De l’holocène à l’anthropocène

L’échelle des temps géologiques est un système de classement chronologique utilisé notamment en géologie pour classer les événements survenus dans l’histoire de la Terre [1]. Par exemple, nous sommes aujourd’hui dans l’éon phanérozoïque, l’ère Cénozoïque, la période Quaternaire et la série Holocène. Pourtant depuis la fin du XXème siècle une nouvelle proposition de série est apparue à l’initiative de Paul J. Crutzen, prix de Nobel de chimie en 1995, pour désigner une nouvelle époque géologique qui souligne l’influence majeure des hommes sur l’écosystème. Cette période s’appelle l’anthropocène. [2]

Les débats sont toujours en cours au sein de la Commission Internationale de Stratigraphie (ICS) [3] pour savoir si la terre est officiellement passée de la série Holocène à l’Anthropocène d’un point de vue géologique. Au-delà des mots, l’activité humaine n’est évidemment pas sans incidence pour la planète. En 1972, les auteurs du rapport « The Limits to Growth » [4] tentaient de mettre en garde sur les conséquences probables et futures de notre modèle de développement…Or, aujourd’hui, ce rapport subit la malédiction de Cassandre.

En effet, deux écueils surgissent contre ce rapport en ce début de siècle. Jean-Marc Jancovici précise que « les sceptiques aiment à dire que les scientifiques pessimistes se sont trompés, puisque nous sommes toujours là aujourd’hui. Cependant, le XXIème siècle ne se termine pas en 2018. Les travaux de Meadows ne prédisaient pas la disparition de l’humanité au début du XXIème siècle, ni même sa décroissance. » Ensuite, une question légitime survient pour valider ou non la théorie : Les prévisions effectuaient dans le rapport « The Limits to Growth » original sont-elles correctes aujourd’hui? Cependant, cette question n’est pas appropriée. Les auteurs s’expliquent : « Nous continuons à considérer notre travail comme une démarche visant à identifier différents futurs possibles et non comme une prévision de l’avenir. Nous ne faisons que réaliser des ébauches de scénarios alternatifs pour l’humanité d’ici 2100. Dans le but de vous encourager à apprendre, à réfléchir et à définir les choix qui sont les vôtres. » [4]

Or, Dennis Meadows, le rédacteur du rapport, a réaffirmé en 2012 que « la croissance mondiale va s’arrêter ». [5] Cette conviction est mise en avant en partie à cause de deux raisons : L’accessibilité aux énergies et la dynamique interne de la croissance.

L’accessibilité aux énergies: Le défi énergétique

La fulgurance de notre développement provient de l’énergie que nous avons réussi à produire jusqu’à aujourd’hui. Cette énergie est produite avec des ressources qui ne sont malheureusement pas infinies. Le schéma: Extraction des ressources, production d’énergie et consommation d’énergie risque de devenir problématique pour l’avenir de la planète.

1. La répartition du mix énergétique mondial

Répartition des sources de production de l’énergie dans le monde
production d'énergieFigure 1 – Production d’énergie primaire en 2013 – connaissancedesernegies.org

On constate que 80% de l’énergie est produite par les énergies fossiles (gaz, charbon, pétrole). Les 20% restant englobent la biomasse, le nucléaire et l’hydraulique. Les énergies renouvelables représentent une minorité de l’apport énergétique mondial, malgré là volonté de les développer dans certains pays.

2. La consommation d’énergie dans le monde

En parallèle, entre 1973 et 2012, la consommation d’énergie dans le monde a presque doublé (+62%) [6] On discerne une augmentation radicale de la consommation dès la fin de la seconde guerre mondiale. Les besoins sont donc à présent considérables. Notre niveau de vie allié à l’accroissement de la population mondiale et le développement des pays de la BRICS risquent d’alimenter la hausse de ce besoin énergétique. En effet, la consommation mondiale d’énergie progresse linéairement au rythme moyen de 260 millions de tep par an, ce qui représente + de 2% par an.

Consommation mondiale d’énergie (MTEP)
consommation d'énergie
Figure 2 – Évolution de la consommation d’énergie mondiale – ressources.uved.fr [7]

Le constat est simple. À présent intéressons nous aux principales ressources naturelles primordiales pour notre développement.

