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Socio-economic scenarios constitute an important tool for exploring the long-term consequences of anthropogenic climate change and available response options. They have been applied for different purposes and to a different degree in various areas of climate change analysis, typically in combination with projections of future climate change. Integrated assessment modeling (IAM) has used them to develop greenhouse gas (GHG) emissions scenarios for the 21st century and to investigate strategies for mitigating GHG emissions on a global scale. Analyses of climate change impacts, adaptation and vulnerabilities (IAV) depend heavily on assumptions about underlying socio-economic developments, but have employed socio-economic scenarios to a lesser degree, due mainly to the multitude of contexts and scales of such analyses. A more consistent use of socio-economic scenarios that would allow an integrated perspective on mitigation, adaptation and residual climate impacts remains a major challenge. We assert that the identification of a set of global narratives and socio-economic pathways offering scalability to different regional contexts, a reasonable coverage of key socio-economic dimensions and relevant futures, and a sophisticated approach to separating climate policy from counter-factual "no policy" scenarios would be an important step towards meeting this challenge. Such "Shared Socio-economic Pathways" (SSPs) should be specified in an iterative manner and with close collaboration between IAM and IAV researchers to assure coverage of key dimensions, sufficient scalability and widespread adoption. They can be used not only as inputs to analyses, but also to collect the results of different climate change analyses in a matrix defined by two dimensions : climate exposure as characterized by a radiative forcing or temperature level and socio-economic development as classified by the SSPs. For some applications, SSPs may have to be augmented by "Shared Climate Policy Assumptions" (SPAs) capturing global components of climate policies that some studies may require as inputs. Finally, sufficient coverage of the relevant socio-economic dimensions for the analysis of mitigation, adaptation and residual climate impacts may be assessed by locating the SSPs along the dimensions of challenges to mitigation and to adaptation. We conclude that the development of SSPs, and integrated socio-economic scenarios more broadly, is a useful focal point for collaborative efforts between IAM and IAV researchers. This is likely to be a long-term and iterative enterprise comprising a collection of different activities : periodically taking stock of the evolving scenario work in both research communities, linking up individual efforts, and pursuing collaborative scenario work through appropriate platforms that still need to be established. In the short run, an important goal is to produce tangible outcomes that would allow the 5th Assessment Report of the IPCC to take a more integrated perspective on mitigation, adaptation and residual climate impacts. ; Les scénarios socio-économiques constituent un important outil d'exploration des conséquences de long terme du changement climatique d'origine anthropique, et des options disponibles pour y répondre. Ils ont été appliqués pour différents objectifs et à des degrés différents dans plusieurs domaines de l'analyse du changement climatique, typiquement en combinaison avec les projections de changements climatiques futurs. Les modèles d'évaluation intégrés (MEI) les ont utilisés pour développer des scénarios d'émissions de gaz à effet de serre (GES) pour le XXIe siècle et pour examiner les stratégies d'atténuation des émissions de GES à l'échelle planétaire. Les analyses sur les "impacts, l'adaptation, et la vulnérabilité" (IAV) du changement climatique dépendent fortement des hypothèses relatives aux développements socio-économiques sous-jacents, mais elles ont utilisé dans une moindre mesure les scénarios socio-économiques, principalement en raison de la multitude des contextes et des échelles de telles analyses. Il reste aujourd'hui difficile de mettre en place une utilisation plus cohérente des scénarios socio-économiques, qui autoriserait une vision plus intégrée de l'atténuation, de l'adaptation et des impacts climatiques résiduels. Nous soutenons qu'une étape importante pour relever ce défi est l'identification d'un ensemble de scénarios qualitatifs globaux et des trajectoires socio-économiques correspondantes, qui pourraient être déclinés à différentes échelles spatiales et couvriraient de manière convenable les différentes dimensions socio-économiques des futurs possibles. De telles " trajectoires socio-économiques partagées " (TSP) doivent être spécifiées de façon interactive, par une étroite collaboration entre les chercheurs MEI et IAV pour garantir le traitement des dimensions les plus importantes, la possibilité de décliner les scénarios à différentes échelles, et pour favoriser une large utilisation des TSP par l'ensemble de la communauté. Ces TSP peuvent être utilisées non seulement comme une information d'entrée pour des analyses spécifiques, mais aussi pour rassembler les résultats de différentes études dans une matrice définie selon deux dimensions : l'exposition climatique, caractérisée par un forçage radiatif ou un niveau de température, et le développement socio-économique, décrit par les TSP. Les TSP pourront également être augmentées "d'hypothèses partagées de politique climatique" (HPP), qui décrivent les composantes globales des politiques climatiques, nécessaires à certaines études. Finalement, on pourra vérifier que les TSP réalisent une couverture suffisante des dimensions socio-économiques pertinentes pour l'analyse de l'atténuation, de l'adaptation, et des impacts climatiques résiduels, en les situant selon deux dimensions, la première mesurant la capacité à l'atténuation et l'autre la capacité à s'adapter. Nous concluons que le développement des TSP, et plus largement celui des scénarios socioéconomiques intégrés, est un point central des efforts de collaboration entre les chercheurs des communautés MEI et IAV. C'est probablement une entreprise itérative et de long terme comportant un ensemble d'activités très différentes : faire périodiquement un bilan du travail des deux communautés de recherche sur les scénarios, rapprocher les efforts individuels sur ce thème, et mener un travail collaboratif sur les scénarios via des plates-formes appropriées qui restent encore à instituer. À court terme, un objectif important est la production de résultats tangibles permettant au cinquième rapport d'évaluation du GIEC d'adopter un point de vue plus intégré sur l'atténuation, l'adaptation et les impacts climatiques résiduels.

