Les coûts du changement de scénario : Pourquoi le GIEC devrait maintenir un vocabulaire cohérent dans les évaluations climatiques

Abstract

Les scénarios utilisés dans les rapports du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) sont des instruments essentiels à notre compréhension et à notre réponse au changement climatique et servent de fondement scientifique à l’action climatique mondiale. Ils fournissent des projections scientifiquement rigoureuses et évaluées par des pairs des conditions climatiques futures selon différentes voies d’émission de gaz à effet de serre. Depuis le « SA90 » (scénario A de 1990) dans le premier rapport d’évaluation (AR1) jusqu’à la voie socio-économique partagée (SSP) dans le sixième rapport d’évaluation (AR6), ces scénarios ont évolué en complexité et en précision, reflétant notre croissance. compréhension du système climatique et la sophistication croissante des techniques de modélisation pour aider les secteurs public et privé dans la prise de décision stratégique, l’évaluation des risques liés au changement climatique et la planification de l’adaptation. Ces scénarios sont essentiels pour éclairer les politiques car ils offrent une gamme d’avenirs possibles, chacun correspondant à des hypothèses spécifiques concernant le développement socio-économique, le progrès technologique et les efforts d’atténuation. En décrivant les conséquences potentielles des différentes trajectoires d’émissions, ils permettent aux décideurs politiques d’évaluer les risques et les compromis associés à leurs décisions.

De plus, les scénarios aident à quantifier les impacts du changement climatique aux niveaux mondial, régional et local. Ils fournissent des données cruciales pour les évaluations de l’impact climatique, éclairant les stratégies d’adaptation et de renforcement de la résilience. Ces scénarios jouent également un rôle central dans les analyses économiques du changement climatique, en aidant à identifier des stratégies d’atténuation rentables et en orientant les investissements vers un développement à faible émission de carbone et des mesures d’adaptation au changement climatique.

Au cours des six derniers cycles d’évaluation du GIEC, les conventions de dénomination et les cadres des scénarios socioéconomiques et d’émissions ont changé. Bien que destinée à utiliser des informations scientifiques actualisées, cette terminologie changeante crée une confusion importante auprès des gouvernements nationaux et des secteurs qui doivent intégrer des scénarios dans leur planification et leurs décideurs politiques. Des défis importants sont rencontrés en raison du manque de connaissances sur la compréhension des scénarios, de l'interprétation et des coûts de transition pour l'évaluation des risques climatiques à l'aide de nouveaux scénarios et du renforcement des capacités des parties prenantes nationales et locales et des changements législatifs. Les changements de vocabulaire pourraient créer des défis techniques, sociaux, financiers et de renforcement des capacités. Les données issues des évaluations antérieures ont révélé qu’environ 200 millions de dollars ont été dépensés en coûts de transition dans les rapports du GIEC en raison de changements de terminologie. Cela pourrait s’amplifier considérablement pour le renforcement des capacités des pays, l’évaluation des risques et les changements dans les législations et les politiques. Le GIEC devrait utiliser un vocabulaire de scénario nuancé après le RE6 et utiliser des termes cohérents au moins jusqu'au septième rapport d'évaluation (AR7), et potentiellement après les cycles d'évaluation à l'avenir.

Scénario du GIEC et défis du vocabulaire

Le GIEC évalue la littérature scientifique pour fournir aux décideurs politiques des mises à jour régulières et complètes sur l'état de la science du changement climatique. Les éléments clés de ces rapports d’évaluation sont les scénarios socioéconomiques et d’émissions qui alimentent les projections des modèles climatiques. Le processus d’élaboration de scénarios est dirigé par des groupes de modélisation indépendants exécutant des modèles climatiques et d’évaluation intégrés (IAM) complexes. Pour le récent sixième rapport d'évaluation (AR6) du GIEC, le groupe principal de modélisation de scénarios était le projet d'intercomparaison de modèles de scénarios (ScenarioMIP), qui fait partie du plus grand projet d'intercomparaison de modèles couplés (CMIP6). La modélisation climatique est désormais passée à la phase suivante, CMIP7, qui générera de nouveaux scénarios et projections à alimenter dans le prochain AR7 du GIEC.

