Le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution sont de plus en plus souvent qualifiés ensemble de triple crise planétaire, expression qui tient compte des liens complexes entre les processus planétaires sous-jacents et de l’action publique mise en œuvre pour y remédier. Le présent chapitre introduit le contexte et les enjeux de ces défis étroitement imbriqués et présente les apports et les idées principales de ces nouvelles Perspectives de l’environnement de l’OCDE. Il résume ensuite les interactions biophysiques importantes et dresse un panorama de l’action publique récente, lequel fait état de la nécessité d’une action plus intégrée et exploitant les synergies. Pour finir, le chapitre passe en revue les travaux existants et explique les grands principes de la méthodologie retenue pour établir ces Perspectives.
Perspectives de l’environnement sur la triple crise planétaire
Description
Le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution sont les trois dimensions de ce qui est à présent qualifié de « triple crise planétaire » et représentent un risque croissant et majeur pour la santé et le bien-être des êtres humains, pour l’environnement et pour l’économie. Chacune de ces dimensions est urgente en elle-même. En outre, les liens complexes qu’elles entretiennent entre elles peuvent encore amplifier leurs répercussions tout en donnant des possibilités de mieux coordonner l’action publique.
Les émissions anthropiques de gaz à effet de serre (GES) sont responsables de la hausse de la température à la surface du globe que l’on observe depuis la révolution industrielle (GIEC, 2023[1]). L’année 2024 a été la plus chaude depuis 1850 : elle a dépassé de 1.6 degré Celsius (ºC) les niveaux préindustriels (Copernicus Climate Change Service, 2025[2]). Ceci correspond, pour la première fois, au franchissement du seuil inférieur fixé dans l’Accord de Paris qui vise à limiter la hausse de la température à bien moins que 2 ºC et à la maintenir aussi proche que possible de 1.5 ºC (Accord de Paris, 2015[3]). Le sixième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) arrive à la conclusion que le changement climatique touche déjà toutes les régions habitées de la planète et que les activités humaines contribuent à de nombreux changements observés sur le climat et sur les conditions climatiques extrêmes. Ces changements concernent notamment les vagues de chaleur, les incendies incontrôlés, les fortes précipitations et inondations qui en résultent, l’élévation du niveau de la mer et les sécheresses. L’évolution des variables climatiques, notamment les températures et le régime des pluies, peut avoir des conséquences sur les rendements agricoles et sur la sécurité alimentaire, mais aussi des impacts sur la santé humaine. Si l’on s’en tient aux politiques d’atténuation du changement climatique actuelles, le réchauffement planétaire médian pourrait atteindre entre 2.4 et 3.5 ºC d’ici 2100 (GIEC, 2022[4]). Les récentes données scientifiques semblent également indiquer que certains points de bascule du système climatique pourraient être franchis même à des niveaux moindres de réchauffement (GIEC, 2021[5]).
La biodiversité est définie comme la « variabilité des organismes vivants de toutes origines, y compris, entre autres, dans les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie ; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes » (ONU, 1992[6]). Il n’existe pas d’indicateur universel qui embrasse toutes les dimensions, fonctions et interactions complexes à l’œuvre dans la biodiversité (Magurran, 2021[7]), cependant les indicateurs existants montrent un déclin global de la biodiversité dans le monde (OCDE, 2021[8]). Le dernier Rapport d’évaluation global de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES) révélait qu’environ 25 % des espèces parmi les groupes de végétaux et d’animaux étudiés étaient menacées d’extinction, soit le pourcentage le plus élevé jamais enregistré. Dans l’ensemble, l’étendue et l’état physique des écosystèmes naturels ont connu une détérioration moyenne de 47 % par rapport à leur état au moment des premières estimations (IPBES, 2019[9]). La tendance à l’accélération de la perte de biodiversité est une source de préoccupations, car celle-ci compromet la pérennité de services écosystémiques précieux et souvent irremplaçables. Par exemple, la perte de biodiversité peut menacer la production agricole, car environ 75 % des types de cultures alimentaires mondiaux (équivalent à 35 % de la production agricole mondiale en volume), notamment les fruits et légumes, ont besoin, dans une certaine mesure, de la pollinisation par les abeilles, les papillons et d’autres insectes (IPBES, 2017[10]). Si l’action entreprise est trop timide, le rythme d’extinction des espèces dans le monde accélèrera encore, alors qu’il est déjà au moins plusieurs dizaines à centaines de fois supérieur au rythme moyen observé en 10 millions d’années.
La pollution (définie de manière large comme l’introduction de substances et de formes d’énergie dans l’environnement avec des effets néfastes sur la santé humaine ou l’environnement) est répandue, multiforme et affecte tous les milieux : l’air, l’eau et les sols. Elle a des effets délétères significatifs sur la santé, en effet les estimations indiquent qu’elle aurait été responsable de 9 millions de décès prématurés en 2019, soit un décès sur six dans le monde (Fuller et al., 2022[11]). Le Tableau d’annexe 1.A.1 apporte des exemples d’impacts sanitaires. La pollution de l’air est responsable de la majeure partie de la mortalité imputable à la pollution (6.7 millions de décès prématurés), dont 62 % causée par les particules fines ambiantes (PM2.5). La pollution de l’eau quant à elle, notamment l’utilisation d’eau impropre à la consommation et l’insuffisance des services d’assainissement, serait responsable de 1.4 million de décès prématurés (Fuller et al., 2022[11]). La pollution des sols est également très fréquente. On estime que plus de 5 millions de friches industrielles sont contaminées dans le monde (Hou et al., 2023[12])1. Dans le même temps, 38 % des déchets municipaux solides dans le monde étaient non contrôlés (par exemple non collectés, ou collectés mais ensuite déversés ou brûlés à l’air libre, c’est-à-dire mal gérés) en 2020. Plus encore, les maladies imputables aux déchets mal gérés causeraient entre 0.4 et 1 million de décès chaque année dans les pays en développement (PNUE, 2024[13]).
Lorsqu’on constate la variété, le nombre et l’omniprésence des produits chimiques dans le mode de vie moderne, il apparaît clairement que la lutte contre la pollution est une entreprise complexe. La fabrication de produits chimiques a contribué à la productivité économique et à l’amélioration de la santé, de la sécurité alimentaire et du bien-être, cependant de nombreux produits chimiques sont également dangereux (PNUE, 2019[14]). Un vaste éventail de produits chimiques est considéré comme nocif pour l’environnement et pour la santé, notamment ceux qui ont un effet neurotoxique pour le développement, reprotoxique et immunotoxique (Fuller et al., 2022[11]). L’empoisonnement au plomb reste un problème : il cause 0.9 million de décès, principalement en raison de son lien avec les maladies cardiovasculaires. Ce chiffre pourrait même être six fois plus élevé, selon une estimation indépendante qui tient compte des répercussions du plomb en dehors de la hausse de tension artérielle (Larsen et Sánchez-Triana, 2023[15]). Les produits agrochimiques, par exemple les pesticides et les nutriments supplémentaires appliqués sous forme d’engrais, nuisent également à la santé humaine et aux écosystèmes (Devi, Manjula et Bhavani, 2022[16]).
L’impact de la pollution pourrait même être encore plus important, car il reste beaucoup à apprendre sur les effets des polluants sur la santé humaine et planétaire. Chaque année, environ 6.1 Mt de déchets plastiques sont rejetés dans les milieux aquatiques, dont 1.7 Mt est acheminée dans les océans (OCDE, 2023[17]). Si les effets négatifs et visibles des macroplastiques sur les espèces marines, comme les enchevêtrements, sont assez bien connus, l’incidence des microplastiques et les effets provoqués par les produits chimiques plastiques sur la santé humaine et sur l’environnement sont encore peu clairs et sans doute sous-évalués (Landrigan et al., 2025[18]). Par ailleurs, la présence de substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS), aussi appelées « produits chimiques éternels » en raison de leur persistance dans l’environnement, a été relevée à de nombreux endroits, notamment dans l’eau potable, les sols, les produits alimentaires et ménagers, et ce dans de nombreux pays (Wee et Aris, 2023[19]). La recherche se concentre pour le moment sur quelques PFAS, cependant les études épidémiologiques indiquent que l’exposition à certains PFAS, même à faible dose, pourrait avoir des conséquences négatives sur la santé (Fenton et al., 2021[20]). Par exemple, l’exposition in vitro et in vivo aux PFAS est associée à une inhibition de la fonction immunitaire (Sunderland et al., 2019[21]). De plus, le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) a récemment classé les PFOA et les PFOS (les acides perfluorooctanoïque et perfluorooctanesulfonique, qui constituent deux groupes de PFAS) comme « cancérogène pour l’homme » et « peut-être cancérogène pour l’homme », respectivement (Zahm et al., 2024[22]).
Ces Perspectives de l’environnement de l’OCDE se penchent sur les liens entre le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution à différents niveaux, notamment sur leurs déterminants interdépendants, sur les pressions environnementales, sur les conséquences sur les états de l’environnement et les effets biophysiques, ou encore sur l’action publique entreprise face à ces phénomènes. À la base de ces Perspectives, une boîte à outils de modélisation (section1.6.1) est utilisée pour capter de manière cohérente les différentes interdépendances. L’analyse quantitative qui repose sur la modélisation permet d’illustrer l’évolution possible de l’environnement jusqu’en 2050, en fonction des actions publiques actuellement appliquées ; elle permet également de mieux comprendre les principales formes de cette évolution, leur ampleur et leur possible dynamique future (chapitres 2 et 3). Une meilleure compréhension des déterminants spécifiques à chaque région qui accentuent les problèmes peut aider à décider des mesures qu’il convient de prendre en priorité dans différentes régions et différents secteurs.
Les trois chapitres qui suivent concernent les interactions au niveau des politiques. Le chapitre 4 regroupe les enjeux par catégories afin d’identifier les synergies et les arbitrages possibles entre les objectifs des mesures envisageables. Pour ce faire, des ensembles représentatifs de mesures permettant de lutter contre le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution sont regroupés en fonction de l’objectif général auquel ces mesures contribuent. Après cette analyse des concepts, le chapitre 5 présente le premier inventaire de l’intégration de l’action publique au moyen d’un examen des Rapports Biennaux de Transparence (BTR) présentés à la Convention-cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC) et des stratégies nationales et plans d’action en faveur de la diversité biologique (NBSAP) soumis au titre de la Convention sur la Diversité Biologique (CDB) par 10 pays : l’examen porte sur le degré de prise en compte des synergies et des arbitrages possibles dans l’élaboration d’une décision politique au niveau national. Le chapitre 6 s’intéresse aux considérations essentielles qui permettent une exécution cohérente de l’action publique fondamentale dans quatre domaines clés : (i) la promotion des énergies renouvelables, (ii) la gestion et l’élargissement des zones protégées, (iii) la lutte contre la pollution de l’air et (iv) la gestion des nutriments. Pour finir, les conclusions tirées de la modélisation et de l’analyse de l’action publique dans ces Perspectives sont résumées et permettent d’émettre des recommandations sur la manière dont les pouvoirs publics peuvent mieux intégrer leurs actions (chapitre 7).
La structure de la suite du présent chapitre est la suivante. Tout d’abord, la section 1.3 passe en revue les interactions biophysiques et biogéochimiques entre le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution2. Puis, la section 1.4 dresse un panorama des interactions dont il est tenu compte dans les cadres multilatéraux. Une évaluation des travaux antérieurs pertinents sur ces interactions est présentée dans la section 1.5 et les lacunes principales sont mises en lumière. Enfin, la section 1.6 détaille le fonctionnement de la boîte à outils de modélisation ainsi que le cadre analytique qui ont été mis au point pour élaborer ces Perspectives et qui permettent de combler certaines des lacunes observées dans les données de la recherche.
Les interactions entre le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution sont complexes (Graphique 1.1Graphique 1.1). Par exemple, le changement climatique et la pollution contribuent chacun à hauteur de 14 % au déclin de la biodiversité mesuré (IPBES, 2019[9]). D’autres facteurs impactent la perte de biodiversité : l’incidence des changements d’utilisation des terres et des mers (30 %), de l’exploitation directe des ressources naturelles (23 %), des espèces exotiques envahissantes (11 %) et d’autres perturbations anthropiques (9 %). La combinaison de la hausse des températures, du faible taux d’humidité et des précipitations insuffisantes rallonge la saison chaude et sèche, ce qui fait augmenter le risque de feux de forêt, qui provoquent eux-mêmes une dégradation ou destruction d’habitats dans certaines régions ; cependant, il importe aussi de rappeler que certains écosystèmes ont besoin des incendies pour préserver leur qualité et stimuler leur régénération (Bowman et al., 2009[23]). Un climat plus chaud est aussi associé à une hausse du risque d’événements météorologiques extrêmes, par exemple les inondations qui peuvent provoquer des déversements et des rejets de polluants dans l’environnement (notamment des déchets tels que les plastiques). À son tour, la pollution peut dégrader les habitats naturels et nuire à la biodiversité. De plus, certains polluants ont des effets sur le climat (ils peuvent favoriser son refroidissement ou son réchauffement). De leur côté, la perte et la dégradation d’habitats naturels peuvent compromettre le fonctionnement d’importants services écosystémiques régulateurs, comme la séquestration du carbone ou le freinage de l’érosion qui sont essentiels pour l’atténuation du changement climatique et l’adaptation à ses effets.
Source : élaboré par les auteurs.
Les innombrables interactions possibles entre les déterminants affectant l’environnement ne peuvent être analysées de manière exhaustive (Côté, Darling et Brown, 2016[24]). Certaines sont plus évidentes et plus directes que d’autres. Les données disponibles semblent également indiquer que les conséquences globales de ces interactions dépendent éminemment du contexte et de l’écosystème étudiés : leur ampleur et leur direction peuvent en effet varier (Catford et al., 2022[25]). Néanmoins, les résultats des études disponibles indiquent que se focaliser sur un seul aspect en éludant le reste peut conduire à de mauvais arbitrages et à des oublis de synergies possibles. Les principales interactions sont résumées dans le Tableau 1.1Tableau 1.1 au moyen d’exemples. Le fonctionnement de ces interactions par paires est détaillé dans la section suivante.
Source : travaux des auteurs, sur la base de la revue des travaux existants analysés dans le présent rapport.
1.3.1. Liens entre le changement climatique et la perte de biodiversité
Le changement climatique accélère la perte de biodiversité
Le changement climatique est l’un des principaux facteurs qui favorisent la perte de biodiversité (IPBES, 2019[9]), et ce facteur devrait prendre encore plus d’ampleur dans un avenir proche (Ortiz et al., 2021[26]) (consulter également le chapitre 3). Certes, l’ordre de grandeur est variable en fonction des groupes taxonomiques et des environnements biologiques, cependant il a été estimé que le changement climatique va accélérer la disparition d’espèces et de zones au climat favorable (Nunez et al., 2019[27]). D’après une estimation, la superficie des zones habitables par des mammifères, des oiseaux et des amphibiens a déjà diminué de 18 % en moyenne au cours des siècles : le changement climatique peut accélérer cette disparition d’habitats (Beyer et Manica, 2020[28]). La hausse des concentrations atmosphériques en CO2 et des températures, ainsi que les modifications des régimes de précipitation peuvent également avoir une incidence directe sur l’habitat naturel de nombreuses espèces. Concernant les écosystèmes marins, la hausse mondiale des températures fait fondre les glaciers, ce qui provoque une élévation du niveau de la mer pouvant causer la disparition d’habitats importants tels que les mangroves, les marais salants et les récifs coralliens, c’est-à-dire d’écosystèmes critiques sur lesquels repose la survie de nombreuses espèces marines (Kibria et al., 2021[29]) (voir également l’Encadré 1.1).
Le changement climatique influe sur diverses dimensions de la biodiversité liées entre elles. Il provoque diverses adaptations génétiques et phénotypiques chez les espèces3 (changements physiologiques et morphologiques, ou bien modifications du développement) qui viennent modifier les interactions entre espèces ainsi que leurs fonctions écologiques : ceci provoque des effets en cascade à différentes échelles et peut même menacer l’intégrité écologique des environnements biologiques (Bellard et al., 2012[30] ; Jaureguiberry et al., 2022[31]).
Les interactions entre espèces sont également altérées, car le changement climatique provoque le déplacement de leurs environnements géographiques propices. Étant donné les contraintes auxquelles sont soumises les espèces en termes de plages thermiques (et donc d’espaces géographiques) favorables à leur survie, le changement climatique incite les espèces à migrer vers des latitudes ou altitudes plus élevées, ou vers des eaux plus profondes, à la recherche de conditions climatiques mieux adaptées (Pörtner et al., 2023[32]). Qu’il s’agisse des communautés de poissons dans l’Arctique ou d’espèces végétales en Amérique du Nord, ce type de migration a déjà été observé sur tous les continents et parmi tous les taxons. Une étude récente estimait qu’en moyenne, chaque décennie, les espèces ont migré pour s’installer à une altitude supérieure de 11 mètres et à une latitude supérieure de 16,9 km (Muluneh, 2021[33]). Ces adaptations ne sont pas possibles pour les espèces dont la plage thermique de survie est très étroite, ni pour celles qui vivent déjà au seuil de leur tolérance, par exemple les ours polaires de la zone arctique. Les espèces indigènes d’environnements reculés, par exemple celles qui vivent au sommet des montagnes ou dans des lacs d’eau douce isolés, ne peuvent pas non plus rechercher de nouveaux environnements climatiques (Pinsky, Comte et Sax, 2022[34]). Le morcellement des territoires complique encore les migrations des espèces, car il représente un obstacle à leur déplacement (Urban, 2015[35]).
