Estimer la valeur future des services écosystémiques dans les analyses coûts-bénéfices
REAUD, Pierre ;FAVRE, Marine ;HARDELIN, Julien
Auteur moral
France. Commissariat général au développement durable. Service de l'économie verte et solidaire
Auteur secondaire
Résumé
L'analyse coûts-bénéfices (ACB) est un outil essentiel pour évaluer la rentabilité d'un projet d'investissement public. En France, elle est notamment utilisée pour l'analyse économique lors de la mise en oeuvre de la directive-cadre sur l'eau (DCE). Avec la raréfaction des ressources naturelles et la hausse de la demande des biens environnementaux, la valeur de ceux-ci augmente, ce qui devrait se traduire par une hausse de leur prix relativement aux autres biens de l'économie. Or cette augmentation n'est aujourd'hui pas prise en compte dans les méthodologies usuelles d'ACB. L'intégration de ce concept permettrait d'améliorer l'estimation des impacts environnementaux des projets, dans le domaine de l'eau et d'autres secteurs dépendants des ressources naturelles. Cette publication présente ces concepts, envisage des pistes concrètes pour cette intégration et l'illustre à travers deux exemples.
Editeur
Ministères Aménagement du Territoire, Transition écologique
Descripteur Urbamet
rentabilité
Descripteur écoplanete
analyse écosystémique
Thème
Juridique
Texte intégral
Estimer la valeur future des services
écosystémiquesdans les analyses
coûts-bénéfices
L'analyse coûts-bénéfices (ACB) est un outil essentiel
pour évaluer la rentabilité d?un projet d?investissement
public. En France, elle est notamment utilisée pour
l?analyse économique lors de la mise en oeuvre de la
directive-cadre sur l?eau (DCE). Avec la raréfaction des
ressources naturelles et la hausse de la demande des
biens environnementaux, la valeur de ceux-ci augmente,
ce qui devrait se traduire par une hausse de leur prix
relativement aux autres biens de l?économie. Or cette
augmentation n?est aujourd?hui pas prise en compte
dans les méthodologies usuelles d?ACB. L?intégration
de ce concept permettrait d?améliorer l?estimation des
impacts environnementaux des projets, dans le domaine
de l?eau et d?autres secteurs dépendants des ressources
naturelles. Cette publication présente ces concepts,
envisage des pistes concrètes pour cette intégration et
l?illustre à travers deux exemples.
L?ÉVALUATION SOCIO-ÉCONOMIQUE DES PROJETS
D?INVESTISSEMENT PUBLIC
L?évaluation socio-économique ou l?analyse coûts-bénéfices
(ACB) constitue l?un des outils d?évaluation mobilisable par les
décideurs pour évaluer en amont l?impact d?un projet
d?investissement public. Cetype d?analyse consiste à évaluer
le gain net d?un projet pour la société, en mettant en balance les
coûts et lesbénéfices économiques mais aussi sociaux et
environnementaux.
La conduite d?une ACB obéit à un cadre formel bien précis,
permettant d?agréger les coûts et les bénéfices et de les évaluer
dans l?espace et dans le temps, via la donnée de la durée de vie
du projet et le choix d?un taux d?actualisation. Il s?en déduit la
valeur actualisée nette du projet (VAN), quitraduit la rentabilité
de celui-ci pour la collectivité (encadré1). En France, des ACB
sont réalisées en particulier par les agences de l?eau pour
évaluer l?opportunité des projets d?amélioration de la qualité de
l?eau. Ces résultats sont ensuite mobilisés dans le cadre de la
mise en oeuvre de laDCE, dont l?objectif depuis 2015, est
l?atteinte du bon état écologique et chimique des masses d?eau.
LA VALEUR DES SERVICES ÉCOSYSTÉMIQUES
DANS LES ANALYSES COÛTS-BÉNÉFICES
La ressource en eau et la biodiversité associée subissent
des pressions multiples (artificialisation des sols, pollution,
etc.), aggravées par le changement climatique. De ce fait,
les services écosystémiques (SE) fournis par les milieux
aquatiques et humides, tels que la régulation de la qualité
de l?eau ou la protection contre les inondations, risquent de
FÉVRIER 2025
ENCADRÉ 1
Le calcul de la valeur actualisée nette
De par sa préférence pour le présent, un agent économique
accorde moins d?importance à une somme engagée dans lefutur
qu?à la même somme engagée aujourd?hui. Pour comparer les
coûts (considérant I0 les coûts d?investissement initiaux et Ct les
coûts de fonctionnement) et les bénéfices ( Bt ) qui se produisent
àdifférentes années (t) de la durée de vie d?un projet, l?ACB
aboutit au calcul de la valeur actualisée nette de ce projet (VAN).
