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Le méthane dans les stratégies d’atténuation : un enjeu majeur. Quelles équivalences entre CO2 et méthane ?

Publié le 20 juin 2024

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Décryptage - N°48

Le pouvoir de réchauffement global (PRG) permet de calculer un équivalent-CO2 à tous les gaz à effet de serre et est utilisé dans tous les accords internationaux. Toutefois il ne prend pas en compte les différents cycles de vie entre les gaz dans l’atmosphère. Le méthane, puissant gaz à effet de serre, a par exemple une durée de vie plus courte que le CO2. D’autres métriques, proposées pour mieux tenir compte de cette caractéristique, font l’objet de débats. Ce décryptage fait le point sur cette question, afin de mesurer au mieux la contribution du méthane (et des différents GES) au réchauffement climatique. 
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Ce décryptage a pour objectif d’approfondir la question de l’instrument de mesure des effets du méthane sur le climat, et constitue un signal d’alerte sur ce sujet.
Face à des résultats insuffisants en matière de politique écologique, il peut être tentant de vouloir modifier l’indicateur de référence et ainsi de « casser le thermomètre ». C’est ce qui est en train de se passer en matière de pesticides à la suite des manifestations du monde agricole.
Cette même tentation pourrait exister également pour le méthane, qui donne lieu lui aussi à des tentatives de remise en cause. Pour pouvoir comparer et additionner les émissions des différents gaz à effet de serre (GES), la communauté internationale s’appuie sur un paramètre qui ramène tous les gaz à un « équivalent-CO2 ». Mais des voix s’élèvent pour proposer d’autres « métriques » qui, selon elles, autoriseraient à alléger l’effort de réduction des émissions pour atteindre la « neutralité » climatique. Le présent décryptage démontre que, malgré certaines utilisations possibles, celles-ci ne peuvent pas jouer le même rôle dans les inventaires, décisions et programmes d’action.
Ce texte s’inscrit dans toute une série de travaux de La Fabrique Ecologique autour du méthane :
– un premier décryptage rédigé par Benjamin Dessus et Bernard Laponche[1], plaidant pour une politique beaucoup plus active de diminution des émissions de ce gaz ;
– un deuxième rédigé par Christian Couturier et François Demarcq[2] soulignant l’importance majeure de la réduction des émissions de méthane, renforcée par la durée de vie limitée de ce gaz dans l’atmosphère terrestre, et appelant à une action rapide et ordonnée dans notre pays dont les émissions « territoriales » proviennent essentiellement de l’élevage des ruminants ;
– et enfin une note sur « Les prairies et l’élevage des ruminants au cœur de la transition agricole et alimentaire » (octobre 2022) examinant notamment les enjeux liés au climat, à la biodiversité et à la santé publique pour proposer une vision et des propositions pour l’avenir de l’élevage des ruminants dans notre pays.
Le lecteur pourra aussi se reporter à tous ces travaux.

Introduction

On ne peut pas additionner des choux et des carottes, avons-nous appris à l’école élémentaire. De même, on ne peut pas additionner les tonnes de CO2 et les tonnes de méthane, les deux principaux gaz à effet de serre rejetés par l’activité humaine. Si on veut mesurer leurs contributions respectives au réchauffement global, on doit les convertir dans une unité commune.
La méthode standard, adoptée par la convention cadre de 1992 sur le climat[3], consiste à utiliser le « pouvoir de réchauffement global » sur 100 ans (PRG100) calculé et publié dans les rapports du GIEC. Comme toute convention comptable, cette méthode simplifie une réalité bien plus complexe.
A la suite de l’adoption de l’Accord de Paris, la COP de Katowice a précisé en 2018 que cette métrique standard doit être utilisée pour confectionner les inventaires d’émission de gaz à effet de serre (GES) permettant d’établir et de rendre compte des objectifs d’atténuation de chaque pays. Elle ajoute qu’il est possible, le cas échéant, de compléter ces informations à l’aide d’autres métriques issues des travaux du GIEC[4].
Au-delà de la confection des inventaires, la métrique du PRG est utilisée de multiples façons dans l’action climatique. Elle est à la base des calculs d’empreintes carbone mesurant l’impact climatique des différents biens et services. Elle permet également de mettre au point des instruments tarifaires pour donner une valeur économique aux externalités climatiques du méthane.
Dans ce contexte, certains acteurs se sont exprimés en faveur d’utilisation de métriques alternatives pour mieux tenir compte des spécificités du méthane dans sa contribution au réchauffement du climat. Sur la période récente, une proposition a particulièrement retenu l’attention, en particulier pour le secteur de l’élevage des ruminants[5] et [6] : celle d’appliquer le PRG du méthane, non plus au montant absolu de ses émissions, mais à leur variation en utilisant un indicateur dénommé PRG*.
Cette note examine les principales méthodes mentionnées dans les travaux du GIEC pour calculer les équivalences climatiques du méthane et du CO2. Elle passe ensuite en revue leurs implications pour la conduite des politiques climatiques. Elle préconise enfin de maintenir la métrique actuelle tout en l’améliorant à mesure des progrès des connaissances scientifiques.

