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DPI, avec l'autorisation de son Rédacteur en Chef René Trégouet, vous propose de retrouver régulièrement certains articles extraits de la Lettre hebdomadaire d'information qui, depuis dix ans maintenant a pour finalité d'être un outil accessible à tous, de diffusion de la connaissance."C’est donc avec plaisir que je vous autorise pleinement à reprendre des passages de ma Lettre et ce aussi souvent que vous le voulez."(René Trégouet, Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat, le 2 août 2008).

Lettre n° 484 du 1er août 2008

Réchauffement climatique, lutte contre la pauvreté et biodiversité : la préservation des forêts tropicales est une priorité mondiale

Selon le GIEC, la part de la déforestation représente environ 2O % des émissions de carbone mondiales et les émissions directes issus de l’exploitation des terres et de la forêt ont cru de 40% entre 1970 et 2004 (combustion, dégradation de la biomasse, de la tourbe et déforestation). Une des recommandations du Groupement d’experts climatiques pour atténuer le réchauffement planétaire est donc de réduire les émissions issues de la déforestation, notamment sous les tropiques, dans les pays en voie de développement comme le Brésil, en Afrique subsaharienne et en Indonésie, où la croissance démographique et le développement économique vont continuer d’exercer une pression croissante sur la forêt.

Les forêts tropicales couvrent 1,681 millions d’hectares dont environ 900 millions en Amérique du Sud, 500 millions en Afrique et 260 millions en Asie.Les taux de déforestation actuels varient de 1.1% en Asie à 0.7% en Amérique latine et en Afrique. Les forêts primaires constituent des réservoirs stables de carbone, alors que les jeunes plantations et forêts en reconstruction fixent le dioxyde de carbone de l’air sous forme de carbone organique. D’autre part, les incendies et la combustion du bois correspondent à des libérations de carbone dans l’atmosphère tandis que les usages qui prolongent l’existence du bois en retardent la restitution. Les forêts tropicales renferment 45 % des 958 milliards de tonnes de carbone présents dans les écosystèmes forestiers. Le climatologue réputé Philippe Ciais souligne qu’un ha de foret tropicale plantée sur un sol nu permet en moyenne de stocker 350 tonnes de carbone en incluant le carbone dans le sol.

Une étude publiée par la revue Science en 22 juin 2007 (cosignée également par P Ciais) a montré que les forêts de l’hémisphère Nord n’absorberaient qu’ 1,5 milliard de tonnes de CO2 contre 2,4 milliards calculés par les modèles. Ce qui signifie que les concentrations de CO2 dans l’hémisphère Nord seraient plus importantes que prévu. En revanche, malgré les brûlis agricoles, les forêts tropicales ne relargueraient pas dans l’atmosphère 1,8 milliard de tonnes de CO2, mais seulement 100 millions.

Une autre étude publiée en avril 2007 dans le PNAS a montré que planter et préserver des forêts tropicales pourraient ralentir le réchauffement climatique, alors que planter des forêts dans les hautes latitudes pourrait contribuer au réchauffement. Cette étude, menée par des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), prouve que seules les forêts tropicales sont fortement bénéfiques au ralentissement du réchauffement global car non seulement elles absorbent le gaz carbonique mais elles favorisent également les nuages qui aident à refroidir la planète.

Enfin une étude publiée le 23 juillet 2008 dans le PNAS estime qu’un milliard de dollars par an pourrait permettre de réduire de 10 % la déforestation tropicale, évitant l’émission d’environ un demi-milliard de tonnes de carbone par an pour les 25 prochaines années. Le rapport coût/efficacité d’une telle mesure de préservation de la forêt tropicale serait, selon cette étude, bien supérieure à celui des technologies propres mises en oeuvre par les pays développés pour limiter à grand frais leurs émissions de CO2.

Les forêts plantées et préservées sous les tropiques contribuent donc de manière puissante à ralentir le réchauffement de l’atmosphère, alors que planter des arbres en d’autres endroits de la planète pourrait aggraver le réchauffement. Ces études remarquables et complémentaires convergent pour confirmer le rôle majeur des forêts tropicales sur l’atmosphère et le climat. Selon le climatologue Ken Caldeira, "les forêts tropicales agissent comme un véritable climatiseur de la Terre".

