Les différents formats des données d’émissions de gaz à effet de serre

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Mise à jour le 10 février 2021

Les inventaires de gaz à effet de serre (GES) ont pour objet de quantifier (en masse de substances émises par an) les GES émis au sein d’un pays, et de relier ces émissions à des activités humaines. Les inventaires rapportés par les États à la Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC) constituent la référence en matière d’inventaire d’émissions de GES. Ces inventaires sont encadrés par des règles de comptabilisation et de contrôle partagées à l’échelle internationale. Le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (Giec) a la responsabilité d’encadrer les règles de calculs et l’évaluation des procédures d’estimations. La France développe en parallèle d’autres formats d’inventaire.

La mesure de la concentration de gaz à effet de serre (GES) dans l’atmosphère

La présence des GES est mesurée dans l’atmosphère. Leur concentration est qualifiée en effectuant des prélèvements et des mesures de sa présence dans l’atmosphère. Cette concentration est exprimée en partie par millions (ppm).

L’Organisation météorologique mondiale (OMM) qui coordonne le programme mondial de l’observation de l’atmosphère (Global Atmosphere Watch Programme) rend régulièrement compte de l’évolution de la concentration de GES dans l’air qui traduit la capacité de l’atmosphère à renvoyer sur terre l’énergie originellement transmise par le soleil. Ces observations renseignent ainsi sur l’évolution de l’effet de serre qui permet de modéliser le réchauffement climatique mondial (i.e. : quelle est la température additionnelle moyenne de la surface du globe induite par l’introduction de GES dans l’atmosphère ?).

Évolution de la concentration de CO2 dans l’atmosphère
Évolution de la concentration de CO<sub>2</sub> dans l'atmosphère
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Évolution de la concentration de CO2 dans l’atmosphère

Source : NOAA/ESRL 2018

L’estimation des rejets de GES et leurs sources d’émissions

La connaissance de la concentration des GES dans l’air, fruit d’observations scientifiques, est complétée par des données sur leurs rejets dans l’atmosphère. Ces données d’émissions précisent la source et la quantité de GES émis sur une couverture temporelle déterminée.

L’origine (processus chimique, physique, biologique) et l’estimation de la quantité d’émissions sont identifiées par la science.

Les GES peuvent être d’origines naturelles (H2O, CO2, CH4, N2O, O3). Les sources d’émissions naturelles sont compensées par des phénomènes d’absorption (les puits) également naturels (ex : la photosynthèse).

Les changements climatiques résultent des émissions additionnelles de GES provenant des activités humaines. Ces GES anthropiques sont émis lors :

  • de la combustion d’énergie fossiles, soit le charbon, le gaz et le pétrole (CO2),
  • de la combustion de biomasse (CO2 et CH4),
  • de la déforestation (CO2),
  • de l’extraction de produits fossiles (CO2 et CH4),
  • de procédés industriels (CO2, CH4, N2O et gaz fluorés),
  • de la fermentation entériques (CH4),
  • des cultures (N2O et CH4),
  • des déchets (CH4),
  • des systèmes de réfrigération et des spray (gaz fluorés).

Le CO2 est le GES majoritaire (3/4 des émissions mondiales) et il est principalement (88 %) émis lors de la combustion de charbon, pétrole ou gaz.

L’étude des changements climatiques s’intéresse donc aux émissions de GES provenant des activités humaines ou naturelles. La quantification des émissions est fondée sur la connaissance scientifique et des données statistiques. L’attribution des émissions, à des zones géographiques, des usages, des acteurs économiques, des biens de consommation, des activités, etc., relèvent de conventions fondées sur des partis-pris méthodologiques. A qui attribuer, par exemple, les émissions de GES issus de la combustion d’un litre d’essence ? Aux producteurs de pétrole ? Aux constructeurs automobiles ? Au secteur économique des transports ? Aux automobilistes ?

Évolutions mondiales des émissions et des absorptions de CO2
Évolutions mondiales des émissions et des absorptions de CO<sub>2 </sub>
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Évolutions mondiales des émissions et des absorptions de CO2

Note : UTCATF = Utilisation des Terres, Changement d’Affectation des Terre et Foresterie.

Source : Global carbon project, 2021

Les inventaires d’émissions de GES

En France, plusieurs formats d’inventaires cohabitent (format CCNUCC, format SECTEN, format NAMEA, etc). Le ministère de la Transition écologique a confié la réalisation des inventaires, aux différents formats, au Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (Citepa). L’élaboration de ces inventaires nationaux est encadrée par procédures décrites dans le Système national d’inventaires d’émissions et de bilans dans l’atmosphère (SNIEBA). Les méthodes d’estimations des émissions sont décrites dans le rapport Ominea.

Le Citepa procède à l’inventaire de nombreuses émissions de substances. Cette base de données unique permet de répondre aux différents engagements pris lors d’accords internationaux ou aux besoins des politiques publiques :

  • Convention cadre des nations unis sur les changements climatiques (CCNUCC) : inventaire GES format CCNUCC / Convention ;
  • Protocole de Kyoto : inventaire format CCNUCC / Kyoto (KP) ;
  • Politiques publiques nationale : inventaire format SECTEN ;
  • Règlements statistiques européen : inventaire format NAMEA-AIR ;
  • Autres formats d’inventaires pour les polluants atmosphériques.

