Un blog effondriste

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La croissance exponentielle

Un petit nénuphar pousse sur un lac. Tous les jours, il double de taille. Comme il est tout petit, des savants ont calculé qu’il lui faudrait 100 jours avant de recouvrir l’intégralité du lac. Combien de jours lui faudra-t-il pour recouvrir exactement la moitié de la surface du lac ?

Vous connaissez peut-être ce problème assez simple. Il est souvent présenté de manière assez trompeuse pour vous faire répondre intuitivement que le nénuphar ne recouvrira la moitié du lac qu’à partir du 50ème jour, ce qui est faux. Comme le nénuphar double de taille, c’est bien le 99ème jour qu’il recouvrira la moitié du lac ! Ceux qui répondent “50″ échouent à faire la différence entre une croissance linéaire et une croissance exponentielle. C’est une notion importante, alors on va prendre un peu de temps pour revenir là-dessus. Ce qui m’intéresse, encore une fois, ce ne sont pas les maths, mais la dynamique des courbes, pour qu’on puisse se forger un sens physique des évolutions, presque palpable. Du coup je m’excuse d’avance auprès des rigides matheux que je risque de froisser par mes imprécisions. Je vous fais d’éventuels bisous.

Croissance(s)

On peut croître de plein de manières différentes, mais on peut distinguer deux catégories : les croissances linéaires et les croissances non-linéaires.

Une croissance linéaire provoque un accroissement régulier. Si vous voulez vous la représenter, pensez simplement à une addition. “Tous les jours, le nénuphar grandit de 2cm” suit une croissance linéaire.

Ici, vous avez une croissance linéaire où j’ajoute +0.1 à chaque étape. Comme vous pouvez le voir, les croissances linéaires, une fois tracées, dessinent des lignes droites (c’est pour ça qu’elles sont linéaires, d’ailleurs...). Par opposition, tout ce qui ne dessinera pas une droite rentrera dans la catégorie des croissances non-linéaires. La croissance de type exponentielle n’est qu’une sous-catégorie des croissances non linéaires parmi d’autres.

Ici, vous avez une croissance non-linéaire où j’ajoute à chaque fois 10% de la valeur précédente. Le calcul n’est plus ici une addition mais une multiplication : chaque terme est égal à 1.1x le précédent. L’accroissement est proportionnel à la valeur précédente, et c’est ce qui provoque cet effet d’accélération : à chaque fois, on ajoute plus que la fois d’avant. Ce genre de croissance décrit bien l’évolution d’une population de bactéries qui se diviserait en deux, produisant deux bactéries qui vont elles-aussi se diviser en deux, produisant quatre bactéries qui vont elles-aussi se diviser en deux, etc.

“3% de croissance”, ça veut dire quoi ?

Cette notion de proportionnalité, dans le monde économique, on l’exprime par une croissance en pourcentage. Mais on a du mal à se représenter ce que représente une croissance à 2, 10 ou 20%, en terme de dynamique. Alors il est plutôt intéressant de voir en combien de temps une valeur double. Pour en avoir une idée (approximative), il faut diviser “70″ par le taux de croissance. Ainsi, une variable qui croît de 1% par an doublera en 70 ans. Avec une croissance de 2%, on doublera en 35 ans, et avec 10% on double en seulement 7 ans. C’est pourquoi, vous pouvez voir sur mon graphique précédent qu’il a fallu 7 itérations pour passer de 1 à 2, mais seulement 4 ou 5 nouvelles itérations pour atteindre la valeur 3. Et la valeur 4 est atteinte vers 14 itérations.

Le “mur” exponentiel

Vous savez, parfois on dit qu’on “fonce dans le mur”. Plus qu’une simple métaphore, je voudrais vous montrer qu’ici le mur est bien réel, et qu’il se cache dans la croissance exponentielle. Parce qu’à force de doubler sur le même laps de temps, on atteint très vite et très soudainement d’immenses valeurs. Voilà ce qui se passe lorsque je laisse ma croissance à 10% continuer quelques étapes (ou quelques années) de plus.