I - Les données du problème : le méthane réchauffe plus fort mais moins longtemps

Quand ils sont dans l’atmosphère, CO2 et méthane rejetés par l’homme piègent l’un et l’autre les rayons infrarouges réfléchis à la surface de la terre. L’accroissement de leur stock exerce un « forçage radiatif positif » (piégeage des rayons infrarouges) à l’origine du réchauffement planétaire. Pour stabiliser ce réchauffement, il faut stabiliser ce stock, autrement dit, viser la « neutralité ».
Pour comparer les contributions respectives au réchauffement planétaire des rejets atmosphériques du CO2 et du méthane, il faut donc rattacher le flux annuel de leurs émissions à l’évolution de leur stock dans l’atmosphère. C’est là que les choses se compliquent.
Le CO2 appartient à la catégorie des gaz à longue durée de séjour dans l’atmosphère. La quantité émise qui n’a pas été absorbée par les « puits de carbone » que sont l’océan et la végétation s’y accumule pour des durées se comptant en siècles, voire millénaires. Les modèles climatiques qui prennent en compte le cycle du carbone permettent d’établir le lien entre le cumul des rejets de CO2 et la variation de son stock dans l’atmosphère ainsi qu’au forçage radiatif induit. On peut alors définir un « Pouvoir de Réchauffement Global » (PRG) d’une unité de CO2 émise sur un horizon donné (par exemple : 20 ans, 100 ans, 500 ans). Ce PRG va servir d’étalon pour les autres gaz à effet de serre.  
Une fois dans l’atmosphère, une molécule de méthane exerce une intensité radiative nettement plus forte que celle du CO2. Dans l’atmosphère, le méthane est transformé en CO2 par des processus chimiques. Au bout de 12 ans, il ne subsiste que 37 % de la quantité initiale émise et cette décroissance se poursuit dans les décennies suivantes. Le temps de résidence du méthane dans l’atmosphère est donc bien inférieur à celui du CO2. Lors du processus de transformation, d’autres composés sont formés, notamment de l’ozone lui-même à effet de serre, ou détruits. La dégradation chimique du méthane dans l’atmosphère produit d’autres gaz à effet de serre (CO2 et ozone) qui prolongent son forçage radiatif.
De ces caractéristiques générales, on doit retenir un point important. La réduction des émissions de méthane apporte des bénéfices climatiques très élevés à court terme. Ceux des réductions d’émission de CO2 sont plus longs à apparaître, mais plus décisifs pour stabiliser le réchauffement à long terme. On pressent intuitivement que le poids du méthane relativement au CO2 va varier suivant l’échéance temporelle considérée. Mais de combien ?

II - La métrique du PRG et ses utilisations en matière d’action climatique

Dès son premier rapport d’évaluation[7] (1990), le GIEC a introduit une métrique permettant d’agréger les différents gaz à effet de serre sur la base de leurs PRG respectifs, toujours ramenés à celui du CO2 considéré comme l’unité de référence. Les tonnes physiques de gaz sont alors converties en « tonnes équivalent CO2 » notées CO2eq. Ces CO2eq permettent d’agréger les différents gaz à effet de serre, en particulier le CO2 et le méthane. Concernant ce dernier gaz, deux points importants sont à mentionner :
– sans surprise, le PRG du méthane est très sensible à l’horizon temporel retenu. Dans le 6ème rapport d’évaluation du GIEC, le PRG du méthane d’origine fossile est estimé à 82,5 sur 20 ans, 29,8 à 100 ans et 10 à 500 ans (voir annexe 1). Le PRG du méthane biogénique est légèrement inférieur car le CO2 issu de sa transformation chimique dans l’atmosphère s’inscrit dans le cycle court du carbone ;
– depuis le premier rapport d’évaluation du GIEC, le PRG du méthane a été significativement réévalué. Cette réévaluation traduit les progrès de la connaissance scientifique qui appréhende mieux les effets indirects du méthane dans l’atmosphère.
Dans la pratique, le PRG100 est devenu l’étalon à la base de la métrique permettant de comptabiliser les gaz à effet de serre. Les inventaires nationaux que les pays doivent remettre aux Nations Unies dans le cadre de la convention cadre sur le climat de 1992 sont ainsi calculés en utilisant le PRG100. Les décisions de la COP24 sur la mise en œuvre de l’Accord de Paris le rappellent explicitement (texte reproduit dans l’Annexe 2). Ainsi, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) française utilise cette métrique pour établir les trajectoires conduisant à la neutralité en 2050, comme l’ensemble des pays européens qui sont alignés sur cet objectif.
Du coup, le PRG100 est utilisé dans bien des domaines de l’action climatique. Les outils de tarification utilisent le PRG100 quand il s’agit de valoriser la réduction d’une émission de méthane sur un marché de compensation ou de taxer le dommage climatique provoqué par son rejet dans l’atmosphère. Enfin, le PRG100 est utilisé dans les analyses de cycle de vie et les calculs d’empreinte carbone.