3. Les coûts croissants de l’exploitation des ressources et des exutoires

Il faut dans un premier temps dissocier les notions de ressources et de réserve (exemple avec le pétrole) :

  • Les ressources concernent l’ensemble du pétrole contenu dans le sous-sol (notion géologique). Elles sont alors reconnues comme des réserves lorsqu’elles sont découvertes.
  • Les réserves représentent l’ensemble du pétrole qu’un gisement va produire jusqu’à son abandon. Une réserve est une quantité qui évolue au cours du temps en fonction des technologies disponibles et du prix de la ressource. [8]

Ces définitions, avec celles de la consommation et de la production sont très variables en fonction de leurs utilisations. Il est par ailleurs, très difficile d’obtenir des données fiables (par exemple pour le pétrole) pour des raisons politique, de marché, de connaissance ou d’économie. La plupart du temps ces données sont exprimées en fonction de leurs indices économiques qui se basent sur l’économie de marché et non sur les réalités des flux physiques.

Cependant nous savons que les ressources en pétrole, en gaz et en charbon dites non renouvelables sont limitées du fait de leur origine. L’épuisement est en cours même si les évolutions technologiques permettent de trouver des nouveaux gisements (exemple : l’exploitation du gaz de schiste).

Par ailleurs, le débat est toujours ouvert pour savoir où se situe le pic de production de ces ressources non-renouvelables. Jusqu’à aujourd’hui, il n’était pas question de s’inquiéter des réserves de pétrole notamment, puisque la technologie au service de la prospection et de la production allait proposer de nouvelles sources d’extraction et améliorer le rendement. Mais de nos jours nous devons rajouter la notion du respect de l’environnement.

Il est aussi intéressant de faire un focus sur les terres rares. Ceux sont un groupe d’éléments métalliques très utilisés sous forme d’alliages magnétiques, de céramiques et de verres, principalement utilisés dans les nouvelles technologies. Les principaux gisements de ces terres-rares sont concentrés en Russie et en Chine (+ de 64 % de 137 Mt OTR) et la majorité de la production minière est détenue par la Chine avec 88 % de 143 kt. [9]

Utilisation des terres rares

Figure 3 – Principaux terre-rares et leurs utilisations – BRGM [9]

La demande en minerais a été multipliée par 27 depuis le début du 20ème siècle avec des méthodes de forage minier dont l’efficacité a été multipliée par 90 en un siècle. [8]

De manière générale, on pense que l’épuisement des ressources minières signifie que la planète n’a plus de réserve. Or, si l’on prend en compte la notion d’exploitabilité, les ressources sont inépuisables. En effet, la recherche scientifique et les progrès technologiques peuvent donner accès à des gisements auparavant inaccessibles par manque de rentabilité.

Cependant, que ce soit pour les ressources minières ou pour les énergies fossiles, nous nous retrouvons en face du même schéma. Cette configuration présente un problème en apparence insoluble à l’échelle mondiale.
Au final, les limites des ressources minérales, tout comme celle des énergies fossiles sont fixées par:

  • le type de gisement,
  • le prix des énergies disponibles,
  • les innovations technologiques d’exploration et de production (diminution du coût  d’exploitation, augmentation du taux de récupération et découverte des nouveaux gisements);
  • et aujourd’hui l’enjeu contradictoire du respect de l’environnement.

Alors pourquoi rajouter la notion d’environnement dans le processus d’accès aux ressources?

4. Le poids de notre empreinte écologique

D’après le rapport planète vivante de la WWF publié en 2002, l’empreinte écologique de la société mondiale a dépassé la bio capacité de la Terre. [10] Ce siècle contribue en partie au dérèglement du climat et a lourdement participé à la dégradation de l’environnement.

empreinte_eco_animation

Figure 4 – Nous consommons 1,6 Terre – wwf.fr [10]

L’évaluation des écosystèmes pour le millénaire met en évidence plusieurs conclusions qui atteste de cette dégradation:

  • Au cours des cinquante dernières années, l’Homme a modifié les écosystèmes plus rapidement et plus profondément que durant toute période comparable de l’histoire de l’humanité, […]
  • Les changements écosystémiques ont donné des gains nets substantiels en ce qui concerne le bien-être humain et le développement économique mais ces gains ont été obtenus à des coûts croissants, […] Si l’on n’y remédie pas, ces problèmes auront pour effet de diminuer considérablement les avantages que les générations futures pourraient tirer des écosystèmes.
  • La dégradation des fonctions écosystémiques pourrait augmenter de manière significative pendant la première moitié de notre siècle et est un obstacle à l’atteinte des objectifs du Millénaire pour le développement.
  • Le défi qui consiste à inverser le processus de dégradation des écosystèmes tout en répondant aux demandes croissantes des fonctions qu’ils fournissent peut être partiellement relevé selon certains scénarios examinés par l’EM mais nécessite des changements importants des politiques, des institutions et des pratiques, changements qui ne sont pas en voie de réalisation. […]
  • Bien que des fonctions écosystémiques individuelles aient déjà été évaluées, la conclusion selon laquelle 60 % d’un groupe composé de 24 fonctions écosystémiques examinées par l’EM sont endommagés est le premier examen complet de la condition du capital naturel de la Terre. [11]

