Énergie, climat, croissance et décroissance

Les contraintes climatiques et environnementales impliquent-elles une nécessité de décroissance de la production de biens et de services ? Si cette décroissance n’est pas politiquement décidée, va-t-elle néanmoins s’imposer par la raréfaction de ressources critiques ? Et quel contenu exact faut-il mettre derrière les termes de « croissance » et de « décroissance » ?

L’énergie, comme moteur de l’économie, occupe une place centrale dans cette discussion. La combustion des énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole) constitue la première cause du réchauffement climatique [1], mais l’énergie produite intervient également comme un moyen nécessaire à bon nombre d’actions pouvant permettre une transition vers une économie moins carbonée.

Sur ce sujet, peut-être plus que sur d’autres, science et décision sont intimement mêlées et les dimensions économiques, politiques et sociales de la prise de décision sont omniprésentes. Toutefois, bien poser le débat au regard de certaines connaissances scientifiques peut aider à mieux en comprendre les enjeux.

L’énergie : de quoi parle-t-on ?

Le mot « énergie » vient du latin energia, et avant du grec ancien ἐνέργεια qui signifie « la force en action ». Aujourd’hui, en physique, l’énergie mesure la capacité à effectuer des transformations [2] comme, par exemple, produire un mouvement ou modifier une température. L’énergie se présente sous différentes formes (chimique, électrique, cinétique, gravitationnelle, etc.) et un principe fondamental de la physique stipule que sa quantité totale se conserve : on ne peut que la transformer d’une forme dans une autre (par exemple l’énergie nucléaire de l’atome ou l’énergie cinétique du vent peuvent être transformées en énergie mécanique ou en électricité). Et ces transformations se font en général avec une perte significative (une partie de l’énergie s’échappe de façon diffuse dans l’environnement, principalement sous forme de chaleur).

La formule « du muscle à l’atome » [3] est un raccourci très illustratif pour décrire l’évolution de nos sociétés depuis la préhistoire et la maîtrise croissante de l’énergie thermique (pour se chauffer, s’éclairer, cuire ses aliments) et de l’énergie mécanique (pour se mouvoir, pour cultiver, etc.). Cette évolution a été marquée par quelques progrès majeurs, comme l’invention du harnais au Moyen Âge, qui a permis de démultiplier l’efficacité des animaux de trait, ou bien encore le développement de la machine à vapeur au XVIII^e siècle, qui a permis la transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique. Ainsi, aujourd’hui, on a pu largement « libérer le muscle, humain ou animal, de la fatalité qui faisait d’eux, autrefois, la seule source d’énergie mécanique » [3].

De nos jours, la consommation d’énergie est absolument omniprésente dans la production économique, mais aussi dans la vie quotidienne de tous les habitants de la planète.

Énergie et croissance économique

Si certains historiens font remonter le lien entre énergie et développement humain à environ 500 000 ans, avec la domestication du feu, c’est avec la révolution industrielle et les machines à vapeur que les deux sont devenus profondément indissociables [4]. Jean-Marc Jancovici, fondateur du groupe de réflexion The Shift Project, a largement popularisé l’idée que l’énergie serait au cœur de la croissance économique (mesurée par le PIB – produit intérieur brut) [5] : « Il ne peut rien “se passer” dans notre univers sans que de l’énergie entre en jeu. » De façon imagée, il évalue la quantité d’énergie dont dispose un être humain aujourd’hui en « équivalent esclaves » (l’esclavagisme a été une des premières formes de concentration d’énergie dans la société). Par un rapide calcul, il montre qu’un « être humain au travail consomme de l’ordre de 4 à 5 kWh par jour [via l’alimentation] et restitue 0,05 (voire moins) à 0,5 kWh d’énergie mécanique sur la même période ». Le rendement est très mauvais : de 1 % à 10 % quand on rapporte à l’énergie totale nécessaire pour assurer le métabolisme du corps et la survie de l’individu.

Pourtant, les humains des sociétés industrialisées « consomment », en plus de leurs aliments, plusieurs dizaines de kWh par jour pour se déplacer, se chauffer, s’éclairer ou fabriquer des objets. Et donc, chaque être humain vivant aujourd’hui devrait disposer (en termes énergétiques) de plusieurs centaines d’esclaves pour bénéficier du même niveau de vie et des mêmes services, mais sans machine. Les machines, et l’énergie qui les fait fonctionner, sont au fondement de tout ce qui permet l’activité d’un être humain du XXI^e siècle. Même les activités dites « dématérialisées » s’appuient sur des biens tout à fait matériels (ordinateurs, data centres, bâtiments, équipements de télécommunications...) et des ressources humaines, donc de l’énergie (voir encadré ci-après).

