Le dioxyde de carbone (CO2) et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère peuvent être réduits de deux manières :en réduisant nos émissions, ou en le retirant de l'atmosphère, par exemple à travers les plantes, l'océan, et le sol.

L'Accord historique de Paris a fixé comme objectif de limiter l'augmentation future de la température moyenne mondiale bien en dessous de 2 °C et de poursuivre les efforts pour limiter encore plus l'augmentation moyenne à 1,5 °C au-dessus des niveaux préindustriels. Pourtant, le calendrier et les détails de ces efforts ont été laissés à chaque pays.

Dans une nouvelle étude, publié dans la revue Communication Nature , des chercheurs de l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués (IIASA) ont utilisé un modèle global du système du carbone qui tient compte de la libération et de l'absorption de carbone par le biais d'activités naturelles et anthropiques.

"L'étude montre que le système combiné d'énergie et d'utilisation des terres devrait générer des émissions anthropiques nettes nulles bien avant 2040 afin d'assurer la possibilité d'atteindre un objectif de 1,5°C d'ici 2100, " déclare Michael Obersteiner, directeur du programme des services et de la gestion des écosystèmes de l'IIASA, un co-auteur de l'étude.

Selon l'étude, la consommation de combustibles fossiles devrait probablement être réduite à moins de 25 % de l'approvisionnement énergétique mondial d'ici 2100, contre 95 % aujourd'hui. À la fois, changement d'affectation des terres, comme la déforestation, doit être diminué. Cela conduirait à une diminution de 42 % des émissions cumulées d'ici la fin du siècle par rapport à un scénario de statu quo.

"Cette étude donne un aperçu général du dioxyde de carbone dans notre atmosphère, d'où ça vient et où ça va. Nous prenons en compte non seulement les émissions des combustibles fossiles, mais aussi agricole, l'utilisation des terres, production alimentaire, bioénergie, et l'absorption de carbone par les écosystèmes naturels, " explique Brian Walsh, consultant de la Banque mondiale, qui a dirigé l'étude tout en travaillant comme chercheur à l'IIASA.

Le compare quatre scénarios différents pour le développement énergétique futur, avec une gamme de mélanges d'énergies renouvelables et fossiles. Dans un scénario « hautement renouvelable » où le vent, solaire, et la bioénergie augmentent d'environ 5 % par an, les émissions nettes pourraient culminer d'ici 2022, l'étude montre. Pourtant, sans technologies d'émissions négatives substantielles, cette voie conduirait toujours à une augmentation de la température moyenne mondiale de 2,5 °C, manquant l'objectif de l'Accord de Paris.

Walsh note que le scénario à haute énergie renouvelable est ambitieux, mais pas impossible :la production mondiale d'énergies renouvelables a augmenté de 2,6 % entre 2013 et 2014, selon l'AIE. En revanche, l'étude constate que la dépendance continue aux combustibles fossiles (avec des taux de croissance des énergies renouvelables entre 2 % et 3 % par an), provoquerait un pic des émissions de carbone seulement à la fin du siècle, provoquant une augmentation de la température mondiale estimée à 3,5 °C d'ici 2100.

Les auteurs notent que non seulement le mix énergétique compte, mais aussi la quantité globale d'énergie consommée. L'étude a également inclus des gammes pour une consommation d'énergie élevée et une faible consommation d'énergie.

L'étude s'ajoute à un vaste corpus de recherche de l'IIASA sur la politique d'atténuation du changement climatique et les chances d'atteindre les objectifs.

« Les travaux antérieurs sur les stratégies d'atténuation de l'IIASA ont montré l'importance des mesures du côté de la demande, y compris l'efficacité, préservation, et changement de comportement. Le succès dans ces domaines peut expliquer la différence entre atteindre 1,5C au lieu de 2C, " déclare Keywan Riahi, directeur du programme énergétique de l'IIASA, qui a également contribué au nouveau travail.

Un nouveau modèle

L'étude est l'un des premiers résultats publiés du nouveau modèle FeliX, un modèle de dynamique du système social, économique, et les systèmes terrestres environnementaux et leurs interdépendances. Le modèle est disponible gratuitement pour téléchargement et utilisation sur http://www.felixmodel.com/.

« Par rapport à d'autres modèles d'évaluation climatique et intégrée, le modèle FeliX est moins détaillé, mais il fournit une vue systémique unique de l'ensemble du cycle du carbone, qui est vital pour notre compréhension du futur changement climatique et énergétique, ", déclare le directeur du programme de gestion et de services écosystémiques de l'IIASA.