III - Les méthodes alternatives de conversion du méthane en équivalent-CO2

Comme toute représentation comptable, le PRG100 repose sur des conventions qui fournissent une image simplifiée de la réalité. D’autres conventions peuvent être retenues. On pourrait par exemple comptabiliser les émissions de GES sur la base des PRG à 20 ans, ce qui multiplierait par trois le poids du méthane.
D’autres métriques ont été proposées. Dans un article de 2005, Shine et ses co-auteurs ont introduit une méthode dite du « global temperature-change potential » (GTP), basée sur la hausse de température induite par l’émission d’une unité de GES pour un horizon donné[8]. Le GTP donne un poids plus faible au méthane que la méthode du PRG, à durée de séjour équivalente dans l’atmosphère. Les coefficients de conversion obtenus à partir de cette méthode sont tenus à jour dans chaque rapport d’évaluation du GIEC.
Des économistes ont également proposé de convertir les différents GES en une unité commune sur la base de l’estimation des dommages futurs provoqués par leurs émissions[9] et [10]. Stimulante au plan intellectuel, cette voie est cependant semée d’embuches dans sa mise en œuvre pratique.
Un autre débat a été ouvert ces dernières années, portant sur le domaine d’application du PRG100. Dans le cas du méthane, comme des autres GES à courte durée de séjour dans l’atmosphère, la méthode standard comporte un biais car elle ne tient qu’imparfaitement compte de l’élimination progressive des émissions de méthane dans l’atmosphère.

IV - Du PRG au PRG*

Pour définir des trajectoires de réduction d’émission et leur bénéfice sur les températures, une façon de concilier la prise en compte de la forte intensité radiative du méthane et sa courte durée de séjour dans l’atmosphère consiste à appliquer le PRG100 non plus aux émissions, mais à leurs variations (que l’on multiplie par l’horizon temporel choisi, ici 100 ans). On parle alors de PRG*.
Cette méthode a été proposée en 2016 par Allen et ses co-auteurs[11]. Elle a fait l’objet d’une discussion dans le rapport spécial du GIEC sur un réchauffement de 1,5°C publié en 2019[12]. Les auteurs y présentent des simulations utilisant le PRG* (GWP* en anglais) à la place des métriques conventionnelles GWP100 ou GTP100 où on atteint la neutralité (« net zero emissions »)[13] avec plusieurs décennies d’avance dans les scénarios fortement réducteurs d’émissions (figure 1). Dans ces scénarios, la réduction des émissions de méthane permet en quelques décennies de faire baisser sa teneur atmosphérique du fait de sa courte durée de séjour dans l’atmosphère. Il en résulte un effet de refroidissement mis en évidence par le PRG* qui capture la sensibilité de la température à toute variation du rythme d’évolution des émissions.
Tel qu’il a été introduit en 2016, le PRG* comporte cependant une limite importante : il ne prend pas en considération les impacts indirects des émissions de méthane qui perdurent au-delà de son séjour dans l’atmosphère.
Pour corriger cette lacune, une nouvelle version du PRG*, que nous noterons PRG*p, a été proposée en 2019 par Cain et ses co-auteurs[14]. Le PRG*p est la moyenne pondérée de deux termes. Le premier, comptant pour 75%, est le PRG* qui mesure l’impact de la variation des émissions de méthane sur le réchauffement. Le second, comptant pour 25%, n’est autre que le PRG standard qui intègre les effets indirects qui continueront à s’exercer au-delà de la durée de séjour du méthane dans l’atmosphère. L’indicateur PRG*p reflète donc mieux la complexité des interactions entre flux annuel d’émission de méthane et évolution du stock de GES présent dans l’atmosphère. Il semble donc bien adapté pour transcrire des engagements globaux d’atténuation en effets sur la température tel que le ferait un modèle physique tenant compte de la chimie du méthane et du cycle du carbone.
Figure 1 : Trajectoires mondiales de neutralité suivant 3 métriques
Source : IPCC, Global Warming of 1,5°C, Special Report, 2019, P68.
 