Énergie primaire, gaz à effet de serre et PIB

Ce graphique (réalisé à partir de données publiques par Carbone 4, cabinet dont J.-M. Jancovici est co-fondateur) montre les évolutions sur les quarante dernières années du PIB, de la consommation d’énergie primaire et des émissions de CO₂.
On note également une très forte corrélation entre la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre qui ne se découple que très faiblement, traduisant la très forte dépendance aux énergies fossiles.
L’augmentation régulière du PIB est corrélée avec celle de la consommation d’énergie. On note toutefois un léger découplage traduisant une amélioration de l’efficacité énergétique, mais sans que cette amélioration contrebalance l’augmentation du PIB. Ce découplage est plus significatif dans les pays riches, mais pourrait simplement traduire un transfert d’activité vers les pays en développement, une exportation des émissions de CO₂.

Référence : Treiner J et Percebois J, « À l’échelle mondiale, aucun découplage à attendre entre PIB et consommation d’énergie », site de l’université de Montpellier, 20 avril 2021.

Bien entendu, le calcul fait par Jean-Marc Jancovici est approximatif et le résultat dépend des pays concernés. En France, c’est 400 esclaves par habitant qui seraient nécessaires (en équivalent énergie, bien sûr, car sans machine, de nombreux produits ne pourraient tout simplement pas être conçus). Le calcul donne une valeur bien moindre pour les pays en développement. Avec humour, Jean-Marc Jancovici conclut : « En bref, aujourd’hui, l’énergie mécanique ne vaut pas cher, elle ne vaut rien, et son abondance a fait du plus minable des Occidentaux un nabab au regard de ce qu’étaient les conditions matérielles d’un “Français moyen” du XIX^e siècle. Qui avait les moyens, avant que charbon, pétrole et gaz – et marginalement le reste – n’envahissent nos vies, de se payer avec le seul fruit de son travail “normal” l’équivalent de cinq cents domestiques pour se déplacer, se nourrir, se divertir, faire sa cuisine et sa vaisselle, et j’en passe, ce qui est maintenant la condition de M(me). “tout le monde” ? Le roi, et encore ! » Pour illustrer l’énergie abondante et bon marché, il ajoute qu’un litre d’essence contient environ dix kWh d’énergie (soit l’équivalent de la production d’une petite vingtaine d’« esclaves énergétiques » pendant une journée complète).

Jean-Marc Jancovici développe ensuite son argumentation autour du constat d’une très forte corrélation observée entre croissance (mesurée par le PIB) et énergie primaire (ensemble des produits énergétiques non transformés, exploités directement ou importés – gaz, pétrole, charbon, etc.), ajoutant que c’est la consommation d’énergie additionnelle qui permet la croissance. Ainsi, toute réduction de l’énergie disponible conduirait de manière mécanique (toute choses égales par ailleurs – progrès technologique, efficacité des procédés, etc.) à une décroissance économique du même ordre de grandeur (plus précisément, une étude menée par The Shift Project a avancé le coefficient de 60 % : 10 % de baisse de consommation d’énergie produit une baisse de 6 % du PIB [6]).

Le PIB mondial a été multiplié par huit en soixante ans (entre 1960 et 2020) [7] quand la consommation d’énergie primaire a été multipliée par quatre [8], ce qui semble corroborer les ordres de grandeurs de cette estimation.

L’énergie actuellement disponible pour tous nos usages est très majoritairement issue de la combustion d’énergies fossiles. Les alternatives sont aujourd’hui relativement limitées à l’échelle des besoins planétaires. Ainsi, pour atteindre les objectifs climatiques que la communauté internationale s’est fixés, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) alerte sur le besoin d’un « grand coup de pouce à l’innovation en matière d’énergie propre », en soulignant que c’est une « lacune cruciale à combler dans les années 2020 » [9]. Faute de quoi, nos sociétés pourraient être confrontées à une importante réduction de l’énergie disponible (qui ne fera que s’aggraver avec le temps) entraînant une forte décroissance économique, ou à un réchauffement climatique hors de contrôle avec, en conséquence dans les deux cas, des impacts politiques économiques et sociaux majeurs.

Le PIB est-il un indicateur pertinent ?