Un taux d?actualisation (r) est appliqué aux bénéfices et
auxcoûts futurs pour les actualiser à la valeur du présent.
Unprojet estconsidéré comme rentable lorsque la VAN
estpositive, c'est-à-direlorsque la somme des bénéfices
actualisés estsupérieure àlasomme de l?investissement initial
et des coûts actualisés (équation 1).
Le choix du taux d?actualisation repose sur plusieurs
paramètres socio-économiques, dont le taux de préférence
pour le présent, l?élasticité de l?utilité marginale de
laconsommation et le taux de croissance de l?économie
[Sterner & Persson, 2008]. Le taux d?actualisation fixé pour
évaluer les projets publics d?investissement en France est
actuellement de 3,2% pour les projets se terminant avant
20701 [Ni & Maurice, 2021].
(1) VAN = - I0 -
T
t=1
? T
t=1
? Bt
(1 + r )t
Ct
(1 + r )t
+ (où T correspond à l'horizon
temporel considéré)
AÉ MT H Essentiel
1 La réflexion sur le taux à appliquer sur le long terme (i.e. après 2070) n?a pas encore abouti.
MINISTÈRES
AMÉNAGEMENT
DU TERRITOIRE
TRANSITION
ÉCOLOGIQUE
Estimer la valeur future des services écosystémiquesdans les analyses coûts-bénéfices
se raréfier dans les années à venir. Dans le même temps,
lademande des populations pour ces services pourrait
s?accroître, pour s?adapter aux effets du changement
climatique.
Du point de vue économique, lorsque l?offre d?un service
diminue et/ou que sa demande s?accroît, la valeur de ce
service augmente [Centre d?analyse stratégique, 2009].
Dufait de la disponibilité limitée ? voire la raréfaction -
desressources naturelles, la valeur d?un SE est susceptible
d?augmenter dans le temps, comparativement à celle des
services marchands, et ce d?autant plus qu?il n?existe pas
de substitut à ce service ou que ce substitut est imparfait.
La littérature parle alors de hausse du prix relatif, c?est-à-dire
du prix du SE en question par rapport aux prix des autres
biens de l?économie.
Or, dans le calcul usuel des ACB, la valeur des bénéfices
environnementaux résultant des SE est considérée comme
constante dans le temps2. La VAN n?intègre pas d?éventuelles
variations temporelles de leurs prix, conduisant à une
possible sous-estimation des bénéfices futurs liés à
lapréservation des ressources naturelles [Hardelin & Marical,
2011]. Pour y remédier, l?intégration d?une variation du
niveau des prix relatifs des SE dans l?estimation des
bénéfices est recommandée dans un article scientifique
récemment publié dans la revue Science (encadré 2).
L?ESTIMATION DE LA VARIATION DES PRIX RELATIFS
DES SERVICES ÉCOSYSTÉMIQUES
La variation de prix relatif peut être estimée pour chaque SE,
mais cela nécessite de disposer de données empiriques ou
de formuler des hypothèses aussi réalistes que possible pour
le service concerné. Par défaut, un taux de variation unique
Norvège Nouvelle-Zélande Pays-Bas Royaume-Uni
? Analyses de sensibilité sur
la variation des prix relatifs
dans les ACB, lorsque le
projet analysé dispose
de plusieurs trajectoires
de développement dans
le futur.
? Variation des prix relatifs
lorsque cela concerne
des ressources naturelles
disponibles en quantité
limitée.
? Pas de variation standard
recommandée.
? Hausse de 1 % des prix
relatifs, voire supérieure
à 1 % pour les services
très localisés et/ou affectant
directement les populations.
? Variation positive des prix
relatifs des SE en cas de :
rareté des ressources
naturelles, augmentation
du nombre d'usagers,
hausse des impacts
causés par le changement
climatique.
? Pas de variation standard
recommandée.
