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Usage des terres et politiques climatiques globales

Vincent Gitz. Thèse de doctorat (ENGREF, sciences de l’environnement, version finale, 8 octobre 2004)

publié le , mis à jour le

Résumé :

Cette thèse porte sur le rôle des dynamiques d’occupation des terres et de la séquestration biologique du carbone dans les politiques de contrôle du CO2 atmosphérique.

Elle part du constat que, de la Conférence de Rio en 1992 aux Accords de Marrakech en 2001, la constitution progressive d’une base de faits scientifiques concernant le cycle global du carbone n’a pas empêché l’émergence de controverses diplomatiques sur la place des puits dans la convention climat. Elle soulève la question de la capacité du texte à engendrer des incitations tant au stockage dans les filières forestières qu’à la maîtrise des fronts de déforestation tropicale.

Dans un second temps, elle quantifie, à travers le modèle OSCAR du cycle global du carbone et des changements d’usages des terres, la sensibilité de l’augmentation du CO2 atmosphérique aux trajectoires de changements d’usages des terres. Nous montrons que les émissions liées au changement d’usage des terres ne sont pas physiquement équivalentes aux émissions de carbone fossile, en ce sens qu’elles contribuent différemment à
l’augmentation du CO2 atmosphérique. Ceci requiert un effort supplémentaire pour respecter une contrainte de concentration, et ce d’autant plus que la pression sur les écosystèmes naturels est importante.

Dans une troisième étape, elle pose la question du tempo optimal des réductions d’émissions fossiles et de l’inflexion des dynamiques d’usage des terres au sein de politiques climatiques ``mixtes’’. Nous montrons sur un plan théorique que, dans un cadre certain, la valeur sociale du carbone séquestré est liée à l’anticipation des dommages climatiques futurs, donc à l’effort fossile qui déterminera la stabilisation du climat. Ces résultats, exportés numériquement dans un modèle de contrôle optimal, lient le tempo de la séquestration à l’évolution future des dommages climatiques. Si ceux-ci sont incertains, mais susceptibles d’être révélés à l’avenir, il est alors optimal de réserver une partie du potentiel, limité, de séquestration afin d’araser un pic de coût d’abattement qui pourrait apparaître en cas de ’’surprise’’ climatique amenant à respecter des plafonds de concentrations finalement plus stricts.

Abstract :

This PhD thesis assess the role of land-use dynamics and carbon
sequestration within climate policies.

Firstly, it describes the emergence, from the Rio conference in 1992 to the Marrakech Accords in 2001, of diplomatic controversies upon carbon sinks, in the context of the progressive constitution of a scientific basis on terrestrial carbon sinks. It questions the ability of the actual form of international climate regime to generate the appropriate incentives to sequester within the forestry sector in developed countries, or to control tropical deforestation.

Secondly, the contribution of land-use change to atmospheric CO2 rise is quantified using a newly designed model of the global carbon cycle and regional land-use change (OSCAR). We show that carbon emitted via land-use is not equivalent to fossil carbon emission in respect to atmospheric CO2 increase. This effect, all the more than land-use emissions are increasing, requires a greater mitigation effort to stabilize atmospheric CO2.

Finally, optimal timing of mixed climate policies involving fossil emissions mitigation and biological sequestration is assessed within an intertemporal cost-benefit framework. We show theoretically that the social value of sequestered carbon depends on anticipating future climate damages, and thus on future fossil mitigation effort. This result, numerically exported within optimal control models, links the timing of sequestration to the evolution of climate damages ; if the latter are uncertain, but might be revealed at a later date, then it
might be optimal to reserve part of the limited sequestration potential to cut off an eventual future abatement cost peak, were a climate surprise to finally imply stringent concentration ceilings.