Climat Émissions de gaz à effet de serre et empreinte carbone

Les émissions de gaz à effet de serre et l’empreinte carbone

Différentes activités humaines sont à l’origine des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère : la combustion d’énergies fossiles, des procédés industriels comme la production de ciment (sources de dioxyde de carbone -CO2), les élevages agricoles et le traitement des déchets, les engrais agricoles, l’utilisation de solvants, la réfrigération et la climatisation. L’augmentation de la concentration atmosphérique de GES due à ces émissions renforce l’effet de serre responsable du réchauffement climatique.

En bref

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

Un gaz à effet de serre (GES) est un gaz présent dans l’atmosphère qui retient une partie de la chaleur reçue des rayons solaires. Certains GES sont d’origine naturelle (par exemple, la vapeur d’eau ou le dioxyde de carbone) et/ou issus des activités humaines (les gaz fluorés par exemple). Grâce aux GES présents naturellement dans l’atmosphère, la Terre absorbe une partie de l’énergie qu’elle reçoit du Soleil, le reste étant renvoyé vers l’Espace. Ce phénomène naturel, appelé effet de serre, rend la vie possible sur Terre : sans lui, la température moyenne de la planète serait de l’ordre de - 18°C. Ces gaz jouent donc un rôle important dans la régulation du climat. L’augmentation de la concentration des GES dans l’atmosphère se traduit par une hausse de sa température.

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Figure 2191

Quelles activités humaines sont en cause dans l’augmentation de l’effet de serre ?

De nombreuses activités humaines (combustion d’énergies fossiles, utilisation d’engrais, procédés industriels, élevage, logement, climatisation, changements d’usage des terres, etc.) sont à l’origine d’émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, chacune étant en lien avec un ou plusieurs GES spécifiques.

GazOrigine
CO2 (dioyde de carbone) Combustion d’énergie fossile, production de ciment et déforestation tropicale
CH4 (Méthane) Décharge, agriculture, élevage et procédés industriels
N2O (Protoxyde d’azote) Agriculture, procédés industriels, utilisation d’engrais
Gaz fluorés HFCs (hydrofluocarbures, famille composée de différentes molécules) Sprays, réfrigération, procédés industriels
PFCs (perfluorocarbures, famille composée de différentes molécules)
SF6 (hexafluorure de soufre)
NF3 (trifluorure d’azote) Fabrication de composants électroniques

En savoir plus

Les émissions de gaz à effet de serre

Différentes activités humaines sont à l’origine des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère : la combustion d’énergies fossiles, des procédés industriels comme la production de ciment (CO2), les élevages agricoles et le traitement des déchets (CH4), les engrais agricoles (N2O), l’utilisation de solvants, la réfrigération et la climatisation (gaz fluorés, tels que les HFC et les PFC).

Les différents gaz ne concourent pas tous autant à l’effet de serre. Afin de pouvoir comparer les GES entre eux, on évalue la capacité de chaque GES à renvoyer de l’énergie vers le sol (le forçage radiatif) comparativement au CO2. La contribution de chaque gaz à l’effet de serre se mesure ensuite par son potentiel de réchauffement global (PRG) qui dépend ainsi de sa capacité à intercepter et renvoyer les rayonnements solaires ainsi que de sa durée de vie. La valeur du PRG est déterminée selon une échelle de temps, généralement 100 ans. Pour exprimer les émissions de GES en tonnes d’équivalent CO2, les émissions de chaque gaz sont pondérées par un coefficient fonction de son PRG, fixé à 1 pour le CO2. Ce coefficient est ainsi de 25 pour le CH4, de 298 pour le N2O, de 23 900 pour le SF6, de 140 à 11 700 pour les HFC et de 6 500 à 9 200 pour les PFC.

Panorama des émissions françaises de gaz à effet de serre

Entre 1990 et 2019, la France a diminué ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 20 %. Cette réduction concerne les émissions anthropiques, comptabilisées dans l’inventaire national, hors utilisation des terres, le changement d’affectation des terres et les Forêts (UTCATF). Cette diminution résulte de la baisse significative des émissions des secteurs de l’industrie manufacturière et de l’industrie de l’énergie Les transports sont le seul secteur dont les émissions de GES ont augmenté depuis 1990. Le dioxyde de carbone ((CO2)), provenant majoritairement de l’utilisation d’énergie fossile, représente 74 % des émissions françaises de GES.

