Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les sources d’information

La définition des données représentatives de la consommation d’énergie à l’échelle mondiale (Lire : Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : définitions et mesures) est une chose, l’identification des sources d’information permettant de reconstituer des séries statistiques sur longue période pour toutes les régions du monde en est une autre. Quelles sont les données disponibles ? Certaines séries chronologiques couvrent la consommation d’énergie de tous les pays du monde mais uniquement sur des fractions de temps inférieures à la longue période 1800-2000. D’autres, qui s’étendent sur des périodes beaucoup plus longues, ne concernent que quelques pays. Plusieurs de ces données statistiques délaissent les sources d’énergie dites non commerciales, la biomasse notamment, qui prédominent pourtant dans les bilans énergétiques de la plupart des pays au cours de la plus grande partie de la période étudiée. Après identification de toutes ces sources d’information, il faudra donc, à partir de celles dont la fiabilité semble prouvée, reconstituer des séries chronologiques cohérentes couvrant toutes les régions du monde sur toute la période (Lire : Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les résultats)[1].

1. Les séries chronologiques longues à l’échelle mondiale

À notre connaissance, le seul annuaire statistique couvrant tous les pays du monde, sur une période sensiblement la même (1800-1985) que celle retenue ici, est celui qu’ont dirigé Paul Bairoch et Jean-Claude Toutain[2]. Les auteurs y ont réunis toutes les séries chronologiques connues sur la production de houille, lignite (browncoal), gaz naturel, pétrole brut et électricité, en unités spécifiques puis en tonnes équivalent charbon (tec). Malheureusement, l’annuaire exclut les importations et exportations, ce qui le rend inutilisable pour l’étude des consommations nationales et régionales, compte tenu de la part prise par les échanges internationaux de combustibles, et ce dès la première moitié du 19^ème siècle pour le charbon. L’annuaire, en outre, « faute de sources statistiques suffisantes » (p. 21), n’inclut pas la biomasse qui est pourtant restée la première source d’énergie du monde jusqu’à ce qu’elle soit détrônée par la houille à quelques années du 20^ème siècle (Figure 1).

Existe-il d’autres séries chronologiques longues portant non sur la production de sources d’énergie mais sur leur consommation à l’échelle mondiale ? Les disponibilités diffèrent selon les périodes couvertes.

1.1. Après la Deuxième Guerre mondiale

Dès leur création, les Nations Unies systématisent les relevés statistiques entrepris par la Société des Nations au cours des années 1930. On dispose donc à partir de 1950, pour tous les pays du monde, de données annuelles, publiées périodiquement, sur les consommations primaires de sources commerciales et, partiellement les consommations finales (produits pétroliers et électricité).

Ces sources sont traitées, pays par pays, puis région par région, sur la base de C = P + I – E ± stocks – soute. Sous réserve d’une modification des coefficients d’équivalence, de quelques découpages géographiques différents et de certaines améliorations apportées depuis 1970 par les travaux de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), les séries des Nations Unies peuvent être reprises[3].

Mais, même au cours de cette période, le suivi des sources dites non commerciales (biomasse pour l’essentiel) n’est pas aussi simple. Depuis 1946, la Food and Agriculture Organization (FAO) publie une estimation annuelle de la production de produits forestiers par pays[4]. L’insignifiance quantitative des échanges internationaux de bois de feu, estimés en 1995 à 0,2% de la production, permet d’assimiler production et consommation. Malheureusement, les données de la FAO ne concernent ni le bois de feu collecté par les villageois des pays en développement qui sont de très loin les plus gros utilisateurs de ce type de combustible, ni les déchets tels que les excréments animaux séchés ou les résidus de l’industrie sucrière qui, ensemble, peuvent représenter de 10 à 20% de la consommation d’énergie de pays aussi importants que l’Inde ou le Brésil. D’autres organismes[5] ont tenté de combler ces lacunes (Tableau 1).

Tableau 1 : Statistiques relatives à la consommation de biomasse-énergie

Voir la signification des unités de compte dans Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : définitions et mesures

Les séries publiées par l’AIE depuis 1971 se veulent plus complètes et plus explicites, du moins pour les pays développés dont la biomasse est subdivisée en biomasse solide, gaz et liquides tirés de la biomasse, déchets municipaux et déchets industriels. Celles que publient aussi les Nations Unies à partir de la même date sont structurées sur une base mieux adaptée à la situation des pays en développement (bois de feu, bagasse, déchets animaux, déchets végétaux et autres déchets). Par région et par pays à l’échelle mondiale, ces dernières séries chronologiques sont les plus intéressantes, mais leur raccord avec les séries FAO antérieure est difficile[6] car, outre les différences de contenu de la biomasse, les unités de compte et leurs équivalences varient[7]. Une forte rupture intervient ainsi dans les séries FAO entre 1960 et 1961 suite à une modification de ces deux paramètres. On verra plus loin comment on peut essayer de surmonter ces difficultés.

1.2. Avant la Deuxième Guerre mondiale

À notre connaissance, les seules séries de consommation d’énergie de tous les pays du monde sont celles réunies par Joel Darmstadter et ses collègues de Resources for the Future[8] mais elles se limitent à quelques années : 1925, 1929, 1933, 1937 et 1938, pour la période antérieure à 1950. Elles proviennent d’une remarquable compilation de toutes les sources disponibles, tant nationales qu’internationales : Société des Nations (League of Nations) ; Conférence mondiale de l’énergie (World Power Conference) ; Union internationale des producteurs et distributeurs d’énergie électrique -UNIPEDE-. Converties en tonnes d’équivalent charbon (tec), sur la base de coefficients usuels, les données par source sont très facilement reconvertibles en tep, tandis que les regroupements régionaux sont aisément adaptables à ceux que nous avons retenus, par adjonction à la région Asie du Japon et des pays communistes (Chine, Corée du Nord, Vietnam). L’intérêt de ces séries est cependant limité par leur caractère discontinu et par leur non prise en compte des sources traditionnelles (biomasse). Pour les compléter et remonter plus loin dans le temps, on doit donc se retourner vers les annuaires statistiques historiques (Figure 2).

