• La physique de l’énergie et l’économie

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    CategoriesLa physique de l’énergie et l’économie. Introduction de Stéphane Feunteun. Actuaire de métier, Gail Tverberg est mondialement connue pour ses analyses des risques économico-financiers. Depuis 2007, elle anime le blog ourfiniteworld.com, dans lequel elle explore les liens entre l'énergie et l'économie, car elle s'est aperçue que l'énergie joue un rôle de tout premier ordre dans notre organisation, nos échanges et notre développement. Pour autant, l'énergie est négligée, voire ignorée, par la doctrine économique standard.

    Dans cet article, Gail Tverberg sort quelque peu de son domaine de compétences, déjà fort étendu, en essayant d'intégrer une pièce supplémentaire au puzzle : les fondements thermodynamiques qui sous-tendent les comportements – parfois surprenants – de l'économie.

    Elle y décrit différentes composantes majeures de notre système et la manière dont elles interagissent, en s'appuyant sur les données historiques et en reliant systématiquement les situations aux flux d'énergie correspondants.

    Une de ses idées-force est la supplémentation du travail humain par de l'énergie apportée de l'extérieur (et via l'utilisation de la technologie, qui n'est qu'un outil permettant de dissiper plus d'énergie). Ce concept permet une évaluation précise de l'évolution de la productivité par personne, et souligne l'importance d'une rémunération suffisante des travailleurs pour maintenir la cohésion de l'ensemble.
    Gail explique également en détail le pourquoi de l'utilisation de la dette, ses implications et les conséquences sur l'économie, toujours à la lumière des ressources énergétiques, présentes et futures.

    Enfin, elle s'appuie sur les travaux de François Roddier (physicien et astronome, auteur de Thermodynamique de l'Évolution - Un essai de Thermo-Bio-Sociologie) pour décrire l'économie comme une structure dissipative d'énergie, et évaluer sa proximité à un point critique au-delà duquel l'effondrement devient certain.

    Cet article est un très bel exemple de la pensée systémique, qui essaie de considérer la réalité sous différents angles et d'analyser la manière dont des domaines très divers (finance, thermodynamique, écologie...) sont liés et s'influencent mutuellement.

    Gail Tverberg: J’aborde le sujet de la physique de l’énergie et de l’économie avec une certaine appréhension. Une économie semble être une structure dissipative, mais qu’est-ce que cela signifie vraiment? Il n’y a pas beaucoup de gens qui comprennent les structures dissipatives, et très peu qui comprennent comment fonctionne une économie. La combinaison conduit à énormément de fausses croyances sur les besoins énergétiques d’une économie.

    La principale question qui se pose est que, comme toute structure dissipative, une économie a ses propres besoins énergétiques, tout comme chaque forêt a ses propres besoins en énergie (en termes de lumière du soleil) et chaque plante, chaque animal a ses propres besoins en énergie, sous une forme ou une autre. Un ouragan est une autre structure dissipative. Il a besoin de l’énergie qu’il reçoit de l’eau chaude de l’océan. S’il se déplace au-dessus des terres, il sera bientôt affaibli et mourra.

    Il y a une fourchette assez étroite de niveaux d’énergie acceptables – un animal sans assez de nourriture s’affaiblit et est plus susceptible d’être mangé par un prédateur ou de succomber à une maladie. Une plante sans assez de lumière est susceptible de s’affaiblir et de mourir.

    En fait, les effets d’un flux d’énergie insuffisant peuvent se propager plus largement, au-delà de la plante individuelle ou de l’animal qui s’affaiblit et meurt. Si la raison pour laquelle une plante meurt est qu’elle fait partie d’une forêt qui au fil du temps est devenue si dense que les plantes dans la sous-couche ne reçoivent plus assez de lumière, il peut y avoir un problème plus grave. Les végétaux morts peuvent s’accumuler au point d’encourager les incendies. Un tel feu de forêt peut brûler une assez large partie de la forêt. Ainsi, le résultat indirect peut être de mettre fin à une partie de l’écosystème de la forêt elle-même.

    Comment devrions-nous nous attendre à ce qu’une économie se comporte dans le temps ? Le motif de l’énergie dissipée au cours du cycle de vie d’une structure dissipative variera en fonction du système particulier. Dans les exemples que j’ai donnés, le modèle semble suivre à peu près ce que Ugo Bardi appelle une Falaise de Sénèque.

    The Seneca cliffFigure 1. Seneca Cliff par Ugo BardiTraduction française

    Le motif Falaise de Sénèque est ainsi nommé parce qu’il y a longtemps, Lucius Sénèque a écrit :

    Ce serait une consolation pour la faiblesse de nous-mêmes et de nos travaux si toutes les choses devaient périr lentement comme elles viennent à l’existence ; mais, comme est fait le monde, la croissance est lente, mais la ruine est rapide.