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Les émissions de gaz à effet de serre de l’agriculture

L’agriculture est le deuxième poste d’émissions de GES de la France (19 % du total national et 85 MtCO2 eq. émis en 2019). Les émissions de GES de l’agriculture sont caractéristiques, car majoritairement composées d’autres molécules que le CO2 et issues de processus biologiques. L’élevage (fermentation entérique et gestion des déjections) est la source de 68 % des émissions nationales de méthane (CH4) et la culture des sols (fertilisation minérale et organiques) de 80 % des émissions nationales de protoxyde d’azote (N2O). Le secteur de l’agriculture intègre également environ 11 Mt de CO2 eq. liés à la consommation d’énergie par les engins agricoles et sylvicoles. Les émissions de GES de l’agriculture ont diminué de 8 % entre 1990 et 2019. Les GES associés à l’usage des sols ou leur changement d’usage ne sont intégrées au secteur de l’agriculture mais à celui de de l’utilisation des terres, changement d’affection des terres et foresterie.

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Les émissions de gaz à effet de serre du secteur des transports

Le transport est l’activité qui contribue le plus aux émissions de gaz à effet de serre (GES) de la France. En 2019, il représente 31 % des émissions françaises de GES. Depuis 1990, les GES des transports ont augmenté de 9 %. Elles sont stables depuis 2008, l’amélioration de la performance environnementale des véhicules ne compensant pas l’augmentation de la circulation. 97 % des émissions de GES induites par les transports sont constituées de CO2 provenant de la combustion de carburants. Les transports routiers contribuent à la quasi-totalité (94 %) des émissions du secteur des transports. Les émissions liées à la circulation routière incombent à hauteur de 54 % aux véhicules particuliers, de 24 % aux poids lourds et de 20 % aux véhicules utilitaires légers. Alors que les émissions du transport ferroviaire sont négligeables, le transport aérien, intérieur et international imputé à la France, représente 4,4 % du total des émissions françaises de GES.

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Les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l’industrie manufacturière

Le secteur de l’industrie manufacturière (hors activité liée au traitement des déchets et y compris activités de construction) est à l’origine de 78 Mt CO2 eq. émis en 2019. Ce secteur est le quatrième contributeur d’émissions de gaz à effet de serre (GES) sur le territoire national français. L’industrie chimique, la fabrication de matériaux de construction (ciment, verre, chaux, tuiles, etc.), la métallurgie et l’industrie agro-alimentaire sont les principales activités émettrices de GES. Environ un quart des GES émis par le secteur de l’industrie manufacturière résulte de processus de fabrication industriels. Le CO2 provenant de la décarbonatation (réaction chimique libérant du CO2, se produisant par exemple lorsque l’on chauffe du calcaire) compose près de la moitié de ces GES provenant de processus industriels. L’industrie manufacturière est le secteur ayant le plus réduit ses émissions de GES entre 1990 et 2019 (- 46 %). La baisse des GES dans l’industrie manufacturière représente 62 % de la réduction totale des émissions de GES de la France sur cette période.

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Les émissions des gaz à effet de serre du secteur du traitement centralisé des déchets

Le traitement centralisé des déchets contribue aux émissions GES. En 2017, le traitement des déchets, par stockage ou incinération, ainsi que le traitement des eaux usées représentent 3 % du total des émissions de GES de la France.

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Les émissions des gaz à effet de serre du secteur résidentiel

En 2017, le secteur résidentiel-tertiaire est le deuxième poste d’émissions de GES de la France (20 % du total national). Avec 91 Mt CO2e émis, le niveau d’émissions est identique à celui de 1990. Entre 1990 et 2017, les émissions de GES des logements ont diminué de 5 %. Cette légère baisse est cependant à mettre en regard de l’augmentation du parc et des surfaces de logement. En 2017, les résidences des ménages sont à l’origine de 58 Mt CO2e, soit 12 % du total national. Après avoir augmenté de 0,6 % par an en moyenne entre 1990 et 2010, elles diminuent de 2,3 % en moyenne par an, malgré les pics observés en 2015, 2016 et 2017.

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Les émissions des gaz à effet de serre du secteur tertiaire

En 2017, le secteur résidentiel-tertiaire est le deuxième poste d’émissions de GES de la France (20 % du total national). Un tiers des émissions de ce secteur proviennent des bâtiments du secteur tertiaire, soit 34 Mt CO2e. Entre 1990 et 2017, les émissions de GES issues des bâtiments du secteur tertiaire ont augmenté de 8 %. Toutefois, après avoir fortement progressé entre 1990 et 2009 (+ 1,3 % en moyenne annuelle), elles diminuent depuis au rythme moyen de -2 % par an.