Les espèces qui ne peuvent migrer ou s’adapter rapidement sont menacées d’extinction locale (Pinsky, Comte et Sax, 2022[34]). De plus, les réponses des espèces aux modifications de l’environnement, par l’évolution et la migration, devraient devenir de moins en moins viables, car le changement climatique progresse toujours et plus vite (Sage, 2020[36]). Il existe diverses estimations et la variabilité d’une région à l’autre est élevée, cependant, en moyenne, le changement climatique devrait provoquer l’extinction de 7.9 % des espèces (Urban, 2015[35]). Ce dérèglement représente un risque particulier d’extinctions dans les régions riches en espèces endémiques dont les seuils de tolérance sont étroits (Urban, 2015[35]). Par un effet domino, les premières extinctions d’espèces peuvent provoquer des extinctions secondaires, ce qui amplifie les perturbations (Kehoe, Frago et Sanders, 2021[37]).
Il convient de noter que ces effets en cascade peuvent menacer plusieurs milieux qui fournissent des services écosystémiques ou qui ont des fonctions régulatrices. L’adaptation génétique au changement climatique est susceptible de modifier les interactions entre espèces, ce qui peut alors menacer l’intégrité de la chaîne alimentaire et perturber la synchronicité saisonnière de nombreuses populations (par exemple, entre certains végétaux et leurs pollinisateurs) (Bellard et al., 2012[30]). De tels cas « d’asymétrie phénologique » ont été observés dans toutes les régions et pour de nombreuses espèces (Scheffers et al., 2016[38]) et des données nouvelles soulignent que les espaces propices aux cultures et à leurs pollinisateurs se dissocient géographiquement en raison des changements de température ou de pluviométrie, ou à cause des événements météorologiques extrêmes (Imbach et al., 2017[39]). De plus, certaines espèces vivant dans des milieux terrestres et aquatiques rétrécissent car, dans un climat plus chaud, il est préférable d’augmenter le rapport surface/volume (Scheffers et al., 2016[38]). Ces nouvelles interactions et morphologies peuvent avoir des effets délétères sur la productivité agricole et piscicole et ainsi menacer la sécurité alimentaire4.
Même si les données restent relativement limitées, la fréquence et la gravité croissantes des événements météorologiques extrêmes ont également des liens directs (mortalité) et indirects (destruction et perturbation des habitats) avec la perte de biodiversité. D’un côté, il est difficile d’établir un lien de causalité entre l’appauvrissement en espèces et les événements météorologiques extrêmes en raison de la variabilité naturelle du climat (Harris et al., 2020[40]), de l’autre des données semblent indiquer que les pics de température extrêmes peuvent provoquer une mortalité massive (Scheffers et al., 2016[38]), ce qui a été observé dans des régions très diverses et chez de nombreuses espèces, y compris dans le cas du blanchiment et de la mort des coraux dans les régions tropicales (Albert et al., 2017[41]). Une synthèse de travaux antérieurs reprenant plus de 500 enquêtes d’observation qui visaient à quantifier la réponse aux événements météorologiques extrêmes a relevé plus de 100 cas dans lesquels de tels événements ont provoqué une baisse de la population de plus de 25 % et 31 cas dans lesquels une espèce a été victime d’extinction locale (Maxwell et al., 2019[42]).
Il importe de noter que ces effets délétères sur la biodiversité devraient s’accentuer avec le temps, car la répétition d’événements extrêmes menace la capacité des écosystèmes naturels à se reconstituer après un bouleversement (Mahecha et al., 2024[43]). Par exemple, les dommages structurels immédiats causés aux végétaux lors d’un cyclone (par exemple, déracinement) peuvent avoir des effets durables en termes de mortalité et de réduction de la diversité des espèces (Maxwell et al., 2019[42]). Les vagues de chaleur marines, de plus en plus fréquentes, ont également des impacts sur la plupart des espèces, notamment sur les espèces sessiles (qui ne se déplacent pas seules) : les conséquences comprennent le blanchiment accru des coraux et la diminution de la densité des prairies sous-marines ou de la biomasse de varech (Smale et al., 2019[44]). Les événements météorologiques extrêmes qui touchent les équilibres hydrologiques (par exemple, les inondations) réduisent également la biodiversité le long des cours d’eau en termes de richesse en espèces et de biomasse (Sabater et al., 2023[45]).
Les conséquences du changement climatique diffèrent sur certains points essentiels en fonction que l’on considère les milieux terrestres, marins ou d’eau douce. Pour ce qui est des milieux marins, une méta-analyse récente semble montrer que le changement climatique est déjà le deuxième facteur le plus important qui favorise la perte de biodiversité, après l’exploitation directe (Jaureguiberry et al., 2022[31]). Les espèces marines sont, de manière générale, plus sensibles aux effets du changement climatique que les espèces terrestres, bien que certains impacts soient atténués par leur plus grande capacité à coloniser de nouveaux territoires sous-marins (Pinsky, Selden et Kitchel, 2020[46]). Les concentrations en CO2 élevées stimulent la photosynthèse et la concurrence d’algues et de prairies sous-marines ; dans le même temps, l’acidification de l’océan (baisse du pH) provoquée par la dissolution du CO2 peut menacer les poissons et les espèces calcifiantes (Sage, 2020[36]). Les conséquences sur les espèces considérées comme les plus vulnérables à la fois au réchauffement et à l’acidification de l’océan, entre autres sur les espèces marines situées en bas de la chaîne alimentaire (poissons herbivores, par exemple) et sur les espèces calcifiantes, peuvent avoir des répercussions de bas en haut de la chaîne alimentaire et donc sur les dynamiques écologiques (Hu et al., 2022[47]).
Étant donné la relative stabilité des températures océaniques (c’est-à-dire les variations de température d’une saison à l’autre et entre le jour et la nuit sont sensiblement moindres dans l’océan que sur terre), l’ampleur et la vitesse actuelles du réchauffement pourraient dépasser les capacités d’adaptation des espèces (Pinsky, Selden et Kitchel, 2020[46]). Puisque le métabolisme des espèces marines change en fonction de la température, ce qui influe sur les taux en oxygène (à cause de la relation inverse entre la température de l’eau et la solubilité de l’oxygène), par conséquent, la hausse des températures pourrait rendre inhabitables certaines régions et, dans le même temps, faire augmenter le risque de fusion des habitats des proies et des prédateurs, mais aussi des zones de pêche (Stewart et al., 2014[48] ; Prince et al., 2010[49]). Ce dernier point pose un problème de sécurité alimentaire, étant donné que la population mondiale, notamment dans les pays à faible revenu, dépend actuellement des aliments issus d’animaux aquatiques pour consommer des protéines animales (ils représentent 15 % du total) (FAO, 2024[50]).
Le changement climatique amplifie les effets d’autres facteurs de la perte de biodiversité
Le changement climatique amplifie également les conséquences d’autres facteurs de la perte de biodiversité dans les écosystèmes marins, terrestres et d’eau douce (IPBES, 2019[9]). Les réactions de l’homme au changement climatique peuvent encore accentuer ces impacts sur la biodiversité (Brodie et Watson, 2023[51]). Par exemple, le changement climatique rend accessibles des régions autrefois reculées, ce qui accroît la pression liée à l’exploitation directe comme l’exploitation forestière et la chasse (Brodie, Post et Laurance, 2012[52]). Les impacts du changement climatique sur les activités économiques, notamment la baisse des rendements en agriculture, pisciculture et foresterie, peuvent inciter à la surproduction pour compenser les pertes, ce qui nuit davantage à la biodiversité (Wang et al., 2018[53]). Ces pressions peuvent être encore accentuées en cas d’événements météorologiques extrêmes : leurs conséquences en termes sanitaires, de pertes agricoles et de hausse des prix des denrées alimentaires dans un contexte de pauvreté incitent alors la population à utiliser davantage de ressources naturelles comme moyens de subsistance (Hallegatte et al., 2015[54]).
Les différents facteurs de la perte de biodiversité sont souvent examinés un par un, pourtant la concomitance des facteurs de stress environnemental peut provoquer des conséquences qui dépassent la somme des effets individuels. Par exemple, le changement climatique amplifie actuellement les conséquences de la perte et de la fragmentation des habitats sur la biodiversité, notamment dans les régions qui connaissent des températures maximales élevées (Mantyka-pringle, Martin et Rhodes, 2012[55]). Le changement climatique modifie également la toxicité et la concentration des polluants environnementaux, ce qui amplifie l’effet de ces derniers sur la biodiversité (Hansen et al., 2010[56]). Les effets combinés des polluants toxiques et du changement climatique sur les espèces peuvent provoquer une augmentation du temps nécessaire aux populations touchées pour se reconstituer après une exposition, une diminution de la résistance des communautés à d’autres facteurs de stress, ou bien des effets à long terme sur la composition des communautés (Moe et al., 2012[57]).
Parce qu’il modifie la répartition des espèces, le changement climatique peut aussi indirectement amplifier le risque de perte de biodiversité (Noyes et Lema, 2015[58] ; Scheffers et al., 2016[38]). Par exemple, le changement climatique peut faciliter la prolifération et l’acclimatation « d’espèces exotiques envahissantes » qui favorisent l’homogénéisation biotique (c’est-à-dire que les communautés biologiques se ressemblent) et par la suite une modification des caractéristiques des sols et de l’eau (IPBES, 2023[59]).5 Les espèces exotiques envahissantes participent à 60 % des extinctions d’espèces animales et végétales dans le monde et sont considérées comme le seul facteur d’extinction dans 16 % des cas (IPBES, 2023[59]). Le changement climatique modifie la superficie des espaces habitables par les espèces exotiques envahissantes, cependant il n’y a pas de consensus sur l’ampleur du phénomène, laquelle varie d’un taxon à l’autre et en fonction de l’échelle (Bellard et al., 2018[60]). Les données actuelles ne permettent pas de trancher, cependant certaines études semblent montrer que les espèces exotiques envahissantes bénéficient davantage du changement climatique que les espèces indigènes. Par exemple, la hausse des températures et de la concentration en CO2 rend les espèces végétales exotiques envahissantes plus performantes que les espèces végétales indigènes (Liu et al., 2017[61]). Il existe plus de données étayant l’existence d’un lien entre le changement climatique et les espèces exotiques envahissantes pour les milieux terrestres, cependant les milieux marins et d’eau douce sont également susceptibles d’être concernés. Par exemple, le réchauffement de l’océan peut également faciliter l’apparition des espèces exotiques envahissantes et modifier les conditions environnementales, ce qui permet la survie et la reproduction de ces espèces dans des régions qui leur étaient jusqu’à présent inhospitalières (Walther et al., 2009[62]).
La perte de biodiversité accélère le changement climatique
À mesure qu’elle s’appauvrit, la biodiversité peine à jouer son rôle essentiel de régulateur du climat, ce qui accélère le changement climatique en un cercle vicieux (Pörtner et al., 2021[63]). Parmi les liens les mieux documentés, on trouve celui entre la température et la capacité des puits de carbone naturels. L’équilibre entre le carbone stocké dans les écosystèmes et celui présent dans l’atmosphère est un élément clé qui influence le climat mondial (De Graaff et al., 2015[64]). Par exemple, entre 2010 et 2019, on estime que plus de la moitié des émissions anthropiques ont été capturées (par exemple par photosynthèse), ou stockées et séquestrées (par exemple par ladite « pompe à carbone océanique » qui transporte le carbone de la surface vers les profondeurs) par les écosystèmes terrestres et marins (Canadell et al., 2021[65]). Cependant, l’accélération du déclin de la biodiversité devrait provoquer la libération du carbone stocké, contribuant au réchauffement tout en réduisant la capacité des écosystèmes à absorber d’autres polluants (Weiskopf et al., 2024[66]).
Parmi les écosystèmes terrestres, les forêts constituent non seulement des puits de carbone, mais aussi des régulateurs thermiques à échelles locale et mondiale, en raison de la photosynthèse, de l’évapotranspiration de l’eau (des feuilles et du sol), et de la baisse de la température au sol qu’elles génèrent (Lawrence et al., 2022[67] ; Harris et al., 2021[68]). Fait important, la puissance des puits de carbone terrestres repose sur l’équilibre entre la photosynthèse et la respiration, lesquelles sont toutes deux influencées par la température (Duffy et al., 2021[69]). Par exemple, si la respiration s’accroît sans une augmentation parallèle de la photosynthèse (par exemple, en raison d’une sécheresse qui inhibe la croissance des végétaux), les puits de carbone sont moins efficaces (Duffy et al., 2021[69]). De plus, il a été suggéré que certaines parties des plus grands espaces forestiers, par exemple le sud-est de la forêt tropicale amazonienne, émettent à présent plus de carbone qu’elles n’en capturent, ce qui signifie que la déforestation et la dégradation des forêts transforment des puits de carbone naturels en sources de carbone (Gatti et al., 2021[70]). En raison de la conversion de terrains forestiers en Amazonie (dont la biomasse aérienne et souterraine représente près de 123 milliards de tonnes de carbone), 17 % de la forêt a disparu et 14 % de ces espaces ont cédé la place à des usages agricoles (Gatti et al., 2021[70]).
Les sols jouent également un rôle critique pour soutenir la biodiversité et le cycle du carbone. Une méta-analyse semble indiquer que le déclin de la biodiversité souterraine provoque une baisse de 28 % de la respiration des sols et réduit de 18 % la décomposition des végétaux (De Graaff et al., 2015[64]). Il existe des boucles de rétroaction entre l’humidité du sol et la température : ainsi, la combinaison de chaleur et de sécheresse provoque une baisse de disponibilité de l’humidité, elle-même à l’origine d’une hausse de la température de l’air et des besoins d’évaporation, ce qui renforce encore la hausse des températures (Mahecha et al., 2024[43]).
Les écosystèmes aquatiques constituent également des puits importants de « carbone bleu », le carbone stocké dans des organismes de zones humides telles que tourbières, mangroves et marais salants exposés aux marées. Les zones humides ne représentent que 6 % de la superficie terrestre, cependant elles renfermeraient entre 20 et 30 % du carbone souterrain mondial (Lal, 2004[71]) et soutiendraient une grande variété d’espèces animales et végétales (Beers, Crooks et Fennessy, 2020[72]). Toutefois, des rapports font état d’une dégradation et d’une disparition des zones humides trois fois plus rapides que celles des forêts. Par exemple, une estimation semble montrer que 35 % des zones humides mondiales ont été perdues depuis 1970 (Davidson, 2014[73]).
On estime que l’océan absorbe entre 20 et 30 % des émissions de carbone, lequel peut rester dans les sédiments pendant des siècles une fois stocké (Pörtner et al., 2022[74]). Une grande variété d’espèces marines, allant du plancton jusqu’aux poissons de la zone mésopélagique, contribue à cette fonction vitale (Elsler et al., 2022[75]). Cependant, l’absorption de carbone par les océans atténue davantage et de façon critique le changement climatique, de l’autre elle provoque l’acidification de l’océan. Cette acidification, à son tour, nuit aux fonctions écologiques des organismes marins, par exemple la production de soufre gazeux par le phytoplancton, ce qui réduit la réflexion du rayonnement solaire et accélère le réchauffement (IPBES, 2019[9]) (voir aussi l’Encadré 1.1).
La perte de biodiversité amenuise la capacité des environnements naturels à s’adapter au changement climatique
Il est important de noter que la perte de biodiversité peut accroître la vulnérabilité de l’être humain et des environnements naturels face au changement climatique. Par exemple, la biodiversité aide à atténuer les conséquences du changement climatique en contribuant à réguler le cycle hydrologique. Les forêts, à l’échelle régionale aussi bien que mondiale, peuvent agir comme des « pompes biotiques » de l’eau grâce à l’évapotranspiration. On estime que les forêts (ainsi que le reste de la surface terrestre) renvoient ainsi dans l’atmosphère environ 60 % des précipitations sur les terres (Trenberth, Fasullo et Mackaro, 2011[76]). De plus, les forêts accentuent l’intensité du cycle de l’eau et font augmenter les précipitations locales ainsi que le transport transcontinental de l’humidité, ce qui favorise les précipitations dans des régions éloignées (Ellison, Futter et Bishop, 2012[77]). Les changements de composition et de répartition de la biodiversité terrestre peuvent aussi influer sur la température de surface en raison de changements d’albédo, d’émissivité et de rugosité de surface (Duveiller, Hooker et Cescatti, 2018[78]). Par exemple, une estimation suggère que les changements du couvert végétal entre 2000 et 2015 ont modifié le bilan énergétique des terres, phénomène associé à une hausse moyenne d’environ 0.23 ºC dans les zones concernées (Duveiller, Hooker et Cescatti, 2018[78]).