Il faut en outre rappeler le rôle essentiel des forêts tropicales, et plus particulièrement les forêts denses humides, dans la préservation de la biodiversité : ces forêts abritent plus de 80 % de la diversité spécifique terrestre. Aujourd’hui, cette richesse est menacée. Selon la FAO, le quart de la diversité biologique de la planète risque de disparaître d’ici à 2020.

L’urgence des mesures à prendre contre le changement climatique et pour la préservation de la biodiversité commence heureusement à faire évoluer l’opinion et les positions de la communauté internationale sur cette question complexe de la réduction des émissions liée à la déforestation et la dégradation des forêts tropicales.

Un pas décisif a été franchi en 2006, avec les contributions de la Banque Mondiale, de Sir Nicholas Stern et enfin du GIEC cette année, dans son 4ème rapport qui souligne que : « 65% du potentiel d’atténuation globale du carbone se situe sous les tropiques et 50% de l’ensemble pourrait être réalisé en réduisant les émissions de déforestation ». Dans son rapport révolutionnaire de 2006, Nicolas Stern désignait la réduction de la déforestation comme une mesure " rentable du point de vue économique" pour atténuer le changement climatique. Ainsi estimait-il qu’il en coûterait entre 10 et 15 milliards de dollars (6,4 à 9,7 milliards d’euros) chaque année pour diminuer de moitié la déforestation d’ici à 2030.

L’idée d’émettre des REDD (réduction d’émissions issues de la déforestation et de la dégradation tropicale) sur les marchés du carbone fait donc son chemin. La Bolivie a été la première à présenter des résultats mesurables et certifiés à la manière des MDP (Mécanismes de développement propre du protocole de Kyoto) sur le projet expérimental du Parc Noël Kempff.

Depuis le sommet de Bali, le principe de la Réduction des Emissions liée à la Déforestation et la Dégradation des forêts tropicales (REDD) et de son intégration dans le cadre de la Convention Cadre Changement Climatique est admis. Les pays tropicaux vont ainsi pouvoir valoriser à travers les différents marchés du carbone leurs efforts REDD.

Le projet des REDD est très novateur car il permet simultanément, et de manière synergique, de lutter contre le changement climatique, de réduire la pauvreté et de sauvegarde de la biodiversité. Les arbres plantés ne comptent que pour 0,1% des projets enregistrés dans le cadre du Protocole de Kyoto notamment pour cause de difficultés méthodologiques et administratives pour certifier le stockage de carbone. « Hormis la difficulté de calculer le carbone stocké dans les arbres et le sol, se pose le problème de garantie de pérennité ainsi que la rapidité de mise en œuvre : quand on plante des arbres, les tonnes de carbones seront compensées dans 30 ans. Les énergies renouvelables ont nettement plus de succès dans les MDP (53 % des projets) surtout auprès des pays européens, car le marché européen du carbone n’accepte qu’1% de projets de reforestation par pays.

Une des réticences à donner trop d’importance à la forêt dans le marché carbone est liée à la peur de voir les pays industrialisés diminuer leurs efforts dans leurs propres réductions d’émissions, en achetant des crédits à bas prix, issus de la forêt tropicale. Mais depuis 1990, la situation a changé : le Protocole de Kyoto prend fin en 2012 et les objectifs de 2020, 2030 et 2050 définis à Bali sont bien plus ambitieux et vont inclure tous les pays émergents qui seront attendus sur leurs engagements. Les objectifs de réduction fixés impacteront alors le prix de la tonne de carbone.

Une étude récente du Centre européen d’études économiques (ZEW) montre que la limitation des émissions de gaz à effet de serre permise par la protection de grandes zones de forêts tropicales permet de préserver le climat non seulement efficacement mais aussi économiquement. Une intégration de ces forêts dans le marché international des droits d’émissions profiterait, à long terme, aussi bien aux pays industrialisés qu’aux pays en développement. Ainsi, la prise en compte de la protection des forêts tropicales après l’expiration du protocole de Kyoto en 2012 augmenterait nettement l’efficacité et la rentabilité de la future politique du climat.

