Economie écologique de la biodiversité et des écosystèmes
Economie Ecologique
Simon Jean 
AgroParisTech - CIRED - PSAE
A. Définitions
«Variabilité des organismes vivants de toute origine y compris, entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes»
Article 2, Convention sur la Diversité Biologique, 1992
- Différents niveaux : génétique, taxonomique, écosystémique
- Différentes diversités : structurelle, compositionnelle, fonctionnelle
B. Déclin anthropogénique
1. Comment arrive-t-on à ces mesures?
Mesurer une valeur économique nécessite de :
- Identifier clairement les éléments affectés, par une politique publique, un accident, bref, identifier une [chaîne causale]
- Mesurer la relation bio-physique entre un processus environnemental et les dommages causés aux éléments identifiés
- Estimer les changements qu’opèrent les éléments affectés, pour absorber les conséquences des processus environnementaux
- Placer une valeur monétaire sur les conséquences inabsorbées
Analyse coût efficacité
- On peut comparer les options sans monétiser
- Permet de juger entre les options, mais pas l’option en elle même
- Ex: coût/hectare conservé
- Coût total : 77 millions
- Bénéfices : 15 espèces protégées, 2000 ha, 500 emplois créés
- Coût par espèce protégée : 5.13 millions €
- Coût par hectare : 38 500 €
- Coût par emploi : 154 000 €
D. La notion de service écosystémique
1. Histoire et formulation écologique
Première référence en 1983
- Ehrlich and Mooney, 1983 (BioScience): «Extinction, substitution and ecosystem services»
David Pearce (1941 - 2005) : économiste de l’environnement et écologique
- Regard critique sur les approches des économistes ayant répondu au Rapport Meadows
- Nombreuses publications dans les années 1980 qui soulignent:
- Il faut prendre en compte le capital naturel présent dans le capital productif
- On connaît très mal la productivité du capital naturel alors que c’est nécessaire pour comparer les productivités relatives des différents capitaux
- Le capital naturel a pour avantage de produire plusieurs B&S en même temps
- A l’origine de la notion de SE
La notion de service écosystémique en écologie
Voir l’article de Gomez Baggethun et al. 2009, Ecological Economics
Tilman D., Downing J.A. (1994), Biodiversity and Stability in Grasslands, Nature 367: 363-365
Ensemble des processus d’un système écologique, qu’ils servent aux humains ou pas (Loreau et al., 2002; Hector et al., 2007)
Le capital naturel
F. Les deux grands types d’analyse en économie de la biodiversité
3. Le rendement maximal soutenable (ou maximal sustainable yield, MSY)
On définit le rendement maximum durable (ou maximum sustainable yield, MSY) comme
- La croissance maximale possible de la population (et son niveau de population associé)
- En supposant que l’on est en équilibre, donc que la pêche est strictement égale à cette croissance
Le Cabillaud de l’Atlantique Nord
- Le cabillaud de l’Atlantique Nord s’est effondré dans les années 1990, après des décennies de surpêche (et de surcapitalisation) :
- Il atteint 0.1% de son niveau historique
- La population restante évolue: les cabillauds adultes sont sensiblement plus petits qu’avant
- 37,000 pêcheurs perdent leur emploi
- Après un moratoire entre 1992 et 2024, la pêche a recommencé, avec un quote de pêche de 18,000 tonnes, bien loin des 250,000 tonnes du passé (voir article sur Reuters), malgré des controverses
- Entre autres causes, une mauvaise évaluation du CPUE* (voir Rose et Kulka, 1999:
- On a utilisé le CPUE comme un indicateur proportionnel de l’abondance
- Mais la relation était en fait caracterisée par de l’hyperstabilité
p = 5
c = 2
# Define growth from effort
Croissance = function(Effort){
y = q*Effort * (1 - q/r*Effort)*K
return(y)
}
# Define monetary functions with negative return for optimization
profit = function(Effort, p_ = p , c_ = c){
y = p_*Croissance(Effort) - c_*Effort
return(-y)
}
marginal_revenue= function(Effort, p_ = p, c_ = c){
y = p*q*K*(1-2*Effort*q/r)
return(y)
}
# Run optimization with integrated solver
solution = optimize(profit, interval = c(0,K))
e_look = solution$minimum
