Prospective et Recherche : Relever les défis du 21 e siècle

10/05/2013
Publication REE REE 2012-3
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2012-3:4249

Résumé

Prospective et Recherche : Relever   les défis du 21 e  siècle

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102 ◗ REE N°3/2012 libres PROPOS Lucien Deschamps Secrétaire Général de Prospective 21oo Membre Emérite de la SEE L e développement, dès les années 1980, de la microélectronique et des biotechnologies, a conduit à une importante évolution du sys- tème technique dont les conséquences ap- paraîtront tout au long du 21e siècle. Thierry Gaudin et l’association Prospective 21OO considèrent que cette transformation du système technique, qu’on peut appe- ler « Révolution cognitive », est comparable en impor- tance à la « Révolution industrielle », laquelle a mis deux siècles (1750 à 1950) à devenir planétaire. Le vingt et unième siècle va, par ailleurs, être con- fronté à l’épuisement progressif des ressources face à l’augmentation importante des besoins de l’Huma- nité. Les ressources fossiles fournissent actuellement 80 % de l’énergie mondiale : pétrole 40 %, charbon 20 %, et gaz 20 %. Au rythme actuel de consommation, les réserves mondiales sont estimées à 40 ans pour le pétrole, 60 ans pour le gaz, et 200 ans pour le charbon. L’uranium naturel est aussi en quantité limitée, mais l’utilisation du plu- tonium, du thorium et l’arrivée des cen- trales nucléaires de 4ème génération per- mettra à l’humanité de disposer d’éner- gie nucléaire pour plusieurs siècles. La diminution des stocks va entraîner un pic de production puis un ralen- tissement. Les énergies fossiles ne sont pas les seules ressources naturelles bientôt épuisées. Pour les métaux, les réserves sont estimées entre 20 ans (zinc, plomb) et 200 ans (aluminium). Les réserves de fer sont évaluées à un peu plus d’un siècle. Alors que l’agriculture inten- sive, grande consommatrice d’engrais phosphatés, est encore majoritaire, l’extraction de phosphates a connu son pic en 1989 et les réserves sont estimées entre 50 et 100 ans. Globalement, de nombreuses ressour- ces devraient être épuisées d’ici moins d’un siècle, un délai minime à l’échelle de l’histoire. Lapopulationmondialede1,65milliardd’individusen 1900estpasséeà6milliardsen2000.Elleestaujourd’hui de 7 milliards et des études prospectives prévoient 9 milliards en 2050 et peut-être 10 milliards en 2100. Parallèlement à cette augmentation de population, la consommation moyenne par habitant de ressources naturelles pourrait doubler au cours des cinquante prochaines années. Cette pression anthropique sur les ressources naturelles aura de multiples conséquences : écologiques, climatiques, économiques, sociales et po- litiques. Ces données prospectives soulignent la finitude et la fragilité de notre planète qui arrivera bientôt à ses limites si la pression du développement anthropique n’est pas maîtrisée. La réponse du 19e siècle à la crise engendrée par la « Révolution industrielle » a été un effort massif d’éduca- tion et le lancement de grands programmes d’infrastruc- tures qui ont alimenté l’économie en progrès techniques et aussi en emplois (chemins de fer, canaux, routes, ur- banisme, etc.). La réponse à l’impact de la « Révolution cognitive » passera également par la mise en œuvre de grands programmes mondiaux répondant aux vrais be- soins de l’Homme et de la nature. Il convient donc d’explorer tous les programmes envisageables afin de repé- rer les initiatives optimales. Des études prospectives pluridisciplinaires impliquant des considérations scientifiques, écono- miques, sociétales et environnementales doivent ainsi être développées pour iden- tifier, orienter et préciser de grands pro- grammes mondiaux. La complexité de la situation actuelle et les défis rencontrés imposent d’in- venter des futurs possibles avec un esprit volontariste d’initiative et de création, sans écarter l’étude de l’impact de ruptures qui pourraient paraître a priori utopiques. Ces études prospectives doivent contribuer à orienter les recherches et les formations nécessaires à la mise en œuvre des programmes du futur. Elles constituent ainsi