Permaculture et entropie

C’est toujours un plaisir pour le permaculteur du dimanche que je suis de voir que les idées que je peux avoir ont déjà été écrites 20 ans auparavant dans le bouquin de référence de Bill Mollison, « Permaculture: a designers » manual ».

Ma réflexion est la suivante : si l’entropie est le passage de l’énergie de l’ordre vers le chaos, c’est à dire le passage à une forme de moins en moins utilisable, alors la permaculture, à l’image des écosystèmes naturels, est un moyen de réduire l’entropie, de freiner le chaos. On peut élargir le principe également aux ressources (eau, nutriments, …)

Selon Bill Mollison,

L’entropie est de l’énergie dissipée qui devient indisponible pour le travail ou inutile au système. […] La question pour le designer devient, « comment puis-je utiliser au mieux l’énergie avant qu’elle ne sorte de mon site ou de mon système ? ». Notre stratégie est de mettre en place un réseau d’interception de la « source au puit ». Ce réseau est une toile composée de [matières vivantes] et de technologies, et est conçue pour attraper et stocker autant d’énergie que possible durant sa route vers une entropie croissante.

— Permaculture: a designers’ manual, p.13.

Pour David Holmgren, qui en a fait un de ces douze principes permaculturels,

Nous pouvons dire que tous les écosystèmes terrestres ont co-évolué pour attraper et stocker l’énergie de l’eau, des minéraux et du carbone aussi efficacement que possible.

— Collected Writings 1978-2000: Why natural landscapes catch and store water, nutrients & carbon.

Alors comment réduire l’entropie ?

Un moyen est d’ajouter le plus d’intermédiaires possible dans une chaîne donnée. Par exemple dans le cas de l’eau, on peut l’utiliser sous forme dégradée pour certains autres besoins : l’eau qui a servi à laver les légumes peut être utilisée pour se laver les mains, puis pour arroser les légumes. L’eau de douche est utilisée par la biomasse du système de phytoépuration, et peut ensuite servir au bêtes. On peut aussi établir une hiérarchie d’utilisation des aliments : ceux qui sont comestibles sont mangés par l’Homme, les restes sont consommés par les poules, et les restes non consommés par les poules nourrissent les cochons.

Les trois grands principes sont la récupération, le stockage et la concentration des ressources.

Pour l’eau, on peut la récupérer et la stocker dans le sol, soit directement via l’eau de pluie, soit indirectement en stockant l’eau ruisselante dans le sol via des noues (swales). On peut la stocker et la concentrer dans des bassins (via des drains ou un système de débordement des noues) ou dans des bidons (eau de pluie récupérer des gouttières).

Pour les nutriments, on peut les stocker dans le sol (complexe argilo-humique), dans les plantes (arbres, plantes bio-accumulatrices ou « pompes à nutriments » comme la consoude ou l’ortie), les récupérer dans le sol profond (racines profondes des arbres). On les concentre en faisant du compost, ou en mulchant (ainsi les minéraux inaccessibles récupérés par les arbres sont concentrés ailleurs, à l’endroit du mulch de feuilles). Les déjections animales permettent aussi de concentrer les nutriments, et cette méthode était utilisée au moyen-âge pour transférer la fertilité des terres incultes ou l’on faisait paître le bétail (saltus), aux champs cultivés (ager). La pose de perchoirs permet également de récupérer à un endroit précis les déjections d’oiseaux qui ramènent alors dans le système des nutriments venant des alentours.

Pour l’énergie, on peut la récupérer via les végétaux,  les vitres des bâtiments, le refléchissement de surface comme un mur blanc ou de l’eau. On peut la stocker dans des matériaux à forte inertie, de l’eau (un bassin permet de réguler la température à proximité), ou en utilisant les deux (des grosses pierres dans un bassin). On peut la stocker et la concentrer dans les végétaux, et surtout les arbres, qui accumulent des décennies d’énergie qui peut être restituée sous forme de nourriture ou de bois de chauffage.

On peut dire que les grands principes de la permaculture en matière de ressource sont de récupérer l’énergie, de la stocker (période de non utilisation), de  la rendre assimilable (période d’utilisation) et potentiellement disponible au plus grand nombres (interconnexion des systèmes).

PS: J’ai dû oublier beaucoup de stratégies, si vous avez des idées, postez un commentaire !

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La France et le pétrole en chiffres

Ce billet présente quelques statistiques sur le pétrole en France, et présente pourquoi le pétrole est une énergie si importante. Les données proviennent de «L’annuaire statistique de la France», éditions 2003 et 2004. Les graphiques sont de moi, des erreurs d’interprétation ou lors de la manipulation ne sont dont pas à exclure totalement.

