Incertitude-Macro
Mots-clés : Changement climatique
Contexte : Les impacts macro-économiques et environnementaux (émissions de GES) ex ante de moyen et long terme des stratégies bas-carbone et politiques climatiques sont couramment évalués à l’aide de modèles économiques ou modèles intégrés énergie-environnement-économie de prospective (e.g. modèles ThreeMe - ADEME, IMACLIM – CIRED). Ces modèles combinent représentation des systèmes d’offre et demande d’énergie et représentation de l’économie dans son ensemble et sont capables d’évaluer les conséquences macro-économiques et sur les émissions de GES totales de stratégies bas-carbone sectorielles ou transversales avec un certain détail technique et sectoriel. Les impacts macroéconomiques sont mesurés en termes de PIB, emploi, balance commerciale, budget public, etc. Ces analyses se sont récemment adaptées à l’agenda politique à l’échelon national pour évaluer les impacts macroéconomiques de long terme de stratégies de décarbonation profonde de l’économie visant un objectif de neutralité carbone. Des travaux existent pour plusieurs pays dont la France (e.g. évaluation des impacts macroéconomiques de la SNBC à horizon 2050) et ils concluent dans l’ensemble que la décarbonation profonde des économies (pour les travaux sur des régions/pays développés et importateurs d’énergie fossile e.g. UE, France, Japon) n’impliquent que de faibles déviations à la baisse ou la hausse en terme de PIB et d’emploi net total par rapport à une trajectoire de croissance de référence  ADDIN ZOTERO_ITEM CSL_CITATION {"citationID":"Q10nzXAk","properties":{"formattedCitation":"(Fujimori et al., 2019; Vrontisi et al., 2019)","plainCitation":"(Fujimori et al., 2019; Vrontisi et al., 2019)","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":1473,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/C6WDHFW7"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/C6WDHFW7"],"itemData":{"id":1473,"type":"article-journal","container-title":"Nature communications","issue":"1","page":"1–11","source":"Google Scholar","title":"Energy transformation cost for the Japanese mid-century strategy","volume":"10","author":[{"family":"Fujimori","given":"Shinichiro"},{"family":"Oshiro","given":"Ken"},{"family":"Shiraki","given":"Hiroto"},{"family":"Hasegawa","given":"Tomoko"}],"issued":{"date-parts":[["2019"]]}}},{"id":1840,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/J6LU5BRD"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/J6LU5BRD"],"itemData":{"id":1840,"type":"article-journal","container-title":"Climatic Change","note":"publisher: Springer","page":"1–19","source":"Google Scholar","title":"Energy system transition and macroeconomic impacts of a European decarbonization action towards a below 2° C climate stabilization","author":[{"family":"Vrontisi","given":"Zoi"},{"family":"Fragkiadakis","given":"Kostas"},{"family":"Kannavou","given":"Maria"},{"family":"Capros","given":"Pantelis"}],"issued":{"date-parts":[["2019"]]}}}],"schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"} (Fujimori et al., 2019; Vrontisi et al., 2019) . Par ailleurs, les stratégies de décarbonation et politiques climatiques étudiées s’appuient en général sur des instruments macroéconomiques de tarification du carbone et des changements technologiques côté offre d’énergie en particulier. Un champ de recherche émergent explore des stratégies bas-carbone alternatives donnant une part plus importante à des actions côté demande d’énergie et modification plus profondes des modes de consommation  ADDIN ZOTERO_ITEM CSL_CITATION {"citationID":"cQLH2pEp","properties":{"formattedCitation":"(Grubler et al., 2018; van Vuuren et al., 2018)","plainCitation":"(Grubler et al., 2018; van Vuuren et al., 2018)","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":1382,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/IS3ZAT3C"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/IS3ZAT3C"],"itemData":{"id":1382,"type":"article-journal","container-title":"Nature Energy","issue":"6","page":"515","source":"Google Scholar","title":"A low energy demand scenario for meeting the 1.5 C target and sustainable development goals without negative emission technologies","volume":"3","author":[{"family":"Grubler","given":"Arnulf"},{"family":"Wilson","given":"Charlie"},{"family":"Bento","given":"Nuno"},{"family":"Boza-Kiss","given":"Benigna"},{"family":"Krey","given":"Volker"},{"family":"McCollum","given":"David L."