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Innovation et changement climatique : l'apport de l'évaluation scientifique et technologique

9 novembre 2015 : Innovation et changement climatique : l'apport de l'évaluation scientifique et technologique ( rapport de l'opecst )

QUEL APPORT DES DONNÉES SPATIALES ET DE LA MODÉLISATION DANS LA GESTION DU CHANGEMENT CLIMATIQUE ?

M. Pascal Lecomte, chef du Bureau Climat de l'ESA. La capacité de notre société à s'adapter au changement climatique dépend largement de notre faculté à surveiller, comprendre et prédire l'impact des sociétés humaines sur l'évolution de notre environnement.

Alors que les impacts sur le climat, l'eau, l'alimentation et les ressources en énergie ont souvent été étudiés séparément en termes de gestion de risque, ils représentent en fait des facettes diverses mais inextricablement liées du risque induit pour notre société.

Il s'agit donc de développer un nouveau type de pensée, intégrant ces risques multiples et interdépendants, dans un système unifié de gestion des risques.

Les données d'observation de la Terre sont essentielles au développement d'un tel système. Les satellites d'observation jouent en particulier un rôle clé car ils permettent d'obtenir une vision générale du système climatique, aussi bien à l'échelle locale que globale. Ces jeux de données globaux, uniformes - c'est-à-dire acquis par des instruments comparables entre eux - et répétitifs - avec une fréquence d'acquisition relativement élevée - permettent de dériver les variables climatiques essentielles, nécessaires pour mieux cerner ces risques.

Ces variables, telles que les niveaux d'ozone, de CO2 ou d'autres gaz à effet de serre, mais aussi le niveau de la mer ou la température des océans, ont été proposées par le GCOS (Global Climate Observing System), organisme commandité par les Nations-Unies pour fournir une vision du système climatique global à partir d'une approche multidisciplinaire des propriétés physiques, chimiques et biologiques des processus atmosphériques, océaniques, hydrologiques, terrestres et de la cryosphère.

Cet apport unique des satellites à l'observation de la Terre va croître de manière significative avec la nouvelle génération de missions satellitaires opérationnelles, au premier rang desquelles la série des Sentinels du programme de la Commission européenne Copernicus.

Grâce aux progrès rapides dans les technologies d'observation, mais aussi dans les modèles climatiques couplés (océan, atmosphère et terrestre), dans les techniques d'assimilation et les systèmes informatiques, les climatologistes sont capables de prévoir les variations du climat, aussi bien à l'échelle des saisons que sur des dizaines d'années, avec une précision qui s'améliore de jour en jour.

Ils utilisent également des simulations pour développer des projections sur le plus long terme. Dans ce contexte, les observations satellitaires deviennent indispensables pour initialiser, valider et contraindre ces simulations de plus en plus complexes, car intégrant de multiples processus géophysiques et opérant à des résolutions de plus en plus élevées.

Un aspect essentiel de la gestion des risques est enfin la conversion de ces variables climatiques essentielles en un ensemble d'informations exploitables par les utilisateurs en charge des décisions. Cette conversion de la donnée vers l'information nécessite l'intégration de ces données satellitaires avec d'autres types de données, venant en particulier des modèles mais aussi des capteurs in-situ, des indicateurs socio-économiques et des connaissances locales.

Les données spatiales et la modélisation des processus climatiques forment donc la base d'un système unifié de la gestion des risques dus aux changements climatiques et sont indispensables à l'étude de toute action d'adaptation et d'atténuation de ces changements.

DÉBAT AVEC LES PARTICIPANTS

M. Jean-François Minster, directeur scientifique de Total. Je souhaiterais rebondir sur le passage de l'introduction concernant les ressources de la biomasse, en relation avec les enjeux de l'énergie.

Selon les publications, on trouve un facteur 100 d'écart en matière de disponibilité de la biomasse pour l'énergie. Nous ne pouvons continuer à nous projeter avec des estimations aussi incertaines. En réalité, selon les estimations, les gens travaillent sur les « ressources potentielles », c'est-à-dire ce que les surfaces disponibles permettent potentiellement de produire, avec des hypothèses de rendement généralement optimistes, sans forcément bien cadrer ce qu'il convient de préserver pour l'alimentation et la protection de la biodiversité.

Derrière cela, se trouve la réalité de terrain, que nous qualifions de « ressource techniquement accessible », variable en fonction des pratiques agricoles, de la propriété du terrain, des besoins d'alimentation des populations locales et d'autres dimensions encore, qui font que, en réalité, selon les pays, cette ressource est généralement deux à dix fois plus faible que la ressource potentiellement accessible.

