Découplage absolu : le niveau de perturbation environnementale baisse dans l’absolu
UE : Baisse des émissions de 9% malgré la croissance de 0.7% en 2022 (IAE)
Vogel and Hickel (2023) : 11 des 36 pays à haut revenu évalués ont réussi un découplage absolu des émissions de CO2 liées à la consommation par rapport au PIB entre 2013 et 2019
Découplage relatif : le niveau de perturbation environnementale augmente moins vite que la croissance
Plutôt le cas pour de nombreuses métriques
Quelques analyses de la courbe de Kuznets environnementale pour le C02 (Stern, 2017)
Mais plutôt le rôle de l’offshoring des émissions et du changement structurel (Wood et al, 2019)
La surface totale (terrestre et maritime) qu’il faut à un groupe d’individus
Pour atteindre un niveau de consommation
Sans dégrader son environnement
Biocapacité :
Evalue le volume de production de matière organique
Capable de satisfaire les besoins des sociétés humaines
Dans les différents espaces utiles
Exprimée en hectares globaux
La différence entre les deux, c’est le dépassement écologique
HANPP
Human Appropriation of Net Primary Product
Produit primaire net :
Quantité d’énergie
Qui reste après avoir retranché la respiration des producteurs primaires (plantes)
de la quantité totale d’énergie (solaire) fixée biologiquement
Mesurée en carbone, énergie ou masse sèche
Appropriation : prise en compte de la modification de l’usage des terres par rapport à un scénario de référence et de l’activité d’extraction
HANPP élevée dans les économies dépendantes de la biomasse et stabilisation avec industrialisation
2. Métabolisme social : mesures et concepts au fondement de la macroéconomie écologique
Présentation
Un courant d’analyse de long terme
qui mêle les approches énergéticienne et matérielle
par une approche systémique et interdisciplinaire
rejettant le dualisme nature/société, intégrant les économies dans les écosystèmes
Qui analyse les flux de matière et d’énergie :
Quantitatif : par le développement d’une méthode comptable précise et large
Qualitatif : en utilisant l’économie, l’histoire, la science politique, et l’analyse institutionnelle
Pour comprendre :
La manière dont les modes d’organisation sociale et politique influencent les flux de matière et d’énergie
Le rôle des relations de pouvoir dans l’accès et la distribution des ressources
La transformation des métabolismes par les transitions socio-écologiques
Les limites des systèmes socioéconomiques
A. Retour sur l’histoire et la définition du métabolisme
Métabolisme : définitions
En biologie :
Processus chimique de transformation de la nourriture en briques énergétiques
Par lequel les tissus et cellules sont créés
Et l’ensemble des mécanismes qui régulent ces systèmes
Transformation énergétique endosomatique
Social :
Manière avec laquelle les sociétés humaines organisent leurs échanges croissants de matière et d’énergie avec l’environnement
Comptabilité et caractérisation des throughputs qui transitent entre composants du système :
Stocks et flux biophysiques
Processus de recyclages
Production de déchets
Emissions de polluants
Transformation énergétique exosomatique
Le niveau de production dépend des quantités de matériaux et d’énergie consommée, selon des modalités différentes
Importance de la modélisation
Tradition de long terme : des physiocrates à Podolinsky, puis les théoriciens de l’énergie comme les frères Odum, Ayres et Kneese ou encore Nicolas Georgescu Roegen
La rupture métabolique : l’approche issue de Marx
Liebig, La chimie agricole, 1840:
«Loi de reconstitution» : les produits de la terre doivent y retourner pour maintenir la fertilité des sols (idée de cycle des nutriments)
Rupture métabolique avec les égouts (rupture du cycle : les nutriments vont dans l’eau)
Marx : le concept de rupture métabolique
Idée que le travail, qui transforme la matière, est un rapport social fondé sur la nature, qui est au coeur de la logique d’accumulation capitaliste
Il reprend les analyses de Liebig : l’appauvrissement des sols n’aura pas de solution chimique
Le capitalisme a créé une rupture : qui repose sur la concentration de la classe ouvrière dans les grandes villes et la nécessité émergente de transporter constamment sa nourriture depuis la campagne.