},{"family":"Rao","given":"Narasimha D."},{"family":"Riahi","given":"Keywan"},{"family":"Rogelj","given":"Joeri"},{"family":"Stercke","given":"Simon"}],"issued":{"date-parts":[["2018"]]}}},{"id":1480,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/4K7Z7ER9"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/4K7Z7ER9"],"itemData":{"id":1480,"type":"article-journal","container-title":"Nature climate change","issue":"5","page":"391–397","source":"Google Scholar","title":"Alternative pathways to the 1.5 C target reduce the need for negative emission technologies","volume":"8","author":[{"family":"Vuuren","given":"Detlef P.","non-dropping-particle":"van"},{"family":"Stehfest","given":"Elke"},{"family":"Gernaat","given":"David EHJ"},{"family":"Van Den Berg","given":"Maarten"},{"family":"Bijl","given":"David L."},{"family":"De Boer","given":"Harmen Sytze"},{"family":"Daioglou","given":"Vassilis"},{"family":"Doelman","given":"Jonathan C."},{"family":"Edelenbosch","given":"Oreane Y."},{"family":"Harmsen","given":"Mathijs"}],"issued":{"date-parts":[["2018"]]}}}],"schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"} (Grubler et al., 2018; van Vuuren et al., 2018) . Néanmoins, peu de travaux évaluent les implications macroéconomiques à long terme de tels scénarios alternatifs au niveau global ou régional. L’évaluation macroéconomique par le modèle ThreeMe des différentes visions ADEME, qui offrent une certaine couverture des strategies alternatives envisageables, est donc déjà une avancée en la matière. Par ailleurs, une caractéristique générale de ces évaluations de long terme est un niveau d’incertitude très élevé à des niveaux multiples. En ce qui concerne l’évaluation des impacts macroéconomiques de long terme d’une stratégie bas-carbone d’ensemble donnée (s’appuyant sur des stratégies technologiques sectorielles), on peut identifier au moins deux types de sources d’incertitudes : i) les incertitudes portant sur les contextes socio-économique et énergétique domestiques et internationaux futurs, et ii) les incertitudes sur le fonctionnement de l’économie elle-même au niveau macroéconomique. Or les travaux d’analyse d’incertitude approfondie et systématique sur les impacts macroéconomiques de long terme de stratégies bas carbone sont très rares ou inexistants. En règle générale les études existantes se contentent d’évaluer les incertitudes sur les résultats en mobilisant plusieurs scénarios socio-économiques et plusieurs modèles ou en effectuant des analyses de sensibilité paramétrique simples (quelques paramètres choisis) avec un modèle donné mais sans identifier et cartographier précisément les sources d’incertitudes. Quelques travaux existent néanmoins dans le champ plus large des modèles intégrés économie-climat  ADDIN ZOTERO_ITEM CSL_CITATION {"citationID":"ABPv32GQ","properties":{"formattedCitation":"(Gillingham et al., 2015)","plainCitation":"(Gillingham et al., 2015)","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":2135,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/9C4VP4EJ"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/9C4VP4EJ"],"itemData":{"id":2135,"type":"report","publisher":"National Bureau of Economic Research","source":"Google Scholar","title":"Modeling uncertainty in climate change: A multi-model comparison","title-short":"Modeling uncertainty in climate change","author":[{"family":"Gillingham","given":"Kenneth"},{"family":"Nordhaus","given":"William D."