Le premier camembert montre la part des différentes énergies primaires dans la consommation énergétique française. On peut en tirer plusieurs constats. Premièrement, trois énergies primaires dominent : le nucléaire (qui constitue la quasi totalité de l’électricité primaire, qui doit sûrement contenir l’hydro-électricité aussi), le pétrole et le gaz naturel. On remarque aussi que les énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) fournissent plus de la moitié de notre consommation.

Interessons-nous au pétrole. Tout d’abord on remarque qu’il occupe une place non négligeable (plus de 35%). Une erreur fréquemment commise est de penser que notre énergie nucléaire nous rend moins dépendant du pétrole, or la part du pétrole dans la consommation d’énergie primaire est sensiblement la même qu’ailleurs (35.8% pour le monde, 39.6% pour les USA, 38.3% pour l’Allemagne, 38.6 pour l’Europe de l’OCDE). Cela provient du fait que le nucléaire ne remplace pas l’usage du pétrole, mais celui des autres énergies fossiles (charbon et gaz), qui sont utilisées pour produire de l’électricité. Ainsi le charbon ne représente que moins de 5% en France, contre une moyenne mondiale de 23% (24.2% pour l’Allemagne, 18% pour l’Europe de l’OCDE, 55.6% pour la Chine). La moyenne de la part de gaz dans l’énergie primaire consommée est également sensiblement diminuée en France (13.5% contre une moyenne mondiale de 19.4%, avec 36% pour l’Angleterre et 23% pour les USA).

Le prochain graphique nous montre par quels secteurs sont consommés les produits pétroliers. C’est le secteur des transports qui consomme la grande majorité des produits pétroliers. Ceci signifie que les transports seraient la première victime (quantitativement parlant) d’une pénurie de pétrole entraînant une hausse des prix.

Le graphique suivant montre quant à lui la part des différentes énergies primaires dans le secteur des transports. On voit une immense dépendance du secteur des transports à l’égard du pétrole, qui représente quasiment la seule énergie alimentant ce secteur. On comprend mieux pourquoi le nucléaire n’a pas rendu la France moins dépendante en pétrole : le nucléaire produit de l’électricité, et les voitures et les camions ne roulent pas à l’électricité, mais aux produits dérivés du pétrole.

Nos transports sont donc particulièrement vulnérables à une hausse des prix du pétrole, puisqu’il n’y a pas à l’heure actuelle d’alternative crédible à un transport sans pétrole. Le pétrole étant un enjeu fondamental pour nos transports, qu’en est-il de notre indépendance à son égard (et à celui de nos autres sources d’énergies) ? Si on définit l’indépendance énergétique par le rapport entre production et consommation, on obtient le graphique suivant.

Nous sommes donc très dépendants de l’importation d’énergie fossile, tout particulièrement du pétrole (le charbon culmine à 10% car nous en produisons très peu, mais nous en consommons peu). Sans surprise, nous sommes autonomes en électricité (grâce au nucléaire) et en énergie renouvelables (tout simplement par ce que nous ne consommons que ce que nous produisons, c’est à dire pas grand chose). Il ne faut être trompé par le chiffre de l’indépendance énergétique totale de 50%, il masque de grosses disparités entre une indépendance totale (électricité) et une dépendance totale (énergies fossiles). Il ne faut également pas oublier que la France est totalement dépendante des importations d’uranium pour générer son électricité (on peut dès lors se demander ce que représente l’indépendance énergétique en électricité).

Comme nous sommes très dépendants du pétrole, qui est une ressource cruciale pour un secteur essentiel (le transport), il est intéressant de voir quelles sont nos sources d’approvisionnement. Ci dessous sont représentées nos source de pétrole brut, en 1973 (l’année du premier choc pétrolier) et en 2002.

Les chocs pétroliers nous auront au moins servis à diversifier nos sources.

Cette étude devrait être complétée par une étude sur l’importance des transports pour nos sociétés industrielles et globalisées, ainsi qu’agrémentée de données sur la déplétion de nos sources de pétrole. Ca sera fait quand j’aurai récupéré les données (et si j’arrive à récupérer des données pertinentes pour ce qui nous interesse).

L’équation de Kaya

Cet article est une introduction à un article de Jean-Marc Jancovici. L’équation de Kaya est un petit tour de passe passe mathématique qui permet de cerner certains des futurs enjeux en ce qui concerne le dérèglement climatique et de remettre en cause certaines de nos croyances (ou du moins celles de nos gouvernements).

