Climat : le cygne noir

800px-cygne_noir

Cet article a été publié dans ENR & DD Magazine n°7 en décembre 2015

Les scientifiques représentés dans le GIEC considèrent que la fourchette probable d’élévation de la température moyenne à la surface de la planète est de 1,5 °C à 4,5 °C en fonction des scénarios basés sur les différentes politique climatiques possibles. Mais que signifient vraiment ces chiffres et le terme probable dans ce cas ?

Quand August Arrhenius cherchait comment parer la prochaine glaciation

Dans le livre Climate Shock*, les auteurs racontent qu’en 1896, huit décennies avant l’invention du terme « changement climatique » par Wally Broeker et alors que personne n’avait encore entendu parler de modèle climatique, le savant suédois Arrhénius avait eu l’idée de calculer l’effet d’une multiplication par deux de la quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère sur les températures moyennes de surface. Il cherchait à savoir si l’augmentation du CO2 dû à l’activité humaine pouvait préserver l’humanité d’une prochaine glaciation, à l’échelle de quelques milliers d’années ! Il avait obtenu une valeur comprise entre 5 et 6 °C. En 1979, avec des méthodes et des moyens de calcul plus élaborés, la valeur a été revue à la baisse, mais avec un coefficient d’incertitude plus élevé. L’élévation de la température moyenne à la surface de la Terre est maintenant estimée comme étant « probablement » comprise entre 1,5 °C et 4,5 °C chaque fois que la quantité de CO2 dans l’atmosphère double. Cet effet a été désigné par le terme de sensibilité climatique. Il sert toujours de point de repère dans les discussions actuelles sur le changement climatique.

Il faut noter qu’il s’agit à la base d’une approximation. L’hypothèse sous-jacente de ce modèle simplifié est que l’effet est linéaire (l’élévation de température est proportionnel au logarithme des du rapport des taux de CO2). Le premier pour cent d’augmentation de CO2 a le même effet que le centième pour cent.

Pourquoi s’intéresse-t-on tant aujourd’hui au doublement de la quantité de CO2 ? Celle-ci s’exprime par le taux en volume de CO2 dans l’atmosphère en parties par million (ppm). Au début de l’ère industrielle, vers la fin du 19e siècle, le taux était, depuis longtemps à l’échelle de l’Histoire, de 280 ppm. Il était de 400 ppm en mars 2015 et il augmente maintenant de plus de 2 ppm par an. Le doublement de le taux par rapport à la fin du 19e siècle (de 280 à 560 ppm) est donc bien une donnée pertinente. C’est elle qui avait permis de dire qu’il fallait limiter le taux de CO2 à 450 ppm pour que la probabilité que l’élévation de température soit inférieure à 2 °C. On comprend bien en 2015 que malgré les discours tenus depuis quelques décennies, cet objectif n’est plus atteignable. L’Agence internationale de l’énergie estime que la trajectoire actuelle correspond au scénario qui mène à une concentration de gaz à effet de serre de 700 ppm à la fin du siècle. On parle alors d’une élévation probable de la température moyenne de surface de 2 °C à 5 °C. Personne ne connaît actuellement les conséquences sur les sociétés actuelles ni sur l’écosystème de telles élévations de température. Mais il y a encore plus grave.

Il y a 66 % de chances que l’élévation de température soit comprise entre 1,5 et 4,5 °C (hypothèse du GIEC). Et pour les 34 % restant, que se passe-t-il ?

PROBABLE, PEU PROBABLE, MAIS ENCORE ?

Une autre question vient s’ajouter à ces premières incertitudes. Que veut dire dans le langage employé par les scientifiques du GIEC le mot « probable » ? Sa signification est très précise. Elle dit qu’il y a 66 % de chances pour que l’élévation de température soit dans la plage indiquée. Il y a donc 34 % de chances pour qu’elle n’y soit pas.

Elle pourrait être en dessous, mais les phénomènes qui pourraient faire baisser la température de l’ordre du degré Celsius sont rares. L’éruption du Pinatubo aux Philippines a atteint son climax les 15 et 16 juin 1991. 17 millions de tonnes de dioxyde de soufre furent alors déversés dans la stratosphère (cette donnée est à retenir, car elle est à l’origine de projets très hasardeux de géoengénierie – l’ensemble des technologies qui permettraient de modifier le climat global). Le dioxyde de soufre a pour effet de réduire les apports solaires et cette année-là la baisse de température globale fut de 0,4 °C (mais la température recommença à augmenter dès l’année suivante). Une augmentation pérenne de la température limitée à moins de 1,5 °C ne représente donc qu’une petite part des 34 % restant.

Il y a donc une probabilité d’environ 30 % que l’élévation de température soit supérieure à 3,5 °C. D’ailleurs, cela est déjà vérifié, puisqu’avec une concentration de plus de 600 pp dont nous avons pris le chemin, la sensibilité climatique conventionnelle se situe probablement (de nouveau à 66 %) dans la plage autour de 4 °C (entre 2,5 °C et 5,5 °C).

