Le pétrole de schiste américain arrivera-t-il à combler le manque d’offre conventionnelle?

Il y a quelques mois, l’IEA sortait son World Energy Outlook 2018. Dans la présentation de celui-ci, on y trouve le graphique ci-dessous. On y voit une demande grimpante (selon les scénarios de l’IEA), une production déclinante de la part des champs pétroliers actuels (en beige), la production de nouveaux champs aux taux d’approbation de projets actuels (en vert) et, pour compléter l’offre afin de satisfaire la demande anticipée, la production nécessaire des champs américains de pétrole de schiste (en jaune).
Or, toujours selon l’IEA, il est difficilement envisageable que les États-Unis n’arrivent à combler ce manque de pétrole seuls : autrement dit, il va falloir trouver du pétrole conventionnel, et vite.
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« The average level of new conventional crude oil project approvals over the last three years is only half the amount necessary to balance the market out to 2025, given the demand outlook in the New Policies Scenario. US tight oil is unlikely to pick up the slack on its own. Our projections already incorporate a doubling in US tight oil from today to 2025, but it would need to more than triple in order to offset a continued absence of new conventional projects. »
 
Source: IEA (2018) Presentation of new World Energy Outlook 2018. https://www.iea.org/weo2018/
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20% des Américains sont responsables de 46% des émissions de gaz à effet issus de l’alimentation aux États-Unis

Dernière mise à jour : 23 mars 2018

Une étude publiée le 20 mars 2018 dans Environmental Research Letters montre l’importance des régimes alimentaires sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) et la demande en énergie non-renouvelable. L’équipe de chercheurs dirigée par Martin Heller de l’Université du Michigan est arrivée à la conclusion que 20% des régimes alimentaires américains était responsable de 46% des émissions de GES aux États-Unis. De plus, le groupe de régimes ayant l’impact le plus élevé est responsable de 8 fois plus d’émissions que le groupe ayant le moins d’impact. 72% des émissions du 1er groupe provient de la consommation de bœuf, contre 27% pour le groupe avec le moins d’impact. Sur la population totale, la viande représente 57% de l’impact carbone des régimes alimentaires, les laitages 18% et les boissons 6%. Cette étude est la première aux États-Unis à s’intéresser à l’impact de régimes alimentaires au niveau individuel (i.e. de personnes spécifiques), et non de régimes « moyens » (ex. carné, végétarien, etc.).

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Chaque ton de brun représente une catégorie de régime alimentaire. Celles-ci sont classées selon leur impact carbone de manière croissante. Les aires sous la courbe sont proportionnelles à l’impact de chaque catégorie. Le chiffre au-dessus de chaque catégorie donne la proportion des émissions de cette catégorie en fonction du total de la population. La zone verte en bas à droite indique l’impact de la catégorie 5 si la population impliquée devait avoir un impact égal à la moyenne nationale.

Pour mener à bien leur étude, les chercheurs ont utilisé une base de données publique (National Health and Nutrition Examination Survey 2005-2010) et un échantillon représentatif au niveau national de 16,800 personnes. En tout, 6492 aliments et recettes ont été pris en compte. Les régimes sont ceux de chaque personne sur une journée, selon ce dont ils se souvenaient (voir suite à propos des critiques sur cette étude). Afin d’évaluer l’impact des différents régimes, ceux-ci ont été regroupés en 5 catégories selon leur impact carbone. Pour quantifier l’impact carbone de chaque régime, les auteurs ont passé en revue la littérature portant sur les analyses de cycle de vie (LCA, Life Cycle Assessment) des aliments considérés.

Dans leurs résultats, les chercheurs notent l’importance de l’impact de la viande et des laitages sur les émissions de GES. Alors que la moyenne des émissions est de 4,7 kgCO2eq/personne/jour (et 25 MJ/personne/jour de demande en énergie non-renouvelable), 80,6% des émissions de GES de la catégorie « viande » provient du bœuf, 9,5% de la volaille et 8,5% du porc. Les auteurs notent avec intérêt l’impact d’une catégorie souvent peu mise en avant en matière d’impact environnemental, celle des boissons. Leur contribution est de 5,9% avec un fort impact – 33% de la catégorie – des jus de fruits et légumes, suivis du café (20%) et de la bière (19%).

Il est à noter que même en ajustant les résultats aux différences quantitatives de consommation alimentaire – 2984 kcal par personne dans le groupe à haut impact carbone, contre 1323 pour le groupe à bas impact – le groupe à haut impact carbone serait toujours responsable de 5 fois plus d’émissions de GES que le groupe à bas impact (contre 8 fois plus sans ajustement). Ainsi, si les 20% d’Américains ayant le plus fort impact carbone via leur alimentation changeaient de régime pour s’aligner sur la moyenne nationale, cela correspondrait à 10% des réductions d’émissions que les États-Unis ont décidés pour respecter l’Accord de Paris sur le climat.