Il faut, enfin, travailler sur la perspective d'utilisation pour l'énergie. Selon les pays, le besoin peut être en chaleur, en électricité ou en biocarburant. Cela suppose d'agir avec des acteurs de terrain, et pas seulement au moyen d'actions décidées depuis « en haut », à partir de données satellites. Nous envoyons ainsi régulièrement des équipes sur le terrain, pays par pays, en nous appuyant sur des équipes académiques. Nous avons ainsi amassé des informations que nous publions et mettons à la disposition de tous. Nous pensons, en effet, qu'il est important d'obtenir des estimations partagées et respectueuses des besoins des populations afin de pouvoir tous ensemble nous projeter dans cette utilisation.

Pr. Lord Julian Hunt of Chesterton, membre de la Chambre des Lords du Royaume-Uni. J'ai trouvé les deux dernières présentations sur le rôle des satellites très importantes. Je dirigeais auparavant le Bureau du Climat au Royaume-Uni et ai eu connaissance de travaux sur des réseaux autour de l'Équateur, dans une zone qui possède certaines caractéristiques très spécifiques, en termes notamment d'ensoleillement et de précipitations. Une participation accrue des acteurs scientifiques dans les pays bordant l'Équateur est donc nécessaire.

Mme Matilda Ernkrans, présidente de la Commission de l'environnement et de l'agriculture du Parlement suédois. Mon pays, la Suède, participe activement à la production de biocarburant à partir de fumier, ce qui constitue une solution très intéressante, permettant de réduire l'utilisation des carburants fossiles et d'utiliser moins d'engrais chimiques.

Même si les progrès en matière d'agriculture sont prometteurs, je pense que nous avons besoin d'une meilleure évaluation technologique de l'agriculture durable, prenant en compte la durabilité sociale, économique et environnementale. Nous ne pourrons alimenter toutes les populations de la planète, dans un contexte de changement climatique, sans tenir compte d'une répartition équitable.

Or cette perspective relative à l'évaluation technologique de la distribution équitable des ressources n'a pas été évoquée dans les présentations qui viennent de nous être proposées. Cela constitue pourtant, selon moi, un aspect essentiel lorsqu'il est question d'innovations visant à alimenter les êtres humains dans un contexte de changement climatique.

M. Chris Taylor, Bureau d'évaluation scientifique et technologique du Parlement britannique. Ces sujets soulèvent de nombreuses questions, technologiques et politiques, et je crois que l'Europe éprouve des difficultés à aborder certaines d'entre elles. Je pense notamment à la modification génétique, technologie dans laquelle nous n'avons pas investi pour des raisons politiques et en lien avec l'opinion publique. Les investissements dans des technologies comme l'agriculture de précision ont été faibles en Europe ; or ce domaine pourrait pourtant être à l'origine de développements intéressants pour accroître la production sans augmenter les émissions de gaz carbonique. Je crois qu'il serait utile de débattre de tels sujets dans un forum comme celui-ci.

Même si elle revêt aussi des aspects technologiques, ma remarque suivante concerne davantage le domaine politique, et notamment les différents types d'agriculture. La question, par exemple, d'exploitations plus grandes et d'un nombre réduit d'agriculteurs se pose. Il serait à mon sens vraiment dommage de ne pas aborder ces points dans une rencontre comme celle qui nous rassemble aujourd'hui.

M. Ola Elvestuen, président de la Commission de l'énergie et de l'environnement du Parlement norvégien. Je voudrais attirer votre attention sur nos forêts bleues (mangroves et autres) et le potentiel de stockage de carbone et de production d'alimentation qu'elles recèlent.

Une mangrove peut, par exemple, stocker cinq fois plus qu'une forêt tropicale. En zone tropicale, 50 % des sédiments de l'océan sont stockés dans les mangroves et d'autres sites similaires, alors même qu'ils ne recouvrent que 5 % de la surface des océans. Cela constitue donc un énorme potentiel, non seulement pour la production des aliments et la défense de la biodiversité mais aussi pour l'adaptation à l'élévation du niveau des mers.

Bien souvent pourtant, ces espaces sont dans des états préoccupants. Je pense que ce sujet mériterait d'être examiné en détail dans le cadre des préparatifs de la COP21.