Figure 1: exemples internationaux derecommandations gouvernementales relatives auprix relatif
des services écosystémiques
Source : CGDD sur la base des documents collectés
2 Pour certaines externalités environnementales négatives (bruit, pollution atmosphérique), les coûts associés à celles-ci intègrent déjà une variation de leur valeur
dans le temps en fonction de déterminants tels que le PIB ou d?autres facteurs. Ce n?est généralement pas le cas pour les services écosystémiques.
ENCADRÉ 2
La variation du prix relatif d?un service écosystémique (SE)
Dans le calcul de la VAN, les bénéfices (Bt ) issus d?un projet peuvent être considérés comme une valorisation monétaire desSE
rendu par un environnement en meilleur état. Pour ajuster leur valeur comparativement à d?autres services (marchands
enl?occurrence), un taux annuel de variation des prix relatifs (p) peut être intégré dans le calcul (en orange dans l?équation2).
L?estimation de p se fonde sur la «règle de variation des prix relatifs» (RPC, relative price change) - [Drupp et al., 2024].
Leniveaude variation des prix relatifs est calculé à partir de l?élasticité de substitution d?un SE par rapport à un service
marchand (?) etladifférence de taux de croissance entre un service marchand (g C ) et un SE (g E ) - (équation3).
En pratique, l?élasticité de substitution tend à varier en fonction du service concerné et de l?existence de solutions alternatives
comme l?innovation technologique (les infrastructures limitant l?érosion côtière) ou l?importation de biens environnementaux
nondisponibles localement (importation d?eau potable) ? [Koetse et al., 2017].
Une alternative à cette règle de variation des prix relatifs serait de choisir des taux d?actualisation différents entre les SE et
lesservices marchands. Dans une publication récente de la revue Science, Drupp et al. (2024) montrent que les deux options
sont en fait équivalentes du point de vue formel, mais que la règle de variation des prix relatifs est préférable pour sa simplicité
demise en oeuvre pratique et son interprétation économique plus directe.
Le taux de croissance des SE reste cependant difficile à prévoir en pratique. Il pourrait se fonder sur les tendances passées, mais
la disponibilité et la qualité des indicateurs varient en fonction du service concerné. Alors que les services d?approvisionnement
bénéficient de nombreux indicateurs fiables (production agricole, production aquacole), les services récréatifs sont plus difficiles
àestimer [Heckenhahn & Drupp, 2024]. De plus, il est possible, et même probable, que les évolutions futures ne suivent pas
lestendances passées, par exemple en cas d?aggravation de la dégradation environnementale.
(2) VAN = - I0 -
T
t=1
? Bt*
(1 + p)t
(1 + r)t
T
t=1
? Ct
(1 + r)t
+
(3) p =
1
?
(gC - gE)
Estimer la valeur future des services écosystémiquesdans les analyses coûts-bénéfices
en 2020 à prix relatifs constants des SE, les ACB avaient
conclu à des VAN négatives, le ratio bénéfices sur coûts sur
un horizon de 30ans étant de 56% pour le delta de l?Aa et
de 73% pour la Selle sur Escaut.
Du fait du réchauffement climatique, la valeur des SE
fournis localement est toutefois susceptible d?augmenter au
cours du temps. Pour le delta de l?Aa, la montée des eaux
pourrait entraîner une salinisation de l?eau douce et affecter
le fonctionnement des écosystèmes. Dans le bassin de
laSelle sur Escaut, les écosystèmes pourraient être
impactés par lechangement de régime pluviométrique. Pour
prendre en compte ces évolutions possibles, les paramètres
de l?ACB utilisés en 2020 ont été repris en y ajoutant plusieurs
scénarios de hausse des prix relatifs des SE (1% et 2%
paran) pour en estimer les bénéfices associés.
Sur un horizon temporel de 30ans, la prise en compte
d?une hausse des prix relatifs ne modifie pas le résultat final
des ACB (graphique 1). Le projet est proche de devenir
rentable pour la Selle sur Escaut lorsqu?une variation de 2%
des prix relatifs est appliquée, le ratio bénéfices sur coûts
étant de 96%.
