Dissertations / Theses on the topic 'Changements climatiques – Atténuation'

Cette thèse porte sur l’ultimatum qu’impose le phénomène de changement climatique à la société occidentale contemporaine : changer de modèle de société ou risquer l’effondrement (Diamonds,2006). L’épreuve majeure qui s’impose serait celle d’habiter autrement la Terre, autour d’un autre projet : celui de la lutte contre le changement climatique. De nombreuses publications (Aykut,2012 ; Dahan, 2015 ; Latour, 2015 ; Roques, 2013 ; Stengers, 2009) décrivent l’incapacité des institutions étatiques à construire un projet commun pour répondre aux enjeux climatiques. Dans cette affaire, les études « critiques » relèvent la place importante qu’a prise la simulation au détriment de l’action concrète et pérenne. Modélisations climatiques, simulations politiques et économiques, diagnostics sociologiques, fictions littéraires, le changement climatique est largement investi par le récit. Nos immersions de terrain ont montré que d’autres échelles de l’action s’emparaient déjà activement de l’affaire climatique. Villes et entreprises sont, en effet, de plus en plus nombreuses à prendre position dans la problématique énergie-climat. Il s’ensuit que certains énoncés, par leur position de médiateurs, avaient cédé la place à des expérimentations concrètes. Adoptant une démarche pragmatique, inspirée de l’Enquête sur les modes d’existence, proposée par Latour, et enrichie par le modèle des Économies de la Grandeur de Boltanski et Thévenot, cette thèse tente de décrire les divers modes d’existence de la problématique climatique auprès de collectifs territoriaux. Par ailleurs, nous faisons l’hypothèse de l’influence d’arrières plans culturels et d’intérêts passionnés dans la production de stratégies climatiques par des acteurs locaux
This thesis focuses on the ultimatum imposed by the climate change phenomenon in contemporary Western society : changing the model of society or risk collapse (Diamonds, 2006). The major ordealt hat is required was that of otherwise inhabit the Earth around another project : the fight against climate change. Many publications (Aykut, 2012 ; Dahan, 2015 ; Latour, 2015 ; Roques, 2013 ;Stengers, 2009) describe the inability of state institutions to build a common project to respond to climate challenges. In this situation, the "critical" studies note the important place that has taken the simulation at the expense of concrete and sustainable action. Climate modelling, political and economic simulations, sociological diagnoses, literary fiction, climate change is largely invested by the narrative. Our field immersions have shown that other scales of action are already actively seized ofthe climate deal. Cities and businesses are in fact more likely to take a position in the energy and climate challenge. It follows that some statements, by their position mediators had given way to concrete experiments. Taking a pragmatic approach, inspired by the l’Enquête sur les modes d’existence proposed by Latour, and enriched by the model of Économies de la Grandeur of Boltanski and Thevenot, this thesis attempts to describe the various modes of existence of the climate problem from territorial collectives. We also assuming the rear of influence cultural plans and attachments in producing climate strategies by local actors

Les changements climatiques représentent l’exemple paradigmatique des effets secondaires de la modernisation sur les sociétés contemporaines. Au-delà d’entrainer des conséquences écologiques graves, les changements climatiques comportent également toute une panoplie d’enjeux sociopolitiques dont la nature et la portée méritent une attention particulière. Si de nombreuses études de sociologie se sont déjà penchées sur ce sujet, l’action urbaine pour le climat a été plutôt négligée. Cela est curieux si l’on tient compte du fait que nous vivons dans une société globale urbanisée, et que les initiatives climatiques le plus innovantes et prometteuses sont actuellement réalisées par les villes. Cette thèse de doctorat se propose ainsi d’emprunter cette piste de recherche, en se penchant notamment sur l’action climatique urbaine dans les villes de Québec (Canada) et de Gênes (Italie). À l’aide d’une approche socioconstructiviste, et à la lumière de la thèse de la modernisation écologique, l’objectif est de comprendre et expliquer la manière dont les enjeux climatiques font l’objet des discours et des actions des acteurs urbains, et dans quelle mesure ces enjeux influent sur les choix de gouvernance et de planification. Nous montrerons que la question climatique est de plus en plus considérée par les villes, et que cela semble être associé à des changements plus larges dans la manière de concevoir le développement urbain et de pratiquer l’action publique. D’une part, il est possible d’observer une certaine homogénéité dans les politiques urbaines pour le climat, même si les acteurs impliqués, les instruments de planification ou les actions réalisées peuvent diverger fortement d’un contexte à l’autre. D’autre part, les résultats suggèrent d’interpréter certaines formes d’action climatique urbaine en termes de modernisation écologique, en raison notamment du fait que celles-ci sont conçues dans un esprit qui attribue un rôle central, bien que renouvelé, aux institutions de la modernité. En se penchant sur le phénomène croissant de l’engagement des villes dans la lutte contre les changements climatiques, cette thèse de doctorat contribue à élargir la connaissance sociologique sur les diverses manières dont les sociétés et les institutions contemporaines se transforment afin de faire face aux défis environnementaux.
Climate change is the paradigmatic example of modernisation’s side effects on contemporary societies. In addition to cause severe ecological impacts, climate change also entails a range of socio-political challenges whose nature and scope deserve special attention. While many sociological studies have already addressed these issues, urban climate governance has been quite neglected. This is rather curious if one considers that we now live in an urbanized global society, and that most significant and promising climate initiatives are being carried out by cities. This doctoral thesis thus explores this line of research. Adopting a constructivist approach, and in the light of ecological modernisation theory, it focuses on climate governance in Quebec City, Canada, and Genoa, Italy. The aim is to understand the way climate change becomes the subject of discourses and actions at the urban level, and to what extent it influences choices affecting urban development trajectories. Results show that both Quebec City and Genoa have undertaken efforts to deal with climate change, even if involved actors, modes of governance, planning instruments and implemented actions can differ substantially from one context to another. On the one hand, our results show that the fight against climate change is increasingly taken into consideration by cities, and that this seems to be associated with broader changes in how urban development is planned and how public action is practiced. On the other hand, our results suggest interpreting some forms of climate action in terms of ecological modernization; this, insofar as they are designed in a spirit that assigns a central role, although renewed, to modernity’s institutions. In addressing the growing phenomenon of cities involvement in climate action, this doctoral thesis helps to expand sociological knowledge about how and why contemporary societies and institutions transform in order to address environmental challenges.

Cette thèse traite de la coopération et de la gouvernance climat dans l'ère post Copenhague. Son objectif est de caractériser l'évolution du régime climatique, prenant appui sur les positions de l'Union européenne, la Chine et les États-Unis, qui peuvent être désignés, à la fois en tant que gros émetteurs, économies majeures et grandes puissances. Deux déterminants sont considérés structurants pour cette analyse : les coûts d'atténuation des émissions et les coûts d'adaptation. Le point de départ de notre thèse se trouve dans l'évolution polarisée du régime climatique. Le fait le plus marquant de cette « métamorphose » est le passage, en 2009, de l'approche top-down à une approche bottom-up.Pour ce faire, nous mobilisons un cadre théorique hybride, qui comprend l'Économie politique internationale et l'économie du changement climatique. L'apport combiné de ces deux approches permet d'analyser la politique internationale du climat à travers l'économie de l'environnement et inversement, de renseigner l'incidence que ces relations peuvent avoir sur la logique économique. Nous proposons une approche spécifique de la coopération, basée sur la théorie du « k-groupe » de Duncan Snidal (1985).Dans ce cadre coopératif minilatéral, la thèse que nous soutenons est qu'il est possible d'avoir un k-groupe pour le climat et que celui-ci peut avoir un effet bénéfique sur la mise en place du régime climat. Nous argumentons que ce groupe peut être considéré comme un « club of the relevant » et que, pour former un k-groupe, il est nécessaire que les pays constituent une « coalition of the willing ». Ce qui structure la capacité et la volonté de l'action, ce sont principalement les coûts que cela implique, coûts d'atténuation et d'adaptation. En même temps, l'engagement de ce groupe se base sur le conditionnement. Le dispositif incitatif est constitué par l'idée d'une coopération de plus en plus large, qui atténue le problème du passager clandestin.Les résultats de recherche sont appréciés à la lumière de l'aboutissement de la COP 21. Si le k-groupe fonctionne, c'est que les trois pays décident d'aller de l'avant et acceptent d'endosser des coûts d'atténuation plus importants que les autres pays. Cet engagement collectif déclencherait un mouvement vertueux qui imposerait au régime climat un leadership partagé entre ces trois pays, ouvrant la voie aux autres. Si le k-groupe ne fonctionne pas, c'est parce que nos acteurs considèrent les coûts à court terme trop importants au regard de leurs propres intérêts et au regard du risque du free riding de la part des autres États. Compte tenu de la conjoncture économique dans laquelle se trouvent nos trois acteurs, ce scénario apparait comme étant probable.Enfin, dans notre modèle de l'analyse de la coopération nous privilégions le tandem Europe-Chine. Nous montrons que cette coopération tripartite devrait se construire à partir de ce binôme, du moment où, à la différence des États-Unis, c'est l'Europe qui apparait comme étant plus volontaire. La Chine, l'acteur incontournable du climat, qui risque de subir les conséquences du changement climatique de plein fouet, a plus d'intérêt à se rallier à l'Europe si elle souhaite obtenir un accord qui ne soit pas basé uniquement sur des contributions (nationales) minimales
Our research focuses on the cooperation and climate governance in the post-Copenhagen era. Its main purpose is to observe and define the evolution of the climate regime, based on the positions of the European Union, China and the United States. These three countries can be considered as big emitters, major economies, as well as great powers. Two main drivers are taken into account in our analysis: mitigation and adaptation costs to climate change. The starting point for our research is to be found in the polarized evolution of the climate regime. The most illustrative aspect of this “metamorphosis” is the shift, in 2009, from the top-down to the bottom-up architecture of the climate regime.Thus, we resort to a hybrid theoretical background, which consists of both international political economy and climate change economy. The joint contribution of the two approaches allows us to analyze international political economy with climate economy as an input, as well as the impact of international relations on the main economic framework of climate change. Our research is based on a specific cooperation model, known as the “k-group” theory, as developed by Duncan Snidal (1985).Within this framework of minilateral cooperation, the thesis that we defend is that it is possible to have a climate k-group which may have a trigger effect in order to obtain an ambitious regime. The starting point for our argument is that this group can be considered as a “club of the relevant”, and that what it needs to achieve in order to constitute a k-group is to establish a “coalition of the willing”. The capacity and the willingness to act are mainly influenced by the costs they have to bear, that is the costs to mitigate their emissions and to adapt to the climate change consequences. Meanwhile, the group's collective commitment depends on other countries' actions. More precisely, the incentive mechanism is built on the idea that cooperation is meant to widen, in order to eventually prevent free riding.Our main results are to be regarded in the light of the COP 21 outcome. If the k-group works, it is because our three countries decide to move forward and accept to bear mitigation costs that are higher than those of other countries'. Their collective commitment should trigger a virtuous dynamic which would impose on climate regime a collective leadership of these three countries, thus leaving the others with no other way than to follow. If the k-group does not work, it is because our three actors consider upfront costs too high with respect to their own interests, as well as to the risk of free riding (if the others do not go along). Given our three actors' economic and political context, this scenario seems likely.Finally, we rather favor in our work the Europe-China tandem. We argue that the k-group should be built on this joint cooperation, since, unlike the United States, Europe appears to be more willing to endorse an ambitious regime, whereas China seems an unavoidable actor. Thus, China, which faces a major impact of climate change, should play along with Europe if it wishes to obtain an agreement that is not solely based on minimal (national) contributions

