Les modèles traditionnels d'économie du climat recommandent de saisir d'abord les opportunités les moins chères de réduire les émissions et de conserver les options les plus difficiles pour plus tard. Cette colonne fait valoir que lorsque le fait que la réduction des émissions prend du temps et nécessite des investissements dans des biens et des actifs à longue durée de vie est pris en compte, la stratégie la plus rentable dans l'ensemble est d'agir immédiatement dans les secteurs les plus chers et les plus difficiles à décarboniser, même si cela signifie investir dans des options qui ont un coût plus élevé actuellement que les alternatives disponibles. Les actions sur l'urbanisme et les systèmes de transports urbains sont particulièrement urgentes.
Imaginez que vous vouliez réduire les émissions de gaz à effet de serre pour stabiliser le changement climatique. En examinant vos options, vous constatez que les opportunités d'efficacité dans le secteur du bâtiment peuvent réduire les émissions de 12 $ par tonne de carbone évitée. D'autres options, telles que la transformation des transports avec des véhicules électriques ou le transport en commun, réduiraient les émissions pour près du double du prix - disons 21 $ par tonne de carbone évité. Quelle option choisir?
La question peut sembler idiote et la réponse évidente. Les modèles traditionnels d'économie du climat recommandent de saisir les opportunités les moins chères pour réduire les émissions en premier - les «fruits bas» - et de conserver les options les plus difficiles pour plus tard. Cette approche semble être du bon sens, et elle est à la base de l'approche des «courbes de réduction des coûts marginaux» (MACC) (McKinsey and Company 2009).
Mais le bon sens se trompe parfois. Comme on le sait, investir tôt dans des options de réduction des émissions relativement coûteuses peut se justifier sur la base d'une logique technologique. Plus précisément, grâce à l'apprentissage, investir dans des technologies coûteuses réduirait leur coût à long terme (Wigley et al.1996, Goulder et Mathai 2000, Bramoullé et Olson 2005, Kverndokk et Rosendahl 2007, del Rio Gonzalez 2008, Acemoglu et al.2012, 2012, Creti et al.2017). En effet, il peut être judicieux d'investir dans des éoliennes offshore même si elles sont plus chères que des éoliennes terrestres ou des panneaux solaires, dans l'espoir que ces investissements réduiront le coût de l'éolien offshore, ce qui en fera une option d'énergie renouvelable compétitive à l'avenir.
Notre récent article (Vogt-Schilb et al.2018) fournit une autre justification - indépendante - pour investir tôt dans des options de réduction des émissions relativement coûteuses. Notre étude représente les réductions d'émissions de manière plus réaliste que dans les travaux précédents, en modélisant le fait que la réduction des émissions prend du temps et nécessite des investissements dans des biens et des actifs à longue durée de vie. Il conclut que, même si aucun changement technique n'est prévu, il est logique de commencer à réduire les émissions dans les secteurs où cela est le plus cher et le plus difficile, laissant les choses plus faciles pour plus tard.
Pourquoi un tel résultat contre-intuitif? C'est en fait simple. Dans la plupart des secteurs, une transformation abrupte coûterait plus cher qu'une transition en douceur vers zéro émission nette. Dans les secteurs particulièrement coûteux et difficiles à décarboniser, comme le transport, il est donc préférable de commencer tôt pour rendre la transformation aussi progressive et fluide que possible, en minimisant les coûts à long terme. Même si l'on ne s'attend pas à ce que les technologies utilisées dans le transport urbain s'améliorent au fil du temps, les décideurs politiques voudront peut-être commencer tôt, étant donné que la transformation progressive des systèmes de transport est moins chère que de le faire rapidement plus tard.
Les recommandations du modèle traditionnel ne sont pas réalistes
Le modèle canonique d'économie du climat dans le milieu universitaire provient de Nordhaus (1991) et a été utilisé pendant près de trois décennies pour fournir des informations sur des politiques efficaces de réduction des émissions (Dietz et Stern 2014). Il s'appuie sur les MACC, qui fournissent des informations sur le potentiel de réduction et les coûts d'un ensemble de mesures techniques d'atténuation pour une date donnée (McKinsey and Company 2009). Il suppose que les agents peuvent décider de combien de réduire les émissions, indépendamment, chaque jour. Et plus les agents veulent réduire les émissions, plus il devient coûteux de réduire les émissions d'une tonne de plus - en termes économiques, le coût marginal de la réduction des émissions augmente.