Rupture entre ville et campagne
Au sein des pays :
Une division sociale du travail
Entre pays : “échange écologiquement inégal”
Quelles que soient les techniques de production, il y a une dépendance à la nature via un régime métabolique historiquement déterminé
Le socialisme doit pousser à la gestion rationelle du métabolisme
Selon Martinez Allier, Podolinsky :
est à la source d’une lecture thermodynamique, comme fondateur de l’économie écologique, pour une économie physique
eut un rendez vous manqué avec Marx, qui le repoussa, fermant la porte à une écologisation de la pensée marxiste
La théorie de Podolinsky ne pouvait pas être si simplement liée à la théorie de la valeur travail chez Marx:
Le travail humain crée la valeur des choses: il transforme la matière, et les valeurs n’existent que par les humains
Il est ainsi au coeur du rapport social et de l’histoire (formes d’extraction de la valeur et régimes d’accumulation)
Réductionnisme énergétique : seule l’énergie compte, pas les rapports sociaux de production, le travail n’est que transformateur, et l’on peut fonder toute la valeur dans la physique
Pas de limites entropiques à la création de valeur:
contrairement à l’idée marxiste d’intégration dans la biosphère
Podolinsky cherche à maximiser les stocks et flux d’une machine thermodynamique humaine plus ou moins séparée de ses impacts sur la nature
Incompatible avec la détermination des valeurs dans des rapports sociaux
Et donc une prise en compte des modes d’accumulation et d’aliénation, au coeur d’une analyse économique écologique
Les frères Odum et l’energetics
Howard T. Odum (1924-2002) et Eugene Odum, 1913-2002
Eugene Odum est un des pères de l’écologie moderne avec Fundamentals of Ecology, 1953:
L’écologie comme une science des écosystèmes plutôt qu’une collection de faits sur les organismes : la totalité est plus grande que la somme des parties
Howard développe le concept de “émergie” (Ecological and General Systems: An Introduction to Systems Ecology, 1994) :
La quantité d’énergie qui a mené à un élément, pas simplement le flux qu’il reçoit
Développe un langage formel de dynamique des systèmes pour l’énergie
Les sociétés deviennent plus complexes à mesure qu’elles capturent plus d’énergie, mais cette complexité est coûteuse
Les sociétés modernes industrielles semblent plus efficaces
Mais requièrent souvent plus d’énergie totale par unité de production
Différence entre les importations et les exportations en termes physiques.
Positive lorsque les importations dépassent les exportations.
La comptabilité mondiale et européenne
Premières tentatives dans les années 1990 :
Japon
Autriche
Allemagne
Puis Eurostat
L’Union Européenne :
1992 : Le Système Statistique Européen commense ses travaux sur L’Intégration des Systèmes d’Information Economiques et Environnementaux (1994)
Les flux matériaux sont au coeur du travail
A l’époque, peu d’instituts statistiques les collectent
Et ils sont faiblement comparables du fait de différences méthodologiques
2000 : un référentiel méthodologique est développé pour mesurer ces flux à l’échelle des pays
2002 : premières études pour l’UE 15, avec des données produites par des agences internationales (FAO, IEA, Eurostat, USGS)
2007 : Première campagne de collecte des données sur la base du volontariat
2011 : Regulation (EU) No. 691/2011 créant une obligation légale de reporting de ces données à Eurostat pour chaque état membre
Elle mesure :
in thousand tonnes per year, material flows into and out of an economy. They cover solid, gaseous, and liquid materials, except for bulk flows of water and air
Elles sont accessibles sur Eurostat, sous le nom env_ac_mfa
Tendances européennes
Workshop
On va passer au projet intro_mfa
Tendances mondiales
Transitions socio-métaboliques
Krausmann & Fischer Kowalski (2013) reprennent les analyses de Seferle et identifient trois phases métaboliques à l’échelle globale:
Le métabolisme des sociétés de chasseurs cueilleurs
Le métabolisme des sociétés agraires
Le métabolisme des sociétés industrielles
Métabolisme des sociétés de chasseurs cueilleurs
Extraction de ressources pour leur fonctionnement sur un principe de survie - un individu ne survit que s’il apporte plus d’énergie pour une activité donnéeque nécessaire pour sa mise en oeuvre
Vivent des produits de la photosythèse récente
Colonisation des écosystèmes : de façon spatiale
Changement écosystémiques liés à l’homme : extinction des grands mamifères
Enjeu de durabilité : extinction des proies
Métabolisme des sociétés agraires (Néolithique)
Extraction de ressources :
Transformation d’énergie solaire en énergie d’origine biologique : déforestation etc pour maximiser la photosynthèse
Permettant de nourrir hommes et animaux
Les capacités d’utilisation des énergies (faibles) rendent le système excédentaire
Le contrôle des ressources est clé et mène à des conflits
Colonisation des écosystèmes :
Déforestation
Domestication animale et végétale
Enjeux de durabilité : équilibre entre population et efficacité de l’usage des sols (Malthus etc)
Sources énergétiques
Estimation de production d’énergie au Moyen-Âge
1-2% de l’énergie produite par les moulins
25% fourrage
50% bois de chauffe
25% alimentation
Moulins créés à l’Antiquité puis diffusé en milieu rural à partir du 9ème siècle
Permettent de libérer entre ¼ et 1/3 des la force de travail
L’équipement des rivières est achevé vers 1250
400 ans de tâtonnements et d’apprentissage pour en arriver là (fin en 1250) avec des évolutions techniques et institutionnelles
Système, une fois stabilisé, très résilient: le nombre et le positionnement de moulins sur certaines zones d’Ile de France n’a pas bougé entre 900 et 1800.
