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Événements climatiques extrêmes et société (1/5)

Se prémunir au regard du passé
Comment prévenir efficacement les événements climatiques, tels que les inondations et les ouragans... ? Eléments de réponse dans cette première partie du colloque de l’Académie des sciences consacré aux écosystèmes et évènements climatiques extrêmes. Communications en anglais et en français.


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Référence : COL250
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Adresse de cet article : http://www.canalacademie.com/ida2011-Evenements-climatiques-extremes-et-societe-1-5.html
Date de mise en ligne : 23 septembre 2007


Ce colloque de l’Académie des sciences qui s’est déroulé les 4, 5 et 6 juillet 2007, « Ecosystèmes et Evénements Climatiques Extrêmes », s’intéresse à la manière dont les écosystèmes (et les socio-écosystèmes) réagissent à des perturbations rares mais extrêmes de l’environnement.

Le thème central consiste à identifier quelles connaissances acquises ou à acquérir sont nécessaires pour préparer les sociétés humaines aux événements climatiques extrêmes.
Les orateurs tirent partie du passé pour évaluer l’influence possible du changement climatique sur l’accroissement de la population mondiale prévu à l’horizon 2050.

Retrouvez sur Canal Académie les cinq angles abordés au cours de ce colloque :
- Événements climatiques extrêmes et société,
- Leçons du passé lointain,
- Réponse des systèmes écologiques aux événements extrêmes,
- Besoin de connaissance,
- Se préparer aux événements extrêmes

Les présentations sont publiées dans un numéro spécial de la revue « Comptes Rendus Géoscience » de l’Académie de sciences.

The symposium “Ecosystems and Extreme Climatic Events” addresses how ecosystems (and socio-ecosystems) react to infrequent but extreme disturbances in the environment. The intent is to identify the knowledge, already acquired or needing to be acquired, that is necessary to improve understanding of the consequences of extreme climatic events in order for societies to be prepared for future ones. Speakers address extreme climatic events that have occurred in the past or are occurring presently. The Conference is introduced by the way climate change could influence the increase of the world population predicted by the United Nations for the next decades. It is then organized around five sub-themes, namely : extreme climatic events and society, lessons from the distant past, response of ecological systems to extreme events, knowledge needed, and preparations for extreme events. The presentations will be published in a special issue of the journal “Comptes Rendus Geoscience” of the Academy.

Dans cette première partie, retrouvez les communications d’Henri Leridon, Evan D. G. Fraser, Denis Coeur & Michel Lang, Christian Gollier.

Henri Leridon
de Institut National d’Etudes Démographiques (INED) et de l’Inserm (U822)

Les populations humaines ont résisté dans le passé, plus ou moins facilement, à bien des phénomènes hostiles, et notamment aux variations du climat. Certes, les évolutions détaillées, région par région, ne sont connues que pour une période récente : un ou deux milliers d’années tout au plus.
On connaît aussi, pour quelques milliers d’années supplémentaires, la montée en puissance et le déclin parfois brutal de quelques empires. Si l’on s’en tient d’abord à l’évolution de la population mondiale, certains historiens identifient trois fortes discontinuités, toutes trois à la hausse : la révolution paléolithique tardive qui, de -40000 à - 35000 ans (bc) environ, a vu la population de la planète passer de 600 000 habitants à 4 millions (chiffres évidement approximatifs) ; la révolution néolithique, avec le développement de l’agriculture et la sédentarisation des populations, vers -8000 à -5000, période pendant laquelle la population a été multipliée par 4 ou 5, et qui a amorcé une croissance continue ; et enfin l’explosion démographique commencée au milieu du dernier millénaire, amplifiée à partir du milieu du XXème siècle, et qui s’achèvera vraisemblablement au cours du XXIe, avec un passage d’un demi milliard d’habitants vers +1500 à près de 10 vers 2100. A côté de ces fortes accélérations, les périodes de rémission semblent de beaucoup plus faible amplitude. Les variations locales de population ont sûrement été importantes, qu’elles résultent de crises de mortalité (souvent liées à des épidémies incontrôlées) ou, moins brutalement, de mouvements migratoires ; à l’échelle de la planète, ces variations paraissent largement amorties. Au total, les aléas du climat n’ont pas empêché la croissance de la population mondiale.
Sont évoqués dans cette communication certains mécanismes de régulation des crises de mortalité proposés par les historiens démographes, ainsi que la modélisation des capacités de récupération d’une population après une crise.

