Publié le 11 février dans la revue Nature Climate Change, une étude majeure de l’Université Princeton révèle une réalité que beaucoup préféraient ignorer : les systèmes de traitement des eaux usées émettent bien plus de gaz à effet de serre que ce que les nations déclarent officiellement. Un angle mort climatique, désormais documenté, et bonne nouvelle corrigible.
Un angle mort dans nos bilans climatiques
Depuis des décennies, nous mesurons, comparons, débattons des émissions de CO₂ liées aux transports ou à l’énergie. Pourtant, un secteur entier échappait largement au radar. Les infrastructures de traitement des eaux usées stations d’épuration, réseaux d’assainissement, latrines, rejets non traités émettent des quantités considérables de méthane (CH₄) et de protoxyde d’azote (N₂O), deux gaz au potentiel de réchauffement bien supérieur au CO₂. Ce n’est pas une négligence volontaire. C’est le produit d’une inertie méthodologique profonde. Depuis 2006, la majorité des pays s’appuient sur les lignes directrices du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) pour établir leurs inventaires nationaux. Or, ces lignes directrices ont été significativement affinées en 2019. Le problème ? La plupart des États n’ont pas mis à jour leurs méthodes de calcul. Le résultat est une sous-déclaration systématique, massive, et désormais quantifiée.
De 19 à 27 % d’émissions en moins dans les rapports officiels
Les chercheurs de Princeton ont analysé les rapports d’inventaires nationaux de 38 pays répartis sur cinq continents 26 économies développées et 12 pays émergents. Ils ont appliqué les techniques d’évaluation les plus récentes à de grands équipements : stations d’épuration, points de rejet d’eaux usées non traitées, installations industrielles. Ce travail a mis en évidence que les émissions réelles dépassent les chiffres officiels dans une fourchette de 19 à 27 %. En termes absolus, ce sont entre 94 et 150 millions de tonnes équivalent CO₂ qui manquent chaque année dans les données mondiales. Pour donner une échelle : c’est comparable aux émissions annuelles de l’aviation civile mondiale, ou du transport maritime international. Un secteur entier, de taille équivalente, avait donc échappé à une comptabilité sérieuse.
Synthèse des résultats de l’étude Princeton (2025)
| Paramètre analysé | Valeur estimée | Remarque |
| Pays étudiés | 38 pays (5 continents) | 26 développés / 12 émergents |
| Écart de sous-déclaration | 19 à 27 % | Méthane + protoxyde d’azote |
| Émissions manquantes / an | 94–150 Mt éq. CO₂ | Données mondiales annuelles |
| Cause principale | Usage des lignes GIEC 2006 | Mise à jour 2019 non appliquée |
| Comparaison sectorielle | Aviation / transport maritime | Même ordre de grandeur |
Méthane et protoxyde d’azote : les grands oubliés du débat climatique
On parle beaucoup de CO₂. On parle beaucoup moins du méthane et du protoxyde d’azote. Pourtant, leur impact est autrement plus intense à court terme. Le méthane présente un potentiel de réchauffement global environ 84 fois supérieur au CO₂ sur 20 ans. Le protoxyde d’azote, lui, affiche un facteur de 273 sur un siècle. Ces deux gaz sont émis naturellement lors de la dégradation biologique des matières organiques dans les eaux usées. Ce processus, s’il n’est pas correctement maîtrisé et comptabilisé, devient un levier d’amplification climatique considérable. Les stations d’épuration figurent parmi les plus grands émetteurs mondiaux de ces deux gaz. Ce sont aussi des infrastructures gourmandes en énergie, en béton et en réactifs chimiques. Leur empreinte carbone globale est donc bien plus large qu’on ne le suppose généralement.
« Si vous ne savez pas exactement combien d’émissions vous produisez, il est vraiment difficile de mettre en place des politiques, des technologies ou des méthodes efficaces pour les réduire. »
- Jason Ren, Professeur de génie civil et environnemental, Université Princeton
Des infrastructures centenaires, des décisions urgentes
Ce qui rend ce sujet d’autant plus stratégique, c’est la durée de vie des infrastructures en jeu. Une station d’épuration construite aujourd’hui sera encore en service à la fin du siècle. Les choix technologiques effectués maintenant auront donc des répercussions sur plusieurs décennies. C’est une responsabilité considérable pour les ingénieurs, les décideurs publics et les collectivités. Chaque retard dans l’adoption des meilleures techniques disponibles représente non pas quelques années d’émissions supplémentaires, mais potentiellement cinquante à soixante-dix ans. La bonne nouvelle dans ce tableau, c’est que les solutions existent. Le secteur de l’eau n’a pas encore fait l’objet du même niveau d’attention et d’investissement en R&D que les transports ou l’énergie. Ce retard est aussi une opportunité. Les marges de progrès sont substantielles, et les technologies pour capter, valoriser ou éliminer ces émissions sont à portée de main.
Un appel clair au GIEC et aux décideurs politiques
Dans le document politique qui accompagne l’article scientifique, le Professeur Z. Jason Ren ne se contente pas d’exposer un constat. Il formule une recommandation précise et actionnable : le GIEC et les gouvernements doivent migrer sans délai vers les lignes directrices de 2019 pour l’élaboration de leurs inventaires d’émissions dans le secteur des eaux usées. Des estimations précises sont la condition préalable à toute politique publique cohérente. On ne peut pas réduire ce que l’on ne mesure pas correctement. C’est une évidence, mais elle prend ici une résonance particulière. Des latrines aux grandes stations d’épuration urbaines, tous les maillons de la chaîne doivent être intégrés dans les bilans nationaux. Les omettre n’est pas une option acceptable dans un monde qui s’est engagé à atteindre la neutralité carbone.
« Si vous n’avez pas une comptabilité précise, il est difficile de prendre de bonnes décisions et pourtant, ces décisions peuvent avoir des impacts durables. »
- Jason Ren, Université Princeton
Ce que cela change concrètement pour le secteur de l’eau
Pour les professionnels du secteur, ce travail de recherche a une portée directe. Il légitime et amplifie les appels à une mesure en continu des émissions de gaz à effet de serre sur les ouvrages d’assainissement, qu’il s’agisse de stations biologiques classiques, de systèmes de lagunage ou de dispositifs d’assainissement non collectif. Il souligne également la nécessité d’intégrer dans les schémas directeurs d’assainissement une véritable composante bilan carbone opérationnel, et non seulement une empreinte carbone de construction. Les outils existent capteurs électrochimiques, analyseurs de flux gazeux, modèles de simulation. Ce qui manque encore trop souvent, c’est la volonté politique et réglementaire de les déployer systématiquement. Cette étude pourrait bien être le catalyseur d’une prise de conscience décisive. Le secteur de l’eau est prêt à jouer un rôle majeur dans la transition bas-carbone. Il lui faut maintenant les bons outils de mesure pour le faire.
Source : Ren et al., « Discrepancy of National Inventories Reveals Large Emissions Gap in the Wastewater Sector », Nature Climate Change, 11 février 2025. Financement : Grantham Foundation & Water Research Foundation.