À titre d'illustration, la figure 1 montre le calendrier et le coût optimaux des réductions d'émissions selon ce modèle classique, en supposant que l'objectif est de maintenir les émissions sur la période 2007-2030 à un niveau compatible avec l'objectif de 2 degrés centigrades de l'Accord de Paris. Les courbes des coûts marginaux de réduction sont calibrées avec les données du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Ces chiffres sont strictement illustratifs, car cette simulation se termine en 2030, tandis qu'une stratégie optimale devrait envisager une échelle de temps plus longue, et parce que les coûts de réduction ont beaucoup diminué depuis la collecte de ces données. Même ainsi, ils sont suffisants pour plaider notre cause.
Dans le panneau A, nous voyons que ce modèle recommande de réduire immédiatement les émissions dans le secteur le moins cher (ici, une réduction de près de 5 milliards de tonnes de CO2 la première année dans le bâtiment), et de démarrer plus lentement dans les secteurs les plus chers (comme le transport et industries). Une fois que toutes les options de réduction des émissions ont été utilisées dans un secteur donné (par exemple, une fois que tous les bâtiments sont rénovés), les efforts dans ce secteur se stabilisent et augmentent dans d'autres secteurs plus chers. À chaque instant, les réductions d'émissions sont plus importantes dans les secteurs où elle est la moins chère, reflétant le fait que tous les secteurs réduisent les émissions au même coût marginal, comme le montre le panneau B.
Mais nous soutenons que les recommandations du modèle traditionnel sont irréalistes. Il recommande une réduction drastique des émissions dans le secteur du bâtiment, en rénovant comme par magie 80% des bâtiments du jour au lendemain. Cela se produit parce que les MACC ne transmettent pas d'informations sur la dimension temporelle - c'est-à-dire le temps qu'il faut pour mettre en œuvre une mesure et comment le coût dépend du temps qu'il faut pour mettre en œuvre une mesure. Une autre bizarrerie est que dans le modèle traditionnel, si nous devions cesser de payer pour les réductions d'émissions après quelques décennies, les émissions reviendraient immédiatement à leur niveau de référence. Par exemple, si les politiques sur le changement climatique étaient abrogées dans 20 ans, les émissions reviendraient instantanément au niveau qu'elles auraient été en 2038 en l'absence de ces politiques. Ce résultat absurde est le résultat d'une absence de la dimension temporelle («inertie») dans le modèle du système - les réductions d'émissions sont déterminées chaque année indépendamment.
Notre modèle représente les décisions de réduction des émissions comme des investissements ayant des conséquences à long terme
Étant donné les lacunes du modèle traditionnel, notre modèle introduit un ajustement très simple pour le rendre plus réaliste, en représentant les réductions d'émissions comme des investissements. Désormais, les agents ne peuvent pas décider directement chaque année combien réduire les émissions. Mais ils peuvent décider chaque année de la quantité d'équipements de réduction des émissions à construire - par exemple, des éléments tels que des voitures électriques, l'isolation des bâtiments, des éoliennes ou des lignes de métro, qui resteront en place pendant des décennies ou des siècles une fois construits.
Nous introduisons également des coûts d'investissement non linéaires, souvent appelés «coûts d'ajustement» par les économistes (Lucas 1967). Les investissements bas carbone sont plus chers s'ils sont précipités que s'ils sont lissés dans le temps. Imaginez que vous souhaitiez rénover tous les bâtiments d'un pays avec une excellente isolation thermique et des appareils efficaces. Il serait moins coûteux de le faire sur une vingtaine d'années, en utilisant l'industrie existante et les travailleurs qualifiés, plutôt que de se précipiter sur une seule année, ce qui pourrait nécessiter de détourner une part substantielle de la main-d'œuvre et du capital d'autres utilisations productives dans l'économie.
Nous constatons également que le coût de la réduction des émissions est différent d'un secteur à l'autre et suit une courbe en cloche au lieu d'augmenter régulièrement au fil du temps. Cette stratégie optimale, utilisant le même étalonnage IPCC que précédemment, semble plus réaliste, avec des stratégies de décarbonisation progressives plus fluides. Aujourd'hui, des années de politiques climatiques ont également un impact à long terme. Par exemple, si nous arrêtions d'investir dans la réduction des émissions après 20 ans, les émissions resteraient pendant des années à un niveau inférieur à ce qu'elles auraient été si aucune politique n'avait été mise en œuvre en premier lieu - grâce à tous les équipements à faible émission de carbone qui serait présent après 20 ans de politiques climatiques.