L’équation démarre de la simple égalité CO2 = CO2. Comme tout le monde le sait, quelque soit x, on a x/x =1. On va donc multiplier trois fois la partie droite par x/x, où x prendra successivement la valeur de la consommation énergétique (TEP), le PIB et la population. En décalant les dénominateurs on va, sans changer la valeur de l’équation, exprimer les émissions de gaz carbonique en fonction de plusieurs paramètres, à savoir le contenu en CO2 de l’énergie (c’est à dire le pouvoir d’effet de serre d’un type d’énergie), l’intensité énergétique de l’économie (la quantité d’énergie qu’il faut utiliser pour produire de la richesse), de la production par habitant et de la population.

Équation de Kaya

Partant de l’hypothèse qu’il faut réduire par deux les émissions de CO2 d’ici 2050, il faut également réduire la partie droite d’un facteur 2. En se basant sur les prévisions d’augmentation de la population et de croissance, Jancovici déclare que la réduction va devoir se faire sur un facteur 10 sur les deux variables restantes. Analysant le gain d’efficacité dès 35 dernières années et en prolongeant cette tendance, il en déduit un gain optimiste d’un facteur 2 seulement pour l’intensité énergétique de l’économie.

Il reste donc à gagner un facteur de 4 ou 5 sur la variable représentant le contenu en CO2 de l’énergie, tout en sachant que le gain n’a été que de 10% durant les 35 dernières années, et que la consommation d’énergie va doubler jusqu’à 2050 (conséquence des hypothèses faites sur les trois autres variables, c’est à dire une plus grosse population consommation plus d’énergie, qui ne sera pas compensé par le gain d’efficacité). En prenant également en compte une déplétion des énergies fossiles, Jancovici en arrive à un gain nécessaire d’un facteur 7 sur les énergies qui ne dégagent pas de CO2  (nucléaire, hydroélectricité, biomasse, éolien, solaire).

Est-ce réalisable ? Jancovici en doute.

La solution résiderait alors, avec l’utilisation d’énergies moins émettrices de CO2, et une efficacité accrue, de réduire également les autres facteurs que sont la production (et donc la consommation) et la population. Ce qui va à l’encontre des croyances et des prévisions de nos gouvernements.

Je vous conseille d’aller visiter et de vous perdre dans le dédale des pages du site de Jean-Marc Jancovici, qui est une mine d’informations.

Résilience et soutenabilité

La résilience est un concept fondamental des villes en transition, et bien qu’important pour nos sociétés, il est très peu mis en avant par les autres mouvements écologistes, qui lui préfèrent celui de soutenabilité (ou durabilité). Je vais essayer dans ce billet d’explorer les différences entre ces deux approches, en partant de l’étude systémique d’un précédent article sur les systèmes agricoles.

Pour une définition de la notion de résilience, on peut se référer au chapitre 3 du Transition Handbook :

En écologie, le terme résilience fait référence à la capacité d’un écosystème à s’adapter à des évènements (chocs) extérieurs et des changements imposés. Walker et ses collaborateurs la définissent comme «la capacité d’un système à absorber un changement perturbant et à se réorganiser en intégrant ce changement, tout en conservant essentiellement la même fonction, la même structure, la même identité et les mêmes capacités de réaction.»
Dans le contexte des communautés humaines, il renvoie à leur capacité de ne pas disparaître ou se désorganiser au premier signe d’une pénurie par exemple de pétrole ou de produits alimentaires mais, au contraire, de répondre à ces crises en s’adaptant.

On peut voir dans la résilience la philosophie sous-jacente de la permaculture. En effet la permaculture vise à établir des sociétés humaines et des systèmes agricoles basés sur des systèmes naturels. On peut faire le parallèle entre les sociétés occidentales et les champs de blé d’un côté, et les sociétés permaculturelles visées par les initiatitives de transition et les forêts de l’autre. Les premiers nécessitent beaucoup d’énergie, une gestion constante, sont très peu résistants aux chocs, etc. Les seconds sont résilients, remplissant les principales caractéristiques de cette notion : la diversité des éléments (nombreux types de plantes et d’insectes de la forêt, nombreux artisans, paysans, etc.) et de leurs connexions, la modularité dans leurs interactions (cycle fermé de la forêt, nouvelles relations entre personnes de la communauté, comme dans les AMAP ou les SEL), et la capacité accrue de réponse aux rétro-actions (plantes pionnières opportunistes, conséquences ressenties immédiatement au niveau local grâce à la relocalisation).