un outil pour la recherche et le développement. Considérons quelques défis du 21e siècle qui devraient conduire à la mise en œuvre de grands programmes : • Nourrir la planète en 2050 La sécurité alimentaire mondiale en 2050 ne pourra être globalement assurée que moyennant des adapta- tions importantes de l’agriculture. Une véritable « révo- lution doublement verte » doit être mise en œuvre pour nourrir les 9 milliards d’individus à cette date. L’objectif d’une telle révolution sera de concilier une productivité Prospective et Recherche : Relever les défis du 21e siècle REE N°3/2012 ◗ 103 libres PROPOS accrue avec la durabilité des écosystèmes et une plus grande équité entre les hommes. On rencontrera par ailleurs localement des difficultés croissantes pour ajuster les besoins et les ressources, ce qui nécessitera d’une part, une évolution des modes de vie, de pensée et d’action mettant l’accent sur les vertus de la sobriété, de la solidarité et de l’innovation mais aussi d’autre part, la mise en œuvre de réseaux assurant une meilleure répartition des ressources. Des recherches sont ainsi à approfondir pour déve- lopper des systèmes agricoles à productivité accrue, plus respectueux de l’environnement et plus équitables pour les hommes : amélioration de la fertilité des sols en stimulant leur fonctionnement écologique. Des re- cherches devront également être menées pour évaluer les perspectives nouvelles des biotechnologies, en par- ticulier celles des OGM. • L’énergie pour tous : ressources et réseaux La fourniture et l’usage de l’énergie dans le monde vont se heurter d’une manière aiguë à deux séries de contraintes : les approvisionnements, en raison de la ra- réfaction des ressources fossiles, et les émissions de gaz à effet de serre, si l’on veut limiter les conséquences du réchauffement climatique. En 2050, le déficit à combler avec des énergies non carbonées est considérable : près de 10 Gtep. Toutes les voies énergétiques et sociétales associées devront être explorées, étudiées, optimisées pour assurer les énormes besoins que les ressources fossiles ne seront plus capables de satisfaire : techno- logies de l’efficacité énergétique, séquestration du CO2 , développement de nouvelles énergies principalement renouvelables  : nouvelles énergies nucléaires, hydrau- lique, solaire, éolienne, biomasse, mer, géothermique, etc. et à plus long terme les centrales solaires spatiales et la fusion nucléaire. Ces énergies, souvent éloignées des besoins, néces- siteront par ailleurs le développement de réseaux au ni- veau local, continental ou mondial. En ce qui concerne l’énergie électrique, la mise en œuvre des nouvelles technologies permet de renouveler la vision systémique des réseaux et le développement de réseaux intelligents (smart grids), de réseaux continentaux (supergrids) et pour le futur, d’un réseau mondial d’énergie qui serait en quelque sorte une interconnexion de « supergrids » : un World Wide Web de l’électricité. Un tel réseau permet- trait une exploitation optimale des ressources renouve- lables mondiales dans l’espace et le temps (exploitation des décalages horaires). Des technologies sont déjà dis- ponibles : CCHT (courant continu), câbles sous marins ; mais de nouvelles technologies à développer pourraient intervenir dans le futur : TESF (transmission d’énergie sans fil) avec relais spatiaux, supraconducteurs à tempé- rature ambiante, nanotechnologies, etc. • L’aménagement des territoires : villes du futur Selon l’ONU, le taux d’urbanisation mondial, voisin aujourd’hui de 50 %, va s’accroître considérablement au cours des prochaines décennies pour atteindre en moyenne 60 % en 2030 et près de 70 % en 2050 avec des régions dépassant même 90 % ; par exemple les Amériques du Nord et du Sud. Le monde évolue vers un réseau de pôles urbains qui formeront les nœuds de l’espace économique mondial. Les études prospectives mettent en évidence un cer- tain nombre de problèmes : l’urbanisation est-elle un atout pour le développement économique et social  ? Comment rendre vivables ces villes du futur ? Quel im- pact sur les écosystèmes et l’écologie ? Comment rédui- re les consommations d’énergie dans les