Socio-economic scenarios constitute an important tool for exploring the long-term consequences of anthropogenic climate change and available response options. They have been applied for different purposes and to a different degree in various areas of climate change analysis, typically in combination with projections of future climate change. Integrated assessment modeling (IAM) has used them to develop greenhouse gas (GHG) emissions scenarios for the 21st century and to investigate strategies for mitigating GHG emissions on a global scale. Analyses of climate change impacts, adaptation and vulnerabilities (IAV) depend heavily on assumptions about underlying socio-economic developments, but have employed socio-economic scenarios to a lesser degree, due mainly to the multitude of contexts and scales of such analyses. A more consistent use of socio-economic scenarios that would allow an integrated perspective on mitigation, adaptation and residual climate impacts remains a major challenge. We assert that the identification of a set of global narratives and socio-economic pathways offering scalability to different regional contexts, a reasonable coverage of key socio-economic dimensions and relevant futures, and a sophisticated approach to separating climate policy from counter-factual "no policy" scenarios would be an important step towards meeting this challenge. Such "Shared Socio-economic Pathways" (SSPs) should be specified in an iterative manner and with close collaboration between IAM and IAV researchers to assure coverage of key dimensions, sufficient scalability and widespread adoption. They can be used not only as inputs to analyses, but also to collect the results of different climate change analyses in a matrix defined by two dimensions : climate exposure as characterized by a radiative forcing or temperature level and socio-economic development as classified by the SSPs. For some applications, SSPs may have to be augmented by "Shared Climate Policy Assumptions" (SPAs) capturing global components of climate policies that some studies may require as inputs. Finally, sufficient coverage of the relevant socio-economic dimensions for the analysis of mitigation, adaptation and residual climate impacts may be assessed by locating the SSPs along the dimensions of challenges to mitigation and to adaptation. We conclude that the development of SSPs, and integrated socio-economic scenarios more broadly, is a useful focal point for collaborative efforts between IAM and IAV researchers. This is likely to be a long-term and iterative enterprise comprising a collection of different activities : periodically taking stock of the evolving scenario work in both research communities, linking up individual efforts, and pursuing collaborative scenario work through appropriate platforms that still need to be established. In the short run, an important goal is to produce tangible outcomes that would allow the 5th Assessment Report of the IPCC to take a more integrated perspective on mitigation, adaptation and residual climate impacts. ; Les scénarios socio-économiques constituent un important outil d'exploration des conséquences de long terme du changement climatique d'origine anthropique, et des options disponibles pour y répondre. Ils ont été appliqués pour différents objectifs et à des degrés différents dans plusieurs domaines de l'analyse du changement climatique, typiquement en combinaison avec les projections de changements climatiques futurs. Les modèles d'évaluation intégrés (MEI) les ont utilisés pour développer des scénarios d'émissions de gaz à effet de serre (GES) pour le XXIe siècle et pour examiner les stratégies d'atténuation des émissions de GES à l'échelle planétaire. Les analyses sur les "impacts, l'adaptation, et la vulnérabilité" (IAV) du changement climatique dépendent fortement des hypothèses relatives aux développements socio-économiques sous-jacents, mais elles ont utilisé dans une moindre mesure les scénarios socio-économiques, principalement en raison de la multitude des contextes et des échelles de telles analyses. Il reste aujourd'hui difficile de mettre en place une utilisation plus cohérente des scénarios socio-économiques, qui autoriserait une vision plus intégrée de l'atténuation, de l'adaptation et des impacts climatiques résiduels. Nous soutenons qu'une étape importante pour relever ce défi est l'identification d'un ensemble de scénarios qualitatifs globaux et des trajectoires socio-économiques correspondantes, qui pourraient être déclinés à différentes échelles spatiales et couvriraient de manière convenable les différentes dimensions socio-économiques des futurs possibles. De telles " trajectoires socio-économiques partagées " (TSP) doivent être spécifiées de façon interactive, par une étroite collaboration entre les chercheurs MEI et IAV pour garantir le