Avant d’étudier les implications de l’utilisation possible des indicateurs PRG* et PRG*p à la place ou en complément du PRG standard, examinons plus en détail comment ces trois indicateurs reflèteraient les trajectoires d’émissions de méthane dans un cas théorique.

V - Une simulation numérique

Commençons par une représentation très schématique sur 10 ans. Les émissions de méthane augmentent d’une unité par an pendant cinq ans puis décroissent de la même quantité à partir de la 6ème année pour s’annuler en fin de période (figure 2).
 
Figure 2 : PRG et PRG* en schéma

Source : auteurs
 
Avec le PRG, les émissions de méthane converties en équivalent CO2 suivent celles des émissions physiques, leur cumul sur la période égalant la quantité de méthane rejetée multipliée par le coefficient de conversion du PRG. Avec le PRG*, les émissions de méthane en équivalent CO2 se fixent à un niveau bien plus élevé tant que les émissions s’accroissent. La sixième année, la baisse des émissions se traduit en émissions négatives d’équivalents CO2. Chaque année de baisse des émissions efface la trace climatique d’une année de hausse si bien que le cumul sur la période est égal à zéro.
Dans la réalité, les émissions de méthane peuvent changer de rythme, à la hausse comme à la baisse. C’est ce que simule la figure 3, sur une période de cent ans, avec des hypothèses détaillées à l’annexe 3.
En utilisant l’indicateur standard du PRG sur 100 ans, les émissions de méthane exprimées en équivalent CO2 épousent la forme d’une courbe en cloche. Chaque point de la courbe est obtenu à partir des émissions, multipliées par le PRG sur 100 ans. Les émissions en CO2eq atteignent leur maximum au milieu du siècle pour rejoindre la droite des abscisses en fin de période. En utilisant un PRG à vingt ans, on obtient une courbe avec des pentes ascendantes et descendantes plus abruptes et un sommet trois fois supérieur (le PRG sur 20 ans est trois fois supérieur au PRG standard).
Avec le PRG*, les émissions de méthane évoluent suivant des marches d’escalier. Chaque changement de rythme des émissions provoque en-effet un saut, à la hausse ou à la baisse, des émissions exprimées en équivalent CO2. Leur progression est bien plus rapide qu’avec la mesure standard durant les premières décennies. L’effet des émissions s’annule au-milieu du siècle avec la stabilisation des rejets de méthane. Elles sont ensuite comptées comme des émissions négatives de CO2, leur cumul sur les 100 ans étant égal à zéro.
En utilisant le PRG*p pour convertir les rejets de méthane en CO2eq, on retrouve une courbe en marches d’escalier, mais avec des dénivelés amortis et une légère inclinaison des paliers. Les émissions en équivalent CO2 ne sont plus nulles lorsque les rejets physiques de méthane se stabilisent ; elles atteignent le quart de celles calculées de façon standard (comme leur cumul sur les 100 années), ce qui traduit les effets de réchauffement du méthane au-delà de sa durée moyenne de 12 ans dans l’atmosphère.
 
Figure 3 : Quatre modes d’utilisation du PRG

Source : simulation des auteurs (avec les PRG calculés dans le 5ème rapport d’évaluation du GIEC)
 

VI - Retour au réel : le PRG* indicateur frappé d’amnésie

Si on recalculait les émissions historiques de méthane en utilisant le PRG*, la première observation serait la grande instabilité des chroniques obtenues. L’indicateur PRG* est en effet un indicateur « sans mémoire » : son niveau l’année t dépend uniquement de l’écart entre t et t-1. Il est totalement indépendant du montant total des émissions qui reflète l’historique. Cette grande variabilité n’est que partiellement gommée par l’introduction du PRG*p  que l’on peut qualifier d’indicateur à mémoire courte.
Du fait de son caractère amnésique, l’utilisation du PRG* modifierait la vision des contributions respectives des différents émetteurs au réchauffement global. Avec le PRG*100, la hiérarchie des différents émetteurs ne se superposerait plus avec leurs poids dans les émissions. Sur la période 1990-2020, certains pays auraient des émissions négatives de méthane exprimé en CO2eq. Ce sont les pays d’industrialisation ancienne qui ont rejeté beaucoup de méthane dans le passé et partent d’un niveau d’émissions élevé. D’autres, comme la Chine ou le Brésil, verraient leurs émissions de méthane en équivalent-CO2 croître plus rapidement qu’avec l’indicateur standard. La hiérarchie des grands émetteurs serait modifiée.