# Create data.frame
data_fin <- data.frame(Effort = seq(0, 5, 0.01)) %>%
mutate(Croissance = Croissance(Effort)) %>%
mutate(Revenue = p * Croissance,
Cost = c * Effort) %>%
mutate("Marginal Revenue" = marginal_revenue(e_look) * (Effort - e_look) +
p * Croissance(e_look))%>% # Tangent equation
select(-Croissance)
# Treat data into tidy format
data_fin %>%
pivot_longer(-Effort, #Pivot to long format
values_to = "values",
names_to = "names") # A tibble: 1,503 × 3
Effort names values
<dbl> <chr> <dbl>
1 0 Revenue 0
2 0 Cost 0
3 0 Marginal Revenue 20.2
4 0.01 Revenue 0.200
5 0.01 Cost 0.02
6 0.01 Marginal Revenue 20.3
7 0.02 Revenue 0.398
8 0.02 Cost 0.04
9 0.02 Marginal Revenue 20.3
10 0.03 Revenue 0.596
# ℹ 1,493 more rowsComparaison des objectifs de gestion
- Le rendement économique maximal (maximum economic yield, MEY) réconcilie économie et écologique, tel que:
- Le profit est maximal
- La population d’équilibre est supérieure à celle du MSY
- L’effort de pêche est moindre, la taille de la flotte optimale est plus petite
a. La tragédie des communs, Hardin, 1968
- Garett Hardin (1915-2023) était un biologiste, professeur à l’Université de Californie à Santa Barbara
- En 1968, il rédige un article d’opinion dans Science, “The tragedy of the Commons”
- Dans cet article, il pose la question de la croissance de la population dans un monde fini, qui n’admettrait pas de “solution technique” i.e. venant strictement des sciences naturelles
- La tragédie, dans ce texte et suivant la définition de Whitehead, c’est non pas la tristesse, mais l’inéluctabilité du processus
- Il raconte l’histoire d’un pré, dont les utilisateurs sont nombreux : l’avantage à court terme de chacun est de l’utiliser avant son voisin, menant à sa disparition, alors qu’il est dans l’intérêt de chacun au long terme de le conserver
c. Absence d’appropriabilité et rente différentielle
On pose le débat en de nouveaux termes :
- Revenus moyens (par unité d’effort): \[RT = pY(E)/E = pq\left(1 - \frac{q}{r}E \right)K\]
- Revenu marginal (par unité d’effort supplémentaire) : \[Rm = \frac{\partial pY(E)}{E} = pq\left(1 - 2E\frac{q}{r} \right)K\]
- Coût moyen et marginal (par unité d’effort): \[CM = Cm = c\]
Deux zones géographiques
- Gérées à l’optimum, on a les niveaux d’effort A et B
- C’est ce qui compte pour un décideur public qui maximise le surplus
- Mais pour un pêcheur?
- Ce qui compte c’est le revenu moyen par unité d’effort, là où le profit est le plus large
- Où un pêcheur qui entre décide-t-il d’aller?
- Un nouveau pêcheur préfère aller dans la zone où le profit est élevé
- Tant qu’à faire, les autres dans la zone moins profitable aussi
- Jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de gains à bouger:
- La profitabilité à la marge de la zone 1 et 2 sont égales
- C’est à dire un entrant marginal gagnerait la même chose entre 1 et 2
- Ce phénomène se répète pour toutes les zones de pêches qui sont plus productives que le coût d’exploitation, la zone d’exploitation marginale
- Ces zones sont intra marginales : elles sont avant la zone marginale en termes de productivité
- Le profit possible à réaliser est large dans ces zones, mais il est réduit par la possibilité de bouger entre les zones de pêche facilement, ou d’avoir un nouvel entrant dans la zone.
d. L’équilibre de libre accès
D. Vers une approche écosystémique de la gestion des ressources halieutiques
1. Les limites de l’approche basée sur une seule espèce
3. Captures dans des pêcheries multispécifiques (sans interactions trophiques)
Modèle à deux espèces adapté de Tromeur et Doyen, 2018
4. Capture dans des pêcheries multispécifiques avec interdépendance trophique
- Dans une pêcherie avec des proies et des prédateurs, le MSY pour les deux ne peut être atteint
- On peut identifier une frontière de production entre les deux
- On peut redéfinir des points de référence en fonction de la place dans le réseau trophique
5. Inclure des valeurs différentes
Aires marines protégées et résilience économique
Halpern et al, 2016
7. Bilan sur l’EBFM
B. Land sharing v. land sparing
Le cas du sparing
Le cas du sharing
