Frédéric Babonneau, Alain Bernard, Alain Haurie and Marc Vielle. Meta-Modeling to Assess the Possible Future of Paris Agreement. Environmental Modeling & Assessment, 23 :611-626, 2018.

En 2018 nous avons utilisé les outils de modlisation que nous avions développés à l'occasion de la participation à plusieurs projets de recherche européens pour évaluer l'impact économique des accords de Paris.

L'approche économique privilégiée pour mettre en œuvre une politique climatique mondiale est de définir une évolution d'un prix mondial et de laisser chaque acteur déterminer une politique efficace qui consiste à égaliser le coût marginal de l’atténuation et le prix mondial du carbone. Ce prix mondial du carbone peut être obtenu en définissant une taxe mondiale efficace (qui permettra d'atteindre les objectifs d'atténuation) ou un marché international de négoce de droits d'émissions (système "Cap & Trade").

Dans un monde parfait, la solution la plus simple serait d'établir une taxe uniforme sur le carbone  appliquée par tous les pays. Mais cela suppose qu'il n'y ait pas de distorsions, fiscales ou économiques, dans les différents pays et dans le commerce mondial. Le simple fait que dans la situation initiale les pays concernés taxent l'énergie fossile à des taux différents et que certains subventionnent même la consommation d'énergie fossile par les entreprises ou les ménages, contredit cette hypothèse.  Indépendamment des distorsions susmentionnées, une taxe carbone uniforme présente deux autres inconvénients. Le premier est que sa mise en œuvre peut être contournée dans chaque pays par le biais d'une politique fiscale ou d'autres dispositifs qui réduiraient, voire annuleraient, l'effet de la taxe carbone, comme, par exemple, la subvention d'équipements qui produisent ou utilisent de l'énergie fossile.  Par ailleurs, un tel dispositif peut ne pas fonctionner de manière décentralisée, en raison de la difficulté de trouver une autorité supranationale pour effectuer les contrôles et vérifications nécessaires. Le deuxième inconvénient est qu'une taxe carbone uniforme a des effets d'équité, au sein des pays bien que ces effets puissent être corrigés par des politiques fiscales nationales, mais plus important encore entre les différents pays, ces effets pouvant être corrigés par des paiements de transfert difficiles à concevoir.

Un marché mondial de permis négociables ne présente pas ces inconvénients. Les seules décisions collectives initiales sont (i) la fixation d'une trajectoire à long terme des émissions mondiales de GES ou plus simplement un budget global d'émissions cumulées de CO2 sur la période considérée et (ii) la distribution des droits d'émission aux différents pays qui pourront alors les échanger par négoce sur un marché international. Une fois les droits alloués aux pays, le marché peut fonctionner de manière totalement décentralisée. Il appartient à chaque pays de déterminer sa politique nationale de réduction des émissions et sa et sa position sur le marché international du carbone, c'est-à-dire son offre ou sa demande de permis en fonction du prix d'équilibre. Les opérateurs sur le marché mondial ne peuvent être que les pays car ils détiennent les droits qui représentent leurs engagements s'ils n'effectuent pas d'échanges. Ils sont responsables vis-à-vis de la communauté mondiale de ces engagements et de l'utilisation l'utilisation de leurs droits. Il est cependant possible pour les pays de déléguer le commerce des permis à des entreprises nationales sous condition. Il faut comprendre que dans un tel système, les prix d'équilibre du carbone au niveau mondial et national n'ont aucune raison de coïncider. En bref, on pourrait dire que la différence représente les
distorsions existantes dans le pays donné, qui est principalement le niveau des taxes sur l'énergie existantes. Un pays sans taxe sur l'énergie (qui fausse les choses) de distorsion) obtiendrait une taxe intérieure en quelque sorte égale a prix mondial, tandis qu'un pays avec une taxation initiale ayant un effet de distorsion, la taxe intérieure serait plus faible (et un pays qui subventionne l'énergie fossile un prix intérieur plus élevé afin d'annuler l'effet des subventions). Ensuite, un pays pourrait donner une délégation aux entreprises nationales pour qu'elles puissent opérer sur le marché mondial, à condition de compenser la différence de prix (si le prix mondial est plus élevé, l'entreprise est compensée positivement de la différence).