Quand les ancêtres des chameaux vivaient au Canada, la température y était supérieure de 2,5 °C à la température préindustrielle.

LE CYGNE NOIR*** ?

Une nouvelle question se pose maintenant : quand la probabilité d’atteindre des élévations de températures supérieures à 4,5 °C devient-elle quasi nulle ? Si on avait la réponse, on pourrait au moins faire face à un problème identifié et limité.

Les éléments de réponse sont peu rassurants. Dans le type d’effet concerné, les statisticiens constatent généralement que la probabilité pour que l’élévation soit de 4,6 °C est inférieure à celle qu’elle soit supérieure à 4,5 °C – mais pas de beaucoup ! La décroissance est en forme d’une longue courbe avec une pente très faible tendant vers zéro de façon lentement décroissante.

Les modélisations réalisées montrent que plus la concentration en CO2eq augmente, plus la probabilité de dépasser 6 °C augmente. Même dans l’hypothèse admise d’une sensibilité climatique linéaire, la probabilité d’une sensibilité plus importante n’est pas linéaire.

De 400 ppm1 à 450 ppm (nous sommes dans ce domaine, avec une valeur médiane de l’élévation de passant de 1,2 °C à 1,8 °C), la probabilité d’une élévation de température de plus de 6 °C passe de 0,03 % à 0,4 %. De 450 à 500 ppm (valeur médiane de 2 °C), la probabilité de dépasser 6 °C passe de 0,04 % à 0,3 % ! À 550 ppm, cette probabilité passe à 1,2 %. À 700 ppm, valeur qui sera atteinte en appliquant toutes les mesures actuellement discutées en faveur du climat, la probabilité de dépasser 6 °C atteint 11 %.

Il y a aujourd’hui 11 % de probabilité que l’élévation de température à la fin du siècle soit supérieure à 6 °C. C’est le domaine de l’inconnu.

Dit simplement, en poursuivant avec les freins actuels à la mise en œuvre des accords déjà insuffisants des négociations de la COP1 et de ce qu’on peut attendre de la COP22, il y a dix pour cent de possibilité d’un désastre pour l’humanité à la fin de ce siècle.

Les assureurs nous vendent tous les jours des assurances (accidents d’avions, incendie, maladie, hospitalisation, perte du smartphone pour ne citer que quelques exemples) pour des risques dont la probabilité est très souvent inférieure à 10 %. En fait, le plus souvent, la société nous oblige à nous assurer pour éviter d’avoir à payer les conséquences à notre place.

Une probabilité de 10 % de connaître une élévation de température de plus de 6 °C peut sembler encore faible, mais ses conséquences dans l’avenir sont totalement imprévisibles. Le cas du changement climatique correspond bien à la théorie du cygne noir développée par le philosophe Nassim Nicholas Taleb. Il désigne ainsi un événement imprévisible qui a une faible probabilité de se dérouler (10 % quand même dans le cas du réchauffement), et qui s’il se réalise a des conséquences d’une portée considérable et exceptionnelle. Les événements rares de ce type sont souvent sous-évalués en ce qui concerne le prix.

Dans ce contexte tout à fait concret, la notion de rentabilité des dépenses pour lutter contre le changement climatique est pour le moins difficile à définir. Il faut multiplier les incertitudes sur le taux en CO2eq, sur la sensibilité climatique, sur les effets de l’élévation de température sur le climat, sur les effets des changements climatiques sur les écosystèmes, les populations et sur l’économie et enfin sur les coûts globaux de ces effets. La meilleure estimation cohérente obtenue par plusieurs méthodes converge vers un coût minimum de la tonne de CO2eq de plus de 50 dollars. Ce coût serait celui des dégâts futurs dus à une tonne de CO2eq émise aujourd’hui. Enfin pour ce qu’on peut en imaginer.

Il est temps à commencer à agir efficacement. Jusque là, les décisions internationales n’ont pas du tout été à la hauteur et c’est à cause de ces décennies perdues que nous nous trouvons dans une situation si grave. Actuellement, dans la plupart des pays le coût du carbone est inférieur à 20 euros, le plus souvent de l’ordre de quelques euros et peut être négatif négatif d’environ 15 dollars, du fait des 500 milliards annuels (le quart des subventions accordées aux énergies renouvelables) dont bénéficient les énergies fossiles.

*Climate Shock: the Economic Consequences of a Hotter Planet, Gernot Wagner & Martin L. Weitzman, Princeton University Press, 2015.

** Le cygne noir : La puissance de l’imprévisible, Nassim Nicholas Taleb, Les Belles Lettres, 2012

1Contrairement au reste du texte, le graphique et les données de ce paragraphe sont exprimés en CO2 équivalent (tenant compte de l’ensemble des gaz à effet de serre). Les valeurs sont donc supérieures à celles du CO2 seul, ce qui signifie que la probabilité de 10 % est atteinte pour une concentration en CO2 seul inférieure à 700 ppm.