Pour certains pays et certaines périodes, ces séries statistiques existent dans des annuaires nationaux auxquels on pourrait se référer directement mais que B.R. Mitchell a heureusement compilées. Les plus nombreuses, les plus longues et vraisemblablement les plus fiables sont celles des pays d’Europe dotés, pour la plupart, de services statistiques nationaux anciens. L’annuaire qui les concerne fournit ainsi des évolutions de production, d’importation et d’exportation de charbon minéral, de pétrole et de gaz naturel depuis le 19^ème siècle[9]. La principale limite concerne la production d’électricité, non que les séries ne soient pas longues (elles remontent à 1896 pour le Royaume-Uni, 1900 pour la France, l’Allemagne, l’Espagne et la Suède), mais elles ne dissocient pas les productions primaire (hydraulique) et secondaire (thermique) alors que seule la première doit être incluse dans la consommation totale d’énergie. Des corrections doivent donc être apportées, soit à partir d’autres séries comme celles de l’annuaire Etemad-Luciani qui opère la distinction, soit à partir d’une bonne connaissance de l’évolution des parcs (totalement hydrauliques ou totalement thermiques dans certains pays). Sur ces bases, la consommation primaire de sources commerciales a pu être reconstituée pour la Belgique (depuis 1831), l’Autriche (1819), le Danemark (1843), la Finlande (1860), la France (1802), l’Allemagne (1817), l’Italie (1861), les Pays Bas (1846), la Norvège (1829), l’Espagne (1849), la Suède (1840), la Suisse (1858), le Royaume-Uni (1816), la Russie/URSS (1860).

Pour le reste du monde[10], les séries de B.R. Mitchell ne permettent pas d’aller aussi loin mais on arrive cependant à reconstituer les consommations d’énergies commerciales de quelques pays depuis des périodes anciennes : Argentine (1887), Australie (1851), Brésil (1900), Canada (1858), Chili (1895), Chine (1885), Colombie (1921), Inde (1890), Japon (1875), Mexique (1891), Pérou (1884), États-Unis (1850).

Pour quelques uns de ces pays, une confrontation des séries obtenues est en outre possible avec les résultats de quelques études de l’évolution à long terme de la consommation d’énergie, mondiale pour l’une d’entre elles, nationales pour la plupart.

2. L’évolution de la consommation mondiale d’énergie selon Palmer Putnam

L’une des plus anciennes et certainement la plus ambitieuse reconstitution de la consommation mondiale  depuis le 19^ème siècle, a été commanditée aux États-Unis  en 1949 par l’Atomic Energy Commission (AEC) qui souhaitait connaître la consommation mondiale maximum d’énergie à horizon 2000 et 2050 à fin de dessiner les contours de la possible contribution du nucléaire[11].

L’exploration du siècle à venir, aux yeux de l’auteur, était indissociable de celle du siècle achevé, d’où un examen attentif de l’évolution de la consommation mondiale d’énergie entre 1860 et 1947. A l’exception des sources dites animées (force musculaire des hommes et des animaux qui représente moins de 1% de la consommation des pays industrialisés mais un peu plus de celle des autres), du vent et du solaire (utilisé notamment pour le séchage du poisson et de la viande), la consommation inclut toutes les sources de quelque importance, commerciales et non commerciales telles que le bois de feu, le charbon de bois, la tourbe (peat), les déchets animaux et végétaux. Elle est évaluée annuellement pour la Russie y compris Caucase et Sibérie (1860-1950) ; les États-Unis (1800-1950) ; le Royaume-Uni (1854-1949) ; le Japon (1915-1949) ; l’Inde (1878-1947) ; l’Allemagne (1860-1943) ; la France (1909-1949) ; l’Argentine (1922-1940) ; puis pour le monde (1860-1950), par sommation des chroniques de chaque pays augmentée de 1/6^ème supposé représenter le reste du monde.

Au terme de son étude, Palmer Putnam aboutit à la conclusion que la consommation mondiale d’énergie primaire est passée, entre 1860 et 1947, (après que nous ayons converti en Mtep les 10¹² Btu qu’il utilise) de 94 à 1 648 Mtep pour les seules sources commerciales et de 346 à 2037 Mtep pour toutes les sources d’énergie. La marge d’erreur, précise-t-il, ne doit pas dépasser 10% et se situe plutôt dans une fourchette de 2 à 5% pour les données annuelles récentes des pays qui ont une longue tradition de relevés statistiques (p. 73), mais elle est « indeterminate and speculative » pour toutes les autres données (p. 327). Source majeure d’énergie en 1860 (75%), le bois de feu ne dépasse plus 20% en 1950 car distancé par le charbon minéral depuis 1880 ; ce dernier culmine en 1910 (88%) puis décline à son tour jusqu’à 50%, au profit des fuels liquides dont la contribution passe de 12% en 1925 à 30% en 1950.