Selon l’Insee [10], le produit intérieur brut « vise à mesurer la richesse créée par tous les agents, privés et publics, sur un territoire national pendant une période donnée ». La croissance du PIB est retenue par les institutions internationales comme mesure de la croissance des sociétés. Et le PIB ramené par habitant est souvent utilisé pour mesurer le niveau de vie moyen des habitants d’un pays. Mais ces choix font l’objet de nombreuses controverses (voir par exemple [11, 12]). Il est reproché au PIB l’absence de prise en compte du travail domestique non rémunéré, d’une bonne partie du travail non déclaré ou des activités illégales. Dans plusieurs pays, il inclut des activités comme le trafic de drogue ou la prostitution [13] pour ne pas « sous-estimer le niveau réel de l’activité économique » [14]. Il ne mesure donc pas forcément une évolution souhaitable de la société.

Le coût environnemental des activités économiques n’est pas non plus pris en compte dans le calcul du PIB. Les ressources naturelles sont supposées gratuites et infinies : personne ne paie pour l’existence du vent, du soleil, du pétrole ou du charbon (mais, bien entendu, l’exploitation ou l’extraction de ces ressources a un coût). Si le vent et le soleil sont des ressources infinies à l’échelle humaine, ce n’est pas le cas du pétrole ou du charbon. De plus, les conséquences environnementales sont souvent non comptabilisées (bien que des réglementations de plus en plus contraignantes imposent des obligations ou établissent une taxation – comme sur les émissions de carbone par exemple). Elles ont dans certains cas un impact sur le PIB au travers de biens et de services associés (activités de dépollution à la suite d’une marée noire ou d’un accident nucléaire contribueront positivement au PIB).

Ainsi, le PIB ne mesure finalement que « la composante purement humaine de la production, c’est-à-dire la valeur ajoutée amenée par les hommes au substrat de ressources naturelles indispensables par ailleurs » [15].

Le PIB est une mesure objective de richesse, mais laisse de côté la réflexion sur l’usage fait de cette richesse et sa répartition. Ainsi, la croissance du PIB ne reflète pas nécessairement les développements sociaux ou environnementaux jugés positifs dans une économie. Est-il alors un critère non pertinent pour mesurer l’état d’une société ou d’une économie ? Ou est-il au contraire une mesure objective qui, malgré ses limites, embrasse une bonne partie de ce qui fait le niveau de vie des habitants d’un pays ?

Afin de rendre compte de dimensions non strictement matérielles, le Programme des Nations unies pour le développement a mis en place un « indice de développement humain » [16] pour « souligner que les personnes et leurs capacités devraient être le critère ultime pour évaluer le développement d’un pays, et non la croissance économique seule ». Cet indice essaie d’intégrer des éléments tels qu’« une vie longue et en bonne santé, être bien informé [niveau d’éducation] et avoir un niveau de vie décent ». D’autres indices complémentaires s’intéressent à la prise en compte de différentes formes d’inégalités (hommes/femmes, pauvreté, etc.) [17]. Cependant, ces dimensions plus qualitatives s’appuient pour une large part sur des ressources qui demandent de l’énergie (infrastructures, hôpitaux, système d’éducation, etc.) et c’est pourquoi ces indicateurs sont fortement corrélés au niveau du PIB [18].

Corrélation entre énergie, croissance et décroissance

Si l’on accepte de mesurer la croissance économique par celle du PIB, observe-t-on vraiment une corrélation avec la consommation d’énergie primaire ? De nombreuses études semblent le confirmer (voir par exemple [19, 20]). On observe cependant un léger découplage, une diminution régulière de l’« intensité énergétique » (la quantité d’énergie nécessaire pour produire un point de PIB) [21]), en particulier dans les pays développés, traduisant une efficacité croissante des processus de production (intégration d’innovations technologiques et meilleure gestion de l’énergie). Cette constatation à l’échelle mondiale ne doit pas masquer de grandes disparités : pour un pays donné, un facteur majeur de découplage peut être la délocalisation des industries gourmandes en énergie vers des pays moins développés (certains auteurs estiment même qu’il n’y a ainsi pas de découplage – voir par exemple [22]).

Les discussions sont nombreuses dans les milieux des économistes de l’énergie et dans la société pour savoir s’il est possible de découpler significativement les deux (voir par exemple [23, 24, 25]).

Un PIB durablement carboné ?