    La fausse croyance la plus répandue au sujet de la physique de l’énergie et l’économie

    Il y a une croyance très répandue mais erronée sur la physique de l’énergie et de l’économie : c’est la croyance que nous pouvons en quelque sorte organiser l’économie de manière qu’elle puisse se passer d’une énergie abondante.

    Pour ce point de vue erroné, la seule physique vraiment pertinente est la thermodynamique des champs de pétrole et d’autres types de gisements d’énergie. Tous ces champs s’appauvrissent au fil du temps, s’ils sont exploités. En outre, nous savons qu’il existe un nombre fini de ces gisements. Ainsi, sur la base de la deuxième loi de la thermodynamique, la quantité d’énergie libre que nous obtiendrons à l’avenir aura tendance à être inférieure à celle d’aujourd’hui. Cette tendance est particulièrement vraie après la date à laquelle le pic pétrolier est atteint.

    Selon cette vue erronée de l’énergie et de l’économie, tout ce que nous devons faire est de concevoir une économie qui consomme moins d’énergie. Nous sommes censés pouvoir le faire en augmentant l’efficacité et en changeant la nature de l’économie en utilisant une plus grande proportion de services. Si l’on ajoute également les énergies renouvelables (même si elles sont coûteuses), l’économie devrait être en mesure de fonctionner correctement avec beaucoup moins d’énergie.

    Ces vues erronées sont étonnamment répandues. Elles semblent sous-tendre l’espoir généralisé que le monde peut réduire sa consommation de combustibles fossiles de 80% d’ici à 2050, sans perturber gravement l’économie. Le livre 2052: Prévisions pour les prochains 40 ans par Jorgen Randers semble refléter ces points de vue. Même le modèle stabilisé monde présenté dans le livre Halte à la Croissance ? par Meadow et al. semble reposer sur des hypothèses naïves à propos de l’ampleur de la réduction de la consommation d’énergie possible sans causer l’effondrement de l’économie.

    L’économie comme structure dissipative

    Si une économie est une structure dissipative, elle a besoin de flux d’énergie suffisants. Sinon, ce sera l’effondrement d’une manière analogue à celle des animaux qui succombent à une maladie ou des forêts qui succombent aux incendies.

    La principale source des flux d’énergie dans l’économie semble passer par la supplémentation du travail humain avec des produits énergétiques additionnels de divers types, tels que le travail des animaux, les combustibles fossiles et l’électricité. Par exemple, un homme avec une machine (qui est fabriquée en utilisant des produits énergétiques et fonctionne grâce aux produits énergétiques) peut produire plus qu’un homme sans machine. Une femme opérant un ordinateur dans une pièce éclairée peut faire plus de calculs qu’une femme qui inscrit les chiffres avec un stylet sur une tablette d’argile et les additionne mentalement, en travaillant à l’extérieur quand le temps le permet.

    Tant que la quantité de l’apport en énergie supplémentaire continue à augmenter suffisamment rapidement, le travail humain peut devenir de plus en plus productif. Cette augmentation de la productivité peut se répercuter par des salaires plus élevés. En raison de ces salaires de plus en plus hauts, les rentrées d’impôts peuvent être plus élevées. Les consommateurs peuvent également avoir de plus en plus de fonds pour acheter des biens et services auprès d’entreprises. Ainsi, une économie peut continuer à croître.

    Outre l’énergie supplémentaire insuffisante, l’autre risque pour une croissance économique soutenue est la possibilité que les rendements décroissants commencent à gagner l’économie, la rendant moins efficace. Voici quelques exemples de la façon dont cela peut se produire :

    • Des puits plus profonds ou le dessalement de l’eau sont nécessaires parce que les aquifères s’épuisent et que la population croît.
    • Plus de productivité est nécessaire pour chaque hectare de terre arable en raison de la croissance démographique (et donc la baisse des surfaces cultivables par personne).
    • Des mines plus profondes sont nécessaires car les minerais à concentration élevée en minéraux sont épuisés et nous sommes obligés d’exploiter des mines moins productives.
    • Plus de dispositifs de contrôle de la pollution ou des solutions plus coûteuses (telles que lesrenouvelables) sont nécessaires puisque la pollution augmente.
    • Les combustibles fossiles provenant d’emplacements faciles à exploiter sont épuisés, de sorte que l’extraction doit se faire dans des endroits plus difficiles d’accès.

    En théorie, même ces problèmes de rendements décroissants peuvent être surmontés, si l’effet de levier du travail humain par une énergie supplémentaire augmente suffisamment rapidement.

    Théoriquement, la technologie pourrait également accroître la croissance économique. Le hic avec la technologie est qu’elle est très étroitement liée à la consommation d’énergie. Sans consommation d’énergie, il est impossible d’avoir des métaux. La plupart de la technologie d’aujourd’hui dépend (directement ou indirectement) de l’utilisation de métaux. Si la technologie rend un type particulier de produit moins cher à fabriquer, il y a aussi une bonne chance que d’autres produits de ce type seront vendus. Ainsi, en fin de compte, la croissance des technologies tend à permettre à plus d’énergie d’être consommée.