À quel rythme, le monde a-t-il accru sa consommation d’énergie ? Sur l’ensemble de la période, au taux annuel moyen de 2,0% pour l’ensemble des sources d’énergie et de 3,3% pour les seules sources commerciales. Mais ces taux sont trompeurs, commente Palmer Putnam, car ils portent sur les inputs  du système, c.à.d. les matières premières énergétiques (rawenergy) et non sur ses outputs, c.à.d. les quantités d’énergie utiles (usefullenergy) chez le consommateur final. Pour passer de l’un à l’autre, il faut multiplier l’input de chaque pays et chaque année par l’efficacité globale qui lui correspond, laquelle est la somme des efficacités techniques qui se succèdent entre énergie primaire et énergie utile[12]. Ces efficacités sont non seulement différentes d’un pays à l’autre en début de période, mais elles évoluent différemment, comme on peut le lire sur le Tableau 2.

Tableau 2 : Évolution des efficacités globales au cours de la période étudiée.

La prise en compte des évolutions de ces efficacités globales élève considérablement les taux de croissance de la consommation effective d’énergie dans chaque pays. Comment s’expliquent-elles ? Principalement par l’évolution de la structure des usages de l’énergie, entre chaleur basse température (comfortheat), chaleur haute température (processheat) et force motrice (work). En début de période, le faible développement de l’industrie et des transports autres que traditionnels (animaux de trait et de bât) fait du chauffage des habitations l’usage dominant (plus de 90%) moyennant des efficacités très variables, de 35% avec le poêle en faïence russe à 8% avec la cheminée ouverte (open fire) de type colonial aux États-Unis. Par la suite, deux mouvements se combinent.  Les  efficacités évoluent différemment : censées être restées stables en Russie/Union Soviétique, elles grimpent à 50% aux États-Unis avec le chauffage central des immeubles.  Avec  l’industrialisation, la structure des usages change : la part de la chaleur haute température passe de 5 à 10% et celle de la force motrice de 0 à 50%. L’efficacité technique de cette dernière étant en moyenne inférieure à celle des usages thermiques, la croissance de sa part dans la totalité des usages contrebalance les effets à la hausse liés aux progrès des technologies énergétiques.

Que vaut la reconstitution de la consommation mondiale d’énergie de Palmer Putnam ? Sa comparaison, pays par pays et source par source, avec d’autres évaluations (ce qui sera fait plus loin) offre des points de repère utiles mais fait apparaître de nombreuses anomalies : gonflement de la consommation de charbon au Royaume-Uni en 1880 ; sous-estimation systématique de la consommation de produits pétroliers aux États-Unis ; consommation mondiale de gaz naturel au 19^ème siècle aberrante lorsque rapportée à celle des États-Unis, pratiquement seuls consommateurs à l’époque ; estimation totalement arbitraire de la consommation de déchets végétaux…. La méthode mise en œuvre reste cependant un modèle dont on doit s’inspirer pour prendre en compte l’incidence des changements d’usages sur la croissance de la consommation primaire d’énergie.

3. Les études nationales de la consommation d’énergie sur très longue période

Dans plusieurs pays, des recherches sur l’évolution à très long terme de la consommation d’énergie ont débouché sur la construction de séries chronologiques longues. Il est, hélas, impossible de toutes les connaître, surtout lorsque leur publication est demeuré confidentielle.

3.1. États-Unis

Peu d’années séparent la publication des résultats de Palmer Putnam du lancement de la grande étude de Resources for the Future, sous la direction de Sam H. Schurr au milieu des années cinquante[13]. Comme dans la précédente, la rétrospective est au service de la prospective, mais la seconde a un horizon plus proche (1975) et va beaucoup plus loin dans le détail des consommations. Outre les aspects qualitatifs sur lesquels s’appuie la recherche d’explications de l’exceptionnelle croissance de la consommation d’énergie aux États-Unis (chapitres 3,5 et 7 notamment), l’étude de Sam Schurr comporte plusieurs séries longues particulièrement précieuses pour reconstituer l’évolution de la consommation mondiale d’énergie depuis le début du 19^ème siècle (Figure 3).

Sur la période 1850-1955, la production de toutes les sources d’énergie est en données annuelles, en unités spécifiques[14] et en billion (10⁹) ou trillion (10¹²) Btu. La consommation d’énergie est fournie en termes identiques, sauf pour la périodicité qui n’est que quinquennale entre 1850 et 1900 (p. 508-13). Sur les 105 années étudiées, elle passe de 2 357 à 40 796 trillions de Btu, soit de 59 à 1 020 Mtep. Cette croissance annuelle moyenne de 2,7% masque évidemment les rythmes très inégaux entre sous-périodes. Par rapport à la série de Palmer Putnam pour les États-Unis, les différences de consommation totale sont insignifiantes en 1949 (3,5%) mais sensibles en 1850 (20%) parce que l’estimation du bois de feu par Sam Schurr l’est dans la même proportion. En structure de consommation par source, ce bois chute de 91% en 1850 à 2,6% en 1955, tandis que les combustibles minéraux solides qui passent en tête en 1886 se font dépasser par les hydrocarbures en 1947. Sans être ni parfaites ni définitives, ces données restent les meilleures de toutes celles disponibles sur les États-Unis pour la période 1850-1950 (Lire : Charbon minéral aux États-Unis, les premiers pas de l’industrie).

