Combien coûtent les dégâts provoqués par une tonne de méthane?

Le méthane émis dans l’air participe au dérèglement climatique, causant indirectement des dégâts (sécheresses, feux de forêt, montée des eaux, …). En rapportant leur coût pour chaque tonne de méthane, on déduit le “coût social du méthane”.

De plus, les pays riches ayant beaucoup plus à perdre (financièrement) que les pays pauvres, les conséquences d’une même tonne ne sont pas les mêmes selon l’État où l’on se trouve. Alors combien coûte une tonne de méthane? Et à quel point les pays riches ont-ils plus à y perdre que les pays pauvres?

C’est à ces questions que répond l’article Equity is more important for the social cost of methane than climate uncertainty – in Nature, Avril 2021.

Publié le avril 28, 2021


Explications

Le réchauffement climatique est de l’ordre d’1°C depuis 1750, dont 15% est dû au méthane. Aujourd’hui, ce dernier est responsable de près de 25% du forçage radiatif positif total.

Les émissions de méthane d’origine humaine , qui représentent 70% des émissions totales – le reste étant naturel (zones humides et océans) – sont principalement dû à la fermentation entérique (flatulences et surtout rots) des ruminants (27%), l’extraction pétrolière et gazière (24%), l’enfouissement des déchets (12%), l’extraction du charbon (8%), la culture du riz (7%), les eaux usées (6%), ainsi que d’autres activités agricoles dont le fumier (9%).


Les conséquences du dérèglement climatique sur la société s’appelle le coût social – du CO2, du méthane, … Carbon Brief propose une excellente introduction au social cost of carbon, qui évalue l’ensemble des externalités du CO2 pour la société. Dans la suite, on parlera du SC-CH4 : social cost of CH4.


Exemple simplifié : imaginons que 10 tonnes causent des dégâts qui valent 10€, chaque tonne coûte donc 1€ à la société. Maintenant, si 100 tonnes causent des dégâts qui valent 1000€, chaque tonne coûte 10€! Et c’est ce qui se passe avec le réchauffement climatique : ses conséquences s’aggravent plus rapidement que n’augmentent les émissions de gaz à effet de serre.

On dit ici que les conséquences n’augmentent pas proportionnellement à la quantité de méthane émise ! De la même manière qu’une augmentation de votre température a un effet faible lorsque vous passez de 37°C à 38°C. Mais un effet beaucoup plus élevé lorsque vous passez de 40°C à 41°C.


Les Representative Concentration Pathways (RCP) correspondent à des scénarios de concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, chacun impliquant des dérèglements climatiques propres.

Ici, l’étude américaine évalue – en $ donc – la tonne de CH4 à 933$, avec un intervalle (5ème à 95ème percentile) entre 471 et 1.570$ dans l’hypothèse du RCP 8.5 – scénario avec la concentration en GES la plus élevée.

Dans l’hypothèse d’une concentration faible en GES (RCP 2.6), le modèle estime la tonne de méthane à 710$.

Notons que ces chiffres sont 20 à 30% plus faibles que dans une étude similaire du gouvernement américain. La raison est à trouver dans une réévaluation des effets du méthane dans les modèles climatiques.


L’étude de l’impact des changements climatiques est éminemment importante et complexe. Sans rentrer dans les détails, nous renvoyons les lecteurs vers les Integrated Assessment Models, dont CarbonBrief présente une introduction détaillée.

On notera cependant que même si les coûts financiers des dégâts sont plus élevés dans les pays riches, ces derniers ont aussi davantage de moyens pour y remédier, contrairement aux pays pauvres qui vont davantage les subir de plein fouet, comme le soulignent de nombreux travaux, tels que le rapport rédigé par Philip Alston, le rapporteur spécial sur l’extrême pauvreté et les droits humains (2019), ou encore le numéro de la revue OFCE sur les inégalités mondiales et le changement climatique (2020).


L’étude rapporte une valeur de 8.290$ aux Etats-Unis contre 134$ dans un pays d’Afrique subsaharienne. Notons que les auteurs ont utilisé plusieurs modèles pour (1) l’estimation du coût total du méthane et (2) la répartition de ce coût entre les pays. À ce titre, et comme dans tout article scientifique, il est important de comprendre qu’il existe des choix faits à partir des distributions de ces valeurs, et, également, des intervalles de confiance et limites à ces études – aussi complètes soient-elles.

L’un des auteurs a également publié un papier en 2009 qui constitue une intéressante introduction à la répartition du coût social (equity weighting) des conséquences climatiques : Equity Weighting and the Marginal Damage Costs of Climate Change.


