Environnement

L’importance de l’activité humaine en tant que facteur de transformation profonde de l’environnement naturel semble aujourd’hui évidente. Notre civilisation a acquis le pouvoir d’altérer les systèmes terrestres (la lithosphère, l’atmosphère, l’hydrosphère, la biosphère), et ses traces resteront à jamais dans le registre géologique. Nous vivons dans l’Anthropocène, c’est-à-dire, l’époque de l’homme (anthropos veut dire « être humain » en grec).

L’Anthropocène ? Késako ? 

Lorsqu’on parle de l’Anthropocène, on entend les bouleversements de nature géologique qui se produisent actuellement sur notre planète et qui ont été provoqués par l’Homme. En effet, l’Homme, par ses activités, a impacté les trajectoires des systèmes terrestres, dont les effets sont visibles à l’échelle mondiale, même dans des systèmes apparemment stables.

Les conséquences de ces impacts sont multiples et spectaculaires. La modification de vitesses d’érosion et des processus de sédimentation, la fonte de glaciers, le dégel du pergélisol, le dérèglement des grands cycles des éléments chimiques (ex. azote, phosphore, carbone, métaux) et de l’eau, le changement climatique, l’acidification des océans, l’augmentation du niveau des mers, l’expansion des zones à oxygène minimum dans les océans, la perte de biodiversité, l’introduction de nouvelles substances chimiques et matériaux dans le milieu naturel sont quelques-uns des exemples qui illustrent les changements dramatiques que l’humanité a apportés aux systèmes terrestres.

L’Anthropocène n’est pas une crise qui, par définition, a une durée courte. L’humanité a altéré la dynamique du système Terre à l’échelle du temps géologique, c’est-à-dire, que les conséquences de ces changements s’étendront sur des dizaines, voire des centaines de milliers d’années.

L’Anthropocène désigne donc l’empreinte « environnementale » de la civilisation moderne au sens large et fait référence à notre relation dominante avec le milieu naturel. L’humanité dans son développement est devenue une véritable force géologique et sa puissance a surpassé les grandes forces de la nature. Depuis environ 1950, l’Anthropocène est rentré dans la « grande accélération » avec l’altération du système terrestre et un développement ainsi qu’un bouleversement socio-économique exponentiel.

Quand a commencé l’Anthropocène ?

L’Anthropocène est né après une époque de stabilité climatique (Holocène) qui a duré 11 650 ans (hormis les petites périodes glaciaires) et au cours de laquelle l’agriculture, des villes et des civilisations ont émergées. L’Anthropocène n’est pas encore défini comme unité stratigraphique par la Commission Internationale de la Stratigraphie (CIS) sur l’échelle du temps en géologie. Pour que la CIS puisse déclarer l’Anthropocène comme une nouvelle unité de temps, le « signal géologique » de l’Anthropocène conservé dans les roches doit être significativement important, clair et distinctif. Sur l’échelle du temps en géologie, l’Anthropocène est envisagé au niveau d’une « série » ou d’une « époque » (les séries sont les sous-divisions des époques). Si l’Anthropocène était défini comme une « série », il s’agirait d’une série de l’Holocène (époque du Quaternaire).

Dans le cas contraire, l’Holocène prendrait fin. Le début de l’Anthropocène serait probablement situé au milieu du XXe siècle. À ce moment-là on observe une coïncidence de l’ensemble des signaux géologiques conservés dans des roches et résultant de la « grande accélération » de l’industrialisation, de la croissance démographique et de la mondialisation. Le point de repère du début de l’Anthropocène pourrait être la présence de radionucléides artificiels (éléments issus des essais de bombes thermonucléaires du début des années 1950) car leur signal dans les roches est fort, synchrone et répandu à l’échelle planétaire.

À qui devons-nous le terme « Anthropocène » ?

Le terme « Anthropocène » a été proposé en 2000 par Paul Crutzen, chimiste et lauréat du prix Nobel, et le biologiste, Eugene Stoermer. Mais ce concept a des racines beaucoup plus profondes ; pendant longtemps, il a été traité comme un terme descriptif, soulignant le rôle de l’Homme dans la modification de l’environnement naturel, mais sans importance significative pour la science elle-même, en particulier la géologie. Paul Crutzen a donc décidé d’utiliser toute son autorité de nobélisé pour populariser l’Anthropocène, mais aussi lui donner un véritable statut scientifique. Ce fut un succès, car l’Anthropocène n’est plus uniquement discuté par les scientifiques et les vulgarisateurs scientifiques, mais est devenu un sujet de la culture contemporaine, de la pop culture ou du débat philosophique et politique.

Thanatocène ?  Késako ?

Le terme « Thanatocène » (Thanatos – Dieu de la mort selon la mythologie grecque) a été proposé en 2013, par Jean-Baptiste Fressoz, historien des sciences, des techniques et de l’environnement, pour attirer l’attention sur les origines de basculements environnementaux mondiaux.

Le concept de Thanatocène, fait référence au développement de techniques et technologies de plus en plus puissantes et énergivores, y compris militaires, et à leur rôle (volontaire ou collatéral) dans la destruction massive d’écosystèmes. Selon ce concept, l’entrée dans l’Anthropocène est due aux « guerres militaro-industrielles » plutôt qu’à l’humanité dans son ensemble. Ce terme a été proposé pour pallier les limites de la définition de l’Anthropocène et pour marquer que les principaux marqueurs de l’Anthropocène sont plutôt liés aux rapports de forces et aux projections de la domination mondiale.

Nous sommes aux portes d’un changement d’époque, quel que soit le nom qui lui sera donné : Anthropocène, Thanatocène, ou encore Capitalocène (qui met en avant le rôle du capitalisme dans les bouleversements environnementaux). En tout cas, tous ces concepts font référence à des altérations anthropiques du système Terre, avec ou sans indication du « coupable » de ce qu’on vit actuellement.

En géologie, la transition vers une nouvelle époque révèle un changement général à l’échelle planétaire de nature biologique ou géologique. Dans le contexte actuel, l’idée qu’il est encore possible de vivre et de se développer selon le modèle basé sur la maximisation de la production et de la consommation n’a aucun fondement réel. Nous ne pouvons pas vivre dans une nouvelle époque dans laquelle nous traitons l’environnement naturel comme une ressource externe et illimitée. Dans un avenir proche, il est donc nécessaire de changer non seulement le modèle de développement actuel, mais aussi le modèle civilisationnel, ce qui implique un changement radical des modes de vie.

Quelques définitions (bibliographie 1 et 2)

Agriculture et élevage intensifs font référence à des systèmes visant à obtenir une quantité importante de produits par surface au sol. Pour atteindre un rendement de culture élevé ou pour assurer le bon fonctionnement d’un élevage à forte densité, une solution communément utilisée est d’avoir recours à des intrants nombreux et en quantité importante.

Les intrants sont les différents produits apportés aux cultures ou aux animaux qui ne proviennent pas de l’exploitation agricole et tous les autres produits nécessaires à la marche d’une exploitation agricole : engrais, pesticides, semences et plants, aliments achetés, antibiotiques, hormones de croissance, mais aussi matériel agricole, honoraires du vétérinaire…

Le changement climatique est un processus naturel au cours duquel la température, les précipitations et le vent varient dans le temps. Cependant, la Terre vit actuellement un changement climatique particulier : non seulement ce changement est provoqué par l’activité humaine, mais aussi sa rapidité est sans précédent. Le changement climatique actuel est dû à une accumulation anormalement élevée des gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère.

Les GES sont essentiels à la vie sur Terre puisqu’ils constituent une enveloppe qui empêche une partie de l’énergie solaire d’être renvoyée vers l’espace. Sans eux, la température à la surface de la Terre serait de l’ordre de -20°C. En s’accumulant, les GES « emprisonnent » la chaleur solaire ce qui entraîne l’augmentation de la température à la surface de la Terre.

Entre 1800 et maintenant, la température a globalement augmenté de 1,1°C ; à ce rythme, si l’Homme ne réduit pas les émissions de GES, la température pourrait augmenter de 4,4 °C d’ici à 2100 ce qui ne ferait qu’accroitre les conséquences pour la planète.

Un degré supplémentaire a pour conséquences directes :

–         l’augmentation de la fréquence des épisodes de canicules et des incendies, l’accroissement de la sécheresse dans certaines zones,

–         la proportion accrue des fortes précipitations et des cyclones tropicaux,

–         la réduction de la banquise et du pergélisol de l’Arctique et l’augmentation du niveau des océans.

L’augmentation des GES dans l’atmosphère conduit aussi à l’acidification des océans. Les écosystèmes sont perturbés et l’ensemble des êtres vivants terrestres et marins est impacté : micro-organismes, végétaux, animaux et hommes. Les chaînes alimentaires sont altérées et la production agricole, comme l’accès à l’eau douce, diminue. Le changement climatique est une des menaces pour la biodiversité. Certains animaux, comme des insectes vecteurs de maladies végétales, animales et humaines, prolifèrent et migrent vers des latitudes et altitudes jusque-là épargnées comme c’est le cas pour le moustique vecteur du paludisme ou la chenille processionnaire du pin.

Certaines populations appelées « migrants climatiques » doivent quitter leur habitat dégradé par des catastrophes naturelles et les conditions climatiques. Outre l’aggravation de la sous-nutrition de certaines populations et le développement de pathologies infectieuses, le changement climatique a un impact sur la santé via le stress hyperthermique lié aux épisodes caniculaires qui fragilise les personnes vulnérables et via le stress psychologique qui fait suite aux catastrophes naturelles. À noter aussi que les pays en voie de développement sont les plus vulnérables face à cette crise climatique qui augmente le risque de conflits et constitue une menace sans précédent pour les moyens de subsistance, la santé et la sécurité en particulier des femmes et des filles.  

Rôle de l’agriculture et élevage intensifs dans le changement climatique (bibliographie 3)

Les cultures et l’élevage, qu’ils soient intensifs ou non intensifs, jouent un rôle dans le changement climatique. En effet, culture et élevage produisent les trois GES majeurs : le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O). CH4 et N2O ont un pouvoir sur le réchauffement qui est supérieur à celui du CO2 ce qui est pris en compte dans les estimations des émissions des GES, exprimées en tonnes équivalent CO2.

Les GES produits par l’agriculture et l’élevage proviennent en grande partie de la fermentation (transformation de la matière par des micro-organismes) dans le tube digestif lors de la digestion ou dans les déjections animales qui sont stockées. Les animaux qui contribuent le plus à la production de GES par fermentation sont les ruminants avec, au premier rang, les bovins. Dans une moindre mesure, certaines pratiques de culture (inondation des rizicultures, sols compactés) conduisent à de la fermentation génératrice de GES.

