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Le réchauffement climatique arrive à une vitesse et avec une intensité que personne n'avait anticipées, et pourtant la droite partisane de l'énergie fossile a quasiment réussi à éliminer la question de l'ordre du jour, sous couvert d'une prétendue défense des «marchés libres». En réaction, les écologistes ont eu tendance à se retirer encore davantage dans leurs enclaves biologiques, alors que ce qu'il faut réellement, c'est retourner aux bases de l'économie: les marchés ne peuvent être libres quand les bénéfices sont privatisés et quand d'énormes coûts sont socialisés. Le seul moyen de sortir de cette crise écologique est d'aligner les intérêts individuels des citoyens sur la santé de la planète. French translation of Foreign Policy article "Cold, Hard Economics."

In my thesis, I address two important issues: (i) the creation of a price signal through the use of carbon markets (or cap-and-trade schemes) and (ii) the necessity to reach a global agreement on greenhouse gas emission reduction policies. It consists of three separate papers. Chapters 2 and 3 of this thesis emphasize theoretically and empirically the fact that achieving international cooperation on climate change is very difficult. Chapter 3 suggests that the global nature of the climate change problem and the design of climate agreements (i.e. the means available to reduce CO2 emissions) may explain this failure. Chapter 2 shows theoretically that asymmetric information between countries may exacerbate the free-rider problem. These two chapters also provide some possible solutions to the lack of international cooperation. To address the issue of information asymmetry, chapter 2 proposes the creation of institutions in charge of gathering and certifying countries' private information before environmental negotiations. If achieving international cooperation is still not possible, chapter 3 suggests that regional cooperation may supplement global treaties. Chapter 1 presents an example of such a regional agreement to reduce CO2 emissions. The EU emissions trading system is a cornerstone of the European Union's policy to combat climate change. However, as it is highlighted in chapter 1, the design of such regional carbon markets really matters for their success in reducing carbon emissions. This chapter shows the interactions between intertemporal permit trading and the incentives of firms to undertake long-term investments in abatement technologies. ; Doctorat en Sciences économiques et de gestion ; info:eu-repo/semantics/nonPublished