En Norvège, nos instituts scientifiques ont créé un réseau de forêts bleues, pour attirer l'attention sur cette question importante et trouver des solutions de travail efficaces au niveau national, mais aussi à l'échelle internationale. Il serait intéressant, à la veille de la grande conférence sur le climat, de parvenir à intégrer cette dimension dans les processus REDD et REDD+ (Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) de l'ONU. Se préoccuper de ces espaces spécifiques est en effet potentiellement intéressant, non seulement pour la défense de la biodiversité mais aussi pour la protection de la production des aliments.

M. Jean-Yves Le Gall. Je souhaiterais, en complément à ce qui a été dit sur les questions de satellites, insister sur l'évolution à laquelle nous assistons, compte tenu des progrès de la technologie. Au cours des années écoulées, les satellites ont largement permis une observation globale des changements climatiques. Ce sont eux, par exemple, qui ont mis en évidence l'augmentation moyenne du niveau des océans et l'élévation de la température moyenne de la Terre.

Aujourd'hui, les progrès de la technologie sont tels que les satellites vont permettre d'observer les émissions régionales de gaz à effet de serre, gaz carbonique et méthane notamment. Cela permettra aux pays qui vont s'engager à réduire leurs émissions de s'assurer que leurs industriels et les systèmes créant des gaz à effet de serre produisent bien les efforts nécessaires à la poursuite de leurs objectifs. Cela permettra également, sur une base plus globale, de s'assurer que les engagements pris lors des conférences internationales, dont la COP21, seront effectivement tenus.

Cette nouvelle étape dans l'utilisation des satellites pour l'observation du climat et du changement climatique me semble devoir être soulignée car on va enfin pouvoir disposer d'un instrument de mesure globale, fiable, permettant d'examiner la progression des émissions au niveau local, ce qui n'existait pas auparavant.

M. Bruno Revellin-Falcoz, Académie des technologies, membre du conseil scientifique de l'OPECST. Je souhaiterais prolonger le commentaire de M. Jean-François Minster à propos de la grande fourchette d'estimations existant actuellement et profiter du fait que nous soyons tous réunis ici aujourd'hui pour poser la question suivante : quels sont les acteurs qui se saisissent aujourd'hui de ce sujet et ont un programme visant à parvenir relativement rapidement à un resserrement de cette fourchette d'évaluations, qui pollue considérablement les différents scénarios possibles et offre la liberté à des scénarios tellement variés qu'il est difficile de s'y retrouver ? Existe-t-il actuellement, au plan international, un groupe réfléchissant très précisément à ce sujet ?

Mme Mady Delvaux, membre du Parlement européen, membre du Conseil d'administration du STOA. Ma question vient en complément de la précédente : existe-t-il un organisme susceptible de regrouper les données et d'arbitrer des conflits potentiels ? Quel est le niveau de collaboration internationale dans ce domaine ? Quels sont les pays, les continents impliqués ?

M. Michel Griffon. Il n'existe pas, actuellement, de coordination effective entre les différentes initiatives.

Différents modèles coexistent ainsi : celui de la FAO, centré sur l'agroalimentaire, celui de l'IFPRI (International Food Policy Research Institute), approche strictement économique focalisée sur les problèmes de production alimentaire et peu sur la biomasse, celui de l'IASA (Initiative de l'Aquila pour la sécurité alimentaire), qui fait appel à des techniques satellitaires et est certainement celui qui approche le mieux la réalité, et, en France, l'initiative conjointe de l'INRA et du Cirad, avec un modèle intitulé Agrimonde. S'ajoutent à cela quelques initiatives universitaires, çà et là dans le monde.

À ce jour, il n'existe pas d'instrument permettant à la fois de disposer d'une structure de modèle satisfaisante et de paramétrages plus proches de la réalité.

Mme Anne-Yvonne Le Dain. Cet instrument, que nous appelons de nos voeux, permettrait de prendre des décisions, de proposer des protocoles et des chemins, de se fixer des objectifs accessibles, de segmenter les questions afin d'obtenir des réponses localement performantes et pertinentes, technologiquement et en termes d'efficacité à l'égard des populations et de la réalité concrète.

Mme Lieve Van Woensel, membre du Parlement européen et du STOA. Depuis trois ans, nous effectuons une série d'études très intéressantes sur l'alimentation, l'agriculture et la question de savoir comment nourrir le monde en 2050. À leurs débuts, ces travaux faisaient état d'un manque criant de données sur l'agriculture de précision. Or la situation évolue rapidement et deux comités parlementaires européens ont demandé au STOA d'effectuer une nouvelle étude à ce propos. Nous allons ainsi bientôt débuter de nouveaux travaux prospectifs sur l'agriculture en Europe et dans le monde ainsi que sur l'impact de l'agriculture de précision sur la production alimentaire et sur l'agriculture en tant que telle en Europe. Il s'agit donc d'un sujet que nous allons bientôt aborder.