La modification de l’usage des terres, surtout par la déforestation, l’assèchement de tourbières ou encore les brûlis, libère des GES naturellement stockés dans ces milieux et contribue pour une grande part à leur accumulation dans l’atmosphère. L’apport de fertilisants azotés comme les engrais synthétiques et la combustion de molécules carbonées (charbon, fioul, gaz…) pour le fonctionnement des installations agricoles sont aussi des sources de GES, mineures en comparaison de la fermentation et de la modification d’usage des terres.  Dans sa globalité, l’utilisation des terres par l’homme (agriculture, sylviculture et élevage) serait responsable de près d’un quart des émissions de GES à l’échelle mondiale et d’un cinquième en France.

L’agriculture et l’élevage intensifs augmentent les émissions de GES notamment par une utilisation plus importante d’intrants : mécanisation des exploitations agricoles, apport d’engrais synthétiques… De plus, l’intensification des méthodes de culture et d’élevage aggrave les conséquences du changement climatique sur la biodiversité, sur l’accès à l’eau potable et sur la santé. Concernant ce dernier point, une densité animale élevée est propice au développement d’épizooties (épidémie chez les animaux) et de zoonoses (transmission d’agents infectieux de l’animal à l’homme). Pour les éviter, les éleveurs des exploitations intensives privilégient l’utilisation d’antibiotiques ce qui favorise le développement de l’antibiorésistance qui est un problème majeur de santé publique.

Dans les années à venir, un des grands enjeux de l’agriculture et de l’élevage au niveau mondial est de réussir à s’adapter pour continuer à fournir l’alimentation nécessaire à une population en croissance tout en limitant l’accumulation de GES dans l’atmosphère par la réduction de leur émission, par l’augmentation de leur stockage par le sol et par la biomasse et par leur valorisation (ex. méthanisation).

Définition de l’élevage intensif (bibliographie 1 et 2).

L’élevage est une activité de soin, d’entretien et de production d’animaux pour le bénéfice de l’homme : pour son alimentation, pour ses vêtements et accessoires, pour l’ameublement, pour ses loisirs, pour l’aider dans son quotidien (ex. animaux de somme, chiens d’attelage, chiens guides d’aveugles…).

Les élevages sont définis comme « intensifs » ou « industriels » par opposition à des élevages « extensifs » ou « traditionnels ». Les qualificatifs « intensifs » et « extensifs » font référence uniquement à la densité animale, c’est-à-dire, au nombre d’animaux par unité de surface. Aucun autre paramètre n’est pris en compte dans ces qualificatifs. Ainsi, un élevage « intensif » n’est pas synonyme d’animaux enfermés. Le meilleur exemple est le système d’élevage intensif pratiqué en Amérique du Nord appelé feedlot qui est un parc d’engraissement en plein air.

La valeur limite est de deux Unité Gros Bétail appelée aussi Unité Gros Bovin (UGB) par hectare (ha) de surface agricole utilisée (SAU). Pour rappel, un hectare correspond à 10 000 m2 soit l’équivalent d’une surface carrée de 100 m de côté. Un élevage où il y a plus de 2 UGB/ha est intensif. Il est extensif s’il y a moins de 2 UGB/ha. L’unité UGB tient compte des besoins énergétiques des animaux de rente : une vache laitière représente 1 UGB alors qu’une brebis en vaut 0,15 et une poule pondeuse 0,014. Ainsi, en fonction de la catégorie d’animaux, 1 UGB correspond à un ou à plusieurs animaux.

Les choix autres que l’élevage intensif (bibliographie 3 à 7).

L’élevage intensif s’est développé à partir de la moitié du XXe siècle pour répondre à une augmentation de la population mondiale et à l’augmentation corollaire de la consommation alimentaire. Depuis quelques années, l’élevage intensif est remis en question pour une raison majeure de respect du bien-être animal.

Via la fourniture de viande, poisson, œuf et lait, l’élevage apporte de nombreux nutriments, principalement des protéines qui contiennent des acides aminés essentiels. Sur les vingt-deux éléments de base des protéines, neuf sont dits essentiels car le corps humain n’est pas capable de les produire ou les produit en quantité insuffisante pour ses besoins. Ces neuf acides aminés doivent donc être apportés par l’alimentation. Les protéines d’origine animale sont facilement et rapidement assimilables en comparaison des protéines apportés par d’autres aliments. Viande, poisson, œuf et lait apportent aussi des acides gras essentiels de type oméga 3 et des micronutriments (fer, calcium, zinc, sélénium) et des vitamines (A, B3, B6, B12, et D). Parmi les aliments, seuls les produits issus des animaux sont une source de vitamine B12. À noter que l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande un apport de protéines de l’ordre de 60 g par jour et par personne dont la moitié issue d’animaux et la moitié de végétaux.

Remplacer l’élevage intensif nécessite de disposer d’aliments :

–         qui apportent des protéines sources des neuf acides aminés essentiels, des acides gras oméga 3 et des micronutriments (fer, calcium, zinc, sélénium) et des vitamines A, B3, B6, B12 et D),

–         et en quantité suffisante pour nourrir la population mondiale.

Disposer d’aliments protéinés sans passer par de l’élevage intensif peut se faire via deux modalités. Une de ces modalités est la production de produits dérivés d’animaux par élevage extensif d’animaux de rente, par fabrication de viande in vitro et par élevage d’insectes. L’élevage extensif peut répondre ou non au cahier des charges des labels qui imposent des modalités d’élevage, y compris l’espace minimal dont l’animal doit disposer. Les seuls labels pour des produits alimentaires qui prennent en compte la densité animale sont le Label rouge (label français) et l’Agriculture biologique (label européen). Ainsi, l’élevage extensif peut se pratiquer selon les modalités du Label rouge, de l’Agriculture Biologique ou selon des modalités autres dites traditionnelles ou conventionnelles.

La production de viande in vitro consiste à faire proliférer des cellules animales dites « souches » dans une boîte de culture. Les cellules souches sont prélevées sur un animal puis sont cultivées à 37 °C en présence d’un milieu nutritif qui permet leur multiplication et leur maturation et différenciation en cellules musculaires. Le développement de la production de viande in vitro et de l’élevage d’insectes est conditionné par la mise au point de méthodes de production à bas coût financier et énergétique, par la vérification de l’innocuité de ces produits (ex. non allergène), et aussi par une modification des habitudes alimentaires. 

L’autre modalité est la production de produits non dérivés d’animaux par culture de végétaux ou de micro-organismes comestibles riches en protéines, tels que les plantes légumineuses (ex. soja, haricot) ou les microalgues spiruline.

À noter que les viandes dites végétales appelées aussi « succédané de viande », « substitut de viande » ou « viande d’imitation » sont en fait des produits transformés à partir de végétaux à forte teneur en protéines. La transformation consiste en l’ajout d’additifs alimentaires pour obtenir une qualité texturale, gustative voire odorante, et esthétique proche de la viande.

La population mondiale est actuellement de plus de 7,5 milliards d’individus et pourrait augmenter jusqu’à 11 milliards en 2100. Actuellement 11 % de la population mondiale souffre de sous-nutrition ; la sous-nutrition touche les pays asiatiques hors Chine et une grande partie du continent Africain, zones dans lesquelles la plus forte augmentation de population est attendue à l’avenir. Au contraire, dans une grande partie de l’Amérique, en Europe et en Australie, la population a une alimentation plus abondante et plus riche en protéines animales que nécessaire.

Compte tenu de l’évolution probable à la hausse de la population mondiale et de la nécessité de rééquilibrer les régimes alimentaires, les scientifiques prédisent une augmentation de la demande en produits dérivés des animaux. Des modélisations montrent que l’élevage peut couvrir ces besoins accrus si :

–         les surfaces de pâturage sont légèrement augmentées au détriment de la forêt (et non pas au détriment des terres arables nécessaires pour les cultures),

–         les comportements évoluent en particulier dans les pays développés avec moins de perte et de gaspillage alimentaires et une alimentation moins riche en produits dérivés d’animaux,

–         les échanges commerciaux s’intensifient et les modèles d’élevage évoluent (plus de bien-être animal et moins d’impact sur les changements climatiques) pour équilibrer les pays déficitaires.

Depuis plusieurs années, une réflexion est menée par les scientifiques de l’Institut National de la Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) pour accompagner le changement dans l’élevage.

Une « crise biologique » est une période au cours de laquelle, à l’échelle planétaire, de nombreuses espèces animales et/ou végétales disparaissent simultanément. Les crises biologiques sont classées comme majeures, intermédiaires et mineures par rapport au taux et à l’ampleur des disparitions. Le taux d’extension correspond au nombre de disparitions divisé par le temps au cours duquel les extinctions se sont produites. L’ampleur de disparition est le pourcentage d’espèces qui se sont éteintes. On parle d’extinction de masse (crise biologique majeure), au sens paléontologique, lorsque le taux de disparition des espèces est supérieur à 75 % dans un intervalle du temps inférieur à 2 Ma.

La vie sur Terre existe depuis 3,7-3,8 Ga (Giga années = milliard d’années). Elle est apparue relativement tôt après la formation de notre planète (4,56 Ga). Pendant longtemps (environ 1,7 Ga), la vie sur Terre était primitive, unicellulaire, puis elle s’est diversifiée et complexifiée au fil du temps. On estime que sur 4 milliards d’espèces qui ont évolué sur la Terre au cours de 3.5 Ga, environ 99 % se sont éteintes. Cela montre à quel point l’extinction est répandue dans l’évolution du vivant. Depuis l’explosion cambrienne (+/- 570 Ma : million d’années), qui est considérée comme le « Big Bang » de l’évolution de la vie, la Terre a enregistré cinq extinctions massives et une trentaine de crises intermédiaires et mineures.

Toutes ces extinctions ont été causées par des modifications soudaines dans la dynamique des systèmes terrestres et de ses équilibres. Ces changements ont été provoqués par des phénomènes d’origine extraterrestre (ex. collision de la Terre avec un objet extraterrestre) ou terrestre (ex. activité tectonique). Le changement climatique (réchauffement ou glaciation), les transgression/régression répétées, le volcanisme de grande ampleur, les variations de la salinité des mers et des océans, les perturbations des courants océaniques (les anoxies, l’eutrophication, etc.) sont quelques-uns des exemples qui illustrent les changements dramatiques, mais naturels aux systèmes terrestres.

 On distingue 5 extinctions majeures :

–         la crise de l’Ordovicien (- 435 Ma),

–         la crise du Dévonien (- 355 Ma),

–         la crise du Permien (- 250 Ma) : crise la plus dévastatrice avec un taux de disparition > 90 %,

–         la crise du Trias (- 200 Ma),

–         la crise du Crétacé (- 65,5 Ma).

