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Économie scientifique
10 novembre 2021

086 - Le rapport Meadows : Le modèle World3.

Nous allons à présent consacrer ce billet et quelques suivants à exposer des extraits de « Les limites de la croissance » où les auteurs décrivent la conception du modèle informatique World3 qu’ils ont utilisé pour effectuer leurs prévisions, en fonction de différents scénarios.

086

« World3… suit l’évolution de stocks tels que la population, le capital industriel, la pollution persistante et les terres cultivées. Dans ce modèle, les stocks évoluent en fonction de flux comme celui des naissances et des décès (dans le cas de la population), des investissements et de la dépréciation (pour chaque stock de capital), des émissions de pollution et de leur neutralisation (pollution persistante) et (dans le cas des terres arables) de l’érosion des sols, de l’amélioration des terres et des terres supprimées au profit d’usages urbains ou industriels. Seule une fraction des terres arables est cultivée. En multipliant la surface de terres cultivées par leur rendement moyen, on obtient la production totale de nourriture. Celle-ci, divisée par la population, donne la quantité de nourriture par habitant. Si cette dernière tombe en dessous d’un seuil critique, le taux de mortalité se met à augmenter.

Les composantes et les liens au sein de World3 sont simples lorsqu’on en observe qu’un à la fois. Ainsi, World3 prend en compte la dynamique de la croissance démographique, l’accumulation de la pollution, la longue durée de vie du capital industriel, la concurrence pour l’investissement entre différents secteurs. Il s’attache au temps qu’il faut pour que les phénomènes se produisent, aux retards dans les flux et au lent déploiement des processus physiques. Il comprend plusieurs dizaines de boucles de rétroaction. Ces boucles sont des chaînes de causalité fermées au sein desquelles un élément constitue souvent la cause partielle de son propre comportement à venir. Un changement démographique et le résultat économique étant modifié, cela a des répercussions qui vont ensuite modifier davantage encore la situation démographique…

Une autre caractéristique de ce modèle sont ses nombreuse relations non linéaires… Ainsi, dans World3, nous devons représenter l’influence de la quantité de nourriture par personne sur l’espérance de vie… Des individus qui ne sont pas nourris correctement et qui reçoivent davantage de nourriture peuvent voir leur espérance de vie augmenter très nettement. Dans les pays qui sont parvenus à faire passer la consommation quotidienne de 2 000 à 4 000 calories équivalent végétal par personne et par jour, l’espérance de vie moyenne a augmenté de 50 %, passant de 40 à 60 ans. Mais si l’on multiplie a nouveau les calories par 2 pour atteindre 8 000, le gain en espérance de vie est assez faible : environ 10 ans de plus. Et à partir d’un certain moment, l’augmentation de la consommation de nourriture peut au contraire faire baisser l’espérance de vie.

Des relations non linéaires comme celle-ci, on en rencontre partout dans le "monde réel" et donc dans World3… [comme] le coût que représente l’exploitation de nouvelles terres agricoles par rapport à la surface de terres potentiellement arables restant inexploitées. Nous partons du principe que les premiers agriculteurs ont choisi les plaines les plus fertiles et les plus arrosées et se sont mis à les cultiver à peu de frais… Mais plus les terres sont exploitées à des fins agricoles… plus les terres qui restent sont sèches, pentues, ont un sol peu profond ou bénéficient de températures peu clémentes. Le coût que représente la résolution de ces difficultés accroît le coût d’exploitation de la terre…

… World3… présente néanmoins la réalité de façon très simplifiée. Il ne fait pas de distinction entre les différentes zones géographiques de la planète et ne représente pas séparément les riches et les pauvres. La pollution est aussi très simplifiée… World3 ne tient pas compte des causes et des conséquences de la violence et ne représente pas de façon explicite le capital militaire ni la corruption. » [1]

Il est à noter que le modèle World3 ne prend pas en considération l’entier modèle dynamique unifié d’évolution des civilisations publié ultérieurement, en 2009, par Thomas Wallace. Mais un certain nombre des aspects exposés dans ce dernier s’y trouve déjà. [2]

[1] Les limites à la croissance ; Dennis Meadows, Donella Meadows et Jorgen Randers, 2004, traduction d’Agnès El Kaïm, 2017 ; édition Rue de l’échiquier, Paris ; pp. 228-233.

[2] « Richesse, Énergie et Valeurs humaines » de Thomas Wallace, 2009, traduction française par Jean-Paul Devos, édition Persée, 2017.

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