessité d’étudier conjointement la qualité de l’air, la météorologie et la climatologie, afin de mieux comprendre les interactions entre pollution de l’air et changement climatique. La contribution des satellites à la mesure, au suivi et à l’alerte en matière d’extrêmes météorologiques ou climatiques a été présentée (Pascale Ultré-Guérard, responsable du programme d’observation de la Terre au CNES) : quantification des émissions polluantes – par exemple, du gaz carbonique –, mesure des températures de surface de la mer, mesure des aérosols, projets de construction et de mise sur orbite de nouveaux capteurs, etc. De nombreuses interrogations relatives à l’atténuation et à l’adaptation ont été posées (notamment par Stéphane Hallegate, Cired) : quelles modifications faut-il apporter aux plans locaux d’urbanisme ? Quelles sont les morphologies urbaines résistantes ou résilientes face aux changements climatiques ? Dans quel intervalle de temps doit-on modifier la structure urbaine ? Comment prend-on en compte le métabolisme des villes (besoins et dépenses énergétiques des villes) pour l’intégrer dans les modifications des structures urbaines ? Faut-il cloisonner les quartiers, les rendre autonomes pour économiser l’énergie et pour éviter les effets « boule de neige » (comme la propagation des incendies et des feux) ? Quels sont les besoins précis en termes de météorologie et de climatologie urbaine (dispositifs de mesures, observatoires, niveaux de précisions et de prévisions, etc.) ? Comment prend-on en compte l’incertitude ?

11Consacré aux enjeux de la pollution de l’air en milieu urbain dans 50 ans, le troisième atelier a réuni des intervenants de l’ADEME, du CNRS, du ministère de l’Enseignement supérieur, et un ancien expert auprès de la Commission européenne (programme GMES [2]). La première communication a évoqué les dimensions réglementaires, avec notamment les directives européennes et le programme GMES. Le deuxième orateur (C. Eligacheray), après avoir esquissé l’évolution de la population mondiale à l’horizon 2050, a discuté des liens entre qualité de l’air urbain (pollution urbaine) et vulnérabilité des populations urbaines (morbidité et mortalité). Il a indiqué :

• qu’en 2050, il y aura autant d’urbains que de terriens en 2010 (6,9 milliards de personnes) ;
• que la diminution de l’espérance de vie due à la pollution urbaine est de l’ordre de 10 mois ;
• que les niveaux de pollution baissent mais que la morbidité et la mortalité liées à cette pollution reposent sur l’exposition continue aux polluants ;
• que la qualité de l’air urbain dans 50 ans dépendra des facteurs comme la mobilité, l’étalement urbain, les technologies utilisées pour répondre aux besoins en énergie ;
• qu’il est probable, compte tenu de l’augmentation des températures, que des risques de nuisances soient cumulés, que les populations soient plus sensibles, que des exigences de sécurité environnementale soient plus fortes, que de nouvelles méthodes de surveillance (micro-capteurs, satellites, modèles) soient nécessaires.