À voir ce graphique, on pourrait penser qu’il ne se passe pas grand chose durant les 40 premières années, et pourtant on a bien vu qu’il y avait déjà une variation importante de plus en plus rapide avec la courbe bleue précédente. Mais la variation se retrouve complètement écrasée par la suite : le “mur exponentiel” est si imposant que si l’on s’embarque dessus, sa dynamique est telle qu’une toute petite variation horizontale crée de grandes variations verticales. C’est face à ce genre de situations que nous sommes lorsque le GIEC nous dit qu’en matière de CO2, “chaque année compte“.

Et je vais vous laisser cette fois avec cette incroyable vidéo d’évolution de la population mondiale qui illustre très bien ce que je viens de montrer ici. Je précise toutefois que mon propos n’est pas de prôner une régulation démographique : je ferai un billet spécifiquement sur la question plus tard. Là, je veux juste montrer les différents boom démographiques de l’Histoire humaine et les évolutions exponentielles qui en découlent. Conseil : elle est mieux en plein écran. Bon visionnage !

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Effondrement de la civilisation (Pic pétrolier, Réchauffement climatique, énergie)

Un condensé d’interviews sur la question de l’effondrement. Les interviews sont toutes issues de la chaîne de Thinkerview.

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(pfou ! Il était long, celui là !)

Je pense que la prochaine fois, je retournerai un peu sur la dynamique des systèmes en parlant de la fonction exponentielle. Ca sera plus simple pour aborder la suite.

J’ai beaucoup de vidéos et de graphiques que j’ai hâte de partager, mais l’énergie est tellement centrale dans l’analyse que j’ai pour l’instant que je ne peux pas passer à côté de ces notions. J’espère que mon propos est suffisamment clair et concis...

J’ai hâte de parler des métaux, aussi. Quand on ajoute les métaux dans le système ça casse beaucoup de faux espoirs. :p

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Quelques concepts à propos des énergies fossiles

Après avoir débroussaillé un peu le concept d’énergie, j’aimerais parler des énergies fossiles. Aujourd’hui, on entend beaucoup parler de la transition énergétique que nos sociétés doivent réaliser. Mais pour bien comprendre les enjeux derrière ce terme, je pense qu’il est important d’exposer pourquoi nous avons utilisé des énergies fossiles en premier lieu, et quels sont les problèmes qui nous pendent au nez avec ces dernières à court terme.

Il y a trois grands types d’énergies fossiles : le pétrole, le charbon et le gaz. Dans mes exemples, je vais surtout parler du pétrole, mais le propos est généralisable.

D’un monde 100% renouvelable à un monde 80% fossile

Je vais commencer par un petit retournement rhétorique : aujourd’hui on veut sortir des énergies fossiles pour faire un monde 100% renouvelable. La bonne nouvelle, c’est que 100% renouvelable, c’est possible ! L’humanité a d’ailleurs vécu de cette façon pendant des dizaines de milliers d’années ! Mais à l’époque, la population était basse (moins de 500 millions jusqu’à la révolution industrielle) et travail de la terre était très majoritaire dans la population. D’un point de vue énergétique, l’intégralité de la production était réalisée à partir de travail humain ou animal. Aujourd’hui, le constat est complètement différent : quasiment toute la production humaine est issue du travail des machines. Ainsi donc, si l’on devait parler de “crise” ou de “rupture énergétique”, on pourrait dire que celle-ci a commencé au moment où l’humanité s’est mise à dompter l’énergie fossile.

Je préfère le mot “crise” à “rupture” car une crise, c’est une rupture provisoire de l’état d’équilibre. Autrement dit, une fois que la crise est passée on retourne à l’état antérieur. La rupture montre juste une cassure dans une courbe, sans nécessité de revenir en arrière. Je vais préciser dans ce billet pourquoi je pense qu’on est bien dans une situation de crise.

Humain VS fossile : le fossile gagne ! (Et de loin !)