Métabolisme des sociétés industrielles (XVIe siècle)
Ressources extraites:
Utilisation conséquente dessources d’énergie fossiles, stockés sur terre de façon concentrée
Innovations technologiques permettant l’utilisation des énergies nouvelles et ouvrant des possibilités d’usage (transport lointain, massif; grands travaux)
Créent l’illusion que le développement social s’émancipe des contraintes naturelles
Colonisation des écosystèmes intense à plusieurs niveaux d’organisation, allant du gène au climat
Changements écosystémiques globaux des cycles biogéochimiques et climatiques, erosion des sols et déclin de la biodiversités
Risques: raréfaction des ressources et impacts des changements écosystémiques globaux
Analyse de long terme du sociométabolisme français
Croissances massives de l’extraction domestique et de la consommation matérielle domestique (comme dans le reste des pays industrialisés): passage d’une économie organique à minérale
1830-1860 : une industrialisation lente dans une économie mondialisée, basée sur une empreinte matière extérieure
La France demeure une économie biotique, basée sur un métabolisme agraire
L’extraction domestique croît lentement
Le charbon remplace le bois comme source majeure d’énergie en 1860, qu’elle importe en masse (PTB) (40% de sa consommation, à 60% depuis la Belgique)
Plutôt orientée vers la ruralité, avec le “putting out système”, et une croissance de la population
Les fibres textiles étaient aussi largement importées (50% en 1860) : il aurait fallu jusqu’à 30% de la surface utile du pays
1860-1930 : Charbon, empire et métabolisme industriel
Extraction domestique s’accroît, notamment de charbon - 9Mt en 1860 à 55Mt en 1930
Représente 70% de la consommation énergétique en 1930
La globalisation est lente ente 1870 et 1900, du fait des politiques protectionnistes à l’issue de la crise entre 1873 et 1897
La balance physique se stabilise
La balance physique s’accroit avec:
L’import de textiles redevient dynamique après la première guerre
Les échanges avec l’Empire (principalement l’Algéire) en minerais et bétail
1945-1973 : La Grande Accélération : pétrole, décolonisation, Pax Americana et la construction européenne
Croissance rapide de la DMC : 7.8t/tête en 1948 à 17.3t/tête en 1973
Conduit par une croissance rapide des fossiles, au profit du pétrole, surtout post 1960
Raisons :
Subventions au pétrole du Plan Marshall
Politique d’exploitation des ressources nationales pour réduire le déficit : le bassin pétrolier parisien produit 1/2 million de tonnes en 1959 (peu ds l’ensemble)
Stratégie gaulliste pour l’expansion industrielle et agricole bon marché dans le cadre européen
Déport des sources d’approvisionnement américaines vers l’Algérie jusque 1971
Le pétrole bon marché permet des gains de productivité, une croissance économique dans le cadre de la relation de salaire fordiste
La France devient un exportateur net de biomasse grace au pétrole dans les années 1960 : 2nd exportateur après les US en 1974
Bétonisation de la France :
Extraction de minerais non métaliques passe de 1.2t/tête en 1948 à 8t/tête en 1973
Grands projets, expansion urbaine (villes nouvelles), mitage
Croissance importante de la voiture individuelle