Nous vivons actuellement une importante crise de la biodiversité. De nombreuses populations animales et végétales sont en déclin. Selon les scientifiques le taux d’extinction actuel est entre 100 et 1000 fois supérieur au taux naturel moyen constaté dans l’histoire de l’évolution ; et ce rythme ne cesse d’augmenter. L’extinction moderne des espèces est dramatique et grave mais, en termes paléontologiques, elle ne constitue pas à l’heure actuelle une extinction de masse comparable aux grandes crises biologiques du passé. Or, au rythme actuel de destruction, il ne faudra pas plus de quelques siècles pour que ¾ des espèces disparaissent, entraînant une crise biologique majeure. La crise de la biodiversité actuelle est inédite par ses causes. Pour la première fois elle est entièrement causée par l’action d’une espèce (nous), et non par des catastrophes naturelles ou des phénomènes géologiques.

Les causes de la crise de la biodiversité actuelle sont diverses et variées : destruction et fragmentation des habitats directs (déforestation, urbanisation,) et indirectes (pollution, agriculture intensive, exploitation de ressources…), changement climatique, élimination par la chasse/pêche, introduction d’espèces non-indigènes (délibérée ou accidentelle), etc.

Malgré l’existence de grandes extinctions de masse dans le passé, la dynamique de l’évolution a toujours permis de les compenser. Les grandes crises biologiques ont été suivies d’une modification de l’état de la biosphère et d’une biodiversification. Cependant, le rétablissement de la biodiversité ne se fait pas à une échelle de temps historique. L’évolution de nouvelles espèces prend généralement au moins des centaines de milliers d’années, et le rétablissement après des épisodes d’extinction massive se fait sur des échelles de temps géologiques englobant des millions d’années.

Nous sommes, en tant qu’espèce, également les victimes potentielles de cette crise. Si les espèces vivantes ont changé après chaque crise majeure, il n’y a aucune garantie que l’espèce humaine puisse survivre. « La santé des écosystèmes dont nous dépendons, ainsi que toutes les autres espèces, se dégrade plus vite que jamais. Nous sommes en train d’éroder les fondements mêmes de nos économies, nos moyens de subsistance, la sécurité alimentaire, la santé et la qualité de vie dans le monde entier » a déclaré Rober Watson, le président de l’IPBES (Plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques).

Sur l’ensemble de la planète, l’homme a significativement modifié 75 % des milieux naturels terrestres et plus de 65 % des océans, détruit 85 % des zones humides en l’an 2000 et continue de les détruire à un rythme trois fois supérieur à celui de la déforestation. 33 % de la superficie des terres et 75 % de la consommation d’eau douce sont actuellement destinées à l’agriculture ou à l’élevage pour répondre à la demande croissante de nourriture. Les terres arables ont perdu 23 % de leur capacité de production à cause de leur surexploitation. Les sols sont de plus en plus dégradés et nécessitent l’ajout d’engrais pour parvenir à leurs fertilités. La pollution par les plastiques a été multipliée par dix depuis 1980. Des tonnes de métaux lourds, de produits chimiques toxiques et autres déchets issus des sites industriels sont déversés chaque année dans l’environnement.

Les zones urbaines ont plus que doublé depuis 1992. En 2015, 33 % des stocks de poissons marins ont été exploités à des niveaux non durables, les « zones mortes » dans les océans s’élargissent, etc. La nature décline tandis que nous prospérons. Pourtant, l’environnement n’est pas seulement une ressource passive dans laquelle nous puisons les matières dont nous avons besoin. Par exemple, 75 % des cultures dépendent de la pollinisation par les insectes et autres pollinisateurs naturels, dont les populations diminuent. Tout cela se produit à un moment où les gens sont déjà conscients des conséquences de modification de systèmes terrestres et mènent même officiellement la lutte contre la crise écologique et le réchauffement climatique.

Selon la liste rouge mondiale de l’UICN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature), qui constitue l’inventaire mondial de l’état de conservation global des espèces végétales et animales, plus de 40.084 (sur les 142.577 espèces étudiées au niveau mondial) sont classées menacées d’extinction au niveau mondial ce qui représente un peu plus d’1/3 des espèces évaluées. Parmi ces espèces, 41 % des amphibiens, 13 % des oiseaux, 26 % des mammifères, 37 % des requins et raies, 33 % des coraux constructeurs de récifs et 34 % des conifères, sont considérées comme menacées. Dans cet état des lieux, 1889 espèces menacées au niveau mondial sont présentes sur le territoire français (en métropole et en outre-mer). Cependant les chiffres documentés l’UICN ne fournissent certainement pas des estimations réelles du risque d’extinction des espèces. Ils sont largement sous-estimés du fait de la complexité à estimer le nombre d’espèces déjà perdues sur la Terre car il n’existe aucune méthode pour connaitre le nombre d’espèces éteintes avant d’avoir été formellement décrites.

On parle de changement climatique depuis plus de 30 ans avec une première réflexion sur l’évolution du climat impulsée par le Groupe d’experts Intergouvernementaux (GIEC) en 1988. Durant ces années, l’ampleur et l’impact du phénomène se sont précisés, mais également amplifiés et les actions de correction ou d’adaptation à la transition restent très limitées. Le changement climatique est-il hors de contrôle ?

L’augmentation de la température depuis l’ère préindustrielle (1850) est de 1.1 °C et avec un dépassement du seuil de 1.5 °C autour de 2040 d’après le GIEC [1]. Ensuite le GIEC propose différents scénarios [5] selon le forçage radiatif[1] (bilan sur la puissance radiative dans le système Terre) qui dans le dernier rapport de 2021 a été associé à la notion de « parcours socio-économique partagés ». Pour apprécier ces scénarii, on peut utiliser la notion de neutralité carbone soit une émission de carbone qui s’équilibre avec son absorption par des puits de carbone (océans, humus des sols, la flore). Pour atteindre la neutralité carbone il faut passer d’une émission globale de 38 Gt par an à environ 10 Gt correspondant aux principaux puits naturels [2].

Le scénario le plus favorable (SSP1), qui considère de fortes coopérations internationales, des services respectueux de l’environnement, une réduction drastique de la consommation des ressources et de l’énergie, impliquerait une diminution constante de la température (retour à la normale) à partir de l’engagement de l’action avec comme objectif une neutralité carbone en 2050. Un Français émet une empreinte carbone de 10.4 T Eq.CO2 par an : la neutralité carbone demanderait de descendre à 1.8 T Eq.CO2, soit de diviser par six notre empreinte ! Dans le monde les domaines à plus forte émissions sont la production d’électricité (centrale à combustibles carbonés), les transports puis l’industrie et la construction. En France le premier, et de très loin, est le transport (41 %) [3].

L’accord de Paris a été signé en 2015 par 193 parties dont les pays les plus gros émetteurs (Chine 29,7 %, Inde 7.2 %, États-Unis 2.9 % – UE 8.1 %).

La neutralité carbone en 2050 est l’ambition de l’Union Européenne [4] avec comme premier objectif la réduction de 55 % des GES en 2030 [4]. Cependant le rapport du Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE) sur la période 2015-2018 montre que les objectifs de réduction d’émissions de gaz à effet serre de quelque 150 États pour 2030 n’entraînent aucun changement de la trajectoire de température : + 2,7 °C d’ici la fin du siècle… [5] Il met également en avant que les « initiatives de coopérations internationales » sont toutes retombées après la COP 21.

Après un échec de la COP 25, la COP26 [6] à Glasgow du 31 octobre au 13 novembre 2021, était la conférence la plus lourde d’enjeux depuis l’adoption de l’Accord de Paris de décembre 2015. Après l’impact faible de la COP24 à Katowice et de la COP25 à Madrid, la COP26 à Glasgow a permis de trouver un consensus sur plusieurs points indispensables à l’application effective de l’accord. 

Le rapport du Sénat de décembre 2021 rappelle que les négociations climatiques ont certes permis un léger relèvement de l’ambition climatique (- 0,3 °C) qui placerait au mieux la planète sur une trajectoire d’augmentation des températures de 2,3 °C, loin de la cible de 1,5 °C. Le rapport relève également des progrès insuffisants en matière de finance climatique en direction des pays en développement qui devrait être un volet majeur de la COP 27. Sans réponse rapide de la communauté internationale à ces problématiques, la crise de confiance entre pays développés et pays en développement pourrait s’ancrer plus encore et paralyser durablement la négociation climatique. La commission appelle donc la France et l’Union européenne à avancer sur ce volet dans la perspective de la COP27 en Égypte en novembre 2022.

Si on résume : en 2018, la trajectoire du changement climatique était toujours sur le scénario SSP2 4.5 avec une hausse de la température de 2.7 °C en 2100. Dans ce scénario la neutralité carbone n’est pas atteinte dans le siècle… On peut donc espérer un scénario moins dramatique. Mais une hausse de la température de 2 °C aura des conséquences difficiles à anticiper au-delà même des conséquences directes (augmentation du niveau des mers, événements climatiques extrêmes, sécheresse, canicule, perte de biodiversité) avec des déplacements de populations et des conflits autour de la ressource en eau. 

En cas de rivalités régionales (SSP3), c’est-à-dire, « les pays sont guidés par les préoccupations en matière de sécurité et de compétitivité », les émissions de CO2 augmentent linéairement et 4 °C sont en ligne de mire pour la fin du siècle…

La communication entre les arbres, et plus généralement entre les plantes, utilise des vecteurs biochimiques comme des molécules volatiles (Composés organiques volatiles [COV]), mais également des vecteurs biotiques au travers des réseaux fongiques mycéliens. Cette communication peut résulter d’un simple monologue entre les arbres et/ou entre les arbres et les micro-organismes présents dans l’environnement, ou d’un dialogue chimique entre des partenaires dont la symbiose est l’un des révélateurs phénotypiques marquants.

La communication, outil d’information et d’adaptation

Depuis toujours, les organismes vivants, hominidés compris, émettent des molécules organiques volatiles (COV) dans leur environnement dont les fonctions sont soit attractives soit répulsives (Holopainen and Blande, 2013). Les COV sont soit des terpénoïdes, soit des produits issus de l’activité de la lipoxygénase mieux connue sous le nom de Green Leaf Volatiles (GLV) (Maffei, 2010 ; Holopainen, 2011), soit des composés aromatiques volatils tels que le salicylate de méthyle (Maffei, 2010), soit des hormones végétales comme l’éthylène. Tous ces composés, à l’exception de l’éthylène, sont issus du métabolisme spécialisé des plantes et constituent pour les végétaux, dont les arbres, une batterie de molécules leur permettant de s’adapter dans l’espace et le temps à leur environnement.