Un humain, comme tous les mammifères à sang chaud, c’est principalement un radiateur sur pattes : sur toute l’énergie issue de l’alimentation, une majorité sert à créer de la chaleur. En une journée, un humain restitue à peu près 5 kilowattheure (kWh) d’énergie thermique. Mais ça, ça ne nous intéresse pas beaucoup, comme énergie : la chaleur est une énergie dégradée qu’on ne peut pas retransformer. Ce qui nous intéresse, c’est l’énergie mécanique, car c’est celle que l’on mobilise pour produire un travail. Sur ce point, un humain “produit” entre 0.05 et 0.5kWh lors d’une journée de travail intensif. En parlant de ces chiffres, Jean-Marc Jancovici donne l’exemple d’un alpiniste qui monterait et descendrait le Mont Blanc en une journée : il dégagerait 0.5kWh d’énergie mécanique, suite à un dur labeur (quand même !).

En comparaison, 1 litre de pétrole, c’est 5kWh d’énergie mécanique, c’est à dire entre 10 à 100 fois plus que ce que peut fournir un humain en une journée. À 60$ le baril (1 baril = 159 litres), on comprend que les énergies fossiles sont beaucoup plus denses énergétiquement et surtout beaucoup moins chères que l’équivalent en travail humain (une journée de 8 heures au SMIC actuel, c’est presque 80€). En résumé : dans 1 litre de pétrole à 1.50€, il y a autant d’énergie que lors de 10 à 100 jours de travail forcé d’un individu.

Cette comparaison amène à parler d’esclave énergétique : une unité factice qui permet de comparer le travail fourni par les fossiles au travail fourni par un humain. Ainsi, après quelques calculs, un français moyen dispose en permanence d’environ 400 esclaves qui travaillent pour lui au quotidien pour lui fournir son énergie.

Vous reprendrez bien un peu d’énergie fossile ?

La révolution industrielle marque le moment où l’Humanité s’est retrouvée capable d’exploiter une énergie abondante, à bas prix, et disponible en très grandes quantités. Autrement dit, les humains ont obtenus un pouvoir de transformation sur l’environnement démultiplié, car encore une fois, l’énergie, c’est ce qui quantifie la transformation d’un système. La société humaine s’est donc beaucoup transformée, avec plus de technologies, plus de transports, plus de machines capables de fournir encore plus de travail, donc plus de transformations, etc. Au charbon s’est ajouté le pétrole puis le gaz, et c’est toute une civilisation qui est peu à peu devenue addict aux énergies fossiles. Il faut bien avoir en tête que la civilisation thermo-industrielle est organisée et ne peut fonctionner qu’autour de ces énergies fossiles. Et l’idée d’une limite physique n’émergera que vers 1940 avec la notion de pic pétrolier.

Pic et taux de retour énergétique (EROEI)

Les deux dernières notions fondamentales que je veux couvrir pour parler de l’énergie aujourd’hui sont la notion de Pic de production et de Taux de Retour Énergétique (TRE en français, EROEI en anglais pour Energy Return On Energy Invested).

Le Pic, c’est assez facile à comprendre. Quand vous exploitez une ressource non renouvelable, votre production et votre consommation de cette ressource ne peuvent suivre qu’une seule courbe décrite par trois aspects :

La courbe est nulle avant d’exploiter la ressource

La courbe sera nulle après avoir tout exploité

La courbe passera entre les deux par un maximum, et c’est ce qu’on appelle le Pic.

Ce billet est long, je détaillerai le pic plus en détail à part. En attendant, voici une BD qui résume la découverte du Pic pétrolier par Hubbert.

En ce qui concerne le Taux de Retour Énergétique, on peut le comprendre comme étant le rapport entre l’énergie obtenue lors de l’extraction, rapportée à l’énergie qu’il a fallu utiliser pour l’extraction. Pour les énergies fossiles, ce taux ne peut que baisser avec le temps. En effet, les premiers puits de pétrole exploités étaient volumineux et peu profonds : pour 1 baril de pétrole investi, on en tirait 100. Le TRE était donc de 1:100. À force d’attaquer des puits de plus en plus petits (moins rentables en volume) et de plus en plus profonds (demandant plus d’énergie pour forer), le TRE du pétrole conventionnel est descendu aujourd’hui aux alentours de 1:20. Si le TRE est inférieur à 1, alors l’exploitation n’est plus rentable, car on met plus d’énergie à forer qu’on en récupère par l’exploitation du puits. De plus, on voit souvent passer une estimation disant que nos sociétés ont besoin d’un TRE de 1:10 a minima pour fonctionner correctement.