Cette thèse porte sur l’ultimatum qu’impose le phénomène de changement climatique à la société occidentale contemporaine : changer de modèle de société ou risquer l’effondrement (Diamonds,2006). L’épreuve majeure qui s’impose serait celle d’habiter autrement la Terre, autour d’un autre projet : celui de la lutte contre le changement climatique. De nombreuses publications (Aykut,2012 ; Dahan, 2015 ; Latour, 2015 ; Roques, 2013 ; Stengers, 2009) décrivent l’incapacité des institutions étatiques à construire un projet commun pour répondre aux enjeux climatiques. Dans cette affaire, les études « critiques » relèvent la place importante qu’a prise la simulation au détriment de l’action concrète et pérenne. Modélisations climatiques, simulations politiques et économiques, diagnostics sociologiques, fictions littéraires, le changement climatique est largement investi par le récit. Nos immersions de terrain ont montré que d’autres échelles de l’action s’emparaient déjà activement de l’affaire climatique. Villes et entreprises sont, en effet, de plus en plus nombreuses à prendre position dans la problématique énergie-climat. Il s’ensuit que certains énoncés, par leur position de médiateurs, avaient cédé la place à des expérimentations concrètes. Adoptant une démarche pragmatique, inspirée de l’Enquête sur les modes d’existence, proposée par Latour, et enrichie par le modèle des Économies de la Grandeur de Boltanski et Thévenot, cette thèse tente de décrire les divers modes d’existence de la problématique climatique auprès de collectifs territoriaux. Par ailleurs, nous faisons l’hypothèse de l’influence d’arrières plans culturels et d’intérêts passionnés dans la production de stratégies climatiques par des acteurs locaux
This thesis focuses on the ultimatum imposed by the climate change phenomenon in contemporary Western society : changing the model of society or risk collapse (Diamonds, 2006). The major ordealt hat is required was that of otherwise inhabit the Earth around another project : the fight against climate change. Many publications (Aykut, 2012 ; Dahan, 2015 ; Latour, 2015 ; Roques, 2013 ;Stengers, 2009) describe the inability of state institutions to build a common project to respond to climate challenges. In this situation, the "critical" studies note the important place that has taken the simulation at the expense of concrete and sustainable action. Climate modelling, political and economic simulations, sociological diagnoses, literary fiction, climate change is largely invested by the narrative. Our field immersions have shown that other scales of action are already actively seized ofthe climate deal. Cities and businesses are in fact more likely to take a position in the energy and climate challenge. It follows that some statements, by their position mediators had given way to concrete experiments. Taking a pragmatic approach, inspired by the l’Enquête sur les modes d’existence proposed by Latour, and enriched by the model of Économies de la Grandeur of Boltanski and Thevenot, this thesis attempts to describe the various modes of existence of the climate problem from territorial collectives. We also assuming the rear of influence cultural plans and attachments in producing climate strategies by local actors

L’aménagement forestier peut jouer un rôle dans la lutte contre les changements climatiques en augmentant le stockage de carbone dans la biomasse végétale et les produits du bois ainsi qu’en substituant des matériaux à empreinte carbone plus élevée par le bois. Cette étude visait à déterminer quelle stratégie d’aménagement écosystémique dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est de la forêt boréale québécoise peut y contribuer. Ont été simulés sur une période de 199 ans : un scénario de référence représentant une coupe totale à 50 ans, deux scénarios avec révolution plus longue (70 et 80 ans), un scénario avec coupe partielle et un autre sans intervention (conservation). La comparaison des scénarios s’est faite sur la base de bilan de carbone en tonne de CO2e et sous l’approche du forçage radiatif, prenant en considération la distribution temporelle des émissions. Par rapport au scénario de référence, les scénarios à longue révolution et, dans une moindre mesure, la coupe partielle apportent de plus grands bénéfices au climat en augmentant les stocks de carbone en forêt et le ratio de produits de longue durée résultant des récoltes. Les produits du bois sont un élément clé de l’étude : les actions permettant de rallonger leur durée de vie et d’augmenter leur effet de substitution ont un impact majeur sur le bilan total et démontrent l’importance de les inclure dans l’évaluation. L’étude a aussi soulevé les besoins d’augmenter les connaissances par rapport à la dynamique de carbone dans les vieilles forêts, l’influence des changements climatiques sur celles-ci ainsi que sur la croissance des arbres, l’évolution du carbone dans le sol et des patrons de perturbations naturelles. L’effet induit par un scénario d’aménagement sur la vulnérabilité du peuplement face aux effets des changements climatiques pourrait également affecter sa performance d’atténuation du climat et devrait être testé ultérieurement.
Management of the world’s forests can play a role for climate change mitigation by increasing CO2 storage in vegetation biomass and harvested wood products, and by displacing CO2-intensive materials such as steel or concrete. This study aimed to determine how management of boreal forest stands can contribute to climate change mitigation in the context of ecosystem-based management. The study was based on the comparison of different strategies applied to a balsam fir-white birch stand in the Eastern boreal forest of Quebec (Canada). We simulated five scenarios over a 199- year period at the stand level: a reference scenario involving clearcut at 50-year intervals, and four 12 alternative scenarios clearcut with longer rotation length (70 and 80 years), partial cut, and a no harvest scenario. Overall, scenarios with longer clearcut rotations and, to a lesser extent, partial cut resulted in a higher potential to mitigate climate change. The substitution effect of wood products was revealed as a key aspect, suggesting that wood product manufacturing and utilisation on the markets, and not only forest management, need to be carefully considered.

Cette étude s’inscrit dans la mouvance internationale qui vise à développer et à mettre en place des mécanismes de marché efficaces pour lutter contre les changements climatiques. Dans le contexte québécois, cela s’est principalement traduit par la mise en place d’un système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre et d’un volet des crédits compensatoires (CrC). Contrairement à un projet de réduction de GES, un projet de séquestration de carbone en milieu forestier est intrinsèquement non permanent. Cette caractéristique limite le potentiel réel des CrC délivrés à annuler ou compenser la totalité des effets négatifs résultant d’une émission de GES dans l’atmosphère. C’est principalement pour cette raison que le secteur forestier est actuellement exclu du volet des CrC québécois. Actuellement, peu importe le type de marché (volontaire ou réglementaire), l’approche de délivrance de CrC adoptée pour les projets de séquestration de carbone anticipe un bénéfice climatique, forçant ainsi les promoteurs de projet et les autorités d’un volet de CrC à mettre en place des mesures contraignantes et à long terme de suivi pour assurer l’intégrité environnementale. L’objectif du projet de recherche est de proposer une nouvelle approche de quantification et de délivrance de CrC pour les projets de séquestration de carbone. À l’instar de l’approche actuelle, l’approche proposée doit non seulement quantifier et récompenser une quantité de carbone séquestré, mais également et surtout, quantifier et récompenser la dimension temporelle implicite aux bénéfices de maintenir une quantité de carbone hors de l’atmosphère pendant une période de temps donnée. En utilisant le forçage radiatif comme indicateur d’un effet sur le système climatique, l’approche démontre qu’il est possible d’intégrer ces deux variables dans la détermination du nombre de CrC à délivrer à un promoteur de projet. Par conséquent, les contraintes associées au critère de la permanence deviennent caduques.
This study is part of the international movement to develop and implement effective market mechanisms to fight climate change. In Québec, this is mainly reflected in the establishment of a cap-and-trade system for greenhouse gas emission allowances and an offset credit component. Unlike a GHG reduction project, a forest carbon sequestration project is inherently non-permanent. This feature limits the real potential to cancel or offset all the negative effects resulting from a GHG emission into the atmosphere behind the used of an offset credit (OCr). It is mainly for this reason that the forestry sector is currently excluded from the Quebec OCr component. Currently, regardless of the type of market (voluntary, regulatory), the OCr issuance approach adopted for carbon sequestration projects anticipates a climate benefit, forcing project proponents and OCr to put in place binding and long-term follow-up measures to ensure the environmental integrity. The main objective of the research project is to propose a new approach for quantifying and delivering OCr for carbon sequestration projects. Like the current approach, the proposed approach must not only quantify and reward a quantity of carbon sequestered, but also and above all, quantify and reward the temporal dimension implicit in the creation of climate benefits associated with the maintenance of an amount of carbon out of the atmospheric atmosphere for a given period of time. Using radiative forcing as an indicator of an effect on the climate system, the approach demonstrates that it is possible to integrate these two variables into the determination of the number of OCrs to be delivered to a project promoter. As a result, the constraints associated with the permanence test become obsolete.

Objectifs d'atténuation du changement climatique et priorités de développement sont étroitement liés. Cependant, dans une certaine mesure, ces deux sujets restent traités dans des sphères séparées, à la fois au niveau des pays et à l'échelle internationale, où le développement est abordé dans le contexte des Objectifs de Développement Durable (ODDs), et l'atténuation via la Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC). Dans ce contexte, les stratégies de développement des pays sont-elles alignées avec leurs objectifs d'atténuation du changement climatique ? Cette analyse peut-elle permettre de repenser le caractère équitable des contributions des pays à l'Accord de Paris ? Pour répondre à ces questions, y compris pour des pays pour lesquels données et analyses existantes sont limitées, ce travail de thèse construit et fournit des premières applications d'une méthodologie basée sur un modèle et peu intensive en données. Elle examine les conditions sous lesquelles les cibles d'atténuation, figurant dans les Contributions Déterminées au niveau National, et d'autres objectifs nationaux long-terme de développement, figurant dans des documents de planification nationale, sont compatibles.Premièrement, en l'absence d'un recensement exhaustif des priorités de développement des pays, nous collectons et analysons les documents nationaux de développement à long-terme de 121 pays, pour en extraire leurs priorités de développement. Ce faisant, nous montrons que les ODDs constituent un cadre suffisamment exhaustif pour cartographier les priorités de développement. Nous construisons ensuite une méthodologie utilisant le modèle d'équilibre general calculable (MEGC) KLEM, pour évaluer la compatibilité entre certaines des priorités de développement proposées dans les documents nationaux, et les cibles nationales d'atténuation. Nous montrons que l'évaluation des politiques climatiques par les MEGC est sensible aux choix de bouclage macroéconomique du modèle - un tel résultat n'existant pas encore, à notre connaissance, dans la littérature de modélisation climat - et incluons par conséquent des analyses de sensibilité autour de cette question dans notre méthode. Nous proposons de premières applications de la méthodologie au Malawi, à la Colombie et à l'Irak, et une discussion sur ses futurs développements. Troisièmement, nous passons en revue les outils utilisés pour évaluer le caractère équitable des cibles nationales d'atténuation : aucune ne permet à la fois d'inclure l'éventail complet de principes d'équité (parfois contradictoires) existant dans la littérature, et de systématiquement proposer un jugement concluant. Nous menons une première enquête par questionnaire pour collecter les opinions des citoyens Français et Américains sur l'équité dans le cadre international. Les résulats suggèrent qu'une extension de telles enquêtes à visée normative permettraient de légitimer l'utilisation d'un éventail plus restreint de principes, améliorant - sans toutefois le garantir - le caractère concluant des outils. Nous concluons cette thèse en exposant comment l'intégration d'autres priorités de développement dans ces discussions sur l'équité pourrait permettre de résoudre ces entraves
Climate change mitigation goals and development priorities are closely linked. For the most part, however, they remain discussed in separate arenas, both within individual countries and at the international stage, where development is addressed in the context of the Sustainable Development Goals (SDGs) and mitigation is tackled by the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). In such a context, are countries' development strategies consistent with their climate mitigation targets? Can this assessment shed new light on how fair countries' contributions to the Paris Agreement are? To address these questions, including for countries in which existing data and analyses are limited, the present thesis builds and provides first applications of a model-based, data-sober methodology. Its aim is to examine the conditions under which climate mitigation targets, as expressed in Nationally Determined Contributrions, and other long-term national development goals, as expressed in official development planning documents, are compatible.In the absence of a comprehensive dataset on countries' development priorities, we first collect and analyse the long-term national development documents of 121 countries to extract stated development priorities. In doing so, we show that the SDGs are comprehensive enough to be a relevant framework to map development priorities. We then build a flexible methodology based on the computable general equilibrium (CGE) model KLEM to assess the compatibility between some of the development priorities expressed in the development plans, and national mitigation targets. We demonstrate that CGE assessments of climate policies are sensitive to the choice of macroeconomic closure of the model - a point that, to our knowledge, had not been made in the climate modeling literature - and consequently include sensitivity analyses on this dimension in our methodology. We provide first applications of the methodology to Malawi, Colombia and Iraq, and discuss directions for future developments. Third, we review the tools currently used to assess the fairness of national mitigation targets: none would, at the same time, include the wide range of (sometimes contradictory) equity principles in the literature, while providing conclusive judgements. We build a survey collecting citizens' attitudes towards international equity in France and the US. Its results suggest that such surveys with a normative intent, if expanded, could legitimize the use of a narrower range of principles, thus improving - without fully reaching - the conclusiveness of these tools. We conclude by discussing how integrating other development priorities in the debates on fairness may help overcome this stumbling block