Une estimation de l’INRAE indique des valeurs proches de 150 m3 de méthane rejetés par une vache laitière chaque année. À pression et température ambiante, chaque m3 pèse environ 0.67kg. D’où un poids total de 100 kg.

Les émissions de méthane sont estimées de deux manières. Top-down : mesure des concentrations directement dans l’air, dans des zones assez grandes. Bottom-up : mesure directement au point d’émission et extrapolations par estimation du nombre de points d’émissions. Plus de précisions ici.

L’article The global methane budget 2000 – 2012 estime les émissions annuelles de méthane top-down à 558 millions de tonnes et les émissions bottom-up à 736 millions de tonnes.


On notera cependant qu’il existe d’importantes disparités de pouvoir d’achat les pays riches et les pays pauvre : un même dollar n’y a pas la même valeur. Ainsi, s’il fallait résonner à l’échelle des pays – et de leur capacité à faire face et payer ces dégâts – il faudrait prendre en compte ces disparités.


Pour aller plus loin

L’infographie est basé sur un article (voir les détails plus bas) qui permet de mieux comprendre ce qui a été présenté, notamment les nuances qu’il faut apporter pour comprendre les fondements et limites de l’étude.

Nous renvoyons également vers les Integrated Assessment Models, ces instruments complexes qui permettent de combiner les éléments anthropiques, économiques et sociétaux à la biosphère et l’atmosphère. Ce sont eux qui, entre autres, permettent de comprendre les dynamiques entre ces différents systèmes – et, par la suite, à évaluer les coûts associés à des changements d’état du système. Nous renvoyons à l’introduction du Carbon Brief.

Pour mieux comprendre la notion de coût social (social cost), celui du carbone (et donc du CO2), plusieurs ressources intéressantes :

Si vous êtes intéressé par la répartition de ce coût social (equity weighting) selon les régions et les pays, Equity Weighting and the Marginal Damage Costs of Climate Change est un article introductif à la question.

L'article original

Pour rendre à César ce qui est à César, nous rappelons que l’infographie est essentiellement basée sur l’article Equity is more important for the social cost of methane than climate uncertainty publié dans Nature le 21 avril 2021 par Franck C. Errickson, Klaus Keller, William D. Collins, Vivek Srikrishnan et David Anthoff. L’abstract est recopié ici :

The social cost of methane (SC-CH4) measures the economic loss of welfare caused by emitting one tonne of methane into the atmosphere. This valuation may in turn be used in cost–benefit analyses or to inform climate policies1,2,3. However, current SC-CH4 estimates have not included key scientific findings and observational constraints. Here we estimate the SC-CH4 by incorporating the recent upward revision of 25 per cent to calculations of the radiative forcing of methane4, combined with calibrated reduced-form global climate models and an ensemble of integrated assessment models (IAMs). Our multi-model mean estimate for the SC-CH4 is US$933 per tonne of CH4 (5–95 per cent range, US$471–1,570 per tonne of CH4) under a high-emissions scenario (Representative Concentration Pathway (RCP) 8.5), a 22 per cent decrease compared to estimates based on the climate uncertainty framework used by the US federal government5. Our ninety-fifth percentile estimate is 51 per cent lower than the corresponding figure from the US framework. Under a low-emissions scenario (RCP 2.6), our multi-model mean decreases to US$710 per tonne of CH4. Tightened equilibrium climate sensitivity estimates paired with the effect of previously neglected relationships between uncertain parameters of the climate model lower these estimates. We also show that our SC-CH4 estimates are sensitive to model combinations; for example, within one IAM, different methane cycle sub-models can induce variations of approximately 20 per cent in the estimated SC-CH4. But switching IAMs can more than double the estimated SC-CH4. Extending our results to account for societal concerns about equity produces SC-CH4 estimates that differ by more than an order of magnitude between low- and high-income regions. Our central equity-weighted estimate for the USA increases to US$8,290 per tonne of CH4 whereas our estimate for sub-Saharan Africa decreases to US$134 per tonne of CH4. Cet article est à mettre en regard avec d’autres estimations passées qui ont été faites, notamment celle du bureau fédéral américain, pour lequel le coût social de la tonne de carbone est plus élevée.

Cet article est à mettre en regard avec d’autres estimations passées qui ont été faites, notamment celle du bureau fédéral américain, pour lequel le coût social de la tonne de carbone est plus élevée

Sources

En plus de l’article précédemment cité et des ressources pour aller plus loin, de nombreuses sources relatives au méthane ont été utilisées :


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