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Pic de Hubbert — Wikipédia

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1478: 1144: 106:
disponibilité de chiffres décrivant les productions pétrolières du monde, donna à de nombreux auteurs la possibilité de faire des investigations et des prédictions sur la production mondiale de pétrole. La courbe ci-contre montre la modélisation de la production P(t), courbe en cloche, et du volume extrait cumulé Q(t), courbe en S.
1135: ; certains auteurs ont fait des tests systématiques sur de nombreux pays et trouvent des résultats variables ; enfin la méthode appliquée à l'ensemble de la planète fournit des résultats très approximatifs. La forme de la courbe, ainsi que ses implications, font qu'on l'appelle également « pic de Hubbert ». 289: 94:
Hubbert en déduisit que la production de pétrole américaine (dans quarante-huit États) passerait par un maximum en 1970. Sa présentation fut peu prise en considération par ses pairs, et oubliée jusqu'en 1971, année où la production américaine atteignit son maximum puis déclina, conformément à ses
105:
Beaucoup plus tard, avec la disponibilité des moyens de calcul informatique, certains auteurs attribuèrent à la courbe de Hubbert une formule mathématique, plus pratique pour calculer l'intégrale de la courbe et faire des prévisions (voir le calcul ci-dessous). Cette formule, ajoutée à la grande
581: 433: 821: 930: 1224:, qui, au fil des améliorations techniques, pouvaient fournir autant en consommant moins de charbon) ne ralentit pas l'épuisement de la ressource, mais au contraire en encourage la consommation (il y aura plus de hauts fourneaux ou de locomotives). 124: 1173:
En pratique, le sommet est atteint lorsque la moitié environ de la ressource a été exploitée. La diminution inéluctable une fois ce cap franchi s'explique par la nature des gisements, même s'il reste des quantités importantes à exploiter :
1029: 1338:
et des ressources lentement renouvelables tels que les sols agricoles. Il est donc possible qu'à terme la population mondiale suive elle aussi une courbe de Hubbert, avec un maximum, puis une diminution : voir le
1130:
Il ne semble pas qu'on trouve, dans les travaux des différents auteurs, une justification de l'utilisation de cette courbe ; les supporteurs de cette méthode soulignent simplement qu'elle s'applique très bien aux
1117: 1256:(le charbon de plus haute qualité, qui ne représente qu'une toute petite partie des réserves et a été exploité en priorité) donne une courbe de Hubbert assez précise, avec un pic de production remontant à 1920. 1292:. Ces ressources étaient renouvelables, mais leur exploitation a largement dépassé leur capacité de renouvellement et elles ont été épuisées de façon irréversible, comme s'il s'agissait de réserves fossiles. 90:
L'extrapolation de la première partie de la courbe devait permettre de la tracer en totalité, et par intégration, d'en déduire les réserves de pétrole d'une région donnée, ainsi que le maximum de production.
1252:, minerais métalliques, par exemple), qui fournissent le plus d'exemples. Ainsi, pour les États-Unis, si la production de charbon dans son ensemble est encore à de longues décennies du pic, la production d' 1235:, ont répertorié les exemples de ressources dont la production a décliné et peut se modéliser par une courbe de Hubbert, ou parfois la somme de plusieurs (par exemple, certains pays ont produit du pétrole 444: 300: 98:
Ses travaux furent exhumés, et l'on tenta d'appliquer ses conclusions à des champs, des zones géographiques et même à la production mondiale. Mais en 1973 et 1979, survinrent les deux
738: 284:{\displaystyle P(t)={\frac {1}{r}}{\mathrm {e} ^{-t \over \tau } \over \left(1+\mathrm {e} ^{-t \over \tau }\right)^{2}}={\frac {1}{r}}{1 \over 2+2\cosh {t \over \tau }}\quad (1)} 18: 836: 956: 935:
Ce type d'équation a été considérablement utilisé en dehors du domaine du pétrole, particulièrement dans le cadre de la modélisation de la croissance des populations (
700: 623: 658: 726: 1178:
les filons peuvent être aussi riches, mais ils sont plus profonds (les filons superficiels étant exploités en premier), donc plus difficiles à exploiter ;
102:
qui donnèrent à la courbe de production mondiale une forme radicalement différente de la courbe de Hubbert, pour laquelle on perdit à nouveau de l'intérêt.