L'objectif de cette thèse est d'explorer l'arbitrage entre l'efficacité des politiques d'atténuation des émissions de GES nettes et les coûts associés au suivi des émissions de GES et à la séquestration du carbone. Dans la première contribution, notre objectif est d'estimer le coût marginal et l'efficacité en termes d'atténuation des émissions de GES nettes de plusieurs politiques couvrant partiellement les sources et les puits d'émissions. Nous constatons que la subvention pour la séquestration totale du carbone et celle pour le carbone contenu uniquement dans la biomasse aérienne se révèlent plus coût-efficace qu'une taxe sur les GES. Dans la deuxième contribution, à l'échelle de la parcelle, nous comparons les coûts de participation de deux types de contrats carbone dont le suivi est basé pour l'un sur les prédictions d'un modèle et pour l'autre sur les résultats mesurés. Pour ce dernier, nous prenons en considération l'aversion au risque des exploitants face à l'incertitude entourant les résultats de séquestration du carbone. L'objectif est de mettre en évidence les arbitrages concernant le partage du risque entre le régulateur et l'exploitant, tout en définissant des conditions théoriques de participation aux contrats pour ce dernier. Dans la troisième contribution, à l'échelle d'une région française, nous comparons la coût-efficacité de contrats carbone dont le paiement est basé sur les résultats mesurés, sur les prédictions d'un modèle, ou sur la mise en œuvre de la pratique. Cette analyse prend en compte une partie de l'hétérogénéité entre les agriculteurs. Nos résultats indiquent que la forme de contrat la plus coût-efficace consiste à rémunérer les exploitants à l'hectare pour la mise en place d'agroforesterie intra-parcellaire
The aim of this thesis is to explore the trade-off between the effectiveness of net GHG mitigation policies and the costs associated with monitoring emissions and carbon sequestration. In the first contribution, our objective is to estimate the marginal cost andeffectiveness in terms of mitigating net GHG emissions for several policies partially covering emission sources and sinks. We find that subsidies for total carbon sequestrationand for carbon contained only in above-ground biomass are more cost-effective than aGHG tax. In the second contribution, at the scale of the plot, we examine the costs of participation in two types of carbon contracts, one model-based and the other results-based. For the latter type, we take into account the risk aversion of farmers regarding the uncertainty surrounding carbon sequestration results. The goal is to highlight the trade-offs regarding risk-sharing between the regulator and farmers, while defining theoretical conditions for farmer participation in these contracts. In the third contribution, at the scale of a French region, we compare the cost-effectiveness of different carbon contracts, whether results-based, model-based, or practice-based. This analysis takes into account some of the heterogeneity among farmers. Our results indicate that the most cost-effective contract form is to remunerate farmers per hectare for the implementation of intra-parcel agroforestry

Résoudre la crise climatique est un défi intrinsèquement économique. Il s'agit d'inventer une nouvelle économie, moins dépendante des énergies fossiles et capable, face à l'attrait de l'immédiat, de défendre suffisamment les intérêts des générations futures. Partant de ce constat, cette étude repose sur l'idée qu'une réponse normative crédible face aux changements climatiques ne peut passer que par un droit qui soit axé sur la promotion de la transition énergétique et qui garantisse une articulation équilibrée entre les préoccupations économiques de court terme et les préoccupations, à plus long terme, liées à la préservation du climat. L'étude de La prise en compte des aspects économiques du défi climatique dans le régime juridique international du climat vise à déterminer l'importance que les membres du système multilatéral de lune contre les changements climatiques accordent à la nécessité de promouvoir la transition énergétique et d'encadrer l'expression des préoccupations économiques nationales dans le cadre de leur coopération. Fondée sur une analyse de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, du Protocole de Kyoto et de leur droit dérivé, cette recherche démontre la portée limitée des outils élaborés pour réformer les modes de développement ainsi que le haut niveau de protection que la norme internationale garantit aux intérêts économiques immédiats des États. Elle démontre également que la coopération climatique multilatérale tend désormais à être marquée par un mouvement de renationalisation des questions relatives à la promotion de la transition énergétique et à l'articulation des valeurs économiques et environnementales
Tackling climate change is indisputably an economic challenge. It requires a shift towards a new kind of economy Jess dependent on fossil fuel, and capable to protect the interests of future generations. Given that context, it thus appears essential that international climate policies mainly focus on promoting energy transition and maintaining a balanced approach between short-term economic interests and longer-term benefits associated with mitigating climate change. Based on this assumption, the thesis questions the importance granted by members of the UN climate change regime to the need of setting rules that favor a low-carbon growth model and regulate the pursue of immediate national economic interests. Through a detailed analysis of the UN Framework Convention on Climate Change, the Kyoto Protocol and their law-making process, this study first underlines the limited scope of the international tools (such as market mechanisms) specifically designed by member States to promote a low-carbon economy. It also demonstrates that international climate rules ensure to all member States a high level of protection of their national short-term economic interests. Finally, the thesis shows that UN climate cooperation now tends to be characterized by a movement of renationalization of issues related to the promotion of energy transition and the articulation of economic and environmental values

Les changements climatiques « reflètent ce que la science dit et ce dont la politique tient de plus en plus compte » (Ouranos, 2015). La présente thèse consiste à documenter la mise en oeuvre des deux derniers plans de lutte contre le réchauffement du climat préparés par le gouvernement québécois, soit Le Québec et les changements climatiques : un défi pour l’avenir. Plan d’action 2006-2012, ainsi que Le Québec en action. Vert 2020. Plan d’action 2013-2020 sur les changements climatiques. Au croisement des travaux en sociologie de l’action publique (Matland, 1995 ; Kübler et Maillard, 2009), des perspectives théoriques de la modernisation écologique et de sa tradition d’étude des politiques publiques (Béal, 2016), comment se déroule cette mise en oeuvre, d’une part, et pourquoi y a-t-il des succès et des difficultés, d’autre part? Même si le Québec pénètre de plain-pied dans la société à faible carbone, grâce à son tandem énergétique éolien-hydroélectrique, la lutte contre les changements climatiques représente un défi considérable qu’il a accepté de relever en se dotant d’une cible ambitieuse. Le PACC 2006-2012 a fait avancer les choses, mais beaucoup reste à faire et il y a un bémol : le PACC 2013-2020 permettra-t-il d’atteindre sa cible de réduction de 20 % des émissions de GES par rapport au seuil de 1990 (Gouvernement du Québec, 2012a, p. I) ? Au 31 mars 2016, on constate la sous-utilisation du PACC 2013-2020, car à peine 22 % du budget prévu se trouve entamé (MDDELCC, 2017a, p. 46). Les baisses d’émissions de GES et l’adaptation aux changements climatiques se font attendre. La thèse s’inscrit dans le cadre théorique de la modernisation écologique (Huber, 1982 ; Spaargaren et Mol, 1992 ; Hajer, 1995 ; Jänicke, 1995 ; Mol, 2003 ; Christoff, 2009 ; Spaargaren et al., 2009 ; Toke, 2011), que plusieurs dépeignent comme la version sociologique du projet du développement durable, centrée sur les acteurs gouvernementaux et industriels, puis la société civile (Buttel, 2003). Par ailleurs, source de richesse analytique et compréhensive qui échappe aux études quantitatives, la méthode privilégiée est l’entretien semi-dirigé (Fortin, 2013) auprès des maîtres d’oeuvre de ces PACC, des fonctionnaires pour la plupart, ainsi que l’analyse de contenu (Leray, 2008) pour le traitement des données. Mais les limites évidentes des indicateurs et de la méthode qualitative impliquent une vérification partielle des hypothèses. En outre, la thèse de la modernisation écologique se situe dans le long terme et a besoin de temps pour se soumettre à une vérification empirique (Guay, 2018)...
Climate change represents what science says and what politics is increasingly taking into account (Ouranos, 2015). The purpose of this thesis aims to document the implementation of the two last action plans against global warming, prepared by the Governement of Québec, namely Le Québec et les changements climatiques : un défi pour l’avenir. Plan d’action 2006-2012, and Le Québec en action. Vert 2020. Plan d’action 2013-2020 sur les changements climatiques. At the junction between the analysis of public action (Matland, 1995 ; Kübler et Maillard, 2009) and the theoretical framework of the ecological modernization and its tradition of the public policies sociology (Béal, 2016), this thesis tries to answer two questions : how is the implementation carried out and why are there successes and difficulties to this adoption? Québec gets its foot in a low-carbon society, through the wind and hydroelectric energy tandem. However, fighting against climate change represents a major challenge, which Québec has accepted with an ambitious target. The PACC 2006-2012 got some basis implemented, but there remains a lot to do and outcomes remain unknown : will the PACC 2013-2020 achieve its greenhouse gas emissions reduction target of 20 % below the line of 1990 (Gouvernement du Québec, 2012a, p. I) ? At march 31, 2016, one notes the under-implementation of the PACC 2013-2020, since 22 % only of the planned budget had already been spent (MDDELCC, 2017a, p. 46). Greenhouse gas emissions reduction and climate change adaptation are lagging behind projections. The thesis fits into the theoretical framework of the ecological modernization (Huber, 1982 ; Spaargaren et Mol, 1992 ; Hajer, 1995 ; Jänicke, 1995 ; Mol, 2003 ; Christoff, 2009 ; Spaargaren et al., 2009 ; Toke, 2011), which many people present as the sociological version of the sustainable development project, focused on state and industrial actors, then the civil society (Buttel, 2003). Moreover, source of analytical and comprehensive wealth, which escapes from quantitative studies, the preferred method is semi-directive interviews (Fortin, 2013) with the supervisors of the two PACC, public authorities for the greater part, as well as content analysis (Leray, 2008) for data treatment. But the obvious limitations of the indicators and the qualitative method involve a partial validation of the hypotheses. Otherwise, the ecological modernization thesis takes place in a long-term perspective and requires time for an empirical testing (Guay, 2018)...