Conclusion

Systémiquement, on a besoin des énergies fossiles à cause de leur densité énergétique très supérieure à ce qu’un homme pourrait fournir. Mais au fur et à mesure qu’on va attaquer la phase de déclin suite au pic pétrolier, exploiter de nouveaux puits de pétrole va devenir de plus en plus coûteux pour des puits de moins en moins rentables en volume. On peut suivre cette tendance en regardant la baisse du TRE du pétrole conventionnel. Les technologies solaires et éoliennes ayant un TRE plus bas que celui des fossiles, on peut faire l’hypothèse d’une décroissance subie de l’énergie disponible avec l’effondrement des énergies fossiles.

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Introduction à la crise énergétique

L’énergie, c’est le gros morceau, et je vous avoue que je ne sais pas où attaquer le sujet tant il est vaste. Je pense que le mieux, c’est de faire d’abord un peu de physique. Si j’arrive à faire ça aujourd’hui en restant dans un format court, c’est déjà bien. Sur ce thème, ma source principale est le travail de Jean-Marc Jancovici que je vous invite largement à découvrir.

Un peu de physique, donc.

On ne peut pas produire ou consommer de l’énergie

Tout d’abord, corrigeons une idée fausse. Non, on ne peut pas produire de l’énergie. La physique l’interdit par la loi de conservation de l’énergie. Dans un système qui évolue, entre un instant A et un instant B, vous avez la même quantité d’énergie tout du long. Dire que l’énergie est régie par des lois physiques, ça veut dire qu’il existe des limites contre lesquelles on ne pourra jamais rien faire, quelles que soient les innovations ou les technologies que nous pourrions inventer. Ainsi, la conservation de l’énergie interdit non seulement de produire de l’énergie à partir du néant, mais aussi de consommer de l’énergie en la faisant disparaître car celle-ci doit rester constante. Sur ces points, notre vocabulaire nous trompe constamment, et du coup, on pense mal.

L’énergie, ça se transforme

La seule chose que l’on peut faire avec de l’énergie, c’est la transformer, changer sa forme. Un exemple : vous roulez en voiture. Votre voiture fonctionne en brûlant du pétrole. Ce pétrole contient de l’énergie sous forme chimique, et lors de la combustion, cette énergie est transformée par le moteur en énergie mécanique puis en énergie cinétique. En plus de cela, comme les rendements des machines ne sont jamais de 100%, une partie de cette énergie va être transformée en chaleur et vous allez réchauffer l’air environnant, mais aussi la route avec le frottement des pneus, etc. Si bien qu’au final, l’énergie aura été transformée, mais elle sera conservée.

L’énergie (infiniment) renouvelable n’existe pas

La mauvaise nouvelle, c’est que l’énergie a beau se conserver, il n’est pas possible de la “recapturer” entièrement pour la réutiliser ensuite. Une fois que de l’énergie s’est transformée en chaleur, on ne peut pas faire la transformation inverse. C’est une réaction irréversible, et on dit que l’énergie s’est dégradée. Ce qui fait que même si vous étiez capable de recapturer l’énergie mécanique ou cinétique de votre voiture, elle ne pourrait pas rouler à l’infini à cause de cette dégradation irréversible de l’énergie : vous dégraderiez progressivement tout votre stock énergétique jusqu’à n’avoir plus qu’un gros tas de chaleur. De fait, l’énergie renouvelable à l’infini, ça n’existe pas non plus !

J’ajoute ici juste quelques lignes pour préciser que certaines formes d’énergie permettent des transformations réversibles. Comme ces formes d’énergie ne se dégradent pas ou peu, on les appelle “énergies nobles” ou “ordonnées”. C’est le cas par exemple de l’énergie mécanique, de l’énergie chimique, de l’énergie électrique... Au fil des transformations, toutes évoluent vers le stade final de chaleur.

Ce n’est pas l’énergie qui est renouvelable, mais la source.