1317:(utilisant en partie des sources d'eaux souterraines peu ou pas renouvelables, qui dans certaines régions du monde s'épuisent rapidement, en contribuant 1309:à la déforestation (qui en zone tropicale ne donne que des terres médiocres s'épuisant vite, d'où une fuite en avant jusqu'à la disparition totale de la 1334:
La révolution verte a donc produit une agriculture augmentant peut-être de façon non durable la capacité d'accueil de la planète, en détruisant l'
1150: 1520: 1037: 936: 1303: », l'agriculture n'est plus « durable » : la production a augmenté de façon vertigineuse (permettant de multiplier la 1210:
anglais (épuisement des veines les plus accessibles) et sur ses possibles conséquences économiques à terme, dans un ouvrage intitulé
576:{\displaystyle {\int _{0}^{x}P(t)\,\mathrm {d} t}={a}\ {1+m\ \mathrm {e} ^{-t \over \tau } \over 1+n\ \mathrm {e} ^{-t \over \tau }}} 1515: 1154: 428:{\displaystyle {P(t)}={a(n-m) \over \tau }\ {\mathrm {e} ^{-t \over \tau } \over \left(1+n\mathrm {e} ^{-t \over \tau }\right)^{2}}} 1469:
Visualisations d'ensemble de la production et de l'évolution de la consommation des nations sur la base de statistiques de BP.
816:{\displaystyle {\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} t}}={\frac {1}{U}}\ {\frac {\mathrm {d} Q_{v}}{\mathrm {d} t}}} 1181:
les gisements sont moins riches, ou de plus petite taille, ou le métal est plus difficile à extraire du minerai.
115: 1365: 1340: 76:
cette courbe en cloche passe par un maximum, indiquant que la production décline forcément par la suite ;
1477: 1500: 925:{\displaystyle {\frac {\mathrm {d} Q_{v}}{\mathrm {d} t}}=rQ_{v}\left(1-{\frac {Q_{v}}{U}}\right)\qquad \!} 65: 1220: » qui veut que le progrès des rendements (il s'était penché sur les exemples des locomotives ou des 1416: 1212: 1483: 1510: 1299:
emblème de la « renouvelabilité », pourrait décrire un cycle de Hubbert. Depuis sa « 
1241: 1169:
Une fois le pic passé, la production décline jusqu'à ce que la ressource soit complètement épuisée.
1505: 1024:{\displaystyle {\frac {\mathrm {d} Q_{v}}{\mathrm {d} t}}\approx {\frac {\Delta Q_{v}}{\Delta t}}} 1393: 1227:
Plusieurs personnes s'étant penchées sur l'épuisement des ressources naturelles, par exemple le
1203: 1289: 669: 592: 57: 827: 1421: 1494: 634: 8: 1304: 1265: 1249: 84: 49: 1411: 1300: 944: 1217: 711: 1441: 1123:. C'est cet ensemble de calculs qui a été mis à profit pour déterminer graphiquement 1459: 1310: 1232: 99: 1466: 1436: 1384: 940: 83:
Il importe de savoir que cette courbe, bien qu'en cloche, ne se superpose pas avec
1426: 1186: 294:
Cette formule ci-dessus est une simplification d'une formule plus générale :
64:. Cette courbe devint célèbre quand Hubbert en fit la présentation officielle à l' 22: 46: 42: 1335: 1221: 1449:
pour le complément des courbes de Hubbert pour les ressources renouvelables.
1132: 1277: 1273: 1119:
c'est-à-dire qu'elle est définie par une parabole d'intersection zéro et
1446: 1228: 1143: 1431: 1314: 1253: 1112:{\displaystyle P_{A}(t)\approx rQ_{v}\left(1-{\frac {Q_{v}}{U}}\right)} 53: 26: 1259: 114:
La courbe de production a été modélisée par la formule suivante (dite
61: 1361: 1328: 1281: 17: 1324: 1285: 1268:
qui en théorie sont renouvelables. Par exemple, la production de
1207: 1216:. Il y décrivait aussi ce que l'on a appelé plus tard le «  1269: 1331:
réalisés à partir de ressources fossiles (gaz et pétrole).
1308: 1166:
La production atteint un sommet qui ne sera jamais dépassé.
69: 586:
Si maintenant on utilise les conventions suivantes :
79:
elle est relativement symétrique par rapport à ce maximum.