Sur un horizon temporel de 50ans, une augmentation
de 1% par an des prix relatifs conduit à une VAN positive
pour la Selle sur Escaut (ratio bénéfices sur coûts de
113%). L?application d?une hausse de 2% des prix
relatifs rend le projet rentable dans les deux cas
d?étude: les bénéfices issus d?une amélioration de la
qualité de l?eau ressortent supérieurs aux coûts.
Ces résultats obtenus dans le cas du delta de l?Aa et
du bassin de la Selle sur Escaut ne reflètent bien sûr pas
toutes les situations possibles, mais illustrent l?importance
cruciale de prendre en compte les prix relatifs des SE dans
le calcul socio-économique.
peut être défini pour l?ensemble des SE. Par exemple, lors de
réflexions exploratoires sur le sujet, une hausse annuelle
d?environ 1% jusqu?à l?horizon 2050 avait été proposée en
France [Centre d?analyse stratégique, 2009]. La variation
pourrait être réhaussée en cas de «pertes irremplaçables».
Au niveau international, les prix relatifs des SE
apparaissent, selon Drupp et al. (2024), insuffisamment pris
en compte dans les recommandations gouvernementales à
l'heure actuelle, bien qu'elles existent dans certains pays
(figure1). Par exemple, aux Pays-Bas, une augmentation de
1% par an est conseillée depuis 2015 pour les ACB
[Koetse et al., 2017]. La Norvège, quant à elle, recommande
l?intégration d?une analyse de sensibilité sur le niveau de
variation des prix relatifs dans les ACB. Cette méthode
consiste à appliquer annuellement différents taux et à
analyser les répercussions sur le résultat final de l?ACB.
ILLUSTRATION DE L?IMPACT D?UNE VARIATION
DESPRIX RELATIFS SUR LE RÉSULTAT D?UNE ACB
Dans le cadre de la mise en oeuvre de la DCE, l?agence de
l?eau Artois-Picardie a réalisé plusieurs ACB pour estimer
l?impact socio-économique de projets d?amélioration de
laqualité de l?eau. Elles ont notamment été appliquées aux
cas du delta de l?Aa et du bassin versant de la Selle sur
Escaut, qui font face à de multiples pressions (pollution
diffuse, inondation), nécessitant des mesures pour améliorer
leur état environnemental.
Les bénéfices résultant de cette amélioration portent
principalement sur la valorisation de la nature et la fourniture
de SE récréatifs (pêche, promenade) - (tableau 1). Réalisées
Lecture: pour le delta de l?Aa, la première barre de gauche indique que les bénéfices représentent 56% des coûts. Un projet est rentable, i.e.
la VAN est positive, lorsque le ratio atteint 100%.
Source : agence de l?eau Artois-Picardie. Calculs CGDD.
Tableau 1: estimation des coûts et des bénéfices issus d?une amélioration de l?état des eaux du delta de l?Aa
et de la Selle sur Escaut
En milliers d?euros par an
Coûts Bénéfices annuels
Coûts initiaux
d'investisse-
ment
Coûts annuels
de fonctionne-
ment
Coûts de
traitement
évités
SE activités
nautiques
SE pêche SE
promenade
Valeur de
l?écosystème
Valeur
patrimoniale
Delta de l'Aa
(Hauts-de France) 353223,1 6447,1 2322,2 50,8 162,3 3322,9 5977,6 2083,6
La Selle sur Escaut
(Hauts-de France)
33330,2 119,2 0,1 5,6 18,6 387,7 697,5 243,7
Ratio bénéfices-coûts sur 30 ans Ratio bénéfices-coûts sur 50 ans Ratio bénéfices-coûts sur 30 ans Ratio bénéfices-coûts sur 50 ans
Source : agence de l?eau Artois-Picardie, 2020
Graphique 1: comparaison de l?évolution du ratio bénéfices sur coûts suite à une variation des prix
relatifs sur les cas d?étude
En %
Delta de l'Aa
160
120
80
40
0
Pas de variation
des prix relatifs
Pas de variation
des prix relatifs
Variation des prix
relatifs de 2%
Variation des prix
relatifs de 2%
Variation des prix
relatifs de 1%
Variation des prix
relatifs de 1%
La Selle sur Escaut
160
120
80
40
0
56
67 64
82
73
102
73
92 83
113
96
140
www.ecologie.gouv.fr
Commissariat général au développement durable
Service de l?économie verte et solidaire (SEVS)
Sous-direction de l?économie et de l?évaluation
Tour Séquoia - 92055 La Défense cedex
Courriel: diffusion.cgdd@developpement-durable.gouv.fr
Dépôt légal: février 2025
ISSN: 2255-493X (en ligne)
Directeur de publication: Brice Huet
Rédaction en chef: François Leray
Coordination éditoriale: Laurianne Courtier
Maquettage et réalisation: Agence Efil, Tours
Plus globalement, la prise en compte de l?évolution des
prix relatifs des SE permettrait d?affiner l?analyse socio-
économique en intégrant les notions de substituabilités
faible et forte de façon transparente. Elle permet aussi
d?éviter un biais systématique de sous-estimation des
bénéfices associés à la protection de l?environnement, en
particulier dans le contexte du changement climatique. Pour
développer plus avant cette démarche, la production de
données sur lafourniture et la substituabilité des SE est
nécessaire.