Source des données : base de données EDGAR (voir annexe 3), calculs auteurs pour le PRG*
 
Les émissions de méthane ont reculé en France entre 1990 et 2021 (à un rythme un peu plus lent que le CO2). Un fois converties en équivalents CO2 avec le PRG*100 (avec ou sans pondération), cela donnerait des émissions négatives d’équivalents CO2 sur les trente dernières années. Ce changement de métrique aurait également une incidence sur le calcul de l’objectif de « neutralité » visé par la SNBC en 2050.

VII - Du bon usage du concept de « neutralité »

Depuis l’Accord climatique de Paris, la majorité des pays visent un objectif dit de « neutralité » défini comme l’égalisation entre les émissions brutes résiduelles de GES et l’absorption du CO2 par les puits de carbone à leur échelle géographique. Le calcul de cette neutralité multi-gaz s’effectue en utilisant les équivalences du PRG standard à 100 ans.
 
Figure 4 : la cible de neutralité suivant 3 métriques

Source des données : CITEPA, inventaire national
 
La France s’est alignée sur l’objectif européen de neutralité en 2050. Le graphique 3 indique comment on peut atteindre l’objectif avec la métrique standard en combinant trois hypothèses : une baisse de 3 % par an des émissions de méthane entre 2022 et 2050, de 6% de celles de l’ensemble des autres GES (CO2 inclus) et une capacité d’absorption des puits de carbone de 80 Mt de CO2 en 2050 (hypothèse retenue par la SNBC2[15] adoptée en avril 2020).
Comme dans le cas des émissions mondiales analysé par le GIEC dans le rapport spécial sur le 1,5°C, si l’on changeait la métrique utilisée, on modifierait les trajectoires conduisant à la neutralité.
En utilisant un PRG à 20 ans du méthane et en conservant les valeurs standards pour les autres GES, la neutralité ne serait plus atteinte en 2050, mais seulement après 2060, du fait de la très forte réévaluation du poids du méthane exprimé en CO2eq.
Si on utilisait le PRG*P à 100 ans, la neutralité serait atteinte dès 2031, à hypothèses inchangées sur les émissions de GES. La diminution des rejets de méthane serait en effet comptabilisée comme émission négative de CO2, ce qui abaisserait le montant estimé des émissions totales de GES et accélèrerait leur réduction. Après 2031, le pays passerait en régime d’émission négative. Dans le cas d’un PRG* non pondéré, l’impact serait encore plus violent. La neutralité serait atteinte dès 2023.
La question du choix de l’indicateur d’équivalence climatique à retenir pour le méthane est tout sauf anodine en ce qui concerne les objectifs climatiques. Elle ne peut se trancher à l’échelle d’un pays. La neutralité climat, telle que définie à l’article 4 de l’Accord de Paris (« un équilibre entre les émissions anthropiques par les sources et les absorptions anthropiques par les puits de gaz à effet de serre »[16]) n’a de sens qu’à l’échelle globale.
 
Le 6ème rapport du GIEC analyse en détail les conditions à réunir pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. Pour stabiliser la température en dessous de 2°C, les trajectoires requises pour le CO2 doivent passer le pic d’émission durant la décennie 2020, puis viser la neutralité carbone[17] au plus tard dans la décennie 2070. Simultanément, les émissions globales de méthane doivent reculer de moitié d’ici 2050 : -46% pour la cible de 2°C et -56% pour 1,5°C. Le rythme de baisse peut s’atténuer après 2050[18], les scénarios visant les cibles de 1,5 ou 2 °C n’exigeant pas que les émissions brutes de méthane tombent à zéro.
En utilisant le PRG1OO, ces cibles de températures peuvent être traduites en trajectoires d’émission multi-gaz. Selon le 6ème rapport de synthèse du GIEC, il faudra réduire de 43 % les émissions de l’ensemble des GES d’ici 2030 et de 84 % d’ici 2050 pour avoir une chance sur deux de stabiliser la température moyenne à 1,5°C d’ici la fin du siècle[19]. Ces trajectoires de référence sont celles utilisées dans les COP pour appliquer l’Accord de Paris. Elles ont servi de base à l’établissement du premier bilan global de mise en œuvre de cet accord, lors de la COP28 à Dubaï.
A partir de ces trajectoires multi-gaz, la négociation climatique a pour objet d’aligner les stratégies d’atténuation des différents pays pour atteindre les cibles de l’Accord de Paris. La « neutralité » – avec une définition fondée ici sur l’utilisation du PRG100 – constitue un outil commun efficace pour exprimer les stratégies à suivre. Suivant les compromis trouvés, certains pays viseront des trajectoires permettant d’atteindre le « net-zéro » avant la neutralité climat globale. D’autres y parviendront plus tard.
Dans les deux cas, l’utilisation du terme de « neutralité » à l’échelle d’un pays, a fortiori à l’échelle d’un secteur, d’une organisation ou… d’un voyage en avion, est une facilité de langage. Les objectifs nationaux ou sectoriels visant le « net-zéro » ne sont que des contributions, dont l’agrégation devrait permettre d’atteindre la neutralité globale, synonyme de stabilisation des stocks atmosphériques de GES et donc de la température globale. Y a-t-il, à cette échelle globale, de bons arguments pour changer de métrique ?

