L’anatomie stratifiée des émissions de CO₂.

L’anatomie stratifiée des émissions de CO₂.

Introduction

Parlez à n’importe qui du changement climatique, et vous entendrez quelque chose comme : « Il s’agit des émissions — mais d’où viennent-elles ? » Cet essai lève le voile avec une explication sectorielle et stratifiée, pour les lecteurs qui souhaitent comprendre non seulement le « quoi » mais aussi le « pourquoi » derrière l’empreinte carbone mondiale. ^[1]

Pourquoi décomposer les émissions ?

Nous parlons souvent de « réchauffement climatique » ou de « zéro émission nette d’ici 2050 » sans voir que différents secteurs de la société — énergie, transports, alimentation, fabrication, et même militaire — interagissent de manière subtile et surprenante. Analyser ces éléments nous aide à identifier les leviers les plus puissants, à influencer des politiques plus efficaces, et même à orienter les choix quotidiens dans nos foyers. ^{[2] [3]}

Production d’électricité et de chaleur : Le géant des émissions mondiales 

La production d’électricité et de chaleur représente environ 33 % des émissions mondiales de CO₂, ce qui en fait le secteur le plus important pour l’action climatique. L’impact carbone de ce secteur dépend énormément des choix de combustibles. Dans les réseaux fortement basés sur le charbon, chaque kilowattheure peut produire plus d’un kilogramme de CO₂, tandis que les énergies renouvelables et le nucléaire affichent une empreinte directe quasi nulle.  ^[4]  [5]

Transport : Déplacer des montagnes (d’émissions)

Les transports — voitures, camions, avions, navires, trains — représentent près de 16 % des émissions mondiales. La grande majorité provient des véhicules routiers : 74 % du CO2 du secteur mondial des transports est généré par la route, avec les véhicules particuliers (y compris les SUV de plus en plus gros) et les camions de fret en tête de liste.  ^[8]

L’aviation et le transport maritime ont des impacts disproportionnés lorsqu’on les considère par tonne-mile ou par passager — les voyages internationaux, en particulier par avion, sont très intensifs en carbone pour chaque trajet.  ^[9]

 Fabrication & Construction : Le Monde des Matériaux 

L’industrie lourde et la construction sont responsables d’environ 13 % des émissions mondiales de CO2, mais leur impact est encore plus profond si l’on considère les émissions de procédés (chimie, pas seulement l’utilisation de combustibles fossiles) et le carbone « incorporé » dans nos bâtiments et infrastructures.  ^[10]

Décomposons cela :

1. Production chimique et pétrochimique : Représente 25 % des émissions du secteur (pensez aux plastiques, engrais, solvants)
2. Acier : 24 %, principalement issu des hauts-fourneaux (le charbon comme énergie et agent chimique)
3. Raffinage du pétrole : 20 %
4. Ciment & chaux : 14 %, dont une grande partie est inévitable (calcination du calcaire)

Voir le graphique ci-dessous pour une meilleure compréhension des principaux sous-secteurs industriels.

Émissions de fabrication par secteur montrant que les industries chimiques, sidérurgiques et de raffinage du pétrole sont les trois plus grands émetteurs, totalisant 69 % des émissions totales de CO2 liées à la fabrication

Modifier nos méthodes de production de l’acier et du ciment, ainsi que les matériaux que nous spécifions dans la construction, est essentiel pour un changement systémique, comme le montre le graphique suivant sur les voies de production de l’acier :

Comparaison des méthodes de production d’acier montrant que le four électrique à arc avec ferraille émet 75 % de CO2 en moins que les hauts fourneaux traditionnels, tout en ne représentant que 25 % de la production mondiale

De même, lorsque vous démantelez un bâtiment, son « carbone incorporé » (provenant de tout le béton, l’acier, et l’aluminium utilisés) peut être presque aussi important que sa consommation énergétique sur toute sa durée de vie :

Comparaison du carbone incorporé montrant que l’aluminium a la plus forte intensité carbone avec 11,5 kg CO2 par kg, tandis que le bois agit comme un puits de carbone avec seulement 0,1 kg CO2 par kg

Agriculture : émissions entériques, engrais et alimentation 

Le rôle de l’agriculture est souvent mal compris. Elle est responsable d’environ 12 % des émissions mondiales, mais la majeure partie ne provient pas des combustibles fossiles. Les principaux responsables sont :

1. Méthane digestif du bétail (« fermentation entérique ») : 40 % des équivalents CO2 de l’agriculture
2. Application d’engrais azotés (émissions de N₂O) : 30%
3. Gestion des fumiers : 14%
4. Champs de riz inondés : 10% (méthane issu de la décomposition anaérobie)

Les émissions d’élevage sont principalement dues aux bovins viande, comme le montre ce graphique illustratif :

Émissions d’élevage par animal montrant que les bovins (viande, lait et autres) dominent avec 70% de toutes les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l’élevage

Le graphique circulaire ci-dessous illustre les principales sources de l’agriculture :