À l’échelle de la planète, l’essentiel des sources d’énergie provient de combustibles fossiles qui sont responsables du réchauffement climatique. L’Accord de Paris adopté lors de la conférence de Paris sur le climat (COP21) en décembre 2015 fixe pour objectif de « limiter le réchauffement climatique bien en dessous de 2 °C, de préférence à 1,5 °C, par rapport aux niveaux préindustriels » [26]. Le Giec a été sollicité pour fournir un éclairage scientifique sur les moyens d’atteindre un tel objectif, et en particulier sur les trajectoires d’émissions de gaz à effet de serre compatibles avec lui. Il a remis un rapport en 2019 [27] dans lequel il conclut que pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C, les émissions anthropiques mondiales nettes de CO₂ devraient être, en 2030, inférieures d’environ 45 % à celles de 2010 et devenir nulles vers 2050. Pour limiter le réchauffement planétaire à moins de 2 °C, c’est respectivement 25 % d’ici à 2030 et nulles vers 2070 (les calculs du Giec analysent en réalité plusieurs trajectoires et fournissent une marge d’incertitude et un degré de confiance).

Aujourd’hui, plus de 80 % de l’énergie primaire utilisée provient de combustibles fossiles [8].

Dès lors, la controverse tourne autour de questions majeures : quelle part des énergies fossiles pourra être substituée par des sources d’énergie peu émettrices de CO₂ ? Quelle part pourra résulter d’une meilleure efficacité énergétique (à même usage, on consomme moins – c.-à-d. l’intensité énergétique baisse) ? Quelle part traduira une baisse des usages et de l’activité économique (exprimée par une baisse du PIB) ?

L’économiste japonais Yoichi Kaya a rassemblé dans une équation (appelée équation de Kaya, voir encadré ci-dessous) ces dimensions, ainsi que celle relative à la démographie (population mondiale). C’est bien entendu un modèle théorique qui ne dit rien des mesures qu’il faudrait prendre, mais il permet d’appréhender des ordres de grandeur.

Ainsi, par exemple, si l’on souhaite diviser les émissions de CO₂ par trois entre 2010 et 2050, et en retenant, en cohérence avec les projections de l’ONU [28], l’hypothèse que la population passera de 7 milliards à 9,7 milliards d’habitants (+ 30 %), alors il faudrait diviser par quatre les émissions par habitant en jouant sur les autres facteurs. Si l’on suppose que l’efficacité énergétique et le contenu carbone de l’énergie utilisée ne changent pas, alors il faut diviser par quatre le PIB par personne. Mais si l’on souhaite garder le PIB moyen par personne tel qu’il existe aujourd’hui, il faut obtenir une efficacité énergétique quatre fois plus grande ou un contenu carbone de l’énergie utilisée quatre fois inférieur à ce qu’il est (ou un mix des deux – détails de ce calcul dans [29]).

Cette équation ne dit rien sur le fond des mesures à prendre et ne fait aucune hypothèse sur les éventuels progrès technologiques (qui peuvent radicalement modifier le contenu carbone de la production énergétique ou améliorer l’efficacité énergétique) ni sur les mesures sociales et politiques (répartition du PIB, solidarité ou non entre pays, etc.). Mais elle montre l’ampleur de la tâche.

Ajoutons une dernière dimension aux éléments de ce débat : le coût énergétique croissant de la transformation de l’énergie [30]. Désigné sous l’acronyme anglais EROI (Energy Returned On Energy Invested – taux de retour énergétique), cet indicateur reflète le fait que, pour transformer de l’énergie primaire en énergie finale, il faut de l’énergie (pour extraire un baril de pétrole, le transporter et le distribuer, pour construire une éolienne ou une centrale électrique, extraire les combustibles, etc.). Et on observe que ce coût augmente à mesure que les ressources en matières premières indispensables à toutes les technologies décroissent [31], avec comme conséquence une diminution de l’EROI.

Les limites de la croissance

Toujours en restant sur le seul sujet de l’énergie, de la croissance ou la décroissance, il convient de considérer un autre problème majeur : celui de la disponibilité et de l’accès aux ressources. Cette question est parfois résumée par l’impossibilité d’une « croissance infinie dans un monde fini ».

Cette expression n’a en réalité que peu de sens si on ne précise pas les échelles de temps. En effet, l’« infini » doit être rapporté à l’échelle des activités humaines. L’épuisement d’une ressource dans les dix ans à venir n’a pas la même importance dans la discussion qu’une ressource devant s’épuiser dans cent ou mille ans. De même, la « croissance infinie » doit être ramenée à son échelle de temps. Et au-delà de la question de la disponibilité de la ressource, il faut envisager les impacts environnementaux de son utilisation (au-delà des seules émissions de gaz à effet de serre).

Plutôt que disserter sur le « fini » et l’« infini », il importe en réalité d’être capable de « quantifier les limites », de connaître les marges de manœuvre et les impacts acceptables sur l’ensemble des écosystèmes, et d’évaluer les échéances (voir encadré), ce sur quoi des institutions comme le Giec ou l’IPBES (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques) apportent un éclairage scientifique majeur.

