Spatiotemporal characteristics and mechanisms of embodied carbon emissions in the construction industry: Evidence from China's municipalities directly under the central government

Les villes sont bien plus que de simples collections de bâtiments ; elles sont de vastes moteurs de consommation qui aspirent les ressources des profondeurs de la terre et des usines lointaines. Lorsqu'une ville s'étend, elle ne se contente pas d'émettre de la fumée de ses propres cheminées. Elle déclenche une réaction en chaîne de production ailleurs : l'acier pour ses ponts, le béton pour ses fondations et l'électricité pour éclairer ses lumières nécessitent tous une énergie qui libère du dioxyde de carbone. Ce carbone caché, intégré dans les matériaux et l'énergie utilisés pour construire et entretenir une ville, est connu sous le nom de carbone incorporé. Alors que nous nous concentrons souvent sur la fumée s'élevant d'une usine ou l'échappement d'une voiture, l'empreinte carbone de l'industrie de la construction est bien plus complexe. C'est un réseau de connexions où la décision de construire un nouveau gratte-ciel à un endroit peut provoquer une hausse des émissions dans une province totalement différente, à des centaines de kilomètres de là. Comprendre ce réseau invisible est crucial alors que les nations s'efforcent d'atteindre leurs objectifs climatiques, car on ne peut résoudre un problème que l'on ne peut voir, et on ne peut réduire les émissions si l'on ne sait pas d'où elles proviennent réellement.

Une équipe de chercheurs de Pékin et de Guangzhou a levé le voile sur la complexité de ce phénomène en examinant de près les quatre grandes municipalités de la Chine : Pékin, Tianjin, Shanghai et Chongqing. Ces quatre villes sont des puissances économiques, agissant comme des pôles centraux qui stimulent le développement à travers le pays. Les chercheurs voulaient comprendre non seulement la quantité de carbone produite par ces villes, mais aussi comment leur demande de matériaux de construction tirait les émissions de carbone d'autres parties de la Chine. Ils ont construit une carte détaillée des connexions économiques, traçant la manière dont l'argent dépensé pour la construction dans ces villes circulait vers les industries d'autres provinces, transférant ainsi les émissions de carbone associées à cette production hors de la ville et vers les régions environnantes. En analysant des données de 2010, 2015 et 2019, ils ont suivi l'évolution de ces flux au cours d'une décennie d'urbanisation rapide.

L'étude a révélé un schéma frappant dans la façon dont ces villes consomment les ressources. Le principal moteur des émissions de carbone dans ces quatre villes n'était pas l'usage quotidien des ménages, mais l'investissement massif dans les actifs fixes — essentiellement la construction de nouvelles infrastructures, de routes et de bâtiments. Ce type de dépense représentait plus de la moitié de l'empreinte carbone de chaque ville. Lorsque les chercheurs ont examiné quels secteurs étaient les plus affectés par ces dépenses, ils ont découvert que le secteur de la construction lui-même était le principal coupable, mais qu'il dépendait fortement de quelques industries clés en amont. La demande de matériaux de construction dans ces quatre villes était directement responsable d'une part significative des émissions générées par la production d'électricité et d'eau chaude, la fusion des métaux et la fabrication de minéraux non métalliques comme le ciment et le verre. En fait, l'industrie de la construction agissait comme un puissant aimant, attirant les émissions de ces industries lourdes dans les provinces voisines pour satisfaire les besoins de la ville.

Sur la période de dix ans, l'histoire de l'endroit où ces émissions se produisaient a radicalement changé. Dans les premières années, de 2010 à 2015, le boom de la construction dans ces quatre villes a largement puisé les émissions auprès de leurs voisins immédiats. Pour Pékin et Tianjin, cela signifiait que les provinces voisines comme le Hebei et la Mongolie intérieure ont connu une augmentation des émissions en fournissant les matériaux nécessaires. Cependant, avec le temps, le modèle a changé. En 2019, l'empreinte carbone de ces villes avait commencé à s'étendre beaucoup plus loin. La demande de matériaux de construction a commencé à attirer les émissions des régions centrales et côtières du sud, telles que le Guangdong, le Henan et le Shandong. Cela suggère qu'à mesure que les chaînes d'approvisionnement locales à proximité immédiate s'épuisaient ou se restructuraient, les villes commençaient à chercher plus loin, exportant ainsi leur fardeau de carbone vers des parties plus lointaines du pays. Tandis que les villes elles-mêmes parvenaient à réduire la quantité de carbone générée à l'intérieur de leurs propres frontières, la quantité totale de carbone qu'elles provoquaient ailleurs continuait de croître.

Les chercheurs ont également décomposé les raisons de ces changements pour comprendre ce qui faisait monter ou descendre les chiffres. Ils ont découvert que les améliorations technologiques et l'efficacité jouaient un rôle majeur dans la réduction des émissions durant la première moitié de la décennie. Les villes sont devenues plus performantes dans l'utilisation de l'énergie, et la structure de leurs industries a évolué de manière à abaisser l'intensité carbone de la production. Cependant, ce progrès n'a pas été constant. Dans les dernières années, de 2015 à 2019, les gains d'efficacité ont commencé à stagner, et dans certains cas, l'intensité carbone a même augmenté. L'ampleur pure de la croissance démographique et la demande croissante pour le logement et les infrastructures ont continué à pousser les émissions vers le haut, supplantant les gains réalisés grâce à une meilleure technologie. L'étude suggère que bien que les villes aient fait des progrès pour devenir plus efficaces, l'impulsion fondamentale de construire plus et plus grand a maintenu l'empreinte carbone totale à un niveau élevé.

Les implications de ces conclusions sont claires pour quiconque tente de gérer le changement climatique dans un monde en développement rapide. L'étude montre que se contenter de regarder les émissions à l'intérieur des frontières d'une ville donne un faux sentiment de sécurité. Si une ville réduit ses émissions locales en déplaçant ses projets de construction vers d'autres provinces, elle ne résout pas réellement le problème ; elle ne fait que le déplacer. Les chercheurs soutiennent que pour véritablement réduire l'empreinte carbone de l'industrie de la construction, les villes doivent examiner l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. Cela signifie non seulement construire plus efficacement, mais aussi changer ce qui est construit et la manière dont il est sourcé. Ils suggèrent que réduire la dépendance aux matériaux à forte intensité de carbone comme l'acier et le ciment, et s'orienter vers des sources d'énergie plus propres pour les industries qui les produisent, est essentiel. Sans s'attaquer aux liens profonds entre les besoins de construction d'une ville et les industries qui les approvisionnent, l'objectif d'atteindre un avenir neutre en carbone restera hors de portée, peu importe l'apparente propreté de la ville elle-même.