VIII - Ne pas changer de thermomètre

Comme toute norme comptable, la métrique des inventaires doit s’imposer à tous et ne pas subir de modifications incessantes. Elle doit cependant intégrer les progrès des connaissances scientifiques. Tanaka et ses co-auteurs le rappellent dans un article récent[20] : jusqu’à présent, ces progrès ont conduit à améliorer le réglage du thermomètre en actualisant les coefficients du PRG100. Changer l’horizon temporel du PRG100 ou basculer vers un PRG* reviendrait à changer de thermomètre. Un tel changement ne devrait être envisagé que s’il y a des raisons avérées de le faire.
La plupart des ONG environnementales se réfèrent au PRG du méthane sur 20 ans qui est trois fois supérieur à celui du PRG100, afin de pousser à la réduction des émissions. Cependant, pour guider les stratégies visant à endiguer le réchauffement global, il est pertinent de retenir l’horizon de cent ans. Les familles de scénarios analysés à chaque rapport d’évaluation du GIEC s’inscrivent dans cette temporalité. Ils servent de balises à l’établissement d’objectifs intermédiaires et nourrissent le chapitre du rapport du GIEC consacré aux stratégies à court et moyen terme[21]. L’horizon de 100 ans semble par ailleurs le mieux adapté à la recherche des trajectoires réduisant au moindre coût les émissions. Il ne serait pertinent, ni de raccourcir cet horizon de 100 ans, ni de l’allonger, même s’il est utile de comprendre les limites de ce choix.
Doit-on dès lors maintenir l’horizon de 100 ans et basculer au PRG* pour le méthane ? L’idée est que l’indicateur PRG* traduirait plus finement les effets des modifications de trajectoire du méthane. C’est pourquoi il existe un véritable débat au sein de la communauté scientifique sur cette question dont les rapports récents du GIEC se font l’écho tout en conservant la métrique traditionnelle pour établir les trajectoires multi-gaz limitant le réchauffement en dessous de 2°C.
En dehors des difficultés pratiques, en particulier l’illisibilité à court terme des données d’inventaires, converties en équivalent CO2 avec le PRG*, nous voyons quatre raisons de fond pour conserver le PRG100 :
– En utilisant le PRG*, le rejet d’une unité physique de méthane serait comptabilisé de façon différente suivant l’historique d’émission du secteur ou du périmètre géographique de l’inventaire considéré. Une tonne de méthane en plus ou en moins dans l’atmosphère engendre pourtant le même dommage ou le même bénéfice pour le climat quelle qu’en soit l’origine. Elle doit être comptabilisée de la même façon, indépendamment de l’historique de son lieu ou de son secteur d’émission. Le PRG respecte cette règle de base. Pas le PRG* qui est plus un outil de modélisation que de comptabilisation[22].
– Le PRG* étant un indicateur sans mémoire, ou avec une mémoire très courte quand il est pondéré, son introduction dans la métrique des inventaires remettrait immédiatement au premier plan le débat sur la responsabilité des émetteurs « historiques » constitués des pays développés. Son introduction dédouanerait ces émetteurs d’une partie de leur responsabilité. Du point de vue des pays du Sud global, elle réduirait de façon artificielle la dette climatique des pays riches[23] ;
– Le PRG* ne pourrait guère être utilisé pour la tarification des émissions de méthane. Il pourrait servir à calculer des crédits de compensation, la composante la plus discutée de cette tarification, mais pas à mettre en place les instruments renchérissant le coût des émissions (taxes ou systèmes de quotas). De même, l’utilisation du PRG* pour les analyses du cycle de vie et le calcul des empreintes carbone serait problématique sitôt que le PRG* devient négatif. Faudrait-il consommer plus de produits ayant rejeté du méthane dans l’atmosphère sitôt que ses rejets sont en diminution ? 
– Enfin, l’introduction du PRG* risquerait d’envoyer des incitations très contreproductives aux émetteurs, à cause de l’ambiguïté de la notion de neutralité à l’échelle microéconomique. Avec cette métrique, ceux-ci pourraient afficher la « neutralité » sitôt qu’ils stabiliseraient le volume de leurs émissions et prétendre qu’ils n’ont plus d’effort d’atténuation à consentir au-delà.  
Les risques d’incitations contreproductives sont d’autant plus dommageables que, sans une action d’ampleur sur les émissions de méthane, l’atteinte des objectifs de neutralité définis dans l’Accord de Paris relève de la mission impossible. Le poids des émissions de méthane dans le réchauffement observé ne doit pas être sous-estimé : 0,5°C depuis l’ère préindustrielle contre 0,8°C pour celles du CO2 d’après le 6ème rapport d’évaluation du GIEC. Sur la période récente, les émissions mondiales de méthane n’ont donné aucun signe de ralentissement et l’accroissement de sa concentration dans l’atmosphère s’est accéléré (annexe 4).