Malgré une forte concordance avec les résultats du reste de la littérature sur le sujet, les auteurs pointent certains éléments critiques à l’égard de leur propre étude. En effet, l’utilisation de données individuelles peut mener à sous-estimation des quantités consommées ainsi qu’à une moindre consistance des données qu’en utilisant des chiffres sur une alimentation dite type. De plus, les sources utilisées prennent en compte l’impact de la production mais pas de la transformation/préparation des aliments (ex. emballage). Si ce dernier point étant pris en compte, les auteurs estiment que l’impact total de l’alimentation serait majoré de 27% environ. Par ailleurs, certaines caractéristiques des aliments n’étaient pas prises en compte dans les études de LCA utilisées, même celles pouvant avoir un impact non-négligeables sur les données finales, comme les modes de culture (ex. sous serre chauffée, méthode biologique) et le lieu de culture.

Il s’agit malgré tout d’une étude solide, claire et transparente qui met en avant le fort impact de l’alimentation sur le climat. Afin d’améliorer la portée sociale de tels résultats – mais ce n’était pas le but de l’étude–, il aurait été toutefois judicieux de lier les régimes alimentaires individuels aux catégories sociales (i.e. revenus) dans le but de mesurer les inégalités d’accès à certains aliments (que ce soit par manque de moyens ou de connaissances) que l’on peut deviner.

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Sources :

– Papier original : Martin C Heller, Amelia Willits-Smith, Robert Meyer, Gregory A Keoleian, Donald Rose (2018) Greenhouse gas emissions and energy use associated with production of individual self-selected US diets. Environmental Research Letters; 13 (4): 044004 DOI: 10.1088/1748-9326/aab0ac

– Report dans la presse : https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180320100821.htm

N.B. : Les figures et tableaux reportées dans cet article sont issues du papier original de Heller et al (2018)

Perception de proximité géographique du changement climatique: aucun impact sur l’engagement citoyen

Dernière mise à jour : 21 mars 2018

Une récente publication dans le Journal of Environmental Psychology fait état d’intéressantes implications pour l’engagement des citoyens contre le changement climatique. Selon les auteurs de cet article, intitulé « La réduction de distance psychologique augmente-t-elle l’engagement pour le climat ? Des limites de la localisation du changement climatique », il semblerait que la perception de proximité géographique d’implications négatives du changement climatique n’ait pas d’effet sur la volonté d’action des citoyens. Ce résultat va à l’encontre d’un certain nombre de publications précédentes qui arguaient de la nécessité de réduire la distance psychologique des effets du changement climatique afin d’augmenter l’engagement du public.

En effet, certaines études ont déjà montré l’effet positif sur les intentions d’actions de personnes vivant dans des milieux à risque, comme celles résidant en bord de mer (en comparaison de celles plus éloignées des rivages). La présente étude dirigée par Jonathon P. Schuldt de l’Université de Cornell (États-Unis) nuance ce discours, à l’instar d’autres articles cités par Schuldt et al. Par ailleurs, cette étude insiste sur les impacts du contenu des messages portant sur le changement climatique, notamment en matière de communication de la distance entre le public cible de l’information et le lieu concerné par celle-ci.

« La manipulation des distances dans la transmission d’un message à propos du changement climatique (…) ne devrait pas être considéré comme pouvant augmenter de manière uniforme le soutien et l’action pour s’attaquer au changement climatique »

La procédure des auteurs pour arriver à ces résultats a été divisée en trois étapes. Tout d’abord, il a été demandé aux participants de l’étude de regarder une carte situant les îles Maldives par rapport aux États-Unis. Les participants ayant été divisés en deux groupes, l’un d’eux reçut l’information (via la carte présentée) que les îles Maldives étaient plus proches des États-Unis qu’en réalité. Le deuxième groupe servant de témoin, la distance ne fut pas manipulée dans leur cas.

Puis, il a été demandé aux deux groupes de résumer une vidéo montrant les dommages dus au changement climatique sur les Maldives. Premier résultat : ceux qui ont perçu les îles Maldives comme plus proches (1er groupe) décrivirent la vidéo en des termes plus concrets. (Toutefois, les auteurs précisent que les écarts sont faibles entre les deux groupes et que, dans les deux cas, la distance perçue était grande.)