L’idée d’intégrer la protection des forêts tropicales dans les marchés mondiaux et européens du carbone à l’aide du mécanisme REDD (Reducing Emissions from Deforestation and Degradation) est donc en train de s’imposer mais sera difficile à mettre en oeuvre. Il faudra trouver un accord sur le système qui régulera et financera les REDD. Laurence Tubiana, directrice de l’IDDRI (Institut du développement durable et des relations internationales) croit à « un marché parallèle de droits sur la déforestation évitée », pour ne pas déstabiliser le marché actuel.

Le déboisement destiné à l’obtention de bois tropicaux fait disparaître des forêts stockant le carbone, ce qui accélère le réchauffement du climat. Le mécanisme REDD permettrait de reconnaître et de chiffrer la réduction des émissions de gaz à effet de serre permise en évitant le déboisement des forêts tropicales. Les pays en développement pourraient ainsi limiter les émissions de CO2 en protégeant leurs forêts, faire enregistrer ces émissions évitées dans des certificats et les vendre aux pays industrialisés. Ces derniers pourraient comptabiliser ces émissions évitées dans leurs objectifs de protection du climat.

Les pays industrialisés pourraient faire des économies grâce au mécanisme REDD, car éviter des émissions en protégeant les forêts tropicales est moins coûteux que de développer des innovations techniques. En effet, les pays industrialisés ont déjà développé de nombreuses technologies innovantes pour réduire leurs émissions. La mise au point d’innovations supplémentaires nécessiterait de très fortes dépenses.

Les régions tropicales profiteraient aussi particulièrement fortement du mécanisme REDD. Comme le montre l’étude, les revenus apportés par la vente des droits d’émission couvriraient largement les coûts d’opportunité de la protection des forêts, c’est-à-dire la perte des gains liés à l’utilisation des forêts (vente du bois ou conversion en surfaces agricoles) due à la protection. Les pays en développement feraient donc une bonne affaire en protégeant les forêts tropicales. L’intégration de cette protection dans les systèmes de droits d’émission et de quotas carbone pourrait, en outre, permettre aux pays industrialisés de gagner l’adhésion des pays en développement à la mise en place d’un nouvel accord sur le climat.

Jean Louis Borloo entend avec raison placer la préservation des forêts tropicales parmi les priorités de sa présidence de l’Union Européenne. Il souhaite notamment "que les textes relatifs aux compléments législatifs de la certification européenne FLEGT et à la déforestation évités trouvent le meilleur consensus et aboutissent rapidement. " Il s’est également prononcé pour une interdiction totale du bois non certifié en Europe.

La mise en place de mécanismes internationaux pour fournir une compensation aux pays qui protégeraient leurs forêts au détriment de leurs impératifs économiques et l’évaluation économique des actions de "déforestation évitée" sont à présent reconnues comme des priorités mondiales et doivent devenir, au même titre que le développement des énergies renouvelables et des technologies propres, es axes majeurs de la politique européenne en matière d’environnement et d’aide au développement.

Energies renouvelables : Le rapport du PNUE révèle une ’’ruée vers l’or’’ dans les énergies vertes

Plus de 148 milliards de dollars de nouveaux financements sont arrivés dans le secteur mondial des énergies durables l’année dernière, soit une augmentation de 60% par rapport à 2006, selon le rapport analytique intitulé "Tendances mondiales des investissements dans les énergies vertes 2008", publié par le Programme des Nations Unies pour le développement (PNUE).

"Comme en Californie et dans le Klondike au 19ème siècle, les énergies vertes suscitent une véritable ruée vers l’or des prospecteurs des temps modernes partout dans le monde", a déclaré le directeur exécutif du PNUE Achim Steiner à la publication du rapport.Ce mouvement intervient dans un contexte d’inquiétude sur les changements climatiques et de flambée des prix du pétrole et des produits alimentaires à travers le monde ce qui pourrait entraîner, selon les experts, une récession économique mondiale à long terme.