Lorsque les feuilles d’acacia (Acacia nigrescens ou Acacia caffra) sont broutées par des herbivores, les arbres synthétisent de l’éthylène qui induit la biosynthèse de tannins rendant les protéines des arbres indigestes. Un mécanisme de résistance systémique acquise se propage ensuite via les cellules du phloème induisant une biosynthèse généralisée de tannins dans l’ensemble du houppier, avant de s’étendre aux arbres voisins. La baisse drastique de l’appétence des feuilles pour les herbivores entraîne le déplacement des troupeaux vers d’autres bosquets d’arbre permettant de maintenir un équilibre dynamique délicat entre les populations d’herbivores et d’arbres (Hoven, 1984).

Le pin maritime, et plus spécifiquement la pinosylvine produite par cette essence, peut avoir des effets sur les populations animales dont l’homme. On parle alors de phytoncide.

Le dialogue chimique, pour aller plus loin

La mycorhize, du grec « myco », champignon et « rhiza », racine, définit la relation symbiotique qui existe entre les racines des arbres et certains champignons (Frank, 1879). Cette relation, dont les origines remontent à la conquête du milieu terrestre par les plantes au Dévonien[1], permet de mettre en relation un champignon parfaitement adapté au milieu édaphique, c’est-à-dire à la nature du sol, et les racines d’une plante. Tous les arbres sont mycorhizés et principalement par des champignons ectomycorhiziens.

Plus qu’une aide à la nutrition de l’arbre, le réseau mycélien, en prospectant le sol, va établir des relations trophiques et de défense avec plusieurs arbres d’une même forêt et mettre en place un réseau souterrain de communication entre les arbres (Simard et al., 1997). Les molécules libérées par les racines (ou exsudats racinaires) dans la rhizosphère peuvent comprendre des flavonoïdes, des terpènes et des hormones comme les strigolactones (Hirsch et al., 2003). Les exsudats racinaires déclenchent la synthèse de métabolites fongiques tels que les stérols, les auxines, les cytokinines, les gibbérellines (GA), l’acide abscissique et l’éthylène.

Ces composés dérivés des racines et des champignons jouent un rôle important principalement dans la phase pré-symbiotique modifiant le tropisme des hyphes pour les racines, facilitant l’attachement et l’invasion des tissus hôtes par les hyphes, induisant des modifications morphologiques et physiologiques des racines et du mycélium ainsi que dans le maintien de la mycorhize.

Une fois la mycorhization mise en place, les arbres se préviennent mutuellement. Le sapin de Douglas et le bouleau vivent par exemple en symbiose. Lorsque ce dernier est dépourvu de feuilles, en automne et en hiver, le carbone et l’azote lui sont apportés par le Douglas, tandis que le procédé s’inverse lorsque le bouleau a grandi et se trouve pourvu d’un feuillage abondant, à la belle saison.

Depuis la création de la Terre, différentes périodes se sont succédées. Il y a 100 millions d’années, des dinosaures vivaient sous un climat tropical tandis qu’il y a près de 15 000 ans, ce même paysage était couvert de glace. Le changement climatique relève ainsi d’un phénomène naturel et cyclique

Le changement climatique que nous connaissons aujourd’hui se caractérise à la fois par sa rapidité et sa brutalité. Depuis la fin du XIXe siècle, la température moyenne à la surface de la Terre augmente, l’activité humaine et ses conséquences contribuent à ce réchauffement global.

Les espèces, animales et végétales, n’ont pas le temps de s’adapter à des changements aussi rapides, c’est pour cette raison qu’elles sont menacées comme l’être humain.

Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) ces changements climatiques peuvent entraîner des dommages importants :

–         élévation du niveau des mers et des océans,

–         accentuation et augmentation des événements climatiques extrêmes (sécheresses, inondations, tempêtes, etc.),

–         déstabilisation de l’équilibre écosystémique de la faune et de la flore ; réduction de la biodiversité,

–         menace sur le cycle de l’eau et les ressources d’eau douce,

–         baisse de production dans le monde agricole,

–         désertification et perte de terres émergées,

–         prolifération et extension des maladies tropicales (paludisme, etc.) et infectieuses (salmonellose, choléra, etc.).

Cette situation présente de nombreux risques pour les êtres humains comme pour toutes les autres formes de vie :

·        Malnutrition et sous-alimentation

·        Explosion de la pauvreté

·        Mortalité et morbidité liés aux événements extrêmes

·      Recrudescence des maladies : augmentation de la mortalité et de la morbidité liées aux maladies infectieuses (transmissions par vecteurs et infections d’origine alimentaire et hydrique)

·        Des iles et des pays engloutis (ex : Les habitants de l’atoll de Bikini, dans le Pacifique, ont ainsi réclamé l’asile climatique aux USA.

Migrations climatiques.

Le changement climatique aura certainement des conséquences en termes de migrations et de mobilité humaine. Mais les déterminants de ces migrations sont multiples et interdépendants, aussi le changement climatique sera vécu de manière différente selon les régions, pays et catégories sociales concernées, car la vulnérabilité à l’égard de l’environnement dépend également de facteurs socio-économiques, politiques et géographiques spécifiques à chaque société.

Les questions politiques pourraient être :

ð  Protection des migrants climatiques et responsabilités des États : Vers l’établissements de nouvelles normes, conventions internationales, Traités ?

ð  Est-il permis, d’un point de vue éthique, de s’opposer à des migrations climatiques ?

Les peuples ont toujours migré, poussés par des raisons économiques, sociales ou politiques. Le changement climatique vient aujourd’hui s’ajouter aux facteurs de migration : un nombre grandissant d’individus quittent des territoires exposés aux dérèglements climatiques pour fuir temporairement ou définitivement leurs lieux de vie et s’installer ailleurs dans leur pays ou dans d’autres.

Depuis 1990, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) alerte sur le fait que l’impact le plus marqué de l’évolution du climat pourrait être ressenti au niveau des migrations humaines correspondant au déplacement de millions de personnes devant faire face à un bouleversement de leur environnement et de leurs conditions de vie (érosion des côtes, montée des eaux, inondations, sécheresse, …). De nombreuses institutions ont tenté de quantifier les flux de ces futurs réfugiés climatiques. Dans un rapport de 2008, l’Organisation internationale pour les migrations (OIM) projetait qu’ils seraient 200 millions d’ici à 2050. Dans son rapport le plus récent (2021), la Banque mondiale prédit pour sa part qu’environ 216 millions de personnes seront contraintes de migrer d’ici à 2050 à l’intérieur de certains pays en développement. Ce phénomène touchera plus durement les plus démunis qui sont les plus exposés aux risques climatiques, et par conséquent les plus vulnérables, et qui seront les premiers à être contraints de migrer.

À la différence des réfugiés politiques couverts par les conventions de Genève et sous protectorat du Haut-Commissariat aux réfugiés, le statut des migrants climatiques ne fait l’objet d’aucune définition juridique, d’aucune convention internationale qui permettrait de leur assurer un statut protecteur. Il n’existe pas non plus d’organisme international spécifique chargé de surveiller la protection de leurs droits. Des chercheurs juristes de l’Université de Limoges ont ainsi été parmi les premiers à proposer un projet de convention internationale destiné à pallier ce vide juridique pour que les droits les plus fondamentaux de ces déplacés environnementaux soient garantis. Il relève de la responsabilité de tous les États, individuellement et collectivement, de prévenir et de gérer humanitairement ces situations.

Rapports du GIEC, COP 26, programmes électoraux, les différents scénarii de l’avenir de notre société, certains plus pessimistes que d’autres, deviennent de plus en plus accessibles et médiatisés pour alerter sur l’urgence d’une mobilisation mondiale.

Ces scénarii prédisent différents changements sur l’ensemble des sphères de notre environnement, mais s’accordent tous sur certains faits : ce que nous avons connu va changer, nous allons devoir nous adapter aux changements climatiques et nous devons continuer à lutter contre le réchauffement climatique pour espérer un scénario vivable pour tous.

Selon les auteurs de ces rapports, le succès de l’adaptation et de la lutte repose sur des changements de comportements à l’échelle collective et gouvernementale, mais aussi à l’échelle individuelle. Connaitre les facteurs qui nous freinent et nous découragent est un bon moyen de réduire l’espace entre notre motivation individuelle actuelle et celle que nous devons atteindre pour initier ces changements.

En psychologie sociale et cognitive, l’on a pu identifier certains de ces facteurs dont il faut prendre conscience car ils freinent nos actions : 

1/ La dissonance cognitive

La dissonance cognitive souligne le fait que nous n’agissons pas toujours sur la base de nos convictions, mais que nous avons plutôt tendance à ajuster celles-ci a posteriori en fonction de nos actions.

La théorie de la dissonance cognitive (Festinger, 2009) explique en effet que lorsque deux de nos cognitions (ex pensées, croyances, comportements) ont une relation de dissonance (c’est-à-dire vont à l’encontre l’une de l’autre), on ressent un inconfort psychologique que l’on tente de réduire par différents moyens en privilégiant ceux nécessitant le moins d’effort.

Les réducteurs de cet inconfort peuvent être un changement d’attitude (ex. adopter un moyen de transport plus propre), un changement d’environnement (ex. choisir de vivre dans une grande ville où l’on ne peut pas acquérir de véhicules « propres ») ou l’ajout d’une nouvelle cognition (ex. lire plus de critiques sur les transports « propres » et ne plus lire d’information sur le danger climatique des véhicules polluants). Depuis, d’autres moyens de réduction de l’inconfort ont été mis en évidence comme la trivialisation (i.e. diminuer l’importance des éléments impliqués) (Simon, Greenberg, & Brehm, 1995) ou encore le déni de responsabilité (c’est-à-dire se désengager de son propre comportement et devenir ainsi inconscient de la dissonance engagée par ce comportement) (Gosling, Denizeau, & Oberlé, 2006).

2/ Le sentiment d’efficacité personnel et collectif

Le sentiment d’efficacité personnel et collectif (Bandura, 2003) est l’idée que l’Homme évite, à moins qu’il n’y soit contraint par l’extérieur, les transactions avec les aspects de son environnement qui dépassent selon lui ses capacités d’adaptation. Aussi, de la même manière qu’un individu a besoin du sentiment d’auto-efficacité pour agir, les groupes et les personnes œuvrant ensemble ont besoin d’une efficacité collective perçue pour agir.