3.2. Royaume-Uni

L’étude de la consommation d’énergie et de ses relations avec l’activité économique sur très longue période y a bénéficié de l’ancienneté et de l’excellence des sources d’information statistiques aussi bien que des travaux historiques. William S. Humphrey et Joe Stanislas[15]qui se présentent « as economichistorians » (p. 29) n’ignorent rien des pièges statistiques de la très longue période mais n’ont pas hésité à couvrir 275 ans, un record ! Après conversion des tec en tep, leur série révèle une consommation des sources d’énergie commerciales (hydraulique incluse) passant de 2,1 Mtep en 1700 à 7,5 en 1800, 115,9 en 1900 et 223,8 en 1975, soit un taux annuel moyen de croissance de 1,7% sur toute la période, de 2% depuis 1800 et de 0,9% depuis 1900. Rapportée à la croissance de l’activité économique (PIB), celle de la consommation d’énergie n’a étérapide qu’entre 1830 et 1870, période d’amples restructurations, mais elle est vraisemblablement surévaluée par l’exclusion des sources non commerciales.

Peut-on corriger certaines lacunes de cette étude et aller plus loin dans l’explication de la croissance énergétique ? Oui, ont répondu Roger Fouquet et Peter Pearson qui se proposent de rassembler et d’intégrer les données existantes sur la période 1800-2000, mais aussi de construire un tableau des facteurs qui sont à la racine des changements d’usage de l’énergie au Royaume-Uni sur très longue période[16]. La croissance de la consommation à laquelle ils parviennent diffère peu de la précédente (9,2 Mtep en 1800 ; 117,5 en 1900 ; 270,0 en 1996, soit 1,7% sur toute la période) mais ses déterminants sont analysés plus finement. Ce faisant, les auteurs espèrent « to stimulate more research, both qualitative and quantitative, in an area that we believewill reward further exploration – not only in the United Kingdom but also in other countries with rich energy history » (p. 2).

3.3. France

En France, le volume 2 de l’Annuaire statistique de l’économie française aux 19^ème et 20^ème siècles comporte de nombreuses séries longues relatives aux industries de l’énergie (productions, coûts et prix, capitaux et personnels), mais très peu de données sur la consommation primaire total[17]. Cette lacune a, depuis lors, était comblée par l’étude qu’a commanditée l’Observatoire de l’Énergie soucieux de replacer dans une perspective longue la baisse de l’intensité énergétique de l’activité économique observée entre 1973 et 1986 : simple réaction passagère à la forte hausse des prix du pétrole ou inflexion de la tendance longue ? Pour trancher, les auteurs Jean Rouchet et Pierre Vila, se sont lancés dans une ambitieuse reconstitution de séries statistiques longues et ont interrogé les modèles susceptibles d’expliquer les variations de l’intensité énergétique[18]. Nous leur devons ainsi des séries très complètes sur plus de deux siècles (1787-1996) dont il ressort que la consommation primaire a crû de 6,84 à 235,67 Mtep, soit une croissance annuelle moyenne de 1,7% sur la période et une consommation par habitant qui s’est élevée de 0,25 tep au début du 19^ème siècle à 0,5 en 1870 puis 1,5 en 1929 et 3 en 1970.

3.4. Autres pays

Les séries longues reconstituées pour l’Italie par Carlo Bardini sont aussi exhaustives, mais hélas limitées à une période beaucoup plus courte (1863-1913)[19]. Dans une perspective qui se veut aussi bien descriptive (périodiser les rythmes de croissance et les comparer entre pays européens) qu’explicative (identifier les changements technologiques imputables à la nécessité d’utiliser de nouvelles sources d’énergie), l’auteur établit que la consommation primaire est passée de 3,8 à 13,6 Mtep, soit une forte croissance de 2,6%, correspondant à la période d’essor industriel de l’Italie. Au cours du demi-siècle étudié, la part du bois est tombée de 82 à 29% tandis que celle du charbon sautait de 10 à 58% et que l’énergie hydroélectrique remplaçait progressivement l’énergie hydraulique directe (moulins à eau). L’inclusion de cette dernière à hauteur de 10% de la consommation primaire totale en 1863 explique l’écart avec nos propres évaluations à cette date.

Au Japon, c’est pour établir les relations liant consommation d’énergie, activité économique (PIB) et prix de l’énergie que Yasushi Ninomiya a réuni les séries longues disponibles dans son pays sur la période 1887-1998[20]. Il conclut, sur un siècle, à une élasticité/PIB de l’ordre de 1 et à une élasticité/prix  de –0,15 traduisant la faible influence des prix sur la consommation d’énergie. Les données sur lesquelles il s’appuie indiquent une consommation primaire par tête de 2,4 Gcal en 1900 et de 44,3 en 1998, soit une multiplication par 18. Au cours de la même période, la part des sources traditionnelles est tombée de 51,6% à 0% tandis que celle des hydrocarbures montait de 3,5% à 65,2%.

Pour le Brésil, enfin, la reconstitution d’une série longue sur la période 1900-1962 concluait à une consommation primaire, bois compris, croissant de 6,6 à 31,2 Mtep, soit 2,5% par an en moyenne[21].

4. L’estimation des consommations non commerciales

Au total, la combinaison des séries chronologiques longues tirées des annuaires statistiques et celles des études nationales fournit, au moins pour les grands pays industrialisés de longue date, des évolutions assez cohérentes des consommations des sources commerciales. Il n’en va pas de même des sources non commerciales dont les estimations doivent être réexaminées par comparaison des diverses sources d’information identifiées (Lire : Consommation mondiale d’énergie avant l’ère industrielle).