L’analyse des scénarios est un élément essentiel des évaluations climatiques du GIEC et le GIEC a fait évoluer son vocabulaire de scénarios au fil du temps pour refléter les progrès de la compréhension scientifique et fournir des évaluations plus complètes. Cependant, les conventions de dénomination et les cadres de ces scénarios ont changé à chaque cycle de rapport d'évaluation (AR), alternant de SA90 à IS92, SRES, RCP et maintenant SSP (GIEC, 2021). Bien que cette mise à jour ressemble aux améliorations des scénarios, le changement de vocabulaire augmente les coûts de transition pour l'évaluation du climat, les changements politiques et le renforcement des capacités (Nakicenovic, 2000). Le tableau 1 résume les scénarios du GIEC, la précision du modèle, ses limites et ses avantages.

Figure : Résumé des scénarios du GIEC et évolution du modèle

Le nouveau cycle d’évaluation du GIEC (AR7) vient tout juste de démarrer et des propositions de nouveaux scénarios sont publiées, comme TEWA : « The Emission World Evidence », NFA : « No Further Action », DASMT : « Delayed Climate Action and Stabilization Path Missing ». Target", DAPD : "Delayed Action Peak and Decline" et IAPD : "Immediate Action Peak and Decline" (Meinshausen, 2023).

Cependant, même si ces noms peuvent paraître plus intuitifs et répondre à la demande scientifique pour divers scénarios (Meinshausen 2023), le changement continu de la terminologie et des scénarios dans les rapports d'évaluation du GIEC peut conduire à des malentendus et à des interprétations erronées parmi les utilisateurs de scénarios, tels que la communauté d'impact, le secteur financier et les services climatiques. De plus, cela peut présenter des défis en matière de compatibilité et d’intégration des données. Dans la transition vers la technologie des jumeaux numériques, le maintien de la cohérence du vocabulaire est également essentiel.

Nous décrivons ici plusieurs défis du vocabulaire des scénarios du GIEC :

Confusion et mauvaise interprétation : Les changements dans le vocabulaire des scénarios entraînent une confusion parmi les décideurs politiques, les chercheurs et le grand public (Parson, 2007). Les termes et concepts familiers peuvent ne plus correspondre au nouveau vocabulaire, ce qui entraîne des interprétations erronées des résultats et entrave une prise de décision efficace. L’utilisation d’acronymes tels que SRES, RCP et SSP peut prêter à confusion, en particulier pour les non-experts qui tentent d’interpréter les rapports. Il faut du temps pour apprendre ce que chacun représente. Les noms des scénarios du GIEC pourraient également prêter à confusion car ils ne correspondent pas toujours à la manière dont les gens utilisent le langage. Par exemple, le scénario A1B du GIEC est un scénario dans lequel les émissions mondiales de gaz à effet de serre continuent d'augmenter tout au long du 21e siècle. Cependant, le terme « A1B » n’a pas de signification claire en dehors de la communauté scientifique du climat. Cela pourrait rendre difficile la compréhension du scénario A1B pour les personnes qui ne sont pas familiarisées avec la science du climat.

Défis de communication : Le vocabulaire joue un rôle crucial dans la communication et facilite une compréhension commune de concepts complexes. Si le langage et les termes changent, il peut s’avérer difficile de communiquer efficacement les résultats scientifiques aux décideurs politiques, aux parties prenantes et au public, ce qui entrave l’élaboration de politiques et d’actions éclairées. Des termes tels que « voies de concentration représentatives » ou « voies socio-économiques partagées » ne sont pas intuitifs ni faciles à comprendre par les non-experts. Un langage plus simple contribuerait à accroître la clarté et la compréhension.