La biodiversité joue également un rôle clé pour protéger les communautés des conséquences des catastrophes naturelles qui sont liées à l’eau dans 70 % des cas (Lee et al., 2020[79]). Les récifs coralliens dans les régions insulaires ou côtières réduisent considérablement la puissance des vagues, ce qui atténue l’érosion côtière et les conséquences des inondations (Temmerman et al., 2013[80]). De même, les zones humides comme les mangroves constituent une protection vitale contre les tempêtes. Le déclin de la biodiversité entraîne donc une baisse de la capacité à amortir les impacts des catastrophes naturelles. Certes, les écosystèmes plus variés ne sont pas toujours plus stables (De Boeck et al., 2018[81]), cependant la diversité peut conduire à une meilleure résilience face aux risques en raison de « l’effet d’assurance », par exemple, les écosystèmes plus divers étant mieux susceptibles de renfermer des espèces clés qui évitent leur dégradation (Mahecha et al., 2024[43]).
1.3.2. Liens entre la perte de biodiversité et la pollution
La pollution accélère la perte de biodiversité
Bien que seuls quelques polluants soient systématiquement mesurés et associés à des données quantitatives, les effets néfastes de la pollution sur la biodiversité sont bien connus (Jaureguiberry et al., 2022[31]). La nécessité de lutter contre la pollution est soulignée dans le Cadre Mondial de la Biodiversité de Kunming-Montréal (CMBKM) adopté fin 2022 par les Parties à la CDB. Beaucoup de produits chimiques sont toxiques pour les organismes, comme l’indique le Système général harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques.6
La pollution de l’air a des impacts de grande ampleur sur la biodiversité terrestre et aquatique. Dans les environnements terrestres, elle peut menacer la biodiversité, car elle nuit directement à certaines espèces et modifie les interactions entre espèces, ces deux phénomènes constituant une grave menace pour la sécurité alimentaire. Par exemple, une étude récente a démontré qu’un niveau de pollution atmosphérique même modéré réduit de près d’un tiers les performances des pollinisateurs et des régulateurs naturels des ravageurs, alors que les invertébrés nuisibles et les autres herbivores ne sont globalement pas affectés (Ryalls et al., 2024[82]). De plus, l’ozone troposphérique ralentit la croissance des végétaux et les rend plus vulnérables aux ravageurs en abîmant les feuilles et en empêchant la photosynthèse (AEE, 2022[83]). De nombreuses cultures d’aliments de base (comme le blé et le soja) sont très sensibles à l’ozone troposphérique (Mills, Wagg et Harmens, 2013[84]) : les estimations disponibles suggèrent que ce dernier fait baisser les rendements agricoles, cependant les pertes estimées sont très variables, allant de 2 % à 27 % en fonction du type de culture et de la région (Ainsworth, 2017[85]). La présence de certains polluants atmosphériques comme le SO2, qui provoque une acidification des eaux de surface et des sols a diminué ces dernières années dans de nombreuses régions (OCDE, 2017[86]), cependant une concentration même faible de ces polluants peut être mortelle pour certains poissons et peut nuire à la croissance des végétaux.
La cible 7 du CMBKM, fixée à l’horizon 2030, attire également l’attention sur (i) l’objectif de réduire la pollution par les nutriments d’au moins la moitié, (ii) l’objectif de réduire les risques globaux liés aux pesticides et aux produits chimiques particulièrement dangereux d’au moins de moitié, ainsi que sur (iii) la nécessaire prévention de la pollution plastique (CBD, 2023[87]). La pollution à l’azote, qui trouve sa source principale dans les engrais utilisés, influe fortement et de nombreuses manières sur la perte de biodiversité dans les divers écosystèmes, en raison de ses importants effets en cascade sur l’air, l’eau et les sols (Kanter, 2018[88]). Tandis que 60 % de l’azote perdu dans l’environnement est d’origine hydrique, le reste est émis sous forme d’ammoniac (NH3) (25 %), de protoxyde d’azote (N2O) (10 %) et de NOx (5 %) (Kanter et Brownlie, 2019[89] ; Sutton MA et al., 2013[90]). Dans tous les types d’écosystèmes, l’azote favorise un sous-ensemble d’espèces à croissance rapide et potentiellement invasives, plutôt que les espèces indigènes, ce qui modifie la concurrence entre espèces et affecte l’abondance relative de chaque espèce.
Tandis que le cycle du phosphore n’a pas de composante gazeuse significative, le phosphore constitue une source importante des apports de nutriments7 que l’on retrouve dans les eaux, leur quantité ayant doublé en un siècle (Beusen et al., 2016[91] ; Kanter et Brownlie, 2019[89]). L’ampleur du défi varie d’une région à une autre. L’utilisation limitée d’engrais inorganiques et la réorientation des apports organiques, tels que le fumier, vers la cuisson domestique (Jones et Deuss, 2024[92]) entraînent des soldes de nutriments négatifs (déficits en nutriments) – et donc des rendements agricoles limités – dans les pays en développement, notamment en Afrique subsaharienne. D’autres régions connaissent d’importants excédents de phosphore8. Ces excédents peuvent nuire à la qualité de l’eau dans des régions, avec, par exemple, des seuils critiques de concentration en azote dans les eaux de surface dépassés sur 48 % de la superficie totale de l’Europe en 2020, suivie de l’Asie de l’Est (41 %) et de l’Asie du Sud (21 %) (consulter également le chapitre 3). Les rejets anthropiques dans les masses d’eau ont provoqué un déséquilibre du rapport azote/phosphore (N:P)9, ce qui peut avoir un effet délétère sur les écosystèmes naturels et sur leur capacité à produire des denrées alimentaires et à stocker du carbone (Penuelas et al., 2020[93]).
Les défis fréquents liés la pollution par les nutriments sont l’eutrophisation et les efflorescences d’algues nuisibles qui provoquent une hypoxie (faible teneur en oxygène) et une anoxie (absence d’oxygène), puis une hausse de la turbidité des lacs et cours d’eau (Altieri et Gedan, 2015[94] ; Amorim et Moura, 2021[95]). La baisse de la teneur en oxygène nuit à la biodiversité des poissons, des invertébrés (Whitehead et al., 2009[96]) et du plancton, ce qui produit des effets en chaîne sur le fonctionnement des écosystèmes. Dans les écosystèmes en eau douce, une méta-analyse a estimé que l’exposition aux nitrates provoquait une baisse de 79 % de l’activité, de 29 % de la croissance et de 62 % de la survie des espèces (Gomez Isaza, Cramp et Franklin, 2020[97]). En raison du développement rapide de l’aquaculture et de la production de déchets par les fermes piscicoles, on observe maintenant de plus en plus de marées vertes et d’efflorescences d’algues dans l’océan (Sage, 2020[36]). À l’échelle de la planète, il existe plus de 700 régions côtières concernées par les « zones mortes » (Convention on Wetlands, 2021[98]), notamment les mers intracontinentales comme la Baltique, ou encore le golfe du Mexique, et ceci a des répercussions sur les activités de pêche (Robertson et Vitousek, 2009[99]).
Les pesticides constituent également une menace pour les espèces non ciblées (c’est-à-dire, les espèces qui ne sont pas censées être éliminées par les pesticides), notamment les oiseaux, insectes et pollinisateurs ; de plus, ils peuvent réduire la diversité génétique parmi ces espèces (PNUE, 2021[100]). Une récente analyse d’études qui examinaient l’incidence des pesticides sur les végétaux, animaux et microorganismes non ciblés dans les environnements aquatiques et terrestres a montré que les pesticides nuisent systématiquement à la croissance et à la reproduction de tous les groupes taxonomiques (Wan et al., 2025[101])10. Le long de la chaîne alimentaire, ces effets individuels sur des espèces non ciblées peuvent entraîner des conséquences plus larges à l’échelle des écosystèmes, (par exemple biodiversité des espèces qui les composent) en favorisant les espèces qui tolèrent les pesticides (Ito et al., 2020[102]). Les pesticides se répandent dans l’environnement par ruissellement des eaux, rejets depuis les sols et transfert aérien, c’est-à-dire que leurs effets dépassent largement les superficies directement utilisées à des fins agricoles (Sud, 2020[103]). Par exemple, des résidus de pesticides ont contaminé les milieux aquatiques et cela a des conséquences néfastes sur la pêche et l’aquaculture (Carvalho, 2017[104]). Bien que les pesticides jouent un rôle essentiel dans l’amélioration des rendements agricoles (Tudi et al., 2021[105]), leur utilisation non raisonnée et excessive peut aussi compromettre les rendements agricoles de certaines cultures sur le long terme, car les sols contaminés par ces substances peuvent voir leur biodiversité régresser, ce qui nuit à leur productivité (Burian et al., 2024[106] ; Naidu et al., 2021[107]).
En outre, la pollution par les matières plastiques a attiré l’attention ces dernières années en raison de ses multiples conséquences sur la biodiversité. Les débris de plastique peuvent perdurer dans l’environnement pendant des centaines d’années et se décomposer en petites particules appelées microplastiques. De plus, les effets des macroplastiques, notamment des débris marins (par exemple le matériel de pêche) sur les espèces sauvages sont assez bien documentés. Par exemple, les espèces marines ingèrent fréquemment les plastiques ou s’enchevêtrent dedans, ce qui peut les blesser, voire les tuer (Gall et Thompson, 2015[108]). Une analyse systématique récente semble montrer qu’au moins 206 espèces d’eau douce ont également ingéré des macroplastiques et des microplastiques (Azevedo-Santos et al., 2021[109]). On dispose de moins de données sur les conséquences des microplastiques, cependant de nouvelles recherches explorent comment ces derniers pourraient faciliter la mobilité d’autres polluants (voir l’Encadré 1.2).
Outre les risques d’ingestion et d’enchevêtrement qui constituent une menace directe pour les espèces aquatiques, il existe aussi un risque que les plastiques servent de support à des espèces exogènes et leur permettent de s’éloigner de leur zone géographique naturelle (Barnes, 2002[110] ; Hahladakis, 2024[111]). Les plastiques jetés à proximité du bord de mer peuvent finir leur course dans l’océan en raison d’événements météorologiques extrêmes dont la fréquence augmente avec le changement climatique, ce qui amplifie davantage le risque d’introduire des espèces exotiques envahissantes (Pyšek et al., 2020[112]). Ces espèces, une fois installées, peuvent avoir des effets néfastes importants sur la biodiversité des espèces indigènes. Bien que les recherches sur les conséquences des plastiques sur les espèces terrestres soient moins nombreuses, les données disponibles semblent montrer que ces matières plastiques ont un effet délétère sur les végétaux (par exemple, en retardant la germination) et sur la faune souterraine (par exemple, en nuisant à la reproduction) (Huo et al., 2022[113]).
Tout au long de leur cycle de vie, les plastiques influent sur la perte de biodiversité et sur le changement climatique (Carney Almroth et Villarrubia-Gómez, 2024[114]). Les recherches relatives aux conséquences de la pollution par les plastiques sur la biodiversité n’en sont qu’à leurs débuts, cependant les études passées montrent que les plastiques peuvent toucher les espèces sauvages de plusieurs manières : (i) en raison de leurs caractéristiques physiques, (ii) en perturbant les habitats naturels et (iii) à cause de la toxicité des produits chimiques associés (Carney Almroth et Villarrubia-Gómez, 2024[114]). Tant les microplastiques que les macroplastiques peuvent nuire aux espèces par ingestion, enchevêtrement et inhalation (Savoca, McInturf et Hazen, 2021[115] ; OCDE, 2021[116]). L’absorption de microplastiques peut toucher des espèces fondamentales (comme le phytoplancton) sur lesquelles repose la biodiversité et qui facilitent le recyclage des nutriments (Shi et al., 2024[117]). Ensemble, les études réalisées ont énuméré plus de 4 000 espèces aquatiques touchées par les microplastiques et les macroplastiques (Tekman et al., 2025[118]). Bien que l’on dispose de moins de données que pour la recherche sur les écosystèmes marins et d’eau douce, certaines nouvelles études montrent une accumulation de microplastiques dans les sols (Li et al., 2024[119]) ainsi que des conséquences de la pollution par les microplastiques sur la photosynthèse des plantes terrestres tout comme sur les algues marines et d’eau douce (Zhu et al., 2025[120]).
La pollution par les plastiques peut représenter en outre un risque pour la biodiversité, en raison de la composition chimique complexe de ces matières. De nombreux produits chimiques utilisés pour fabriquer les plastiques sont écotoxiques et peuvent être libérés dans différents milieux environnementaux tout au long du cycle de vie du plastique, y compris en fin de vie (Carney Almroth et al., 2022[121]). Selon un rapport récent du PNUE, plus de 13 000 produits chimiques se sont révélés être associés aux plastiques, dont 3 200 ont été identifiés comme présentant une ou plusieurs propriétés dangereuses pour la santé humaine ou pour l’environnement (PNUE/Secretariat of the Basel, Rotterdam and Stockholm Conventions, 2023[122]). Le rapport a également appelé à une plus grande transparence concernant les produits chimiques utilisés dans les plastiques et leurs propriétés. Depuis sa publication, le Conseil International des Associations Chimiques (ICCA) a entrepris un effort pour identifier les additifs plastiques ainsi que leurs propriétés, classifications de danger et activités réglementaires associées, qui ont été compilés dans leur base de données sur les additifs plastiques (ICCA, s.d.[123]).
Un point important est que, à cause de leurs caractéristiques (leurs formes irrégulières aléatoires et de la présence de pores), les microplastiques pourraient absorber d’autres contaminants, ce qui génèrerait une pollution combinée (Li et al., 2024[119]). Depuis les possibles impacts des microplastiques sur le phosphore présent dans les végétaux et les sols (Zhou et al., 2024[124]) jusqu’à la présence combinée de PFAS et de microplastiques dans les milieux aquatiques (Lukić Bilela et al., 2023[125]), la recherche portant sur les interactions entre les plastiques et d’autres contaminants progresse rapidement, cependant cela reste une lacune majeure dans les connaissances scientifiques.
Qu’il s’agisse de la production et transformation des plastiques ou de la gestion des déchets, le cycle de vie de ces matériaux est également associé au changement climatique, bien qu’il existe également un certain nombre d’effets positifs, notamment leur légèreté, qui contribue à l’efficacité énergétique des véhicules (OCDE, 2023[126]). La production et la transformation des plastiques consistent à transformer des combustibles fossiles au moyen de procédés à haute intensité énergétique. Les émissions de GES en fin de vie, c’est-à-dire imputables aux méthodes de gestion des déchets comme l’incinération, représentent 10 % du total des émissions de GES liées aux plastiques (OCDE, 2023[126]). La production de plastiques était responsable de 3.6 % des émissions de GES totales en 2020 (OCDE, 2024[127]). Les émissions de GES imputables aux plastiques devraient représenter 5 % des émissions mondiales d’ici 2040. Bien qu’élevé, ce chiffre est probablement inférieur à la réalité, car il ne tient pas compte de l’incinération non contrôlée de déchets plastiques.
La pollution par les plastiques pourrait encore contribuer au changement climatique par le biais de boucles de rétroaction positive. Par exemple, en réduisant l’albédo lié à la glace de mer, cette pollution peut atténuer la capacité de la planète à réfléchir le rayonnement solaire (Geilfus et al., 2019[128]). Étant donné que le changement climatique modifie la salinité et le volume de l’océan, il peut conduire à l’accumulation de microplastiques dans certaines zones, provoquant par effet domino une baisse de l’albédo de la Terre et contribuant davantage au réchauffement (Welden et Lusher, 2017[129]).
La bioaccumulation des métaux lourds le long de la chaîne alimentaire peut menacer la santé humaine et celle des espèces sauvages. Par exemple, le mercure élémentaire se dépose dans les sédiments des écosystèmes d’eau douce (par exemple les rivières) et se transforme en méthylmercure qui s’accumule dans les poissons (OMS, 2021[130]). De plus, on estime que 62 Mt de déchets électriques et électroniques a été produit à l’échelle mondiale en 2022 (Baldé et al., 2024[131]). Malgré la présence de matières premières précieuses dans ces déchets (par exemple, cuivre, or et argent), seuls 22 % d’entre eux sont collectés de manière formelle et recyclés et il est difficile de dire ce qu’il advient des déchets restants. La mauvaise gestion des déchets électriques et électroniques peut menacer les écosystèmes, car ces déchets contiennent aussi des matières dangereuses et des polluants organiques persistants (POP) comme des retardateurs de flamme (PNUE/BRS/MC, 2021[132]).