Résoudre la crise climatique est un défi intrinsèquement économique. Il s’agit d’inventer une nouvelle économie, moins dépendante des énergies fossiles et capable, face à l’attrait de l’immédiat, de défendre suffisamment les intérêts des générations futures. Partant de ce constat, cette étude repose sur l’idée qu’une réponse normative crédible face aux changements climatiques ne peut passer que par un droit qui soit axé sur la promotion de la transition énergétique et qui garantisse une articulation équilibrée entre les préoccupations économiques de court terme et les préoccupations, à plus long terme, liées à la préservation du climat mondial. L’étude de La prise en compte des aspects économiques du défi climatique dans le régime juridique international du climat vise à déterminer l’importance que les membres du système multilatéral de lutte contre les changements climatiques accordent à la nécessité de promouvoir la transition énergétique et d’encadrer l’expression des préoccupations économiques nationales dans le cadre de leur coopération. Fondée sur une analyse de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques et du Protocole de Kyoto, ainsi que de leur droit dérivé, cette recherche s’attache tout d’abord à démontrer la portée limitée des outils qui ont spécifiquement été élaborés par les États afin de réformer les modes de développement. Elle met ensuite en lumière le haut niveau de protection que la norme internationale garantit aux intérêts économiques des États (ou qu’elle leur permet de garantir), en examinant les divers mécanismes qui les autorisent à invoquer des motifs économiques pour se soustraire ou moduler à la baisse l’ampleur de leurs engagements d’atténuation. Enfin, à partir d’une analyse des négociations menées au cours des dernières années, cette étude s’interroge sur l’avenir du régime juridique international du climat, dont les membres, cédant peu à peu à la tentation du repli sur soi, semblent s’engager dans un mouvement de renationalisation des questions relatives à la promotion de la transition énergétique et à l’articulation des valeurs économiques et environnementales.

La protection des droits des peuples autochtones, déplacés environnementaux, est un thème peu abordé dans la plupart des travaux portant sur les déplacements environnementaux qui tendent à conceptualiser le déplacement de manière abstraite. Les spécificités des déplacements environnementaux des peuples autochtones imposent de les analyser dans les contextes juridiques, politiques et sociaux dans lesquels ils s’inscrivent : ce cadrage permet de ne pas isoler le facteur environnemental mais au contraire, d’en préciser l’importance au regard de la relation particulière que les peuples autochtones entretiennent avec la terre et leur environnement et de leurs revendications de pouvoir décider librement de leur avenir. En prenant plus particulièrement pour exemple les communautés autochtones de l’Arctique nord-américain, l’analyse des obstacles juridiques et institutionnels à la reconnaissance des particularismes autochtones dans le déplacement permet ensuite d’envisager le rôle du droit dans le maintien du statut de l’autochtonie et la perpétuation du statut du lieu autochtone aux nouveaux territoires. La mobilisation des différents corpus de reconnaissance des droits des peuples autochtones tant en droit international, régional qu’interne (droit américain) permet de procéder à une relecture des obligations que suppose la mise en œuvre des droits autochtones dans le contexte inédit de leurs déplacements environnementaux, tout en montrant l’importance de ne pas enfermer l’autochtonie dans un carcan juridique qui conduirait à ce que les communautés ne soient plus reconnues comme autochtones en se déplaçant
The protection of the rights of indigenous peoples, who are displaced by environmental degradation, is a theme that has received little attention in most of the work on environmental displacement that tends to conceptualize displacement in an abstract way. The particularities of indigenous peoples' environmental displacement require analysis in the legal, political and social contexts in which they occur: this framework makes it possible not to isolate the environmental factor but to specify its importance in view of the particular relationship that indigenous peoples have with the land and their environment and their claims to be able to freely decide their future. Taking the indigenous communities in Alaska as an example, the analysis of the legal and institutional obstacles to the recognition of indigenous particularities in displacement then makes it possible to consider the role of the law in maintaining the status of indigenousness and the perpetuation of the status of the indigenous land in the territory of destination. The mobilization of the various corpuses of recognition of the rights of indigenous peoples under international, regional and domestic law (American law) allows for a re-reading of the obligations of States in the implementation of indigenous rights in the light of the unprecedented context of their environmental displacement, while demonstrating the importance of not locking indigenous peoples into a “legal straitjacket” that would lead communities to no longer being recognized as indigenous when being displaced

Le changement climatique (CC), dû aux activités humaines, est un défi majeur actuel. Les zones urbaines, concentrant les émissions mondiales, sont au cœur de l'action climatique, reflétant leur double rôle dans l'aggravation et l'atténuation du CC, mais aussi mettant en évidence leur grande vulnérabilité à ses impacts. Les inventaires des émissions de gaz à effet de serre (GES) sont essentiels pour les décideurs politiques afin d'évaluer, surveiller, publier et réduire ces émissions. Les méthodologies basées sur l'activité ont été largement adoptées, mais des défis persistent: standardisation, disponibilité et transparence des données, financement long terme... Les avancées récentes dans les approches hybrides, combinant des inventaires classiques et des mesures atmosphériques, sont prometteuses pour estimer avec précision les émissions et soutenir l'action climatique urbaine. Les inventaires des émissions fournissent la base de connaissance, tandis que les Plans Climat articulent les efforts de réduction des émissions. De nombreuses villes visent la neutralité carbone, exigeant une décarbonisation profonde, une transformation systémique, une gouvernance robuste et des considérations socio-économiques. La surveillance atmosphérique des GES permet un suivi efficace des émissions, mais une conception méticuleuse du réseau est cruciale pour surveiller les secteurs clés et s'adapter aux paysages urbains en évolution rapide.L'objectif principal de cette thèse est d'établir un lien entre les impacts spatiaux des engagements politiques sur les futures émissions de CO2 à Paris et Munich pour 2030 et 2050, et les recommandations résultantes sur les caractéristiques physiques des réseaux d'observation long terme des GES urbains.Le chapitre I présente l'importance des zones urbaines et offre un aperçu des différentes méthodes de comptabilisation du carbone, comme les inventaires, les observations atmosphériques et la modélisation. De plus, il décrit le rôle des Plans Climat, ainsi que des études de conception de réseaux.Le chapitre II, une étude conjointe de Munich et de Paris, révèle des trajectoires d'émissions divergentes, en raison d'objectifs climatiques distincts, soulignant la complexité de la réduction des émissions urbaines influencée par des facteurs socio-économiques. Quantifier les actions d'atténuation et déterminer si leur somme permet d'atteindre les objectifs climatiques restent des défis. Notre recherche souligne la nécessité d'évaluations quantitatives des actions climatiques pour renforcer les politiques climatiques.Le chapitre III analyse en détail le Plan Climat de Paris en quantifiant les actions d'atténuation les plus impactantes à travers les secteurs. Les réductions potentielles de carbone qui en résultent sont projetées permettant d'évaluer leurs impacts temporels, spatiaux et socio-économiques, ainsi que la faisabilité d'atteindre les objectifs climatiques de la ville. Les cartes d'émissions à haute résolution spatiale révèlent des disparités dans les réductions d'émissions, mettant en évidence les interactions complexes ville-banlieue, les facteurs socio-économiques et les stratégies de mitigation climatique.Le chapitre IV analyse de manière critique la conception de réseaux atmosphériques à long terme pour l'Île-de-France en utilisant les projections spatialisées des actions de mitigation du carbone. L'étude utilise le modèle de transport WRF-Chem, LPDM en mode inverse et calcule les zones d'influence des stations existantes et théoriques basées sur des observations horaires. La sensibilité des stations aux émissions GES de surface est évaluée, soulignant l'importance d'une conception méticuleuse du réseau et du placement des capteurs pour surveiller les tendances d'émissions décroissantes dans les paysages urbains en rapide évolution.Le chapitre V résume les principales conclusions de l'étude, discute de l'importance des résultats et esquisse les orientations potentielles pour de futures recherches
Reducing anthropogenic greenhouse gas emissions from fossil fuel consumption remains the primary objective to limit the impact of climate change in the coming decades. Urban areas, major contributors to global emissions, are focal points for climate action, reflecting their dual role in exacerbating and mitigating climate change but also highlighting their high vulnerability to its impacts. Greenhouse gas (GHG) emission inventories are vital for policymakers to assess, monitor, report, and reduce carbon emissions. Organizations like ICLEI, GCoM, and C40 provide frameworks for cities to report emissions and share knowledge. Activity-based methodologies have been widely embraced, yet challenges persist, including standardized methodologies, data availability and transparency, and long-term funding. Recent advancements with hybrid approaches, combining inventories and atmospheric measurements, show promising results in providing more accurate and timely emission estimates to support urban climate action. While emission inventories provide the basis for effectively targeting climate policies, urban Climate Action Plans articulate carbon mitigation efforts to reduce emissions. Many cities aim for net zero emissions by mid-century, necessitating deep decarbonization, systemic transformation, robust governance, and socio-economic considerations. Atmospheric GHG monitoring supports effective emission tracking, but careful network design is crucial to monitor key sectors and adapt to rapidly changing urban landscapes.The main objective of this thesis is to establish a link between the anticipated spatial impacts of political pledges on future anthropogenic CO2 emissions in Paris and Munich for 2030 and 2050, and the resulting recommendations on the physical characteristics of long-term urban GHG observation networks.Chapter I introduces the importance of urban areas and provides an overview of different carbon accounting methods like activity-based emission inventories, atmospheric observations, and modeling approaches. Additionally, it depicts the crucial role of climate action plans and network design studies.Chapter II, a joint study of Munich and Paris, reveals divergent emission trajectories due to distinct climate targets, underlining the complexity of reducing urban emissions influenced by socio-economic factors. The quantification of mitigation actions and the analysis of whether the sum of those actions reaches the given climate targets remains challenging. The research underscores the need for quantitative assessments of climate actions to strengthen climate policies.Chapter III provides a more detailed analysis of Paris's Climate Action Plan by quantifying the most impacting mitigation actions across sectors. The resulting carbon-saving potentials are projected to evaluate their temporal, spatial, and socio-economic impacts and assess the feasibility of meeting the city's climate targets. The high-granular spatially resolved emission maps reveal significant disparities in emission reductions, highlighting the complex city-suburb interactions, socio-economic impacts, and climate mitigation strategies.Chapter IV critically analyzes the design of long-term atmospheric monitoring networks for the Greater Paris region using the spatialized projections of carbon mitigation actions. The study employs a model-observation framework, integrating the WRF-Chem transport model and LPDM in backward mode. The study computes tower footprints for existing and theoretical monitoring stations based on hourly observations with varying sensor sensitivity. It assesses station sensitivity to surface GHG emissions, emphasizing the importance of careful network design and sensor placement for monitoring decreasing emission trends in rapidly evolving urban landscapes.Chapter V summarizes the study's main findings, discusses the significance of the results, and outlines potential directions for future research