Coûts de transaction et renforcement des capacités : Coûts de transaction et besoins en renforcement des capacités : les modifications apportées à la terminologie des scénarios entraînent non seulement des coûts de transaction, mais exigent également des ressources substantielles pour le renforcement des capacités des gouvernements nationaux et des décideurs politiques (Rozenberg, 2014). Cela comprend le recyclage du personnel, la révision des lignes directrices et le réalignage des politiques avec le vocabulaire mis à jour. Ces dépenses peuvent être importantes et nuire à d’autres domaines essentiels. Par exemple, la transition du rapport UK Climate Projections 2009 au UKCP18, qui mettait à jour les scénarios du SRES aux RCP, a nécessité le recyclage des fonctionnaires, des ajustements dans les processus de planification et la communication de projections révisées aux parties prenantes sur la base des scénarios modifiés. Ces coûts de transaction ont entraîné des retards dans la mise en œuvre des politiques. De plus, l’introduction de nouveaux scénarios nécessite des stratégies de communication efficaces pour garantir la clarté pour les médias, le grand public et les décideurs familiarisés avec les scénarios plus anciens, en veillant à ce qu’ils comprennent et adoptent les changements de manière transparente (Geden 2015).

Manque de cohérence: Le passage du SRES aux RCP entre le AR6 (2021) et le AR5 (2013) et les rapports précédents du GIEC au cours de certaines années représente un cadre et des hypothèses complètement différents. Cela rend difficile les comparaisons directes entre les rapports. Cependant, cela donne également l’occasion à la communauté des chercheurs de comprendre les limites et les améliorations du modèle.

Une myriade de scénarios : Dans chaque rapport, plusieurs scénarios différents sont utilisés (par exemple RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). Pour les utilisateurs, la question se pose souvent de savoir lequel utiliser, lequel est le plus probable, plausible ou pertinent (notez que, par définition, le GIEC n’attribue aucune probabilité à aucun des scénarios). Certains scénarios (par exemple, RCP8.5) ont été considérés comme irréalistes, même au cours d'un seul cycle d'évaluation. De plus, présenter les émissions comme le récit du « statu quo » peut être trompeur (Hausfather et Peters 2020). Le fait de disposer de projections à partir de modèles climatiques mondiaux et régionaux ajoute encore plus de complexité dans la terminologie et l'interprétation (voir par exemple Ranasinghe et al. 2021).

Norme de données et interopérabilité: Les changements dans le vocabulaire des scénarios entraînent des incohérences dans les données utilisées pour l'apprentissage automatique ou l'évaluation de l'IA. Les modèles d’IA s’appuient souvent sur des données historiques et des projections basées sur des scénarios spécifiques. Si le vocabulaire change, les données utilisées pour la formation et l'évaluation risquent de ne plus correspondre à la nouvelle terminologie, ce qui entraînera des résultats inexacts et des évaluations biaisées. Le passage du RCP aux nouvelles données de formation des scénarios SSP n’interopérerait pas de manière transparente et nécessiterait un prétraitement pour transformer les entrées/sorties selon la terminologie SSP attendue (Eyring et al, 2016). Cela pourrait introduire des erreurs s’il n’est pas géré correctement lors de l’adaptation des systèmes d’IA.

Adaptation du modèle : Les modèles d'IA sont formés pour reconnaître des modèles et des relations spécifiques au sein des données. Les changements dans le vocabulaire des scénarios nécessitent de recycler ou d'adapter ces modèles pour s'assurer qu'ils comprennent et interprètent correctement la nouvelle terminologie. Ce processus peut prendre du temps, nécessiter beaucoup de ressources et nécessiter des ajustements substantiels de l'architecture du modèle. Par exemple, si nous développons un modèle plus simple (réseaux de neurones) pour imiter des modèles complexes, économisant ainsi de la puissance de calcul. Ces modèles plus simples sont formés sur des scénarios spécifiques (par exemple RCP 4.5, RCP 8.5). Les étiquettes d'entrée des données de formation et les variables de sortie correspondantes devraient être transformées pour correspondre au nouveau vocabulaire de scénario SSP et aux sorties du modèle mis à jour. Le recyclage sur de nouvelles données étiquetées n'est souvent pas suffisant, car les modèles de relation entre les entrées et les sorties peuvent avoir changé dans le nouveau cadre de scénario. Cela pourrait nécessiter de modifier l’architecture du réseau neuronal de l’émulateur lui-même – en ajustant le nombre de couches, de nœuds et de connexions pour permettre l’apprentissage des nouvelles associations.