4.1. États-Unis

On dispose, pour ce pays, de la série établie par S. Schurr (p. 491 et suivantes), de 5 ans en 5 ans, entre 1850 et 1955 en milliers de cords et en trillion (10¹²) de Btu, ce en s’appuyant sur les travaux de R.V. Reynolds and A.H. Pierson[22] puis sur les Service Forest Reports : en Mtep,  la consommation des États-Unis aurait ainsi évoluée de 53,5 en 1850 à 26,7 en 1955 en passant par un maximum de 72,3 en 1870. Par rapport à la consommation énergétique totale, la part du bois serait ainsi tombée de 90,7% en 1850 à 21% en 1900 puis 3,3 % en 1950 et 2,6 % en 1955. La consommation par tête (p. 521) serait passée de 2,3 tep en 1850 à 0,7 en 1900 puis 0,19 en 1950 et 0,16 en 1955.

Que valent ces données ? Aux dires des auteurs (p. 46), il s’agit d’ordres de grandeur plutôt que de quantités précises car les statistiques faisaient totalement défaut et, citant Reynolds and Pierson, d’ajouter « Cordwoodwas about as plentiful as air. But nobody wrote about air – why write about firewood, or even record statistic about it ? ». Les consommations mentionnées sont donc des estimations reposant sur la connaissance des besoins de chauffage compte tenu du climat, de l’habitat et des disponibilités en bois. Leur évolution est guidée par ce que l’on sait de la substitution des fireplaces par les stoves et du bois par le charbon[23]. Quelques données relatives à la consommation de biomasse par les ménages au 20^ème siècle sont plus précises. Les 55 millions de cords de 1950 ont été évalués par le Stanford Research Institute comme suit : chauffage des fermes (20,6) ; chauffage d’habitats ruraux autres que les fermes (13,0) ; chauffage urbain (5,8) ; cheminées ouvertes (14,0) ; autres (1,6).

La série statistique de Schurr mérite d’être comparée avec celle que Palmer Putnam (1951, p. 370-421) a établie de 1800 à 1949. Selon cet auteur, la consommation de bois en 10¹²  Btu serait passée de 594 en 1800 à 2800 en 1850, 2900 en 1900 et 1745 en 1949, soit respectivement en Mtep 148,5 ; 70 ; 72,5 ; 43,6. Rapportée à la consommation totale d’énergie, la biomasse aurait ainsi représentée au cours des mêmes années : 99,31% ; 92,48% ; 28,33% et 4,56%. Soit une consommation annuelle par habitant de 2,8 tep ; 3,0 ; 0,7 et 0,3. Il précise en outre (p. 370) qu’il a omis les sources d’énergie animale, estimées à 1,4% de la consommation primaire totale en 1850 et à 0,29% en 1940, mais qu’il a introduit le bois de feu à partir lui-aussi de Reynolds and Pierson puis des données des services forestiers(p. 381), en multipliant la population de 12 régions par les consommations unitaires de leurs habitants. Ces dernières tiennent compte du climat, des espèces de bois, des caractéristiques de la population, des conditions d’habitat, des modes de chauffage  et de la diffusion des sources fossiles. Ont été exclus les volumes de bois transformés en charbon de bois ou distillés (peut-être 0,8% de la consommation entre 1800 et 1930) et une partie de ceux brûlés par les industries du bois (sawmills and woodworking shops) parce qu’impossibles à ventiler entre les régions.

Les séries démographiques de Schurr et Putnam étant identiques, la comparaison de leurs consommations de bois de feu est possible (tableau 3).

Tableau 3 : Comparaison Schurr-Putnam des consommations de biomasse aux États-Unis.

L’évaluation de Putnam est toujours supérieure à celle de Schurr, peut-être, mentionne-t-il lui-même à propos d’une comparaison avec un autre auteur, parce qu’il a inclus une partie des déchets végétaux rarement pris en compte. Par ailleurs, sa très légère remontée de la consommation de bois entre 1850 et 1900 contredit la décroissance deSchurr. Sur l’ensemble de la période cependant les consommations par tête et les pourcentages  des deux auteurs sont cohérentes et constituent une bonne évaluation pour le continent nord-américain.

4.2. France

À son propos, nous disposons encore de deux évaluations dont une de Putnam (p. 330-339) qui précise que ses données sont celles de la FAO doublées pour atteindre celles de la 4^ème Conférence mondiale de l’énergie laquelle inclut, au contraire de la FAO, la consommation rurale et non commerciale de bois de feu. La série, en 10¹² Btu, couvre la période 1850-1946, soit, après conversion en Mtep, une consommation totale estimée à 1,9 en 1850 ; 2,1 en 1900 et 4,8 en 1946, laquelle correspond à une consommation par habitant constante sur toute la période de 0,05 tep. Rien d’étonnant, sur une telle base, de trouver un pourcentage  de la biomasse en France s’effondrant de 35% en 1850 à 5,6% en 1900 puis remontant à 9,3% en1946.

Les travaux d’Alain Corroyer (1980)[24] puis de Jean Rouchet et Pierre Villa (1998)[25] qui ont mobilisé ceux d’historiens comme F. Braudel (1967), T.J. Marcovitch (1965, 1966) ou J.C. Toutain (1961,1963) sont donc particulièrement précieux pour corriger les estimations de Putnam. Le premier, sur la base d’équivalences très proches de celles retenues plushaut[26],reprend (p. 143) les estimations de consommation de bois à brûler de Marcovitch, soit, converties de Mtec en Mtep : 8,1 en 1830 ; 8,5 en 1835-44 ; 7,8 en 1845-54 ; 4,9 en 1935-38 ; 4,2 en 1942 et 3,5 en 1946. A quoi nous pourrions ajouter pour 1789-1800 les 7,8 calculés par Turin (1978), supérieurs à l’extrapolation de Braudel (6,5) maisinférieurs àl’estimation de Marcovitch (10,6). Ces consommations étaient destinées pour 42% au chauffage des villes et des campagnes et pour 58% aux forges et hauts fourneaux (p. 145) en 1796 ; pour 60% aux usages domestiques et à la petite industrie, 1% au transport et 39% à l’industrie et aux mines entre 1845-54 (p. 146).