1127:, soit la quantité de réserves pétrolières initiales. 950:
Si maintenant on fait l'approximation suivante :
1185:
Dans le cas du pétrole, cette courbe porte le nom de
1040: 959: 839: 741: 714: 672: 637: 595: 447: 303: 127: 1248:
Bien sûr, ce sont les ressources non renouvelables (
1260:
Courbe de Hubbert pour les ressources renouvelables
11:
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1111: 1023: 924: 815: 720: 694: 652: 617: 575: 427: 283: 72:, avec les deux points importants suivants : 1206:(1835-1882) s'était penché sur la raréfaction du 921: 1492: 1321:aussi à la salinisation et à la désertification) 109: 1288:dans l'Atlantique nord avant l'interdiction de 1264:La même courbe s'applique très souvent à des 1245:, donnant deux courbes de Hubbert décalées). 1202:Bien avant Hubbert, l'économiste britannique 41:, est une courbe en cloche proposée dans les 1189:(voir graphe ci-contre), sujet controversé. 1461:Multi-Hubbert Modeling, Jean Laherrer, 1997 1295:À terme, la production agricole elle-même, 21:Courbe de Hubbert, appliquée pour les pics 1147:La courbe de production mondiale des pays 1276:, de bois exotique dans des pays comme l' 476: 1390: 1381: 1142: 16: 1493: 1346: 1405: 1163:La production annuelle part de zéro. 1385:Nuclear energy and the fossil fuels 728:, le volume total initial en volume 14: 1472: 1012: 997: 981: 964: 939:) ; sous une autre forme (la 861: 844: 803: 786: 756: 746: 550: 514: 478: 392: 355: 191: 157: 15: 1532: 1521:Gestion des ressources naturelles 1453: 1476: 1197: 60:donnée, en particulier celle du 1355: 1138: 920: 438:qui dérive elle-même de : 271: 1353: 1307:par 2,5 de 1950 à 2005) grâce 1057: 1051: 689: 683: 647: 641: 612: 606: 473: 467: 339: 327: 314: 308: 278: 272: 137: 131: 1: 1484:Portail des énergies fossiles 1400: 1192: 1034:alors la production annuelle 702:, le volume produit au temps 110:Modélisation de la production 660:, la part produite au temps 66:American Petroleum Institute 7: 1366:Ernst Ulrich von Weizsäcker 937:équations de Lotka-Volterra 10: 1537: 1467:Visualisation de l'énergie 1417:Ressource non renouvelable 1375: 1213:Sur la question du charbon 943:), elle s'inclut dans la 826:L'équation (1) vérifie l' 625:, la production au temps 695:{\displaystyle Q_{v}(t)} 618:{\displaystyle P_{v}(t)} 1516:Géopolitique du pétrole 1204:William Stanley Jevons 1159: 1113: 1025: 926: 817: 722: 696: 654: 619: 577: 429: 285: 30: 1387:M. King Hubbert, 1956 1284:, ou les captures de 1266:ressources naturelles 1146: 1114: 1026: 927: 818: 723: 697: 655: 620: 578: 430: 286: 20: 1394:The Hubbert parabola 1038: 957: 837: 828:équation de Verhulst 739: 712: 670: 653:{\displaystyle Q(t)} 635: 593: 445: 301: 125: 1347:Notes et références 1305:population mondiale 629:en volume par temps 463: 116:fonction logistique 50:Marion King Hubbert 1218:paradoxe de Jevons 1160: 1109: 1021: 922: 813: 718: 692: 650: 615: 573: 449: 425: 281: 52:, qui modélise la 31: 1442:Pic de production 1422:Rente d'Hotelling 1406:Articles connexes 1396:, Roberto Canogar 1250:énergies fossiles 1158:a culminé en 2001 1102: 1019: 989: 913: 869: 811: 781: 777: 764: 721:{\displaystyle U} 571: 567: 547: 531: 511: 496: 423: 409: 372: 350: 346: 269: 266: 235: 222: 208: 174: 151: 39:courbe de Hubbert 1528: 1487: 1486: 1481: 1480: 1437:Pic du phosphore 1412:Réserve mondiale 1392: 1383: 1369: 1358: 1322: 1301:révolution verte 1118: 1116: 1115: 1110: 1108: 1104: 1103: 1098: 1097: 1088: 1075: 1074: 1050: 1049: 1030: 1028: 1027: 1022: 1020: 1018: 1010: 1009: 1008: 995: 990: 988: 984: 978: 977: 976: 967: 961: 945:théorie du chaos 941:suite logistique 931: 929: 928: 923: 919: 915: 914: 909: 908: 899: 886: 885: 870: 868: 864: 858: 857: 856: 847: 841: 822: 820: 819: 814: 812: 810: 806: 800: 799: 798: 789: 783: 779: 778: 770: 765: 763: 759: 753: 749: 743: 732:Il vient : 727: 725: 724: 719: 701: 699: 698: 693: 682: 681: 659: 657: 656: 651: 624: 622: 621: 616: 605: 604: 582: 580: 579: 574: 572: 570: 569: 568: 563: 555: 553: 545: 534: 533: 532: 527: 519: 517: 509: 498: 494: 493: 485: 481: 462: 457: 434: 432: 431: 426: 424: 422: 421: 416: 412: 411: 410: 405: 397: 395: 374: 373: 368: 360: 358: 352: 348: 347: 342: 322: 317: 290: 288: 287: 282: 270: 268: 267: 259: 238: 236: 228: 223: 221: 220: 215: 211: 210: 209: 204: 196: 194: 176: 175: 170: 162: 160: 154: 152: 144: 100:chocs pétroliers 58:matière première 1536: 1535: 1531: 1530: 1529: 1527: 1526: 1525: 1491: 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