1980 - 2015 : la consolidation post industrielle après les chocs pétroliers (financiarisation et mode de vie néo impérial)
Frein à l’augmentation de l’import de produits énergétiques, qui demeurent larges (171 Mt 1973 - 176Mt 2010) et le plus gros poste d’importations
Remplacement par le nucléaire, extrait d’Afrique
Stabilisation puis léger déclin du DCE : 17.5t/tête en 1980 à 15.5t/tête en 2000 et 12.5t/tête en 2014
Meilleure efficience peut être mais aussi :
Saturation de la demande matérielle
Intégration dans une chaîne écologique qui renvoie les activités polluantes et intensives en Asie : échange écologique inégal avec le Sud Global (Muradian et al. 2012)
Régime d’accumulation financier
Nouveau mode de vie “impérialiste” (Brand and Wissen, 2012):
Régime d’accumulation fordiste
Ancré dans l’appropriation ilimité de ressources, espace et temps d’autres territoires
C. Les limites métaboliques à la croissance
Les leçons de l’analyse métabolique
Améliorer l’efficience des ressources :
Meilleur usage primaire
Meilleur recyclage dans le cadre de l’économie circulaire
Mais il reste le problème de l’entropie
Ainsi que le déclin tendanciel du EROI
Et l’effet rebond
Des réductions métaboliques ne sont pas tant à chercher du coté de la technologie dans les sociétés industrielles “matures” (Fischer Kowalski & Haberl, 2015):
Partie démographique : une population moins fertile et agée requiert de plus faibles flux matériaux
Moins de nourriture carnée peut être un changement systémique important (1/3 des ressources potentiellement)
Pas besoin de construire plus
Moins de combustibles fossiles
Notion de point de retournement critique
Entropie et recyclage
Le recyclage permet de lutter contre l’entropie :
Recycle 1 tonne de PET :
0,61 tonnes de pétrole brut, 0,2 tonnes de gaz naturel, 10,96MWh d’énergie
soit 2,9 tonnes d’équivalent CO2 évitée
Le recyclage des matériaux complets serait possible si la quantité d’énergie était infinie
Au delà des difficultés de l’opérationalité du recyclage :
Chapelle Darblay en France :
Capacité de tris de papiers de 24 millions d’habitants (428 000 tonnes)
Faillite en 2020, reprise en 2024 mais pas encore finalisé car manque de soutiens financiers
Taux de recyclage(Citeo, 2022): f
Papier : 63%
Emballages ménagers : 67%
Plastiques : 27%
Déclin tendanciel du EROI
Définitions et enjeux
Energy Return On Investment (EROI ou TRE en français)
TRE = énergie produite / énergie dépensée pour la produire
Il faut que le ratio soit supérieur à 1 pour participer à l’accumulation du capital
Généralement, une société privilégiera les sources d’énergie bénéficiant du plus fort TREpossible car cela signifie qu’elles fournissent un maximum d’énergie pour un minimum d’efforts
Problème: jusqu’où faut-il prendre en compte la chaîne d’opérations intervenant dans l’exploitation d’une source d’énergie (même problème pour les analyses de cycle de vie)
Permet d’évaluer l’efficacité du régime économique et sa durabilité
Le TRE permettrait ainsi d’expliquer en partie l’expansion et le déclin des civilisations (Homer-Dixon, 2007)
Exemple : l’Empire Romain
L’extension maximale de l’Empire Romain à lieu autour de l’an 100:
88 millions d’habitants dont 1,5 à Rome
TRE autour de 12/1 par ha. pour le blé et de 27/1 pour la luzerne
Consommation alimentaire autour de 2500 calories/jour/hab.