Et encore, il faut savoir de quoi on parle quand on parle de “renouvelable” ! Parce qu’on dit souvent que “le Soleil est une source d’énergie renouvelable”, mais même le Soleil a son cycle de vie, comprenant un début et une fin. Après sa mort, il ne sera pas renouvelé. En outre, la notion de “renouvelable” reste quand même relative à l’échelle de la vie humaine. Il est certain que l’espèce humaine aura largement eu le temps de disparaître avant de voir la disparition du Soleil, et c’est pour cela qu’on va considérer le Soleil comme une source d’énergie renouvelable, capable de remplacer dans le système Terre la part de l’énergie qui aura été dégradée.

C’est d’ailleurs cette énergie solaire qui a été métabolisée par les plantes et les micro-organismes qui, après leur mort et un long processus de 10 à 100 millions d’années, ont fini par se condenser en pétrole, en gaz et en charbon. Les énergies fossiles sont donc issues de l’énergie solaire transformée, mais cette fois-ci, les échelles de temps sont tellement grandes que le renouvellement de la ressource est largement inférieur au rythme auquel la ressource est utilisée par les activités humaines.

Un petit récap’ pour conclure :

Pour qu’une énergie soit considérée comme renouvelable, il faut donc deux éléments :

Un caractère temporel : que la source d’énergie se renouvelle rapidement par rapport à l’échelle du temps humain au point d’être considérée comme inépuisable.

Un caractère dynamique : que cette source d’énergie ne soit pas exploitée trop vite par rapport à sa vitesse de régénération.

Pour finir ce récapitulatif, je vous laisse avec la définition que j’utiliserai de l’énergie : l’énergie, c’est la grandeur qui sert à quantifier la transformation d’un système. Autrement dit, si vous avez beaucoup d’énergie disponible, vous pouvez beaucoup changer votre environnement. C’est ce qu’on a fait, et c’est entre autres pour ça qu’on a des problèmes. On détaillera ça la prochaine fois !

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Blabla #1

Bon, voilà, c’est lancé. J’essaie de tenir un rythme au minimum hebdomadaire, mais il est possible que certains “articles” soient plus courts que d’autres. Je vais également commencer à diffuser les vidéos qui m’ont servi de sources. Dans mon dernier post, il y avait la prise de parole très relayée d’Aurélien Barrau, mais je ne l’ai découvert que récemment. En vérité, j’ai commencé plutôt par Thinkerview, Pablo Servigne, Jean-Marc Jancovici et Philippe Bihouix.

N’hésitez pas à venir parler. Il y a une ask-box qui accepte les anonymes, et si ça dérive trop, je répondrai avec mon blog principal pour ne pas flooder ici.

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La décroissance écologique

Je vous laissais la dernière fois sur ce graphique montrant l’évolution de l’empreinte écologique de l’humanité depuis 1960 :

Si vous avez suivi mon dernier billet sur la dynamique des systèmes, vous comprenez à la vue de cette courbe que nous sommes en territoire instable depuis la fin des années 70 : en un an, l’Humanité consomme plus que ce que la Terre n’est capable de renouveler. Dit autrement : la pression exercée par notre civilisation sur la planète est plus importante que ce que le système Terre est capable d’endurer.

De plus, sur ce graphique, une information plus importante n’apparaît pas. Chaque instant que nous passons en territoire instable dégrade de manière quasi-irréversible la capacité de charge du système. Voici un exemple avec la biodiversité : la disparition des espèces est irréversible. Même lorsque nous serons revenu en domaine soutenable, ces espèces ne réapparaîtront pas. En revanche, si notre contrainte sur l’environnement diminue, on peut imaginer que les espèces “en danger d’extinction” puisse se redevelopper suffisamment pour sortir de la situation difficile où elles se trouvent. (À condition toutefois que, d’ici là, on n’ait pas complètement dégradé l’environnement qui permettait à ces espèces de vivre en premier lieu.)

Nous sommes donc en situation instable, d’overshoot écologique. Bonne nouvelle : cette situation ne peut que redescendre ! Mauvaise nouvelle : il est possible que ça ne se passe pas bien. Dans ce billet, je vais analyser rapidement trois scénarios de décroissance écologique : la solution technique, la décroissance délibérée, et la décroissance subie.