Population en milliers d'habitants, à l'horizon 2050
Population en milliers d’habitants, à l’horizon 2050
Source : ONU 2004

Les perspectives actuelles d’évolution de la population mondiale sont assez bien cadrées, du moins à l’horizon 2050. Selon les Nations unies, la population devrait passer des 6,5 milliards actuels à 9 milliards environ, et se stabiliser vers 10 milliards à la fin du siècle. Ces projections n’incluent évidemment pas l’hypothèse de catastrophes d’ampleur imprévisible. Quel impact pourrait éventuellement avoir le changement climatique annoncé sur ces prévisions ? Pour la mortalité, les pays développés ont commencé d’expérimenter les conséquences des canicules : elles semblent maîtrisables. Dans les pays en développement, les risques paraissent plus sérieux : catastrophes naturelles plus brutales, faisant en un cours laps de temps des dizaines de milliers de victimes ; désertifications entraînant des famines récurrentes ; surtout, développement d’épidémies, pour des maladies anciennes ou nouvelles. Par ailleurs, on peut s’attendre à de nouveaux déplacements de population. Il ne s’agira plus, comme dans le passé, d’aller occuper des terres plus ou moins vierges, mais soit de migrer vers les pays riches, soit d’occuper des terres que le nouveau régime climatique aurait rendu plus hospitalières. Finalement, il faut avoir en mémoire que la plupart des excédents de mortalité dans le passé ont été moins sûrement liés aux variations climatiques qu’aux effets des guerres et des épidémies…

Evan D. G. Fraser
Sustainability Research Institute, School of Earth and Environment, University of Leeds

Even in some of the world’s most remote regions, we depend on complicated systems of food producers, processors and retailers to bring sustenance from farm to plate. Generally, these systems have proven quite good at reducing hunger over the past 50 years. But are they sustainable ? After all, many of these systems require both a stable economy (with very inexpensive energy) and a productive environment. Especially as we look towards a future that may be full of environmental surprises, we need to know if our food systems will be able to adapt to new (and possibly extreme) weather conditions, or will hunger start to grow after being in retreat for most of the last half century ?
To address the question of whether food systems will be able to cope with climate change, this talk will build on existing theory and historical case studies to propose a framework to identify resilience in food systems. This will be done by examining cases where relatively small environmental problems caused famine and comparing them to cases where even large scale environmental anomalies did not cause any major problem in terms of food security.
“Vulnerable cases” include the Ethiopian famine of 1984 where the rainfall record suggests the drought that triggered the tragedy was minor in meteorological terms. Social, political and agricultural changes in the decade before the famine, however, undermined local economies and led to an agroecosystem with little in the way of resilience. These changes created a situation where even a minor problem cascaded into a major calamity. Similarly, the Great Irish Potato Famine (1845-49) was caused when a fungal blight destroyed the potato crop. Interestingly, fungal blights like the one that destroyed the harvest in the 1840s were common in the decades before the famine. This leads to the question, “what was different in 1845 such that a relatively common problem caused 25% of the population to lose lives or homes ?” Just like ecosystem that had little resilience to this environmental problem. This created “an accident waiting to happen.” In the Ethiopian case, in the decades prior to the Irish famine we observe socio-economic changes that hurt the local economy and helped create a highly specialized agro-ecosystem. On the other side of the coin, a major drought in southern Africa in 1992 seriously affected harvests and exposed millions to starvation. However, this natural disaster did not turn into a famine due to relatively diverse local economies, careful emergency planning, and weather forecasting.

Les victimes de catastrophes naturelles entre 1974 et 2003
Les victimes de catastrophes naturelles entre 1974 et 2003
Source : Questions internationales : Les catastrophes naturelles (n°19 mai-juin 2006) © La Documentation française

Using a comparative approach, this paper will draw lessons from these “resilient” and “vulnerable” case studies, and apply them to theoretical work on adaptability and resilience. This will allow us to identify the relevant social, institutional and agro-ecological variables that help characterize food systems able to withstand climate change. The framework will then be applied to Eastern China, one of the world’s most vital grain producing regions where agricultural and rainfall data between 1960-2000 suggests that droughts of the same meteorological intensity are having larger impacts on agriculture today than in previous decades. Evan Fraser will conclude with some ideas for policy interventions to help promote resilience to climate change within sustainable food and agricultural systems both in China and more generally.

