Dans cette série de chroniques, nous nous intéressons aux changements climatiques à l’horizon 2100. Dans la préparation du prochain rapport du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC), cinq scénarios socio-économiques partagés (SSP) ont été établis. Ces scénarios font évoluer différemment les forces motrices qui influencent les émissions de gaz à effet de serre et examinent les conséquences. Dans les deux premières chroniques, nous avons examiné le scénario des lunettes roses, où tous les pays appliqueraient aujourd’hui les principes du développement durable et feraient, sans lâcher prise, les efforts nécessaires pour limiter l’augmentation de la température mondiale. Ce scénario nous donnerait une augmentation, malgré tout de l’ordre de 2,5 à 3 degrés à la fin du siècle. Le deuxième scénario, intitulé « Comme d’habitude ! », poursuit simplement sur la tendance actuelle et nous donne un réchauffement de 4 à 5 degrés au même moment. Aujourd’hui, examinons un avenir un peu plus chaotique : le scénario Trump.

C’est un scénario où les pays jouent les rivalités régionales. La compétition est la principale motivation qui gouverne les politiques. On assiste actuellement, avec la guerre commerciale que Donald Trump a initiée avec ses surtaxes protectionnistes, à une manifestation de cette tendance. Dans cette perspective, les pays jouent les cartes de la sécurité nationale et la de la compétition sans merci. Des conflits régionaux poussent les pays à se concentrer sur leur propre sécurité énergétique et alimentaire et au mieux font des alliances régionales pour y arriver, même si cela menace le développement humain à plus large échelle. L’accaparement des terres agricoles d’Afrique par la Chine auquel on assiste depuis une quinzaine d’années, fait partie de ce genre de scénario.

Dans ce cadre, les investissements en éducation et dans le développement technologique diminuent. La croissance démographique est faible dans les pays industrialisés, mais forte dans les pays en développement. À la fin du siècle, la population mondiale dépasserait les 12,6 milliards de personnes, dont 4 milliards vivraient en Afrique. La croissance économique mondiale est faible, la consommation demeure exigeante en ressources et les inégalités s’empirent avec le temps. La faible priorité accordée aux questions environnementales globales entraîne une forte dégradation de l’environnement dans plusieurs pays.

Le niveau d’éducation stagne et l’urbanisation culmine autour de 60 % avec des bidonvilles et d’importantes populations rurales pauvres dans les pays en développement. Le PIB annuel moyen serait de 20 000 $ américains (2005) par habitant en 2100 avec d’immenses disparités entre les plus riches et les plus pauvres. Comme l’essentiel de l’énergie provient encore de carburants fossiles et en particulier le charbon, les émissions de GES augmentent sans cesse jusqu’à tripler en 2100. Dans les pays en développement, l’usage traditionnel de la biomasse se perpétue, ce qui accélère la déforestation et la désertification. En conséquence de ce désastre, la température moyenne planétaire augmenterait de 5 à 6 degrés. On peut penser que les conflits liés aux migrations de populations des pays pauvres vers les pays riches seraient alors exacerbés.

Malgré tous les calculs des modélisateurs, il s’agit du seul des cinq scénarios où il n’a pas été possible de trouver une solution pour atteindre les objectifs de l’accord de Paris. C’est évidemment la voie à ne pas suivre. Mais le « Twitter » en chef de la Maison-Blanche ne prêterait pas oreille à ce type d’argument.

Cet avenir est cauchemardesque. Il est l’antithèse du développement durable. Il est vraisemblable tout de même, si on en croit les diktats de certains acteurs économiques. L’égoïsme et la compétition sont des mots clés pour une certaine droite dont le poids politique pèse lourd.

Les deux derniers scénarios sont fort différents. Ils nous présentent un monde où l’utopie technologique joue un rôle déterminant.

