Documentation > Effet de serre > Les GES et nous > Comment évoluent actuellement les émissions de gaz à effet de serre ?
Depuis que Denis Papin et James Watt nous ont fait découvrir les joies de la machine à vapeur, la croissance de la production industrielle - qui, en volume, augmente sans discontinuer depuis cette époque, la "dématérialisation" n'étant qu'un terme à la mode - les émissions de CO2 - le principal gaz à effet de serre d'origine humaine - augmentent, et non seulement elles augmentent, mais elles ont même tendance à augmenter de plus en plus vite, comme on peut facilement le constater ci-dessous.
Ce constat commence avec les émissions provenant des combustibles fossiles, que nous présentons ci-dessous discriminées par zone d'émission.
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Evolution constatée des émissions mondiales du seul CO2 provenant des combustibles fossiles, de 1870 à 2000, en millions de tonnes de carbone (rappel : une tonne de carbone = 3,67 tonnes de CO2). Le lien entre développement industriel et émissions de CO2 est manifeste, et fonctionne dans les deux sens : la récession qui a frappé les pays de l'Est après la chute du Mur de Berlin a engendré une baisse massive de leurs émissions (Eastern Europe sur le graphique ; 4à aire en partant du bas). Source : Marland, G., TA. Boden, and R. J. Andres, 2003. Global, Regional, and National Fossil Fuel C02 Emissions. In Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., United States |
Mais il n'y a pas que les combustibles fossiles qui contribuent aux émissions de CO2 : c'est aussi le cas de la déforestation et de la production de ciment. Dans le premier ce qui cause les émissions est le fait de couper puis brûler les arbres pour défricher des forêts et les transformer en surfaces agricoles (ce qui provoque l'essentiel de la déforestation), et dans le deuxième le CO2 provient de la réduction du carbonate de calcium (composant essentiel du calcaire), CaCO3, pour le transformer en chaux vive sous l'effet de la chaleurdans de grands fours à environ 1000 °C (le ciment est en effet un composé proche de la chaux vive). Le graphique ci-dessous donne l'ensemble de ces émissions, compilées ou recalculées par votre serviteur, de 1860 à 2008 ; pour le ciment ce qui est représenté est juste les émissions de réduction du calcaire, pas les émissions liées à l'utilisation du combustible pour chauffer le four (ces émissions sont dans les catégories "charbon" ou "pétrole" quand on utilise du coke de pétrole ou du fioul lourd).
Evolution constatée des émissions mondiales du seul CO2 de 1860 à 2008, en millions de tonnes. Quelques faits remarquables supplémentaires se constatent sur ce graphique :
Source : BP statistical Review 2009 pour les consommations de combustibles fossiles ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour la production de ciment puis extrapolation par l'auteur ; Houghton, The Woods Hole Research Center pour le CO2 du à la déforestation (les années 2006 à 2008 sont considérées comme égales à 2005) |
les émissions dues à la déforestation ont longtemps dominé l'ensemble, jusque vers 1930, et depuis 1960 elles sont à peu près stables (mais il faudrait les faire baisser !). En ce qui concerne les émissions dues à la déforestation, il est intéressant de noter qu'à l'époque où elles se hissaient à la première place des émissions humaines, le pays qui y contribuait le plus était... les USA !
Evolution des émissions mondiales de CO2 du à la déforestation, de 1850 à 2005, en millions de tonnes de carbone. Ce graphique propose aussi quelques enseignements intéressants :
Source : Houghton, The Woods Hole Research Center |
Avant de tirer des conclusions forte de ce qui précède, une dernière présentation sera intéressante : ramener toutes les émissions aux quantités par personne, ce qui fait évidemment jouer la population et est le plus représentatif de la consommation de biens, services et ressources naturelles d'un individu.
Moyenne mondiale des émissions par personne du seul CO2 de 1880 à 2008, en tonnes de CO2. Ce graphique permet de constater quelques faits supplémentaires :
Source : BP statistical Review 2009 pour les consommations de combustibles fossiles ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour la production de ciment puis extrapolation par l'auteur ; Houghton, The Woods Hole Research Center pour le CO2 du à la déforestation (les années 2006 à 2008 sont considérées comme égales à 2005). |
Les graphiques ci-dessus permettent de dégager une conclusion forte : la hausse des émissions par personne a accompagné de manière évidente le développement industriel qui a lui-même amené la hausse de la croissance du PIB. Les seules occasions de diminution des émissions de CO2 nous ont été fournies par des événements peu agréables (guerres, récessions...). Une conclusion élementaire de cette remarque est que, dans un monde fini, avec des émissions qui ne peuvent donc pas croître indéfiniment, si nous ne mettons pas en oeuvre un programme volontaire de décroissance des émissions, c'est la finitude du monde qui s'en chargera à notre place, à travers une ou plusieurs catastrophe(s) qui risquent de nous laisser un souvenir impérissable, mais pas pour de bonnes raisons !