Conclusion : améliorer la métrique actuelle pour accélérer l’action

Du fait de la courte durée de séjour du méthane dans l’atmosphère et de son intensité radiative élevée, il n’est pas possible d’avoir une équivalence climatique totale entre méthane et CO2. Comme le soulignent les travaux de recherche s’étant penchés sur la question, il n’y a pas de solution idéale pour opérer cette conversion des deux gaz en unité commune.
Une voie pour faire face à cette difficulté serait d’utiliser plusieurs métriques, par exemple suivant les horizons temporels visés ou l’historique des émissions passées. Si la pluralité des indicateurs est nécessaire pour la compréhension des mécanismes physiques, elle ne répond pas aux besoins de l’action climatique qui exige d’aligner les engagements des Etats et les comportements des acteurs grâce à une métrique unique. Comme dans l’économie des flux monétaires, la coexistence de deux métriques ou de deux monnaies serait très contreproductive.
Le meilleur des compromis possibles nous semble de conserver la métrique traditionnelle du PRG100 permettant d’aligner les stratégies d’atténuation des acteurs, tout en l’améliorant au gré des progrès de la connaissance scientifique. Sous cet angle, un apport utile sera d’intégrer les apports du 6ème rapport d’évaluation du GIEC qui distingue le PRG du méthane d’origine biogénique de celui rejeté par l’industrie des énergies fossiles.
Cette distinction permet de mieux positionner le secteur agricole, premier émetteur de méthane, dans les stratégies d’atténuation[24]. De par son caractère biogénique, les émissions de ce secteur devraient être comptabilisées avec un PRG100 légèrement plus faible que celui utilisé pour l’industrie des fossiles. Par ailleurs, les scénarios de stabilisation de la température à terme sont compatibles avec le maintien d’émissions résiduelles d’origine agricole à un niveau nettement plus bas que celles de la période récente. En revanche, l’utilisation du PRG* pour suggérer l’existence d’une neutralité atteinte sitôt que les rejets de méthane se stabilisent n’a pas de justification sérieuse au plan scientifique.
Pour renforcer l’action d’atténuation, il conviendrait également d’améliorer la qualité et la fiabilité des inventaires nationaux de GES qui constituent l’infrastructure sur laquelle repose l’établissement et le suivi des politiques d’atténuation. Pour les rejets de méthane d’origine fossile, les progrès de l’imagerie satellitaire suggèrent que les inventaires nationaux sont fortement sous-estimés[25] et [26]. Les émissions de méthane provenant de l’agriculture et de la gestion des déchets sont dans de nombreux pays calculés à partir de coefficients forfaitaires (méthodologie dite « Tier 1 ») qui simplifient la réalité. Pour mieux guider les actions de réduction, il conviendrait d’encourager la mise en œuvre de méthodes plus fines de calcul, documentées dans les guides méthodologiques du GIEC, mais encore trop rarement utilisées car demandant plus de moyens.
Autre voie prometteuse : la confection de budgets méthane associés aux budgets carbone calculés par le GIEC qui sont devenus des outils largement utilisés pour orienter l’action climatique. Le calcul des budgets méthane pose cependant de grandes difficultés méthodologiques du fait de la difficulté à caractériser les flux d’émission naturels et anthropiques[27]. Ainsi, sur la période récente, l’augmentation rapide du stock atmosphérique de méthane ne s’explique pas par les émissions anthropiques calculées dans les inventaires (annexe 4).
La comptabilisation du méthane repose sur le calcul de ses émissions et la métrique utilisée pour le convertir en équivalents CO2. Pour l’améliorer, l’urgent n’est pas de changer le thermomètre existant, mais de continuer à le perfectionner en fonction de l’évolution des connaissances.