Rob Hopkins distingue bien la résilience de la soutenabilité :

Le concept de résilience est différent de celui de soutenabilité qui est plus fréquemment utilisé. Une communauté peut, par exemple, faire campagne en faveur du recyclage des plastiques en proposant d’organiser des collectes de tous les plastiques industriels et domestiques en vue de les recycler. Bien que certainement bénéfique pour l’environnement dans sa globalité, une telle mesure n’ajoute pratiquement rien en terme de résilience pour la communauté en question. Peut-être qu’une meilleure solution (à côté de celle tout aussi nécessaire de produire moins de déchets plastiques), serait de développer d’autres utilisations de ces déchets plastiques nécessitant des procédés minimalistes comme, par exemple, la production de blocs de construction compacts ou de matériaux d’isolation à usage local. Simplement collecter les déchets et les envoyer ailleurs, ne renforce pas la position de la communauté ni sa capacité à répondre d’une manière créative aux changements et autres évènements (chocs).

Pour représenter la différence entre résilience et soutenabilité, je vais m’inspirer d’un article sur l’analyse des systèmes agricoles, dans lequel je considérais les sorties non utilisées d’un système comme une pollution (par exemple les tonnes de déjections non utilisées des hangars à poulets qui polluent les nappes phréatiques), et les besoins d’un système fournis de manière non naturelle comme énergivores (par exemple la production, le transport et le conditionnement de la nourriture des poulets élevés en batterie).

Lorsque l’on passe du champ agricole à la société, les systèmes changent également d’échelle, et les systèmes agricoles deviennent des systèmes divers, aussi bien financiers que sociaux ou culturels.

On peut par exemple prendre comme système une entreprise commercialisant du lait. Si cette entreprise achète son lait sur un « marché du lait » qui regroupe les provinces d’une région du pays, et livre ses produits dans des emballages plastiques, elle est vulnérable à une quantité d’événements qu’elle ne maîtrise pas (politique agricole, cours mondial du lait, cours du pétrole …), d’où un manque de résilience. De plus les emballages ne seront peut être pas recyclés, ce qui induit une pollution (de plus le recyclage consomme de l’énergie, est n’est donc pas neutre). Si l’entreprise décide de remplacer ses emballages en plastique par du verre, et met en place une filière de réutilisation de ceux-ci, elle devient plus soutenable, car moins de pollution est crée. Si elle décide de s’approvisionner chez des agriculteurs locaux, rassemblés en une coopérative de production ou via des contrats liant l’agriculteur à l’entreprise (type AMAP), alors l’entreprise gagne en résilience. Si l’entreprise décide de consigner ses bouteilles de verre pour les réutiliser, elle gagne non seulement en soutenabilité mais également en résilience (ses besoins en emballage sont comblés localement, par une filière très sécurisée, puisque les bouteilles sont déjà crées).

On peut dire que la résilience s’attache aux entrées des systèmes, car les systèmes sont dépendants de leurs besoins et donc vulnérables vis-à-vis d’eux en cas de choc. La soutenabilité concerne les sorties des systèmes : les conséquences environnementales, sociales, etc. qu’ils génèrent. La figure ci-dessous résume ces différences.

Différence entre résilience et soutenabilité d'un système S (ex: entreprise laitière). Les flèches en pointillés représentent des besoins ou productions non significatives pour l'étude du système considéré. Le grand cercle représente l'entité en transition considérée (ex: ville et périphérie, etc.)

Bien sûr la résilience et la soutenabilité sont plus complexes que cela. Pour la résilience par exemple, on peut l’augmenter en diversifiant ses sources d’approvisionnement (différents interlocuteurs, différentes régions), ses types d’approvisionnement (différents types de produits remplissant un même besoin), en s’approvisionnant localement, en autoproduisant …

Cette étude systémique permet de différencier les deux concepts suivant plusieurs axes qui en sont dérivés :

	Résilience	Soutenabilité
Analyse systémique	Entrée des systèmes	Sortie de systèmes
Champ d’étude principal	Énergie	Pollution
Crise emblématique	Pic pétrolier	Dérèglement climatique
Échelle géographique	Locale	Globale
Échelle temporelle	Court et moyen termes	Moyen et long termes
Indicateurs	Indicateurs de résilience1	Empreinte écologique, rejet CO2

[1] : Tiré du Transition Handbook, pages 174-175 : le pourcentage de nourriture consommée ayant été produite à proximité, la part de terrain consacrée au parking par rapport à celle consacrée aux cultures vivrières, le pourcentage d’habitants sachant cultiver au moins dix légumes, le pourcentage de médicaments utilisés qui ont été produits à proximité, etc.