Le lien entre degré "d'avancement" industriel et niveau des émissions est malheureusement très fort ; ainsi, si l'on répartit les émissions mondiales de CO2 entre les pays "développés", qui sont aussi ceux qui ont pris un engagement de réduction au titre du protocole de Kyoto (dans le langage du protocole la liste de ces pays s'appelle l'annexe 1), et pays en développement, qui n'en ont pas, il est facile de constater que :
l'essentiel des émissions mondiales en 1990 vient des pays industrialisés (qui ne représentent pourtant que 1 milliard d'être humains)
 Emissions de CO2 seul dans le monde, en millions de tonnes d'équivalent carbone. Source : Global Carbon Project 2009; Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience Annex B désigne l'ensemble des pays qui ont pris un engagement de réduction dans le cadre du protocole de Kyoto ; il s'agit des pays développés ou "en transition" (pays de l'Europe de l'Est, essentiellement). Non Annex B désigne les pays signataires du protocole de Kyoto mais qui n'ont pas pris d'engagement de réduction (tous les autres pays du monde, dont la Chine, premier consommateur mondial de charbon). |
L'examen des sources de CO2 fossile explique facilement cette situation : en effet, ce gaz est émis là où nous brûlons du charbon, du gaz et du pétrole, et cela signifie souvent une application "industrielle", ou du moins de la "civilisation industrielle", car une voiture ou un chauffage central au gaz en font assurément partie. De fait, les sources qui comptent ont soit une chaudière (centrale électrique thermique, chaudière industrielle, chaudière de bâtiment) soit un moteur (transport). Il faut y rajouter la déforestation et tout y est !
Répartition par activité des émissions de CO2 seul dans le monde en 2004. On remarque que la première source mondiale est la production d'électricité (qui fait l'essentiel des "industries de l'énergie"). On comprend alors que, compte tenu des niveaux de réduction qu'il serait souhaitable d'atteindre si l'on veut sérieusement se préoccuper du phénomène, que le combat contre l'effet de serre sera plus facilement gagné si l'on ne refuse pas le recours au nucléaire. Source : BP statistical Review 2009 pour les consommations de combustibles fossiles ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour la production de ciment puis extrapolation par l'auteur ; Houghton, The Woods Hole Research Center pour le CO2 du à la déforestation (les années 2006 à 2008 sont considérées comme égales à 2005). |
En regardant le graphique ci-dessus, nous pouvons êtres tentés de penser que l'essentiel du problème vient "des entreprises" : après tout, ce sont elles qui produisent l'électricité, possèdent les raffineries, opèrent les industries, et une partie des moyens de transport. Mais une autre lecture - intéressante, assurément ! - peut être proposée si les émissions liées au raffinage ou à la production électrique sont imputées aux secteurs qui consomment les produits pétroiliers ou l'électricité.
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Répartition par activité des émissions de gaz à effet de serre dans le monde en 2004 en imputant les émissions des industries de l'énergie (dont les centrales électriques bien sûr) au secteur de consommation. Surprise ! les bâtiments font plus que les transports : la consommation d'énergie dans les bâtiments - et en particulier dans les logements - est donc un enjeu majeur pour la lutte contre le changement climatique. Source : BP statistical Review 2009 pour les consommations de combustibles fossiles ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour la production de ciment puis extrapolation par l'auteur ; Houghton, The Woods Hole Research Center pour le CO2 du à la déforestation (les années 2006 à 2008 sont considérées comme égales à 2005). |
Ce camembert(du dessus) indique clairement que la responsabilité est très diluée, que l'alimentation et les bâtiments sont des contributeurs du même ordre que les transports, l'industrie passant alors largement en tête... pour fabriquer les produits que nous consommerons, le plus souvent sans avoir un revolver sur la tempe. Rien n'est simple !
Une autre lecture des émissions consiste à les discriminer par gaz. En effet, le CO2 d'origine fossile ne représente pas l'intégralité du problème : une partie de l'effet de serre d'origine humaine vient d'autres gaz, dont la contribution n'est pas totalement marginale.
Les émissions des autres gaz concernent
Si nous jouons maintenant au petit jeu qui consiste à regarder ce que représente la constribution de chaque gaz, alors la situation, au plan mondial, se présente à peu près comme suit.
