Direction de recherche : Jean-Daniel KANT

Terranéon : Simuler l'impact des pratiques écologiques individuelles sur le climat

L’Urgence Climatique n’est plus à démontrer. L’année 2020 a été la plus chaude jamais enregistrée sur la Terre. Les rapports du GIEC1 indiquent sans ambiguïté l’impérative nécessité de diminuer de moitié nos émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) d’ici 2030, et par 4 d’ici 2050, si l’on veut éviter de prochaines catastrophes climatiques, qui concerneront chaque zone de la planète, dont la France. Le projet TerraNeon est un projet ambitieux, de moyen terme, fortement pluridisciplinaire, visant à construire les bases d’un simulateur de l’impact des activités humaines sur le climat et notamment le réchauffement climatique.
Il existe de nombreux travaux permettant de simuler et prédire l’évolution du climat fondé sur des modèles physiques ou statistiques (p. ex. GIEC), et la plupart incluent des variables de simulation des activités humaines. Mais, à notre connaissance, ces comportements humains ne sont pas modélisés de façon individuelle, mais agrégés sous forme de paramètres d’impact exogènes, l’ensemble des individus humains étant ainsi agrégés sous la forme d’un comportement typique, à la manière du modèle d’agent représentatif comme souvent pratiqué en économie. Si ces modèles numériques climatiques et environnementaux peuvent fournir des informations précises sur les possibles trajectoires du climat et de l’environnement, ils ne détaillent pas suffisamment la variabilité des comportements humains, économiques et sociaux, pouvant les affecter. Pourtant, l’urgence climatique nous impose avec force de pouvoir déterminer le plus scientifiquement possible quels seraient les comportements individuels et collectifs les plus dommageables ou vertueux.
Disposer d’une telle information permettrait de sensibiliser et aider concrètement chaque acteur de la société (décideur, individu, entreprise, institution …). Elle permettrait de contribuer à l’identification, la conception et la mise en œuvre des meilleures actions et politiques susceptibles de changer de trajectoire, pour éviter les catastrophes annoncées et améliorer notre avenir. Pour cela, nous proposons une approche hybride et innovante, afin de coupler aux meilleurs modèles numériques du climat et de l’environnement des modèles multiagents des comportements humains (individuels, sociaux et économiques). L’avancée récente des techniques de simulations multi-agents (agent-based modeling and simulation), que ce soit pour la simulation économique ou la simulation sociale rendent aujourd’hui une telle approche possible. Trier ses déchets, manger moins de viande, ne plus prendre l’avion, isoler un bâtiment …, voilà une liste, non exhaustive, des actions individuelles que l’on cite souvent pour lutter contre le réchauffement climatique. Malheureusement il n’est aujourd’hui pas possible d’identifier automatiquement le taux d’adhésion nécessaire pour rendre leur impact significatif, pas plus que d’en estimer le coût économique ni l’acceptabilité sociale. Dans ce projet, nous visons à construire un outil d’aide à la décision novateur afin :

• d’étudier les effets de seuil émergents pour ces différents pratiques PEI : quelle serait la proportion minimale de personnes requises pour qu’une action commence à avoir un effet significatif sur le réchauffement (et notamment les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES)?
• De comprendre l’impact des interactions sociales sur l’adoption : diffusion des innovations, dynamiques des opinions…
• d’évaluer les effets de politiques incitatives (communication, nudging, subventions…)pour accroître l’adhésion.
• de trouver automatiquement quelles politiques permettront de réduire les émissions de GES des individus le plus efficacement possibles.

Nous couplerons pour cela le simulateur TerraNeon à notre outil d’optimisation OptiPol. Simuler l’impact des interactions humaines et montrer qu’une mesure est vertueuse (ou l’optimiser pour qu’elle le devienne) permettra de mieux convaincre les acteurs et décideurs de l’appliquer. En effet, notre hypothèse est que les individus ont du mal à adopter des pratiques écologiques pour trois raisons principales :

1. leur coût estimé, certain, individuel et immédiat, comparativement à un bénéfice collectif, espéré et lointain.
2. Ils ne sont pas convaincus qu’un effort individuel aura un impact sur le réchauffement.

De fait, à l’instar des célèbres travaux de T. Schelling sur la ségrégation urbaine, seule une simulation pourra montrer les effets multiplicateurs des actions de chaque acteur (individu, entreprise, institution) sur le climat. La simulation permettra de montrer aux décideurs, consommateurs, citoyens, les effets de leurs actions sur le climat, et de les expliquer pour mieux pouvoir convaincre comment collectivement nous pourrons limiter notre impact sur le Climat. Car les simulations multiagents ont l’énorme avantage d’être des «boites blanches » totalement explicables, contrairement à d’autres approches concurrentes (réseaux neuronaux …).

Publications 2022

• 2022
  • M. Franceschetti, C. Herpson, J.‑D. Kant : “How beliefs on food and climate change impact the dietary adoption ? An agent-based approach”, Social Simulation Conference, Milan, Italy (2022)