Plus important encore, la stratégie optimale de réduction des émissions est maintenant complètement différente. Premièrement, la stratégie ressemble beaucoup plus à une transition, avec des investissements importants au début pour transformer le système économique et des efforts plus modestes à long terme.
Deuxièmement, la stratégie prévoit une répartition très différente des efforts entre les secteurs, avec des investissements immédiats et importants dans des secteurs à potentiel à long terme (comme le transport ou l'industrie). En particulier, la solution optimale consiste à investir dans des options à coût plus élevé, dans les secteurs où la réduction des investissements est plus coûteuse. Par exemple, un investissement qui coûte 21 $ la tonne dans le secteur des transports a du sens, même s'il existe des options alternatives à 12 $ dans le secteur du bâtiment. La raison en est que, comme le secteur des transports est difficile et coûteux à décarboniser, les décideurs devraient répartir l'effort dans le temps, quitte à accepter à court terme des coûts plus élevés par tonne de réduction des émissions.
Il n'est pas logique de comparer les options pour réduire les émissions uniquement sur leur coût
Bien que nos résultats numériques ne soient qu'illustratifs, ils ont d'importantes implications politiques et opérationnelles. Ils montrent qu'il n'est pas logique de comparer les options de réduction des émissions uniquement sur les coûts marginaux de réduction. Une politique qui réduit les émissions à un coût de 100 $ par tonne évitée peut être souhaitable - même s'il existe d'autres options pour réduire les émissions à 20 $ par tonne - si investir maintenant à 100 $ par tonne évite d'avoir à réduire les émissions plus tard à la hâte coût plus élevé. Comme déjà indiqué, investir tôt dans des options de réduction des émissions relativement coûteuses peut également être justifié par les avantages du changement technique induit. Dans le monde réel, les deux arguments s'additionnent - les investissements précoces ont du sens dans des secteurs qui sont longs et coûteux à décarboniser, et dans des secteurs où nous nous attendons à de nombreux progrès technologiques à mesure que les pays investissent.
En somme, nos recommandations sont différentes de celles qui découlent du modèle traditionnel de courbe des coûts de réduction. Nous soutenons qu'au lieu de sélectionner les options les moins chères chaque jour, il est nécessaire de revenir en arrière à partir de l'objectif à long terme d'atteindre zéro émission nette, et de penser aujourd'hui aux voies de décarbonisation à court terme qui peuvent mettre l'économie sur la bonne voie pour atteindre cet objectif au coût le plus bas possible, comme suit (Clarke et al. 2014, Fay et al. 2015, Bataille et al. 2016).
Premièrement, les décideurs doivent envisager un objectif à long terme compatible avec l'Accord de Paris, comme une réduction des émissions de 50% d'ici 2050.
Ensuite, ils peuvent identifier ce qui doit se produire pour atteindre ces objectifs dans chaque secteur et en déduire des objectifs sectoriels. Par exemple, la réduction des émissions de 50% peut nécessiter la rénovation de tous les bâtiments et la transformation des systèmes de transport.
Ensuite, ils devraient analyser quels objectifs réalisables à court terme mettraient leur pays sur la bonne voie pour atteindre ces objectifs sectoriels au coût le plus bas possible. Par exemple, la rénovation de tous les bâtiments d'ici 2050 peut être réalisée au moindre coût s'ils commencent à investir une quantité importante de ressources d'ici 2020.
La dernière étape consisterait à concevoir la combinaison de politiques et de mesures - des normes de performance aux subventions à l'innovation et aux investissements dans les infrastructures - qui sont capables d'atteindre efficacement ces objectifs (Altenburg et al.2017).
En règle générale, cette approche se traduira par une recommandation de ne pas retarder l'action dans les secteurs les plus chers et les plus difficiles à décarboniser, en particulier en ce qui concerne les systèmes d'infrastructure à longue durée de vie. Par exemple, il ne sera pas possible de transformer les villes en seulement quelques décennies - pas à un coût acceptable. Ainsi, les actions sur l'urbanisme et les systèmes de transports urbains sont particulièrement urgentes.