Les perturbateurs endocriniens (aussi appelés substances actives sur le système endocrinien) interfèrent avec le système endocrinien et nuisent à de multiples fonctions, notamment au développement, à la reproduction et aux systèmes neurologique et immunitaire (OCDE, 2018[133]). Il a été prouvé qu’ils compromettent la capacité reproductive de nombreuses espèces, qu’il s’agisse de poissons, de mammifères ou d’insectes, ce qui peut causer un déclin parallèle de la biodiversité au sein de multiples taxons (Noyes et Lema, 2015[58]). Certains sous-groupes de PFAS figurant dans la liste des POP11 de la Convention de Stockholm restent longtemps dans l’environnement. Bien que l’incertitude soit grande concernant la manière dont les PFAS affectent la biodiversité (Evich et al., 2022[134]) et en fin de compte la santé humaine et animale, une bioaccumulation de PFAS a été décelée chez de nombreuses espèces dépendantes de milieux aquatiques allant des ours polaires aux moules (Kurwadkar et al., 2022[135]).
Il importe de noter que les diverses formes de pollution provenant de multiples sources peuvent interagir de façon complexe et sont souvent simultanées. Les espèces sauvages sont rarement confrontées à un seul facteur de stress ou polluant (Gomez Isaza, Cramp et Franklin, 2020[97]). Différents types de polluants peuvent interagir et avoir un effet cumulatif plus important que la somme des effets individuels. Pour l’heure, il reste une importante lacune dans les données de la recherche, à savoir déterminer quel est l’impact cumulé de multiples facteurs de stress sur la biodiversité (Gomez Isaza, Cramp et Franklin, 2020[97]), cependant les premiers résultats suggèrent que cet impact est considérable (Sigmund et al., 2023[136]). Par exemple, il a été démontré que l’impact combiné de polluants multiples sur la biodiversité des sols est significatif (Wang et al., 2022[137]) et que des synergies entre polluants provoquent une mortalité accrue parmi les pollinisateurs (Siviter et al., 2021[138]).
La perte de biodiversité amenuise la capacité des environnements naturels à résister aux effets de la pollution
Comme souligné dans la cible 11 du CMBKM fixée à l’horizon 2030, avant que l’air, l’eau et les sols ne deviennent pollués, la biodiversité a d’innombrables fonctions de stabilisation et de restauration de l’environnement, grâce à sa capacité de purification. Une grande diversité d’interactions complexes permet à un environnement de se restaurer selon des mécanismes qui varient fortement en fonction des polluants et des milieux12.
Il existe des écosystèmes qui jouent un rôle hors norme dans la lutte contre la pollution. Les forêts absorbent et dégradent les polluants avant qu’ils ne pénètrent dans la masse d’eau par infiltration (pénétration de l’eau dans le sol via les pores de la première strate des sols) et réduisent le ruissellement par percolation (diffusion de l’eau de la surface vers les strates profondes) (Cheng et al., 2021[139]). La canopée purifie l’air de ses polluants et évite que ces derniers, présents dans la haute atmosphère, n’atteignent le sol. Par exemple, il a été suggéré que la canopée réduirait jusqu’à 20 % la concentration d’ozone troposphérique, cependant cette capacité est réduite en cas de sécheresse (Mills, Wagg et Harmens, 2013[84]). En réponse à la sécheresse, les végétaux en état de stress hydrique ferment les stomates de leurs feuilles pour limiter les pertes d’eau, ce qui empêche l’absorption d’ozone. Ceci pourrait partiellement expliquer pourquoi les épisodes de concentration d’ozone troposphérique ne se sont pas raréfiés malgré le fait que les politiques toujours plus contraignantes en termes de qualité de l’air en Europe depuis une décennie ont conduit à la forte diminution des émissions de précurseurs13 (Lin et al., 2020[140]).
Les zones humides, souvent surnommées « les reins de la planète » (Mitsch et Gosselink, 2007[141]), contribuent à purifier l’eau grâce au recyclage des nutriments et à la décomposition de la matière organique. Puisqu’il s’agit de zones de transition entre les milieux terrestre et aquatique (Zhang et al., 2020[142]), elles sont indispensables à la survie de 37 % des mammifères et de 20 % des poissons d’eau douce (Millenium Ecosystem Assessment, 2005[143]). Cependant, on observe un déclin plus rapide des espèces dépendantes des zones humides que de celles dépendantes d’autres biomes (Convention on Wetlands, 2021[98]), en effet un quart de ces premières espèces sont menacées d’extinction (Convention on Wetlands, 2018[144]).
Lorsque la pollution dépasse un certain seuil, cela peut empêcher les espèces de s’adapter et de réagir à l’évolution de leur environnement (Noyes et Lema, 2015[58]). Par exemple, l’adaptation à un type de polluants peut réduire la diversité génétique, ce qui fait diminuer la capacité d’adaptation à d’autres facteurs de stress concomitants ou futurs (Groh et al., 2022[145]). La capacité réduite à restaurer l’environnement peut, par effet domino, entraîner des répercussions sur la santé humaine et sur la planète. Par exemple, l’utilisation excessive ou impropre des antibiotiques en agriculture, et la pollution des sols et de l’eau qui en résultent, conduisent à la résistance aux antimicrobiens et menacent la possibilité de traiter des maladies infectieuses qui autrement seraient soignables (Zhu et al., 2019[146]).
1.3.3. Les liens entre la pollution et le changement climatique
Le changement climatique accroît l’exposition à certains polluants et leur toxicité
Le changement climatique peut influer sur la mobilisation des polluants dans l’environnement, en modifiant les conditions d’exposition à ceux-ci, et leurs répercussions sur la santé des êtres humains et de la planète (Biswas et al., 2018[147]). Les processus biogéochimiques modifiés peuvent avoir une incidence sur les modes de transfert des polluants entre les divers réservoirs environnementaux, qu’il s’agisse de transferts entre l’atmosphère et la surface du globe ou entre les glaces et les eaux (Teng et al., 2012[148]). Par exemple, les pesticides s’accumulent dans l’atmosphère parce qu’ils se vaporisent davantage à des températures plus élevées (voir l’Encadré 1.3) (Tudi et al., 2021[105]). Lorsque des pesticides sont appliqués par pulvérisation, une proportion de 30 % ou plus du produit peut être rejetée dans l’air, selon la technique utilisée14 et d’autres conditions du milieu (Van Den Berg et al., 1999[149]).
La modification du climat peut avoir, sur les activités agricoles, des répercussions susceptibles d’accroître l’utilisation de produits agrochimiques (Yang et al., 2024[150]). Après avoir été appliqués, les pesticides migrent et se déposent dans divers milieux de l’environnement sous l’effet des mécanismes de mobilisation, de photolyse, de volatilisation, d’hydrolyse et de dégradation microbiologique, qui subissent pour la plupart l’influence d’au moins une variable climatique telle que la température et le niveau des précipitations.
L’efficacité compromise des pesticides imputable au changement climatique, qui se traduit en particulier par une migration accrue et une dégradation accélérée, signifie qu’il faudra peut-être en appliquer une plus grande quantité, et plus fréquemment, afin de maintenir le rendement des cultures (Delcour, Spanoghe et Uyttendaele, 2015[151]). Parallèlement, en raison du processus de migration, les pesticides peuvent s’accumuler dans des milieux environnementaux avoisinants et endommager par là des espèces non ciblées. Selon les estimations, entre 10 % et 50 % des pesticides appliqués sont rejetés dans l’environnement et parviennent jusqu’aux eaux souterraines et de surface (Zhu et al., 2020[152]).
Fait important, la hausse des températures est susceptible d’entraîner une fréquence accrue des insectes ravageurs et des maladies des plantes et des animaux d’élevage dans les régions tempérées. En effet, elle élargit l’aire géographique des ravageurs et des vecteurs de maladies (Seidl et al., 2017[153]). Des conditions météorologiques extrêmes comme les sécheresses peuvent aussi accroître la vulnérabilité des plantes aux ravageurs (Skendžić et al., 2021[154]). En outre, la variation des températures devrait contribuer à l’évolution de la résistance des cultures aux pesticides à mesure que les températures plus élevées accéléreront la détoxication métabolique (Matzrafi et al., 2016[155]). Ces impacts sur les ravageurs induits et médiés par le climat, conjugués à la dégradation accélérée des pesticides sous l’effet du changement climatique, pourraient accroître encore davantage le besoin de pesticides (Kibria et al., 2021[29] ; Delcour, Spanoghe et Uyttendaele, 2015[151]).
L’exposition chronique au changement climatique et aux phénomènes météorologiques extrêmes peut en outre entraîner une augmentation des rejets de polluants stockés présents dans les réservoirs environnementaux naturels (Kibria et al., 2021[29]). De même, le changement climatique peut accroître le risque de rejets de polluants stockés dans des réservoirs artificiels. Par exemple, des sous-produits dangereux des activités extractives, accumulés dans des bassins de retenue des résidus15, peuvent migrer dans les réseaux hydrographiques avec la fréquence accrue des phénomènes météorologiques extrêmes (Kossoff et al., 2014[156]). Les précipitations accrues entraînées par des températures plus chaudes pourraient faire augmenter le ruissellement qui atteint les réseaux hydrographiques, et permettre le lessivage des polluants dans les eaux souterraines ainsi que leur rejet dans les eaux de surface (OCDE, 2023[157]). À l’inverse, des précipitations insuffisantes et des chutes de neige moins abondantes, occasionnant une diminution des niveaux d’eau tributaires de la fonte, peuvent réduire la réalimentation des nappes souterraines et compromettre la capacité de restauration de la qualité de l’eau (Gander, 2022[158] ; OCDE, 2023[157]). À mesure qu’il s’accélérera, le changement climatique sera susceptible de jouer un rôle encore plus important dans la libération différée de polluants stockés. Par exemple, la neige possède une capacité considérable de liaison des polluants, et les glaciers stockent donc des polluants organiques persistants (POP) accumulés. Par conséquent, la fonte des glaciers et le dégel du pergélisol peuvent constituer une importante source secondaire de polluants hérités du passé (Hung et al., 2022[159]). De même, Schuster et al. (2018[160]) indiquent que le pergélisol de l’hémisphère Nord stocke deux fois plus de mercure que les autres sols, l’atmosphère et les océans combinés, et soulignent la gravité du risque associé à son dégel.
En plus d’influer sur les schémas de mobilisation, l’élévation des températures peut modifier les propriétés des polluants. Par exemple, les propriétés des plastiques peuvent se détériorer sous l’effet de la chaleur ; ainsi, la dégradation des polymères entraîne une génération accélérée de microplastiques (Wei, Yang et Hedenqvist, 2024[161]). Cela peut également avoir une incidence sur les stocks accumulés de plastique dans l’environnement aquatique par suite de vagues de chaleur marines et d’une température de l’eau plus chaude (Wei, Yang et Hedenqvist, 2024[161]). Par ailleurs, des déchets plastiques fortement dégradés se prêteraient moins bien au réemploi et au recyclage.
Le changement climatique exerce en outre sur les polluants atmosphériques un effet physique en modifiant leur transport et leur combinaison, ainsi qu’un effet chimique en modifiant leurs réactions (Im et al., 2022[162]). Les transformations de variables climatiques comme la température et les précipitations modifient les schémas d’émission de polluants atmosphériques et peuvent mener à une augmentation ou encore à une réduction de la pollution. À titre d’illustration, des températures plus élevées donnent lieu à une hausse des émissions de NH3 attribuables à l’agriculture, et des émissions anthropiques de COV issues des produits pétroliers. Elles accroissent également les COV biogènes dégagés par la végétation terrestre et océanique (Im et al., 2022[162]). Comme le souligne la « pénalité climatique » liée à la pollution de l’air, la hausse des températures et de l’humidité dans l’atmosphère peut aussi conduire à des concentrations plus élevées d’ozone troposphérique (Donzelli et Suarez-Varela, 2024[163]). Parallèlement, des précipitations accrues peuvent réduire les concentrations de particules fines (PM, particulate matter), étant donné que les dépôts humides constituent un mécanisme clé d’élimination des PM (Im et al., 2022[162]).
De manière connexe, la hausse des températures peut agir sur le comportement des polluants, et intensifier leur toxicité, leur mobilité et leur bioaccumulation dans l’ensemble des systèmes. Il s’avère que la toxicité et la létalité, pour les espèces sauvages, de la plupart des polluants s’amplifient avec la hausse des températures (Kibria et al., 2021[29]). De surcroît, cette hausse coïncide souvent avec de plus fortes intensités solaires. Cela a une incidence sur les émissions de polluants dans l’atmosphère et sur leur photodégradation, et peut engendrer des sous-produits intermédiaires plus toxiques (Bolan et al., 2024[164]). Plusieurs études indiquent également que les températures plus élevées accroissent la bioaccumulation des polluants, en raison de la vitesse métabolique accrue dans l’ensemble des écosystèmes terrestres et aquatiques (Kibria et al., 2021[29] ; Bolan et al., 2024[164]). Si l’effet de l’acidification des océans sur les polluants n’est pas aussi tranché, une acidité accrue augmente néanmoins la toxicité de certains métaux lourds comme le cadmium, le plomb et le mercure. L’effet conjugué de la mobilité et de la toxicité accrues des polluants peut à son tour être exacerbé par la capacité réduite de l’environnement à restaurer sa qualité.
Les phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents aggravent en outre les effets néfastes de la pollution sur la santé. En particulier, sous l’effet du changement climatique, le potentiel de transmission s’accroît pour bon nombre de maladies infectieuses à transmission vectorielle, d’origine alimentaire ou d’origine hydrique (Romanello et al., 2023[165]). À titre d’illustration, les régions côtières dont l’environnement est propice à la transmission des agents pathogènes du genre Vibrio (par exemple Vibrio spp qui cause le choléra et des infections non cholériques (Baker-Austin et al., 2018[166])) augmentent de 329 km par année depuis 1982 et totalisaient près de 10 % des lignes de côte mondiales en 2022 (Romanello et al., 2023[165]).
Les températures plus chaudes favorisent généralement la qualité, la survie et la production des agents pathogènes (Semenza et Ko, 2023[167]). Les eaux de crue consécutives aux précipitations extrêmes peuvent également devenir un moyen de dispersion d’agents pathogènes et entraîner des poussées épidémiques dans des zones urbaines densément peuplées. Surtout, bien que la mortalité due aux maladies infectieuses ait généralement diminué au fil du temps, l’accélération du changement climatique risque d’annuler les progrès réalisés jusqu’à présent en la matière (Semenza, Rocklöv et Ebi, 2022[168]). On observe déjà certains signes avant-coureurs : par exemple, des données récentes laissent à penser que l’expansion géographique d’agents pathogènes tels que le virus du Nil occidental en Europe est en partie attribuable au changement climatique (Erazo et al., 2024[169]).
Les risques accrus pour la santé associés aux liens entre le changement climatique et la pollution s’étendent bien au-delà de la propagation des maladies infectieuses, dont les zoonoses. Fait important, la modification du climat peut amplifier les risques d’accidents technologiques provoqués par des catastrophes naturelles (NaTech) en raison des changements qu’elle cause dans l’intensité, la fréquence et l’emplacement des phénomènes météorologiques extrêmes, ceux-ci pouvant ensuite constituer des sources de pollution (OCDE/Union européenne, 2024[170]). Les phénomènes météorologiques extrêmes devraient également avoir une incidence sur la pollution de l’air, car des sécheresses accrues conduisent à un plus grand nombre d’incendies de forêt incontrôlés et à une hausse des PM2.5 (Fiore, Naik et Leibensperger, 2015[171]). Ainsi, une fréquence accrue des feux de forêt entraîne d’importantes répercussions sur la santé qui ne se limitent pas à des pertes en vies humaines (OCDE, 2023[172]). Ces incendies dégagent une fumée qui menace la santé respiratoire et cardiovasculaire en faisant grimper le taux de PM, particulièrement lorsqu’ils s’accompagnent de faibles précipitations, et qui contribue au changement climatique en occasionnant des émissions atmosphériques de GES (Knorr et al., 2017[173] ; Im et al., 2022[162]). Les incendies de forêt peuvent également mobiliser et libérer le mercure contenu dans la végétation et les sols, en rejetant cette substance à l’état gazeux dans l’air et en favorisant son introduction dans les masses d’eau (Webster et al., 2016[174]) (voir l’Encadré 1.4).
Les données indiquent que, dans bien des régions, les températures atmosphériques plus chaudes, l’aridité croissante des paysages et la modification des régimes d’orage imputables au changement climatique ont accru la fréquence des feux de forêt (Sullivan et al., 2022[175]). À titre d’exemple, les modifications conduisant à des sécheresses et des chaleurs extrêmes laissent à penser que le changement climatique accroît de 30 % les risques d’apparition d’incendies incontrôlés au moins aussi graves que ceux de « l’été noir » de 2019‑20 en Australie (qui ont causé la destruction d’environ 6 000 bâtiments et la perte d’au moins 34 vies humaines) (Van Oldenborgh et al., 2021[176]).