Émissions agricoles par source montrant que la fermentation entérique du bétail est le principal contributeur avec 40%, suivie des engrais à 30% et de la gestion des fumiers à 14%

Émissions des procédés industriels et des bâtiments : deux faces d’une même pièce

Les émissions provenant des procédés industriels — comme la production de béton, d’aluminium ou de réfrigérants — sont fondamentalement différentes de celles issues de la combustion de combustibles fossiles. Parfois, la transformation chimique elle-même génère du CO₂ voire des gaz à effet de serre encore plus puissants (comme les HFC et SF₆). ^{[11] [12]}

Les bâtiments (résidentiels et commerciaux) jouent un double rôle. Ils représentent à la fois les émissions directes (chauffage au gaz, cuisson, eau chaude) et indirectes (via la production d’électricité). Le graphique suivant détaille les principales sources dans les bâtiments :

Émissions directes des bâtiments montrant que le chauffage au gaz naturel domine à la fois les secteurs résidentiel (55%) et commercial (50%), l’eau chaude étant la deuxième source la plus importante

Répartition des émissions des bâtiments montrant que le carbone opérationnel (chauffage, climatisation, éclairage) représente 72% et le carbone incorporé (matériaux, construction) 28%, avec une part croissante du carbone incorporé

Émissions de CO₂ des ménages : Que se passe-t-il à la maison ? 

On y pense peu, mais le foyer est en soi un microcosme de la consommation énergétique et des émissions de la société. Un foyer typique aux États-Unis émet entre 7 et 10 tonnes métriques de CO₂ par an (varie selon les pays), avec la répartition suivante :

• Chauffage des locaux : 41%
• Chauffage de l’eau : 19%
• Réfrigération : 8%
• Climatisation : 6%
• Éclairage : 5%
• Cuisine, lessive, « charges de branchement » (électronique, ordinateurs, TV, etc.) : environ 21% restants

Illustrons cela avec un graphique des ménages :

Émissions de CO₂ des ménages par usage final montrant que le chauffage des locaux est en tête, suivi par le chauffage de l’eau et la réfrigération. Les données concernent des foyers typiques américains.

Contrairement aux graphiques sectoriels, les émissions des ménages sont influencées à la fois par l’habitation et les habitudes qui y règnent. Dans les climats froids, ou dans des maisons mal isolées, le chauffage des locaux représente la plus grande part. Les petits appartements dans des climats plus doux orientent naturellement les chiffres vers les appareils et charges électriques. Le chauffage de l’eau et la réfrigération contribuent de manière stable toute l’année, tandis que l’éclairage a régulièrement diminué grâce aux LED.  ^{[14]  [15]  [16]}

Les comparaisons internationales montrent des écarts encore plus marqués : en Scandinavie, le chauffage électrique est courant, tandis que dans une grande partie du monde en développement, le combustible de cuisson domine l’empreinte des ménages. La technologie, l’efficacité, le climat et les comportements comptent tous.  ^[15]  [16]

 Émissions fugitives (infrastructures pétrole & gaz) : les fuites 

Environ 6 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre proviennent des pertes et rejets « fugitifs » tout au long de la chaîne de valeur du pétrole et du gaz. Le méthane en est le principal responsable, soit évacué intentionnellement, soit perdu à cause de fuites dans les pipelines, les installations de traitement et les puits abandonnés. Pour voir cela visuellement, consultez les deux graphiques suivants :

Répartition des émissions fugitives montrant que le dégazage (rejet intentionnel) représente 64 % des émissions de méthane dans le pétrole et le gaz, les fuites fugitives 25 % et la torchère 11 %

Émissions de méthane dans le pétrole et le gaz par segment montrant que la production en amont représente 40 % des émissions, tandis que les infrastructures du milieu de chaîne (collecte, traitement, transmission) contribuent à hauteur de 45 %

Déchets : la machine à méthane 

Les déchets — en particulier ceux des décharges et des eaux usées — sont souvent négligés, pourtant ils représentent environ 3 % des émissions directes au niveau mondial. Lorsque la matière organique (comme les aliments ou les déchets de jardin) se décompose en anaérobiose, elle produit du méthane : un gaz à effet de serre 84 fois plus puissant que le CO2 à court terme.  ^[19]

Le graphique ci-dessous montre à quel point les décharges dominent les émissions totales de déchets, et pourquoi le compostage, la capture correcte du gaz et la digestion sont des stratégies climatiques efficaces :

Émissions du secteur des déchets montrant que les décharges dominent avec 72 % (1 224 Mt CO2e), en faisant la troisième plus grande source d’émissions de méthane aux États-Unis

Comparaison de la gestion des déchets montrant que la digestion anaérobie a des émissions négatives (-50 kg CO2e/tonne), tandis que les décharges sans capture de gaz émettent 550 kg CO2e/tonne — une différence de 11 fois