    Pourquoi les effondrements économiques se produisent

    Les effondrements des économies semblent provenir d’une variété de causes. L’une d’elles est l’insuffisance des salaires des travailleurs subalternes (ceux qui ne sont pas très instruits ou non membres de l’encadrement). Ceci tend à se produire parce que s’il n’y a pas suffisamment de flux d’énergie pour tout le monde, ce sont d’abord les salaires des employés de rang inférieur qui subissent la pression. Dans certains cas, il n’y a pas assez d’emplois disponibles ; dans d’autres, les salaires sont trop bas. Cela pourrait être considéré comme un retour insuffisant sur le travail humain – un autre type de faible retour d’énergie sur énergie investie (EROEI ), différent de celui qui est analysé dans la plupart des études universitaires d’aujourd’hui.

    Une autre zone vulnérable aux flux d’énergie inadéquats est le niveau de prix des matières premières. Si les flux d’énergie sont insuffisants, les prix des produits de base ont tendance à tomber en-dessous du coût de production de ces produits. Cela peut conduire à un arrêt de la production. Si cela se produit, la dette liée à la production des produits de base aura aussi tendance à être en défaut de remboursement. Une dette défaillante peut être un énorme problème, en raison de son impact négatif sur les institutions financières.

    Une autre façon par laquelle les flux d’énergie inadéquats peuvent se manifester est par la baisse de rentabilité des entreprises, comme la baisse de chiffre d’affaires que les banques connaissent aujourd’hui. Encore une autre façon par laquelle les flux d’énergie inadéquats peuvent se manifester est par la baisse des recettes fiscales. Les gouvernements des pays exportateurs de matières premières sont particulièrement vulnérables lorsque les prix des produits de base sont faibles. En fin de compte, ces flux d’énergie inadéquats peuvent conduire à des faillites d’entreprises et des renversements de gouvernements.

    La situation la plus proche de l’effondrement que les États-Unis ont connu est la dépression des années 1930. La Grande Récession de 2007-2009 représentait un léger cas de flux d’énergie inadéquat qui a pu être corrigé par une forte dose de Quantitative Easing(QE) [assouplissement quantitatif, NdT] conduisant à la baisse du coût de l’emprunt, plus une relance de la dette par la Chine. Ceci a contribué à faire remonter le prix du pétrole, après sa chute mi-2008.

    Figure 2. approvisionnement pétrolier mondial (production y compris les biocarburants et liquides de gaz naturel) et Brent prix au comptant moyenne mensuelle, selon les données de l'EIA.Figure 2. approvisionnement pétrolier mondial (production y compris les biocarburants et liquides de gaz naturel) et Brent prix au comptant moyenne mensuelle, selon les données de l’EIA.

    De toute évidence, nous commençons maintenant à ressentir à nouveau les effets des flux d’énergie insuffisants. C’est inquiétant, parce que de nombreux pays se sont effondrés dans le passé lorsque cette situation s’est produite.

    Comment les flux d’énergie d’une économie sont régulés

    Dans une économie, le système financier est l’organe de régulation des flux d’énergie du système. Si le prix d’un produit est faible, il dicte qu’une faible part des flux d’énergie sera dirigée vers ce produit. S’il est élevé, cela signifie qu’une part plus importante des flux d’énergie sera dirigée vers ce produit. Les salaires suivent une tendance similaire, avec des salaires bas indiquant une faible circulation de l’énergie et des salaires élevés indiquant des débits plus élevés de l’énergie. L’énergie circule en fait pour payer pour tous les aspects du système, y compris une technologie plus avancée et les modifications apportées au système (davantage d’éducation, moins de temps dans la force de travail) qui rendent possible la technologie de pointe.

    Un aspect déroutant pour l’économie d’aujourd’hui est l’utilisation d’une approche vous paierez plus tard pour compenser les flux d’énergie. Si les flux d’énergie sont insuffisants en utilisant ce que nous pourrions appeler les flux naturels du système, la dette est souvent utilisée pour augmenter les flux d’énergie. La dette a pour effet de diriger les flux futurs de l’énergie dans une direction particulière, telle que le paiement d’une usine, une maison ou une voiture. Ces flux seront disponibles alors que le produit fait déjà partie du système, et donc seront plus faciles à intégrer dans le système.

    L’utilisation d’une dette croissante permet à la demande totale de produits de toutes sortes d’être plus élevée, car elle dirige les flux futurs et les flux actuels d’énergie vers un produit particulier. Puisque des usines, des maisons et des voitures sont fabriquées à partir de matières premières, l’utilisation d’une quantité croissante de dette tend à augmenter les prix des produits de base. Avec des prix élevés pour des produits de base, une plus grande partie des ressources de l’économie est dirigée vers la production de produits énergétiques. Ceci permet d’augmenter la consommation d’énergie. Cette augmentation de la consommation d’énergie a tendance à diriger les flux d’énergie vers de nombreux secteurs de l’économie en même temps : les salaires, les recettes fiscales, la rentabilité des entreprises, et les fonds pour les paiements d’intérêts et de dividendes.