« Le présent travail suggère qu’au-delà du contenu du message portant sur le changement climatique, la distance psychologique perçue par un public à propos d’une zone subissant des impacts sévères sur leur climat peut être influencée par de subtils signaux situationnels portant sur la distance au sein du contexte général du message. »

Enfin, il a été demandé à tous les participants de donner leur avis sur des politiques visant à réduire les impacts du changement climatique (soutien ou non). Par exemple: réguler les émissions de CO2; exiger des constructeurs de véhicules d’augmenter l’efficacité énergétique des voitures, camions et SUVs à 4,4L/100km ; moderniser les infrastructures urbaines existantes pour améliorer la résilience aux inondations et aux ventes. Les résultats montrent qu’aucune différence entre les deux groupes n’est identifiable.

« Ces résultats suggèrent qu’il est peu probable que la localisation du changement climatique, en soi, n’augmente l’engagement [du public]. »

Toutefois, il est à noter que cette étude n’évoque à aucun moment un quelconque manque de connaissances du public en matière de changement climatique, de politiques d’atténuation et des effets celles-ci. En effet, il est probable que le manque de compréhension de ces problématiques complexes – en sus des soucis de distance psychologique – ait un impact sur la volonté d’action des citoyens.


Source : Schuldt J.P, Rickard L.N, Yang Z.J. (2018) Does reduced psychological distance increase climate engagement? On the limits of localizing climate change; Journal of Environmental Psychology, Volume 55, February 2018, Pages 147-153; https://doi.org/10.1016/j.jenvp.2018.02.001

N.B. : Les citations d’origine ont été traduites par l’auteur de cet article depuis l’Anglais.

Observations : Évolution depuis 400.000 ans du taux atmosphérique de CO2

Dernière mise à jour : 14 mars 2018

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Source : https://skepticalscience.com/graphics.php?g=10

Tout d’abord, la légende, en bon Français :

  • En bleu, la concentration de CO2 dans les glaces de Vostok (Antarctique) ;
  • En mauve, la même mesure dans les glaces de Law Dome (Antarctique), fournissant 2000 ans de données (tout à droite) ;
  • En rouge, les mesures atmosphériques récentes à la station de Mauna Loa (Hawaï, USA) (encore plus à droite).

 

On note deux choses importantes depuis cette courbe :

  1. Le taux de CO2 dans l’atmosphère a toujours varié ;
  2. En 420.000 ans, jamais il n’a atteint la concentration d’aujourd’hui (~400ppm).

 

Voici encore une marque du caractère exceptionnel de la situation actuelle en matière de concentration de CO2.

Énergie : Croissance économique et énergie

Dernière mise à jour : 20 février 2018

PIB et Energie - Giraud et Kahraman (2014)

Graphique : BP Statistical Review (2012), Shilling et al (1977), EIA (2012), World Bank (GDP) (2012).

Dans cette représentation graphique, on observe la comparaison de la consommation d’énergie primaire (en abscisses) avec le PIB, le tout au niveau mondial.

On y voit que plus le PIB est grand, plus le niveau de consommation d’énergie primaire est haute, et inversement. En reliant les différents points, la représentation graphique prend grosso modo la forme d’une droite. Ce résultat établit une très forte corrélation entre création de richesse (mesuré par le PIB ici) et la consommation d’énergie primaire. Si l’on veut être rigoureux, il s’agit bel et bien d’une corrélation (relation constatée entre deux variables) et non pas d’une relation de causalité (le changement d’une variable cause le changement de l’autre). Toutefois, puisque l’énergie est à la force de transformation de notre environnement, on peut partir du principe qu’il y a en effet corrélation entre énergie consommée et PIB.

Autrement dit, le poids d’une économie repose avant tout sur sa consommation d’énergie. Bloquer l’approvisionnement énergétique d’un pays revient à couper les vannes du moteur de son économie : les camions ne roulent plus, les usines ne produisent plus, les gens ne vont plus au travail, les bâtiments ne sont plus construits ou réparés, etc.

Ce lien entre PIB et énergie est majeur et a notamment des implications très profondes sur les changements nécessaires à la transformation de l’économie pour atténuer le changement climatique et leurs implications sur nos modes de vie.


Note sur la construction du graphique :

Le poids d’une économie est le plus souvent représenté par son PIB, ou Produit Intérieur Brut (GDP en Anglais). Il est, dans ce graphique, en ordonnées, mesuré en Dollars constant de 2013, ce qui permet de faire abstraction de l’inflation. La quantité d’énergie primaire consommée est, elle, donnée en millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep, ou Mtoe en Anglais). Convertir les quantités de nos sources d’énergie (gaz, éolien, hydroélectricité…) en la quantité d’énergie renfermée dans une tonne de pétrole repose sur le même principe qu’utilisé lors de la conversion en tonne équivalent CO2 (tCO2eq) : bâtir une base de comparaison solide pour exploiter avec confiance les résultats statistiques d’une analyse.