The work aims at understanding how the land transformation and climatic change synergy could affect the Alpes-Maritimes biodiversity. This thesis contains four chapters. In the first chapter, the purpose is to provide the conceptual basis and the framework that support the scientific foundations of this thesis and the main conceptual definitions of the studied problematic. In the second chapter, the purpose is to study the artificialization process in the French Riviera area, its probable potential dispersion, the conditions and the factors involved in the phenomenon in order to give an intuitively understanding of the landscape transformation and their principal trend. The landscape transformation of the last 40 years has been studied with the aim of identifying the spatial transition rules that have been introduced in the cellular automata model. We present a synthesis of landscape transformation in the French Riviera up to 2050 and 2100. The resulting scenarios provide information about future urban expansion according to historic behavior and the evolutionary patterns. The results of this part show that urban surfaces could double by 2050 and triplicated by 2100 compared with 2011. In the third chapter we assess the biodiversity loss according to land use dynamic and climate change. We first defined the ecosystem diversity by the landscape units. The landscape units are composed by the different ecological factors that have had an influence on ecosystems repartition like geomorphology, soil, climate, and vegetation. Then, we studied how landscape transformation could affect the biodiversity in the future by the spatial superposition of the first and second chapter results. Next, we realized a bioclimatic calibration for the landscape units with the aim of understanding the limits of ecological tolerance to the climatic conditions and the different ecological conditions like geomorphology, soil, and aspect. The bioclimatic calibration of the landscape units has allowed the definition of climatic change impact on ecosystem biodiversity for 2050 and 2100.The synergy between climatic change impact and landscape transformation shows that almost 30% (68 ecosystem expressions) of Alpes-Maritimes biodiversity could be affected at the end of the XXIst century, and at least five ecosystems expressions could disappear for 2100 due to both forces or some of these driving forces.In the fourth chapter we propose a method that allows the integration of climatic change impacts and landscape transformation on conservation process and politic assessment. Moreover, this chapter proposes the possibility to integrate both phenomena into the ecological networks structuration, especially into "Trame verte et bleue" in France. ; L'objectif est de comprendre comment la synergie entre la transformation du territoire et le changement climatique pourra affecter la biodiversité des Alpes-Maritimes à l'horizon 2100. Cette thèse comprend quatre chapitres. Dans le premier chapitre sont présentées les notions, les bases théoriques et conceptuelles ainsi que la problématique générale de recherche. Le deuxième chapitre est consacré à l'étude des processus d'artificialisation et de transformation territoriale. Dans cette partie sont évalués le processus de dispersion ainsi que les facteurs qui interviennent dans les phénomènes d'artificialisation du territoire et les tendances futures de changement sur les Alpes-Maritimes. Les règles de transition spatiale ont été extraites à partir de l'étude de la transformation territoriale des 40 dernières années pour comprendre les trajectoires de changement, mais aussi dans le but d'avoir une base de connaissances solide permettant de faire la simulation par automate cellulaire. A partir de ces connaissances et de l'interprétation des règles de transition sont élaborés les scénarios de transformation future du paysage aux horizons 2050 et 2100. Les résultats montrent la possible expansion de l'artificialisation selon le comportement et les tendances historiques observés sur le territoire. Les résultats de ce chapitre montrent que les surfaces artificielles pourraient doubler pour 2050, et tripler pour 2100 par rapport à leur occupation actuelle. Le troisième chapitre concerne l'évaluation de la perte de biodiversité selon les pressions anthropiques et climatiques. La première partie du chapitre trois est dédiée à la définition de la diversité écosystémique à partir des unités du paysage. Pour cette définition ont été considérés les différents facteurs écologiques qui ont une influence sur la répartition des écosystèmes tels que la géomorphologie, le sol, le climat et la végétation. Avec les informations obtenues dans la partie précédente, est étudié l'impact potentiel de la transformation territoriale sur la biodiversité. La deuxième partie de ce chapitre consiste en la réalisation d'un étalonnage bioclimatique des unités du paysage, afin de comprendre les limites écologiques de tolérance des expressions écosystémique aux conditions climatiques et géomorphologiques. Au total sont définies 236 unités du paysage sur lesquelles sont estimés les impacts synergiques de la transformation territoriale et du changement climatique afin d'évaluer les risques de perte de biodiversité vers la fin du siècle. Les résultats montrent que 68 unités du paysage (soit presque 30% de la diversité́ des Alpes-Maritimes) seront affectées par ces deux phénomènes d'ici la fin du XXIème siècle et 5 d'entre elles devraient disparaître, que ce soit en raison du changement climatique ou de la dynamique de l'artificialisation du sol. Le dernier chapitre propose une méthode permettant l'intégration des impacts du changement climatique et des impacts de la transformation territoriale dans les processus de conception et définition de politiques de conservation dynamique de la biodiversité. De plus, ce chapitre propose la possibilité d'intégrer les deux phénomènes dans la conception de réseaux écologiques de conservation, notamment dans le cadre de la Trame verte et bleue.

Intro -- Sommaire -- Préface -- Introduction -- Les Alertes -- Les enjeux du changement climatique -- Agriculture. S'adapter pour préserver les sols -- Les multiples conséquences de la mobilité et des transports -- L'image écornée d'une mer à jamais recommencée -- L'humain dans la biodiversité -- Les options possibles -- Écomimétisme et solutions bio-inspirées appliquésaux éléments-traces métalliques -- L'énergie photovoltaïque, un catalyseur de mutation -- L'entreprise face aux défis de l'adaptation -- De Malthus à Easterlin, ou de la nécessité pour l'hommede se comprendre afin de s'accepter -- Les causes d'imprécision des prévisions démographiques à long terme -- Et l'homme dans tout ça ? -- Temps court, confiance et espérance : les options du politique -- Le refus des limites -- Interactions entre culture et génétiquedans l'évolution de l'homme -- L'homme malade de lui-même -- La biologie de l'attachement -- Mythes et réalités de la plasticité cognitive et cérébrale -- Les perspectives -- Le temps long : les critères anthropologiques -- Les défis conceptuels de l'Anthropocène -- Les tortues nous donnent des leçons -- conclusion -- FIGURES ET SCHÉMAS COMPLÉMENTAIRES.