},{"family":"Anthoff","given":"David"},{"family":"Blanford","given":"Geoffrey"},{"family":"Bosetti","given":"Valentina"},{"family":"Christensen","given":"Peter"},{"family":"McJeon","given":"Haewon"},{"family":"Reilly","given":"John"},{"family":"Sztorc","given":"Paul"}],"issued":{"date-parts":[["2015"]]}}}],"schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"} (Gillingham et al., 2015) ou sur les impacts macroéconomiques de politiques climatiques dans un secteur donné  ADDIN ZOTERO_ITEM CSL_CITATION {"citationID":"7QqfiUqY","properties":{"formattedCitation":"(Bachner et al., 2020)","plainCitation":"(Bachner et al., 2020)","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":2133,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/JK8ACRZR"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/JK8ACRZR"],"itemData":{"id":2133,"type":"article-journal","container-title":"Ecological Economics","note":"publisher: Elsevier","page":"106631","source":"Google Scholar","title":"Uncertainties in macroeconomic assessments of low-carbon transition pathways-The case of the European iron and steel industry","volume":"172","author":[{"family":"Bachner","given":"G."},{"family":"Mayer","given":"J."},{"family":"Steininger","given":"K. 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Quelques travaux appliquent des méthodes de «robust decision-making» et « scenario discovery » à des bases de données de scénarios globaux  ADDIN ZOTERO_ITEM CSL_CITATION {"citationID":"fk3ytJgE","properties":{"formattedCitation":"(Guivarch et al., 2016; Rozenberg et al., 2014)","plainCitation":"(Guivarch et al., 2016; Rozenberg et al., 2014)","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":2140,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/SXFFHR39"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/SXFFHR39"],"itemData":{"id":2140,"type":"article-journal","container-title":"Environmental Modelling & Software","note":"publisher: Elsevier","page":"336–353","source":"Google Scholar","title":"The diversity of socio-economic pathways and CO2 emissions scenarios: Insights from the investigation of a scenarios database","title-short":"The diversity of socio-economic pathways and CO2 emissions scenarios","volume":"80","author":[{"family":"Guivarch","given":"Céline"},{"family":"Rozenberg","given":"Julie"},{"family":"Schweizer","given":"Vanessa"}],"issued":{"date-parts":[["2016"]]}}},{"id":2142,"uris":["http://zotero.org/users/417078/items/959S7N5G"],"uri":["http://zotero.org/users/417078/items/959S7N5G"],"itemData":{"id":2142,"type":"article-journal","container-title":"Climatic change","issue":"3","note":"publisher: Springer","page":"509–522","source":"Google Scholar","title":"Building SSPs for climate policy analysis: a scenario elicitation methodology to map the space of possible future challenges to mitigation and adaptation","title-short":"Building SSPs for climate policy analysis","volume":"122","author":[{"family":"Rozenberg","given":"Julie"},{"family":"Guivarch","given":"Céline"},{"family":"Lempert","given":"Robert"},{"family":"Hallegatte","given":"Stéphane"}],"issued":{"date-parts":[["2014"]]}}}],"schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"} (Guivarch et al., 2016; Rozenberg et al., 2014) mais ces méthodes ne sont en général pas appliquées à des questions macro-économiques détaillées. Le présent projet de recherche vise à explorer ces problématiques émergentes et à développer des connaissances nouvelles en matière d’analyse d’incertitude sur les impacts macro-économiques des stratégies bas-carbone et d’évaluation de leur robustesse. Le projet ambitionne deux types d’apports et d’avancées par rapport aux travaux existants : - Une compréhension approfondie du champ d’incertitude sur les impacts macro-économiques de moyen et long terme et émissions de CO2, de stratégies bas-carbone alternatives en France (en s’appuyant sur les visions ADEME) et de la robustesse de ces stratégies, en couvrant les sources d’incertitudes principales à la fois liées au contexte socio-économique futur et aux mécanismes macro-économiques régissant le fonctionnement de l’économie. - La construction d’un cadre méthodologique et d’outils de « robust decision making » appliqués aux stratégies bas-carbone et aux questions macroéconomiques qui incluent la construction d’une base de données de scénarios à partir d’un modèle macroéconomique énergie-économie et l’application d’algorithmes statistiques et d’une méthode « scenario discovery ».