12Traitant des réponses politiques aux changements climatiques, le quatrième atelier a d’abord fait le point des connaissances scientifiques et des recommandations formulées dans le 4^e rapport du GIEC publié en 2007 (communication de Jean-Pascal van Ypersele, professeur à l’Université catholique de Louvain en Belgique et vice-président du GIEC). Le débat qui a suivi a associé Denis Baupin, maire adjoint de Paris en charge du développement durable, Karim Lapp, membre du conseil régional d’Île-de-France, et Jean Jouzel. Après avoir rappelé que le GIEC existe depuis 20 ans et qu’il est la meilleure source d’informations sur les changements climatiques, le vice-président du GIEC a réaffirmé que le problème du changement climatique est réel et sérieux, que des réductions importantes des émissions de gaz à effet de serre (GES) doivent être faites, que des politiques d’adaptation doivent être mises en place, surtout dans les pays en développement. Reprenant les données du 4^e rapport du GIEC, il a indiqué que sans politique de baisse des émissions de GES, il y aura une augmentation de 1,1 à 6,4 °C de la température moyenne de la Terre d’ici 2100. Pour stabiliser le réchauffement climatique – éviter qu’il ne s’aggrave –, le GIEC préconise de diviser les émissions actuelles par 2 d’ici 2050 afin de contenir l’augmentation de la température moyenne entre 1,5 et 1,8 °C. J.-P. van Ypersele a en outre évoqué la valeur de 2 °C fixée par l’Union européenne en 1996 comme seuil [3] que l’augmentation de la température moyenne de la Terre ne doit absolument pas franchir. Pour atteindre cet objectif, les modèles du GIEC montrent qu’il faut diminuer de 50 à 80 %, d’ici 2050, les émissions mondiales de GES. D’après le rapport du GIEC, le prix du CO₂ dans les mécanismes internationaux prévus par le protocole de Kyoto est un facteur important pouvant inciter les pays à baisser leurs émissions de GES. La taxe « carbone » a été évoquée comme outil allant dans le même sens. Pour le GIEC, une taxe de 100 € par tonne de CO₂ à l’horizon 2030 permettrait de stabiliser les concentrations de CO₂ dans l’atmosphère autour de 470 ppm. Les négociations en prélude à la conférence de Copenhague en 2009 visaient à obtenir des pays développés l’engagement de diminuer de 25 à 40 %, d’ici 2020, leurs émissions par rapport au niveau de 1990 [4]. Dans le cadre du protocole de Kyoto, dont la première période d’application arrive à terme en 2012, l’objectif est de réduire les émissions de GES de 5,2 % par rapport à 1990.

13Le débat a souligné la nécessité que les villes soient des acteurs-clés dans la lutte contre les changements climatiques. Dans ce domaine, le retard de la France par rapport aux pays nordiques a été évoqué. D’après plusieurs orateurs, les nouveaux bâtiments à Paris représentent moins de 1 % de l’ensemble du parc, ce qui signifie que des efforts colossaux doivent être faits en matière de rénovation urbaine. Lyon a été citée comme étant une des villes françaises ayant beaucoup investi dans les énergies renouvelables, ce qui lui permettrait de satisfaire 15 % de ses besoins énergétiques. Un des participants a signalé que le schéma d’aménagement du territoire de la région Île-de-France prévoit de réduire de 25 % les émissions de GES à l’horizon 2030.

14Contrairement à ce qu’on pouvait attendre, cet atelier n’a pas abordé de manière structurée les politiques publiques mises en œuvre pour lutter contre les changements climatiques. Les élus qui ont participé à l’atelier ont évoqué des actions ou des initiatives à l’échelle locale ou régionale ; ils ont aussi abordé les difficultés relatives aux clivages entre les partis politiques, ainsi que celles liées à la résistance des populations face aux changements (pouvoir électoral à préserver). Il aurait été utile que fût présenté un (ou des) exemple(s) de décision(s) prise(s) en vue de la réduction ou de l’atténuation des changements climatiques, aussi bien au niveau national qu’au niveau international. On aurait aussi aimé avoir un éclairage sur les options et les alternatives en débat pour l’après-Kyoto, en particulier en ce qui concerne la lutte contre les changements climatiques dans les villes (réductions des émissions de GES engendrées par l’existence des villes). De même, les aspects économiques (taxes, marchés carbone, croissance verte, etc.) et technologiques (ingénierie écologique, technologies vertes, etc.) n’ont pas été véritablement abordés.

15Néanmoins, ce colloque, original dans son organisation, a fourni des connaissances riches et à jour sur la problématique des changements climatiques et spécifiquement sur la manière dont elle concerne les villes.

16Comme pour la formation, les communications présentées durant le colloque sont disponibles sur le site de la SFM (http://www.smf.asso.fr/fim09_pro_programme.html).