Ces inventaires sont identiques en masse totale d’émissions. En revanche, la répartition des émissions par secteur d’activité peut présenter de légères différences.

Les Bilans Carbone© ou encore les « empreintes carbone » sont fondés sur des concepts différents des inventaires de GES. Ils fournissent des résultats différents. Les Bilans Carbone© ou les empreintes carbone tiennent compte d’émissions indirectes, c’est-à-dire des émissions étrangères au pays ou à l’activité. En revanche, les inventaires s’intéressent aux émissions se produisant physiquement dans un espace géographique déterminé.

Téléchargez les inventaires de GES au format CCNUCC :

Téléchargez les inventaires de GES au format SECTEN :

Téléchargez les inventaires de GES au format NAMEA :

L’inventaire national de GES au format « CCNUCC »

L’inventaire des GES au format CCNUCC est la référence internationale. C’est le document officiel communiqué par les États dans le cadre des engagements politiques internationaux de lutte contre le changement climatique (CCNUCC, Protocole de Kyoto). La France rapporte tous les ans à diverses instances internationales son inventaire national de GES au format CCNUCC. Les émissions sont réparties en selon 6 sources d’émissions (elles-mêmes ventilées en sous-secteurs, catégories de la nomenclature CRF) :

  • Combustion d’énergie ;
  • Précédés industriels ;
  • Agriculture ;
  • UTCATF (Utilisation des terres, Changements d’Affectation des Terres et Forêt) ;
  • Déchets ;
  • Autres.

L’inventaire au format CCNUCC « Convention » concerne la France métropolitaine et les départements et collectivités d’outre-mer.

L’inventaire au format CCNUCC Kyoto » concerne la France métropolitaine et les régions ultra périphériques de l’Union Européennes (Guadeloupe, Martinique, Réunion, Mayotte, Guyane et Saint Martin) ; périmètre dit « Kyoto » car retenu dans le cadre du protocole de Kyoto.

Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format CCNUCC
Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format CCNUCC
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Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format CCNUCC

Champ : France métropolitaine et outre-mers de l'UE (périmètre Kyoto), hors UTCATF

Source : Citepa, 2020

L’inventaire national de GES au format « SECTEN »

L’inventaire au format SECTEN (pour SECteurs économiques et de l’ÉNergie) a été développé par le Citepa à la demande du Ministère pour délivrer une information plus accessible dans sa lecture. Le format SECTEN est utilisé pour la définition et l’évaluation des politiques publiques climatiques nationales. Les règles de comptabilisations des émissions au format SECTEN sont identiques à celles de l’inventaire au format CCNUCC. Cependant, la ventilation des émissions par secteurs et sous-secteurs d’activités est légèrement différente. Les totaux nationaux des inventaires au format CCNUCC et SECTEN restent identiques.

Les GES de l’inventaire au format SECTEN sont alloués aux secteurs économiques ou aux activités qui les ont émis. L’inventaire comprend 7 secteurs (eux-mêmes ventilés en sous-secteur) :

  • Industrie de l’énergie ;
  • Industrie manufacturière ;
  • Résidentiel/Tertiaire ;
  • Transports ;
  • Agriculture ;
  • Déchets ;
  • UTCATF.
Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format SECTEN
Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format SECTEN
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Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format SECTEN

Champ : France métropolitaine et outre-mers de l'UE (périmètre Kyoto), hors UTCATF

Source : Citepa, 2020

Comparaison des inventaires au format CCNUCC et au format SECTEN

Bien qu’équivalent en masse totale les inventaires au format CCNUCC et SECTEN présentent une répartition sectorielle des émissions légèrement différente.
L’inventaire au format CCNUCC rapporte les émissions strictement à l’activité qui en est la source (ex : les émissions liées à l’usage de la climatisation dans les véhicules routiers proviennent de la source « procédés industriels ; les émissions des engins agricoles sont inventoriées dans la catégorie « Energie » et non pas « agriculture »).
L’inventaire au format SECTEN privilégie la cohérence sectorielle (ex : les émissions de la climatisation des véhicules est rapportée au « transport » ; les émissions des carburants des engins agricoles sont rattachées à « l’agriculture »).

Principales différences quantitatives, par secteurs, en 2018, entre le format CCNUCC et SECTEN
Principales différences quantitatives, par secteurs, en 2018, entre le format CCNUCC et SECTEN
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Principales différences quantitatives, par secteurs, en 2018, entre le format CCNUCC et SECTEN

Champ : France métropolitaine et outre-mers de l'UE (périmètre Kyoto), hors UTCATF

Source : Citepa, 2020

Comparaison des GES pris en compte dans la répartition sectorielle des émissions au format CCNUCC et celle au format SECTEN
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Comparaison des GES pris en compte dans la répartition sectorielle des émissions au format CCNUCC et celle au format SECTEN

Les inventaires au format CCNUCC et SECTEN couvrent les années 1990 à N-2 et sont mis à jour chaque année ; ces mises peuvent donner lieu à des révisions mineures des valeurs fournies antérieurement.