3/ Le désengagement moral

Le désengagement moral (Bandura, 2011) est le fait qu’il y ait différents mécanismes psychosociaux par lesquels les personnes peuvent se désengager de l’individu moral qu’elles sont, de ses auto-sanctions et auto-censures afin de pouvoir agir, dans certains versants de leur vie, de manière nuisible tout en agissant le reste du temps de façon proche de la morale. Parmi ces mécanismes il existe notamment ; les justifications morales, sociales ou économiques (c’est-à-dire minimiser les impacts négatifs pour se persuader que son action est socialement ou moralement bonne), les comparaisons avantageuses (c’est-à-dire comparer avec des actions plus nuisibles encore), le langage euphémistique (c’est-à-dire adoucir pour rendre acceptable), le déplacement ou la diffusion de responsabilité qui représente le fait que les personnes se comporteront d’une manière qu’ils répudient en temps normal si une autorité légitime accepte la responsabilité des effets de leurs activités préjudiciables.

En comprenant ces mécanismes, souvent inconscients, nous ciblons l’augmentation de notre motivation à agir vers l’adaptation et la lutte face aux changements climatiques.

Depuis quelques années, on assiste en effet à une multiplication des contenus illicites partagés sur internet et les réseaux sociaux, phénomène lié aux difficultés à contrôler et à modérer de tels espaces. La diffusion par ce biais d’images de violences perpétrées contre des animaux n’échappe malheureusement pas à ce constat.

Notre droit est pourtant loin d’être laxiste. Notre code pénal réprime sévèrement de nombreux comportements conduisant à faire souffrir sans nécessité des animaux. Ainsi, les mauvais traitements, les sévices graves ou actes de cruauté, les atteintes sexuelles ou les atteintes volontaires à la vie de l’animal en dehors de toute activité légale sont des délits passibles de peines d’emprisonnement (allant de 1 à 3 ans) et d’amende (entre 7 500 euros et 30 000 euros max.).
Ces peines peuvent même être augmentées en cas de circonstances aggravantes, par exemple, si un acte de cruauté conduit à la mort de l’animal, la peine passe à 5 ans de prison et 75 000 euros d’amende. Les atteintes involontaires à la vie et à l’intégrité de l’animal ou encore le défaut de soins à l’égard de l’animal sont pour leur part sanctionnés au titre des contraventions par des peines d’amende.

Il est à noter que pour le cas d’un contenu partagé, par exemple, sur les réseaux sociaux, il est aussi prévu que le simple fait d’enregistrer volontairement par quelque moyen que ce soit et sur quelque support que ce soit des images de tels traitements infligés à un animal constitue un acte de complicité. Enfin, le fait de diffuser sur internet de telles images est passible d’une peine de 2 ans de prison et de 30 000 euros d’amende.

Si le dispositif légal est donc plutôt dissuasif, les difficultés tiennent plus à l’identification des auteurs de telles infractions pénales et à leur poursuite devant un juge. Face à un contenu illicite partagé sur les réseaux sociaux mettant en scène la maltraitance animale, il convient de faire un signalement auprès de la police ou à la gendarmerie, notamment via la plateforme Pharos. Outre cette démarche, il est également possible de s’adresser à des associations de protection animale, qui peuvent saisir le Procureur de la République et se constituer partie civile le cas échéant (article 2-13 du code de procédure pénale).

Ainsi, par exemple, à la suite d’une vidéo filmée avec un téléphone portable et postée en ligne sur Facebook montrant un jeune homme de 24 ans jetant violemment un chaton de 5 mois contre un mur puis dans des buissons, c’est grâce à la mobilisation des internautes que la gendarmerie a pu procéder à l’identification et à l’arrestation de l’auteur des faits qui a été jugé en comparution immédiate et a écopé d’une peine d’un an de prison ferme.

La loi du 30 novembre 2021 visant à lutter contre la maltraitance animale et à conforter le lien entre les animaux et les hommes, aussi appelée loi Dombreval, constitue une réponse aux attentes sociétales fortes en faveur de l’amélioration de la condition animale. Elle a d’ailleurs été adoptée par 332 voix pour, 1 contre et 10 abstentions.

Cette loi s’inscrit en effet dans un mouvement législatif plus large qui tend à reconnaitre et mieux prendre en compte la sensibilité des animaux. De la Loi Grammont de 1850 jusqu’à l’importante réforme de notre Code civil en 2015, le statut juridique des animaux a beaucoup évolué. Ils ne relèvent plus de la catégorie des biens meubles et sont considérés non plus comme des choses, mais comme des êtres vivants dotés de sensibilité, protégés à ce titre par des textes spécifiques.

La loi du 30 novembre 2021, qui fait partie des textes protecteurs spécifiques, comprend 3 volets distincts.

(1) Ce texte comporte tout d’abord de nombreuses dispositions visant à prévenir et lutter contre l’abandon des animaux de compagnie en faisant prendre conscience aux propriétaires ou futurs propriétaires que les animaux de compagnie sont des êtres vivants ayant des besoins spécifiques, et qu’ainsi des responsabilités particulières leur incombent. La loi prévoit pour ne citer que quelques exemples l’interdiction de la vente de chiens et de chats en animalerie, l’encadrement très strict des offres de cession d’animaux de compagnie via un site internet, l’exigence d’un certificat d’engagement et de connaissance des besoins spécifiques de l’espèce à laquelle l’animal de compagnie appartient, la sensibilisation des scolaires, etc.

(2) La loi Dombreval comprend également un volet très important sur la lutte contre la maltraitance animale, puisqu’elle amplifie significativement la protection pénale des animaux en durcissant les peines prévues par le code pénal pour certains comportements, notamment tels en cas de sévices graves, d’actes de cruauté ou d’abandon envers un animal domestique, apprivoisé ou en captivité (désormais punis de 3 ans de prison et 75 000 euros d’amende). De même, le fait de donner volontairement la mort à un tel animal, qui était jusque-là une simple contravention, devient désormais un délit (puni de 6 mois de prison et 7 500 euros d’amende). On peut aussi noter que sont également créées par ce texte de nouvelles infractions destinées à réprimer les actes de zoophilie et la zoopornographie.

(3) Ce texte permet enfin de consacrer des avancées en faveur de la protection des animaux sauvages captifs en interdisant à échéance plus ou moins longue les delphinariums et les établissements de spectacles de cétacés, l’élevage des visons et autres espèces d’animaux non-domestiques élevées pour leur fourrure, l’utilisation d’animaux sauvages dans les cirques itinérants, mais aussi en définissant et en encadrant les refuges et les sanctuaires pour animaux sauvages captifs.

La première source d’énergie électrique à être impactée par la sécheresse est l’hydroélectricité (des fleuves et des rivières). En effet, l’hydroélectricité fonctionne par la force motrice de l’eau qui va dépendre du débit et de la hauteur. La sécheresse va jouer sur ces deux facteurs. Les centrales nucléaires et thermiques nécessitent un système de refroidissement utilisant l’eau de fleuves, de rivières ou de mers.

Le refroidissement d’une centrale est produit par un apport continu d’eau froide pour liquéfier la vapeur d’eau issue de la turbine et lui permettre de produire sans arrêt de l’électricité.

Deux systèmes pour refroidir les réacteurs nucléaires existent :

–         Circuit ouvert (26 réacteurs dont 12 sur fleuves) [5] : ils ont besoin d’un volume d’eau important, 100 à 150 L/MWh, mais relâchent la quasi-totalité des volumes utilisés dans les fleuves ou océans, et seulement 0,3 L/MWh est évaporé ;

–         Circuit fermé (30 réacteurs) [5] : ils disposent d’une tour aéroréfrigérante qui permet de disperser la chaleur produite dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau. Ils utilisent 6 à 8 L/MWh, et 2,4 à 3,2 L/MWh s’évaporent.

Deux facteurs liés à la sécheresse peuvent engendrer des diminutions ou carrément l’arrêt de réacteurs nucléaires :

–         Le débit des cours d’eau ne permettant pas d’avoir un volume assez important pour alimenter le système de refroidissement,

–         L’échauffement des cours d’eau qui est réglementé afin de ne pas impacter la biodiversité marine. Par exemple, la centrale du Blayais situé sur la Gironde doit respecter à la sortie des réacteurs une température du fleuve de 30 °C en hiver (avant le 15 mai) et de 36,5 °C en été.

Finalement, une sécheresse peut avoir un impact sur trois grandes sources de production d’énergie électrique française : le nucléaire avec 67 % en 2020, l’hydraulique avec 13 % en 2020 et les centrales thermiques avec 7 % en 2020 [1].

L’énergie représente 22 % de la consommation annuelle globale de l’eau en surface (dont 94 % dus aux nucléaires), derrière la consommation d’eau domestique (24 %) et l’irrigation (48 %).

Par exemple, le 6 juin 2022, alors que la canicule était annoncée, mais pas encore présente, des réacteurs nucléaires en bord de Rhône (Saint-Alban) ont réduit leurs activités dues à une diminution des débits des fleuves et à une température du cours d’eau trop élevé [2]. Un peu plus tôt dans l’année, le 10 mai, ce sont les réacteurs du Blayais qui ont eu la même contrainte.  En 2011, année de sécheresse, 44 réacteurs (sur 56) étaient à l’arrêt ou ont subi une diminution de puissance.

Néanmoins, les années de sécheresse ne correspondent pas à une diminution de la production hydraulique ou nucléaire (données de RTE [3]). En effet, la production durant les dernières années de sécheresses (2011, 2018, 2019) est équivalente aux autres années. Ceci s’explique par une compensation au niveau national (les sécheresses ne se produisent pas partout au même moment), mais également grâce aux retenues hydrauliques qui compensent le débit des fleuves et rivières lors des sécheresses. Ainsi, pour le moment il n’y a pas d’impact visible sur la production.

Les conséquences dans le futur sont difficilement prévisibles. En effet, le ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l’Énergie prévoit 10 à 50 % de baisse du débit des cours d’eau à l’horizon 2050 [4]. Dans ces conditions, les conséquences sont indéterminées.

 Illustration 1: Principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire sans aéroréfrigérant (Circuit Ouvert)[5]

Illustration 2: Principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire avec aéroréfrigérant (Circuit Fermé)[5]

L’énergie éolienne est une énergie renouvelable inépuisable et surtout très peu polluante. Les éoliennes permettent de réduire l’utilisation des énergies fossiles et de favoriser le développement durable.

Efficacité écologique : l’ADEME a quantifié l’énergie pour fabriquer, installer, démanteler une éolienne. Elle est compensée au bout d’un an de production. ceci veut dire que sur environ 25 ans de production le « rendement écologique » sera de 24/25 soit de 96%.

Coût : L’éolien est à peu près 2 fois moins cher que le nucléaire (~60 c€ du kWh). 