Peu après son entrée en fonction l’an dernier, le président Trump a nommé à la tête de l’Agence pour la protection de l’environnement des États-Unis (EPA), un avocat, Scott Pruitt, dont les opinions climato-sceptiques et les clients dans l’industrie des carburants fossiles étaient de notoriété publique. À l’instar de son patron, M. Pruitt n’a pas tardé à affaiblir les exigences règlementaires visant à limiter la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à prôner que les scientifiques ne s’entendent pas sur la responsabilité des humains dans le réchauffement du climat observé depuis le début de l’ère industrielle. Jusque-là, on est dans la politique et la communication d’opinions. Mais M. Pruitt a évoqué des « preuves scientifiques secrètes » à l’effet que le réchauffement était dû à des causes naturelles. Or, il n’existe pas de telle chose qu’une « science secrète », sauf peut-être dans le domaine de la Défense nationale. Et même là, il s’agit rarement de science fondamentale. Par exemple, dans le développement de la bombe atomique, il y a eu une période dans laquelle les architectes du projet Manhattan n’ont pas eu le droit de publier leurs résultats, mais les travaux fondamentaux sur le noyau atomique qui ont servi à Enrico Fermi et à son équipe avaient été publiés auparavant dans des revues spécialisées.

Un groupe nommé Public Employees for Environmental Responsibility a fait une demande d’accès à l’information pour que le directeur de l’EPA rende publiques les études auxquelles il réfère pour soutenir ses affirmations qui contredisent le consensus scientifique à l’effet que l’activité humaine est la principale explication au réchauffement climatique observé, basé sur des études publiées. Vendredi dernier, le juge Beryl Howell de la Cour fédérale du District de Columbia a ordonné à l’EPA de rendre publiques ces soi-disant études scientifiques. Si la décision n’est pas portée en appel, cela devrait être fait dans un délai maximum d’un an.

Depuis 30 ans que je m’intéresse aux changements climatiques, j’ai lu des centaines d’articles publiés dans toutes sortes de revues arbitrées par les pairs en plus de cinq séries de rapports du GIEC, sans compter les rapports divers publiés par toutes sortes d’académies scientifiques, la Banque mondiale, la FAO et bien d’autres. Bref des dizaines de milliers de pages signées par des milliers d’auteurs provenant de tous les horizons. Si tout va bien, je pourrai enfin lire la soi-disant science secrète sur laquelle s’appuient les climato-sceptiques et juger de sa qualité ! Nous pourrons en discuter entre experts, en critiquer les méthodes et les conclusions, comme nous offrons à la critique nos méthodes, résultats et conclusions depuis toujours.

Malheureusement, je n’y crois pas trop. Il n’y a pas de science secrète. Les appels en justice sont chose commune et Pruitt s’y connaît certainement mieux en la matière qu’en science du climat. Le combat est inégal.

Voyons d’abord la glace de mer. Dans l’océan Arctique, la banquise ne cesse de s’amincir et la surface d’eau libre s’agrandit chaque été. Le phénomène est bien compris et on le suit chaque mois par le site HTTP ://nsidc.org/arcticseaicenews/. On y apprend que la couverture de glace de mai 2018 est la deuxième plus faible après 2016 et que la tendance à la réduction de la surface de glace est de 36 000 kilomètres carrés par décennie depuis 1981, c’est-à-dire une réduction annuelle équivalant à 36 fois la surface du lac Saint-Jean. La réduction la plus spectaculaire est celle des glaces vieilles de 5 ans et plus qui ont virtuellement disparu au détriment de glaces plus jeunes et plus minces, qui fondent plus facilement en été, ce qui accélère le phénomène. Dans l’Antarctique, avec l’automne austral, la surface glacée augmente à grande vitesse, mais la surface couverte par la glace était en mai la troisième plus faible jamais enregistrée.