17Moïse Tsayem Demaze

18(Université du Maine, UMR6590, Le Mans, France)

19Moise.Tsayem_Demaze@univ-lemans.fr

L’empreinte écologique : un indicateur physique de la soutenabilité des sociétés

41L’empreinte écologique est définie comme la quantité de surfaces terrestres et aquatiques nécessaires pour produire les ressources qu’une population consomme et pour absorber les déchets générés par cette consommation. Pour calculer l’empreinte écologique d’une population, on additionne les quantités de matières consommées et la production de déchets engendrées (exprimées en volume ou en tonnes) grâce à leur traduction en une unité de compte commune, l’« hectare global ». On obtient alors une surface totale de sols nécessaires à cette consommation (ou assimilation pour ce qui concerne les déchets), qui peut aussi être exprimée par habitant [17]. Afin de convertir les tonnes d’un produit en hectares, des « facteurs de rendement » sont calculés à partir du rendement moyen mondial (en tonnes par hectare) du produit en question, rapporté ensuite aux productions nationales, afin d’obtenir des surfaces.

42Le principe fondateur de cet indicateur est la mise en rapport de cette « demande » humaine sur les ressources de la biosphère (l’empreinte écologique proprement dite) avec la capacité de la planète à régénérer les ressources naturelles et à assimiler les déchets (appelée « biocapacité »). Si l’empreinte excède la biocapacité, on est en situation de déficit écologique. Sinon, on est dans une situation de soutenabilité écologique.

43Ainsi, pour la France, l’empreinte écologique a augmenté de 85 % entre 1961 et 1975, passant de 3,5 à 5 hectares globaux (hag) par habitant, et reste relativement stable depuis. Elle est à mettre en relation avec une biocapacité un peu supérieure à 3 hag/habitant.

44Le concept d’empreinte écologique a connu, en quelques années, un succès phénoménal, à tel point qu’il est en passe d’entrer dans le langage commun. Ce succès tient à au moins trois raisons : l’empreinte écologique est un des rares indicateurs non monétaires actuellement existant ; elle prétend évaluer le caractère soutenable des sociétés humaines ; elle peut être comprise intuitivement par les citoyens, au moins dans son principe de base.

Les résultats de l’expertise du SOeS

51L’expertise du SOeS a consisté en l’examen des fondements conceptuels, des outils et des sources de la méthode utilisée par ses concepteurs. Cette étude a été réalisée dans une logique d’appréciation des avantages et inconvénients de l’outil et dans l’optique d’une éventuelle utilisation dans les politiques publiques. Un comité de suivi, composé de membres de l’administration (SOeS, ADEME, CESE), d’ONG (WWF et GFN) et de la communauté scientifique, a accompagné le SOeS dans cette démarche.

52L’expertise a notamment testé la reproductibilité et la transparence de la méthode de calcul de l’empreinte, critères indispensables à une adoption de la démarche par divers acteurs. Les résultats du test établi à partir des données et algorithmes fournis par le GFN indiquent un bon niveau de reproductibilité du calcul, bien que les évolutions apportées soient trop peu explicitées.

53Le rapport a ensuite soulevé le manque de robustesse de la méthodologie proposée par le GFN, qui préside à la conception même de l’indicateur. Ce n’est pas étonnant a priori, du fait de la quantité et ducaractère hétérogène des données à mobiliser et à mettre en cohérence pour créer un tel système de comptes. Plusieurs types d’erreurs sont identifiés, d’ordre conceptuel (omission de certaines données, prise en compte d’éléments inexacts ou incomplets) ou d’ordre technique (erreurs dans les feuilles de calcul). Des distorsions ont été repérées concernant certaines données issues des statistiques onusiennes, ainsi que dans la façon d’estimer celles qui manquent.

54Par ailleurs, l’approche générale de la méthode est mécaniste, ce qui, en l’absence de modèles systémiques, empêche de tester des scénarios alternatifs (par exemple, l’impact sur l’empreinte de la réduction des émissions de CO₂ ou du passage à une agriculture biologique).