Dangers éventuels : chutes de glaces à basse températures, quelques problèmes de pales qui tombent (cela reste exceptionnel mais c’est arrivé) généralement liée à des tempêtes, quelques animaux qui heurtent les pales (oiseaux morts au pied des éoliennes).

Les symptômes sur les personnes (manque de sommeil, anxiété, dépression et augmentation de la pression artérielle), il est difficile de donner une réponse claire quant à la cause de ces symptômes. Selon les experts de l’industrie, le niveau de bruit émis par les éoliennes est largement conforme aux normes et ne peut avoir aucun effet négatif sur la santé (aucun risque réel pour la santé n’a encore été prouvé).

Recyclage : Un parc éolien est beaucoup plus facile à installer et à désinstaller qu’une centrale hydroélectrique, ou une centrale à flamme (charbon, gaz) ou une centrale nucléaire.

Origine des matériaux :

mâts : béton ou acier

nacelle : acier

pales : composites (léger, résistant à la fatigue et à la corrosion)

On différencie l’énergie hydraulique qui est la production sur les cours d’eau (fleuves, rivières) et les énergies marines qui sont des énergies produites via les océans ou mers.

L’hydroélectricité est la deuxième source de production d’énergie en France (en moyenne représente entre 10 et 14% de la production électrique française) [1]. Elle fonctionne par la force motrice de l’eau qui fait tourner une turbine.

Chaque type de centrales a des efficacités, des coûts et des dangers différents. En effet, l’efficacité va notamment dépendre de la hauteur de chute, des débits et des pertes associés.

Quant aux coûts de production réels, des informations sont difficiles à obtenir, d’une part parce qu’elles relèvent du secret commercial, d’autre part parce qu’elles reposent systématiquement sur des hypothèses difficiles à vérifier (durée d’amortissement, évolution du coût des combustibles fossiles, évaluation des coûts de démantèlement, prise en compte ou non de la fiscalité, etc.).

Concernant les dangers, on peut penser immédiatement à la rupture d’un barrage. En France une telle catastrophe s’est produite une fois, le 2 décembre 1959 près de Fréjus, avec le barrage de Malpasset qui a cédé. C’est 50 millions de m3 d’eau déversés pour une vague initiale de 40 à 50 mètres de hauteur. Au total, cet accident a fait 423 victimes.

Également des incidents liés aux lâchés d’eaux des barrages (permettant la production d’électricité) arrivent. Le dernier exemple date du 12 février 2022 à Yaté  (Nouvelle-Calédonie) où 3 personnes sont mortes à cause d’une montée des eaux soudaines.

Les barrages peuvent provoquer également des risques indirects notamment avec une augmentation de maladies du à la stagnation de l’eau. Ce risque est d’autant plus important dans les zones tropicales.

Il y a également l’impact socio-économique (déplacement de population, changement d’activité, …) qui est presque impossible à évaluer.

Niveau environnement, les centrales hydrauliques sont un obstacle à la circulation des espèces et des sédiments concentrant les polluants. De plus, les centrales hydrauliques produisent peu de CO2 pendant la majorité de leur utilisation, mais ce n’est pas le cas lors de la construction et de la phase de dégradation des matières organiques immergées qui peut durer une dizaine d’année. Pendant cette période, le bilan de gaz à effet de serre est bien plus important que celui des centrales à gaz. Sur la durée de vie, il n’est pas évident que le bilan soit positif par rapport aux centrales thermiques.

Pour le recyclage, en France il commence à se faire depuis 2020 sur de petites centrales. On n’a pas encore le recul nécessaire. Il n’y aura pas de retour à l’origine mais une adaptation de l’écosystème pas forcément bénéfique pour la biodiversité.

Efficacité ? rendement très élevé jusqu’à 85%

Coût ? Les coûts d’investissement sont très importants et il y a peu de flexibilité dans le programme d’investissement (peu de possibilité de différer une partie des investissements car la majeure partie des travaux est constituée par les ouvrages en rivière et de génie civil qui sont à construire en une seule phase)

La production hydroélectrique ne nécessitent pas de coûts de combustibles et offre des coûts d’exploitations et de maintenance bas ; elle ne souffre pas des effets de l’inflation  ni des variations des cours monétaires

Origine des matériaux ?

Barrage en béton

Barrage en remblai ou zoné : peu économe en matériaux mais matériaux à proximité

L’énergie solaire est l’énergie produite grâce au rayon solaire. Aujourd’hui la majorité des panneaux installés sont des panneaux photovoltaïques.

L’efficacité des cellules photovoltaïques a grandement évolué au cours des années. En laboratoire, les cellules photovoltaïques arrivent à avoir des rendements de 47,1 % [1]. Mais dans la réalité, les rendements des panneaux commercialisés [2][3] sont moindres et en fonction des technologies ont des rendements compris entre 19 % et 23 %. Il y a cinq ans, le rendement était entre 15 et 17 %.

L’efficacité des panneaux va dépendre de la zone géographique. Par exemple, une installation à Toulouse va plus produire qu’à Limoges car elle va recevoir plus d’énergie du soleil (en moyenne 4,1 kWh/m²/jour à Toulouse contre 3,8 kWh/m²/jour à Limoges), malgré le fait que les panneaux vont perdre en rendement lorsque la température est grande.

Actuellement le coût d’un panneau que l’on retrouve dans le commerce [2][3] est compris entre 0,60 et 2,00 €/(Wc/m²), ce qui correspond pour un panneau de 400 Wc et d’une surface de 2m², à un coût de 120 à 400 € le panneau selon la technologie.

Mais attention, dans une installation solaire, il a y également le coût des convertisseurs (passer du courant continu produit par les panneaux solaire à du courant alternatif utilisé par les appareils électroménagers), des câbles, de la pose, des démarches administratives mais aussi des coûts annuels tels que la maintenance ou la TURPE (tarif d’utilisation du réseau public d’électricité).

Le coût d’une installation photovoltaïque a diminué depuis les dernières années. Pour le photovoltaïque au sol, le coût de l’électricité vendue (Dépenses/Énergie produite) était de 213 €/MWh en 2012. Il a chuté à 142 €/MWh en 2013, puis 99 €/MWh en 2015, 63 €/MWh en 2017 et 59 €/MWh mi-2018. Pour le photovoltaïque sur toiture industrielle, le tarif proposé fin 2018 était de 84,65 €/MWh [5], sachant que pour le nucléaire c’est aux alentours de 62 €/MWh.

La rentabilité d’une installation photovoltaïque va dépendre aussi de la typologie d’installation : revente totale (l’énergie produite est totalement revendue au fournisseur) ou autoconsommation (l’énergie produite est directement utilisée). Depuis maintenant quelques années une installation dédiée aux particuliers est plus rentable en autoconsommation. Mais attention, elle est loin des promesses de certains commerciaux qui annoncent de rentabiliser l’installation au bout de 4-5 ans. La rentabilité est plutôt comprise entre 12 et 20 ans selon les conditions (des calculs très précis doivent être réalisés pour déterminer une rentabilité, elle doit être faite au cas par cas).

Une autre vision plus globale consiste à considérer le coût actualisé de l’énergie qui tient compte de l’énergie grise (énergie nécessaire pour réaliser l’infrastructure qui produit l’énergie). On y voit que le PV et l’éolien sont aujourd’hui les deux énergies les plus compétitives !

Pour répondre plus précisément aux questions d’efficacité, de disponibilité et de coût il faut rappeler le principe de l’interaction entre un rayonnement et la matière : Le soleil apporte son énergie sur la terre par rayonnement sous forme d’ondes électromagnétiques. Ces ondes électromagnétiques peuvent être considérées également comme un flux de photons, des particules de masse nulle, mais de vitesse égale à celle de la lumière dans le vide. Ces photons peuvent interagir avec la matière qui va les absorber soit en produisant de la chaleur par agitation (c’est le principe du solaire thermique), soit en produisant des charges électriques lorsque la matière est un semiconducteur (c’est l’effet photovoltaïque).

1°) Efficacité et coût

L’énergie fournie par le soleil en une heure est supérieure à la consommation mondiale annuelle d’énergie. Il s’agit de l’énergie renouvelable par excellence qui devrait durer encore quelques milliards d’années (durée de vie du soleil). Rappelons que les sources d’énergies fossiles ont toutes une disponibilité limitée. Il nous en reste pour 80 ans en moyenne si l’on regarde le pétrole, le gaz, le charbon et le nucléaire au rythme de consommation actuelle.

En termes d’efficacité une centrale photovoltaïque présente un rendement autour de 20 % aujourd’hui avec une durée de vie 25 ans. C’est moins que les centrales thermiques (30 à 40 %), le nucléaire (30 % à 35 % pour EPR[1]), l’hydroélectrique (80 %), l’éolien (20 à 25 %).

Toutefois il vaut mieux, plutôt que de parler d’efficacité qui ne veut pas dire grand-chose, parler de LCOE (Levelized Cost Of Energy en anglais) ou « coût actualisé de l’énergie » qui prend en compte les aspects de durée de vie, de coût de production, et finalement du prix du recyclage en fin de vie. Ici les records sont détenus par le PV et l’éolien avec 1,5 €/MWh à comparer avec les produits dérivés du pétrole 6,6 €/MWh, le nucléaire 7,7 €/MWh et le charbon de 19 à 22 €/MWh. [7]

2°) Recyclage

Les panneaux solaires sont recyclables de 90 à 95 %. Ils sont constitués majoritairement de silicium issu de la silice (le sable) et ne comportent pas de terres rares dans leur composition contrairement à ce qui peut être lu quelquefois (souvent dû à une confusion entre le silicium solaire et l’électronique des systèmes de communication, portables, tablettes, etc.). Il faut noter que le programme PV Cycle (depuis 2014), dont les producteurs européens sont signataires, s’engage à collecter les panneaux usagés pour ce recyclage et y participer financièrement.

3°) Origine des matériaux

S’il y a une crainte au niveau de l’approvisionnement de matériaux, elle viendra notamment de l’argent (nécessaire pour la réalisation des contacts pour le PV silicium) et de quelques matériaux plus rares utilisés dans des technologies à couches minces (Tellurium, Indium, Germanium). Comparativement et en excluant les technologies à couches minces, il y a moins de danger d’avoir une pénurie de métaux que dans l’éolien, l’hydroélectrique, le nucléaire (Ni, Fe, Pb, Al Cu) [8] [1] EPR (Réacteur Pressurisé Européen) : réacteur à eau pressurisée de 1600 MW.

Les changements climatiques peuvent engendrer une augmentation du niveau de la mer et des océans, de fortes tempêtes et des inondations (GIEC).

En France, une vingtaine de réacteurs sur cinq sites dont un en Nouvelle-Aquitaine (sur les 18 sites) sont exposés à des risques d’inondations liées à la montée des eaux océaniques et des fortes tempêtes. Les autres sites ne sont pas à l’abri des inondations.