1) L’efficacité énergétique ou la solution technologique

La solution technologique, c’est celle qui considère que la technologie va nous tirer d’affaire. Plus précisément, en matière d’empreinte écologique, cela signifierait qu’il serait possible, en développant des appareils qui consomment moins et mieux de repasser sous la capacité de charge planétaire tout en conservant un confort égal, voire plus grand à celui que nous connaissons déjà.

Il s’agit de thèses promouvant le développement durable, ou la croissance verte. Parmi ces thèses, on va trouver par exemple la viande de synthèse, la géo-ingénierie avec la capture et le stockage du CO2 atmosphérique, la création de robots pollinisateurs ou encore les thèses transhumanistes permettant l’augmentation des capacités d’adaptation de l’espèce humaine.

Dans des exemples moins extrêmes, on peut également ranger dans la catégorie “développement durable” ceux qui pensent qu’avec des panneaux solaires, de la géothermie et des éoliennes, notre civilisation va réaliser une transition énergétique et sortir des énergies carbonées, à niveau de technique et de confort égal ou supérieur. Je développerai dans d’autre billets (sur l’énergie et sur les ressources en métaux) des thèses qui affirment que ce scénario-là ne se réalisera probablement pas.

J’ajouterai pour finir sur ce scénario technique et faire la transition avec le scénario suivant qu’à ma connaissance, il n’existe pas d’antécédents dans l’histoire où la technologie à elle seule ait résolu un problème environnemental. En particulier, la réduction du trou de la couche d’ozone (puisqu’il s’agit d’un exemple climatique courant) ne s’est pas réglée par une technique supplémentaire mais par des contraintes géopolitiques (Protocole de Montréal). On peut donc penser que si une solution menant à plus de technique ne résoudra pas les problèmes, alors il faudra coupler un changement technique avec une contrainte politique choisie.

2) Une décroissance délibérée

Le deuxième scénario permettant de réduire l’empreinte écologique regroupe en réalité de nombreux scénarios en fonction des choix que nous déciderions de faire. Comme nous évoluons dans un système complexe dont les éléments sont interconnectés, il existe plusieurs “portes d’entrées” sur lesquelles agir pour créer des répercutions systémiques. Mais ce qui caractérise cette deuxième catégorie de scénarios, c’est le fait de devoir définitivement renoncer à quelque chose pour retourner en territoire soutenable. Qu’il s’agisse du niveau technologique, de la consommation d’énergie, de la population ou de la croissance économique, quelque chose va devoir décroître pour réatteindre la soutenabilité du système.

Une décroissance souhaitée et organisée peut réduire l’empreinte écologique. Mais pour la mettre en œuvre, il est possible qu’il faille passer par l’instauration de contraintes sur les individus et les acteurs économiques. Comme le dit Aurélien Barrau, se reposer uniquement sur la bonne conscience morale de chacun à s’auto-limiter sera insuffisant mais aussi inefficace. Je parlerai ici plus tard du dilemme du prisonnier, qui me semble être un bon résumé de la situation dans laquelle nous nous trouvons.

3) Une décroissance subie

Si nous ne réussissons pas à nous limiter et à limiter les autres, nous courrons vers une catastrophe écologique globale. Elle est d’ailleurs déjà là, à bien des égards. L’enjeu, lors d’une décroissance subie, c’est de limiter la casse. Je vais sur ce blog essayer de dessiner ce monde per et post effondrement, en espérant que les quelques solutions que je pense entrevoir grâce à mes maigres lectures puissent servir au plus grand nombre. À mon sens, il faudra parler de résilience, de survivalisme et d’action collective.

Mon but n’est pas de déprimer les gens même si le sujet est dur, mais de promouvoir des alternatives. Mais avant ça, on a besoin de propager la prise de conscience de l’effondrement potentiel pour avoir un état des lieux clair et savoir d’où l’on part. C’est pourquoi mes prochains posts parleront d’énergie et de ressources minérales, qui sont deux sujets sur lesquels je commence à avoir les idées claires.