Description : Les incertitudes sur les impacts macroéconomiques et sociaux des stratégies nationales bas-carbone de long terme sont très importantes et l’analyse systématique de ces incertitudes est pour l’instant absente de la littérature. Le projet de cherche Incertitude-Macro vise à explorer cette problématique émergente et à développer des connaissances nouvelles en matière d’analyse d’incertitude sur les résultats macroéconomiques des stratégies bas-carbone en France et d’analyse de robustesse de ces stratégies pour atteindre des objectifs socio-économiques et émissions de GES (e.g. neutralité carbone) donnés. Le projet vise des avancées à la fois en termes de compréhension de ces incertitudes dans le cas particulier de la France mais plus généralement en termes de développement d’un cadre méthodologique et d’outils de « robust decision making » appliqués aux stratégies bas-carbone et aux questions macroéconomiques. En pratique, le modèle IMACLIM-France sera utilisé pour simuler les impacts macro-économiques et sur les émissions de CO2 de stratégies technico-économiques bas-carbone représentatives (inspirées des archétypes de scénarios de transition de l’ADEME qui seront publiés en 2021) à horizon 2030 et 2050 sous différentes hypothèses incertaines (variantes de paramètres incertains) relatives à des éléments du contexte macroéconomique, énergétique et international futur mais aussi relatives au fonctionnement de l’économie elle-même au niveau macroéconomique. Une combinatoire complète de scénarios (toutes les combinaisons de variantes des paramètres incertains) sera simulée pour construire une base de données avec un grand nombre d’évaluations ex ante possibles. Une méthode « scenario discovery » sera ensuite développée pour exploiter cette base de données de scénarios à l’aide d’un algorithme statistique et cartographier le champ des incertitudes en reliant les variables de résultat aux jeux de paramètres qui les ont générées. L’application de cette méthode à des questions ciblées fournira des éléments de connaissance nouveaux sur les sources d’incertitude principales des résultats macroéconomiques des stratégies bas-carbone et sur la robustesse de ces stratégies à différents aspects incertains identifiés.
Objectifs et résultats attendus : · Evaluer de façon systématique le champ des incertitudes sur les résultats macro-économiques et environnementaux (émissions de CO2) à horizon 2030 et 2050 de stratégies bas-carbone alternatives pour la France inspirées des Visions ADEME 2021. Les incertitudes analysées concerneront à la fois le contexte futur (macroéconomique, énergétique, international, etc.) et le fonctionnement de l’économie elle-même au niveau macroéconomique (disponibilité et réalisation de l’investissement, fonctionnement du marché du travail, évolution des échanges extérieurs et commerce international, etc.). ► Verrou levé : meilleure compréhension du champ des incertitudes sur les impacts macroéconomiques des stratégies bas-carbone, en France en particulier, dans un contexte de forte incertitude sur le contexte et effets macroéconomiques à long terme avec très peu de travaux existants sur le sujet. · Evaluer la robustesse des stratégies alternatives pour atteindre des objectifs socio-économiques (PIB, emploi, etc.) et environnementaux (e.g neutralité carbone en 2050) donnés aux différents aspects incertains. ►Verrou levé : meilleure compréhension des points forts et faibles des stratégies bas-carbone et de leur robustesse à différents aspects incertains · Pour cartographier le champ des incertitudes et analyser la robustesse des stratégies bas-carbone sera mise en œuvre une approche de « robust decision-making » basée sur une méthode « scenario discovery » et un algorithme statistique appliqués à une base de données de scénarios. Cette base contiendra de nombreux scénarios issus des simulations avec le modèle énergie-économie IMACLIM-France de toutes les combinaisons de variantes des paramètres incertains. ► Verrou levé : développement de nouveaux outils de décision robuste appliqués pour la première fois à des questions macroéconomiques pour un appui aux politiques publiques Les résultats attendus du projet sont donc un diagnostic des incertitudes sur les impacts macroéconomiques des stratégies bas-carbone et une analyse de la robustesse de ces stratégies. Les produits finaux escomptés incluent des publications scientifiques sur la méthodologie et les résultats, une note de synthèse à l’attention des décideurs et des outils d’analyse d’incertitude et de robustesse appliqués aux questions macroéconomiques.
Bénéficiaire : SOCIETE DE MATHEMATIQUES APPLIQUEES ET DE SCIENCES HUMAINES
Localisation : Seine-et-Marne, Île-de-France, FRANCE
Début : 01/02/2021 — Durée : 20 mois
Budget total : 107054.62 € — Aide ADEME : 91638.08 €
Statut : Clos