M. Jean-Marc Bournigal. Je précise, en complément des propos de M. Michel Griffon, qu'il existe également un programme intitulé GEOGLAM, faisant suite à une décision du G20, placé sous l'égide de l'ONU, et utilisant les technologies satellitaires pour suivre non la biomasse au sens général du terme, mais plutôt la production alimentaire sur la totalité de la planète.

M. Pascal Lecomte. Il existe, au moins au niveau de l'activité de la cinquantaine d'agences spatiales de par le monde et des quelque cent cinquante satellites qui observent la planète en ce moment, une coordination mise en oeuvre par le CEOS (Comité des satellites d'observation de la Terre), dont font notamment partie le CNES et l'ESA. Nous travaillons ensemble et menons des activités coordonnées. Il existe, par exemple, entre l'ESA et la NASA, un projet commun autour de l'évaluation de la fonte des glaces en Antarctique et en Arctique. Je suis moi-même président, au sein du CEOS, du groupe de travail sur le climat.

M. Lars Klüver, directeur de l'Institut d'évaluation technologique danois. S'il est intéressant de débattre de l'aspect technologique de l'innovation, je pense que la réflexion sur l'innovation politique et sa diffusion devrait être tout aussi importante.

En 2009, notre ministère de l'agriculture a produit un rapport sur quinze mesures visant à réduire les émissions agricoles de CO2. Quatre de ces mesures, couvrant 75 % de ces réductions de CO2, concernaient les engrais utilisés aux fins de biogaz, l'utilisation des sols pauvres, ou encore l'électricité et le chauffage. Ce sont finalement des éléments assez simples, s'agissant de réduire les émissions de gaz carbonique.

Cela me conduit à penser qu'il faudrait peut-être s'attacher davantage à l'innovation au moyen de politiques efficaces. Cela peut s'accompagner par exemple, d'incitations pour les agriculteurs, de la mise en place d'un marché pour la biomasse au plan national et local, voire de réformes en matière d'occupation des sols et de répartition des terres. Il ne s'agit donc pas de considérer seulement les innovations technologiques mais aussi l'innovation politique.

M. Bruno Sido. Le Parlement français est, de ce point de vue, très créatif et n'a pas manqué, à l'occasion, par exemple, du Grenelle de l'environnement, de proposer et de voter des mesures allant dans le sens que vous venez d'indiquer.

M. Huw Irranca-Davies, président du Comité d'audit environnemental du Royaume-Uni. En 2008-2009, me semble-t-il, le Parlement a demandé un rapport à l'organisation de la prospective sur ces questions d'utilisation des sols afin d'essayer de mieux mettre à profit les données alors disponibles pour développer un argumentaire en faveur d'une meilleure répartition de l'utilisation des sols entre bâtiments, production alimentaire et production énergétique. Cette démarche était très innovante à l'époque. Il s'agissait d'un véritable défi au plan politique, sur la question très controversée de savoir où se trouvait le point d'équilibre entre biodiversité et production de biomasse ou production à des fins alimentaires.

Nous disposons, depuis cinq ou six ans, d'un corpus de données beaucoup plus important. Je pense que le moment est venu de remettre cela sur le métier au niveau européen et de prendre des décisions hardies, sur la base de ces données, en matière d'utilisation des terres, de stockage, de biodiversité, de développement. Il s'agit, certes, d'un défi pour les scientifiques mais peut-être plus encore pour les décideurs politiques.

M. Pascal Lecomte. Voici quelques années, le CEOS et le CGMS (Coordination Group for Meteorological Satellites), avaient élaboré, en collaboration avec l'Organisation mondiale de la météorologie, un document décrivant une architecture pour le climat.

Lorsqu'on parle aujourd'hui de météorologie, on sait aller de l'observation (au sol ou satellitaire) jusqu'à la prédiction, à destination de la personne qui souhaite aller pique-niquer dimanche prochain. Or on ignore comment faire de même pour le climat. Cela nécessiterait de développer l'acquisition de données, leur traitement et leur conversion en variables climatiques essentielles, de savoir les transformer en une information assimilable par la société et d'aller jusqu'à une dimension de décision, de choix.