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La dynamique des systèmes

Mais alors, effondrement, de quoi parle-t-on ? Retour sur la dynamique des systèmes, avec un peu de théorie pour se forger un peu de “sens physique”.

Contexte

Nous sommes au début des années 70. La population mondiale compte 3.6 milliards d’habitants, l’internet connait ses premières babilles sous le nom d’ARPANET et la société occidentale découvre le mail électronique. Dans le milieu scientifique, l’ordinateur permet d’exécuter des calculs compliqués, et c’est l’ouverture d’une nouvelle ère, faite d’automatisation et de simulation informatique. On crée un modèle, on rentre des données et hop ! Magie ! L’ordinateur sort des résultats de son ventre métallique. Certains disent qu’il serait même capable de prédire le futur, et d’aider les dirigeants à gouverner : besoin de savoir si votre politique sera efficace ? Un petit modèle par-ci, quelques données par-là, et vous avez soudainement devant vous les résultats à 10, 20 ou même 100 ans ! 

C’est donc dans les années 70 que le Club de Rome commissionne une équipe de 17 scientifiques du MIT pour construire un modèle informatique du monde. Les principaux acteurs en seront les américains Dennis Meadows, sa femme Donnella (surnommée Dana), et le suédois Jørgen Randers. Ils appliqueront les méthodes permettant l’étude des systèmes dynamiques, c’est à dire qu’ils modéliseront l’évolution de variables inter-dépendantes. Voici quelques fondamentaux tirés d’exemples simples, tirés du rapport original.

Les boucles de rétroaction :

Vous disposez d’un capital dans une banque, mettons, 100 dollars. Placés avec un taux d’intérêt, cet argent vous rapporte 7% de sa valeur chaque année, soit 7 dollars pour la première année. Cet argent supplémentaire vient s’ajouter à votre compte en banque : vous disposez alors de 107 dollars.

L’année suivante, vous obtiendrez 7% de ces 107 dollars, soit 7.49$. Vous pouvez remarquer alors que cette croissance n’est pas linéaire : vous ne gagnez pas toujours le même montant car celui-ci dépend de ce dont vous disposez dans votre compte en banque ! Ayant suffisamment de temps, votre capital grandira sans limite...

C’est ce qu’on appelle une boucle de rétroaction positive. Elle n’est pas “positive” car son effet vous plaît : elle est positive car elle comporte structurellement la capacité de croître de manière exponentielle. Sans régulation, vous finirez avec une quantité infinie d’argent...

Voici un deuxième exemple : la population. Vous pouvez reconnaître à gauche une boucle de rétroaction positive : chaque année, la population croît d’un certain nombre d’individus, fixé par le taux de fécondité lié à cette population. Laissée seule à elle-même, cette population pourrait croître à une allure exponentielle ! Mais c’était sans compter sur la deuxième partie du graphique : chaque année, un certain pourcentage de la population décède. Le nombre de décès vient alors réduire la population. C’est une boucle de rétroaction négative : elle dispose d’un potentiel régulateur. Dans ce système, si le taux de fécondité est supérieur au taux de mortalité, alors la population croît, toujours avec une tendance exponentielle, mais moins vite que si cette population était laissée à elle-même et était composée d’êtres immortels.

Les délais :

Supposons que vous preniez votre douche. Au début l’eau est froide. Vous réglez le mélangeur au maximum, mais l’eau n'atteint pas instantanément la température que vous désirez. Il vous faut attendre que l’eau chauffe soudainement pour vous rendre compte que la température de consigne que vous aviez choisie était trop élevée ! Vite, vous rabaissez la température ! Mais il vous faut à nouveau attendre pour que la température se régule à nouveau. Votre système fonctionne parfaitement bien : il a juste des délais.

Tout l’enjeu d’une régulation consiste à anticiper les délais. Les actions que vous prenez à l’instant T n’auront des conséquences qu’à l’instant T+1, voire T+2 ou T+3...

Les limites :

Dernier élément essentiel pour “ressentir” les effets de la dynamique des systèmes : l’existence de limites. Il s’agit le plus souvent de seuils qu’il est dangereux de franchir pour la stabilité du système, ou bien de limites physiques du système.