Les banquises sont formées par l’eau de l’océan. Leur fonte ne contribue donc pas à l’élévation du niveau de la mer. Il en va différemment de la glace des inlandsis. La fonte des glaciers continentaux se manifeste de deux façons : par le ruissellement de l’eau de fonte vers les océans et par le vêlage d’icebergs ou le détachement de plateformes alimenté par les langues des glaciers. Cette glace fondra lentement dans son périple et s’ajoutera au volume d’eau des océans. Un article paru dans Nature le 13 juin 2018 démontrait que la vitesse de perte de glace de l’Antarctique avait triplé depuis 2007. Cela correspond à 2720 ± 1390 milliards de tonnes de glace entre 1992 et 2017, ce qui représente une hausse du niveau de la mer de 7,6 ± 3,9 millimètres. L’incertitude sur les mesures est importante, mais les chiffres restent très significatifs. Cela représente l’hypothèse la plus pessimiste prévue par le GIEC dans sa modélisation de la contribution de l’Antarctique à la hausse du niveau de l’océan au 21e siècle. Mais l’Antarctique n’est pas la seule source d’eaux de fonte. On estime que le Groenland a perdu 1000 milliards de tonnes de glace entre 2011 et 2014. Les glaciers de montagne, même s’ils représentent une très faible proportion de la cryosphère, contribuent à la hausse du niveau de l’océan dans le même ordre de grandeur. Mais l’apport des eaux de fonte n’est pas la seule déterminante du rehaussement du niveau de la mer. L’eau, lorsqu’elle est plus chaude, se dilate et occupe plus d’espace.

À ce rythme d’accélération, le niveau de la mer pourrait avoir augmenté de 60 centimètres en 2050. C’est très inquiétant. Avec une augmentation du niveau de la mer de 15 centimètres, une zone qui est inondée une fois par année le sera 20 fois plus souvent. De plus, l’érosion des berges va s’accélérer, spécialement lors des tempêtes.

Ce phénomène est inéluctable. Le réchauffement du climat que nous observons aujourd’hui est lié à nos émissions passées de gaz à effet de serre. Or, nous continuons d’augmenter ces émissions et le climat continue de se réchauffer. Il est primordial, là où c’est possible, de protéger les côtes et les infrastructures existantes, d’éviter d’investir dans les zones riveraines et de se préparer à accueillir des réfugiés climatiques.

On peut remplacer des produits issus du gaz naturel ou du pétrole dans la fabrication des plastiques, mais aussi des carburants, ou encore des produits pharmaceutiques. En fait, il n’y a pas de barrière théorique à remplacer les produits pétroliers par de la biomasse dans tout ce qui a trait à la chimie du carbone. En revanche, il y a de nombreuses barrières techniques, économiques et même sociales. L’outil traditionnellement utilisé pour évaluer et comparer les options et leurs impacts potentiels sur l’environnement s’appelle l’analyse de cycle de vie (ACV). Encadrée par la série de normes ISO 14 040, l’ACV est une technique que nous utilisons régulièrement à la Chaire en éco-conseil.

En gros, l’ACV consiste à faire l’inventaire de tous les intrants qui peuvent être nécessaires pour fabriquer un produit ou offrir un service et toutes les émissions qui y sont associées du berceau au tombeau, c’est-à-dire de l’origine des matières premières jusqu’à la disposition des déchets en fin de vie utile. Pour une auto, il faut compter à partir de l’extraction des métaux et du pétrole, la consommation d’électricité des usines, le transport, l’essence et les lubrifiants qui seront consommés pendant sa vie utile, les pneus et les pièces de rechange ainsi que les déchets qui ne seront pas recyclés lors de son démantèlement. Cet inventaire doit être le plus exhaustif possible, mais il y a quand même des critères de coupure. On ne s’intéressera pas au petit sapin « sent-bon », par exemple. Une fois l’inventaire terminé, les données sont traitées avec un logiciel qui nous donne les impacts potentiels de chaque kilomètre parcouru et on peut faire des comparaisons déclinées en impacts sur le réchauffement climatique, la santé humaine, la santé des écosystèmes et l’appauvrissement des ressources non renouvelables.

Mais l’ACV est-elle suffisante pour qualifier quelque chose de durable ? Malheureusement, bien que les informations qu’on peut en tirer soient éclairantes, il faut faire des études économiques et sociales, s’interroger sur l’éthique, la gouvernance et même les aspects culturels si on veut réellement répondre à la question de la durabilité. Dans ma conférence, j’ai donné l’exemple des bioproduits issus de la forêt boréale du Québec en utilisant les outils d’analyse que nous avons développés et quelques analyses de cycle de vie que nous avons publiées dans les dernières années sur le sujet. Le diaporama de ma conférence est disponible sur le site de la chaire (http ://ecoconseil.uqac.ca).