    Il est nécessaire que la dette augmente considérablement lorsque l’économie commence à utiliser les combustibles fossiles, parce que l’utilisation de combustibles fossiles permet une amélioration importante du niveau de vie. Il est impossible que cette amélioration de niveau de vie puisse être payée à l’avance, parce que les avantages du nouveau système sont trop grands par rapport à ce qui était disponible sans combustibles fossiles. Par exemple, un agriculteur qui cultive des plantes en utilisant une houe comme seul outil ne sera jamais en mesure d’économiser les fonds suffisants (flux d’énergie) pour acheter un tracteur. Bien qu’il puisse sembler bizarre que les banques créent de l’argent en prêtant, cette approche est en effet essentielle, si les flux d’énergie adéquats doivent être disponibles pour compenser la meilleure qualité de vie que l’utilisation de combustibles fossiles rend possible.

    Le besoin de dette est faible lorsque le coût (réellement le coût en énergie) de la production de produits énergétiques est faible. Beaucoup plus de dette est nécessaire lorsque le coût de l’extraction d’énergie est élevé. La raison pour laquelle plus de dette est nécessaire est que les combustibles fossiles et d’autres types de produits énergétiques viennent supplémenter le travail humain, ce qui rend le travail humain plus productif, tel que mentionné précédemment. Afin de maintenir ce levier, une quantité suffisante de produits énergétiques (mesurée en kWh ou tonnes d’équivalent pétrole ou autre unité similaire) est nécessaire.

    Comme le prix requis pour les produits énergétiques augmente, il faut de plus en plus d’endettement pour financer une quantité donnée de produit énergétique, ainsi que pallier la hausse du coût des maisons, des voitures, des usines et des routes, fabriquées avec de l’énergie à coût plus élevé. En fait, avec les coûts élevés de l’énergie, les biens d’équipement de toutes sortes auront tendance à être plus chers. C’est une raison majeure pour laquelle le rapport de la dette au PIB tend à augmenter à mesure que le coût de production des produits énergétiques augmente. Aujourd’hui, aux États-Unis, il faut environ 3 $ de dette supplémentaire pour accroître le PIB de 1 $ (calculs de l’auteur).

    US debt to GDP Ratios and Oil priceFigure 3. corrigé de l’inflation des prix du pétrole Brent (en 2014 $, principalement de BP Statistical Review of World Energy) indiqués à côté de deux mesures de la dette pour l’économie américaine. Une mesure de la dette est tout compris ; l’autre exclut la dette à l’activité financière. Les deux sont basés sur les données de FRED FÉDÉRAL réserve de St. Louis.

    Il est clair que l’un des facteurs de risque pour une économie utilisant des combustibles fossiles est que les niveaux d’endettement deviennent trop élevés. Un deuxième risque est que la dette cesse d’augmenter assez rapidement pour maintenir les prix des produits de base à un niveau suffisamment élevé. Le récent ralentissement de la croissance de la dette (figure 3) contribue sans doute aux bas prix actuels des matières premières.

    Un troisième risque pour le système est que le taux de la croissance économique va ralentir au fil du temps parce que même avec une grande quantité de dette ajoutée au système, la supplémentation du travail humain par de l’énergie ne sera pas suffisante pour maintenir la croissance économique face aux rendements décroissants. De fait, il est évident que la croissance économique des États-Unis a affiché une tendance à la baisse au fil du temps (figure 4).

    Figure 4. Taux US de croissance annuelle (en utilisant des données «réelles» ou corrigées de l'inflation du Bureau of Economic Analysis).Figure 4. Taux US de croissance annuelle (en utilisant des données «réelles» ou corrigées de l’inflation du Bureau of Economic Analysis).

    Un quatrième risque est que l’ensemble du système va devenir insoutenable. Lorsque de la nouvelle dette est émise, il n’y a pas de véritable correspondance avec le flux d’énergie futur. Par exemple, est-ce que les salaires de ceux qui s’endettent pour payer des études supérieures seront suffisamment élevés pour que les débiteurs puissent se permettre de fonder une famille et acheter une maison ? Si non, leur manque de revenu suffisant sera l’un des facteurs qui font qu’il est difficile pour les prix des produits de rester suffisamment élevés pour encourager l’extraction.

    L’un des problèmes dans l’économie d’aujourd’hui est que les promesses de flux futurs d’énergie vont bien au-delà de ce qui est formellement appelé la dette. Ces promesses incluent les dividendes des actionnaires et des paiements en vertu des programmes gouvernementaux tels que la sécurité sociale et Medicare [aux États-Unis, retraites et santé, NdT]. Revenir sur des promesses comme celles-ci est susceptible d’être impopulaire auprès des citoyens. Les cours des actions sont susceptibles de chuter, et les pensions privées deviendront insolvables. Les gouvernements peuvent être renversés par des citoyens déçus.