Apprentissage par transfert : Les modèles d'apprentissage automatique formés à l'aide du vocabulaire de scénarios existant peuvent avoir du mal à transférer leurs connaissances vers un nouveau vocabulaire. Cela peut limiter leur capacité à fournir des évaluations ou des prédictions précises sous la nouvelle terminologie, ce qui oblige à investir des ressources importantes dans le recyclage ou à créer de nouveaux modèles à partir de zéro. L’échelle de l’évaluation a également évolué au fil du temps. Les premiers rapports se concentraient sur les impacts mondiaux. Cependant, des rapports plus récents ont inclus les impacts régionaux et locaux. Cela a permis une évaluation plus détaillée des impacts potentiels du changement climatique. Toutefois, il est difficile de comparer l’évaluation des différentes versions de modèles.

Coût de transition : Le coût du vocabulaire des scénarios pourrait être considéré comme des coûts de transition et il pourrait être examiné sur la base du renforcement des capacités, de l'évaluation technique, de l'analyse des données, de l'élaboration de politiques, des communications et du coût d'opportunité uniquement pour être lié aux scénarios. Le coût global de la transition vers un nouveau vocabulaire est présenté dans le tableau 2.

Tableau 2 : Coût de transition des changements de vocabulaire

Cela indique clairement que le changement de terminologie et de vocabulaire entraîne d'importants coûts techniques, financiers et d'apprentissage sur les coûts des scénarios, tout en n'apportant que des avantages marginaux par rapport au verrouillage du cadre. Si l’on considère l’ensemble de la communauté mondiale, les coûts de transition liés à l’application des changements de vocabulaire pourraient être plus élevés que prévu. L’inclusion de la science climatique dans les politiques peut se faire de manière ciblée, mais un renforcement substantiel des capacités est essentiel pour produire la science utilisable nécessaire à une élaboration de politiques éclairées sur plusieurs décennies.

Recommandations

Les coûts du renforcement des capacités en matière de science climatique pour les pays et les coûts liés à l’inclusion de la science climatique dans les politiques sont importants. Cependant, ces coûts sont nécessaires pour relever les défis du changement climatique. Le GIEC devrait maintenir la cohérence de la terminologie à travers les cycles d’évaluation. Cela réduirait les coûts de transition associés aux changements de vocabulaire des scénarios et permettrait aux décideurs politiques et au public de comprendre plus facilement les scénarios du GIEC. De plus, un vocabulaire cohérent est essentiel pour que les modèles d’apprentissage automatique et d’IA puissent traiter et interpréter efficacement le langage naturel (Miller, 2019). Cette cohérence permet aux modèles de représenter numériquement les mots, de saisir les nuances contextuelles, de gérer les écarts, les erreurs et de bien généraliser à de nouvelles entrées (Riedel et al., 2017).

Cohérence et stabilité : Le maintien d'un vocabulaire de scénarios cohérent et stable permet une compréhension plus facile, garantit la continuité des évaluations et favorise une prise de décision efficace. La stabilité de la terminologie permet une évaluation à long terme des impacts du changement climatique et facilite la comparaison des résultats entre différentes périodes et régions. Le GIEC pourrait fournir des orientations ou des principes aux développeurs de scénarios afin de viser à l’avenir des conventions de dénomination et une terminologie plus intuitives et plus accessibles. Bien que cela ne soit pas contraignant, cela pourrait aider à orienter le processus.