Au début du premier millénaire, l’ensemble de la surface agricole disponible au sein de l’Empire romain est consacrée à l’alimentation des citoyens
Un changement climatique et la déforestation conduisent à la baisse de la fertilité des sols
en particulier dans le Sud de l’Espagne, le Sud de l’Italie et l’Afrique du Nord, et les crues du Nil
à partir du IIe siècle
Début de l’effondrement de l’empire, qui voit un déclin de population large
Aujourd’hui
Pose toujours des problèmes de définition des limites du systèmes mais aux USA :
Pétrole importé aux US : De 100:1 (in 1930) to 12:1 (in 2007)
Charbon : de 80:1 (in 1930) à 30:1 (in 1970);
Pétroles bitumineux : 5:1
L’effet rebond
Définitions
Voir The Rebound Effect and Energy Efficiency Policy, Gillingham et al., 2014
Différence entre la réduction escomptée et réalisée de consommation d’énergie suite à un changement :
Un climatiseur qui sauve 10kWh/an technologiquement
Si la réduction d’usage n’est que de 9 kWh, alors 1 kWh aura été dédié à plus de consommation
L’effet rebond est \(\frac{\text{Technique - Usage réel}}{\text{Technique}}=10%\)
Echelle microéconomique : changement de l’efficacité énergétique sans coût :
Effet de substitution
Vers des produits plus efficaces
Depuis des biens plus chers
Effet de revenu :
Pouvoir d’achat accru : accroissement de la consommation du produit efficace
Pouvoir d’achat accru : accroissement de la consommation de tous les autres biens
Effet de rebond direct : souvent défini comme
Le changement issu des effets de substitution et de revenu
Sur la demande du produit considéré
Oubliant tous les autres effets
Echelle macroéconomique :
Accroissement dans l’usage énergétique après un changement dans l’efficacité énergiétique
Une fois pris en compte les ajustements de marché
et l’innovation
Exemples :
Effet prix: meilleure extraction aux US baisse les prix dans le monde, dépend des élasticités
Effet croissance: ressemble à celui de Jevons, un accroissement de l’efficacité énergétique peut déclencher de la croissance par une réallocation des inputs ou un accroissement du TFP
Synthèse (un peu datée) des estimations de l’effet rebond direct
Sorell et al, 2009, Energy Policy
Un exemple : effet rebond et alimentation
Rebound effects could offset more than half of avoided food loss and waste, Hegwood et al, 2023, Nature Food
La réduction des pertes implique:
une augmentation de l’offre
Une réduction de la demande
Si on réduit la perte de \(\Delta L\) et les déchets réduisent de \(\Delta W\), on évite : \(\Delta L + \Delta W\)
Sans rebond : on perd \(\Delta T = -\Delta W\), car la demande est plus basse, mais la baisse des prix n’implique pas plus de consommation -Avec un rebond, on a \(\Delta T \neq - \Delta W\)
La mesure du rebond dépendra des élasticités
En tout, le rebond pourrait réduire de 51-73% la réduction des pertes alimentaires
Annexes
Taux de croissance moyens pour l’analyse de la France
Main causal relationships between heterogeneous household groups, industries, resources and assets in our model. Solid (dashed) arrows represent monetary (non-monetary) flows. Household consumption includes electricity and other energy products. The rest of the world (RoW) is included because the aggregate flows from (to) it are included as imports (exports), although the foreign sector is not defined in the model. HH, households; TPES, total primary energy supply.
I. Indicateurs de soutenabilité A. Limites planétaires B. Découplage et croissance verte Courbe de Kuznets Découplages : absolu et relatifs C. L’empreinte écologique D. L’HANPP
Métabolisme social : mesures et concepts aux fondements de la macroéconomie écologique A. Retour sur l’histoire du métabolisme Définitions Tradition énergétique Les frères Odum Ayres, Kneese et l’écologie industrielle B. Métabolisme social contemporain MFA Compitabilités et tendances Explications métaboliques das le temps long Transitions métaboliques en France C. Les limites métaboliques à la croissance Entropie et reyclage Déclin tendanciel du EROI Définition, Empire Romain, aujourd’hui L’effet rebond Définitions, synthèse, et exemple récent Nature Food :::
Vers une macroéconomie écologique A. Le travail du Club de Rome et le rapport Meadows Le Club de Rome World3 et Limits to Growth B. La controverse néoclassique Vers le développement soutenable C. Exercice de modélisation Ingrédients, principes, blocs et simulation D. Courants modernes Analyse régulationiste: les travaux de L. Cahen Fourot Analyse post-keynésienne Conclusion
Par delà la croissance: technocritique, décroissance et coévolution A. L’analyse de la décroissance: de l’écologie politique et la bioéconomie à la postgrowth
Aux racines de la décroissance Ellul, Gorz, Illitch, Georgescu Roegen, Naess
La déconnexion entre bonheur et croissance
Le mouvement post-growth: pluralismes et perspectives B. Le codéveloppement: évolution des systèmes et relations homme nature
Le développement trahi
Le développement coévolutif
Comme cadre d’analyse des rapports société nature C. L’approche par les besoins fondamentaux D. L’environnementalisme des pauvres de J. Martinez Allier