Denis Cœur, Acthys-Diffusion, Grenoble & Michel Lang, Cemagref, Unité de recherche Hydrologie- Hydraulique, Lyon

Tirer les leçons des événements passés pour mieux se préparer à leur retour éventuel n’est-ce pas la première des attitudes préventives ? En matière de crue et d’inondation les données anciennes sont en général nombreuses en Europe Occidentale à l’échelle des cinq derniers siècles. Leur exploitation permet aujourd’hui non seulement aux historiens de commencer à se faire une idée des attitudes et formes de mobilisation des sociétés anciennes face au retour de tels événements, mais également aux hydrologues d’utiliser une partie de ces informations historiques pour la connaissance et la prédétermination des crues extrêmes.
Sur un plan historique, on constate que le développement et l’enracinement territorial des Etats a dû prendre en compte la survenue et le retour de tels événements. C’est d’abord à travers les ouvrages (levées, digues, murs, glacis, etc.) que s’est engagée la mobilisation. Dès le XVe siècle, ingénieurs militaires et ingénieurs civils des principautés italiennes, villes fluviales françaises ou allemandes, ont été les promoteurs d’importants ouvrages défensifs, sans pour autant que la crue inondante soit toujours considérée de manière complètement négative (usages défensifs, bonification des terres). En matière de secours aux populations sinistrées, il faut en France attendre le XVIIIe siècle, avec les linéaments de l’Etat providence, pour voir se développer un système d’aides plus durables. Les progrès des sciences et techniques hydrauliques et les questions de sûreté posées par le retour des crues destructrices aux villes et plaines fluviales, par ailleurs en plein développement économique, vont, dès cette période, engager les autorités à organiser la surveillance des cours d’eau et les premiers systèmes d’alerte. Sur le plan hydrologique, la législation actuelle sur la protection contre les inondations repose le plus souvent sur une crue de référence qu’il s’agit de déterminer à partir des observations disponibles sur les crues anciennes. En France, les Plans de Prévention du Risque Inondation (PPRI) retiennent un aléa de référence correspondant à la plus forte crue connue et bien documentée, ou à l’aléa centennal si celui-ci correspond à une crue plus forte. Faut-il alors systématiser les recherches historiques et remonter le plus loin possible dans le passé, quitte à sélectionner un événement qui ne serait plus représentatif des conditions actuelles d’écoulement ? L’analyse l’historique des situations naturelles et des aménagements successifs du bassin versant et de la rivière, en apportant des éléments d’information à la fois sur l’évolution des conditions générales d’écoulement et sur l’occupation des espaces, permet de préciser le classement des crues en terme de débit et d’impact pour au final retenir la crue la plus pénalisante dans le contexte actuel. Les interrogations sur les effets attendus du changement climatique posent néanmoins la question de la représentativité d’une telle démarche dans un contexte futur non stationnaire. Des premiers outils probabilistes commencent à être disponibles pour intégrer dans le calcul de la crue de référence une incertitude supplémentaire liée à la non stationnarité climatique, même si le diagnostic sur les valeurs extrêmes reste aujourd’hui difficile à réaliser.
Enfin, quelques propositions et recommandations concrètes peuvent être avancées en matière de valorisation de l’information historique sur les événements extrêmes :

1/ l’intégration régionale des données historiques et des données actuelles constitue une étape importante tant en terme de qualité de l’information que de sa prise en compte dans la gestion actuelle du risque inondation. Une telle base de données aurait l’intérêt de pouvoir être enrichie après chaque nouvelle crue dans le cadre d’une démarche de retour d’expérience. L’outil pourrait en outre être adapté aux différents profils d’usagers (techniciens : informations pour le calcul de crues de référence ; gestionnaires : aide à la décision à partir d’une histoire de l’aménagement ; grand public : éléments d’appropriation pour une mémoire-culture sur le risque) ;

2/ la constitution de longues séries de référence est encouragée, comme témoin du changement climatique et données de calage/validation des modèles climatiques (critères restrictifs : durée-qualité, pérennité à assurer pour le futur).