Il va donc falloir faire des choix pour notre développement à l’avenir ou chercher à concilier extraction des ressources et environnement. L’équation I = PAT est une formule qui permet de représenter les causes de la dégradation de l’environnement:

Impact = Population x Abondance x Technologie

Il est possible d’agir sur ces variables pour tenter de réduire l’empreinte écologique. Avec cette formule on visualise surtout que le problème ne peut pas être abordé de manière statique mais doit être étudié avec une analyse dynamique du système. [4]

Comme le précise les auteurs du rapports Meadows: « Les systèmes physiques de la planète peuvent supporter des pays plus peuplés et plus développés d’un point de vue industriel, » [4] La croissance de l’économie ou de la population dépend surtout de facteurs sociaux (et non physique) comme:

  • la paix et la stabilité sociale,
  • l’égalité et la sécurité de chacun,
  • la présence de dirigeants honnêtes et prévoyants,
  • l’éducation et l’ouverture aux idées nouvelles,
  • la capacité à admettre ses erreurs et tenter de nouvelles expériences,
  • une base institutionnelle nécessaire à des avancées techniques. [4]

La tendance n’est pas encore à la stabilité sociétale mondiale et nous nous dirigeons vers une raréfaction et un épuisement des ressources fossiles. Pendant ce temps, la taille de l’économie mondiale a été multipliée par plus de cinq. Si elle continue à croître à la même vitesse, d’ici l’an 2100, elle sera 80 fois plus grande qu’en 1950. [10]. Or, comme le présente David Louapre dans son article intitulé « Crise énergétique ? Mais non, crise entropique » [13]. C’est la confrontation des croissances et de la fonction exponentielle qui limite l’ensemble des modèles.

Dynamique interne de la croissance: la fonction exponentielle

 1. La fonction exponentielle

Depuis plus d’un siècle plusieurs facteurs augmentent considérablement, on peut citer :

  • La population mondiale,
  • La production de nourriture,
  • La production industrielle,
  • La consommation des ressources,
  • La pollution,
  • Etc… [4]

L’ensemble de ces croissances suivent le même schéma exponentiel.

Pour aborder ce sujet, il est intéressant de faire allusion à l’équation du nénuphar introduite par Robert Lattès et notamment expliqué dans le livre d’Albert Jacquard « L’équation du nénuphar » [12]

Comme l’explique Albert Jacquard: « Nous allons admettre qu’il existe un lac ou l’on a planté un nénuphar. Ce nénuphar a la propriété héréditaire de produire chaque jour un autre nénuphar de telle sorte qu’au bout du 30ème jour la totalité du lac est recouverte par les descendants de ce nénuphar et que les êtres vivants dans le lac meurt tous étouffés. La question est donc la suivante : Au bout de combien de jours les nénuphars ne couvraient-ils que la moitié du lac ? »

Si une quantité croit selon une fonction exponentielle, elle double en un laps de temps constant. Et de ce fait, la quantité ne peut pas continuer à augmenter longtemps dans un monde limité et avec des ressources finis.

Le plus simple pour expliquer la fonction exponentielle est de fournir un exemple.

Pour cet exemple, Alain Desert [13] prend dans son article une croissance de 10% par an appliquée à une production.

Ainsi, pour un PIB de 2 000 milliards d’euros (PIB proche du PIB français) on aura :
Au bout d’un an, un PIB de 2000*1.1 = 2200 milliards d’euros ;
Au bout de deux ans, un PIB de 2200*1.1 = 2420 milliards d’euros
Au bout de 10 ans : un PIB de 2000*(1,1 x 1,1 x 1,1 … 10 fois) = 5187 Milliards d’euros (2000 x 1,110)

Dans nos sociétés, la population et le capital productif sont les deux moteurs de la croissance exponentielle. La suite de la l’analyse va donc mettre en avant ces deux écueils.