La fumée causée par les incendies incontrôlés émet des polluants atmosphériques dangereux, notamment des PM2.5 qui contiennent du carbone organique et du carbone noir (aussi appelé carbone suie). Les risques de morbidité due à l’exposition à cette fumée, notamment sous la forme de (l’aggravation de) maladies respiratoires, sont largement reconnus. Plusieurs études portant sur l’incidence de la mortalité dans des régions sujettes aux incendies incontrôlés ont mis en évidence des répercussions considérables sous l’angle des décès prématurés (voir par exemple : (Connolly et al., 2024[177] ; Matz et al., 2020[178] ; Alari et al., 2025[179])). Des méta-analyses récentes montrent également des preuves cohérentes d’un risque accru de mortalité le jour même (Gould et al., 2024[180]), ainsi que de mortalité toutes causes confondues induite par les incendies de forêt (Wang et al., 2025[181]). Selon une estimation mondiale des effets conjugués de l’exposition brève et chronique à la fumée des feux de forêt, ces deux modes d’exposition seraient à l’origine de 339 000 décès prématurés par an (Johnston et al., 2012[182]). Une estimation plus récente indique que la fumée des incendies de forêt est responsable d’un plus grand nombre de décès prématurés (678 000 par an), avec les impacts les plus importants en Afrique centrale et de l’Ouest ainsi qu’en Asie du Sud et du Sud-Est (Roberts et Wooster, 2021[183]). Il existe également des préoccupations concernant l’impact potentiel du mercure mobilisé lors des incendies de forêt sur les eaux de surface en aval (Sever, 2021[184]).
En outre, les aérosols émis par les feux de forêt peuvent contribuer à accentuer le réchauffement en absorbant le rayonnement solaire alors qu’ils sont en suspension et après s’être déposés à la surface (par exemple, sur la neige) (Jiang et al., 2020[185]). Certes, les incidences sur le réchauffement climatique des aérosols émis par les incendies, en suspension et après leur dépôt, varient d’une région à l’autre ; toutefois, les répercussions en cascade des boucles de rétroaction peuvent être substantielles. Notamment, les feux de tourbière peuvent entraîner le rejet d’énormes quantités de carbone séquestré dans les sols, dans des couches de matière organique partiellement non décomposée, et contribuer encore davantage au changement climatique ainsi qu’à la probabilité de feux de tourbière supplémentaires (Kuklina et al., 2022[186]). Par exemple, il est estimé que l’épisode d’incendies survenu en Indonésie en 2015, dont plus de la moitié ont eu lieu sur tourbière, aurait entraîné des émissions quotidiennes dépassant de 16 millions de tonnes de CO2 la plupart des jours (Harris et al., 2015[187]).
Par ailleurs, les feux de forêt ont des répercussions notables sur la biodiversité, bien que ces répercussions varient considérablement d’un écosystème à l’autre. Ces incendies constituent une composante naturelle de certains écosystèmes (par exemple, les forêts boréales) et les espèces en dépendent pour maintenir leurs niveaux de reproduction et de croissance (Hincks et al., 2011[188]). Des études indiquent que la suppression de ces incendies peut entraîner une diminution de la biodiversité dans certaines régions sujettes aux feux de forêt, comme le Cerrado brésilien, où la croissance forestière, normalement endiguée par des incendies périodiques, a empiété sur des habitats de plantes et de fourmis (Abreu et al., 2017[189]). Dans certains cas, des feux à petite échelle sont prescrits pour créer des habitats de succession hétérogènes en vue de la conservation de la biodiversité (Pastro, Dickman et Letnic, 2011[190]). À ce sujet, les recherches indiquent que des habitudes d’incendie chez les populations autochtones, qui reproduisent la diversité temporelle et spatiale des incendies du passé, peuvent accroître la richesse végétale de certains groupes de plantes (Greenwood et al., 2024[191]). Néanmoins, les incendies incontrôlés affectent aussi maintenant des écosystèmes qui n’y sont pas adaptés et menacent de nombreuses espèces (Kelly et al., 2020[192]). Bien que les données soient relativement limitées, les recherches actuelles indiquent que les incendies graves peuvent engendrer des mortalités directes d’espèces sauvages (Jolly et al., 2022[193]). Les feux de forêt peuvent également réduire la biodiversité de manière indirecte, par exemple en détruisant les habitats et en déplaçant les espèces, ainsi qu’en affectant la qualité des sols (OCDE, 2023[172]).
La pollution affecte la température atmosphérique et d’autres variables climatiques
Parmi les principales boucles de rétroaction entre la pollution et le changement climatique, la pollution de l’air est l’une de celles qui sont les mieux documentées. Les polluants atmosphériques peuvent influer sur le climat en exerçant une action sur les propriétés des nuages, les précipitations et le rayonnement solaire. En outre, certains polluants atmosphériques – les agents de forçage climatique (Stocker et al., 2014[194]) – ont un effet de réchauffement. Par exemple, le carbone noir est à la fois un polluant de l’air (et une composante principale des PM2.5) et un forceur climatique à courte durée de vie, qui induit la fonte de la neige après son dépôt sur le sol. Les feux de forêt, dont la propagation est partiellement déterminée par les conditions climatiques, constituent également une importante source d’émission de carbone noir (Bowman et al., 2009[23]).
Les produits chimiques fabriqués ont en outre des effets importants sur le changement climatique. Leur fabrication repose grandement sur les combustibles fossiles en tant que matière de base (Bălan et al., 2025[195]). Les produits de substitution présentés comme étant moins polluants peuvent aussi entraîner des conséquences indésirables en termes de modification du climat (Bălan et al., 2025[195]). À titre d’exemple, les hydrofluorocarbones (HFC), qui ont été introduits en tant que substituts des substances appauvrissant la couche d’ozone interdites en vertu du Protocole de Montréal, sont de puissants forceurs climatiques à courte durée de vie16. Ces boucles de rétroaction, à l’instar d’autres, ne se s’amplifient pas tous mutuellement. Par exemple, les polluants atmosphériques, y compris NOx et SO2, sont des précurseurs d’aérosols inorganiques (surtout des nitrates et sulfates hautement réfléchissants et très solubles) qui exercent des effets de refroidissement sur le climat en réfléchissant et diffusant directement le rayonnement solaire, et de modifiant indirectement la formation nuageuse et le régime des précipitations (Im et al., 2022[162]).
L’effet global des aérosols sur la réduction des températures de surface peut être considérable (GIEC, 2018[196]), ce qui indique que les efforts futurs d’atténuation du changement climatique et de la pollution pourraient être plus efficaces si les évaluations des interventions des pouvoirs publics tenaient compte des boucles de rétroaction (consulter également les chapitres 3 et 6). On estime que les aérosols qui ont un effet de diffusion compensent au total environ le tiers de l’effet de réchauffement des émissions de GES, mais l’équilibre entre les aérosols qui ont un effet d’absorption (réchauffement) et ceux qui ont un effet de diffusion (refroidissement) peut varier à l’échelle régionale (Li et al., 2022[197])17. Des preuves apparaissent indiquant que les réductions récentes des émissions de SO2, par exemple, augmentent le forçage radiatif18 et accélèrent ainsi le réchauffement (Copernicus, 2023[198]) (consulter également le chapitre 3), mais des incertitudes concernant les effets demeurent, en particulier au niveau régional.
Les actions publiques en réponse à chaque composante du triple défi planétaire sont, elles aussi, étroitement reliées entre elles. Les mesures prises à l’égard de l’une des composantes peuvent avoir des retombées positives et négatives sur les deux autres. Par exemple, les mesures d’atténuation du changement climatique qui ciblent les émissions de GES issues de la combustion des combustibles fossiles peuvent aussi entraîner une réduction des polluants atmosphériques coémis tels que les PM2.5, les PM10, les NOx, le NH3 et le SO2. D’autre part, l’expansion des énergies renouvelables comme le solaire et l’éolien pourrait éventuellement, tout en contribuant à la réalisation des objectifs d’atténuation du changement climatique, avoir des effets néfastes sur la biodiversité en entraînant une fragmentation des habitats naturels et la perte de certaines espèces d’oiseaux et de chauves-souris, si ces facteurs ne sont pas pris en compte à l’étape de l’autorisation des projets.
De même, bon nombre de technologies qui peuvent être utilisées pour réduire les pressions sur l’environnement, allant des éoliennes aux véhicules électriques, dépendent d’une série de minéraux et de matériaux (les « matières premières critiques ») dont l’extraction et le traitement suscitent des préoccupations environnementales et socioéconomiques (PNUE, 2024[199]). Si les matières premières critiques et les produits chimiques jouent un rôle important dans la lutte contre le changement climatique, lequel est un déterminant clé de la perte de biodiversité, ils peuvent dans le même temps constituer une menace pour la biodiversité. En outre, les matières de substitution pour les produits chimiques et les plastiques peuvent, dans certains cas, entraîner un déplacement des pressions environnementales. Ces interactions complexes soulignent la nécessité de s’attaquer aux différents défis environnementaux de manière holistique et d’examiner soigneusement toutes les répercussions environnementales des diverses options possibles. En effet, les solutions qui permettent de résoudre un problème environnemental ne sont peut-être pas toujours les meilleures dans une perspective intégrée à l’égard du triple défi.
À l’échelle mondiale, la communauté internationale réalise des progrès, même si son action n’est pas toujours coordonnée. Les pays s’attachent à réaliser leurs contributions déterminées au niveau national (NDCs, Nationally Determined Contributions) en tant que réponse collective internationale, conduite au niveau des pays, au changement climatique. Ces dernières années, de plus en plus de pays ont annoncé leur engagement à parvenir à la neutralité carbone d’ici le milieu du siècle. Parallèlement, les Parties à la Convention sur la Diversité Biologique (CDB) ont adopté en 2022 le Cadre Mondial de la Biodiversité de Kunming‑Montréal (CMBKM), reconnaissant la nécessité de mesures publiques destinées à enrayer et inverser la perte de biodiversité. En septembre 2025, l’Accord se rapportant à la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer, et portant sur la conservation et l’utilisation durable de la diversité biologique marine des zones ne relevant pas de la juridiction nationale (Accord BBNJ), a atteint les 60 ratifications nécessaires pour déclencher son entrée en vigueur (Nations Unies, 2023[200]).
Par ailleurs, différents types de pollution ont fait l’objet d’une attention croissante de la part des pouvoirs publics. Plusieurs recommandations de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) ont fourni un cadre de référence pour l’élaboration des actions publiques qui reflète les liens inextricables entre la pollution et la santé. Récemment, l’OMS a révisé ses recommandations mondiales relatives à la qualité de l’air afin de tenir compte des connaissances scientifiques les plus récentes, qui mettent en lumière les effets sur la santé engendrés même par de faibles niveaux de pollution (OMS, 2021[201]). De plus, l’OMS a récemment publié des recommandations mises à jour sur la qualité de l’eau potable afin de soutenir la mise en œuvre de l’identification des dangers et de la gestion des risques par le biais de cibles sanitaires, de plans de sécurité de l’eau depuis le bassin versant jusqu’au consommateur et de la surveillance indépendante (OMS, 2022[202]). En outre, un nouveau Cadre Mondial relatif aux Produits Chimiques (CMPC) a été adopté pour promouvoir la gestion rationnelle des produits chimiques et des déchets lors de la Cinquième session de la Conférence internationale sur la gestion des produits chimiques (ICCM5) en septembre 2023. Enfin, lors de la reprise de la Cinquième session de l’Assemblée des Nations Unies pour l’environnement (UNEA‑5.2), en février‑mars 2022, les pays se sont collectivement engagés à élaborer un instrument international juridiquement contraignant sur la pollution par les plastiques.
Il existe déjà une certaine reconnaissance explicite des liens réciproques entre ces cadres intergouvernementaux actuels, liens qui incitent à adopter une approche plus intégrée dans la lutte contre la triple crise planétaire. Par ailleurs, l’étude conjointe des interactions entre la conservation de la biodiversité, d’une part, et l’atténuation du changement climatique et l’adaptation à ses effets, d’autre part, qui a été effectuée par les deux organismes intergouvernementaux concernés – le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) et la Plateforme Intergouvernementale scientifique et politique sur la Biodiversité et les Services Écosystémiques (IPBES) – laisse supposer que la biodiversité et le changement climatique doivent être examinés ensemble systématiquement, et non exceptionnellement (Pörtner et al., 2021[63]). Les nouvelles cibles (d’ici 2030) et les nouveaux objectifs (d’ici 2050) pour la biodiversité fixés dans le CMBKM établissent fermement les liens d’interdépendance entre la biodiversité, la pollution et le changement climatique. À titre d’illustration, les cibles 7 et 8 appellent respectivement à réduire la pollution et à atténuer les effets du changement climatique sur la biodiversité (CBD, 2023[87]).
On observe une autre avancée connexe dans l’importance croissante qui est accordée aux solutions fondées sur la nature (SfN) dans le paysage de l’action publique multilatérale19. Ces solutions naturelles ont gagné du terrain avec l’adoption en 2022, par l’Assemblée des Nations Unies pour l’environnement (UNEA), de la résolution 5/5 énonçant une définition multilatéralement convenue (PNUE, 2022[203])20. Assorties de garde-fous, les SfN peuvent aider à atteindre les objectifs climatiques tout en procurant les avantages de la biodiversité (IPBES, 2019[9]). Reflet du large appui dont bénéficient les SfN, la cible 11 du CMBKM reconnaît le rôle que peuvent jouer les SfN et les approches écosystémiques dans la restauration, la préservation et le renforcement des services écosystémiques.
La nécessité d’accroître l’efficacité de l’utilisation des ressources, notamment par l’évolution vers des économies plus circulaires, est également largement reconnue. Bien qu’il n’en existe aucune définition universelle, l’« économie circulaire » désigne couramment le processus qui consiste à découpler l’extraction des ressources naturelles et la production économique (McCarthy, Dellink et Bibas, 2018[204]). L’augmentation de la circularité peut aider à lutter contre l’une des principales causes de la triple crise planétaire – les modes non durables d’utilisation des ressources (PNUE, 2024[205]) – en fermant des boucles de matériaux, et en ralentissant et limitant le flux de ces matériaux, au sein d’un système linéaire traditionnel qui ne consiste qu’à extraire les ressources naturelles et les transformer en produits, pour ensuite les éliminer par mise en décharge ou incinération.
En outre, les liens des produits chimiques et des déchets dangereux avec le changement climatique (2021[206]), et avec la perte de biodiversité (2021[207]), captent l’attention dans le contexte des Conventions de Bâle, Rotterdam et Stockholm et de la Convention de Minamata sur le mercure. De même, la cible E6 du CMPC, axée sur le renforcement de la mise en œuvre, appelle les parties prenantes à recenser et renforcer les synergies et les liens entre la gestion des produits chimiques et des déchets et d’autres actions publiques essentielles en matière d’environnement, de santé et de travail, notamment celles qui concernent les solutions face au changement climatique, la préservation de la biodiversité, la protection des droits humains et les soins de santé (Global Framework on Chemicals, 2024[208]). Parallèlement, les liens étroits entre la pollution de l’air et le changement climatique sont mis en exergue dans le cadre d’initiatives internationales telles que la Coalition pour le climat et l’air pur.
Des pays du monde entier ont commencé à reconnaître l’importance de lutter contre la triple crise planétaire de manière plus coordonnée afin de mettre des synergies à profit, comme en ont témoigné les déclarations ministérielles lors des Cinquième et Sixième sessions de l’Assemblée des Nations Unies pour l’environnement (UNEA), ainsi que l’adoption de la résolution de UNEA portant sur la « promotion des synergies, de la coopération ou de la collaboration pour la mise en œuvre au niveau national des accords multilatéraux sur l’environnement et d’autres instruments relatifs à l’environnement » (UNEP/EA.6/Res.4) (PNUE, 2024[209]).
Ces liens au niveau international sont manifestement importants. Cependant, malgré la reconnaissance croissante des synergies et des arbitrages entre les programmes d’action environnementale qui ciblent les différents aspects de la triple crise planétaire, les mesures destinées à y remédier sont souvent conçues et mises en œuvre de manière cloisonnée. Par ailleurs, certains des arbitrages et synergies clés entre les différents objectifs d’action sont fondamentalement de nature infranationale et locale. Quels que soient les niveaux de l’administration publique, lorsque ces liens sont pris en considération, l’attention tend à être centrée sur les interactions bidirectionnelles plutôt que sur les liens triangulaires.
La triple crise planétaire occupe une place de premier plan dans les programmes d’action internationaux depuis plusieurs années, mais les recherches axées sur une évaluation exhaustive des liens d’interdépendance font grandement défaut. Peu d’études examinent simultanément les trois défis. Un rapport de synthèse du Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) montre que la réalisation des Objectifs de développement durable (ODD) est menacée par toute une série de risques croissants qui se renforcent mutuellement ; il souligne en outre qu’il faut s’attaquer simultanément au changement climatique, à la perte de biodiversité, à la dégradation des terres et à la pollution de l’air et de l’eau, et que les interventions des pouvoirs publics doivent devenir plus synergiques et efficaces (PNUE, 2021[210]). Autre importante contribution, l’IPBES a récemment publié son nouveau rapport d’évaluation thématique, qui met l’accent sur l’importance des liens entre cinq éléments interconnectés : la biodiversité, l’eau, la nourriture, la santé et le changement climatique (McElwee et al., 2024[211]). Ce rapport présente une évaluation scientifique des données sur les interactions complexes entre les éléments biophysiques et l’action publique, et procède à un examen des projections sur les interactions futures.