    Des exemples passés d’effondrement de l’économie

    L’effondrement partiel de l’ex-Union soviétique

    Un exemple récent d’un effondrement partiel était celui de l’ex-URSS [FSU: Former Soviet Union, NdT] en décembre 1991. Je l’appelle un effondrement partiel, car il a seulementimpliqué l’effondrement du gouvernement central qui avait tenu ensemble les différentes républiques. Les gouvernements des républiques sont restés en place, et la plupart des services qu’ils fournissaient, tels que les transports en commun, ont été maintenus. Le montant de la fabrication réalisée par l’URSS a chuté abruptement, comme l’extraction de pétrole. Avant l’effondrement, l’URSS avait de graves problèmes financiers. Peu de temps avant son effondrement, les nations industrielles leaders mondiaux avaient accepté de prêter à l’Union soviétique 1 milliard de dollars et de reporter le remboursement de 3,6 milliards de dollars.

    Un problème majeur qui sous-tend cet effondrement était une chute des prix du pétrole autour de $30 le baril entre 1986 et 2004. L’Union soviétique était un important exportateur de pétrole. Le bas prix a eu un impact négatif sur l’économie, une situation similaire à celle d’aujourd’hui.

    Figure 5. La production de pétrole de l'ex-Union soviétique et le prix du baril, sur la base de BP Statistical Review of World Energy 2015.Figure 5. La production de pétrole de l’ex-Union soviétique et le prix du baril, sur la base de BP Statistical Review of World Energy 2015.

    La Russie a continué à pomper du pétrole, même après que le prix a chuté en 1986. En fait, elle a même augmenté sa production de pétrole, afin de compenser le faible prix (flux d’énergie qu’elle recevait contre chaque baril). Ceci est similaire à la situation d’aujourd’hui, et à ce que nous pouvons attendre de la part des exportateurs de pétrole qui sont très dépendants de ces flux d’énergie, et ceci quel que soit le volume dont il est question. La production de pétrole ne chute pas en dessous du niveau de 1986 avant 1989, probablement du fait de fonds de réinvestissement inadéquats. La production de pétrole a augmenté à nouveau, une fois que les prix ont augmenté.

    La figure 6 montre que la consommation de l’ex-URSS de produits énergétiques a commencé à tomber brutalement en 1991, l’année de l’effondrement. Un déclin ressemblant beaucoup à une falaise de Sénèque.

    Figure 6. Consommation énergétique de l'ex Union soviétique, par type, sur la base de BP Statistical Review données mondiales de l'énergie 2015.Figure 6. Consommation énergétique de l’ex Union soviétique, par type, sur la base de BP Statistical Review données mondiales de l’énergie 2015.

    En fait, la consommation de tous les combustibles, même nucléaires et hydroélectriques, a chuté en même temps. C’est ce à quoi nous nous attendrions si les problèmes de l’ex-Union soviétique ont été causés par les bas revenus qu’elle percevait comme exportateur de pétrole. Avec des prix du pétrole bas, il ne pouvait y avoir que peu d’emplois bien rémunérés. Le manque d’emplois bien rémunérés, en d’autres termes le rendement insuffisant du travail humain, est ce qui réduit la demande pour les produits énergétiques de toutes sortes.

    Une baisse de la population a bien eu lieu aussi, mais n’a pas commencé avant 1996. La diminution de la population a continué jusqu’en 2007. Entre 1995 et 2007, la population a diminué d’un total de 1,6%, soit un peu plus de 0,1% par an. Avant l’effondrement partiel, la population était en hausse d’environ 0,9% par an, de sorte que l’effondrement semble avoir réduit le taux de croissance de la population d’environ 1,0% par an. Une partie de la baisse de la population a été causée par la consommation excessive d’alcool par des hommes qui avaient perdu leur emploi (leurs sources de flux d’énergie) après la chute du gouvernement central.

    Lorsque le prix du marché tombe sous le coût de production de pétrole, c’est comme si l’économie était froide en raison du flux d’énergie faible. Le Pr François Roddier décrit le moment où l’effondrement se produit comme le point de criticalité auto-organisée. Selon Roddier (correspondance personnelle) :

    Au-delà du point critique, la richesse se condense en deux phases qui peuvent être comparées à une phase gazeuse et une phase liquide. Un petit nombre de gens riches forment l’équivalent d’une phase gazeuse, alors qu’un grand nombre de personnes pauvres forment ce qui correspond à la phase liquide. Comme les molécules de gaz, les gens riches monopolisent la majeure partie de l’énergie et ont la liberté de se déplacer. Enfermés dans leur phase liquide, les pauvres ont perdu l’accès à l’énergie et à la liberté. Entre les deux, la classe dite moyenne s’effondre.

