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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Economie Publique

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Modélisation économétrique des changements d’usage des sols et leurs effets sur l’environnement

Analyse, à l'aide d'outils économétriques, de l'usage des sols agricoles et de l'évolution des usages et leurs effets sur l'environnement.

Ces travaux analysent les déterminants des changements d'usage des sols entre cultures, forêts, prairies et usage urbain. Ils reposent sur l’utilisation et le développement d’outils économétriques permettant d'étudier les implications pour l'environnement sous différents scenarios prospectifs. Des innovations méthodologiques (économétrie spatiale) ont été testées sur des données détaillées à l’échelle de la France entière.

 

Contexte et enjeux

L'utilisation des sols et les changements d'utilisation des sols représentent l'une des principales pressions de l'homme sur l'environnement. Certains changements d'usage des sols comme le retournement de prairies permanentes peuvent avoir des effets néfastes sur l'environnement comme le déclin de la biodiversité, la libération de carbone dans l'atmosphère et l'altération des cycles de l'eau. D’autres changements d’usage des sols comme la reforestation peuvent avoir des effets positifs sur l’environnement comme le stockage de carbone dans les sols et la préservation des services éco-systémiques.

Compte tenu de leurs impacts environnementaux, une meilleure compréhension des déterminants des usages des sols et des changements d'usage des sols revêt une grande importance pour l'évaluation des effets des politiques publiques. Les outils de modélisation économétrique, intégrant les arbitrages entre les différents usages des sols et tenant compte de l’hétérogénéité spatiale permettent d'une part, d'analyser les déterminants des changements d'usage des sols entre cultures, forêts, prairies, et usage urbain et d'autre part, d'étudier leurs implications pour l'environnement sous différents scenarii futurs.

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre des projets ModUland (ANR Blanc) et Mobilis (financé par la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité). Ils ont en outre été mobilisés dans le cadre d’une étude sur l’analyse rétrospective des liens entre usages des sols et développement des biocarburants en France (financée par l’ADEME).

 

Résultats

Les résultats de ces travaux sont de trois ordres.

Premièrement, ces travaux mettent en évidence le lien entre le prix des cultures et les émissions nettes de gaz à effet de serre (GES) à la fois du fait de l’effet sur les émissions agricoles de N2O et de CH4 et sur les puits de carbone. Ces résultats suggèrent que les effets des changements de prix doivent être pris en compte dans la conception des politiques publiques d’atténuation.

Deuxièmement, les simulations effectuées couplant modèles économétriques d’usages des sols (France) et modèles dynamiques des populations d’oiseaux montrent que le changement climatique est un déterminant majeur de l'évolution de la biodiversité à l’horizon 2050. Les changements d'usage des sols peuvent amplifier ou contrecarrer ces effets en fonction des espèces d'oiseaux et des régions considérées. Une politique incitative de conservation consistant à subventionner les prairies permettrait d’atténuer l’effet dû aux changements d'usage des sols mais ne suffirait pas pour annuler les effets du changement climatique.

Troisièmement, d’un point de vue méthodologique, ces résultats montrent l’importance de la prise en compte de l'autocorrélation spatiale pour identifier avec précision les déterminants des changements de l'utilisation des sols et pour la qualité des prédictions des usages des sols issues de ces modèles. Ignorer les effets spatiaux dans ce type de modèles peut avoir des impacts négatifs sur les estimateurs et leurs propriétés asymptotiques (estimateurs biaisés et non convergents ou estimateurs inefficients et inférence statistique biaisée).

 

Perspectives

Ces développements méthodologiques devront permettre d’analyser plus finement l’articulation entre adaptation au changement climatique et atténuation (ANR Oracle). D’autre part, ils constituent une base intéressante pour étendre l’analyse de liens entre usages des sols et environnement à l’échelle européenne (EraNet Trustee).

 

Références bibliographiques :
Ay, J.; Chakir, R.; Doyen, L.; Jiguet, F. & Leadley, P. (2013), Integrated models and scenarios of climate, land use and common birds dynamics, soumis à Climatic Change.

Chakir, R. et Vermont, B. (2013): Analyse des changements d'allocation des sols et des émissions de gaz à effet de serre liées au développement des biocarburants en France. Rapport d’étude financée par l'ADEME. Rapport final, 69 p.

Chakir, R. & Le Gallo, J. (2013), Predicting land use allocation in France: A spatial panel data analysis, Ecological Economics 92(0), 114-125.

Chakir, R., De Cara, S. et Vermont, B. (2012): Spatial econometric analysis of French GHG emissions from agriculture, forestry and land use change, présenté à la 19th Annual Conference of the European Association of Environmental and Resource Economists, Prague, Czech Republic. Juin 2012