Caractériser la vulnérabilité énergétique d'un territoire par analogie à la dynamique des systèmes. Analyse comparée des îles du Sud-Ouest de l'Océan Indien

Characterize the energy vulnerability of a territory by an analogy to the dynamics of systems. Comparative analysis of the islands of the South-West Indian Ocean

• Auteur / Autrice : Laurencia Randriafeno Rajonandrianina
• Direction : Fiona Bénard, Jean Lalaina Rakotomalala, Vincent Fontaine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique énergétique
• Date : Soutenance le 07/12/2023
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et d'Ingénierie mathématique pour l'énergie et l'environnement (Saint-Denis, Réunion) - Physique et Ingénierie Mathématique pour l'Énergie- l'environnemeNt et le bâtimenT / PIMENT
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexandra Schaffar, Hery-Tiana Rakotondramiarana, Bienvenue Raheliarilalao
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandra Schaffar, Hery-Tiana Rakotondramiarana

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géographie

Consommation d'énergie

Mots clés libres

Vulnerabilité

Énergie

Territoire

Dynamique des systèmes

Portrait de phase

Vulnerability

Energy

Territory

Dynamical system

Phase portrait

Résumé

Face à une consommation fulgurante de l’énergie fossile des siècles précédents, l’ère du 21e siècle marque une prise de conscience des diverses entités scientifiques et étatiques du monde entier sur le devenir de la planète. La transition énergétique est aujourd’hui une nécessité, mais pour assurer sa réussite, les pays ne sont pas tous sur un même pied d’égalité. Les moyens pour mettre en œuvre la transition énergétique ne sont pas les mêmes pour ces sociétés et territoires, de même pour l’appropriation de l’énergie en soi. La ressource renouvelable, bien que « disponible » contrairement à la ressource fossile, ne positionne pas les territoires en situation d’égalité car leur potentiel et situations différentes génèrent une inégalité dans l’accessibilité à la ressource. Toutes ces raisons impliquent que certains territoires sont alors plus vulnérables énergétiquement que d’autres. Que ce soit au niveau de la communauté internationale, des grandes firmes industrielles, technologues, scientifiques et chercheurs, la maîtrise de la vulnérabilité énergétique suscite désormais une attention particulière et croissante. Cependant, la vulnérabilité énergétique ne trouve pas encore de définition unanime dans la littérature. C’est dans ce contexte que se positionne cette thèse en proposant une approche qui soit la plus complète possible, englobant l’ensemble des conditions d’existence du territoire en soi. Au terme de ce travail, nous disposons dorénavant de plusieurs approches pour caractériser la vulnérabilité énergétique d’un territoire. D’abord, une approche sémantique qui permet au chercheur de disposer d’un panel de théories permettant une première prise en main des termes liés à la vulnérabilité énergétique comme la vulnérabilité, la résilience, l’énergie, pour finalement rendre compte des nombreuses formes de la vulnérabilité énergétique du territoire, selon l’échelle d’application, l’enjeu et les facteurs mis en jeu. Ensuite, une approche multidimensionnelle qui se base sur la construction d’un indicateur à partir des variables qui décrivent l’état du territoire étudié, comme son taux d’accès à l’électricité, la part de l’énergie renouvelable dans son mix énergétique et bien d’autres, qui permet d’avoir une photographie du territoire à un instant t donné, et qui rend compte de son état en donnant la possibilité de faire une classification et comparaison avec d’autres territoires. Enfin, une approche qui emprunte des outils issus de la dynamique des systèmes, qui prend en compte le territoire ou l’ensemble des territoires étudiés comme un système et qui permet d’étudier la dynamique du territoire à travers l’évaluation de sa vulnérabilité énergétique. L’innovation de cette dernière approche est la méthode appliquée dans cette caractérisation dynamique qui est la mobilisation des méthodes de portrait de phase. Les résultats ont permis de démontrer que le monde actuel est en globalité dans une vulnérabilité énergétique. L’économie mondiale a fondé son équilibre autour de l’énergie fossile, la transition énergétique représente une bifurcation pour le système que forment les territoires du monde entier afin de retrouver un nouvel état d’équilibre, elle est une impérative à cause des dégradations observées liées au dérèglement climatique, mais devrait maintenant être primordiale, car c’est une réponse et un moyen pour renforcer la résilience du territoire face à la vulnérabilité énergétique. Ce travail a permis également de soulever que le comportement dynamique du territoire est définie comme étant quasi stationnaire, excluant l’hypothèse d’une dynamique chaotique : les changements observés à l’échelle d’un territoire sont très lents et ne sont palpables qu’au-delà d’une période plus grande, bien supérieur à 20 ans, la période maximale qui a été la base de ce travail.

Faced with the big consumption of fossil fuels in previous centuries, the 21st century marks a new awareness of the planet's future on the part of the world's various scientific and governmental bodies. The energy transition is now a necessity, but not all countries are on an equal footing when it comes to ensuring its success. The means to implement the energy transition are not the same for these societies and territories, nor is the appropriation of energy itself. Renewable resources, while "available" in contrast to fossil fuels, do not place territories on an equal footing, as their different potential and situations generate inequality in access to the resource. For all these reasons, some areas are more vulnerable to energy shortages than others. Whether at the level of the international community, major industrial firms, technologists, scientists and researchers, controlling energy vulnerability is now attracting particular and growing attention. However, there is as yet no unanimous definition of energy vulnerability in the literature. It is in this context that this thesis is positioned, proposing an approach that is as comprehensive as possible, encompassing all the conditions of existence of the territory itself. At the end of this work, we now have several approaches for characterizing a territory's energy vulnerability. Firstly, a semantic approach, which provides the researcher with a range of theories that enable an initial grasp of the terms associated with energy vulnerability, such as vulnerability, resilience and energy, to ultimately account for the many forms of energy vulnerability of the territory, depending on the scale of application, the issue at stake and the factors brought into play. Secondly, a multidimensional approach based on the construction of an indicator from variables that describe the state of the territory under study, such as its rate of access to electricity, the share of renewable energy in its energy mix and many others, which provides a snapshot of the territory at a given moment in time, and gives an account of its state by making it possible to classify and compare it with other territories. Finally, an approach that borrows tools from system dynamics, which takes into account the territory, or all the territories studied, as a system, and enables us to study the territory's dynamics through the assessment of its energy vulnerability. The innovation of this latter approach is the method applied in this dynamic characterization, which is the mobilization of phase portrait methods. The results show that the world today is in a state of global energy vulnerability. The global economy has based its equilibrium around fossil fuels, and the energy transition represents a fork in the road for the system formed by the world's territories, in order to regain a new state of equilibrium. This transition is imperative because of the deterioration observed as a result of climate change, but should now be paramount, as it is a response and a means of strengthening the territory's resilience in the face of energy vulnerability. This work has also highlighted the fact that the dynamic behavior of the territory is defined as quasi-stationary, ruling out the hypothesis of chaotic dynamics: the changes observed on the scale of a territory are very slow and are only palpable beyond a longer period, well in excess of 20 years, the maximum period that was the basis of this work.