Intro -- Table des matières -- Préface -- Avant-propos -- Introduction -- 1. Le système climatique : l'atmosphère et l'océan -- 1.1 La Terre, planète chauffée par le Soleil -- 1.2 L'atmosphère -- 1.3 L'océan -- 1.4 Échanges atmosphère océan -- 1.5 Conclusion -- 2. Les acteurs du climat et leurs interactions -- 2.1 Le cycle de l'eau -- 2.2 Le cycle du carbone -- 2.3 L'effet de serre -- 2.4 Les nuages -- 2.5 Les aérosols -- 2.6 Rôle de l'océan dans la machine climatique -- 2.7 Interactions cryosphère-climat -- 2.8 Interactions biosphère continentale - climat -- 2.9 Interactions du climat avec les continents et la lithosphère -- 2.10 Les échanges de matière et les temps caractéristiques des processus climatiques -- 2.11 Forçages, rétroactions et sensibilité climatique -- 2.12 Conclusion -- 3. Diversité des climats et variabilité à grande échelle -- 3.1 La diversité des climats -- 3.2 Les modes de variabilité : oscillationso céan-atmosphère -- 3.3 Conclusion -- 4. La modélisation du climat -- 4.1 Une évolution rapide des modèles de climat -- 4.2 Les fondements des modèles de climat -- 4.3 L'ajustement des modèles -- 4.4 Les modèles de complexité intermédiaire -- 4.5 Les modèles régionaux -- 4.6 Conclusion -- 5. Le réchauffement -- 5.1 Les températures mesurées depuis 1880 -- 5.2 Des témoins du réchauffement dans l'environnement -- 5.3 Qu'est-ce qui peut faire changer le climat ? -- 5.4 Conclusion -- 6. Les perturbations du climat, facteurs anthropiques et naturels -- 6.1 Le dioxyde de carbone CO2 -- 6.2 Autres gaz à effet de serre -- 6.3 La part des divers gaz à l'effet de serre additionnel -- 6.4 Le changement d'usage des sols -- 6.5 Les autres causes possibles de perturbation du climat -- 6.6 Effet combiné des différentes perturbations -- 6.7 Détection et attribution des perturbations anthropiques sur le climat récent -- 6.8 Conclusion.

Extrait : ""Avec l'enchevêtrement de ses hautes vallées, avec sa forêt de pics neigeux, avec ses rochers jetés comme au hasard les uns sur les autres, et dont l'entassement prodigieux semble donner créance à la fable des Titans s'élançant à l'assaut du ciel, l'énorme nœud montagneux que forme, au cœur de l'Asie, le croisement de la chaîne himalayenne et de celle de l'Hindou-Kouch, présente au premier abord l'image du chaos.""À PROPOS DES ÉDITIONS LIGARANLes éditions LIGARAN proposent des versions numériques de qualité de grands livres de la littérature classique mais également des livres rare

Frontmatter --Sommaire --Remerciements --Préface de l'édition anglaise --1. Qu'est-ce que le changement climatique ? --2. Histoire du changement climatique --3. L'évidence d'un changement climatique --4. La modélisation des climats --5. Les impacts du changement climatique --6. Quand le climat nous surprend --7. La politique et le changement climatique --8. Des solutions --9. Changer notre futur --Lectures complémentaires --Index

Le changement climatique est largement reconnu comme un des grands défis auxquels l'humanité fera face au cours des prochaines décennies. En effet, l'impact du changement climatique sur les températures moyennes, les précipitations et le niveau de la mer mettra en danger les moyens de subsistance de centaines de millions de personnes, et imposera un coût croissant à nos sociétés si rien n'est fait