Les zones urbaines sont les principaux lieux de résidence des personnes et sont vulnérables aux conditions météorologiques exaspérantes telles que le stress thermique. Les périodes de vagues de chaleur se reproduisent de plus en plus dans l'atmosphère actuelle, et elles sont connues pour constituer une menace sérieuse et majeure pour la santé des êtres humains partout dans le monde. Les îlots de chaleur urbains et les canicules augmentent les risques thermiques en zone urbaine et la vulnérabilité de la population urbaine. L'augmentation du nombre de vagues de chaleur dans les zones urbaines est devenue une préoccupation importante en raison de ses effets néfastes sur la santé humaine et les activités économiques. L'objectif de ce travail est d'identifier la sensibilité du confort thermique et de leurs variables d'action, la modélisation des contraintes thermiques à l'aide des variables météorologiques les plus influentes, l'identification des facteurs de risque et de mettre en évidence la corrélation des tendances météorologiques et des paramètres influents, les solutions d'atténuation de la chaleur stress et aide mathématique à la prise de décision. Plusieurs techniques d'apprentissage automatique et profond ont été utilisées pour la modélisation dynamique du système du confort thermique. Des résultats optimisés sont obtenus à partir du modèle Gated Recurrent Unit (GRU) qui est utilisé pour le développement d'un outil de simulation web permettant aux habitants d'évaluer leur niveau de confort en fonction des conditions météorologiques. Une carte d'indice de vulnérabilité à la chaleur a été développée pour indiquer la vulnérabilité des occupants en tenant compte de différents aspects dans une ville de taille moyenne tels que la planification, les espaces verts, la densité, l'énergie, la qualité de l'air, les plans d'eau et les épisodes de chaleur extrême. Les résultats obtenus ont mis en évidence que la mauvaise qualité de l'air et les épisodes de chaleur sont interdépendants, ce qui attire l'attention des décideurs à prendre des mesures supplémentaires dans les lieux à haut risque. La surveillance sur le terrain est effectuée à l'aide de capteurs et d'une caméra thermique pour mesurer les variables pertinentes et prendre des mesures pour minimiser les effets du stress thermique. Au final, des méthodes d'aide à la décision multicritères ont été appliquées pour le développement initial d'un outil d'aide à la décision pour la sélection d'interventions de résilience thermique urbaine qui permet une utilisation flexible, dynamique et prédictive pour les concepteurs et les utilisateurs
Urban areas are the prevalent places of residence for people and are vulnerable to exasperating weather conditions such as heat stress. Periods of heat waves are increasingly reoccurring in the current atmosphere, and they are known to pose a serious and major threat to the health of human beings all over the world. Urban heat islands and heat waves increase thermal risks in urban areas and the vulnerability of the urban population. The increase in the number of heat episodes in urban areas has become a significant concern due to its adverse effects on human health and economic activities. The objective of this work is to identify the sensitivity of thermal comfort and their action variables, the modeling of thermal stress using the most influential meteorological variables, the identification of risk factors and highlight the correlation of meteorological trends and influencing parameters, solutions for mitigating heat stress and mathematical support for decision-making. Several machine and deep learning techniques were used for the system dynamic modeling of the thermal comfort. Optimized results are obtained from the Gated Recurrent Unit (GRU) model which is used for the development of a web simulation tool allowing the inhabitants to evaluate their level of comfort according to the weather conditions. A heat vulnerability index map has been developed to indicate the vulnerability of occupants considering different aspects in a medium-sized city such as planning, green space, density, energy, quality air, water bodies and extreme heat events. The obtained results highlighted that poor air quality and heat events are interrelated, which draws the attention for decision-makers to intervene the additional measures in high-risk places. Field monitoring is carried out using sensors and a thermal camera to measure relevant variables and take action to minimize the effects of heat stress. In Last, multi-criteria decision-making methods were applied for the initial development of a decision support tool for the selection of urban heat resilience interventions that allows flexible, dynamic, and predictive use for designers and the users

Les sols agricoles contribuent à fournir de nombreux services écosystémiques (SE) aux agriculteurs et à la société. Stockage et restitution d'eau verte et bleue, fourniture de nutriments, régulation de la qualité de l'eau, séquestration du carbone, etc. Or, la majeure partie des écosystèmes agricoles est encore cultivée de manière intensive via l'utilisation d'intrants de synthèse, sans réelle considération des effets négatifs de ces pratiques sur l'environnement et sur la capacité des sols à fournir ces SE. Un des enjeux de la transition agroécologique est de parvenir à concevoir des systèmes de production plus durables, qui limitent l'utilisation des intrants de synthèse, en favorisant notamment une agriculture basée sur la biodiversité et les SE supports de la production. Cela nécessite d'approfondir nos connaissances sur les interactions spatio-temporelles qui existent entre pratiques agricoles, production agricole, SE et impacts environnementaux. Ce manuscrit présente une synthèse des travaux de recherche réalisés dans le cadre d'un partenariat INRAE - ANDRA et qui avait pour but de répondre, du moins en partie, à cet enjeu. Ils furent structurés en deux grandes phases. La première consistait en une revue systématique de la littérature sur les relations qui existent entre la production agricole, les SE et les impacts liés au fonctionnement du sol, dans les systèmes de grandes cultures en climat tempéré. Afin de pouvoir comparer et synthétiser les résultats des 40 études sélectionnées, nous avons développé une nouvelle ontologie des SE et des impacts liés au fonctionnement du sol. Cette revue a permis de mettre en évidence que les relations entre la production de biomasse et les autres SE et impacts étaient majoritairement non significatives, confirmant qu'il n'y a pas d'antagonisme systématique entre production agricole et SE de régulation. Elle a également permis d'identifier des relations qui n'ont pas été étudiées dans les études synthétisées, comme celles entre la séquestration du C et la régulation de la qualité physique du sol ou le maintien de sa biodiversité. En outre, une analyse des effets des déterminants de ces services a révélé que les trois piliers de l'agriculture de conservation et la fertilisation organique semblent être des pratiques prometteuses pour promouvoir l'expression de bouquets équilibrés de SE. La seconde phase a été basée sur la modélisation et simulation de systèmes de culture actuels et agro-écologiques au sein du territoire de l'Observatoire Pérenne de l'Environnement de l'ANDRA. Elle avait comme objectifs d'évaluer les effets de systèmes visant une plus grande autonomie en azote et une atténuation du changement climatique sur les relations temporelles qui existent entre la production agricole, 5 SE et 3 impacts environnementaux liés au fonctionnement du sol. Ces systèmes de culture ont été conçus en mobilisant trois leviers agronomiques : a) les couverts intermédiaires avec légumineuse (trèfle incarnat), b) les légumineuses à grain (pois) et c) les légumineuses fourragères (luzerne). Pour évaluer les performances de ces systèmes, nous avons mobilisé le modèle de culture STICS, qui simule le fonctionnement du système sol-plante au pas de temps journalier. Cette analyse a été réalisée sur deux périodes de 20 ans : une première simulation en climat passé récent (2000-2021), et une seconde simulation, sous projection climatique RCP 8.5 (2036-2057). Si la plupart des relations temporelles analysées ressortent non significatives, il apparait que la mise en place de couverts intermédiaires longs dans la rotation permet de fournir les plus hauts niveaux de séquestration de carbone et de fourniture en azote minéral et parmi les plus bas niveaux de lixiviation d'azote
Agricultural soils provide many ecosystem services (ES) to farmers and Society such as green and blue water provision, nutrient provision to crops, water quality regulation, carbon sequestration etc. However, most cropping systems are still intensively managed, based on chemical inputs, with little to no consideration of the possible effects of such practices on the environment and the ability of soils to provide these ES. One issue of agroecological transition is to design more sustainable production systems, with limited use of chemical inputs, that provide and benefit from biodiversity and the ES support of agricultural production. We thus need to improve our knowledge on the spatio-temporal relationships that may exist between management practices, agricultural production, ES and environmental impacts. This manuscript synthesizes the results of a three years INRAE-ANDRA collaboration that aimed at providing key information on soil-crop functioning while facing this challenge. This work was structured into two parts. We first conducted a systematic literature review of the relationships between agricultural production, the ES and the impacts linked to soil functioning, within temperate annual production systems. In order to be able to compare the results of the 40 studies selected, we developed a new ontology of soil-based ES and impacts. This review evidenced mainly non-significant relationships between Biomass production and the ES and impacts investigated suggesting that there is no systematic trade-off between agricultural production and regulating ES. We also identified key relationships that have never been investigated in the studies selected as those between C sequestration and Physical soil quality regulation or Soil biodiversity. Also, an analysis of the effects of drivers of these ES revealed that the three pillars of conservation agriculture, as well as organic fertilization, seem promising practices to provide balanced bundles of ES. We then performed simulation analyses of actual and agroecological cropping systems of the French long-term Environmental Observatory of ANDRA. The objectives were to assess the effects of more N self-sufficient cropping systems, with a climate change mitigation purpose, on the temporal relationships between agricultural production, 5 ES and 3 impacts linked to soil functioning. These cropping systems were designed by implementing three agroecological management practices: a) long cover crops with legume (crimson clover), b) grain legumes (pea) and c) fodder legumes (alfalfa). To assess the performances of these systems, we used the STICS model, that simulates the functioning of the soil-crop system at a daily time-step. Simulations were run over two 20-years time periods: a first one for recent past climate (2000-2021) and a second one for future climate projection using RCP 8.5 (2036-2057). If most of the temporal relationships analysed were non-significant, results highlighted that the use of long cover crops in the rotation provided the highest values of N provision to crops and C sequestration and the lowest values of NO3 lixiviation

Cette thèse montre que bien que les gaz à effet de serre (GES) représentent une pollution de stock qui impose un cout virtuel du carbone croissant dans le temps, il peut être socialement désirable d'investir des maintenant dans le déploiement de mesures couteuses de réductions d'émissions de GES. Ce résultat découle uniquement de la prise en compte de l'inertie inhérente à l'accumulation de capital bas carbone, en l'absence de toute autre imperfection de marché. De plus, cette thèse montre que des gouvernements imparfaits (c'est-à-dire qui ne peuvent pas s'engager sur une trajectoire parfaitement crédible de prix du carbone, ou ne peuvent pas compenser parfaitement les perdants de la mise en place de ce prix) peuvent avoir intérêt à utiliser des instruments de politiques sectoriels qui influencent directement les décisions d'investissements. Ces instruments peuvent être plus effectifs et plus acceptables que le prix du carbone
This thesis shows that while greenhouse gases are a stock pollution that imposes a shadow carbon cost that increases over time, it may be socially desirable to invest now in the deployment of expensive emission-reduction measures. This results solely from taking into account inertia inherent to the accumulation of low-carbon capital, in the absence of any other market imperfection. This thesis also covers the choice of policy instruments that imperfect governments can use to ensure the market implement these investments. It suggests that if governments cannot commit credibly to a carbon price path, or cannot fully compensate the losers from the introduction of a carbon price, then sector-scale policy instruments that incentivize investment in clean capital may be more effective and more acceptable than the carbon price