traitement des dimensions les plus importantes, la possibilité de décliner les scénarios à différentes échelles, et pour favoriser une large utilisation des TSP par l'ensemble de la communauté. Ces TSP peuvent être utilisées non seulement comme une information d'entrée pour des analyses spécifiques, mais aussi pour rassembler les résultats de différentes études dans une matrice définie selon deux dimensions : l'exposition climatique, caractérisée par un forçage radiatif ou un niveau de température, et le développement socio-économique, décrit par les TSP. Les TSP pourront également être augmentées "d'hypothèses partagées de politique climatique" (HPP), qui décrivent les composantes globales des politiques climatiques, nécessaires à certaines études. Finalement, on pourra vérifier que les TSP réalisent une couverture suffisante des dimensions socio-économiques pertinentes pour l'analyse de l'atténuation, de l'adaptation, et des impacts climatiques résiduels, en les situant selon deux dimensions, la première mesurant la capacité à l'atténuation et l'autre la capacité à s'adapter. Nous concluons que le développement des TSP, et plus largement celui des scénarios socioéconomiques intégrés, est un point central des efforts de collaboration entre les chercheurs des communautés MEI et IAV. C'est probablement une entreprise itérative et de long terme comportant un ensemble d'activités très différentes : faire périodiquement un bilan du travail des deux communautés de recherche sur les scénarios, rapprocher les efforts individuels sur ce thème, et mener un travail collaboratif sur les scénarios via des plates-formes appropriées qui restent encore à instituer. À court terme, un objectif important est la production de résultats tangibles permettant au cinquième rapport d'évaluation du GIEC d'adopter un point de vue plus intégré sur l'atténuation, l'adaptation et les impacts climatiques résiduels.

In 2012, governments worldwide renewed their commitments to a more sustainable development that would eradicate poverty, halt climate change and conserve ecosystems, and initiated a process to create a long-term vision by formulating Sustainable Development Goals (SDGs). Although progress in achieving a more sustainable development has been made in some areas, overall, actions have not been able to bend the trend in critical areas (including those related to the so-called food-water-energy nexus). Here, we analyze how different combinations of technological measures and behavioral changes could contribute to achieving a set of sustainability objectives, taking into account the interlinkages between them. The objectives include eradicating hunger, providing universal access to modern energy, preventing dangerous climate change, conserving biodiversity and controlling air pollution. The analysis identifies different pathways that achieve these objectives simultaneously, but they all require substantial transformations in the energy and food systems, that go far beyond historic progress and currently formulated policies. The analysis also shows synergies and trade-offs between achieving the different objectives, concluding that achieving them requires a comprehensive approach. The scenario analysis does not point at a fundamental trade-off between the objectives related to poverty eradication and those related to environmental sustainability. The different pathways of achieving the set of long-term objectives and their implications for short-term action can contribute to building a comprehensive strategy to meet the SDGs by proposing near-term actions.

The RCP2.6 emission and concentration pathway is representative of the literature on mitigation scenarios aiming to limit the increase of global mean temperature to 2°C. These scenarios form the low end of the scenario literature in terms of emissions and radiative forcing. They often show negative emissions from energy use in the second half of the 21st century. The RCP2. 6 scenario is shown to be technically feasible in the IMAGE integrated assessment modeling framework from a medium emission baseline scenario, assuming full participation of all countries. Cumulative emissions of greenhouse gases from 2010 to 2100 need to be reduced by 70% compared to a baseline scenario, requiring substantial changes in energy use and emissions of non-CO2 gases. These measures (specifically the use of bio-energy and reforestation measures) also have clear consequences for global land use. Based on the RCP2. 6 scenario, recommendations for further research on low emission scenarios have been formulated. These include the response of the climate system to a radiative forcing peak, the ability of society to achieve the required emission reduction rates given political and social inertia and the possibilities to further reduce emissions of non-CO2 gases. © 2011 The Author(s).