bâtiments et les quartiers ? Disponibilités en eau ? Accès aux soins ? Elimination des déchets ? Quelles solutions pour la mo- bilité ? Comment assurer la sécurité ?... La ville du futur ne sera durable que dans la mesure où elle relève ces défis. Des travaux de R&D doivent ainsi être approfondis sur les matériaux éco-énergéti- ques, les énergies nouvelles, les systèmes intelligents, de nouveaux systèmes de transport, etc. • Habiter la mer : les cités marines L’océan est un milieu exemplaire, ses potentialités sont immenses (ressources énergétiques, minérales, alimentaires) et encore largement mal connues et inex- ploitées par l’humanité sinon pour le transport et par la pêche. La population s’est déplacée vers le bord des océans. Près d’un tiers de l’espèce humaine est à moins d’une dizaine de kilomètres d’un rivage. Ce mouvement vers la côte ne pourra, avec l’évolution démographique, que se prolonger par une colonisation océane. L’exten- sion de territoires sur la mer pourrait aussi contribuer 104 ◗ REE N°3/2012 libres PROPOS à résoudre des problèmes politiques ou apporter une solution à la montée des eaux. De nombreuses îles ar- tificielles sont déjà réalisées dans le monde avec des infrastructures remblayées, sur pilotis ou flottantes. L’ex- périence du développement de l’offshore pétrolier est précieuse dans ce domaine. Le développement de véritables « cités marines », sai- nes, sûres et respectueuses de l’environnement néces- sitera toutefois encore de nombreuses recherches tant sur les matériaux, l’énergie, les communications, les éco- systèmes, que sur les obstacles juridiques qui entravent leur développement ou les problèmes humains qu’elles pourraient poser. • Exploiter les ressources spatiales Cinquante ans après le lancement du premier sa- tellite, l’espace constitue une véritable extension de la biosphère où sont entreprises des activités que l’on peut aujourd’hui qualifier de traditionnelles, notamment dans les domaines des télécommunications (TVHD, Internet haut débit, téléphonie,…), de l’observation optique ou radar de la Terre (gestion des ressources naturelles, changement climatique, gestion des risques, etc.) de la navigation, du positionnement et de la mesure du temps (GPS), (transports, agriculture de précision, géologie, etc.) qui ont révolutionné différents secteurs comme la météorologie, l’océanographie, la localisation mais aussi la surveillance de la planète (Global Earth Observation System of Systems), … L’espace présente ainsi des « atouts » et des « ressour- ces » susceptibles de contribuer à la résolution des grands défis qui sont posés à l’humanité pour le futur : • la disponibilité quasi permanente de l’énergie solaire ; • la mécanique céleste : orbite géostationnaire, points de Lagrange, microgravité et gradient de gravité ; • l’environnement spécifique  : le vide, le vent solaire, le champ électromagnétique, la présence d’astéroïdes et de planètes présentant un réservoir important de matériaux extraterrestres. Ces potentialités qui prolongent dans l’espace les ressources terrestres devraient permettre dans le futur de mieux « gérer » la planète Terre et de contribuer à la satisfaction de besoins pour lesquels les ressources ter- restres seraient insuffisantes avant la fin du 21e siècle. Le développement des activités spatiales a, dès à présent, fait l’objet d’études de différents scénarios pros- pectifs dont les plus audacieux imaginent l’installation de véritables villes dans l’espace ! Ces projets qui ont l’avantage de réveiller l’imaginaire du « spatial » consti- tuent par ailleurs une source importante d’idées de voies de recherches sur les lanceurs, les écosystèmes, les matériaux et les nanomatériaux, l’énergie, etc. Ces quelques exemples soulignent que la prophétie ne relève pas de l’art de la divination qui occupait une large place dans les sociétés traditionnelles. C’est surtout une nouvelle façon d’ana- lyser les situations actuelles en vue de l’action, en privilégiant les approches du long terme. ■ Lucien Deschamps est depuis 15 ans Secrétaire Général de l’association Prospective 21OO qui s’est donné pour objectif d’in- former les décideurs sur les futurs possibles.