Changement d’usage des terres & foresterie : des puits menacés 

Les forêts et les terres, en tant que secteur, jonglent entre émissions et absorption de CO₂. La déforestation (surtout dans les tropiques) est responsable de 10 à 12 % des émissions mondiales, mais les forêts en bonne santé absorbent d’énormes quantités de carbone — jusqu’à 30 % des émissions de combustibles fossiles chaque année. ^{[20] [21]}

Voici à quoi ressemble le « bilan carbone forestier » mondial actuel : lors d’une bonne année, les forêts sont un puits net, mais cet avantage diminue rapidement avec l’accélération des incendies de forêt et des défrichements. L’Amazonie à elle seule produit plus d’un tiers des émissions dues à la déforestation, généralement liées à la production de viande bovine et de soja. ^{[22] [23]}

Émissions régionales de déforestation montrant que la forêt amazonienne représente 35 % des émissions mondiales dues à la déforestation avec 2 345 millions de tonnes par an, principalement provoquées par l’élevage bovin et la culture du soja

Utilisation de carburant militaire : Le géant caché

Bien que rarement prises en compte dans les objectifs climatiques nationaux, les forces armées collectives sont responsables de 1 à 5,5 % des émissions mondiales. Le département de la Défense américain consomme plus de combustibles fossiles que de nombreux pays entiers et est le plus grand émetteur institutionnel unique au monde. Le carburant aviation pour avions représente la plus grande part, comme le montre le tableau ci-dessous :

Émissions militaires américaines montrant que le carburant aviation représente 55 % (132 millions de tonnes) du total des émissions militaires, suivi des navires de guerre à 20 %

Les émissions militaires ne sont pas seulement importantes, elles sont aussi difficiles à cerner : les protocoles internationaux les exemptent ou les ignorent souvent, pourtant les tendances montrent que les émissions militaires augmentent à l’échelle mondiale avec la hausse des dépenses de défense. ^{[24] [25] [26]}

Conclusion

Décomposer l’énigme des émissions de CO₂ révèle à quel point les choix au niveau sectoriel, sous-sectoriel, voire domestique sont essentiels. Bien que la décarbonation de l’électricité et l’électrification généralisée soient des leviers majeurs, des progrès réels et des possibilités concrètes existent pour s’attaquer au méthane invisible, mettre fin à la déforestation, améliorer la gestion des déchets et démystifier les émissions militaires.

1. IEA, « Émissions de CO₂ par secteur et pays. » https://www.iea.org/
2. Our World in Data, « Émissions de gaz à effet de serre par secteur. » https://ourworldindata.org/emissions-by-sector
3. U.S. EIA, « Émissions de dioxyde de carbone – Aperçu. » https://www.eia.gov/environment/emissions/
4. GIEC, Rapports d’évaluation. https://www.ipcc.ch/
5. EPA, Inventaire des gaz à effet de serre des États-Unis. https://www.epa.gov/ghgemissions/
6. U.S. EIA, « Utilisation de l’énergie dans les logements. » https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/homes.php
7. U.S. EIA, « Consommation d’électricité dans les logements. » https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/electricity-use-in-homes.php
8. Our World in Data, « Émissions liées aux transports. » https://ourworldindata.org/transport-emissions
9. IEA, Données sur les émissions de la mobilité. https://www.iea.org/data-and-statistics
10. WRI, « Émissions de CO₂ dans la fabrication. » https://www.wri.org/
11. EPA, « Émissions des procédés industriels. » https://www.epa.gov/ghgemissions/industry-sector-emissions
12. Nature, « Émissions de gaz fluorés. » https://www.nature.com/articles/s41467-024-52434-y
13. Commission européenne, « À propos des gaz fluorés. » https://climate.ec.europa.eu/
14. Center for Sustainable Systems, Université du Michigan. https://css.umich.edu/
15. EIA, « Enquête sur la consommation énergétique résidentielle. » https://www.eia.gov/consumption/residential/
16. Goldstein, B. et al., « L’empreinte carbone de la consommation énergétique des ménages aux États-Unis, » PNAS. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1922205117
17. EDF, « Émissions de méthane provenant du pétrole et du gaz aux États-Unis. » https://www.edf.org/
18. Banque mondiale, « Rapport sur le suivi de la torchère mondiale. » https://www.worldbank.org/
19. RMI, « Gestion du méthane dans le secteur des déchets. » https://rmi.org/our-work/
20. Global Forest Watch. https://www.globalforestwatch.org/
21. Rapports climatiques de l’ONU. https://www.un.org/en/climatechange/science/climate-issues/land
22. World Resources Institute. https://www.wri.org/insights/
23. Woodwell Climate. https://www.woodwellclimate.org/global-forest-carbon-storage-explained/
24. SGR, « Émissions de carbone militaires. » https://www.sgr.org.uk/resources/how-big-are-global-military-carbon-emissions
25. CEOBS, « Estimation des émissions militaires. » https://ceobs.org/
26. PLOS Climate, « Dépenses militaires et émissions. » https://journals.plos.org/climate/