Emissions mondiales pour les divers gaz à effet de serre en 2004 (excepté l'ozone), en milliards de tonnes équivalent CO2. Le CO2 lié à l'usage de l'énergie représente environ 60% du problème. Source : BP statistical Review 2009 pour les consommations de combustibles fossiles ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour la production de ciment ; Houghton, The Woods Hole Research Center pour le CO2 du à la déforestation ; IPCC AR4 WG 3 (2007) pour les gaz hors CO2 ; calculs de l'auteur pour la compilation. |
Le niveau des émissions de gaz à effet de serre et la répartition par activité de ces émissions est bien sûr très variable d'un pays à l'autre, selon la richesse globale, le mode de production d'électricité, le régime alimentaire, et le stade de l'industrialisation....
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Répartition par activité des émissions de CO2 seul en 2007 (hors déforestation) pour un pays développé : les USA (l'électricité est imputée aux secteurs qui la consomment). Le bâtiment est la première source dans le monde (avec l'électricité qui lui correspond, faite pour l'essentiel, dans le monde, avec des combustibles fossiles). Source : CO2 emissions by fuel, AIE, 2009 |
Répartition par activité des émissions de CO2 seul en 2007 pour un pays en cours d'industrialisation : la Chine (l'électricité est imputée aux secteurs qui la consomment). On note la part prépondérante de l'industrie et la part très mineure des transports. Source : CO2 emissions by fuel, AIE, 2009 |
Nous pouvons ensuite disposer d'émissions par pays, et si les pays à population importante ont des émissions par tête bien inférieures à ce qu'elles sont pour les pays industrialisés, ils fournissent néanmoins une large partie des émissions mondiales à cause de leur démographie.
 On remarque que les pays de l'Est ont tous baissé leurs émissions de manière importante, essentiellement à cause...de la récession intervenue dans ces pays. Dans le même temps la forte croissance de certains pays (Chine, Inde, Mexique, Afrique, Brésil, etc) a engendré une forte croissance des émissions. Croissance économique et lutte contre le changement climatique sont-ils compatibles ? |
Cependant les émissions par habitant suivent une hiérarchie fort différente, et s'il est un fait qui ne surprendra personne, à savoir que émissions et développement économique vont plus ou moins de pair, ce classement révèle une surprise : au sein des pays du G7, les émissions par tête varient d'un facteur 3 entre les pays les plus "vertueux" et ceux qui le sont moins.
 Emissions de CO2 par habitant et par an, en kg, pour quelques pays, pour 1990 et 2007 (classées par ordre d'importance en 2007). On remarque que parmi les pays disposant d'un fort PNB par habitant, les plus "vertueux", outre la France, sont la Suède et la Suisse, qui produisent aussi - comme la France - leur électricité avec essentiellement du nucléaire et de l'hydraulique. Dans le cas de la Suisse se rajoute le fait que son économie est fortement tertiarisée. On remarque aussi que les émissions par habitant en Chine sont quasiment 10 fois plus faibles que celles des USA. Ce graphique montre à nouveau la forte diminution intervenue dans les anciens pays communistes (ce processus explique pour une large part la diminution pour l'Allemagne ; le programme éolien mené depuis 2000 n'ayant pas produit d'effet majeur sur les émissions par habitant). Source : AIE, 2009. |
Les "grands affreux" pour le changement climatique sont incontestablement les Américains : non seulement leur pays est le premier émetteur au monde, mais ils sont aussi sur le podium pour les émissions par habitant, et leurs émissions sont en croissance !
Les pays "sous-développés" sont nettement moins émetteurs : en moyenne, l'émission de CO2 fossile par habitant est de l'ordre de 0,4 tonne d'équivalent carbone par an (soit un cinquième d'un Français, et 7% de ce que "fait" un Américain), mais tous les pays hors Annexe I (ceux qui n'ont pas pris d'engagements de réduction) ne sont pas si bas !
 Emissions de CO2 seul par habitant pour une large sélection de pays de l'Annexe 2 (pays n'ayant pas pris d'engagement de réduction à Kyoto), en tonnes équivalent carbone, avec puits. Pour ce seul gaz, la Suisse serait à 1,7 tec/pers./an et les USA à plus de 5. On note les émissions modestes de l'Inde (0,3 tec/pers./an en gros) et les émissions très basses des pays de l'Afrique Noire (le Nigeria est le pays le plus peuplé d'Afrique, avec plus de 120 millions d'habitants). On note aussi que Israel, Singapour, La Corée du Sud, l'Afrique du Sud, sans parler des pays producteurs de pétrole, qui ont tous des émissions par tête et/ou un niveau de développement voisin de celui des pays de l'OCDE, n'ont pas pris d'engagement de réduction. Source : United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC. |
A cause du fait que nous produisons notre électricité essentiellement avec des procédés qui n'émettent pas de CO2 (nucléaire pour 80%, et hydraulique pour 15%) la répartition chez nous n'est pas la même : pour le seul CO2 ce sont les transports qui arrivent en tête (figure ci-dessous), suivis du poste "résidentiel - tertiaire", qui correspond à l'utilisation d'énergie fossile dans les maisons et bâtiments (chauffage pour l'essentiel, puis eau chaude pour la plus grosse partie du reste ; la climatisation à l'électricité n'est pas prise en compte car la consommation d'électricité ne produit pas de CO2, c'est la production d'électricité qui en produit éventuellement).