Sur un total de 205 milliards de dollars de capitaux dans les énergies durables, 98 milliards sont allés à la génération d’énergie renouvelable, notamment éolienne aux Etats-Unis, en Chine et en Espagne. 50 milliards de dollars ont été affectés au développement technologique et 56,6 milliards de dollars ont changé de mains par le biais de fusions et acquisitions, selon le rapport. L’essentiel des fonds est parti en Europe, suivie des Etats- Unis. La Chine, l’Inde et le Brésil attirent quant à eux un intérêt croissant. Les nouveaux investissements dans ces trois pays ont été multipliés par 14, passant de 2 à 26 milliards de dollars.

L’énergie éolienne a attirée plus d’investissements au niveau mondial l’an dernier que toute autre technologie qui n’est pas basée sur les combustibles fossiles, y compris les grandes centrales hydroélectriques et l’énergie nucléaire. En Europe et aux États-Unis la nouvelle capacité éolienne en 2007 représentait 40% et 30%, respectivement, des nouvelles capacités énergétiques. L’investissement dans la technologie de l’efficacité énergétique a atteint un record de 1,8 milliard de dollars, une augmentation de 78% par rapport à 2006. L’Amérique du Nord a attiré le plus d’investissement dans l’efficacité énergétique en 2007, suivie de l’Europe.

Le Bâtiment offre le plus grand potentiel pour l’économie d’énergie(et représente 40% des émissions de CO2). L’efficacité de l’industrie et du transport suit, avec le secteur de l’énergie (peut-être surprenant) étant le secteur avec le moins de possibilités d’économies. Selon l’Agence internationale de l’énergie, chaque dollar investi dans l’efficacité énergétique permet d’éviter une moyenne de plus de 2 $ nécessaires pour créer de nouvelles ressources.

Vers des cellules photovoltaïques à très bas coût et à haut rendement

Actuellement l’Europe est très active dans le domaine de la conversion photovoltaique à partir de nouveaux matériaux. Cette filière offre l’avantage de produire des cellules de très faible coût. Deux concepts sont développés dans ce domaine, celui du « tout organique » destiné à cours terme au marché des applications nomades, et celui dit « hybride » qui apparait prometteur pour les installations raccordées au réseau grâce à des systèmes de type « Grätzel ».

A l’origine du projet Nanorgysol le consortium CSPVP (Cellules Solaires PhotoVoltaïques Plastiques), créé en 2002 dont le but fut de fédérer les différents métiers et les compétences nécessaires pour l’élaboration de cellules solaires organiques efficaces, a rassemblé 8 laboratoires français et permis ainsi de les placer au meilleur niveau international dans le domaine des cellules solaires photovoltaïques plastiques très bas coût.

Le projet Nanorgysol, qui a débuté en décembre 2005, compte 20 laboratoires universitaires français et le CEA. Leur objectif est d’explorer un grand nombre de matériaux et de concepts des filières « organiques » et « hybrides » afin d’en évaluer leur potentialité et pouvoir faire à l’issue du projet des choix stratégiques en terme de filières à développer. Les résultats attendus par les partenaires du projet Nanorgysol sont l’obtention d’une cellule solaire de rendement de conversion supérieure à 5% sur substrat verre, avec une surface active de 1cm² et la démonstration d’un rendement de conversion sur une surface de 100 cm². L’objectif ultime du projet étant le transfert industriel de ces travaux de R&D.

Nanorgysol est un projet financé pendant 2 ans par l’ANR qui l’a retenue lors de son appel à projet en 2005 sur le domaine du solaire photovoltaïque. Après 1 an et demi de travaux donc, des rendements de conversion de 4% sur des cellules de 1 cm² ont été atteints. Les études de vieillissement et de durée de vie des cellules photovoltaïques développées au sein de ce projet seront faites dans le cadre de projets futurs.