Efforts mondiaux coordonnés : Le changement climatique est un défi mondial qui nécessite des efforts coordonnés de la part de plusieurs parties prenantes. Un vocabulaire cohérent facilite la collaboration et le partage des connaissances entre les scientifiques, les décideurs politiques et les organisations du monde entier, améliorant ainsi l'efficacité des initiatives et politiques internationales visant à lutter contre le changement climatique et à rendre compte des risques liés au changement climatique (par exemple, Groupe de travail sur les informations financières liées au climat - TCFD ou national). Gouvernements). Par exemple, le secteur financier est confronté au défi de rendre compte des risques liés au climat (par exemple les recommandations du TCFD) incluant un scénario d'émissions élevées et doit décider des scénarios à utiliser alors qu'il existe non seulement les scénarios du GIEC parmi lesquels choisir, mais aussi des scénarios. développés par exemple par l’Agence internationale de l’énergie ou le Network for Greening the Financial System (NGFS). Des défis similaires sont rencontrés par les gouvernements nationaux ou les secteurs public et privé lors de la sélection des scénarios. Disposer d’un ensemble de scénarios bas, moyen et haut de gamme communs ou harmonisés faciliterait la prise de décision et rendrait plus transparentes et cohérentes les impacts économiques à attendre en cas de changement climatique futur.

Planification à long terme : Un vocabulaire cohérent soutient la planification à long terme par les gouvernements et d’autres entités. Cela leur permet d’élaborer des politiques, des stratégies d’atténuation et des plans d’adaptation qui s’alignent sur les évaluations et projections scientifiques. Les changements fréquents de vocabulaire perturbent les processus de planification et introduisent une complexité et une incertitude inutiles.

Communication efficace: Un vocabulaire stable améliore une communication efficace entre les scientifiques, les décideurs politiques et le grand public. Il garantit que les messages et conclusions clés sont compris avec précision et permet d’éviter les malentendus qui pourraient entraver la mise en œuvre des actions liées au changement climatique. Le GIEC sollicite souvent les commentaires des principaux groupes d'utilisateurs (décideurs politiques, chefs d'entreprise, etc.) sur les difficultés de compréhension ou d'application des scénarios. Cette contribution pourrait éclairer les efforts visant à améliorer la clarté.

Pour favoriser une compréhension publique plus large, des efforts dédiés à une communication simple et claire et à des visualisations illustratives sont essentiels pour clarifier les distinctions entre les scénarios dans les divers rapports. En fin de compte, il est crucial de maintenir l’uniformité et la précision de la terminologie pour éviter les ambiguïtés potentielles. Résoudre ce problème reste un défi persistant en matière de communication.

Conclusion

Le GIEC a changé la terminologie de ses scénarios à plusieurs reprises depuis 1990, créant ainsi des défis pour l'évaluation du changement climatique. Ces changements fréquents ont entraîné des coûts de transition importants pour la mise à jour des modèles, le recyclage des utilisateurs et la communication de nouveaux termes. En outre, ces changements ont, par inadvertance, compromis la compréhensibilité et l’applicabilité des scénarios du GIEC pour les décideurs politiques, les parties prenantes du domaine financier – tant publiques que privées – et la population en général. Pour réduire ces coûts de transition et améliorer la compréhension et la convivialité des scénarios, le GIEC devrait maintenir un vocabulaire de scénarios cohérent tout au long des cycles d’évaluation.

En solidifiant la terminologie post-AR6 et en garantissant l’utilisation constante des RCP et SSP au moins jusqu’au AR7, et éventuellement au cours des cycles suivants, le GIEC peut déplacer son attention des mises à jour terminologiques vers l’amélioration de la qualité et de l’interprétation des scénarios. L’instauration d’un ensemble standardisé de scénarios, englobant des trajectoires inférieures, moyennes et élevées avec une terminologie uniforme, permettrait aux décideurs politiques et aux dirigeants des secteurs public et privé de mieux comprendre les scénarios climatiques. Cela leur donnerait à son tour les moyens de prendre des décisions éclairées face aux défis climatiques.

Reconnaissance:

Les auteurs ont remercié Anne-Sophie STEVANCE du Conseil international des sciences (ISC) pour son rôle de révision éditoriale.

À propos des auteurs

Bapon Fakhrouddine

Fonds vert pour le climat (GCF); Président du groupe de travail RIA, IRDR; Chaise, CODATA Données TG-FAIR pour la RRC, ISC.

Jana Sillmann

Université de Hambourg; Président du groupe de travail RIA, IRDR.

Photo par Mick Haupt on Unsplash

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