BIBLIOGRAPHIE
? Bryan, B. A., Ye, Y., Zhang, J., et al. (2018). Land-use
change impacts on ecosystem services value : Incorporating
the scarcity effects of supply and demand dynamics.
Ecosystem Services, 32, 144-157.
? Centre d?analyse stratégique. (2009). Approche
économique de la biodiversité et des services liés aux
écosystèmes : Contribution à la décision publique (Technical
Report 18; Rapports et Documents, p. 400 p.).
Documentation française.
? Drupp, M. A., Hänsel, M. C., Fenichel, E. P., et al. (2024).
Accounting for the increasing benefits from scarce
ecosystems. Science, 383 (6687), 1062-1064.
? France Stratégie. (2023). Guide de l?évaluation
socioéconomique des investissements publics (p. 212).
? Hardelin, J., & Marical, F. (2011). Taux d?actualisation et
politiques environnementales : un point sur les débats.
(Études et documents, p. 18). CGDD.
? Heckenhahn, J., & Drupp, M. A. (2024). Relative Price
Changes of Ecosystem Services : Evidence from Germany.
Environmental and Resource Economics.
? Koetse, M., Renes, G., Ruijs, A., et al. (2017). Relative Price
Increase for Nature and Ecosystem Services in Cost-Benefit
Analysis. PBL Netherlands Environmental Assessment
Agency.
? Ni, J., & Maurice, J. (2021). Guide de l?évaluation
socioéconomique des investissements publics?
Complément I - Révision du taux d?actualisation (p. 24).
France Stratégie.
? Sterner, T., & Persson, U. M. (2008). An Even Sterner
Review : Introducing Relative Prices into the Discounting
Debate. Review of Environmental Economics and Policy,
2(1), 61-76.
Pierre REAUD, SEVS
Marine FAVRE, SEVS
Julien HARDELIN, SEVS
MINISTÈRES
AMÉNAGEMENT
DU TERRITOIRE
TRANSITION
ÉCOLOGIQUE
https://www.vie-publique.fr/rapport/30445-approche-economique-de-la-biodiversite-et-services-lies-aux-ecosystemes
https://www.vie-publique.fr/rapport/30445-approche-economique-de-la-biodiversite-et-services-lies-aux-ecosystemes
https://www.vie-publique.fr/rapport/30445-approche-economique-de-la-biodiversite-et-services-lies-aux-ecosystemes
https://www.strategie.gouv.fr/publications/guide-de-levaluation-socioeconomique-investissements-publics-edition-2023
https://www.strategie.gouv.fr/publications/guide-de-levaluation-socioeconomique-investissements-publics-edition-2023
https://side.developpement-durable.gouv.fr/Default/doc/SYRACUSE/214051/taux-d-actualisation-et-politiques-environnementales-un-point-sur-le-debat?_lg=fr-FR
https://side.developpement-durable.gouv.fr/Default/doc/SYRACUSE/214051/taux-d-actualisation-et-politiques-environnementales-un-point-sur-le-debat?_lg=fr-FR
https://www.strategie.gouv.fr/publications/guide-de-levaluation-socioeconomique-investissements-publics-edition-2023
https://www.strategie.gouv.fr/publications/guide-de-levaluation-socioeconomique-investissements-publics-edition-2023
https://www.strategie.gouv.fr/publications/guide-de-levaluation-socioeconomique-investissements-publics-edition-2023