Pour ce faire, nous avons d’abord utilisé la fiche de gouvernance du développement durable complétée par le Québec dans le cadre d’une initiative de l’Organisation internationale de la Francophonie. Nous avons aussi utilisé une analyse de la Stratégie d’aménagement durable des forêts, plus quelques indicateurs comme les aires protégées et les superficies récoltées dans des territoires soumis à une certification forestière et cinq ACV (une sur les plantations, une sur la production d’un livre, une sur la production de bois lamellé-collé, une sur le chauffage d’un hôpital avec de la biomasse forestière et une sur la perte de puits de carbone liée à l’inondation de territoires forestiers pour la production d’électricité).

Le résultat a beaucoup intéressé les participants. Même s’il reste encore du chemin à parcourir, la foresterie au Québec et ses bioproduits peuvent se targuer d’être bien orientés vers le développement durable.

https://www.lequotidien.com/chroniques/claude-villeneuve/la-durabilite-des-bioproduits-031805312ce71c7bb1e117901598277b

Il y a trente ans, avec une équipe de professeurs de l’UQAC, je donnais un premier cours universitaire sur le développement durable (DD). Le livre de référence pour le cours à cette époque était le rapport de la Commission Brundtland, Notre avenir à tous, qui venait d’être publié. Le cours était en même temps un projet de recherche financé par l’UNESCO. Cette organisation des Nations Unies voulait qu’on crée un contenu pour l’enseignement de cette nouvelle forme de développement censée contribuer à régler les crises multiples qu’on voyait poindre dans l’avenir de l’humanité, en particulier la crise écologique, dont les premiers symptômes laissaient présager le pire. Un soir, un étudiant me pose la question « Monsieur, comment peut-on mesurer la durabilité du développement ? » J’étais bien embêté. L’idée est noble et généreuse, mais comment peut-on la mettre en œuvre, en apprécier les résultats et tirer des leçons de nos expériences ? Tout un chantier ! À l’époque, les compétences en ce domaine n’existaient pas.

Plutôt que de dire n’importe quoi, j’ai commencé à discuter de la question avec les étudiants. Avec ma déformation de scientifique, j’ai proposé qu’il faudrait un laboratoire pour expérimenter le DD et y tester des outils de mesure qui pourraient répondre à cette interrogation fondamentale. C’est la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean qui allait devenir ce laboratoire en 1991.

Au fil des années de travail, avec la participation de centaines d’étudiants et de collègues, nous avons construit des outils comme la Grille d’analyse de développement durable qui a été homologuée l’an dernier aux Nations Unies. Aujourd’hui, nous intégrons ces outils, ces savoirs et ces savoir-faire dans l’ASD.

Quelles sont les bases conceptuelles de cette démarche ? Il faut d’abord comprendre que le DD est quelque chose de normatif, c’est-à-dire que c’est une projection construite par des humains dans un avenir plus ou moins lointain, des conditions d’existence qui nous permettront de vivre mieux entre nous et avec la nature. L’idée du DD est aussi holistique et englobe tous les systèmes et sous-systèmes qui encadrent la vie et les activités humaines sur la planète : cycles biogéochimiques, systèmes politiques, système économique, les cultures, les modes de gouvernance et les organisations sociales comme le système de santé. La troisième caractéristique du DD est sa démarche éthique qui vise une équité entre les générations, entre les peuples, une équité procédurale et une équité avec les autres espèces vivantes. Finalement, le DD est participatif en ce sens qu’il se fait avec les parties prenantes et intéressées. Ce cadrage montre toute la complexité de qualifier et de mesurer la durabilité. Aucune discipline ne permet de répondre à ces questions, d’où la nécessité de l’ASD.

Il faut comprendre les interactions synergiques et antagonistes entre les composantes des systèmes pour maximiser les unes et réduire les autres. Par exemple, en protégeant la nature, on peut favoriser l’augmentation du tourisme, mais il ne faut pas que l’affluence des touristes détruise la qualité du milieu. Le colloque nous permettra de faire le point et d’examiner de nouvelles perspectives dans le domaine.