Notes de bas de page

[1] « Climat : omerta sur le méthane », janvier 2017
[2] « L’urgence de réduire les émissions de méthane – Focus sur l’élevage », novembre 2022
[3] https://unfccc.int/sites/default/files/resource/docs/french/cop1/g9561656.pdf?download
[4] FCCC/PA/CMA/2018/3/Add.2,, Decision 18/CMA.1, P.25 : https://unfccc.int/resource/tet/0/00mpg.pdf
[5] Caspar L Donnison and Donal Murphy-Bokern 2024, Are climate neutrality claims in the livestock sector too good to be true? Environ. Res. Lett. 19 011001DOI 10.1088/1748-9326/ad0f75.
[6] GWP* More Useful in Measuring Warming Cause by Livestock Methane Emissions, CLEAR center, UC-Davis, January 2023.
[7] https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/ipcc_90_92_assessments_far_full_report_fr.pdf, P.78.
[8] Shine, K.P., Fuglestvedt, J.S., Hailemariam, K. et al. Alternatives to the Global Warming Potential for Comparing Climate Impacts of Emissions of Greenhouse Gases. Climatic Change 68, 281–302 (2005). https://doi.org/10.1007/s10584-005-1146-9
[9] Boucher, O.: Comparison of physically- and economically-based CO2-equivalences for methane, Earth Syst. Dynam., 3, 49–61, https://doi.org/10.5194/esd-3-49-2012, 2012
[10] R. S. J. Tol, T. K. Berntsen, B. C. O’Neill, J. S. Fuglestvedt, K. P. Shine, A unifying framework for metrics for aggregating the climate effect of different emissions. Environ. Res. Lett. 7, 044006 (2012)
[11] La « neutralité » est ici considérée comme un équilibre entre les émissions de tous les gaz à effet de serre (et non du seul CO2) et le retrait atmosphérique (de CO2) par les puits de carbone ; elle repose donc sur une métrique qui permet d’agréger les émissions des différents gaz en équivalent CO2. Ceci implique que cette neutralité « tous gaz » ne correspond pas à la même réalité physique selon la métrique choisie et donc que sa contribution à l’atteinte des objectifs définis par l’accord de Paris ne serait pas de même efficacité selon le choix réalisé (voir infra : Du bon usage du concept de « neutralité »).
[12] Allen, M., Fuglestvedt, J., Shine, K. et al. New use of global warming potentials to compare cumulative and short-lived climate pollutants. Nature Clim Change 6, 773–776 (2016). https://doi.org/10.1038/nclimate2998
[13] IPCC, Global Warming of 1,5°C, Special Report, PP.66-68.
[14] Cain, M., Lynch, J., Allen, M.R. et al. Improved calculation of warming-equivalent emissions for short-lived climate pollutants. npj Clim Atmos Sci 2, 29 (2019). https://doi.org/10.1038/s41612-019-0086-4
[15] Entendue ici comme un équilibre entre les seules sources de CO2 (excluant donc les autres GES) et les puits.
[16] https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/2020-03-25_MTES_SNBC2.pdf
[17] https://unfccc.int/sites/default/files/french_paris_agreement.pdf
[18] IPCC AR6-WG1, figure SPM.4, P.13
[19] AR6-SYNT, Table 3.1,P.84.
[20] Katsumasa Tanaka & ali. Cost-effective implementation of the Paris Agreement using flexible greenhouse gas metrics, SCIENCE ADVANCES, 28 May 2021, Vol 7, Issue 22, DOI: 10.1126/sciadv.abf902
[21] https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/downloads/report/IPCC_AR6_WGIII_FullReport.pdf, P.409 et suivantes.
[22] Malte Meinshausen and Zebedee Nicholls 2022, Environmental Research LettersVolume 17Number 4.
[23] Joeri Rogelj and Carl-Friedrich Schleussner. Unintentional unfairness when applying new greenhouse gas emissions metrics at country level 2019 Environ. Res. Lett. 14 114039 DOI 10.1088/1748-9326/ab4928
[24] FAO. 2023. Methane emissions in livestock and rice systems – Sources, quantification, mitigation and metrics. Rome. 
https://doi.org/10.4060/cc7607en
[25] T. Lauvaux et ali. Global assessment of oil and gas methane ultra-emitters, SCIENCE, 3 Feb 2022,Vol 375, Issue 6580 ,pp. 557-561
DOI: 10.1126/science.abj4351
[26] https://www.cnrs.fr/fr/presse/des-emissions-massives-de-methane-par-lindustrie-petroliere-et-gaziere-detectees-depuis
[27] Saunois, M. & ali., The Global Methane Budget 2000–2017, Earth Syst. Sci. Data, 12, 1561–1623, https://doi.org/10.5194/essd-12-1561-2020, 2020.

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