Un scénario envisage la rupture du barrage de Vouglans pouvant impacter les sites de Bugey (70 km), de Saint-Alban, de Cruas-Meysse et de Tricastin. Au total, 14 réacteurs peuvent être concernés [1].

Une inondation de la centrale de Blayais, située au niveau de l’estuaire de la Gironde, a déjà eu lieu lors de la tempête de 1999. Les systèmes de sécurité ont été mis hors service par la tempête. Deux réacteurs ont dû être arrêtés en urgence. À l’époque, il a été décidé de prendre des mesures pour le renforcement de la prévention (en particulier relevé de la hauteur des digues).

Depuis Fukushima [3][4], pour éviter les coupures afin de maintenir un minimum d’électricités permettant le fonctionnement du circuit de refroidissement et évitant la fusion du cœur et l’explosion du réacteur, d’autres mesures ont été prises. Des groupes électrogènes ont été installés dans un bâtiment en hauteur qui ne pourra pas être inondé. Ceci est vrai pour tous les sites en France.

Produire de l’électricité à partir de l’uranium demande 2 processus.

Le 1er est l’extraction minière et l’enrichissement.

Pour obtenir un kilo d’uranium enrichi à 90 %, il faut utiliser 212 kg d’uranium naturel, ce qui conduit en fin de processus à la production de 211 kg d’uranium appauvri devant être entreposé et géré. Avant 2001, la question des déchets miniers s’était posée car il y avait des mines en France. Actuellement on ne sait pas vraiment ce que ces déchets sont devenus (pour faire des routes, parking ?). 

Le 2d processus est la réaction nucléaire qui va créer des déchets radioactifs [1].

Ces déchets ont des niveaux de radiations et des durées de vie différentes et sont répartis en 5 catégories : déchets de très faible activité, déchets de faible et moyenne activité à vie courte (temps de demi vie < 31 ans), déchets de faible activité à vie longue (temps de demi vie > 31 ans), déchets de moyenne activité à vie longue, déchets de haute activité. En fonction des catégories, ils doivent être gérés en conséquence.

Au total c’est 1 700 000 m3 de quantité de déchets radioactifs (toutes catégories confondues) accumulés en France, soit 453 piscines olympiques. Les déchets les plus dangereux (de moyenne activité à vie longue et déchets de haute activité) représentent 3.1 % du volume total des déchets, mais à eux seuls concentrent 99.8 % de la radioactivité.

Pour les catégories les plus dangereuses, les degrés de radiation sont supérieurs à la réglementation autorisée et restent radioactifs très longtemps. En attendant d’être enfouis à 500 m de profondeur sur le site de Cigéo à Bure, ils doivent être stockés dans des endroits adaptés (piscines). Leurs recyclages, pour les rendre inoffensifs, sont actuellement non maîtrisés.

Pour les déchets les moins radioactifs, une grande partie est stockée dans l’Aube. À Bessines, il est censé n’y avoir que des déchets de type TFA (Très Faible Activité), déchets de faibles activités sous le seuil de la réactivité naturelle.

Le terme « pollution », qui est utilisé à foison aujourd’hui, n’a pas de définition clairement énoncée et peut-être interprété de manière différente selon les individus (il suffit de lire des définitions sur des sites différents pour s’en rendre compte). 

D’après le Larousse [1] :

« Dégradation de l’environnement par des substances (naturelles, chimiques ou radioactives), des déchets (ménagers ou industriels) ou des nuisances diverses (sonores, lumineuses, thermiques, biologiques, etc.). » Bien qu’elle puisse avoir une origine entièrement naturelle (éruption volcanique, par exemple), elle est principalement liée aux activités humaines.

D’après actu-environnement [2] :

« Désigne un agent physique, chimique ou biologique qui provoque une gêne ou une nuisance dans le milieu liquide ou gazeux. Au sens large, le terme désigne des agents qui sont à l’origine d’une altération des qualités du milieu, même s’ils y sont présents à des niveaux inférieurs au seuil de nocivité. »

D’après Techno-science [3] :

Les langages scientifiques, législatifs et normatifs ont souvent retenu le mot « contamination ». Le mot « pollution » devenant alors le mot qualifiant une contamination au-delà d’une norme, seuil, loi, ou hypothèse.

En France, on ne devrait donc théoriquement parler de pollution que dans le cas de dépassement des seuils ou normes.

Le nucléaire a plusieurs sources de pollution :

Une pollution due aux déchets radioactifs.

La réaction nucléaire crée des déchets radioactifs. Certains ont des degrés de radiation supérieurs à la réglementation autorisée. Ils doivent être gérés en conséquence et stockés dans des endroits adaptés (piscines, enfouis). Leurs recyclages pour les rendre inoffensifs sont actuellement non maîtrisés.

Quelles que soient les définitions, on ne peut pas considérer que le nucléaire est non-polluant puisque des déchets radioactifs sont présents.

Une pollution chimique.

Elle a lieu lors de l’extraction minière [4] mais également lors de l’enrichissement de l’uranium [5].

Les méthodes employées pour extraire l’uranium sont :

–         les mines à ciel ouvert,

–         les mines souterraines : le minerai d’uranium est atteint grâce à des galeries, à l’instar des mines de charbon, et est extrait après décapage de la partie de la roche qui le recouvre,

–         l’exploitation par lixiviation in situ : un premier forage est réalisé pour permettre d’injecter dans le sol une solution chimique. L’uranium dissous par cette solution est récupéré à la surface grâce à un deuxième forage.

Une autre interprétation de la question est de comparer le nucléaire vis-à-vis des autres sources de productions d’énergie. Dans ce cas, l’émission de GES (Gaz à Effet de Serre) est classiquement utilisée et est quantifiée par grammes de CO2 équivalent par kWh.

L’ADEME (Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) annonce que le bilan carbone d’une centrale nucléaire est de 6 gCO2eq./kWh (moindre que les centrales thermiques 1000 gCO2eq./kWh et que les énergies renouvelables entre 20 et 50 kgCO2eq./kWh). Attention ce chiffre de 6 gCO2eq./kWh n’est pas le même selon le GIEC qui donne 12 gCO2eq./kWh ou de certaines publications scientifiques qui annoncent 66 gCO2eq./kWh [6]. Tout dépend de la méthode employée pour le calcul qui diffère selon les publications.

Définition de barrage

Un barrage est un obstacle artificiel construit en travers d’un cours d’eau pour créer une retenue d’eau. Son but est de réguler le débit et/ou stocker de l’eau, notamment pour le contrôle des crues, de l’irrigation, des besoins de l’industrie, l’hydroélectricité, la pisciculture et la retenue d’eau potable.

Principe de fonctionnement d’un barrage hydroélectrique 

L’énergie hydroélectrique permet de produire de l’énergie électrique grâce à la force de l’eau des rivières et des fleuves. L’écoulement de cette dernière permet d’avoir de l’énergie sous forme cinétique, qui peut être naturelle, au fil de l’eau ou artificielle avec des édifices comme des barrages.

Dans un barrage, l’eau est stockée en hauteur par une structure en béton permettant d’avoir une réserve d’énergie potentielle. Cette énergie est libérée, quand nécessaire, en fonction des besoins électriques par l’ouverture de vannes. En fonctionnement, l’eau s’écoule dans une conduite forcée ce qui transforme l’énergie potentielle en énergie cinétique. À la sortie de la conduite, la force de l’eau fait tourner une turbine permettant de convertir l’énergie cinétique en énergie mécanique. Pour les centrales de hautes chutes, les turbines Pelton sont utilisées et pour les centrales de moyennes chutes, ce sont les turbines Francis. L’axe de la turbine entraîne l’alternateur qui génère ainsi une énergie électrique. Enfin, cette énergie sera envoyée sur le réseau RTE après adaptation effectuée par un transformateur (fréquence et niveau).

Les barrages ont des contraintes de régulation du niveau de l’eau, que ce soit pour l’irrigation dans le domaine agricole ou les activités de loisirs. Ils doivent également assurer la continuité de la migration des espaces marines, avec notamment la mise en place de passes à poissons (échelles ou ascenseurs) [A].

En France, il y a 622 barrages. Le plus grand est le barrage de Tignes (volume de la retenue 230 000 milliers de m3, surface de la retenue 274 ha, hauteur 160 m, largeur 295,5 m, épaisseur à la base 44 m, année de mise en service 1952, puissance installée 392 MW (moyenne réacteur nucléaire 900 MW). Données : Comité Français des barrages et réservoirs.

Certains barrages, appartenant à EDF, ne possèdent pas de centrale hydraulique. Ils sont construits en aval d’un autre barrage qui est équipé d’une centrale. Ces premiers barrages servent à moduler le débit des rivières en cas de crue ou de sécheresse et ainsi diminuent la pression exercée sur le barrage producteur.

Les plus grands barrages du monde sont situés en Chine, barrage des Trois Gorges (39,3 milliards de m3), barrage de Jinping I (hauteur 305 m, largeur 568 m). Le plus puissant est au USA barrage de Grand Coulee (6 810 MW).

Un barrage peut également être utilisé dans le cadre d’une Station de Transfert d’Énergie par Pompage (STEP). Le principe consiste :

–        à pomper de l’eau dans un lac (bassin inférieur) pour remplir une retenue située en hauteurs (bassin supérieur). Cette phase consomme de l’énergie. Elle est mise en œuvre lors de surplus de production (ou prix d’achat faible),

–        à utiliser la chute pour produire sur demande (prix d’achat élevé) de l’électricité comme pour une centrale hydroélectriques classique.

Un inconvénient majeur est que la phase de pompage consomme plus que la phase de production, il faut donc une gestion adéquate. Néanmoins, elles participent à l’équilibrage entre la production et la consommation. Les STEP permettent ainsi un stockage de l’énergie et une production commandable s’adaptant parfaitement à l’intermittence des énergies solaires et éoliennes.

En France, il en existe six pour une production annuelle moyenne de 6 à 7 TWh. Elles ont été mises en service entre 1970 et 1980. Les STEP sont généralement installées en montagne. Des projets de STEP en bordure du littoral sont en étude, prenant directement la mer comme bassin inférieur. [B][C]

Concernant l’émission de CO2 des barrages 

On entend beaucoup dire que l’énergie hydraulique est une énergie verte n’émettant pas ou peu de gaz à effet de serre (GES) [c.f. ADEME]. C’est en partie vrai après un certain nombre d’années au-delà de sa construction mais, dépend du lieu et des dimensions du barrage et surtout de sa profondeur. Elle  a, d’une part demandée beaucoup de matériaux, en particulier du béton, et d’autre part, l’inondation des surfaces englouties génère des GES par décomposition des végétaux. Même après ce délai, il ne faut pas oublier la maintenance de la centrale hydroélectrique, en particulier le changement de la turbine, de l’alternateur, des transformateurs qui n’ont pas une durée de vie infinie.