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Consommation d’énergie et émissions de gaz à effet de serre du secteur résidentiel

Les caractéristiques techniques des logements (qualité de l’isolation, mode de chauffage, etc.) mais également les pratiques environnementales des ménages (température du chauffage, taux d’équipement en biens électriques et électroniques, etc.) ont un impact réel sur la consommation énergétique du secteur résidentiel et les émissions de gaz à effet de serre associées.

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Les différents formats des données d’émissions de gaz à effet de serre

Les inventaires de gaz à effet de serre (GES) ont pour objet de quantifier (en masse de substances émises par an) les GES émis au sein d’un pays, et de relier ces émissions à des activités humaines. Les inventaires rapportés par les États à la Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC) constituent la référence en matière d’inventaire d’émissions de GES. Ces inventaires sont encadrés par des règles de comptabilisation et de contrôle partagées à l’échelle internationale. Le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (Giec) a la responsabilité d’encadrer les règles de calculs et l’évaluation des procédures d’estimations. La France développe en parallèle d’autres formats d’inventaire.

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Les facteurs d’émission de gaz à effet de serre

Logement Les énergies n’émettent pas toutes la même quantité de pour un même niveau de consommation. L’ diffuse des facteurs d’émissions de GES qui permettent de convertir des kWh d’énergie consommée en quantité d’émissions de GES. Ces facteurs tiennent compte des émissions liées à la combustion des produits énergétiques mais également de celles associées à leur fabrication (notamment le raffinage ou la production d’électricité). Pour le chauffage le fioul a le plus fort contenu en CO2e (324 gCO2e / kWh), (…)

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L’empreinte carbone de la France

L’empreinte carbone représente la quantité de gaz à effet de serre (GES) induite par la demande finale intérieure d’un pays (consommation des ménages, administrations publiques, organismes à but non lucratifs, investissements), que ces biens ou services soient produits sur le territoire national ou importés. En tenant compte du contenu en gaz à effet de serre des importations, l’empreinte carbone permet d’apprécier les pressions sur le climat de la demande intérieure française quelle que soit l’origine géographique des produits consommés.

En 2020, selon des estimations provisoires, l’empreinte carbone de la France est estimée à 552 millions de tonnes équivalent CO2 (Mt CO2 éq). Dans un contexte de forte diminution des déplacements et de ralentissement de l’économie liée à la crise sanitaire, l’empreinte est en baisse de 9 % par rapport à 2019. Ramenée à l’ensemble de la population, l’empreinte carbone est estimée à 8,2 tCO2 éq par personne, contre 9,0 tonnes en 2019. Les émissions associées aux importations représentent près de la moitié (49 %) de l’empreinte. L’empreinte carbone est composée pour 76 % de CO2, 16 % de CH4 et 8 % de NO2.

Par rapport à 1995, l’empreinte carbone de la France a diminué de 15 % : les émissions intérieures se sont réduites de 31 % tandis que les émissions associées aux importations se sont accrues de 12 %. Compte tenu de l’augmentation de la population, l’évolution de l’empreinte carbone rapportée au nombre d’habitants diminue plus fortement (-25 %) entre 1995 (11,0 tCO2 éq/personne) et 2020.

Estimation de l’empreinte carbone de la France de 1995 à 2020
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Figure 2442 : Estimation de l’empreinte carbone de la France de 1995 à 2020

Le Service des données et études statistiques (SDES) estime l’empreinte carbone de la France. Les résultats et la méthodologie détaillée de son calcul sont disponibles sur le site internet du SDES.

Résultats et méthodologie détaillée du calcul de l'empreinte carbone de la France

Ressources

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    Aujourd’hui, l’influence de l’homme sur le réchauffement climatique de la Terre est clairement établie. Des changements sont observés dans toutes les composantes du climat, atmosphère, océan, glaces, végétation, et dans toutes les régions du monde.

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    Afin de décrire l’état du climat et ses impacts sur l’ensemble du territoire français, l’ONERC s’est doté d’un ensemble varié d’indicateurs. Un indicateur est une information, associée à un phénomène, permettant d’en caractériser l’évolution dans le temps.

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    Datalab n° 96 - Service des données et études statistiques (SDES) - Octobre 2021

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    Par gaz à effet de serre, on entend un gaz présent dans l’atmosphère qui retient une partie de la chaleur reçue par le solaire dans l’atmosphère. L’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère se traduit par une hausse de sa température.

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