Il existe désormais un consensus entre les climatologues sur un budget d'émissions cumulées de CO2 de sécurité compatible avec un objectif de 2°C. En 2013, une évaluation scientifique du GIEC indiquait que les émissions cumulées de dioxyde de carbone (CO2) déterminent en grande partie le réchauffement moyen de la surface du globe à la fin du XXIe siècle et au-delà. La trajectoire d'émissions de référence proposée ci-dessous correspond à un budget cumulé de 803 Gt CO2 et il resterait environ 1000 Gt CO2 comme budget résiduel à dépenser après 2050, avant d'atteindre une situation d'émissions nettes nulles au niveau mondial.

NB: 1Gt = 1 milliard de tonnes

Les négociations climatiques qui sont complexes peuvent être schématisées comme revenant, finalement, à partager le budget d'émissions entre les différents pays (160 pays ont signé les acrds). On regroupe ces pays en huit "coalitions" qui regroupent, chacune des pays ayant des intérêts convergents dans la négociation. 

Nous avons pu évaluer les conséquences de trois types d'allocation des droits d'émissions:

• Une allocation qui tient compte de la situation de départ ("Grandfathering", pondération 70%) et de la population (pondération 30%);
• Une allocation qui se base sur les principes de justice de Rawls (critère maxMin); quand on suppose que les huit coalitions vont utiliser leurs droits d'émission et leur politique d'atténuation de manière stratégique (équilibre de Nash).
• Une allocation qui se base sur les principes de justice de Rawls (critère maxMin); quand on suppose que les huit coalitions vont utiliser leurs droits d'émission et leur politique d'atténuation de manière optimale (minimisation du coût global d'atténuation).

La perte de bien-être (welfare cost) est estimée en % de la somme actualisée des consommations qui est perdue.

Le tableau ci-dessous résume les résultats de la simulation à l'aide du modèle GEMINI-E3 des équilibres macroéconomiques pour les huit coalitions concernées.

• La première colonne indique les montants du budget d'émissions alloués à chaque coalition;
• la seconde indique le pourcentage du budget correspondant à cette allocation;
• DWL ("Deadweight loss") est le coût de la réduction d'émissions.
• GTT ("Gains in the terms of trade") est le coût (positif) ou le gain (négatif) du fait de la modification des prix internationaux, en particulier celui du pétrole.
• Trade est le coût (positif) ou le gain (négatif) dans le négoce des droits d'émissions.
• Total est le coût total (en perte de bien-être) pour chaque coalition, pour ce type de résultat de la négociation.

On constate qu'il y a de grands perdants, l'OPEP et la Russie (23.7% et 15.8% respectivement), un grand gagnant, l'Inde (-6%). Les pays en développement et la Chine sont plus pénalisés que les pays de l'OCDE. L'Europe s'en sort très bien).

Le tableau ci-dessous résume les résultats de la simulation à l'aide du modèle GEMINI-E3 des équilibres macroéconomiques pour les huit coalitions concernées, quand on applique le critère de justice de Rawls.

• On égalise alors les pertes de bien-être à 1.7& pour toutes les coalitions;
• Les pays de l'OCDE reçoivent beaucoup moins de droits d'émissions;
• La Russie et l'OPEP sont fortement compensés.

Dans une approche d'optimisation complète, chaque groupe de pays sera informé du montant de la réduction à effectuer au cours de chaque période. L'attribution des permis, dans chaque période, est décidée de manière à équilibrer les pertes de bien-être dans chaque période, ainsi que globalement pour l'ensemble de l'horizon de planification.

Dans ce cas là, la perte de bien-être est réduite à 1.3%.