Le document que nous avons produit semble couvrir les deux premiers aspects. Nous parvenons, en effet, à acquérir des données et à les convertir en variables climatiques essentielles. En revanche, nous éprouvons les plus grandes difficultés à transformer cette information fondamentale en un élément intégrable par le public.

M. Jean-Yves Le Déaut. Je souhaiterais réagir à l'intervention de M. Lars Klüver. Nous sommes évidemment d'accord sur le fait que l'innovation technologique ne saurait être le seul élément à considérer. Nos Parlements doivent être mobilisés, parce que nous sommes les représentants des citoyens de nos pays respectifs. Les demandes de nos concitoyens doivent être relayées au niveau parlementaire.

L'innovation politique est, dans ce cadre, nécessaire mais se traduit bien souvent par de l'innovation fiscale ou réglementaire, avec beaucoup de « géologie politique », par ajout de nouvelles couches de textes.

On ne travaille, en outre, certainement pas suffisamment sur le volet de l'innovation sociale et de l'innovation technologique au service de l'innovation politique.

J'ai été élu voici de nombreuses années et étais précédemment professeur d'université. Lorsque je suis arrivé à l'Assemblée nationale française, j'ai eu un premier choc en constatant que mes collègues étaient persuadés qu'un professeur d'université en sciences savait tout de ces questions. Dès que surgissait un sujet en lien avec les sciences ou les technologies, j'étais automatiquement sollicité pour y répondre et l'on acceptait mal que je déclare, sur certains aspects, mon incompétence.

Nos collègues pensaient, en outre, que la technologie était, certes importante pour résoudre certains problèmes politiques, mais, du fait de leur méconnaissance de ces sujets, ils n'exploraient pas la totalité des champs technologiques susceptibles de les aider à y répondre.

Je ne peux donc que me féliciter du développement de liens étroits entre les parlementaires et des responsables d'organismes nationaux ou européens, comme l'ESA.

C'est, à mon avis, par le truchement de réunions comme celle qui nous rassemble aujourd'hui que l'on pourra faire progresser ce lien nécessaire entre innovation politique, technologique et sociale.

Mme Anne-Yvonne Le Dain. L'un des intervenants a insisté précédemment sur la difficulté, pour les scientifiques, de diffuser l'information auprès de la société. Or les scientifiques ne sauraient résoudre les angoisses du monde. Il est important que le secteur politique en prenne conscience et que les administrations ne multiplient pas les interdits à l'infini, afin d'ouvrir grand le champ des possibles. Le local est, de ce point de vue, un espace infini d'innovation.

M. Jean-Yves Le Gall. J'aimerais, Monsieur le président, faire écho en miroir à vos propos. Vous avez remercié les dirigeants des établissements de recherche ; je souhaiterais, pour ma part, remercier les politiques et, en particulier, l'Office parlementaire, sans le soutien desquels nous ne pouvons rien.

Je trouve absolument extraordinaire l'alchimie qui est en train de naître autour des enjeux du climat, à la faveur probablement de la COP21 qui, par l'intérêt qu'elle suscite autour de ces questions, est, d'ores et déjà, un succès. Je crois ainsi qu'il faut rendre hommage aux travaux effectués par l'Office en ce sens. Votre soutien et, plus largement, le fait que vous contribuiez à une prise de conscience de ces enjeux, est un élément absolument fondamental.

NOUVELLES FRONTIÈRES

M. Jean-Yves Le Déaut. Nous allons, au titre des « nouvelles frontières », aborder la question de la conversion du CO2.

Certains pensent qu'il peut exister des voies alternatives au stockage du CO2 par la création, à côté de sites naturels permettant le stockage du carbone dans les forêts ou dans d'autres éléments de la biosphère, d'une seconde série de sites, artificiels. La conversion du CO2 présenterait un avantage alors très important : comme elle transformerait le CO2 en matière première, son stockage au sein de sites artificiels pourrait s'effectuer par des mécanismes de marché, l'entreprise chargée de la conversion achetant le gaz carbonique aux émetteurs.

Je sais, pour m'être rendu en mars 2015 dans les laboratoires de Sandia au Nouveau-Mexique, que nos amis américains travaillent sur cette piste. Ainsi, des chercheurs du DOE (Department of Environment) oeuvrent, dans le cadre du projet « Sunshine to petrol », à l'élaboration d'un réacteur alimenté continûment en CO2 et qui, grâce à un apport d'énergie solaire concentrée, produit plusieurs gallons de méthanol par jour.

Je laisse la parole aux deux intervenants, qui vont nous faire part des dernières informations disponibles, en termes notamment de cycle de vie de ce genre de solution.