2. La croissance exponentielle

La croissance exponentielle peut prendre deux aspects.

  • autoreproductible,
  • dérivée.

L’ensemble des êtres vivants appartiennent à la première catégorie car les êtres sont produits par eux-mêmes. [4]

Dans le monde de la dynamique des systèmes, on appelle boucle de rétroaction, une chaine de relations de cause à effet qui boucle sur elle-même et entraine éventuellement un changement de la variable de départ. Elle peut être positive ou négative. La boucle peut être un cercle vertueux ou un cercle vicieux. Vous trouverez ci-dessous un exemple de boucle de rétroaction issue du modèle « World 3 » utilisé pour le rapport Meadows

boucle de rétroaction

Figure 3 –  Extrait des boucles de rétroaction modèle Word 3 – jancovici.com [14]

Le schéma, bien que complexe, permet de comprendre que le capital industriel et la démographie peuvent croître de façon exponentielle de par leur caractère auto-reproductible. De plus, les boucles de rétroactions de la population et du capital industriel sont semblables.

Malgré tout, la notion de croissance exponentielle peut être entravée par des facteurs externes. De ce fait, elle peut s’appliquer à notre économie si elle n’est pas entravée par des facteurs tels que :

  • La demande,
  • La disponibilité de main d’œuvre,
  • Les matières premières,
  • L’énergie,
  • Les fonds d’investissement
  • Etc… [4]

Bien que la croissance (analysée par le biais de l’économie physique avec les éléments qui se heurtent aux limites de la planète et non de l’économie monétaire) peut  encore être positive avec des ressources plus rares et plus chères…[15] elle ne sera toujours pas soutenable pour la planète. Nous l’avons vue, l’augmentation de la population et du capital accroît l’empreinte écologique de l’humanité et nous rapproche de la capacité de charge de la planète. [4]

D’ailleurs, les économistes classiques tels que Malthus [16] ou Mill [17] avaient déjà annoncé la survenu d’une stabilité de la croissance et d’un état statutaire pour l’économie à cause de la limitation des ressources naturelles. Le modèle d’analyse économique Solow aboutit aussi à cette conclusion avec une activité économique qui évolue au même rythme que la population. [18]

3. Vers un effondrement?

C’est le moment de revenir à notre problème de nénuphar. La bonne réponse à cette énigme est 29 jours. Puisque le doublement des nénuphars s’effectue chaque jour.

Un nouveau problème est apparu. En effet, sachant le triste sort des êtres vivants du lac, quand et comment devons-nous agir pour éviter le recouvrement total du lac par les nénuphars ?

Car nous l’avons vue au premier chapitre, à l’image du lac imaginé dans le problème, nous sommes en situation de dépassement pour la planète Terre.

Les 3 conditions d’un dépassement sont en effet réunies :

  1. Une croissance, une accélération ou un changement, en référence à la croissance économique, de la population et des consommations de ressource.
  2. Des limites ou une barrière à ce développement avec le capital de ressource de la Terre,
  3. Une erreur ou un retard pour la prise de conscience ou la mise en place des actions en lien avec l’inertie des politiques et les difficultés de mesures mondiales cohérentes.

Ainsi, les conséquences d’un dépassement peuvent être de deux ordres :

  • soit un accident,
  • soit une rectification si possible sinon un accident peut toujours survenir.

Finalement, courrons-nous vers un effondrement [19] d’ici la fin du siècle ou à la mise en oeuvre d’une transition en douceur ?

Comme l’a expliqué Etienne Klein lors d’une conférence sur l’énergie: « On est conscient du problème, mais on a aussi conscience de la terrible difficulté de résoudre ce problème. […] La conscience collective, bien que largement convaincu, de la nécessité d’inventer de nouveau comportement en matière de consommation d’énergie et à la fois paralysé et résolu. Elle est tétanisée par l’obstacle. Elle est hésitante quant à la nature et à l’ampleur de la transition à opérer et elle en vient à douter de ses propres capacités à agir. » [20]

Dans tous les cas et malgré une fin de croissance probable, sommes-nous incapable d’imaginer un avenir différent du présent? Ne faisons-nous pas actuellement preuve d’un défaut d’imagination? Pourquoi ne pas commencer à raisonner sur des alternatives et à nous adapter?
Par exemple, s’orienter vers une société moins axée sur la croissance, à l’image du modèle de Tim Jackson « Prospérité sans croissance »[21] ou de Herman E. Daily avec son livre « Beyond growth » [22]. Il est aussi envisageable de prendre un autre virage ou de compléter les modèles précédents par le biais des avancées technologiques avec en avant-garde l’essor de la géo-ingénierie ou le Trans humanisme [23].