 

Énergie : Le mix électrique français

Dernière mise à jour : 6 février 2018

France_Electricité_Puissance et production (2016)

Ces graphiques donnent les informations suivantes à propos de l’électricité en France :

  1. À gauche, la puissance électrique installée totale : c’est la puissance que chaque source peut délivrer au maximum en instantané.
  2. À droite, la production électrique en 2016 nous indique à partir de quelle source nous avons satisfait nos besoins en électricité sur un an.

Pourquoi ces chiffres ne sont pas égaux ? Pourquoi favoriser le nucléaire (48% de la capacité installée et 72% de la production) au détriment de l’éolien (9% de la capacité, 4% de la production) ?

Il s’agit moins de favoritisme que de contraintes techniques et financières. Certaines centrales électriques peuvent tourner sans cesse jusqu’à la prochaine maintenance mais il est difficile d’ajuster leur puissance de sortie (ex : certaines centrales à charbon ou nucléaire, quoique ça a tendance à être faux en France) ; d’autres centrales peuvent démarrer rapidement pour s’ajuster à la demande (ex : gaz, fioul, hydro avec réservoir) ; enfin, certaines sources sont intermittentes par nature (ex : éolien, solaire, hydro sans réservoir) et c’est le reste de la production qui doit s’adapter à ces sources. Ce dernier point pose des problèmes, notamment avec la montée des énergies dites renouvelables. Ce sera le sujet de prochains articles.

Nous noterons aussi que la majorité de la production électrique française est bas carbone, avec 84% de la production rien que pour le nucléaire et l’hydraulique (en 2016). Les sources renouvelables, hors hydro, représentent 7% de la production (éolien, solaire, biomasse).

Enfin, pour mettre les choses en perspective, l’électricité en France a représenté 23% de la consommation d’énergie finale en 2016. Les produits pétroliers raffinés, eux, ont pesé pour 45% de notre consommation énergétique finale. Ce sont des ordres de grandeur à bien garder à l’esprit pour juger de l’importance des informations que l’on reçoit chaque jour.


En savoir plus :

Pour le bilan énergétique français : http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/publications/p/2668/969/bilan-energetique-france-2016-donnees-definitives.html

Observations : Le Nord se réchauffe plus vite que le Sud

Dernière mise à jour : 6 février 2018

Évolution des températures en surface observée entre 1901 et 2012

Cette carte permet d’identifier les zones de variation de température en comparaison avec la moyenne 1986-2005.

On peut noter que les zones violettes, c’est-à-dire marquant un plus fort réchauffement, sont situées principalement sur les terres émergées : Canada, Eurasie, Afrique du Nord-Ouest et Brésil, notamment. L’hémisphère Nord se réchauffe ainsi plus vite que l’hémisphère Sud. Pourquoi ?

L’eau a une plus grande inertie thermique que la terre, c’est-à-dire qu’elle se réchauffe moins vite. L’hémisphère Sud présentant plus d’océans que l’hémisphère Nord, il se réchauffe moins vite. En revanche, l’hémisphère Sud stocke plus d’énergie (voir annexe technique pour mieux comprendre).

On notera quand même la présence d’un « point froid » en Atlantique-Nord qui correspond probablement à un refroidissement des eaux par le détachement et la fonte de glace issue du Groenland. Ceci a également pour effet de baisser la salinité de l’eau de mer, de la rendre plus douce, sujet abordé dans un autre point.


Annexe technique :

Pour juger de l’inertie thermique d’un matériau on peut utiliser la capacité thermique volumique Cv (ou massique Cm, au choix). Elle indique la quantité d’énergie à fournir à 1m3 du matériau considéré (ou 1kg pour la capacité thermique massique) pour élever sa température d’un degré Kelvin (ou Celsius, ça revient au même ici). Sa notation est ainsi couramment donnée en kJ.m-3.K-1, que l’on lit « kilo-Joule, par mètre cube, degré Kelvin ». Ainsi, pour les trois éléments qui nous intéressent ici :

  1. Cv(eau) = 4200 kJ.m-3.K-1 (à densité de ~1000kg.m-3)
  2. Cv(terre crue) = 1350 kJ.m-3.K-1 (à densité de ~1500kg.m-3)
  3. Cv(air) = 1256 kJ.m-3.K-1 (à densité de ~1,2kg.m-3)

Ainsi, on lit qu’il faut fournir 4200 kilojoules à un mètre cube d’eau pour élever sa température d’un degré Kelvin. Il n’en faut que 1350 pour obtenir le même résultat pour de la terre crue et 1256 pour de l’air.


Pour en savoir plus :

Un court article qui fait le point sur l’influence du Gulf Stream sur le climat européen : https://energieetenvironnement.com/2018/03/05/le-climat-europeen-ne-depend-pas-de-la-chaleur-du-gulf-stream/