Le changement climatique est devenu aujourd’hui le fléau environnemental qui préoccupe etmobilise le plus la communauté internationale. L’aboutissement de cette mobilisation générale reste sansdoute la mise en place du régime international de lutte contre le changement climatique dont la Conventioncadredes Nations Unies sur le changement climatique et le Protocole de Kyoto constituent les basesjuridiques. Ce régime innove en ce qu’il fixe des engagements quantifiés de réduction des émissions de gaz àeffet de serre pour les États pollueurs, mais aussi en ce qu’il instaure des mécanismes dits de « flexibilité »dont la mise en oeuvre est assortie d’un contrôle original basé sur un Comité dit de « l’observance ». Mais, endépit de toute cette production normative, il est regrettable de constater aujourd’hui que le régimeinternational du climat est un véritable échec. En effet, si la mobilisation des États ne fait aucun doute, enrevanche, les mêmes États qui ont volontairement accepté de s’engager refusent délibérément d’honorer leursengagements pour des raisons essentiellement politiques, économiques et stratégiques. Ce travail ambitionnedonc de lever le voile sur les causes de cet échec en dressant un bilan mitigé de la première périoded’engagement de Kyoto qui a pris fin en 2012, et propose des perspectives pour un régime juridique duclimat post-Kyoto efficient et efficace, en mesure d’être à la hauteur des enjeux
Climate change has become the scourge environmental concern and mobilizes more theinternational community. The outcome of this mobilization remains probably the implementation ofinternational climate change regime for which the Climate Convention and the Kyoto Protocol are the legalbases. This system is innovative in that it sets quantified emission reduction commitments for greenhouse gasemissions (GHG) for polluters States, but also in that it establishes mechanisms known as of “flexibility”whose implementation is accompanied by a control based on a Committee known as of “compliance”. Butdespite all this normative production, it is regrettable that today the international climate regime is a realfailure. Indeed, if the mobilization of states is no doubt, however, the same states that have voluntarily agreedto engage deliberately refuse to honour their commitments for essentially political, economic and strategicreasons. This work therefore aims to shed light on the causes of this failure by developing a mixed record ofthe first Kyoto commitment ended period in 2012, and offers prospects for a legal regime of the post-Kyotoclimate and efficient, able to be up to the challenges

Des coûts cachés limitent la réduction des émissions de GES liées aux production agricoles. L’incertitude est inhérente aux décisions de production des agriculteurs, et les impacte via divers canaux : croyances, risque, information, ambiguïté, sont autant de freins qui peuvent limiter la diffusion de pratiques d’atténuation dans le secteur agricole. Dans cette thèse nous présentons d’abord une revue de littérature complète sur les mesures agro-environnementales et sur les différentes approches utiles de l’incertitude en microéconomie et économie agricole. Nous développons ensuite un modèle de décision d’adoption montrant que 3 coûts cachés liés à l’incertitude peuvent limiter l’adoption de nouvelles pratiques de manière non additive et coexister (valeur d’option, prime de risque, externalités informationnelle), de sorte que le régulateur doit les socialiser dans un objectif de réduction des émissions de GES. Puis, nous adoptons un modèle de conversion des terres et en déduisons une stratégie empirique d’estimation de l’impact de la volatilité des rendements herbagers sur les valeurs implicites des prairies dans le mix fourrager français. Le modèle logistique multinomial est estimé par une approche instrumentale utilisant des données météorologiques. Enfin, nous menons une enquête sur un échantillon d’agriculteurs afin de mesurer leur attitudes face au risque et à l’ambiguïté (Multiple price list) et estimer leur impact sur les décisions de fertilisation azotée, en terme d’application totale et de splitting
Hidden costs limit the reduction of GHG emissions associated to agricultural productions. Uncertainty is inherent in farmers’ production decisions, and impact them through different drivers: beliefs, risk, information, ambiguity, are just as many elements that can limit the spread of mitigation practices in the agricultural sector. In this thesis, we first present a complete literature review about agri-environmental measures and the diverse approaches of uncertainty in microeconomics and agricultural economics. We then develop a model of adoption decision showing that 3 hidden costs associated to uncertainty can prevent new practices’ adoption in a non-additive way and coexist (option value, risk premium, informational externalities), so that the regulator must socialize them in order to reduce GHG emissions. Then, we implement a land conversion model and extent it in an empirical estimation strategy of the impact of herb yields volatility on the shadow value of grasslands in the French forage mix. The multinomial logistic model is estimated through an instrumental approach using meteorological data. Finally, we make a survey of a sample of farmers in order to measure their attitudes towards risk and ambiguity (Multiple price list) and estimate their impact on nitrogen fertilization decisions, according to the whole application and the splitting practice

Les écosystèmes jouent un rôle important dans les stratégies visant à faire face au changement climatique parce qu'ils s'attaquent à la fois à ses causes et à ses effets grâce à leurs services écosystémiques. Les écosystèmes agissent comme des filets de sécurité pour les communautés rurales et comme tampons contre les impacts climatique en fournissant des services d'approvisionnement (par exemple la nourriture et le bois) et des services de régulation (par exemple la régulation de l'eau et le contrôle de l'érosion). De plus, la séquestration du carbone par les écosystèmes contribue à atténuer le changement climatique. La gestion des terres affecte les services écosystémiques (SE) de diverses manières et, en raison de l’existence de compromis (« tradeoffs »), peut améliorer l'offre d'un SE au détriment des autres. Par exemple, la conversion des forêts à l'agriculture pour augmenter la production alimentaire peut dégrader la régulation de l'eau. Bien que les compromis soient reconnus, les connaissances sur la façon dont les changements dans la gestion des terres affectent les SE et leurs bénéficiaires sont encore limitées. Cette recherche vise à améliorer notre compréhension de la façon dont les changements dans la gestion des terres influent sur la résilience des communautés locales face aux aléas climatiques et sur la fourniture de SE aux niveaux régional et mondial. Nous avons combiné des méthodes multidisciplinaires et participatives pour analyser les changements dans la gestion des forêts et des arbres dans les réponses des communautés locales aux aléas climatiques. Dans quatre communautés rurales touchées par des inondations et des sécheresses dans des paysages forestiers tropicaux en Indonésie, nous avons inventorié les forêts, enquêté les ménages, discuté avec des groupes focaux et analysé des images satellite. Pour analyser comment les SE sont affectés par les changements dans la gestion des terres, nous avons développé un cadre conceptuel pour rendre compte des multiples contributions humaines dans la fourniture des SE. Les résultats ont montré comment les communautés ont utilisé les écosystèmes dans leurs réponses aux impacts climatiques et comment les changements dans la gestion des terres ont affecté la fourniture de SE. Dans les sites d'étude les moins forestiers, les communautés avaient les plus grands besoins de SE forestiers pour les aider à s'adapter à la sécheresse. Entre 5 et 45% des ménages ont rapporté au moins une stratégie d'adaptation basée sur des produits issus des forêts et des arbres, par exemple la récolte du bois ou la collecte des feuilles, du caoutchouc et des légumes sauvages. Plusieurs stratégies d'anticipation au niveau communautaire visaient à protéger ou à restaurer les forêts afin de réduire les impacts des sécheresses et des inondations sur le sol et l'eau. Les communautés n'étaient pas des bénéficiaires passifs des SE, mais ont contribué activement à leur fourniture de multiples façons. Elles ont géré les terres, mobilisé du capital humain ou manufacturé (par exemple les savoirs, les engrais), distribué les bénéfices et apprécié leur contribution au bien-être. Ces actions ont déterminé qui bénéficie des écosystèmes et comment. Les apports humains dans la fourniture des SE dépendaient de règles communautaires (par exemple, restrictions de coupe de bois ou taxes), du capital (par exemple moyens de transport ou d'irrigation), des valeurs (par exemple les perceptions de la dégradation de l'environnement) et des facteurs spatiaux (par exemple la localisation des habitations et des champs dans les zones sujettes aux catastrophes). Une meilleure compréhension des apports humains dans la fourniture des SE et des compromis entre services peut guider la conception de solutions basées sur les écosystèmes pour renforcer la résilience des populations locales aux risques climatiques tout en fournissant d'autres bénéfices globaux pour le développement durable
Ecosystems play an important role in strategies for facing climate change because they address both its causes and effects through the delivery of ecosystem services. Ecosystems act as safety nets for rural livelihoods and as buffers against damages by supplying provisioning services (e.g., food and timber) and regulating services (e.g., water regulation and erosion control). In addition, carbon sequestration by ecosystems contributes to mitigate climate change. Land management affects ecosystem services in diverse ways and, because of trade-offs, can enhance the supply of one ecosystem service of interest at the expense of others. For example, the conversion of forests to agriculture to increase food production may degrade water regulation. Although trade-offs are recognized, knowledge on how changes in land management affect ecosystem services and their beneficiaries is still limited. This research aims to increase our understanding of how land management changes impact the resilience of local communities to climate hazards and the provision of ecosystem services at regional and global level. We combined multi-disciplinary and participatory methods to analyze changes in the management of forests and trees in the responses of local communities to climate hazards. Across four rural communities affected by floods and droughts in tropical forest landscapes in Indonesia, we inventoried forests, surveyed households, discussed with focus groups, and analysed satellite images. To analyse how ecosystem services are affected by changes in land management, we developed a conceptual framework to account for the multiple human contributions in the delivery of ecosystem services. The findings showed how communities used ecosystems in their responses to climatic impacts and how changes in land management affected the supply of ecosystem services. In the study sites with least forests, communities had the highest needs for forest ecosystem services to help them adapt to drought. Between 5 and 45% of the households reported at least one coping strategy based on products from forests and trees, for example harvesting timber or collecting leaves, rubber, and wild vegetables. Several anticipatory strategies at the community level aimed to protect or restore forests to reduce the impacts of droughts and floods on soil and water. Communities were not passive beneficiaries of ecosystem services but actively contributed to their delivery in multiple ways. They managed land, mobilized human and human-made assets (e.g. skills, fertilizers), allocated benefits, and appreciated their contribution to well-being. Such actions determined who benefited from ecosystems and how. The human contributions in the delivery of ecosystem services depended on community rules (e.g. logging restrictions or taxes), assets (e.g. access to transportation or irrigation systems), values (e.g. perception of environmental degradation), and spatial factors (e.g., location of houses and crops in disaster prone areas). The land management strategies of local communities in response to climate hazards also affected the delivery of ecosystem services at regional and global scales, through changes in biodiversity, water regulation, and carbon sequestration. An improved understanding of human inputs and trade-offs in the delivery of ecosystem services can inform the design of sound ecosystem-based solutions for strengthening the resilience of local people to climate hazards while providing other global benefits for sustainable development