Un accident ou une rectification? Seul l’avenir nous le dira…


Pour aller plus loin:
– Vivement 2050 ! Programme pour une économie soutenable et désirable. [24]


[1]       « Échelle des temps géologiques », Wikipédia. 31-janv-2018.

[2]       C. Bonneuil et J. Fressoz, L’Événement Anthropocène. La Terre, l’histoire et nous, Édition revue et augmentée. Points, 2016.

[3]       « International Commission on Stratigraphy ». [En ligne]. Disponible sur: http://www.stratigraphy.org/.

[4]       D. H. Meadows et J. Randers, Limits to Growth. White River Junction, Vt: Chelsea Green Publishing Co, 2004.

[5]       S. F. et H. Kempf, « La croissance mondiale va s’arrêter », Le Monde.fr, 25-mai-2012.

[6]       « Consommation d’énergie finale dans le monde », Connaissance des Énergies, 11-août-2011.

[7]       « Préserver la planète… et l’humanité : nos marges de manoeuvre ». [En ligne]. Disponible sur: http://ressources.uved.fr/Grains_Module3/Preserver_planete/site/html/Preserver_planete/preserver_planete.html.

[8]       P. COPINSCHI, « La fin du pétrole : mythe ou réalité ? », , CERISCOPE. [En ligne]. Disponible sur: http://ceriscope.sciences-po.fr/environnement/content/part2/la-fin-du-petrole-mythe-ou-realite?page=5.

[9]       « Les terres rares | BRGM ». [En ligne]. Disponible sur: http://www.brgm.fr/publication-presse/terres-rares.

[10]     « Rapport Planète Vivante 2016 | Rapport Planète Vivante 2016 », WWF France. [En ligne]. Disponible sur: https://www.wwf.fr/rapport-planete-vivante-2016.

[11]     « Millennium Ecosystem Assessment ». [En ligne]. Disponible sur: https://www.millenniumassessment.org/fr/Index-2.html.

[12]     A. Jacquard, L’équation du nénuphar, Le Livre de Poche. Paris: Le Livre de Poche, 2000.

[13]     « La croissance et la diabolique fonction exponentielle – EconomieMatin ».

[14]     « Rapport du Club de Rome – Donella Meadows, Dennis Meadows, Jørgen Randers et William W. Behrens III – 1972 – Jean-Marc Jancovici ». [En ligne]. Disponible sur: https://jancovici.com/recension-de-lectures/societes/rapport-du-club-de-rome-the-limits-of-growth-1972/.

[15]     « Slow Steaming and the Supposed Limits to Growth », Paul Krugman Blog, 1412709802.

[16]     I.de.L, « Economistes célèbres : Quelles sont les théories de Thomas Malthus ? », MoneyStore.be – FR, 10-mai-2017. .

[17]     « John Stuart Mill (1806 – 1873) : Le développement durable était au cœur de ses réflexions », Capital.fr, 12-juill-2012. [En ligne]. Disponible sur: https://www.capital.fr/economie-politique/john-stuart-mill-1806-1873-le-developpement-durable-etait-au-coeur-de-ses-reflexions-740585.

[18]     « La croissance et le modèle de Solow – Projet BaSES ». .

[19]     D. Orlov, Les cinq stades de l’effondrement, Le retour aux sources. Paris: Le retour aux sources, 2016.

[20]     IFG, Parenthèse Culture 22 – Etienne Klein – L’Energie. .

[21]     T. Jackson, Prospérité sans croissance : Les fondations pour l’économie de demain, 2e éd. DE BOECK UNIVERSITE, 2017.

[22]     H. E. Daly, Beyond Growth: The Economics of Sustainable Development, New edition edition. Boston, Mass: Beacon Press, 1997.

[23]     Laurent Alexandre – Le recul de la mort – l’immortalité à brève échéance ? 2014.

[24]     Collectif, Vivement 2050 ! Programme pour une économie soutenable et désirable. Paris: Les petits matins, 2013.

[25]     « La thermodynamique : énergie et entropie | Encyclopédie de l’Energie ». [En ligne]. Disponible sur: http://encyclopedie-energie.org/articles/la-thermodynamique-%C3%A9nergie-et-entropie.