Toutefois, les projections quantitatives fondées sur des modèles qui existent actuellement sont surtout centrées sur des défis regroupés par paires. Les études publiées à ce sujet porte, par exemple, sur les interactions entre le changement climatique (atténuation) et les plastiques (Stegmann et al., 2022[212]), la pollution atmosphérique (Vandyck et al., 2018[213] ; Fouré et al., à paraître[214]), la biodiversité et les écosystèmes (Bastien-Olvera et al., 2023[215]), ainsi que sur les liens entre la pollution azotée et la biodiversité (Schulte-Uebbing et al., 2022[216]). Bon nombre d’autres études s’attachent à quantifier les effets des déterminants sous-jacents sur de multiples résultats environnementaux, comme la consommation alimentaire (Springmann et al. (2018[217]), Leclère et al. (2020[218]), Springmann et al. (2023[219])) et l’utilisation de l’énergie tirée du charbon (Rauner et al., 2020[220]).
Néanmoins, les études qui adoptent un plus large prisme restent encore relativement rares et ne sont apparues que récemment dans le contexte des ODD ; citons à titre d’illustration une comparaison multimodèles (Soergel et al., 2024[221]) et un examen des limites planétaires (Richardson et al., 2023[222]). Par exemple, la plus récente de ces études estimait que six des neuf limites planétaires21 avaient déjà été transgressées, ce qui rendait d’autant plus importante une action accélérée afin de limiter les pressions humaines sur l’environnement (Richardson et al., 2023[222]). Une autre étude récente qui fournit des projections sur l’évolution des limites planétaires indique que l’action publique doit viser toutes les dimensions des défis environnementaux. Bien qu’une action climatique ambitieuse puisse créer des synergies relatives à la pollution atmosphérique et à la pollution azotée, elle ne suffit pas à elle seule pour faire en sorte que des limites planétaires sûres ne soient pas franchies à l’avenir (van Vuuren et al., 2025[223]). Même des approches intégrées entraînent encore un dépassement de trois limites sur huit d’ici 2050, ce qui souligne la nécessité de mieux prendre en compte les synergies et les arbitrages.
De façon similaire, les travaux antérieurs de modélisation dans le cadre d’analyses mondiales s’attachent rarement aux liens d’interdépendance triangulaires, quoique quelques études se soient inspirées de l’approche des liens multiples adoptée dans le contexte des ODD ; voir par exemple (Willaarts et al., 2024[224]). Une proportion considérable des travaux a été axée sur le changement climatique et la perte de biodiversité, tout en tenant parfois compte de quelques dimensions de la pollution (Doelman et al., 2022[225] ; van der Esch et al., 2022[226] ; Fuglie et al., 2022[227] ; Zabel et al., 2019[228] ; Moreno et al., 2023[229] ; Ohashi et al., 2019[230]). Les rapports mondiaux d’évaluation du GIEC et de l’IPBES comportent des chapitres sur les liens entre les éléments biophysiques et l’action publique, portant principalement sur les synergies entre l’atténuation du changement climatique et l’adaptation à ses effets, d’une part, et les SfN, d’autre part. Un autre volet de la documentation mondiale sur la modélisation porte principalement sur les synergies entre la santé et les mesures d’atténuation du changement climatique ; les chercheurs font état de retombées positives considérables, mais celles-ci concernent principalement les avantages pour la santé découlant de la réduction de la pollution de l’air ambiant (Markandya et al., 2018[231] ; Hamilton et al., 2021[232] ; Reis, Drouet et Tavoni, 2022[233] ; Sampedro et al., 2023[234] ; Vandyck et al., 2018[213]). Les études examinant d’autres types de synergie entre la réduction de la pollution et les mesures d’atténuation du changement climatique sont moins nombreuses. Par exemple, on estime que l’adoption de mesures ambitieuses à l’échelle mondiale sur l’ensemble du cycle de vie des plastiques, en vue de réduire les rejets de plastiques dans l’environnement, pourrait entraîner une réduction de 41 % (1.7 Gt éq. CO2) des émissions de GES causées par les plastiques, sur l’ensemble de leur cycle de vie, comparativement à un scénario de référence, en 2040 (OCDE, 2024[127]).
D’autres travaux de modélisation d’intérêt portent sur des systèmes interconnectés qui ne couvrent pas en totalité la triple crise planétaire. Une étude pertinente analyse les interactions du système terre-eau-énergie dans les systèmes biophysiques et économiques, et évalue les conséquences mondiales de l’inaction des pouvoirs publics concernant les disponibilités limitées en terres, en eau et en énergie (OCDE, 2017[235]). Toutefois, cette étude est surtout axée sur les goulets d’étranglement biophysiques en matière de ressources foncières, hydriques et énergétiques, et ne quantifie pas les impacts de la triple crise planétaire.
L’analyse triangulaire pose des défis pour un certain nombre de raisons, dont la disponibilité des données et la difficulté à mesurer et modéliser les interactions entre différentes dimensions de la triple crise planétaire. Par exemple, les données mondialement comparables qui prennent en compte diverses dimensions de la biodiversité sont rares et dispersées. Les outils actuels de modélisation omettent généralement les processus écologiques (tels que les interactions entre les espèces et l’adaptation au changement climatique) (Urban et al., 2022[236]). Il est également difficile de mesurer avec cohérence la complexité des interactions entre les polluants et les effets combinés de l’exposition à ces polluants. Un niveau supplémentaire de difficulté réside dans la nécessité de coupler des modèles économiques et biophysiques afin de représenter de manière significative les déterminants de la triple crise planétaire, les changements qui en résultent dans les conditions environnementales, et les manières dont les changements dans l’état de l’environnement se répercutent sur les sociétés humaines, leur productivité et leurs trajectoires de développement. Enfin, combler l’écart d’échelle entre les déterminants mondiaux et les répercussions locales – tout en tenant en compte des influences en retour des changements locaux sur les tendances mondiales – demeure un défi de taille, et les évolutions techniques se poursuivent dans ce domaine (Hertel, 2025[237]).
Le prochain rapport L’Avenir de l’environnement mondial (GEO, Global Environment Outlook) constitue une exception notable à l’absence générale d’analyses triangulaires. La septième édition (GEO‑7) de ce rapport du Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) porte sur deux principaux thèmes : d’abord, les effets des crises environnementales mondiales interdépendantes que sont le changement climatique, la perte de biodiversité et la dégradation des terres, ainsi que la pollution et le gaspillage ; ensuite, les moyens de remédier à ces crises en transformant les systèmes (PNUE, 2022[238]). Le présent rapport Perspectives de l’environnement de l’OCDE vient compléter cette analyse en présentant des projections modélisées environnement-économie et en procédant à une analyse approfondie des synergies et arbitrages entre les moyens d’action des pouvoirs publics.
1.6.1. La boîte à outils de modélisation intégrée
Les Perspectives de l’environnement apportent une contribution centrale sous forme de projections environnement-économie concernant le changement climatique, la perte de biodiversité et la pollution, projections qui constituent encore aujourd’hui une lacune majeure dans la documentation scientifique. Étant donné la complexité des interactions entre les différentes composantes déjà décrite dans le présent chapitre, il faut adopter une approche axée sur les systèmes dynamiques afin de comprendre l’évolution future des pressions associées à la triple crise planétaire et à ses répercussions. Le défi consiste à aller au-delà du cadre conceptuel de la triple crise planétaire pour évaluer quantitativement les conséquences biophysiques et économiques des enjeux interdépendants des trois composantes de la crise. Il faut donc disposer d’un cadre intégré de modélisation qui relie les déterminants socioéconomiques et les résultats environnementaux pour chacune des dimensions de la triple crise. À la différence des études antérieures, qui tendent à être axées sur les projections par paires, la boîte à outils de modélisation intégrée créée pour les besoins de la présente édition des Perspectives permet des projections cohérentes des émissions de GES, des indicateurs de la biodiversité et des méthodes de mesure de la pollution.
Les projections décrites dans le présent volume reposent sur une boîte à outils de modélisation intégrée qui comprend deux principaux éléments constitutifs : le modèle ENV-Linkages, conçu en interne par l’OCDE (Annexe 1.C), et le cadre de modélisation IMAGE de l’Agence d’évaluation environnementale des Pays-Bas (PBL) (Annexe 1.D). La combinaison de ces modèles à caractère économique et biophysique permet une analyse quantitative qui prend en compte les liens étroits entre l’économie et l’environnement, ainsi qu’entre les différentes dimensions de la triple crise planétaire. D’autres outils, comme le modèle MAGICC pour le climat et le modèle TM5‑FASST pour la pollution de l’air, viennent compléter ces deux principaux modèles. Afin d’obtenir un large prisme des évolutions futures de la triple crise planétaire, ainsi que des déterminants, conséquences et interactions qui y sont associés, il est essentiel de se doter d’un cadre d’évaluation qui possède les caractéristiques suivantes :
Intégré, puisque les activités économiques sont reliées entre elles par les chaînes d’approvisionnement, et sont reliées aux processus biophysiques par les intrants (utilisation d’énergie, de matériaux, d’eau), ainsi que par leurs effets sur l’environnement ; un cadre intégré permet de procéder à une évaluation quantitative cohérente ;
Pluridisciplinaire, pour qu’il soit possible de quantifier les déterminants, les conséquences et les interactions tant économiques que biophysiques de la triple crise, reflétant que l’économie est imbriquée dans la nature et que les deux interagissent de manières multiples et souvent complexes ;
Couvrant l’ensemble de l’économie et spécifique à chaque secteur, parce qu’il faut obtenir un tableau complet permettant une analyse exhaustive, qui puisse englober les pressions environnementales exercées sur tous les secteurs et prendre en compte l’hétérogénéité sectorielle sur le plan de l’utilisation des ressources, des technologies et des projections connexes ;
Couvrant l’échelle mondiale et spatialement désagrégé (comme le décrit en détail l’Annexe 1.C), en raison des différences considérables entre les régions et les tendances projetées pour chacune pour les décennies à venir ; de plus, les changements mondiaux (comme le changement climatique) engendrent des impacts qui se manifestent au niveau local, et les évolutions locales peuvent entraîner des modifications de l’environnement dans d’autres régions, via les échanges internationaux ou la pollution à caractère transfrontalier ;
Dynamique, pour témoigner de l’évolution du défi au fil du temps en fonction des projections sur les déterminants socioéconomiques et le progrès technologique.
Les deux modèles sont reliés de manière à fournir des éclairages à la fois cohérents et complémentaires (Graphique 1.2). En premier lieu, les deux modèles sont guidés par un ensemble commun de tendances socioéconomiques exogènes qui influent sur les activités modélisées en détail. Ces tendances comprennent la croissance de la population et du revenu ainsi que les changements dans la technologie et les comportements. Ensuite, les principales tendances économiques projetées par ENV-Linkages, comme les effets sur le changement structurel des différences entre les secteurs économiques sur le plan de la croissance de la productivité, sont introduites dans le cadre de modélisation IMAGE. Les liens itératifs entre les deux modèles en ce qui concerne les déterminants de l’évolution future assurent une harmonisation des projections sur la production, la consommation (publique et privée) et les échanges internationaux. Enfin, les projections sur l’utilisation des terres et la production agricole dans ENV-Linkages sont harmonisées avec les projections du cadre de modélisation IMAGE, de telle sorte que les tendances biophysiques sous-jacentes comme les disponibilités en eau et les améliorations de la productivité agricole soient adéquatement prises en compte.
Source : Élaboré par les auteurs.
1.6.2. Le cadre d’analyse
Le cadre d’analyse aide à décrypter la triple crise planétaire en recensant la chaîne de liens entre les déterminants, les pressions, les états et les impacts, ce qui correspond de manière générale au cadre déterminant-pression-état-impact-réponse (DPSIR, driver-pressure-state-impact-response) (Hellweg et al., 2023[239]). Les déterminants22 comprennent les moteurs directs de la triple crise planétaire, comme la demande alimentaire et énergétique, l’utilisation de plastiques et de matériaux ou la consommation d’eau, moteurs qui sont tributaires des tendances socioéconomiques : la population, le PIB par habitant, les changements technologiques et structurels. Ces déterminants engendrent des pressions environnementales sous forme d’émissions de GES, d’émissions et de rejets de polluants, d’utilisations et de changements d’utilisation des terres. Ces pressions modifient l’état de l’environnement au fil du temps et se traduisent en impacts de grande portée qui ont des effets sur la santé humaine et planétaire et sur l’économie.
Ces différentes composantes sont reliées entre elles de trois principales manières, représentées par des flèches dans le Graphique 1.3. Le premier lien constitue une séquence logique liée à la causalité (flèche descendante) : les déterminants sous-jacents de grande portée entraînent des pressions environnementales, qui engendrent la triple crise planétaire, qui occasionne les impacts. Le deuxième lien représente les effets de rétroaction (flèche ascendante) : le changement climatique, par exemple, influe sur la croissance végétale et sur l’absorption du CO2 présent dans l’atmosphère (pressions environnementales), ce qui entraîne des conséquences macroéconomiques négatives (tendances socioéconomiques). Enfin, un troisième lien inclus dans le graphique représente les interactions au sein d’une même composante (flèche circulaire à chaque niveau) : un déterminant ou une tendance socioéconomique (par exemple, la croissance démographique) a des effets sur d’autres déterminants (tels que la consommation alimentaire et énergétique) ; une pression environnementale (comme les changements d’utilisation des terres) influe sur d’autres pressions (émissions de CO2 provenant de l’agriculture, de la foresterie et des autres affectations des terres) ; une crise a des effets sur d’autres aspects de la triple crise planétaire (comme la perte de biodiversité due au changement climatique) ; et un impact affecte d’autres impacts (par exemple, le rendement des cultures influe sur la santé). Réunissant différents liens d’interdépendance (y compris la causalité et les interactions au sein de chaque composante), le cadre d’analyse illustre quantitativement que la triple crise planétaire se caractérise par une multitude d’interactions. Il montre également que les conséquences observées résultent d’un complexe système de déterminants et de pressions en évolution, qui doivent tous être pris en compte.
Source : Élaboré par les auteurs.
Une importante limite de ce cadre réside dans le fait qu’il « ne boucle pas la boucle » en totalité. Les effets de rétroaction de la dégradation de l’environnement sur les déterminants socioéconomiques ne sont pas inclus dans l’analyse de la modélisation (mais ils sont qualitativement pris en compte dans diverses parties de l’analyse). Cette omission est principalement due au fait que l’ampleur de ces boucles de rétroaction est très incertaine et contestée, et que des données robustes demeurent hors de portée. À titre d’illustration, de récentes estimations des dommages économiques causés par le changement climatique varient de plus d’un ordre de grandeur (GIEC, 2022[4]), et elles présentent des différences considérables selon, notamment, la méthodologie utilisée et la pertinence (en majeure partie présumée) des conséquences économiques des impacts climatiques. Les effets économiques de la perte de biodiversité et de services écosystémiques sont encore plus incertains et la documentation publiée sur ce sujet est moins développée. Par exemple, les travaux pionniers de Dasgupta (Dasgupta, 2021[240]) laissent entendre qu’une évaluation des coûts de l’appauvrissement de la biodiversité n’est pas aisément disponible, et que l’appréciation de la valeur des écosystèmes connexes pourrait apporter de meilleurs éclairages. Enfin, de nombreux impacts du changement climatique et de la pollution sont reliés à la santé humaine via les effets sur la mortalité ou sur la morbidité. De tels effets ne sont pas captés par les indicateurs économiques courants : les impacts sur le PIB et le coût des soins de santé ne sont pas des indicateurs utiles du coût en termes de bien-être des vies humaines perdues. Ainsi, de nombreuses répercussions environnementales ne sont pas de nature monétaire et leur cadrage en termes monétaires (par des méthodes comme la valeur de la vie statistique) est semé d’embûches.
Il existe également des liens d’interdépendance entre les interventions des pouvoirs publics destinées à relever le triple défi planétaire. À cet égard, une meilleure compréhension des synergies et des arbitrages, est essentielle, ainsi que de la mesure dans laquelle il est tenu compte de ces liens lors du choix et de la mise en œuvre de ces actions. L’analyse des liens en matière d’action publique, à divers niveaux, peut mettre en lumière les forces et les lacunes des approches stratégiques actuelles et éclairer les moyens d’optimiser la conception et l’implémentation des politiques publiques de manière à tirer profit des synergies, tout en réduisant les arbitrages au minimum (Graphique 1.4).
Source : Élaboré par les auteurs.