Les émissions de GES suivantes sont exclues des inventaires au format CCNUCC et SECTEN, mais néanmoins calculées et rapportées hors total national :

  • émissions des transports internationaux (seules sont comptabilisées les émissions se produisant entre deux ports ou aéroports nationaux) ;
  • émissions/absorptions de l’UTCATF ;
  • émissions issues de la combustion de la biomasse.

Les données des inventaires ne sont pas corrigées des variations climatiques et exprimées en kg de substance et/ou en CO2 équivalent.

L’inventaire NAMEA-AIR

Le Citepa produit également un inventaire au format Namea-air. Les comptes Namea-Air, ou compte d’émissions dans l’air (ou AEA, pour Air Émissions Accounts en anglais) s’appuient sur les inventaires nationaux conventionnels, mais classent les sources d’émissions en 64 branches d’activités, conformément à la nomenclature statistique des activités économiques dans la Communauté européenne (NACE ou NAF pour la version française). Cette ventilation est cohérente avec celle utilisée en comptabilité économique nationale et autorise ainsi le croisement de flux physiques atmosphériques avec les différents agrégats économiques (production, valeur ajoutée, composantes de la demande finale…). En outre les inventaires au format Namea-air identifie les émissions des ménages issues des voitures particulières et des chauffages dans les logements (hors chauffage électrique, comptabilisé dans la branche « production d’électricité »).

Les inventaires de GES au format Namea portent sur la France métropolitaine et les régions Régions ultra périphériques de l’Union Européennes. Pour les transports les émissions sont comptabilisées en tenant compte du principe de résidence : les émissions des Français à l’étranger sont incluses et celles des étrangers en France sont exclues.

Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format NAMEA (regroupement de 64 branches d’activités en 10 catégories)
Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format NAMEA (regroupement de 64 branches d'activités en 10 catégories)
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Évolution des émissions de GES de la France - Inventaire au format NAMEA (regroupement de 64 branches d’activités en 10 catégories)

Champ : France métropolitaine et outre-mers de l'UE (périmètre Kyoto), hors UTCAT

Source : Citepa, 2020

Précautions pour la lecture de données d’émissions de GES

Les données d’émissions, même pour un format donné, peuvent être présentées en tenant compte de différents périmètres.

Inventaire d’émissions ou empreinte carbone (ou Bilan Carbone©) ?

Les empreintes ou bilan carbone correspondent à des approches différentes des inventaires de GES. Ces concepts de Bilan Carbone© ont pour objet de comptabiliser, pour un territoire, une organisation, un bien ou une activité toutes les émissions qui se rapporte à la « consommation ». Les inventaires de GES, au contraire, rapproche les émissions aux sources de « production ».

Dans le cadre d’une l’empreinte carbone ou d’un Bilan Carbone© sont ainsi prises en compte des émissions indirectement (i.e. indirectement nécessaires à la production d’un bien ou service consommé). (ex : les émissions liées à la production d’électricité sont affectées au consommateur final dans le cadre d’une empreinte carbone ou un bilan Carbone© alors que l’inventaire impute ces GES au producteur d’électricité.

Les GES pris en compte
Les données peuvent se rapporter :

  • uniquement au CO2 issus de la combustion d’énergie ;
  • uniquement au CO2 (issu de la combustion d’énergie et des procédés industriels) ;
  • aux 3 principaux GES (CO2, CH4 et N20) ;
  • à l’ensemble des GES : le CO2, le CH4, le N2O, le NF3, le SF6, les PFCs et les HFCs.

L’UTCATF
Les émissions et les absorptions des GES par la forêt, les sols, le changement d’affectation des sols (UTCATF) sont comptabilisé dans les inventaires mais rapportées hors total national. Le résultat total annuel peut être communiqué hors ou avec UTCATF.

La correction climatique

Les émissions de GES sont étroitement corrélées à la consommation d’énergie. C’est pourquoi les émissions liées au chauffage dépendent partiellement des conditions météoritiques. Les données de consommation d’énergie et donc d’émissions sont ainsi parfois corrigées des variations climatiques en tenant compte d’un indice de rigueur climatique (degré jour unifiés).

Le PRG
Le potentiel de réchauffement global permet s’exprime comparativement au CO2 afin de comparer les GES entre eux. Les PRG évoluent en fonction des connaissances scientifiques et des horizons temporels considérés :
Les inventaires de GES aux formats CCNUCC, SECTEN et NAMEA les PRG des GES sont ceux du rapport AR-4 du GIEC (2007) à l’horizon 100 ans.

Les potentiels de réchauffement global (PRG) de différentes substances, selon différents horizons temporels et lignes directrices du GIEC
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Les potentiels de réchauffement global (PRG) de différentes substances, selon différents horizons temporels et lignes directrices du GIEC

Source : Giec

Les unités
Les masses de GES sont exprimées : en kg de substance ou en kg équivalent CO2 (eqCO2, CO2 eq. CO2e) ou en kg de Carbone. Une tonne de carbone correspond à 12/44 tonne de CO2.