Christian Gollier, Toulouse Sciences Economiques, Laboratoire d’Economie des Ressources

Christian Gollier
Christian Gollier

Public choices are particularly complex when they affect the citizens’ environment either in an uncertain way, or when they are expected to occur in a distant future. This is the case for most questions related to the notion of sustainable development, as global warming, nuclear waste, GMOs, ITER, space conquest,…. This raises the question of how should we take into account of uncertainty and time in the economic evaluation of the current generations’ efforts to improve the future. Answering to these questions is central in order to escape the risk to invest in inefficient prevention efforts that will be detrimental to intergenerational welfare. There are so many potential perils facing future generations that it is essential to put a structure on how to evaluate the projects to deal with these perils, since not all of them will be implemented given our limited means.
He presents and justify the use of standard economic tools to help public decision makers. In simple words, these tools allow us to compare costs and benefits (including the value of non financial impacts, as lives saved, preservation of environmental assets,…). He justify the use of a decreasing discount rate to value future costs and benefits when compared to current ones.He also justify the use of risk premia (as in the modern theory of finance) to take into account of risk-reducing actions. All these tools are based on our willingness to search for actions that optimize a social welfare function, which is a weighted sum of the well being of present and future generations. It takes into account of intergenerational equity, and of risk aversion.
He illustrates the methodology with the approach contained in the Stern report, and in the so-called “Copenhaguen Consensus” (2005).

Les choix publics sont particulièrement délicats lorsqu’ils affectent les citoyens sur des horizons de temps longs. Or, l’émergence de nombreuses questions liées au développement durable, comme l’effet de serre, les déchets nucléaires, les OGM ou le développement des infrastructures, pose la question centrale de la prise en compte et la valorisation du temps dans les choix collectifs. En particulier, quels sacrifices peut-on demander aux générations présentes pour préserver ou améliorer le bien des générations futures ? Sans une réponse claire de ce point de vue, on risque à nouveau de faire des efforts importants pour l’avenir dans certains domaines (l’environnement par exemple), au détriment des générations futures qui bénéficieraient d’une réallocation de ces mêmes ressources vers d’autres projets (comme l’éducation ou la recherche par exemple). Imaginez par exemple qu’Isabelle la Catholique aie refusé de financer l’expédition de Christophe Colomb pour subventionner la sauvegarde de l’Ours des Pyrénées, ou que les efforts de Watt pour développer sa machine aient été réorientés vers le développement des arts.
En général, les bénéfices futurs des actions publiques sont eux-mêmes incertains, ce qui complique sérieusement la comparaison de l’efficacité des projets en concurrence. C’est particulièrement vrai pour les projets aux effets très longs. Pour illustrer, on a investi sous Louis XIV dans la plantation de chênes sur le domaine royal dans l’idée de pouvoir utiliser ce bois deux cents ans plus tard à la fabrication d’une marine royale dominant les océans. Sans doute cette stratégie était-elle rationnelle compte tenu des connaissances de l’époque, comme il en est des projets ITER ou de conquête spatiale, pour ne citer que deux exemples. Il s’agit néanmoins d’intégrer cette incertitude dans le calcul économique, en tenant compte par exemple de l’aversion collective au risque. En particulier, il faut favoriser les projets réducteurs de risque collectif de nature catastrophique, comme la réduction des émissions de CO2 la non-dissémination des OGM, ou la réversibilité du site de stockage des déchets nucléaire. Néanmoins, ceci ne doit pas être fait à n’importe quel prix, les citoyens acceptant de prendre quelques risques si leurs bénéfices espérés sont suffisamment importants. L’observation des comportements des citoyens face aux risques, une activité de prédilection des économistes et des chercheurs en finance depuis 3 décennies, devrait inspirer l’Etat dans ses choix. Notons que l’aversion collective au risque est grandement affectée par la capacité de nos économies modernes à disséminer et mutualiser ces risques sur la communauté la plus large possible d’agents économiques.
L’assurance joue un rôle majeur dans le dynamisme économique. Le rapport Stern illustre parfaitement cet effort de rationalisation des choix publics. En économiste, Nick Stern utilise les meilleurs outils présentés ici pour argumenter en faveur d’une orientation de nos sacrifices en faveur de la lutte contre l’effet de serre. Il montre que nous devrions être prêt à sacrifier jusqu’à 10% de nos richesses présentes et à venir pour éliminer les risques de changement climatique. Il illustre son propos en expliquant les fondements économiques et la méthodologie suivie dans le rapport Stern.

Écoutez également les quatre autres parties de ce colloque :
- Événements climatiques extrêmes et évolution des espèces (2/5)
- Réponses de systèmes écologiques aux évènements extrêmes (3/5)
- Événements climatiques extrêmes : bilan actuel des connaissances (4/5)
- Événements climatiques extrêmes : comment s’y préparer ? (5/5)

En savoir plus sur :
- L’Académie des sciences






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