Les chapitres 2 et 3 présentent les projections de modélisation de référence concernant l’évolution du changement climatique, de la perte de biodiversité et de la pollution jusqu’en 2050, dans l’hypothèse du maintien des politiques publiques actuelles. S’inspirant du cadre d’analyse, le chapitre 2 étudie les déterminants sous-jacents et multidimensionnels communs, et examine comment les pressions environnementales peuvent s’expliquer par les changements qui surviennent dans les déterminants. Le chapitre 3 traite de l’état actuel et projeté de chaque dimension du triple défi planétaire, et examine les incidences de l’état projeté en 2050 pour l’économie et la santé humaine. Les chapitres 4, 5 et 6 sont centrés sur les interactions stratégiques aux trois niveaux présentés dans le Graphique 1.4 (conceptualisation des interactions, attention portée aux interactions au niveau national, et examens approfondis de la gestion des synergies et des arbitrages au stade de la mise en œuvre). En conclusion, le chapitre 7 décrit un plan d’action pour l’accroissement de l’intégration et de l’efficacité des interventions visant à remédier de manière holistique au triple défi planétaire.
La boîte à outils de modélisation mise au point pour les besoins des présentes Perspectives repose sur le concept général de la chaîne de causalité déterminant-pression-état-impact-réponse (DPSIR). En premier lieu, il est procédé à l’examen d’un ensemble de déterminants du changement climatique. Cette première étape est détaillée dans le chapitre 2, où l'on trouve également une analyse des tendances socioéconomiques générales et de déterminants spécifiques qui, ensemble, définissent les pressions exercées sur l’environnement. Les tendances étudiées sont l’évolution démographique, la hausse des revenus et les changements structurels, quant aux déterminants spécifiques, ils forment un large éventail d’indicateurs, dans lequel on trouve la demande alimentaire, l'utilisation d’engrais azotés, la demande énergétique, ainsi que l’utilisation de plastiques, de matières23 et d’eau. Comme ils dépendent des tendances socioéconomiques susmentionnées, ces déterminants spécifiques sont généralement exprimés en intensité. Ainsi, l’activité économique indique le niveau de la production des activités économiques consommatrices d’énergie, tandis que l’intensité énergétique de la production correspond à un déterminant spécifique. Ensemble, elles forment le déterminant de la demande énergétique.
Il existe d’autres solutions que le cadre DPSIR et des moyens plus rapides de l’utiliser, par exemple en regroupant les déterminants et les pressions dans une même catégorie. Les « déterminants » peuvent se classer de différentes manières. Par exemple, dans son rapport d’évaluation mondiale sur la biodiversité et les services écosystémiques, l’IPBES parle des déterminants directs et indirects de la perte de biodiversité. Les déterminants directs sont : les modifications non anthropiques et anthropiques des biomes terrestre, dulcicole et marin qui ont des répercussions physiques sur la biodiversité (changement d’affectation des espaces terrestres et marins ; exploitation directe des organismes ; changement climatique ; pollution ; et espèces exotiques envahissantes). Les causes profondes de ces phénomènes constituent des déterminants indirects (évolution démographique et socioculturelle ; évolution économique et technologique ; institutions et gouvernance ; conflits et épidémies). En substance, les déterminants directs correspondent au stade pressions-état du cadre DPSIR, et les déterminants indirects au stade déterminants-pressions, bien que ces liens ne concordent pas complètement. En attendant, dans le sixième Rapport d'évaluation du GIEC, le réchauffement observé (augmentation de la température de surface) est principalement attribué à des déterminants anthropiques (modification des concentrations de GES, partiellement masquée par l’effet refroidissant des émissions d'aérosols) (voir le Tableau d’annexe 1.B.1). Autrement dit, il s'agit de se concentrer davantage sur les pressions que sur les tendances socioéconomiques et les déterminants spécifiques dans le cadre DPSIR.
Le modèle ENV-Linkages est un modèle d’équilibre général calculable (MEGC) standard, qui sert à étudier les liens existant entre l’économie et l’environnement. Dans le modèle ENV-Linkages, la production s’inscrit par hypothèse dans un contexte de réduction maximale des coûts, de marchés parfaits et de technologies à rendements d’échelle constants. La technologie de production est spécifiée sous la forme de fonctions de production imbriquées à élasticité de substitution constante (CES) s’inscrivant dans une hiérarchie ramifiée. Cette structure est reproduite pour chaque extrant, bien que le paramétrage des fonctions CES puisse différer selon les secteurs. Dans ce modèle, les technologies font l’objet d’une spécification putty/semi-putty, ce qui signifie que les possibilités de substitution entre les facteurs sont censées être plus fortes avec le nouveau capital qu’avec l’ancien. À court terme, cela confère une inertie au système économique, avec peu de possibilités de substitution des intrants les plus onéreux, mais permet à plus longue échéance un ajustement relativement souple des quantités aux variations de prix. L’accumulation de capital est modélisée comme dans le modèle traditionnel de croissance économique de type néo-classique établi par Solow/Swan, où la croissance économique est censée être le fruit d’une combinaison de travail, d’accumulation de capital et de progrès technique.
La demande de consommation des ménages est le résultat d’un comportement de maximisation statique formalisé au moyen d’un « système linéaire de dépenses étendu ». Un consommateur représentatif de chaque région – qui considère les prix comme donnés – répartit de manière optimale son revenu disponible sur tout l’éventail des produits de consommation et d’épargne. L’épargne est considérée comme un bien ordinaire dans la fonction d’utilité et ne dépend donc pas de l’adoption d’un comportement prospectif par le consommateur. Dans chaque région, les administrations perçoivent différents types d’impôts pour financer les dépenses publiques. Dans l’hypothèse d’une épargne publique (ou d’un déficit public) fixe, le budget de l’État est équilibré par ajustement de l’impôt sur le revenu auquel les consommateurs sont assujettis. À chaque période, l’investissement, net de l’amortissement économique, est égal à la somme de l’épargne publique, de l’épargne des consommateurs et des flux nets de capitaux en provenance de l’étranger.
Les échanges internationaux se composent d’un ensemble de flux bilatéraux régionaux. Le modèle adopte la spécification d’Armington et suppose que les produits nationaux et les produits importés ne sont pas parfaitement substituables. En outre, les produits importés de régions différentes sont aussi imparfaitement substituables. La répartition des échanges entre les différents partenaires est donc fonction des prix relatifs à l’équilibre.
L’équilibre des marchés suppose que, d’une part, la production totale de tout bien ou service soit égale à la demande auprès des producteurs locaux, augmentée des exportations, et que, d’autre part, la demande totale soit répartie entre les demandes (finale et intermédiaire) adressées aux producteurs locaux et la demande d’importations.
Le modèle ENV-Linkages est totalement homogène du point de vue des prix et seuls comptent les prix relatifs. Tous les prix sont exprimés dans l’unité de compte du système de prix qui a été arbitrairement choisie : l’indice OCDE des prix à l’exportation des produits manufacturés. Chaque région dispose d’une balance des opérations courantes établie dans cette unité de compte.
ENV-Linkages étant un modèle récursif dynamique qui n’intègre pas de comportement prospectif, les variations des modes d’innovation induites par les prix ne s’y trouvent pas représentées. En revanche, le modèle tient compte du progrès technologique par le biais d’un ajustement annuel des différents paramètres de productivité, y compris, par exemple, l’amélioration autonome de l’efficacité énergétique et de la productivité du travail. En outre, vu que le choix des intrants est relativement plus flexible dans le cas de la production réalisée avec du nouveau capital, les technologies existantes peuvent se propager à d’autres entreprises. En conséquence, dans le cadre de modélisation EGC, les entreprises choisissent la combinaison d’intrants la moins coûteuse compte tenu de l’état actuel de la technologie. La différenciation du capital en fonction de son ancienneté permet que cette flexibilité soit plus grande à long terme qu’à brève échéance.
Le modèle ENV-Linkages prend en compte diverses pressions environnementales : les émissions (de GES), les émissions de polluants atmosphériques, l’utilisation de matières et de plastique, les déchets et le devenir en fin de vie. Dans tous les cas, la pression exercée sur l’environnement est reliée à l’activité économique considérée, à l’aide de coefficients de conversion des unités monétaires en unités physiques. Ces coefficients (ou facteurs d’intensité, dans la mesure où ils correspondent à la pression exercée sur l’environnement par unité d'intrant économique) se rapportent à des secteurs, à des régions et à des périodes (voir l’Encadré d’annexe 1.C.1 pour en savoir plus sur la composante temporelle). Cela permet de tenir compte du fait que la pression exercée sur l’environnement par la production d’un produit de base donné varie selon les régions.
Dans la durée, les gains d’efficience (dus aux améliorations technologiques, à l’apprentissage par la pratique, etc.) rendent possible un certain découplage, relatif, de l’activité économique et des pressions exercées sur l’environnement. L’essentiel des évolutions technologiques qui permettent d’utiliser moins d’intrants environnementaux (ou de rejeter moins d’extrants, dans le cas des émissions) par unité de production se traduit par une diminution de la consommation de l’intrant économique correspondant : les gains d’efficacité énergétique font baisser la demande en combustibles et, en conséquence, le niveau des émissions en valeur absolue, et non le niveau des émissions par unité de combustible consommée. Il est néanmoins des cas où le niveau des intrants environnementaux utilisés par unité d’activité économique peut lui aussi diminuer, en particulier lorsque la pression environnementale n’est pas associée à un intrant spécifique à la production, mais découle du procédé de production. Un exemple classique est fourni par les mesures prises en bout de chaîne pour limiter le rejet de polluants atmosphériques par unité de production. Dans ce cas de figure, le facteur environnemental diminue au fil du temps.
Les émissions des trois principaux gaz à effet de serre sont considérées dans le modèle ENV-Linkages : CO2, CH4 et N2O. Elles proviennent de la combustion de combustibles fossiles, des procédés industriels et des activités agricoles. Elles sont rattachées à des variables économiques au regard de différents éléments : les facteurs sectoriels, régionaux et temporels de la consommation d'énergies fossiles (émissions de combustion) ; la production sectorielle (émissions issues des procédés industriels et émissions fugaces) et des facteurs de production (émissions d’origine agricole). Différents mécanismes interviennent dans la réduction des émissions : l’évolution des prix des combustibles, d'autres facteurs de production et des extrants (notamment sous l’effet de la tarification carbone) intervient dans le choix des méthodes retenues pour produire à moindre coût, ainsi que dans la composition des intrants de production et le niveau d'activité associé aux émissions. De même, les facteurs des émissions issues de procédés peuvent diminuer dans le cas du CH4, du N2O et du CO2 issu des procédés, suivant les courbes de l’évolution du coût marginal de réduction des émissions proposées dans les travaux publiés (Agence de protection de l'environnement des États-Unis (2019[286]), et d'autres sources). Les variations du système climatique sont ensuite prises en compte à l'aide du modèle MAGICC (Meinshausen et al., 2020[287] ; Meinshausen, Raper et Wigley, 2011[288]).
Le modèle ENV-Linkages intègre les émissions de polluants atmosphériques suivants : carbone noir, carbone organique, autres particules fines (particules de moins de 2.5 µm de diamètre, autres PM2.5), monoxyde de carbone (CO), NH3, NOx, SO2 et composés organiques volatils non méthaniques (COVNM). Ces émissions de polluants atmosphériques servent à calculer les projections de l’évolution des concentrations de PM2.5 et du niveau de l’ozone troposphérique. Comme pour les GES, leur évolution est simulée dans le modèle ENV-Linkages sur la base de variables économiques : la demande en combustibles fossiles (émissions de combustion), la production sectorielle (émissions issues de procédés) et des facteurs de production (émissions d’origine agricole). Pour simuler la réduction des émissions de polluants atmosphériques, le modèle s'appuie sur les baisses d’activité mesurées au regard de la consommation de combustible, d'autres facteurs et des prix des extrants, ainsi que sur la diminution des coefficients d'émission telle que calculée à partir des résultats du modèle GAINS (Amann et al., 2011[289]). Enfin, la variation des concentrations de polluants atmosphériques et des impacts est évaluée à l’aide du modèle TM5-FASST, mis au point par le CCR (Van Dingenen et al., 2018[290]).
En simulant l’évolution de l’utilisation de matières dans le modèle ENV-Linkages, dans le cadre d’une approche fondée sur la demande, il est possible de saisir les effets des changements structurels ainsi que les modifications subies par la structure de la consommation et des échanges, qui font évoluer la demande de matières. Les projections concernent 60 matières, regroupées en quatre catégories : métaux (par exemple, minerais de fer, de cuivre et d’aluminium), minéraux non métalliques (par exemple, sable, gravier et pierres concassées, calcaire), combustibles fossiles (par exemple, pétrole, gaz naturel et différents types de charbon) et biomasse (par exemple, une quinzaine de cultures, biomasse pâturée, poissons). Pour intégrer ces matières dans la boîte à outils de modélisation, il faut procéder en trois temps : (i) intégrer l’extraction de matières primaires dans le modèle, (ii) modéliser le recyclage et la transformation en matières secondaires et (iii) modéliser le remplacement des matières primaires par les matières secondaires dans la mesure du possible. Les flux de matières physiques sont reliés aux flux économiques considérés dans le modèle ENV-Linkages (OCDE, 2019[291]), sur la base des données disponibles (PNUE/IRP, 2024[292]). Les flux de matières sont directement reliés soit au produit économique du secteur concerné (par exemple, extraction de charbon ou culture de la canne à sucre et de la betterave sucrière), soit à l’activité économique des secteurs de transformation situés en aval (par exemple, le minerai de fer est lié à la demande en produits miniers du secteur sidérurgique).
Le cadre de modélisation ENV-Linkages sert également à calculer les flux de matières plastiques tout au long de leur cycle de vie (utilisation, production de déchets, gestion de ces déchets et rejets). Il a été amélioré de façon à intégrer des données sur l’utilisation de plastique, les déchets en résultant et le traitement en fin de vie (voir OCDE (OCDE, 2022[293]) pour de plus amples détails). Les projections correspondantes concernent 14 groupes de polymères, 14 applications et quatre modes de traitement des déchets. Pour les besoins de la modélisation, l’utilisation de plastique est rattachée aux activités économiques. Les plastiques sont considérés comme un bien de consommation finale, mais aussi comme un bien de production intermédiaire dans différents secteurs de l’économie, compte tenu de la complexité des interactions entre secteurs et régions et tout au long du cycle de vie des matières plastiques. La production de déchets dépend de la durée de vie moyenne de chaque produit plastique. Sont également modélisés les échanges internationaux de biens en plastique et de déchets plastiques. Enfin, le modèle ENV-Linkages a été perfectionné de façon à tenir compte du devenir des plastiques en fin de vie, qui dépend fortement des capacités de gestion des déchets et de la réglementation du lieu où les déchets sont produits et traités. La modélisation porte sur quatre formes possibles de devenir : le recyclage, l’incinération, la mise en décharge (dans des décharges contrôlées) et l’absence de gestion (dépôts de déchets non collectés). Le recyclage des flux physiques de matières plastiques est ensuite rattaché aux flux économiques des secteurs économiques considérés dans le modèle ENV-Linkages.
IMAGE est un cadre de modélisation intégrée qui permet de simuler les conséquences environnementales des activités humaines à l’échelle mondiale. Il représente les interactions qui existent entre la société, la biosphère et le système climatique pour les besoins de l’analyse des enjeux du développement durable, comme le changement climatique, la biodiversité et le bien-être humain. Il peut servir à étudier les trajectoires à long terme des obstacles à un développement écologique et durable ainsi que les stratégies de riposte envisageables. Il repose sur des représentations des systèmes énergétiques, agricoles et climatiques et des systèmes d'utilisation des terres. Comme exemples typiques des résultats qu’il fournit, on peut citer les projections relatives à l’offre et à la demande énergétiques, à la production agricole, au changement d’affectation des terres, à l’évolution de l’occupation des sols, aux émissions de GES et autres polluants, ainsi qu’à la demande en eau et en matières. Le modèle est calibré à partir d’ensembles de données relatives à l’offre et à la demande d’énergie (Agence internationale de l’énergie) ainsi qu’à la productivité agricole et à l’occupation des sols (Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture). Le modèle IMAGE sert à des projets d’étude comparée des résultats d’exercices de modélisation de scénarios de transition énergétique, de changement d’affectation des terres et d’émissions, mais aussi de trajectoires de développement durable. IMAGE est un outil de modélisation des systèmes dynamiques hybrides. Il repose sur des techniques d’optimisation simplifiée pour la réalisation des objectifs climatiques. Il simule l’environnement humain et naturel de 1971 à 2100, la période 1971-2022 servant de période de calibrage et de spin-up. Il fonctionne sur la base d’un intervalle annuel.
La population et l’activité économique sont les principaux déterminants exogènes. Le modèle intègre également des hypothèses (s'agissant des systèmes alimentaire et énergétique) qui concernent les technologies disponibles et leur évolution ainsi que les choix de comportement et de mode de vie. Il peut traiter de la protection des espaces terrestres, de la politique énergétique et d’autres mesures quantifiables. Les éléments biophysiques et l’occupation des sols sont représentés avec une résolution de 0.5 degré de latitude et de longitude, tandis que les processus socioéconomiques sont modélisés au niveau de 26 régions.