La série annuelle en Mtep, de 1787 à 1996, reconstituée par Jean Rouchet (p. 32-33 de la partie III Résultats) retrace une évolution de la consommation de bois qui passe par 6,60 en 1800 ; 5,40 en 1850 ; 2,60 en 1900 ; 0,80 en 1950 et 4,20 en 1996 suite à une remontée qui s’opère à partir de 1974. Que comportent ces données (p. 28-34 de la partie II Sources et méthodes) ? Le bois de chauffe répertorié dans les statistiques forestières et, à partir de 1970, les autres sources renouvelables (récupération des déchets ménagers et industriels, géothermie, solaire actif). Mais la série exclut les volumes autoconsommés par les ménages, lesquels, selon une enquête de 1992, atteignaient 35,8 Mt soit 9,2 Mtep. Cette différence de 5 Mtep (9,2-4,2) traduit une sous-estimation qui n’affecte pas que la fin de période car le 0,8 de 1950 reflète mal ce que l’on connaît par ailleurs de la consommation dans l’immédiat après-guerre. Au total, la comparaison de ces données incite donc à préférer les plus élevées (Corroyer) en retenant 13,4 (4,2+9,2) pour 1996 et à calculer sur cette base l’évolution de la consommation par tête (tableau 4).

Tableau 4 : Comparaison Putnam-Corroyer-Rouchet des consommations de biomasse

4.3. Italie

On dispose pour l’Italie des travaux de Carlo Bardini (1991) qui comportent une série Combustibili legnosi réunissant des données annuelles 1863-1913 construites par sommation des productions de legna da ardere dei boschi + legna da ardere non boschiva + legna da carbonizzare et des importations de legna da ardere, legna da carbonizzareet de carbone di legna. Toutes les données ont été converties en kcal, mais sur la base de 1 350 000 kcal/m³, très éloignée de celle retenue plus haut (2 500 000) du fait d’une équivalence volume/poids (450 kg/m³ au lieu de 725/m³). Sous cette réserve et celles que peuvent inspirer les méthodes de calcul, les consommations annuelles de biomasse en Mtep sont les suivantes : 3,2 en 1863 ; 3,4 en 1900 et 3,5 en 1913, soit en tep par habitant aux mêmes dates : 0,13 ; 0,11 et 0,10. En pourcentage  de la consommation d’énergie primaire, la biomasse serait ainsi passée de 81% en 1863 à 43% en 1900 et 28% en 1913.

4.4. Autres pays

Gros consommateur de biomasse, le Brésil mérite d’être examiné : sur la période 1900-1962, en additionnant la consommation de bois de feu, de bagasse et de charbon de bois décompté du bois de feu, on arrive à des consommations totales de 6Mtep en 1900 ; 12,9 en 1950 et 14,1 en 1962, soit rapportées à la population : 0,33 tep en 1900 ; à 0,25 en 1950 et 0,18 en 1962. Et en pourcentage de la consommation totale d’énergie : 90,9 ; 66,5 ; 45,0[27].

Sur les autres pays du monde, les seules estimations trouvées sont celles de P. Putnam qui vont de 2,7 à 4,0 Mtep pour l’Argentine ; 2,6 à 4,4 pour l’Allemagne ; 54,0 à 78,9 pour l’Inde ; 10,5 à 20,0 pour le Japon ; 27,5 à 87,0 pour l’URSS ; 284,2 à 489,0 pour le monde en passant par 359,5 en 1900. Rapportées à la population (tep/hab.) et à la consommation totale d’énergie (%), ces estimations peuvent être résumées comme suit (Tableau 5) .

Tableau 5 : Consommation de biomasse dans divers pays selon Putnam

Comment P. Putnam est-il parvenu à ces chiffres ? Pour la consommation mondiale de bois (p.443), il s’est appuyé sur l’étude de forestiers[28]  qu’il a extrapolé à l’aide notamment de l’évolution constatée aux États-Unis. Les données récentes de la FAO, note-il, doivent toujours être au moins doublées si l’on veut prendre en compte les consommations de bois non commerciales qu’exclut l’Organisation Internationale, ainsi que celle de déchets animaux et végétaux, obtenue aussi par extrapolation. Ces résultats doivent donc être pris avec précaution, mais quelques observations nationales de Palmer Putnam méritent attention.

En Argentine (1922), le bois est utilisé pour le chauffage des maisons (cheminées ouvertes, poêles, chauffage central) et dans une moindre proportion chemin de fer et industrie, avec une efficacité estimée à 25% à mi-chemin de la cheminée et du poêle aux Etats-Unis. Les déchets végétaux qui, à la même date, représentent 20% de la consommation primaire, comprennent « bagasse of sugar cane, quebracho sawdust in the tanningextractindustry, grape refuse fromwine presses, corncobs, wheatstraw, riceshells, oilyseeds, bran and bran refuse. The war crisis added maize, wheat, linseed, linseed oil and flax as substitute fuels » (p. 329).