 Répartition par activité des émissions de CO2 seul en France. Il s'agit des émissions brutes, c'est à dire que les puits ne sont pas pris en compte (cela signifie essentiellement que les bénéfices liés à l'exploitation forestière, qui conduit à de la séquestration de carbone dans les arbres transformés en produits durables, ne sont pas imputés à l'activité agricole, qui comprend aussi la sylviculture). On remarque que la première source en France est représentée par les transports, avec 27%, qui est en outre la source qui croit le plus actuellement (voir plus bas). En outre, si l'on imputait aux transports les émissions des raffineries pour produire l'essence (dans le poste "transformation énergie"), celles de l'industrie pour la construction des voitures et des routes, et plus généralement toutes les émissions produites par des activités concourant aux déplacements (assurances, garages, etc) le total serait probablement plus proche de 40%. La nomenclature a son importance ! (*) le transport aérien international n'est pas pris en compte, car aux termes du protocole de Kyoto les émissions découlant du transport international aérien ou maritime ne sont pas affectées aux totaux nationaux. Source : CITEPA |
Le poste "énergie" correspond pour une grosse moitié aux centrales électriques à charbon et à gaz que nous avons aussi, et pour une petite moitié aux raffineries de pétrole (le raffinage du pétrole conduit à une auto-consommation de 8% du pétrole raffiné environ). Incidemment il est intéressant de noter que plus on cherche à avoir un carburant "propre" (exempt de soufre, etc) et plus cela engendre des émissions de CO2 importantes pour le raffinage correspondant.
Si nous tenons maintenant compte de tous les gaz à effet de serre pris en compte dans les négociations internationales, et pas seulement du CO2, alors la répartition change : c'est l'agriculture qui arrive en tête !
Répartition par activité des émissions en France pour l'année 2004, tous gaz à effet de serre (sauf ozone) pris en compte. Il s'agit des émissions brutes (je ne sais pas imputer les puits par activité !). On remarque que la première source devient alors l'activité agricole au sens large. Toutefois la même remarque que ci-dessus s'applique : si l'on réintègre les émissions des raffineries, de l'industrie auto, etc, les transports montent probablement à plus de 25%. Cela étant, un raisonnement similaire peut s'appliquer à l'agriculture : si nous rassemblons dans un même sac tout ce qui est émis pour nous fournir de la nourriture (agriculture, mais aussi le transport et la transformation industrielle de la nourriture, y compris la fabrication des emballages que nous jetterons ensuite), alors manger est à l'origine d'un tiers des émissions environ. Source : CITEPA, 2005 (*) le transport aérien international n'est pas pris en compte. |
En effet, l'agriculture est à l'origine de l'essentiel des émissions des gaz "hors CO2" : 2/3 du méthane - CH4 - et du protoxyde d'azote - N2O - proviennent des activités agricoles, respectivement dus à l'élevage bovin et à l'utilisation des engrais. Ces gaz "mineurs" représentent un peu plus ou un peu moins d'un quart des émissions globales selon la manière de compter (graphiques ci-dessous).
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Répartition par gaz des émissions en France pour l'année 2004. A gauche : sans les puits. A droite : en ne comptant que le solde pour le CO2, une fois les puits pris en compte. HFC, PFC et SF6 sont des gaz industriels appelés halocarbures. Source : CITEPA, 2005 |
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Les proportions respectives du CO2, du méthane et du protoxyde d'azote sont variables selon les pays : les pays à économie agraire ont des émissions de méthane proportionnellement plus élevées, voire qui peuvent être dominantes, alors que les pays très industrialisés et qui en plus font leur électricité au charbon ont des émissions de CO2 encore plus dominantes qu'en France.
Non : les évolutions respectives sont assez variables d'un poste à un autre. Les chiffres ci-dessous ne sont bien sur valables que pour la France, mais les évolutions décrites se retrouvent peu ou prou dans bien d'autres pays du monde développé, à l'exception de la baisse des émissions pour l'électricité, qui est une spécificité française.
 Evolution par activité des émissions de CO2 seul (en France) depuis 1960, en millions de tonnes équivalent carbone. Trois époques se lisent clairement sur ce graphique :
Source : CITEPA, 2005 (*) le transport aérien international n'est pas pris en compte |