Parallèlement au projet Nanorgysol, l’Institut allemand Fraunhofer des systèmes énergétiques solaires (ISE) est parvenu pour sa part à convertir la lumière du soleil en électricité avec un rendement de 37,6%. Ce record européen a été atteint avec une cellule photovoltaïque (PV) à multi-jonctions de quelques millimètres de diamètre, constituée de semi-conducteurs III-V et soumise à un rayonnement solaire concentré 1.700 fois. Pour le module PV dans son ensemble, un rendement de 28,5% a été atteint en conditions réelles sur le site de Fribourg, soit le meilleur rendement de l’ISE jusqu’à présent.

D’après Andreas Bett, Directeur du département "Matériaux, cellules PV et technologie" à l’ISE, des rendements de 45% pour les cellules et de 35% pour les modules seraient envisageables dans les années à venir.A l’origine du record : des progrès décisifs dans le domaine des matériaux qui ont permis un fonctionnement fiable des cellules, même soumises à une intensité lumineuse extrêmement élevée. "En particulier, la qualité des diodes à effet tunnel, de seulement 30 nm d’épaisseur, qui relient les trois cellules entre elles, joue un rôle déterminant", mentionne le Dr. Frank Dimroth, chef du groupe de travail "III-V - Epitaxie et cellules PV" à l’ISE.

Les cellules PV à multi-jonctions sont constituées d’environ 30 couches élémentaires d’alliages semiconducteurs III-V, qui doivent toutes présenter une haute qualité cristalline. Pour l’élaboration de ces structures complexes, les chercheurs de l’ISE ont recours à une grosse installation de l’entreprise Aixtron (à Aix-la-Chapelle) capable de réaliser une épitaxie métallo-organique en phase gazeuse. "Comme nous menons nos recherches sur des installations de production industrielles, nous sommes en mesure de transférer nos résultats sur le marché en quelques mois seulement, avec l’aide de notre partenaire AZUR SPACE", se réjouit M. Dimroth.

"A l’Institut ISE, nous travaillons intensément depuis plus de dix ans au développement de cellules multi-jonctions destinées à être intégrées dans des systèmes à concentration, car cette technologie promet de loin les plus hauts rendements pour la conversion de la lumière en énergie", poursuit-il. Et le Prof. Eicke Weber, Directeur de l’ISE, de renchérir : "Je considère cette technologie comme particulièrement prometteuse pour les pays à fort ensoleillement".

Jusqu’à présent, le photovoltaïque à concentration était quasiment réservé à des applications spatiales. Les développements en cours rendent aujourd’hui envisageable leur utilisation terrestre. Déjà aujourd’hui, des systèmes PV à concentration installés en Espagne produisent deux fois plus d’électricité par unité de surface que des systèmes PV conventionnels à base de silicium. Mais pour que cette technologie devienne compétitive, les coûts doivent encore baisser.

L’Allemagne prévoit la construction de 30 parcs éoliens offshore d’ici 2030

Réchauffement climatique : l’ONU prévoit une chute généralisée des récoltes

La production agricole pourrait chuter de moitié dans de nombreux pays en raison du réchauffement climatique, et le nombre de personnes souffrant de la faim dans le monde devrait augmenter de 50 millions d’ici 2020, lit-on dans un rapport du secrétaire général de l’ONU, Ban Ki-moon. Selon le document, la production agricole devrait diminuer dans les zones tropicales ainsi que dans les régions plus tempérées, suite au réchauffement climatique, à la diminution des ressources aquatiques et à la réduction de la biodiversité.

"Les résultats de cette étude récente établissent qu’à l’horizon 2080, la production agricole dans les économies émergentes pourrait chuter de 9 à 21%. L’Afrique devrait être le continent le plus touché, mais ce phénomène sera généralisé et concernera l’ensemble du globe", indique le rapport. Malgré l’intensification des menaces liées au réchauffement, les régions les plus fragiles ne reçoivent pas d’aides afin de s’adapter à ce phénomène, tandis que les donations liées à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques n’atteignaient que 26 millions de dollars à la mi-2007.

Selon l’ONU, 1,8 milliard de personnes vivront en 2025 dans des pays possédant des ressources aquatiques nettement insuffisantes, et les deux tiers de la population mondiale pourrait faire face à des problèmes d’approvisionnement en eau.