    Je me demande si ceux qui meurent seraient équivalents à l’état solide. Ils ne peuvent plus bouger du tout.

    Analyse des effondrements antérieurs

    Un certain nombre d’études ont été réalisées, analysant des effondrements antérieurs à l’utilisation de combustibles fossiles. Turchin et Nefedov dans Secular Cycles analysent huit effondrements anciens en détail. La figure 7 représente mon interprétation du motif qu’ils ont trouvé.

    Figure 7. Forme du cycle séculaire typique, basée sur le travail de Peter Turchin et Sergey Nefedov dans Secular Cycles.Figure 7. Forme du cycle séculaire typique, basée sur le travail de Peter Turchin et Sergey Nefedov dans Secular Cycles.

    Encore une fois, la configuration est celle d’une falaise de Sénèque. Certains des problèmes menant à l’effondrement sont les suivants:

    1. Augmentation de la population par rapport aux terres agricoles. Soit les terres agricoles ont été divisées en parcelles plus petites, conduisant chaque agriculteur à produire moins, soit les jeunes travailleurs n’ont eu accès qu’à des emplois de typeservice, à bas salaires. Le résultat a été la chute des revenus de nombreux travailleurs (non membres de l’élite).
    2. La flambée des prix alimentaires et de l’énergie. Les prix étaient très élevés à certains moments en raison du manque d’approvisionnement, mais maintenus à bas niveau par les faibles revenus des travailleurs.
    3. Nécessité croissante pour le gouvernement de résoudre les problèmes (par exemple, partir en guerre pour obtenir plus de terres ; installer un système d’irrigation pour obtenir plus de nourriture de la terre existante). Ceci a conduit à la nécessité d’une augmentation des impôts, que les travailleurs appauvris ne pouvaient pas supporter.
    4. Augmentation du nombre de nobles et d’administrateurs de haut niveau. Le résultat a été une augmentation de la disparité des revenus.
    5. Augmentation de la dette, comme davantage de gens n’avaient pas suffisamment pour acheter les produits de première nécessité.

    Finalement, les travailleurs qui ont été affaiblis par les bas salaires et les impôts élevés ont tendance à succomber aux épidémies. D’autres meurent dans les guerres. Encore une fois, nous avons une situation de flux d’énergie faibles, avec les travailleurs à bas revenus qui ne bénéficient pas de suffisamment de ces flux. Beaucoup sont morts ; dans certains cas, jusqu’à 95%. Ces situations sont beaucoup plus extrêmes que celle de l’ex-URSS. Sur le plan positif, le fait qu’il y avait peu de professions spécialisées avant la révolution industrielle signifie que ceux qui avaient survécu pouvaient parfois se réinstaller avec d’autres communautés voisines et continuer à pratiquer leur profession.

    Joseph Tainter dans L’effondrement des sociétés complexes parle de la nécessité d’une complexité croissante, quand les effets des rendements décroissants se font sentir. Cela semble correspondre au besoin de services gouvernementaux accrus et à un rôle accru pour les entreprises. Une plus grande complexité impliquerait également une structure hiérarchique plus importante. Tous ces changements laisseraient une plus petite part des flux d’énergie pour les travailleurs de bas rang – un problème mentionné précédemment.

    Le Dr. Tainter souligne également que, pour maintenir la complexité, «la durabilité peut exiger une plus grande consommation de ressources, pas moins».

    Quelques idées quant à la nature du problème physique

    La deuxième loi de la thermodynamique semble fonctionner dans une seule direction. Elle parle de la tendance naturelle de tout système fermé à dégénérer en un système plus désordonné. Avec ce point de vue, l’implication est que l’univers finira par aboutir à une mort thermique, dans laquelle tout est à la même température.

    Les structures dissipatives travaillent dans l’autre sens : elles créent de l’ordre là où aucun ordre n’existait auparavant. Les économies deviennent de plus en plus complexes, car les entreprises deviennent plus grandes et plus hiérarchiques dans leur forme, les gouvernements fournissent davantage de services, et le nombre d’emplois différents occupés par les membres de l’économie prolifèrent. Comment expliquer cette augmentation de l’ordre?

    Selon Ulanowicz , la thermodynamique traditionnelle a mis l’accent sur les états, plutôt que sur les processus de passage d’un état ​​à un autre. Ce qui est nécessaire est une théorie qui soit plus axée sur les processus, plutôt que sur les états. Il écrit:

    . . . L’opinion dominante de la seconde loi est une version simplifiée de sa vraie nature. Autrement dit, l’entropie ne traite pas seulement du désordre. Loin de l’équilibre, il y a un envers largement incompris à la deuxième loi qui, dans certaines circonstances, exige la création de l’ordre.

    Nous observons la création obligatoire de l’ordre. Par exemple, le corps humain absorbe de l’énergie chimique et la transforme en énergie mécanique. Il y a un dualisme au système d’entropie que beaucoup ont omis d’apprécier. Au lieu d’une tendance univoque vers la mort thermique, les systèmes ont une nature à double sens. Les structures dissipatives sont capables de croître jusqu’à ce qu’elles atteignent un point appelécriticalité auto-organisée ou point critique, puis de se contracter si les flux d’énergie deviennent insuffisants.