The reliability and the robustness of modelling tools used to assess hydrological risks and water resources in catchments facing climatic changes is critical to efficiently foster management and prevention policies. The current anthropogenic climate change should particularly unsettle the water cycle and its dynamics. Among the many challenges that climate change poses, the ability of hydrological models to adequately represent hydrological processes over a large range of climatic conditions is key to simulate climate change impacts on the regime of rivers. However, modern hydrological models still fail to perform well in such various situations. Many studies actually show a general difficulty to simulate river streamflow outside of the conditions experienced during model parameter calibration. The causes of this lack of robustness are yet uncertain and may be manifold: parameter calibration methods, measurement errors, inadequate model structure. This thesis aims at studying these causes in order to identify solutions for model improvement and strives to answer the following questions:- Is it possible to improve hydrological model robustness without modifying model structure and equations?- Can we identify structural weaknesses in hydrological models impacting its robustness and resolve them?Answers to the first question were seeked by analyzing the performances of a few hydrological models within the framework of a systematic split-sample calibration-evaluation experiment on a set of 558 catchments in France and Australia. Our diagnosis revealed that the hydrological models face major difficulties to simulate changes in catchments response to precipitation. The comparison of different calibration methods showed that the choice of the optimized objective function had a significant impact on model robustness. When computed on square-rooted streamflow, the KGE appeared as the most relevant choice. The way potential evaporation is computed also influences model robustness, although our comparison of a few potential evaporation models show rather heterogeneous results across the catchment set. In spite of encouraging results, only marginal improvements on model robustness were reached by a better selection of calibration techniques and potential evaporation models.A method specifically designed to diagnose structural weaknesses impacting model robustness was proposed to answer the second question. The approach is based on an analysis of performance trade-offs in a multi-objective framework and of the effects of these trade-offs on model internal behaviour. It was applied to the GR4J model. A couple of major structural deficiencies was identified. These deficiencies likely prevent the model from providing robust simulations in different streamflow ranges simultaneously. An attempt to modify the structure of GR4J yielded to an encouraging yet modest improvement of its performance.Despite the light enhancement of hydrological model robustness achieved in this work, it may pave the way to further advances. The results obtained on calibration techniques and potential evaporation computation could foster the elaboration of a more in-depth analysis of model weaknesses by partially removing these sources of uncertainty. We hope that our work may stimulate model structural development, particularly towards better representation of catchment interannual dynamics. ; Il est crucial de disposer d'outils fiables et robustes pour l'évaluation des risques hydrologiques et de la ressource en eau dans les bassins versants sujets à des changements de leurs conditions climatiques, afin que les politiques de gestion et de prévention soient efficaces. De nombreux travaux montrent une difficulté générale des modèles hydrologiques à simuler les débits des cours d'eau en dehors des conditions climatiques de leur calage. Les causes de ce manque de robustesse face à des conditions climatiques variables sont encore incertaines et peuvent être multiples : méthodes de calage des paramètres, erreurs dans les données, structures inadéquates. Dans cette thèse, une étude de ces causes est proposée afin d'identifier des solutions pour l'amélioration des modèles hydrologiques, en traitant les questions suivantes :- Comment améliorer la robustesse des modèles hydrologiques sans modifier leurs équationset leur structure ?- Peut-on identifier au sein d'un modèle hydrologique simple des défauts structurels limitant sarobustesse et peut-on les corriger ?Des réponses à la première question ont été recherchées par l'analyse des performances de modèles hydrologiques conceptuels sur un échantillon de bassins versants français et australiens en faisant varier les conditions d'utilisation des modèle. D'abord, une étape de diagnostic des modèles hydrologiques a montré que les plus grandes difficultés étaient rencontrées par les modèles lors des variations de la relation précipitations-débit des bassins versants. Ensuite, une comparaison de différentes méthodes de calage a abouti au constat que le choix de la fonction objectif optimisée lors du calage avait une influence non négligeable sur la robustesse des modèles. Le choix de la formulation de l'évaporation potentielle est également un facteur important d'amélioration de la robustesse des modèles hydrologiques, bien que les résultats de la comparaison de plusieurs formulations soient assez hétérogènes sur l'échantillon d'étude. La deuxième question a suscité la mise en place d'une méthodologie de diagnostic des lacunes structurelles des modèles hydrologiques nuisant à leur robustesse. La méthode, fondée sur une analyse des compétitions entre les performances d'un modèle et de l'effet de ces compétitions sur ses états internes, a été appliquée au modèle GR4J. Deux défauts majeurs ont ainsi pu être identifiés dans la structure du modèle, limitant sa capacité à se montrer robuste pour la simulation simultanée de plusieurs gammes d'écoulement. Une tentative de modification via l'ajout d'un paramètre au modèle s'est révélée encourageante, bien que de faible influence sur les performances dumodèle.Ces travaux ouvrent la voie à des améliorations plus satisfaisantes de la robustesse des modèles hydrologiques. Les résultats de la thèse concernant les méthodes de calage et le choix des formules d'évaporation potentielle pourraientpermettre l'élaboration de diagnostics plus ciblés des modèles hydrologiques, en réduisant partiellement ces sources d'incertitudes. Nous espérons que ces travaux pourront susciter de futurs développements de la structure des modèles hydrologiques, notamment pour la simulation des dynamiques interannuelles du comportement des bassins versants.