Compte tenu de l’augmentation de la fréquence des canicules, il est nécessaire de s’assurer que les bâtiments conçus et construits aujourd’hui seront adaptés aux futures températures plus élevées. Le périmètre de cette thèse consiste à proposer une méthodologie de contribution à la conception des bâtiments considérant à la fois les enjeux d’atténuation (réduction des besoins énergétiques) et d’adaptation (confort thermique estival, réduction du risque sanitaire en période de canicule) au changement climatique. La méthodologie a pour vocation d’être adaptable à différents types de bâtiments et de climats. Dans ce but, nous avons développé des fichiers météorologiques contenant des séquences typiques, ainsi que des vagues de chaleur futures. Par la suite, des méthodes d’analyse de sensibilité et d’optimisation couplées à des simulations thermiques dynamiques du bâtiment ont permis d’évaluer le potentiel de différentes techniques de rafraîchissement passif utilisées pour diminuer la surchauffe d’été en climats futurs. Les résultats de ces travaux de recherche mettent en évidence que les stratégies évaluées sont efficaces pour maintenir un confort thermique estival lors des étés futurs types à Paris et à La Rochelle. Cependant, à Carpentras, pour un été type futur, et pour ces trois villes en périodes de canicules futures récurrentes, les limites de ces solutions sont mises en exergue. En effet, les résultats de l’étude montrent que les occupants sont exposés à la chaleur lors de plusieurs jours consécutifs au-dessus de seuils à la fois diurnes et nocturnes ce qui résulte en un risque sanitaire pour les personnes vulnérables. Ces séquences ne sont pas détectées en utilisant des fichiers futurs types uniquement, ce qui démontre la pertinence de ces travaux. La combinaison d’enveloppes de bâtiments optimisées, de stratégies de rafraîchissement et d’adaptation des occupants se révèle être nécessaire afin d’atténuer le risque sanitaire récurrent auguré pour le milieu du siècle en France
Due to climate change projecting increased heatwaves occurrence, ensuring that buildings designed and built today will be adapted to future warmer temperatures is essential. The scope of this Ph.D. is to propose a methodological contribution to the design of buildings that both mitigate (minimize yearly energy needs) and adapt (minimize summer indoor overheating, limit health-heat-related risk) to climate change. The methodology can be applied to any building case study in any climate. For this purpose, bias-adjusted weather files containing both present, future typical conditions and future heatwave periods were developed. The potential of different passive cooling mitigation and adaptation strategies to reduce summer indoor overheating is evaluated using these weather files through dynamic thermal simulations, sensitivity analysis and optimization methods. The results of this research work highlight that for the building case study, the evaluated strategies (buffer spaces, thermal mass, roof optical properties, glazing ratio, ventilative cooling) have a strong capacity to enable summer thermal comfort in future typical summers in Paris and in La Rochelle. However, in Carpentras, and under recurring heatwaves in all three cities, the limits of these mitigation and adaptation measures are recognized. In fact, the future heatwaves consistently lead to consecutive days of indoor overheating exposure during both daytime and nighttime for building occupants, leading to a health-heat-related risk especially for the most vulnerable. These sequences are not detected when using only future typical years, which stresses the relevance of this work. Only the combination of optimized building envelopes, ventilative cooling strategies and adaptive opportunities from building occupants (solar control, increased indoor air velocities) have the potential to offset the projected recurring health-heat-related risk, particularly elevated in the South of France

L’agriculture se situe au carrefour des stratégies d’atténuation et d’adaptation, en particulier dans les régions tropicales. Les efforts d’atténuation pour limiter l’accumulation de gaz à effet de serre dans l’atmosphère et les mesures d’adaptation visant à au moins maintenir les rendements et les revenus agricoles face au changement climatique contribueront à éradiquer l’extrême pauvreté et la faim. Cette thèse explore l'adoption de technologies climato-intelligentes par les petits exploitants du Costa Rica dans les deux principaux systèmes agricoles du pays, à savoir les plantations de café et les systèmes extensifs d'élevage de bétail. Je présente les résultats de trois études qui utilisent des données originales pour étudier les possibilités et les défis liés à l’extension de l’agroforesterie et du sylvopastoralisme.Les obstacles potentiels à l’adoption de technologies par les ménages ruraux dans les pays en développement sont décrits dans l’introduction. Dans le premier chapitre, un modèle représentatif d'allocation des terres entre les technologies de production des exploitations de café est utilisé pour explorer le compromis entre l'adoption de l'agroforesterie - une option bien documentée pour l'atténuation et l'adaptation - et la gestion des risques de marché. Basé sur une expérience de choix menée avec 207 agriculteurs, le chapitre 2 évalue la volonté des producteurs de café d'adopter diverses stratégies basées sur l'agroforesterie, sous différents types d’incitation. Le chapitre 3 évalue l'efficacité d'un programme national de partage des coûts favorisant l'adoption de paquets technologiques compatibles avec l'intensification fondée sur le sylvopastoralisme chez les éleveurs de bovins. Il fournit des estimations de l'impact de la participation au programme sur l'adoption des technologies et sur l’utilisation des terres. Dans l'ensemble, les résultats de ces études suggèrent que l'adoption de l'agroforesterie et du sylvopastoralisme est coûteuse et peut être ralentie en raison des frictions du marché. L’intervention publique par le biais d'incitations économiques peut en réponse être efficace afin d’encourager les petits exploitants à adopter ces technologies. Le choix de la technologie à promouvoir se révèle crucial pour l’efficience de ces interventions, soulignant la pertinence des études proposées
Smallholding agriculture lies at the crossroads of mitigation and adaptation strategies. Both mitigation efforts to limit the atmospheric accumulation of greehouse gases and adaptation measures that aim to at least maintain agricultural yields and incomes in the face of climate change will be instrumental in eradicating extreme poverty and hunger. This dissertation explores the adoption of climate-smart technologies by Costa Rican smallholders in the two main farming systems of the country, namely high-quality coffee plantations and extensive cattle-ranching farms. I present the resultsof three studies that use primary data to investigate opportunities and challenges for scaling-up agroforestry and silvopastoralism. Potential barriers that put strain on technology adoption by rural households in the developing world are outlined in the introduction. In the first Chapter, a representative coffee farm model of land allocation between production technologies is used to explore the tradeoff between adopting coffee agroforestry - a well-documented option for both mitigation and adaptation - and dealing with market risks. Based on a Choice Experiment conducted with 207 farmers, Chapter 2 assesses the willingness of coffee farmers to adopt various agroforestry-based strategies, under various types of support. Chapter 3 evaluates the effectiveness of a national cost-share program promoting the adoption of technological packages consistent with silvopastoralism-based intensification among cattle ranchers. It provides estimates of the impact of participating into the program on both the technology adoption and the land use patterns. Overall, the results of these studies suggest that the adoption of agroforestry and silvopastoralism is costly and can be slowed down due to market frictions. Public interventions can in turn be effective in encouraging smallholders to adopt these technologies through economic incentives. The choice of the technology to be promoted is found to be crucial for the cost-efficiency of such interventions, stressing the relevance of the research conducted

Sous l’angle des controverses économiques et environnementales autour des hydrocarbures non conventionnels, cette thèse contribue au développement des outils de la modélisation intégrée sous deux aspects : leur capacité à représenter la dynamique de long terme des marchés de l’énergie ; la prise en compte des liens entre l’économie et la dynamique des différents gaz à effet de serre.Dans le premier cas, un jeu de simulations avec le modèle Imaclim-R met en évidence les impacts économiques du gaz et pétrole de schiste à travers (i) les liens entre trajectoires de crois-sance et inerties techniques ; (ii) la conditionnalité des gains de compétitivité des États-Unis aux stratégies implicites ou explicites de ce pays en matière de spécialisation internationale et de régime de change. Au détour de ces simulations nous étudions (α) les processus d’ajustement vers l’équilibre de long terme, en regardant les conditions d’obtention et de convergence des équilibres temporaires du modèle ; (β) les limites de tractabilitéd’une maquette stylisée du modèle reproduisant les mécanismes centraux.Dans le deuxième cas est traitée la question du rôle du méthane à court et long terme dans les stratégies climatiques. L’intégration du modèle réduit du système terrestre Oscar2.2 aumodèle Imaclim-R permet d’apprécier le rôle du méthane dans les coûts de l’atténuation et d’évaluer le risque d’émissions fugitives en tête de puits de gaz de schiste. Les simulations montrent que d’une part, l’avantage économique de la disponibilité en gaz de schiste peut être nuancé au regard du coût induit par ces émissions fugitives. D’autre part, les stratégies climatiques ambitieuses visant à limiter les augmentations de température bien en deçà de 2° voir 1.5°C nécessitent un contrôle plus immédiat des émissions de méthane
From the perspective of economic and environmental controversies over unconventional oil and gas resources, this thesis contributes to the development of integrated modelling tools intwo aspects : their ability to reflect the long-term dynamics of energy markets ; and the consideration of the links between the economy and the dynamics of the various greenhouse gases.In the first case, a set of simulations with the Imaclim-R model highlights the economic impacts of shale gas and light tight oil through (i) the links between growth paths and technicalinertia ; (ii) the conditionality of US competitiveness gains on implicit or explained strategies ; and (iii) the conditionality of US competitiveness gains on this country implicit or explicit strategies in terms of international specialization and exchange rate regime. In the course of these simulations, we study (α) the adjustment processes towards the long-term equilibrium, looking at the conditions of existence and convergence of the model temporary equilibria ; (β) the tractability limits of a stylized model of Imaclim-R reproducing the main mechanisms.In the second case, the question of the role of methane in short and long term climate strategies is addressed. The integration of the Oscar2.2 Earth System model into the Imaclim-Rmodel is used to assess the role of methane in terms of mitigation costs and to assess the risk of emissions leakage at shale gas wellheads. The simulations show that, on the one hand, theeconomic advantage of shale gas availability can be balanced against the costs induced by these emissions leakage. On the other hand, the ambitous climate strategies aiming at limitingtemperature increases well below 2° or 1.5°C require a more instant control of methane

La problématique de cette thèse porte sur les conditions technico-économiques et sociales d’émergence des techniques de Captage, transport et Stockage géologique du Carbone (CSC) dans le secteur électrique. Il existe effectivement un hiatus entre le niveau actuel de déploiement du CSC et son rôle dans les scénarii climatique de long terme. Les travaux s’appuient sur deux approches complémentaires ; l’approche positive met en exergue les déterminants économiques et sociaux nécessaires à l’émergence du CSC et répond à deux interrogations : pour quel prix du CO2 devient-il intéressant d’investir dans des centrales CSC ? Quand l’usage du CSC est-il socialement optimal ? Sur le plan normatif, diverses recommandations relatives au déploiement optimal du CSC sont apportées. Elles concernent notamment le portefeuille optimal d’instruments de soutien au CSC. Cette thèse s’articule en quatre chapitres. Dans l’optique de minimiser les coûts de la transition énergétique, les deux premiers chapitres embrassent la vision investisseur et mettent en évidence les déterminants économiques indispensables au déploiement commercial du CSC. Les deux derniers chapitres adoptent la vision de la puissance publique. Bien que compétitive, une technologie peut ne pas se développer du fait de problèmes d’acceptabilité sociale ; c’est l’objet du modèle du Chapitre 3. Le Chapitre 4 élargit le propos et intègre la problématique de décision dans le CSC en univers ambigu, en s’appuyant sur des simulations numériques
This thesis analyses the techno-economic and social conditions required for the emergence of Carbon Capture and Storage (CCS) techniques in the power sector, in compliance with CCS role in long-term mitigation scenarios. The research combines two complementary approaches: the positive one deals with the economic and social determinants necessary to trigger CCS investments, and addresses two significant issues: (1) for which CO2 price is it worth investing in CCS plants, and (2) when is CCS use socially optimal? The normative approach gives recommendations on how CCS can best be deployed as part of a least cost approach to climate change mitigation. Notably, recommendations are provided about the optimal combination of CCS policy supports that should be implemented. This Ph.D. dissertation is composed of four chapters. The first two chapters embrace the investor’s vision and highlight the determinants necessary for CCS commercial emergence. The last two chapters embrace the public decision-makers’ vision. Based on the fact that, although cost-effective, one technology may not be deployed because of social acceptance issues, Chapter 3 deals with CCS public acceptance and optimal pollution. Chapter 4 goes further and addresses the optimal CCS investment under ambiguity by providing a decision criterion with simulations on the European Union’s 2050 Energy Roadmap