Ainsi, au-delà de ses impacts environnementaux tels que le réchauffement climatique, le mode de croissance de nos sociétés n’est pas durable à l’échelle humaine (une ou plusieurs générations) au regard de certaines ressources critiques.

Le « pic de production » d’une ressource désigne le moment à partir duquel la quantité extraite baisse de façon irréversible par suite de la raréfaction de ses réserves (définies comme la fraction du stock total estimé que l’on pense pouvoir exploiter pour un coût acceptable en fonction des techniques disponibles ¹). Pour le pétrole, on estime qu’il a été atteint vers 2010 (pétrole « conventionnel ») ou devrait l’être prochainement, dans les années 2030 (pétrole « non conventionnel » tel que le gaz de schiste) [33]. Pour le gaz (dit « naturel », mais qui est un combustible fossile), le pic est aussi attendu dans les années 2030 [34]. Dans le cas du charbon, les estimations varient de 2025 à 2160 [35].

Certains minéraux jouent un rôle clé dans le développement de technologies décarbonées [35, 36] (voir encadré). Pour certains d’entre eux, le recyclage est possible, sous réserve de sa faisabilité économique. Ce n’est ainsi pas encore possible pour les terres rares qui interviennent dans de nombreuses applications (dans une éolienne, ce peut être jusqu’à une tonne, en particulier dans les aimants de la génératrice) [36].

Dans le domaine du nucléaire, la ressource uranium apparaît limitée avec les technologies développées actuellement, mais on peut envisager une « fermeture du cycle », ce qui permet une utilisation beaucoup plus efficace de la ressource, pouvant repousser l’échéance d’une pénurie à plusieurs millénaires [37] (ce à quoi étaient dédiés les projets français Superphénix et Astrid, arrêtés respectivement en 1997 et 2021 pour des raisons politiques, mais dont des équivalents se développent en Chine, en Corée du Sud et en Russie [38]).

Conclusion

Face aux crises énergétique et environnementale annoncées, les leviers d’actions sont multiples, et nous ne prétendons pas indiquer ceux qui seraient les plus réalistes ou les plus pertinents. Ce débat est en effet largement politique et économique. Il est cependant éclairé par des données scientifiques de plus en plus précises. L’équation de Kaya évoquée plus haut formalise le cadre de la discussion, sans pour autant indiquer ce qu’il convient de faire. Jusqu’où la science et la technologie permettront-elles d’améliorer le bilan carbone de l’énergie produite et d’augmenter l’efficacité énergétique, conduisant ainsi à un découplage majeur entre croissance et émissions de CO₂ ? Quelle devra être la part de changement de mode de vie et de décroissance subie ou décidée ? Dans quelle partie de la planète ou pour quelles populations ?

Croissance ou décroissance… Le débat est largement un débat de société. Michel Rocard (1930-2016), ancien Premier ministre, exprimait son inquiétude en ces termes : « Nous sommes dans une situation d’aggravation extrême des inégalités. La pauvreté baisse dans le monde, en raison de l’émergence de nombreux pays, mais elle augmente chez nous un peu en moyenne, et surtout s’exacerbe beaucoup pour certains. Mon intuition, c’est que la décroissance commencerait par intensifier ces inégalités, et nous conduirait tout droit à quelque chose ressemblant à une guerre civile. Je ne comprends pas comment certaines personnes intelligentes, ayant une sensibilité écologique, n’ont pas intégré cela. La décroissance, ou bien on la subit, et c’est une catastrophe, ou on la provoque, et c’est pire. C’est donc exclu. Pour des raisons d’ordre public » [39]. Jean-Marc Jancovici, de son côté, partage l’inquiétude sur la démocratie de nos sociétés, « plus facile à stabiliser quand la contrainte matérielle n’empêche pas l’expansion » [40] mais pense que la décroissance est inéluctable et qu’on ne peut qu’en amortir l’impact (avec, par exemple, le recours au nucléaire) [41]. L’économiste Tim Jackson, pour sa part, se fait l’avocat d’une économie de « post-croissance » permettant « d’améliorer la qualité de notre société et de protéger l’intégrité de notre environnement » [42], une sorte de décroissance pacifiée car accompagnée d’une diminution des inégalités.

La science ne dicte aucun choix de société, mais la diffusion fidèle de ce qu’elle est capable de préciser conditionne la richesse et la pertinence du nécessaire débat démocratique.