    Dans les forêts, ce point de criticalité auto-organisée vient quand la croissance des grands arbres commence bloquer la lumière pour les plantes des sous-couches . Comme mentionné précédemment, à ce moment la forêt commence à devenir plus sensible aux incendies de forêt. Ulanowicz montre que pour les écosystèmes avec plus de 12 éléments, il y a en fait une fenêtre de  viabilité assez étroite.

    Figure 8. Illustration du regroupement des écosystèmes à plus de 12 paramètres mesurés, qui montre la Figure 8. Illustration du regroupement des écosystèmes à plus de 12 paramètres mesurés, qui montre la fenêtre de viabilité étroite de ces écosystèmes. De Ulanowicz

    Si nous regardons la consommation mondiale d’énergie par habitant, elle semble indiquer une fenêtre de viabilité très étroite également.

    Figure 9. La consommation mondiale d'énergie par habitant, sur la base de BP Statistical Review, données mondiales de l'énergie 2015. Estimation pour 2015 et notes par G. Tverberg.Figure 9. La consommation mondiale d’énergie par habitant, sur la base de BP Statistical Review, données mondiales de l’énergie 2015. Estimation pour 2015 et notes par G. Tverberg.

    Quand on compare les grands événements de l’économie mondiale à l’histoire de la consommation d’énergie dans le monde, on peut dégager un modèle. Avant 1973, lorsque le pétrole était inférieur à $30 le baril, la consommation de pétrole et l’économie ont progressé rapidement. Un grand nombre d’infrastructures (autoroutes, lignes de transmission électriques et pipelines) ont été implantées dans cette période. Le choc pétrolier de 1973-1974 et la récession associée ont orienté brièvement la consommation d’énergie à la baisse.

    Il a fallu attendre la restructuration de l’économie à la fin des années 1970 et au début des années 1980 pour que la consommation d’énergie baisse vraiment. Il y a eu beaucoup de changements apportés : les voitures sont devenues plus petites et plus économes en carburant ; la production d’électricité à partir de pétrole a été modifiée vers d’autres approches (souvent le nucléaire) ; la réglementation des services d’infrastructures a été modifiée vers une plus grande concurrence, décourageant ainsi la construction d’infrastructures à moins qu’elles ne soient absolument essentielles.

    La baisse de la consommation d’énergie après 1991 reflète la chute de l’ex-Union soviétique. L’énorme montée en puissance de la consommation d’énergie après 2001 représente l’effet de l’ajout de la Chine (avec l’ensemble de ses emplois et de sa consommation de charbon) à l’Organisation mondiale du commerce (OMC). Avec ce changement, les besoins énergétiques sont devenus durablement plus élevés, comme la Chine cherchait à avoir suffisamment d’emplois pour ses habitants. Chaque petite baisse semble représenter une récession. Récemment la consommation d’énergie semble être à nouveau en baisse. Si l’on considère la faible consommation parallèlement à des prix de matières premières au plus bas, nous avons une situation préoccupante. Nous approchons-nous d’une récession majeure, voire pire ?

    Si nous pensons à l’économie mondiale par rapport à son point critique, l’économie mondiale a été près de ce point depuis 1981, mais plusieurs choses nous ont permis de repousser l’échéance.

    Une mesure qui a aidé l’économie est le taux d’intérêt très élevé (18%) mis en œuvre en 1981. Ce taux d’intérêt élevé a ralenti l’utilisation de combustibles fossiles à l’époque. Il a également donné aux taux d’intérêt une très grande marge de baisse. La baisse des taux d’intérêt a un impact très favorable sur l’économie. Elle favorise les prêts et a tendance à augmenter les prix de vente des actions. L’économie a reçu un coup de pouce favorable par la baisse des taux d’intérêt pendant presque toute la période comprise entre 1981 et aujourd’hui.

    D’autres facteurs sont également importants. La chute de l’Union soviétique en 1991 a acheté au reste du monde un peu de temps (et repoussé l’extraction du pétrole à plus tard) ; l’ajout de la Chine à l’Organisation mondiale du commerce en 2001 a ajouté beaucoup de charbon peu onéreux dans le mix énergétique, contribuant ainsi à réduire le coût de l’énergie. Ces faibles coûts énergétiques, ainsi que toute la dette que la Chine a été en mesure d’ajouter, ont permis à la consommation d’énergie et à l’économie mondiale de croître à nouveau, éloignant temporairement le monde du point critique.

    En 2008, les prix du pétrole ont chuté très bas. Ce ne fut qu’avec un QE que les taux d’intérêt ont pu être amenés très bas, et les prix des matières premières ont rebondi à des niveaux adéquats. Aujourd’hui, nous sommes à nouveau confrontés à des prix bas. Il semble que nous soyons à nouveau au point critique, et donc au bord de l’effondrement.

