William Nordhaus développe le modèle DICE pour quantifier le coût du climat

Contexte et contribution principale

William D. Nordhaus, lauréat du prix Nobel d'économie 2018, a introduit le modèle DICE (Dynamic Integrated Climate‑Economy). Ce cadre intègre les émissions de carbone, les réponses climatiques (température, élévation du niveau de la mer) et la croissance économique sur le long terme. Le prix Nobel a reconnu son travail comme la première intégration systématique du changement climatique dans l’analyse macroéconomique.

Architecture du modèle DICE

Le DICE repose sur deux sous‑modèles couplés. Le premier décrit la dynamique des stocks de carbone dans l’atmosphère, le deuxième calcule les impacts climatiques (ex. perte de rendements agricoles, coûts d’inondation) à partir de la température moyenne globale. Ces impacts sont traduits en pertes de produit intérieur brut (PIB) via un facteur de dommage proportionnel à la température. Le modèle inclut également un mécanisme de politique : un impôt carbone (taxe carbone) qui réduit les émissions en augmentant le coût marginal du carbone. Nordhaus a utilisé ce cadre pour déterminer le niveau « optimal » de la taxe, c’est‑à‑dire le taux qui minimise la somme des coûts d’atténuation et des dommages climatiques.

Analyse des résultats et implications politiques

Les simulations DICE montrent que le coût marginal du carbone, lorsqu’il est internalisé, conduit à une réduction efficace des émissions. Nordhaus a estimé que la taxe optimale se situe autour de 50 $ / tCO₂ (valeur issue de ses publications récentes), un chiffre qui sert de référence aux décideurs. Le modèle permet également de comparer des scénarios de politique climatique : par exemple, un scénario sans taxe entraîne des dommages cumulatifs supérieurs à 200 % du PIB mondial d’ici 2100, alors qu’un scénario avec taxe réduit ces dommages de moitié. Ces résultats ont influencé les débats internationaux, notamment les discussions du GIEC et les propositions de tarification du carbone dans l’Union européenne.

Limites et critiques scientifiques

Le DICE simplifie plusieurs processus complexes. La relation dommage‑température est linéaire dans les versions initiales, alors que les études récentes suggèrent une non‑linéarité accrue à hautes températures. De plus, le modèle agrège l’économie mondiale en un seul secteur, masquant les disparités régionales et sectorielles. Les hypothèses sur le taux d’actualisation (souvent fixé à 3 %) sont également contestées, car elles influencent fortement la valeur actuelle des dommages futurs. Enfin, le modèle ne prend pas explicitement en compte les risques de seuils climatiques irréversibles, ce qui peut sous‑estimer les coûts extrêmes. Ces limites expliquent pourquoi d’autres modèles d’évaluation intégrée (IAM) comme PAGE ou FUND proposent des structures plus détaillées, mais le DICE reste un outil de référence grâce à sa transparence et à sa facilité d’utilisation.