L’ASD est un nouveau champ de compétences voué à un brillant avenir. Pour aller plus loin, nous avons créé en 2016 un programme court de deuxième cycle qui permet à l’UQAC de former des experts en ASD partout dans le monde.

https://www.lequotidien.com/chroniques/claude-villeneuve/competences-emergentes-da7e6be28dfc00405922c4c3371aea16

D’abord un petit rappel de chimie. L’aluminium est l’un des éléments les plus abondants dans la croûte terrestre, mais il n’existe pas à l’état métallique, comme l’or par exemple. L’aluminium est présent sous diverses formes dans les roches, les argiles ou des terres comme la bauxite. C’est dans les gisements de bauxite qu’on retrouve des concentrations économiquement exploitables d’alumine dont la formule est Al2O3, c’est-à-dire une molécule composée de deux atomes d’aluminium et de trois atomes d’oxygène. L’alumine est une molécule extrêmement stable, ce qui veut dire qu’il faut énormément d’énergie pour la briser. Dans les alumineries, c’est l’électricité qui fournit cette énergie dans un processus appelé électrolyse. L’électrolyse utilise depuis la fin du dix-neuvième siècle des cuves dans lesquelles des anodes composées de carbone servent à capter l’oxygène de manière à ce qu’il puisse être arraché à l’aluminium. Au terme de la réaction, on retrouve de l’aluminium métallique sous forme liquide dont on fait des alliages et des lingots. C’est ce qu’on appelle l’aluminium primaire. Il est ensuite envoyé sur le marché pour la transformation.

La réaction produit de nombreux polluants qui viennent de la combustion des anodes. Plusieurs parmi les plus nocifs sont captés par les systèmes d’épuration de l’air et les nouveaux procédés sont beaucoup plus propres que les anciennes cuves Söderberg qui ont aujourd’hui disparu de nos alumineries. Il n’en demeure pas moins que chaque tonne d’aluminium produite émet environ 2 tonnes de CO2, comme nous produisons au Québec 2,8 millions de tonnes d’aluminium primaire par année, cela signifie plus de 5 millions de tonnes de CO2 par année dans notre bilan. Le nouveau procédé d’Elysis n’utilisera plus d’anodes de carbone et permettra de séparer l’aluminium de l’oxygène dans les cuves d’électrolyse sans émissions de CO2. C’est une excellente nouvelle pour le climat et pour l’économie de la région et du Québec.

En effet, les alumineries du Québec font partie des grands émetteurs finaux règlementés par le Système de plafonnement et d’échange des émissions (SPEDE) qui permet un marché du carbone entre la Californie, le Québec et l’Ontario. À partir du moment où la nouvelle technologie remplacera les cuves existantes dans les usines, les alumineries auront réalisé des réductions d’émissions qui iront bien au-delà des exigences gouvernementales. Elles pourront donc recevoir des certificats chaque année qui pourront être mis en marché et vendus aux autres grands émetteurs qui n’ont pas réduit leurs émissions ou aux importateurs et distributeurs de carburant qui vous refileront la facture sur votre litre d’essence ou sur la bonbonne de propane. C’est le principe pollueur-payeur. Ainsi va la vie !

En revanche, les nouvelles usines ne disposeront pas de ces crédits. On peut donc penser que la première phase du déploiement de la technologie s’appliquera aux alumineries existantes et qu’il pourra augmenter leur durée de vie et leur rentabilité. Cela contribuera aussi à l’atteinte de la cible de réduction des émissions du Québec de -37,5 % en 2030, mais pas de façon déterminante. En effet, le déploiement de la technologie pour remplacer les cuves se fera au plus tôt à partir de 2025 et devrait prendre au moins dix ans. La semaine prochaine nous verrons comment cela peut être significatif à l’échelle mondiale.

https://www.lequotidien.com/chroniques/claude-villeneuve/une-percee-technologique-fae10eabbdf28c4ac03b05c3f4917ceb