    Une fois qu’une structure dissipative est passée au-delà de son point critique, Roddier dit que ce qui est susceptible de la faire s’écrouler est une avalanche de bifurcations. Dans le cas d’une économie, celles-ci pourraient être des défauts de paiement.

    Dans une structure dissipative, la communication et les informations stockées sont importantes. L’information stockée, ce qui est très proche de la technologie, devient primordiale lorsque la nourriture est difficile à trouver ou que l’énergie est onéreuse à extraire. Lorsque l’énergie est peu coûteuse à extraire, pratiquement tout le monde peut en trouver et en faire usage, de sorte que la technologie est moins importante.

    La communication dans une économie se fait de diverses manières, y compris par l’utilisation de l’argent et de la dette. Peu de gens comprennent la mesure dans laquelle la dette peut donner de fausses indications sur la future disponibilité des flux d’énergie. Ainsi, il est possible de bâtir une économie jusqu’à une très grande taille, sans se rendre compte que cette approche de la construction d’une économie est assimilable à unechaîne de Ponzi . Cela peut continuer aussi longtemps que les coûts d’énergie sont extrêmement faibles, ou que de la dette est ajoutée rapidement.

    En théorie, les calculs EROEI (qui comparent l’énergie produite par un appareil ou un produit énergétique à l’énergie des combustibles fossiles consommés pour extraire ce produit) devraient communiquer la valeur d’un produit énergétique particulier. Malheureusement, ce calcul est basé sur le malentendu commun que j’ai mentionné au début de l’article, au sujet de la nature physique du problème. Ceci est également vrai pour des analyses similaires, telles que les analyses de cycle de vie. Ces calculs nous communiqueraient des informations précieuses, si notre problème était une panne de combustibles fossiles, et si la façon d’atténuer ce problème était d’utiliser les combustibles fossiles avec la plus grande modération possible. Si notre problème est la hausse du niveau de la dette, l’EROEI et autres calculs similaires ne nous indiquent en rien la façon d’atténuer le problème.

    Si l’économie s’effondre, elle chutera jusqu’à atteindre un niveau inférieur soutenable. Une grande partie de l’infrastructure du monde a été construite lorsque le pétrole pouvait être extrait à $20 le baril. Ce temps est révolu depuis longtemps. En conséquence, il semble que le monde aura besoin de s’effondrer jusqu’au niveau d’avant l’utilisation des combustibles fossiles, peut-être même bien antérieur.

    Si cela peut vous consoler, le Pr. Roddier dit qu’une fois que les nouvelles économies commenceront à se former à nouveau, les survivants à l’effondrement auront tendance à être plus coopératifs. En fait, il offre ce graphique.

    Figure 10. Vue de F. Roddier de ce qui se passe des deux côtés du point critique. De la traduction à venir de son livre, Figure 10. Vue de F. Roddier de ce qui se passe des deux côtés du point critique. De la traduction à venir de son livre, La thermodynamique de l’évolution.

    Nous savons que s’il y a des survivants, de nouvelles économies se développeront probablement. Nous ne savons pas précisément à quoi elles vont ressembler, hormis qu’elles seront limitées à utiliser les ressources qui seront disponibles à ce moment-là.

    Quelques références à l’œuvre de François Roddier (en français)

    Thermodynamique de l’évolution, Un essai de thermo-bio-sociologie – La Thermodynamique de l’Évolution – livre qui sera bientôt traduit en anglais. Il sera disponible sur le même site en anglais.

    François Roddier écrit:

    Ceci est une conférence que j’ai donnée au CNAM (Paris) le 2 décembre 2013. Le titre est:Thermodynamique et économie; des sciences exactes aux sciences humaines.

    Dans cet exposé, je montre que modèle de réseau neuronal de Per Bak peut être utilisé pour décrire un système économique comme un réseau neuronal d’agents qui échangent de l’argent. Le document donne une brève explication sur la façon dont les économies s’effondrent.

    L’autre discours est celui que j’ai donné à Paris le 12 mars 2015, pour The Shift Project de Jean-Marc Jancovici. Le titre est: La thermodynamique des transitions économiques

    Voici la vidéo de cette présentation :

    Dans cet exposé, je décris l’économie en termes de potentiels de Gibbs-Duhem (semblables à des potentiels chimiques). Le flux d’argent mesure le flux d’entropie (de signe opposé). Le coût de l’énergie joue le rôle d’une température inverse. Je montre que les cycles économiques sont similaires à ceux d’un moteur à vapeur. Ils s’auto-organisent autour d’un point critique. 

    par Gail Tverberg

    Illustration CC0 Public Domain Pas d’attribution requise Sans langue de bois

    Source OurFiniteWorld.com

    Traduit par Claude, vérifié par Ludovic, relu par Diane pour le Saker francophone

    Source URL de l'article

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