La consommation de déchets animaux en Inde est basée sur les estimations de spécialistes (H.C. Schor and P.E. Howe) qui calculent le contenu calorifique des bouses de vaches, fonction du poids et du fourrage absorbé par ces dernières (p. 353-54). Considérant que le chauffage des maisons indiennes est presque entièrement assuré par ce combustible, Putnam lui attribue une efficacité moyenne de 5%.

Trouvée dans les travaux de E.B. Schumpeter[29], la consommation directe de bois de feu au Japon en 1915 et 1937, est multipliée par 1,20 pour tenir compte du charbon de bois, estimé à un peu plus de 10% du bois de feu, et du brushwood qui doit aussi être ajouté. L’efficacité de la combustion des diverses formes de bois « primarily in braziers mounted indoors » est estimée à 15%.

La principale source d’information sur l’Union Soviétique est l’étude de A.E. Probst[30] qui estime la consommation de bois de feu dans le chauffage domestique  à 1,82 m³ par an dans les villes et 1,63 dans les campagnes, soit une moyenne pondérée de 1,7, constante dans le temps. Jugeant ces données sous-estimées, car ignorant les coupes de bois des populations rurales, Putnam élève la consommation de biomasse de 28,5 à 39,66% des 77,15 Mtep qui mesure la consommation totale en 1935 (p. 433). S’agissant de l’évolution à long terme de l’efficacité, Putnam note d’abord que « In an agrarian state in the temperate zone, domestic heating is the dominant constituent of the energy system » (p. 434) et que l’un des traits caractéristiques de la Russie a été le recours précoce aux poêles. « The usual russian domestic stove is a ponderous structure extending from the floor to the ceiling and is one yard wide and à 0,5 yard deep ; the outer surface is corrugated and covered with glazed tiles for better transfer of heat. The stove is usually located in the center of the house, intersecting the partitions, with the stove corners projecting into the various rooms. Such an arrangement provides for a fairly high domestic-heating efficiency, certainly much higher than that of western-style fireplaces ». Putnam estime donc que l’efficacité de ce type de chauffage, déjà très élevée en 1850 (35 %), a continué à croître jusqu’à 38% en 1917 et 41% en 1940, grâce aux progrès techniques (Lire : L’énergie en Russie avant 1917).

4.5. Autres estimations des consommations de biomasse

Pour les pays d’Europe occidentale, Paul Bairoch estimait que les consommations de biomasse par tête avaient été sensiblement plus élevées que celles retenues par Palmer Putnam (Tableau 6).

Tableau 6 : Consommation de biomasse en Europe occidentale selon Paul Bairoch.

Lettre de Paul Bairoch à l’auteur en avril 1987. Ses estimations en kec ont été converties en kep.

Il précisait cependant qu’il ne fallait pas exagérer les écarts entre pays  car une certaine compensation s’y manifestait entre effets climatiques et techniques : les pays les plus froids ayant en général des appareils de chauffage plus efficaces et une meilleure isolation des logements[31].

Sur le même sujet, Angus Maddison donne des consommations totales de biomasse en 1913 de 4,3 Mtep au Japon ; 7,4 en France ; 8,5 en Allemagne et 6,1 au Royaume Uni[32], tandis que les Woytinsky[33] (Figure 4) retiennent pour 1948 les estimations suivantes (Tableau 7).

Tableau 7 : Consommations de sources traditionnelles dans le monde en 1948

Les données en Mtec ont été converties en Mtep.

À cette date, force animale et biomasse représente donc, selon les auteurs, 17,3% de la consommation mondiale totale (14% pour la biomasse seule). Cette quantité aurait peu varié au cours du temps, de 280 Mtep/an au milieu du 19^ème siècle  à 350 depuis, son déclin en Europe ayant été beaucoup moins spectaculaire qu’aux États-Unis. Rapportée à la population de 1950, ces consommations s’élèvent à : 119 kep à l’échelle mondiale ; 235 aux États-Unis et en Amérique latine ; 163 en Europe hors URSS ; 259 en URSS ; 55 en Asie et 105 en Afrique. Elles ne sont pas très éloignées des autres estimations pour l’Amérique du Nord et l’Europe mais beaucoup plus basses pour l’URSS et surtout l’Asie.

5. L’évolution de la population mondiale

En l’absence de séries statistiques longues sur la consommation de biomasse, il n’existe pas d’autre solution que de les reconstituer en multipliant, année par année, la population des pays et/ou des régions du monde par l’estimation de consommation par habitant jugée la plus pertinente parmi toutes celles réunies ci-dessus.

Les données sur l’évolution démographique sont moins rares que celles sur la consommation d’énergie. La plupart des pays capitalistes avancés et parfois quelques autres disposent de recensements périodiques depuis le début, le milieu ou la fin du 19^ème siècle. Leurs résultats sont accessibles dans divers annuaires statistiques dont ceux de B.R.Mitchell. A partir de 1950, les Nations Unies puis la Banque Mondiale publient des données annuelles sur la population de tous les pays du monde. Données historiques et données récentes ont été traitées par Angus Maddison, notamment afin d’homogénéiser les espaces nationaux dont les frontières politiques ont parfois considérablement variées au cours du temps[34]. Ses évaluations, publiées dans le troisième ouvrage référencé,  fournissent des évolutions démographiques :

• pour 1820, 1850, 1870, 1890, 1900 puis année par année pour les pays les moins développés et année par année à partir de 1870 pour les autres ;
• ce pour un échantillon de 56 pays dont les résultats sont extrapolés aux 199 pays regroupés en 7 régions mondiales.