L’objectif de cette thèse est d’estimer le coût de mesures d’atténuation des émissions de gaz à effet de serre (GES) liée à la fertilisation des cultures qui représente en Europe et en France respectivement 38% et 44% des émissions de GES de l’agriculture. L’étude du coût et du potentiel d’abattement est effectuée sur deux mesures clés dans l’atténuation des émissions à savoir la mise en place de plantes fixatrices d’azote (i.e. légumineuses) et la réduction de la fertilisation par hectare. Le potentiel d’atténuation des légumineuses est étudié en simulant leur augmentation dans les assolements agricoles français et dans un deuxième temps à l’échelle de rotations de cultures pouvant durer jusqu’à six ans dans cinq régions européennes. Les résultats obtenus révèlent que des réductions importantes d’émissions sont possibles, tout en augmentant le profit des agriculteurs. Le rôle de l’aversion pour le risque est aussi étudié concernant la réduction de la fertilisation des cultures par hectare. Nous montrons analytiquement les conditions conduisant à une sur-application d’engrais par hectare permettant aux agriculteurs averses au risque de minimiser le risque de perte de rendement. Les simulations numériques effectuées spécifiquement sur les agriculteurs averses au risque démontrent qu’une assurance d’atténuation des émissions peut potentiellement déclencher des réductions importantes d’émissions de gaz à effet de serre
In this thesis, we assess the mitigation cost of greenhouse gas (GHG) from fertilization which represents 38% and 44% of agricultural GHG emissions in Europe and in France. This assessment is conducted for two key measures in climate mitigation which are the implementation of legumes crops and the reduction of fertilization per hectare. The abatement potential of legume crops is computed by simulating their increase in French croplands and also by a switch of crop rotations on several years (up to 6 years) in five European regions. Results show that significant mitigation amounts can be obtained by increasing farms revenues. The role of risk aversion is studied through the reduction of fertilisation per hectare. We analytically shows the conditions leading to nitrogen over-applications on crops which allows farmers to minimize their risk of loss on crop yields. The simulations lead on risk averse farmers show that an insurance covering yield variability could be foreseen as an interesting tool to mitigate emissions

Les effets observés du changement climatique sur les dernières décennies mettent en exergue le besoin et l’urgence de mobiliser suffisamment de ressources pour le ralentir et en atténuer les effets. Dans le cas des pays en développement, d’aucuns suggèrent que l’aide au développement aurait un rôle non des moindres à jouer dans cette lutte. Cependant, encore faudrait-il que les ambitions politiques des décideurs ne soient pas en compétition avec celles environnementales. Cette thèse examine les liens existants entre l’aide au développement, les cycles politiques et la dégradation de l’environnement, à travers trois chapitres empiriques. Le chapitre 2 étudie le lien entre l’aide et l’atténuation des émissions de CO2 dans 112 pays en développement. Il montre que l’effet de l’aide dépend du type de donneur, l’aide multilatérale étant plus susceptible de réduire la pollution que l’aide bilatérale pour laquelle il n’y a pas d’effet. Cependant, une aide bilatérale spécifiquement ciblée sur la protection de l’environnement contribue à réduire le niveau de pollution. Cet impact est toutefois non linéaire, un effet de réduction de la pollution n’étant observé que pour des montants importants d’aide bilatérale environnementale. Le chapitre 3 étudie les facteurs associés à l’allocation de l’aide bilatérale environnementale entre les pays bénéficiaires, sur la période 1990-2013. L’objectif est d’évaluer si l’aide bilatérale environnementale est motivée par des facteurs non environnementaux tels que les intérêts économiques et politiques des donneurs. Trois types de variables susceptibles d’influencer l’allocation de l’aide environnementale sont examinés : les besoins et les mérites environnementaux et non environnementaux des pays bénéficiaires, ainsi que les intérêts économiques et politiques des donneurs. Les variables relatives aux besoins et aux mérites environnementaux comprennent la vulnérabilité aux événements climatiques extrêmes et la rigueur de la politique environnementale. Les résultats des régressions montrent que si la vulnérabilité au changement climatique semble être un déterminant clé de l’aide environnementale, son allocation est peu ou pas liée aux efforts d’atténuation du changement climatique des bénéficiaires. Il trouve également peu d’évidence empirique sur une quelconque association entre les variables d’intérêt des donneurs et l’aide environnementale, en moyenne. Cependant, une analyse désagrégée révèle d’importantes hétérogénéités dans ces relations, et révèle ainsi que certains donneurs sont plus sensibles aux variables environnementales, tandis que d’autres semblent plutôt se concentrer sur leurs intérêts économiques et politiques. Le chapitre 4 explore l’impact des élections sur la politique environnementale et la dégradation de l’environnement, en utilisant un échantillon de 76 pays démocratiques de 1990 à 2014. Les estimations indiquent que les années électorales sont caractérisées par une augmentation des émissions de CO2, même si cet effet semble s’atténuer sur les années plus récentes. Il révèle également que cet effet n’est présent que dans les démocraties plus anciennes, où les électeurs sont plus avisés et où les dirigeants se livrent à des manipulations budgétaires via la composition des dépenses publiques plutôt que par leur niveau. Une plus grande liberté de la presse et des préférences environnementales élevées de la part des électeurs permettent de réduire l’ampleur de ce cycle
The observed effects of climate change over the last decades highlight the urgency of mobilizing enough resources to slow it down and mitigate its effects. In the case of developing countries, some suggest that development aid has an important role to play. However, the political ambitions of decision-makers should not be in competition with environmental ones. This thesis examines the existing links between foreign aid, political cycles and environmental degradation, through three empirical chapters. Chapter 2 studies the link between foreign aid and CO2 mitigation in 112 developing countries. It shows that the effect of aid depends on the donor, with multilateral aid more likely to reduce pollution than bilateral aid for which there is no effect. Nevertheless, a bilateral aid specifically targeted toward environment contributes to decrease the level of pollution. This later impact is non-linear, a pollution-reducing effect is only observed for important amounts of environmental bilateral aid. Chapter 3 studies the factors associated with environmental bilateral aid to recipient countries over the 1990-2013 period. The objective is to assess whether the environmental bilateral aid is motivated by non-environmental factors such as donors’ economic and political interests. Three kind of variables that might influence environmental aid allocation are examined: the environmental and non-environmental needs and merits of recipient countries, and the economic and political interests of donors. Environmental needs and merits variables include vulnerability to extreme climate events and the stringency of climate policy. The results show that while vulnerability to climate change seems to be a key determinant of environmental aid, its allocation is poorly linked to recipients’ climate mitigation policies. It finds weak evidence of association between donors’ interest variables and environmental aid on average. However, an heterogeneity analysis allows to go deeper into all the relations above, and unveils that some donors are more sensitive to environmental variables, while others rather seem focused on their economic and political interests. Chapter 4 explores how elections impact climate change policy and environmental degradation, using a sample of 76 democratic countries from 1990 to 2014. The findings indicate election years are characterized by an increase in CO2 emissions, even though the effect weakens over the recent years. It also reveals that this effect is present only in established democracies, where incumbents engage in fiscal manipulation through the composition of public spending rather than its level. Higher freedom of the press and high environmental preferences from citizens reduce the size of this “political pollution cycle”

Cette thèse étudie les conditions d'efficacité d'un portefeuille de politiques pour réduire les émissions de gaz à effet de serre du secteur électrique. Il est montré qu'en présence d'incertitude, le prix du carbone issu d'un marché de permis d'émissions peut ne pas entraîner suffisamment de réductions d'émission, justifiant l'ajout d'une politique au marché de permis, par exemple une subvention renouvelable. Dans le cadre d'une transition vers une production électrique décarbonée, l'accumulation du capital électrique génère des effets dynamiques complexes. Il est montré que l'utilisation naïve du signal-prix du carbone ou de critères statiques pour évaluer les investissements peut alors conduire à un sous-investissement en capital vert. L'effet d'une modification à la marge du portefeuille de politiques actuel est également étudié. Il est montré en particulier que si on suppose une seule technologie de production fossile à taux d'émission constant, contrainte par un plafond d'émissions - donc toutes les réductions d'émissions proviennent des renouvelables - augmenter à la marge le tarif d'achat renouvelable réduit le prix de l'électricité perçu par le consommateur, et ce paradoxalement même si la taxe à la consommation nécessaire pour financer le tarif augmente. Cette thèse réalise enfin une évaluation qualitative du portefeuille actuel de politiques climat-énergie en France. Cet examen montre que les multiples défaillances du prix du carbone justifient l'utilisation d'une combinaison de politiques, même si le portefeuille cible varie en fonction des hypothèses sur les trajectoires du prix du carbone.

Ce mémoire est structuré en deux parties connexes : la première tente d’établir les fondements de la justice distributive dans le contexte des changements climatiques ; la seconde analyse six principes distributifs susceptibles d’éclairer l’élaboration des politiques internationales d’atténuation de l’effet de serre : les principes d’égalité, de priorité, de contraction & convergence, du « pollueur-payeur », de responsabilité historique, et de capacité. En ce qui concerne les fondements, les paradigmes de biens publics mondiaux et de droits humains fondamentaux semblent offrir de solides assises pour comprendre le caractère obligatoire de la justice climatique. Concernant l’adoption des principes distributifs, une perspective plurielle permet d’apporter un éclairage unique sur différents aspects de la distribution des quotas d’émissions et de rendre compte avec plus de force des raisons pour lesquelles les nations désignées comme étant responsables ont le devoir moral de passer à l’action.
This dissertation is organized into two related parts : the first attempts to establish the foundations of distributive justice in the context of climate change; the second analyses six distributive principles that can enlighten international mitigation policies : the principles of equality, priority, contraction & convergence, “polluter pays”, historical accountability and capacity. As regards the foundations of distributive justice, paradigms of global public goods and basic human rights seem to provide a solid basis for understanding the binding nature of climate justice. On the adoption of distributive principles, a plural perspective can provide unique insights into different aspects of the distribution of emissions quotas and reflect more strongly the reasons why nations designated as accountable for the greenhouse effect have a moral duty to take action.