Le seuil est une valeur que l’on peut franchir temporairement mais dont le dépassement a un effet délétère sur le système. Par exemple, vous pouvez faire de la surpêche. Vous pouvez pêcher les poissons plus vite qu’ils ne se renouvellent : cela marche un certain temps, mais vous piochez dans le stock, et ce stock diminue. Si vous ne vous en rendez pas compte (autrement dit : si votre système comporte un délai trop important), vous allez pêcher tous les poissons et atteindre cette fois-ci une limite physique du système : vous aurez beau multiplier les chalutiers, il n’y aura tout simplement plus de poisson à pêcher.

Mise en pratique :

Voici quatre graphiques résumant les différentes situations évoquées plus haut, appliqués au thème de la population et de la “capacité de charge” du système (c’est à dire “la contrainte que le système est capable de subir sans se détériorer”)

Vous retrouverez dans le premier graphique la situation bancaire. Pas de limite : la croissance est exponentielle et infinie !

Le deuxième graphique montre une situation où la société se rend compte que la population ne peut croître indéfiniment sans devenir une charge trop lourde pour le système (existence d’une limite) et réagit sans délai pour se stabiliser. La rétroaction négative exerce son rôle de régulateur et le système reste stable.

Le troisième graphique : c’est la douche ! Trop chaud ! Trop froid ! Re-trop chaud ! La limite existe, mais l’existence d’un délai rend le système instable. Il finit par se stabiliser éventuellement après un temps long. C’est également le cas d’une surpêche légère où l’on réagirait à temps avant de dégrader tout le stock.

Le dernier graphique, c’est la surpêche qui se ne rend pas compte qu’elle détruit le système. Le système croît de manière exponentielle, il y a une limite et des délais. La rétroaction négative n’est pas suffisamment forte pour empêcher la croissance et le dépassement : c’est la dynamique de l’effondrement.

Voilà comment ces quelques notions peuvent vous donner une sensibilité physique aux phénomènes qui vous entourent. Les systèmes sont interconnectés, ils connaissent des phases de croissance, ont des régulations, des limites, et des délais.

Maintenant, je vous laisse avec l’évolution de l’empreinte écologique mondiale et vous rappelle que la société mondialisée consomme presque 1.5 planètes chaque année, avec un jour du dépassement mondial le 1er août. Le jour du dépassement français, lui, était cette année le 5 mai.

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Bienvenue dans l’anthropocène !

En 1972, le Club de Rome publiait un rapport sur l’évolution du monde. À l’aide d’une équipe de scientifiques du MIT spécialisés dans la dynamique des systèmes, ils avaient modélisés les évolutions probables de plusieurs variables au cours du 21ème siècle. Ces variables, dont les évolutions sont interconnectées, étaient :

la quantité de ressources non renouvelables (énergies fossiles, métaux),

la production alimentaire par habitant,

la production de service (santé, transport) par habitant,

production industrielle par habitant,

la pollution globale,

et la population

Le rapport du Club de Rome de 1972, Limits to Growth, alertait sur l’incapacité de continuer une croissance infinie dans un monde aux ressources finies. Le message était clair : “Si tout continue tel quel, alors notre civilisation connaîtra un effondrement au cours de la première moitié du XXIème siècle. Des solutions sont possibles pour atteindre un développement soutenable, mais elles doivent être mise en oeuvre sans attendre.”

Dans les années 90, une update ! Un deuxième rapport, Beyond the limits, indique que nous avons dépassé les limites planétaires et que nous entrons en zone instable. Il est urgent d’entamer une décroissance mondiale où le système est menacé d’effondrement.

Dernière mise à jour en 2003, dans Limits to growth : the 30-years update. Toujours la même alerte, et le message semble se heurter face au mur. Le train de vie des américains n’est pas négociable ! (Bush Père, 1992) There is no alternative ! (Margaret Thatcher)

Dans ce blog, je recenserai les articles et détaillerai la pensée d’auteurs, francophones ou non, qui permettent de comprendre les différents aspects de cette multi-crise qui nous attend. La littérature ne manque pas, et j’ai aussi (surtout) besoin d’un lieu d’expression.

Parce que l’effondrement, c’est mon projet.