Le système énergétique est modélisé à l'aide du modèle de simulation TIMER (van Vuuren et al., 2007[294]), qui prend en considération les sources d’énergie primaire fossiles et renouvelables (charbon, pétrole lourd/léger, gaz naturel, biomasse moderne/traditionnelle, nucléaire, solaire à concentration/photovoltaïque, éolien terrestre/marin, hydroélectricité et géothermie). Les sources d’énergie primaire peuvent être converties en vecteurs d’énergie secondaire et finale (solides, liquides, électricité, hydrogène, chaleur) aux fins de la fourniture de services énergétiques à différents secteurs de consommation finale (industrie lourde, transport, secteur résidentiel, services, produits chimiques et autres).
Dans le modèle, les projections de l’évolution future de la demande d’énergie (utile) dans chaque secteur de consommation finale sont calculées en fonction de la relation existant entre les services énergétiques et l’activité, laquelle est liée à la croissance économique. On trouvera des informations méthodologiques complémentaires dans les documents sur la modélisation de la demande énergétique de l'industrie lourde (van Ruijven et al., 2016[295]), des transports (Girod, van Vuuren et de Vries, 2013[296] ; 2012[297]), du secteur résidentiel (Daioglou, van Ruijven et van Vuuren, 2012[298]), du secteur des produits chimiques (Daioglou et al., 2014[299]) et d'autres secteurs (Stehfest et al., 2014[300]).
Dans chaque secteur de la demande, les vecteurs d’énergie secondaire (biocombustibles solides et liquides inclus) rivalisent les uns avec les autres en termes de coûts pour satisfaire la demande d’énergie utile. Il est recouru à une fonction logit multinomiale pour déterminer la part de marché de chaque vecteur d’énergie : la plus grosse part revenant à la solution la moins chère, etc. Les prix de l’énergie suivent la courbe de l’offre des vecteurs d’énergie (Rogner, 1997[301]). Ils sont calculés en fonction de la quantité extraite cumulée dans le cas des sources non renouvelables, et en fonction de la production annuelle dans le cas des sources renouvelables (comme expliqué plus haut eu égard à la biomasse).
La dynamique de l’utilisation des terres, dont relèvent les activités agricoles et la foresterie, est modélisée en grille dans le composant terrestre du modèle IMAGE (Doelman et al., 2018[302]). Faiblement couplé au modèle IMAGE, le modèle d'équilibre général agroéconomique MAGNET renseigne sur la demande de produits agricoles végétaux et animaux, sur les tendances d’intensification et sur les échanges internationaux (Woltjer, 2014[303]). La courbe de l’offre foncière montre la relation existant entre l’offre agricole et foncière totale, d’une part, et le niveau réel du prix du foncier, d’autre part. Elle dépend des contraintes liées à la disponibilité de terres biophysiquement adaptées et de facteurs institutionnels (politique agricole et urbaine, conservation de la nature). Elle est construite à partir des données sur les terres disponibles fournies par le modèle IMAGE (Dixon et al., 2016[304] ; van Meijl et al., 2006[305]).
Les cultures, le cycle du carbone et le système hydrologique sont représentés dans le modèle Lund-Potsdam-Jena managed Land (LPJmL). LPJmL est un modèle mondial en grille qui décrit les cycles couplés du carbone et de l’eau (Schaphoff et al., 2018[306]). Il simule la croissance de la végétation naturelle, la croissance des cultures et le fonctionnement hydrologique en tenant compte des effets des activités humaines sur le cycle hydrologique, telles que les prélèvements d’eau, notamment d’irrigation, l’approvisionnement en eau et l’exploitation des grands barrages et réservoirs. Sont également simulées les conséquences de la contrainte hydrique sur la croissance de la végétation. Le modèle LPJmL convient donc parfaitement pour étudier les interactions existant entre l’eau et la production alimentaire. Le modèle est validé par comparaison avec les rejets mesurés et les données observées concernant les flux de carbone et les profils de végétation, et calibré à partir des données nationales sur les rendements des cultures. Il est utilisé conjointement avec le modèle IMAGE. Cela signifie qu’il repose sur la mise en grille annuelle des données du modèle IMAGE concernant le climat, les usages non agricoles de l’eau et l’utilisation des terres et qu’en retour, il fournit au modèle IMAGE des informations annuelles sur les rendements des cultures, les prélèvements d’eau à usage agricole, la disponibilité de l’eau, la croissance de la végétation naturelle et le cycle du carbone. Le modèle LPJmL représente l’ensemble des processus biophysiques avec une résolution de 0.5 degré de latitude et de longitude, mais les bilans hydrologiques sont calculés en tenant compte de la variabilité spatiale à une échelle inférieure à celle de la maille hydrologique. Les paramètres relatifs à la gestion des cultures sont calibrés au niveau des pays. Il est donc possible d’agréger les résultats à un niveau régional, quel qu’il soit.
Le modèle GLOBIO permet de quantifier le degré d’intégrité de la biodiversité, tel qu’il est exprimé par l’indicateur Abondance moyenne des espèces (AME), en fonction du changement climatique, du dépôt d’azote atmosphérique, de l’utilisation des terres, des infrastructures routières et de la chasse (dans les régions tropicales). Il tient compte également des conséquences de la fragmentation de l’habitat, due à l’utilisation des terres et aux infrastructures routières. Les conséquences des pressions sur l’AME sont quantifiées séparément pour la flore et les vertébrés, puis regroupées dans une valeur globale d’AME. Pour les besoins de la présente étude, il a été recouru à la version 4 du modèle GLOBIO. GLOBIO 4.0 repose sur les relations pressions-impact qui ont été définies suivant des principes méta-analytiques à partir de données empiriques combinées aux données disponibles sur les niveaux des pressions. Les équations de régression associées aux différents facteurs indépendants de pression sont estimées à l’aide de modèles linéaires mixtes généralisés.
L’évolution démographique et l’activité économique sont des facteurs exogènes clés qui influent sur le changement d’affectation des terres, le changement climatique et la pollution par les nutriments. Ces pressions constituent des variables d’entrée exogènes du modèle GLOBIO. Pour les besoins de la présente étude, les données les concernant proviennent de l’OCDE (d'après (Nations Unies, 2022[307]) et la boîte à outils de modélisation des Perspectives de l’environnement ; pour en savoir plus, voir également l'Annexe 2.A. sur les tendances socioéconomiques dans le chapitre 2). À cela s’ajoute la possibilité d’adapter, en fonction des hypothèses et politiques retenues dans les scénarios, une hypothèse concernant la protection de la nature et le niveau de protection, la configuration de l’utilisation des terres et le niveau d’utilisation des infrastructures. Les données routières mondiales proviennent de la base de données du GRIP (Meijer et al., 2018[308]). Pour quantifier la pression que la chasse exerce dans les régions tropicales, il faut prendre en considération l’éloignement des établissements. Les données de localisation des établissements proviennent d’OpenStreetMap (http://download.geofabrik.de), d’Humanitarian Data Exchange (www.data.humdata.org) et des bases de données nationales.
Le modèle GNM (Global Nutrient Model) est un modèle mondial spatialement explicite à paramètres distribués qui sert à décrire, dans le modèle IMAGE, sur la base des données hydrologiques du modèle PCR-GLOBWB, les rejets d'azote (N) et de phosphore (P)24 dans les eaux de surface, ainsi que le transport de ces éléments et leur rétention au fil de l’eau dans les cours d’eau, lacs et réservoirs. Il est étroitement lié au cadre de modélisation intégré IMAGE. Le modèle IMAGE-GNM fournit des estimations au sujet de l’épandage d’engrais azotés et phosphatés sur les terres cultivées et les espaces en herbe, calculées à partir d’informations sur l’utilisation des terres et les rejets d’azote provenant du modèle IMAGE et des données relatives à la productivité agricole concernée (production herbagère, végétale et animale). Pour estimer la quantité d’eaux usées d’origine humaine et industrielle rejetée dans les cours d’eau, il est tenu compte de la consommation humaine de protéines. Les rejets de nutriments du sol dans les cours d’eau sont également estimés. Cette pollution est amenée jusqu’aux eaux côtières, avec des déperditions au fil de l’eau. Le modèle peut servir à étudier les trajectoires à long terme des obstacles à un développement écologique et durable ainsi que les stratégies de riposte envisageables. Comme exemples typiques des résultats qu’il fournit, on peut citer les rejets de nutriments dans les cours d’eau ainsi que l’export de nutriments vers les eaux côtières, y compris par source de nutriments.
Le modèle IMAGE-GNM est un modèle mondial spatialement explicite à paramètres distribués. Il fonctionne sur la base d’un intervalle annuel tout en tenant compte des charges observées par le passé. L’année de commencement est 1900. Cela est nécessaire pour intégrer le stockage d’azote dans les eaux souterraines et celui de phosphore dans les bassins de carbone du sol. Le modèle est validé par comparaison avec les séries chronologiques à long terme des concentrations d’azote et de phosphore observées dans plusieurs bassins versants (par exemple, ceux du Mississippi, du Rhin, de la Meuse et du Yangtze).
Outre les données fournies par le modèle IMAGE, on utilise aussi des hypothèses qui ne proviennent pas de ce modèle. L’efficacité de l'utilisation de l’azote est la variable principale dans le calcul de l’évolution future de l’utilisation d’engrais azotés. L’utilisation d’engrais phosphatés est déterminée par la teneur du sol en phosphore et la quantité de phosphore disponible pour les plantes. Le recyclage des effluents d’élevage et la conservation des sols agricoles sont des mesures d’action susceptibles d’améliorer la durabilité du secteur. Les hypothèses relatives au nombre de personnes raccordées à un réseau d’assainissement et l’efficience des stations d’épuration peuvent conduire à une amélioration de la santé humaine et de la qualité de l’eau. La production aquacole est une autre cause directe de rejets de nutriments dans les cours d’eau et fait l’objet d’une hypothèse de scénario.
L’analyse exposée dans le présent rapport couvre le champ mondial, mais revêt aussi une dimension régionale. En effet, les résultats sont présentés à l’échelle mondiale ou selon un découpage en trois ou neuf régions.
Le tableau ci-dessous (Tableau d’annexe 1.E.1) montre comment ces régions se situent parmi les 26 régions du cadre de modélisation IMAGE. Les résultats fournis à ce niveau d’agrégation sont complétés, dans la mesure du possible, par des cartes plus détaillées.
Note : Le découpage en trois régions repose sur le niveau du revenu moyen des neuf grandes régions, calculé pour 20250, et non sur le niveau de revenu national. Ainsi, chaque pays est tout d’abord rattaché à un groupe sur la base du critère géographique (par exemple, Haïti à la région Amérique centrale), puis au niveau de revenu correspondant à cette région (en l’occurrence, région à revenu intermédiaire).
Source : Élaboré par les auteurs.
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← 1. Une friche industrielle est un terrain abandonné ayant été précédemment aménagé et pouvant être pollué.
← 2. Les interactions socioéconomiques sont traitées en détail au chapitre 2.
← 3. L’importance relative de l’évolution génétique et des adaptations phénotypiques constitue encore l’objet de débats.
← 4. Voir, par exemple, les tailles moindres des poissons enregistrées dans la région des lacs expérimentaux de l’IISD (IISD, 2015[312]).
← 5. D’après l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN) et la Convention sur la Diversité Biologique, les « espèces exotiques envahissantes » constituent une sous-catégorie d’espèces exotiques qui nuisent à l’économie, à l’environnement ou à la santé.
← 6. Voir par exemple le eChemPortal (OCDE, 2024[313]) qui présente des informations sur les propriétés des produits chimiques.
← 7. Les apports de nutriments se réfèrent à la quantité totale de nutriments, tels que l’azote ou le phosphore, entrant dans un système ou un environnement, comme les masses d’eau, sur une période de temps donnée.
← 8. L’excédent d’azote et de phosphore est calculé comme la différence entre les apports en nutriments (tels que le fumier, les engrais synthétiques, les dépôts atmosphériques et la fixation biologique de l’azote) et la quantité de nutriments absorbée par la biomasse végétale. Cet excédent entraîne une accumulation de nutriments dans les sols et leur ruissellement vers les masses d’eau.
← 9. Le rapport N:P représente un indicateur de l’équilibre des nutriments, exprimant la disponibilité ou la concentration relative de l’azote par rapport au phosphore, généralement exprimée en termes molaires.
← 10. La méta-analyse inclut des études sur 471 substances actives pesticides différentes, comprenant à la fois celles interdites et celles actuellement utilisées.
← 11. Dans la Convention de Stockholm, les POP sont définis comme des substances chimiques organiques qui ont « un ensemble de propriétés physiques et chimiques telles qu’une fois rejetées dans l’environnement, elles (i) restent intactes sur des périodes particulièrement longues, (ii) se répandent largement dans l’environnement au moyen de processus naturels auxquels participent les sols, l’eau et, tout particulièrement, l’air, (iii) s’accumulent dans les organismes vivants, notamment humains, et se trouvent en concentration plus élevée aux niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire, et (iv) sont toxiques à la fois pour la vie humaine et pour les espèces sauvages » (PNUE, s.d.[314]). Pour en savoir plus sur un sous-groupe de PFAS, consulter également (Secretariat of the Basel, Rotterdam and Stockholm Conventions, 2022[311]).
← 12. Par exemple, les solides en suspension sont éliminés par des processus physiques de sédimentation et de filtration à partir d’un substrat, tandis que l’élimination de la matière organique et de l’azote se produit grâce à la dégradation microbiologique stimulée par les végétaux (Brisson et al., 2020[309]).
← 13. L’ozone troposphérique se forme lors d’une réaction photochimique entre des précurseurs (NOx et COV) et les rayonnements dus à la chaleur et au Soleil.
← 14. La dérive des polluants pulvérisés dépend de la technique d’application employée. Ainsi, une pulvérisation orientée vers le haut occasionne plus de rejet qu’une pulvérisation vers le bas.
← 15. Les résidus miniers sont un mélange de roches broyées et de fluides qui restent après l’extraction de ressources telles que les métaux et les minerais (Kossoff et al., 2014[156]).
← 16. L’amendement de Kigali au Protocole de Montréal, entré en vigueur en 2019, engage les Parties à réduire de plus de 80 % la production et la consommation de ces agents de forçage afin de limiter les émissions de GES.
← 17. Les aérosols sont de forme et de taille variables et, en fonction de leurs caractéristiques, ils peuvent soit diffuser, soit absorber le rayonnement solaire. Les sulfates, les nitrates et l’ammonium constituent des exemples d’aérosols à effet de diffusion, alors que le carbone noir est un aérosol à effet d’absorption (Li et al., 2022[197]).
← 18. Le forçage radiatif correspond à la perturbation de l’équilibre énergétique du système terre-atmosphère ; dans le contexte de la pollution de l’air et du changement climatique, il représente par exemple le bilan net entre les effets de réchauffement et de refroidissement liés aux variations de concentration des différents polluants.
← 19. Les SfN ne sont pas neuves ; par exemple, l’Article 5 de l’Accord de Paris souligne l’importance de conserver et de renforcer les réservoirs naturels de GES, notamment les forêts.
← 20. Les solutions fondées sur la nature y sont définies comme étant « des mesures axées sur la protection, la conservation et la restauration, ainsi que l’utilisation et la gestion durables d’écosystèmes terrestres, d’eau douce, côtiers et marins naturels ou modifiés, qui s’attaquent efficacement et de manière souple aux problèmes sociaux, économiques et environnementaux, et procurent simultanément des avantages en termes de bien-être humain, de services écosystémiques, de résilience et de biodiversité » (PNUE, 2022[203]).
← 21. Les neuf limites planétaires sont les suivantes : 1) le changement climatique, 2) l’introduction d’entités nouvelles dans la biosphère, 3) l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique, 4) la charge atmosphérique en aérosols, 5) l’acidification des océans, 6) la perturbation des cycles biogéochimiques, 7) le changement d’utilisation de l’eau douce, 8) le changement d’usage des sols, 9) l’intégrité de la biosphère (Rockström et al., 2009[310]).
← 22. Les déterminants peuvent être classés différemment dans diverses analyses. Pour un aperçu, voir l’Annexe 1.B.
← 23. Si le périmètre des matières considérées varie selon le contexte (par exemple, matières premières uniquement ou matières transformées incluses, avec ou sans l’eau), dans le présent rapport, l’utilisation de matières se rapporte aux matières premières primaires telles que décrites dans (OCDE, 2019[291]) et considérées dans la base de données actualisée PNUE-IPR sur les matières (2024[292]). Elles se divisent en quatre groupes : métaux, minéraux non métalliques, biomasse et combustibles fossiles.
← 24. Les rejets de nutriments désignent le transfert de nutriments dans l’hydrosystème. Ils se distinguent des apports de nutriments, qui désignent les nutriments contenus dans les engrais ou les effluents d'élevage épandus.