Pourquoi la transition a besoin de tout le monde

Deux des particularités du mouvement des villes en transition sont qu’il s’adresse à la communauté, plutôt que de mobiliser les gens sur des petits gestes simples ou de les déresponsabiliser en donnant priorité aux politiques, et qu’il est le plus inclusif possible. Dans ce billet je vais dire pourquoi je pense que tout le monde est concerné, et que la mobilisation doit se faire à toutes les échelles.

Les enfants vont vivre presque entièrement dans un monde d’énergie déclinante, il est urgent de les associer au processus de transition, car il prendront la relève à un moment clef (conséquences du changement climatique). Les adultes forment le gros des troupes, et sont aux postes décisionnels. Ils sont issus des 30 glorieuses, où les choses se sont emballées, il est donc important d’un point de vue éthique qu’ils participent à la transition. Les personnes âgées sont une source de connaissance car elles ont connu un monde consommant moins d’énergie, et elles ont vécu des périodes de guerres riches en enseignement.

Les riches sont ceux qui consomment le plus « par tête ». Ils fixent également la norme sociale vers laquelle tendent les classes inférieures, qui les prennent comme modèle. La classe moyenne est la classe qui consomme le plus (contrairement au moyen-âge où c’était la classe la plus pauvre des paysans). Les pauvres sont les premiers à bénéficier d’une transition, car ce sont eux qui ont le moins accès aux sources financières ou énergétiques.

Les individus peuvent faire preuve de sobriété ou simplicité volontaire, dans les petits gestes du quotidien. La communauté définit les choix de société et pratique l’entraide. Les politiques peuvent protéger et encourager les choix de la communauté en jouant sur la réglementation et la fiscalité. Enfin les acteurs du domaine (industriels, artisans, …) peuvent améliorer l’efficacité des « produits » ou mettre en œuvre les manières alternatives de pratiquer leur domaine d’activité.

	Individus	Communautés	Politiques	Acteurs du domaine
Alimentation	Consommation éthique et écologique (locale, de saison, bio, plus végétarienne)	AMAP, coopératives d’achat	Aide à l’installation de jeunes agriculteurs, obligation pour les cantines de servir des produits biologiques	Coopérative de production, conversion agriculture biologique
Transport	Marche à pied, vélo, …	Ateliers de réparation, initiations, pedibus	Service de location de vélo, aménagements urbains, offre de transports en commun, limitations de vitesse	Voitures plus légères, vélos électriques
Habitat	Maisons moins grandes, isolation, récupération d’eau de pluie, …	Chantiers participatifs, visites de maisons témoins	Plan d’urbanisme, déductions fiscales	Construction écologique, création de matières isolantes locales
Santé	Hygiène de vie	Entraide, liens entre voisins, avec les personnes âgées …	Espaces verts, hôpitaux de proximité	Médecines douces
Éducation	Éducation parentale	Université populaire, cours de lectures pour adultes, apprentissage du français	Crèches, écoles	Pédagogies alternatives
Finance	Désendettement, placements éthiques	Monnaies locales, systèmes d’échanges locaux, permaculture financière	Réglementations (paradis fiscaux, …)	Banques éthiques
Déchets	Réduction, réutilisation, recyclage, toilettes sèches	Recycleries, composts de quartier	Unité de méthanisation, collecte des différents types de déchets, taxe sur le poids des déchets	Moins d’emballages, produits basés sur le recyclage

(tableau non exhaustif)

Danseuse gaïenne

Danseuse gaïenne. Origine inconnue.

Puisque le travail est une si belle chose …

… qu’il faille le célébrer en l’interrompant. Petit extrait du livre que je viens d’ouvrir, et qui résonne en ce premier mai, et une pensée pour les anarchistes qui sont malheureusement à l’origine de cette fête.

L’amusement disparut lorsque les relations se précisèrent. Les envahisseurs avaient besoin de main-d’oeuvre sur les territoires qu’ils s’étaient attribués, et si les Indiens étaient prêts à céder une partie de leur terres d’assez bonne grâce, ils refusaient fermement de travailler. Les moines de l’ordre de Saint-Jérôme s’indignèrent : «Ils fuient les Espagnols, refusent de travailler sans rémunération, mais poussent la perversité jusqu’à faire don de leurs biens. Ils n’acceptent pas de rejeter leurs camarades à qui les Espagnols coupent leurs oreilles. […] Il vaut mieux pour les Indiens devenir des hommes esclaves que de rester des animaux libres.»

— Préface de Terre Sacrée, de Serge Bramly