Autre point à ne pas négliger, un barrage est un obstacle à la circulation des sédiments qui vont s’accumuler au fond de la retenue d’eau. Il est donc indispensable de gérer ce problème, soit par curage, dragage voire par démantèlement. Là encore, il y a émission de GES. Pour déterminer l’émission de GES en g de CO2 par KWh, il faut considérer le cycle de vie complet du barrage [2].

Rappelons que la majorité de nos grands barrages ont été construits dans les années 1950 et que le démantèlement, bien qu’inévitable, n’est pas programmé. Néanmoins, les barrages hydrauliques restent toutefois un des moyens de production d’électricité présentant le plus d’avantages tout particulièrement pour son caractère pilotable.

Une énergie est renouvelable lorsqu’elle provient de sources que la nature renouvelle en permanence à l’échelle humaine, par opposition à une énergie non renouvelable dont le stock s’épuise. On peut catégoriser les énergies renouvelables en 6 catégories – solaire, éolien, marine, hydraulique, géothermie et biomasse [1].

Une éolienne fonctionne par l’action du vent qui permet de faire tourner une turbine.

Le vent est une source est inépuisable. En effet, le vent est formé par un gradient de température engendré par le soleil qui chauffe de façon non homogène notre atmosphère. Finalement tant que le soleil existera et que la terre sera ronde, on  aura toujours du vent.

Mais attention à ne pas faire un raccourci en disant qu’une énergie renouvelable est une énergie propre et sans effet sur l’environnement.

La production des éoliennes est intermittente, par contre elle est prévisible à 72h et il y a toujours des éoliennes qui fonctionnent quelque part, comme le réseau électrique est interconnecté, on a de l’électricité en continue. L’énergie éolienne est très performante, de toutes les énergies renouvelables, c’est celle qui génère le plus d’énergie par mètre carré occupé.

Les panneaux solaires sont recyclables de 90 à 95 % (le silicium et les métaux à 100 %). Ce sont les matières organiques (joints d’étanchéité notamment) qui ne sont pas recyclés. Les panneaux sont constitués majoritairement de silicium issu de la silice (le sable) et ne comportent pas de terres rares dans leur composition contrairement à ce qui peut être lu quelquefois (souvent dû à une confusion entre le silicium solaire et l’électronique des systèmes de communication, portables, tablettes, etc…). Il faut noter que le programme PV Cycle (depuis 2014), dont les producteurs européens sont signataires, s’engage à collecter les panneaux usagés pour ce recyclage et y participer financièrement.

Plus particulièrement en France, le recyclage est assuré par la société SOREN.

Deux solutions :

–         si l’installation est petite (moins de 40 panneaux), c’est au propriétaire de déposer les panneaux aux points de collecte, mais pas forcément car cela peut être pris en charge si on achète une nouvelle installation,

–         si l’installation fait plus de 40 panneaux, la collecte est assurée par l’entreprise.

Plusieurs procédés peuvent être utilisés : la délimination (séparation des cellules solaires du verre et des connections) ou le broyage et tri des cellules solaires avec récupération du silicium, des métaux de contacts.

En chiffres on récupère 78 % de verre, 10 % d’aluminium, 7 % de plastiques et 5 % de silicium. On voit que le silicium n’est qu’une faible partie des constituants des panneaux.

L’énergie hydroélectrique permet de produire de l’énergie électrique grâce à la force de l’eau des rivières et des fleuves. L’écoulement de cette dernière permet d’avoir de l’énergie sous forme cinétique, qui peut être naturelle, au fil de l’eau ou artificielle avec des édifices comme des barrages [1].

L’énergie hydroélectrique est la 1re source d’énergie renouvelable. D’autre part, elle n’est pas intermittente, elle est pilotable et stockable.

Aujourd’hui, on recense en France [2] :

–         2 500 centrales hydrauliques réparties sur le territoire.

–         900 barrages dont 230 grands barrages

–         6 STEP

–         267 km de conduites forcées

Par comparaison, les 56 réacteurs nucléaires des 18 sites font un total de 65 GW.

L’énergie hydraulique représente 12 % du mix électrique en 2021 soit la deuxième source de production française après le nucléaire (69 %).

Il est toujours possible d’envisager de développer l’énergie hydraulique en construisant des barrages et des STEP. Mais cela demande des investissements importants, une rentabilité lointaine et pas toujours garantie. De plus, de nouvelles constructions auront un impact environnemental très élevé. Il faudra également assurer la sécurité et la sûreté de ces installations demandant un coût de maintenance non négligeable. Les effets du changement climatique (sécheresses, inondations, …) n’encouragent pas le développement de cette énergie.

Pour rappel, nos grands barrages ont été construits dans les années 50 et les STEP dans les années 70 et 80. Le maintien en état de service tout en garantissant la sûreté d’installations très dispersées sur le territoire n’est pas neutre économiquement. Le démantèlement d’un grand barrage semble être très compliqué et son impact écologique non négligeable.

Néanmoins, des projets de mini STEP, de STEP marines [3], de STEP sur des lacs en montagne, situés à des altitudes différentes, semblent très pertinents.

Définition

Le mix énergétique, ou bouquet énergétique, représente la répartition des différentes sources d’énergies primaires consommées pour répondre aux besoins énergétiques d’une zone géographique.

Il ne faut pas confondre le mix énergétique et mix électrique qui correspond à la répartition des sources d’énergies primaires utilisées dans la production d’électricité. Elle ne prend donc pas en compte, par exemple, les énergies pour les transports ou pour créer de la chaleur.

Fonction de l’espace et du temps

La zone géographique considérée peut aller du monde, aux pays (France), aux régions (Nouvelle-Aquitaine). Ces mix énergétique et électrique peuvent être moyennés sur l’année, mais peuvent également l’être sur des temps plus petits. Sur le site d’ElectricityMap est donné, en temps réel, le mix électrique de nombreux pays. Les sites de RTE « rte-france.com/eco2mix » et de l’opérateur de réseaux d’énergie « agenceore » sont pertinents pour avoir des détails sur l’évolution de la production et de la consommation d’électricité concernant la France, les régions, …

Pour chaque pays, ils dépendent des disponibilités en ressources exploitables (choix politique, contextes géopolitique et économique), des équipements (état en fonctionnement ou en maintenance), des conditions météorologiques et environnementales.

Le mix énergétique mondial :

–         Plus de 83 % de la consommation d’énergie primaire utilise des sources fossiles. Le nucléaire ne représente qu’environ 4 %, le reste soit 13 %, des énergies renouvelables (EnR).

–         Pour la production d’électricité, les sources fossiles représentent plus de 61 %, le nucléaire 10 % et les EnR 29 %.

Les unités couramment utilisées pour quantifier l’énergie sont le Joule (J), le Kilowattheure (kWh), la Tonne d’équivalent pétrole (Tep). 1 Tep correspond à 11 630 kWh ou 4,187.1010 J, 1 ExaJoule (EJ) = 277,778 TWh. 556,6 EJ est équivalent à 154 611,2 TWh.

Pour comparaison, en 2019 la consommation d’énergie primaire était de 583,9 EJ et la production d’électricité de 27 004,7 TWh. Soit une baisse de la consommation de 8% qui s’explique par les confinements liés à la pandémie covid 19 (effet sur les transports et l’industrie, mais pas sur le résidentiel).

Le mix énergétique en France [1] :

–         Plus de 46 % de la consommation d’énergie primaire utilise des sources fossiles. Le nucléaire ne représente qu’environ 40 %, le reste soit 14%, des EnR.

–         Par secteur, les transports représentent 30 %, l’industrie 20 %, l’agriculture et la pêche 3 % et le résidentiel et le tertiaire 47 %.

Le mix électrique en France [2] :

–         Le nucléaire représente un peu moins de 70 %, les sources fossiles 7 %, le reste les EnR 23 %.

En Allemagne, le mix électrique est :

–         42.6 % par des sources fossiles (Charbon, Gaz, Fioul),

–         11.1 % par le nucléaire (fin 2022 les dernières centrales nucléaires doivent s’arrêter),

–         46,3 % par les EnR (22.5 % par l’éolienne, 9,7 % par le solaire, 9.8 % par la biomasse, 4.3 % par l’hydroélectricité).

Des pays ont un mix électrique 100 % renouvelable comme l’Islande (70 % par de l’hydroélectricité et 30 % par de la géothermie), la Norvège, la Suède, le Monténégro, la Géorgie, le Québec, l’Uruguay.

Évolution

Différents scénarios (du 100 % EnR à 50 % EnR 50 % Nucléaire) de trajectoire du mix énergétique français en 2050 ont été réalisés par RTE [3]. Des interrogations peuvent subsister sur la faisabilité technique, le respect des délais, le coût et l’influence des contextes politiques, économiques et environnementaux (comme la guerre en Ukraine ou les dégâts provoqués par les changements météorologiques et climatiques – sécheresses, inondations, …).

Un peu de mathématiques : comparons un gramme d’uranium et un gramme de tellurure de cadmium (CdTe) pour produire de l’énergie. Bien entendu le CdTe sert à produire de l’énergie par conversion photovoltaïque alors que l’uranium est le combustible des centrales nucléaires.

Pour faire un panneau solaire d’1 m², il faut 12 g de CdTe. Avec une incidence solaire de 1750 kW/m²/an et un rendement de conversion du panneau solaire de 11 %, on peut produire 154 kWh/an et cela pendant 32 ans, ce qui revient à 2,6 mg/kWh. En comparaison il faudra 26 mg d’uranium pour produire ce même kWh.

Donc si on calcule bien, en termes d’énergie produite, le CdTe est 10 fois plus performant que l’uranium… Notons également que l’empreinte énergétique de cette technologie solaire est l’une des plus faibles, ne nécessitant que des procédés dont la température n’excède pas 250 °C.

Ce calcul a été fait en 1990 par Ken Zweibel, alors qu’il était chercheur au NREL (National Renewable Energy Laboratory, US) et un des pionniers de la filière CdTe (panneaux solaires couche mince). On pourrait reprendre le même calcul avec les technologies solaires de troisième génération, telles que le photovoltaïque organique (PVO), avec des rendements du même ordre de grandeur en panneaux solaires de grande surface et des rendements records à 20 % en cellules et une technologie encore moins énergivore que le CdTe pour sa fabrication et surtout aucun problème d’approvisionnement en matériaux rares.