55Un résultat particulièrement intéressant du rapport est que l’évolution de l’empreinte écologique est particulièrement erratique d’une année à l’autre, reflétant en fait la conjoncture économique (le niveau du PIB). Selon les rédacteurs, il serait donc hasardeux d’interpréter les variations à court terme de l’empreinte comme le reflet de changements des comportements humains, ces changements étant plutôt à rechercher dans les tendances de long terme de l’empreinte.

56Le principal point de désaccord entre les membres du groupe de travail du SOeS a concerné l’interprétation de l’analyse des contributions des différentes « sources » de l’empreinte écologique. Cette analyse a montré une contribution majoritaire (52 %) de l’empreinte carbone sur la période 1961-2005. Cela signifie que le déficit écologique de la France repose essentiellement sur le surplus d’émissions de CO₂. Pour la majorité des membres du groupe, il convient en conséquence de privilégier le choix de l’indicateur « empreinte carbone », jugé plus simple et plus rigoureux que l’empreinte écologique.

57Pour les autres, l’empreinte carbone ne suffit pas car elle ne permet pas de montrer qu’il y a un dépassement global du seuil de soutenabilité, du fait non seulement du surplus d’émission de CO_2, mais aussi de la compétition entre les surfaces naturelles quant à leur usage. Ce raisonnement prend tout son sens dans l’hypothèse du développement des agrocarburants. À l’aune de la seule empreinte carbone, ce développement pourrait être jugé soutenable, alors que si on prend en compte également l’empreinte liée aux sols cultivés pour produire ces agrocarburants, leur impact écologique global est supérieur à celui de l’essence.

58La préférence pour l’empreinte globale a aussi du sens dans l’optique de comparer divers pays. Si la France dépense son crédit écologique majoritairement au travers de ses rejets de CO₂, il en va autrement des pays moins industrialisés, pour lesquels la composante carbone est encore très minoritaire. Dans ces cas, seule l’empreinte écologique totale (usage des terres pour les cultures et le bois notamment) permet de montrer un dépassement de la biocapacité.

L’empreinte écologique, un indicateur partiel mais incontournable

59L’expertise du SOeS arrive à une conclusion compréhensible en regard de la mission qui lui était confiée, à savoir évaluer la pertinence scientifique de l’empreinte écologique pour la France. En particulier, sa préférence pour l’empreinte carbone au détriment de l’empreinte écologique globale apparaît tout à fait justifiée dans la mesure où la première constitue le principal élément de fluctuation de la seconde, et par le fait que l’élaboration de l’empreinte carbone est plus robuste et plus opérationnelle, donc plus pertinente dans une logique d’outil d’aide à la décision.

60Ces considérations sont sans doute celles qui ont orienté le choix de la Commission de concertation CGDD/CESE de rejeter l’empreinte écologique au profit de l’empreinte carbone comme indicateur de la Stratégie nationale de développement durable.

61Néanmoins, on pourrait regretter que l’expertise du SOeS ne s’attache qu’à la qualité scientifique, et notamment statistique, de l’outil (transparence, reproductibilité et robustesse méthodologique) et n’étudie pas d’autres paramètres qu’il est pourtant intéressant de prendre en compte lors de la sélection d’un indicateur. Au-delà la pertinence scientifique, l’évaluation de la qualité d’un indicateur doit également tenir compte des objectifs qu’on lui assigne sur le plan politique et des catégories d’usagers qui sont visées. Certains pays, comme la Suisse, semblent avoir privilégié une appréciation plus large de l’empreinte écologique en l’incluant dans leur batterie d’indicateurs, tout en collaborant aux travaux du GFN afin d’en améliorer la méthode [18].

62C’est ce point de vue plus global qui avait été défendu par le CESE dans son rapport sur l’empreinte écologique remis au Premier ministre en 2009 [19].

63Il convient, dès lors, de considérer l’expertise du SOeS comme un travail, complémentaire d’autres études, qui a permis de détailler les atouts et les faiblesses méthodologiques de l’empreinte écologique.

64Jean-Christophe Vandevelde

65(Institut de recherche pour le développement, Orléans, France)

66jean-christophe.vandevelde@ird.fr