The reliability and the robustness of modelling tools used to assess hydrological risks and water resources in catchments facing climatic changes is critical to efficiently foster management and prevention policies. The current anthropogenic climate change should particularly unsettle the water cycle and its dynamics. Among the many challenges that climate change poses, the ability of hydrological models to adequately represent hydrological processes over a large range of climatic conditions is key to simulate climate change impacts on the regime of rivers. However, modern hydrological models still fail to perform well in such various situations. Many studies actually show a general difficulty to simulate river streamflow outside of the conditions experienced during model parameter calibration. The causes of this lack of robustness are yet uncertain and may be manifold: parameter calibration methods, measurement errors, inadequate model structure. This thesis aims at studying these causes in order to identify solutions for model improvement and strives to answer the following questions:- Is it possible to improve hydrological model robustness without modifying model structure and equations?- Can we identify structural weaknesses in hydrological models impacting its robustness and resolve them?Answers to the first question were seeked by analyzing the performances of a few hydrological models within the framework of a systematic split-sample calibration-evaluation experiment on a set of 558 catchments in France and Australia. Our diagnosis revealed that the hydrological models face major difficulties to simulate changes in catchments response to precipitation. The comparison of different calibration methods showed that the choice of the optimized objective function had a significant impact on model robustness. When computed on square-rooted streamflow, the KGE appeared as the most relevant choice. The way potential evaporation is computed also influences model robustness, although our comparison of a few potential evaporation models show rather heterogeneous results across the catchment set. In spite of encouraging results, only marginal improvements on model robustness were reached by a better selection of calibration techniques and potential evaporation models.A method specifically designed to diagnose structural weaknesses impacting model robustness was proposed to answer the second question. The approach is based on an analysis of performance trade-offs in a multi-objective framework and of the effects of these trade-offs on model internal behaviour. It was applied to the GR4J model. A couple of major structural deficiencies was identified. These deficiencies likely prevent the model from providing robust simulations in different streamflow ranges simultaneously. An attempt to modify the structure of GR4J yielded to an encouraging yet modest improvement of its performance.Despite the light enhancement of hydrological model robustness achieved in this work, it may pave the way to further advances. The results obtained on calibration techniques and potential evaporation computation could foster the elaboration of a more in-depth analysis of model weaknesses by partially removing these sources of uncertainty. We hope that our work may stimulate model structural development, particularly towards better representation of catchment interannual dynamics. ; Il est crucial de disposer d'outils fiables et robustes pour l'évaluation des risques hydrologiques et de la ressource en eau dans les bassins versants sujets à des changements de leurs conditions climatiques, afin que les politiques de gestion et de prévention soient efficaces. De nombreux travaux montrent une difficulté générale des modèles hydrologiques à simuler les débits des cours d'eau en dehors des conditions climatiques de leur calage. Les causes de ce manque de robustesse face à des conditions climatiques variables sont encore incertaines et peuvent être multiples : méthodes de calage des paramètres, erreurs dans les données, structures inadéquates. Dans cette thèse, une étude de ces causes est proposée afin d'identifier des solutions pour l'amélioration des modèles hydrologiques, en traitant les questions suivantes :- Comment améliorer la robustesse des modèles hydrologiques sans modifier leurs équationset leur structure ?- Peut-on identifier au sein d'un modèle hydrologique simple des défauts structurels limitant sarobustesse et peut-on les corriger ?Des réponses à la première question ont été recherchées par l'analyse des performances de modèles hydrologiques conceptuels sur un échantillon de bassins versants français et australiens en faisant varier les conditions d'utilisation des modèle. D'abord, une étape de diagnostic des modèles hydrologiques a montré que les plus grandes difficultés étaient rencontrées par les modèles lors des variations de la relation précipitations-débit des bassins versants. Ensuite, une comparaison de différentes méthodes de calage a abouti au constat que le choix de la fonction objectif optimisée lors du calage avait une influence non négligeable sur la robustesse des modèles. Le choix de la formulation de l'évaporation potentielle est également un facteur important d'amélioration de la robustesse des modèles hydrologiques, bien que les résultats de la comparaison de plusieurs formulations soient assez hétérogènes sur l'échantillon d'étude. La deuxième question a suscité la mise en place d'une méthodologie de diagnostic des lacunes structurelles des modèles hydrologiques nuisant à leur robustesse. La méthode, fondée sur une analyse des compétitions entre les performances d'un modèle et de l'effet de ces compétitions sur ses états internes, a été appliquée au modèle GR4J. Deux défauts majeurs ont ainsi pu être identifiés dans la structure du modèle, limitant sa capacité à se montrer robuste pour la simulation simultanée de plusieurs gammes d'écoulement. Une tentative de modification via l'ajout d'un paramètre au modèle s'est révélée encourageante, bien que de faible influence sur les performances dumodèle.Ces travaux ouvrent la voie à des améliorations plus satisfaisantes de la robustesse des modèles hydrologiques. Les résultats de la thèse concernant les méthodes de calage et le choix des formules d'évaporation potentielle pourraientpermettre l'élaboration de diagnostics plus ciblés des modèles hydrologiques, en réduisant partiellement ces sources d'incertitudes. Nous espérons que ces travaux pourront susciter de futurs développements de la structure des modèles hydrologiques, notamment pour la simulation des dynamiques interannuelles du comportement des bassins versants.