Dans le cadre du découpage régional retenu, les chroniques des pays et des régions d’A. Maddison ont été complétées et, éventuellement corrigées à l’aide des sources suivantes :à compter de 1970, par les séries annuelles de la Banque Mondiale ; entre 1800 et 1870, par la recherche des données manquantes dans les annuaires historiques déjà cités ou dans les travaux de démographie historique de Marcel Reihnard[35], Jean-Noël Biraben[36] ou autres. La mise en cohérence de ces données démographiques s’est heurtée à un certain nombre de difficultés.

Les plus grandes sont relatives aux dix pays d’Afrique retenus (Égypte, Éthiopie, Ghana, Côte d’Ivoire, Kenya, Maroc, Nigeria, Afrique du Sud, Tanzanie et Zaire), donc aussi à la région Afrique. La démographie historique n’apporte qu’une aide très limitée. « Jusqu’au 19^ème siècle » écrivent Marcel Reinhard et ses collègues (p. 280) « les populations africaines ne peuvent être estimées ; les données manquent. On en est resté aux approximations très aléatoires de Gregory King qui proposait 95 millions d’âmes ». Sur la période suivante, ils fournissent quelques données éparses, notamment pour l’Afrique du Sud et les pays du Maghreb.

Pour l’Amérique latine et l’Asie, les lacunes sont moins graves puisque l’on dispose d’estimations pour la plupart des pays au début du 19^ème siècle et de séries annuelles complètes à partir de 1900. Pour autant, les données ne coïncident pas toujours. Ainsi pour la Chine qui paraît définie dans le cadre des mêmes frontières (sans Formose/Taiwan), les populations de Maddison et Reinhard coïncident en 1950 mais pas pour certaines années du 19^ème siècle (les 260 millions de Reinhard en 1812 sont faibles par rapport aux 381 millions de Maddison en 1820). Ces dernières sont cohérentes avec celles de P. Putnam (p. 267) qui reprend l’interprétation que donne Usher des recensements de 1780 (276,6 millions), 1812 (360,4), 1842 (413,0), 1860 (260,0), 1885 (377,6), 1923 (414,0), lequel ne manque pas de marquer son étonnement devant l’ampleur de l’effondrement de 1860. Elles le sont aussi avec celles de J.N. Biraben : 330 en 1800, 435 en 1850, 415 en 1900 et 558 en 1950, bien qu’il faille là encore expliquer la chute entre 1900 et 1923.

Dans le cas de l’Océanie, le principal problème est relatif à l’évolution des populations locales. Même mal connues avant 1850, les populations de l’Australie et de la Nouvelle Zélande donnent un total infime par rapport à la population estimée par Reinhard (p. 680) soit 2 millions en 1800 et 1850, laquelle semble par ailleurs excessive par rapport à la somme des populations des Iles du Pacifique mentionnées par Mitchell[37]. Restent les aborigènes d’Australie dont on sait que le nombre a décru mais peut-être pas dans une telle proportion.

D’autres problèmes ont trait aux variations de frontières d’un certain nombre de pays. Mise à part l’Allemagne de l’Est, passée en Europe orientale entre 1945 et 1990, ces problèmes n’ont pas d’incidence sur l’évolution démographique des régions. Ils en ont en revanche sur celle de divers pays. A. Maddison en effet raisonne en « territoire constant » pour, dit-il « avoir une vision plus claire des tendances de fond de la croissance économique » (p. 247). Pour ce faire, il applique à toutes les données antérieures d’un pays un coefficient correcteur calculé à partir de la différence de population l’année du changement de frontière. Lorsque plusieurs changements sont intervenus au cours des deux siècles écoulés, ce qui est le cas de tous les pays d’Europe dont les frontières ont été modifiées à la fin de chaque guerre mondiale ou lors de l’effondrement du rideau de fer, c’est le dernier changement qui est retenu. Toutes les séries démographiques nationales retenues ici sont ainsi formatées sur la base des frontières de 1992, d’où des séries très différentes de celles à frontières variables pour des pays comme l’Autriche, l’Allemagne ou la Russie/URSS.

Afin de vérifier les risques de distorsion dus à des différences de données, plusieurs sources ont été comparées, sur quelques années, pour le monde et 7 grandes régions, Europe de l’Est et de l’Ouest étant réunies. Pour le monde, les données d’Enerdata Séries Longues s’écartent de celles de Reinhard (de 1 à 2%) et de celles de Biraben (2 à 7%) entre 1800 et 1900, presque exclusivement du fait des différences d’évaluation de la population africaine. Si les 102 millions (1800, 1850) de Biraben paraissent vraiment excessifs, les 90 et 95 de Reinhard le sont peut-être moins, bien que ces estimations nous semblent élevées. Il faudra donc réexaminer avec soin les 70, 75 et 95 (1900) que nous avons retenus.

Pour les autres régions du monde, les divergences qui apparaissent entre les auteurs sont rarement significatives. Elles n’existent sur aucune des Amériques d’un bout à l’autre de la période. Sur l’Océanie, une meilleure estimation des populations autochtones s’impose surtout en 1800 mais aussi en 1900 (-17%) et 1950 (-23%). Sur l’Europe, la population retenue en 1800 est intermédiaire entre les estimations de Reinhard et de Biraben, elle s’écarte légèrement de l’une et l’autre en 1850 et 1900 avant de les rejoindre à partir de 1950. Les principales difficultés proviennent des données relatives à la Russie et autres pays qui entreront ultérieurement dans l’Union Soviétique (Tableau 8).

Tableau 8 : Évolution de la population mondiale par région 1800-2000.