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C'est au cours du Sommet de la Terre de Rio en 1992 que les pays les plus riches, qui sont également les plus émetteurs de gaz à effet de serre, se sont engagés à produire des efforts en la matière, pour stabiliser en 2000 leurs émissions au niveau de 1990. En 1997, le Protocole de Kyoto vient entériner cet engagement, le dotant d'engagements quantifiés et juridiquement contraignants.Les Etats signataires de "l'annexe", qui sont les pays développés ou en transition vers une économie de marché, se sont ainsi engagés à réduire globalement leurs émissions de gaz à effet de serre de 5,5% sur la période 2008-2012 par rapport au niveau de 1990. Dans ce cadre, l'Union Européenne a accepté une réduction de 8%, le Japon de 6%, les Etats-Unis de 7%. Au sein de l'UE, les efforts ont été répartis, la France étant tenue de retrouver son volume d'émissions de 1990 à l'horizon 2008 - 2012.
L'entrée en vigueur restait toutefois soumise aux processus nationaux de ratification du Protocole, qui ne serait réellement engagé que lorsque 55 Etats parties à la Convention sur les Changements climatiques l'auraient ratifié, à la condition supplémentaire que parmi ces Etats, figurent des pays dits développés dont les émissions représenteraient au minimum 55% du volume global imputable à ces pays riches. En 2001, les Etats-Unis, responsables à eux seuls de 30% à 35% de l'émission humaine de gaz à effet de serre, décident de ne pas ratifier le Protocole de Kyoto. Fin septembre 2004, Vladimir Poutine demande à la Douma (Parlement russe) de ratifier le traité, ce qui permet son entrée en vigueur au 16 février 2005.
Le Protocole de Kyoto implique que chacun des Etats signataires mette en oeuvre ses propres actions pour tenir les engagements pris au sein du traité. Pour accompagner ces initiatives nationales dans les pays développés, concernés par les efforts les plus lourds à produire, le protocole institue des mécanismes nouveaux :
Ces deux derniers dispositifs ont été précisés lors de la Conférences des parties au Protocole de Marrakech en 2001. Ainsi, ne seront éligibles que les projets dits "additionnels", qui génèrent une baisse effective des émissions qui n'aurait pas été possible en l'absence de cette initiative. D'autre part, le pays dans lequel s'effectue l'investissement doit auparavant ratifier le Protocole de Kyoto, puis approuver officiellement le projet si celui-ci s'inscrit dans sa stratégie de développement durable. Aujourd'hui, des problèmes techniques demeurent, notamment dans la quantification des économies réalisées, toutefois de nets progrès sont enregistrés dans la clarification juridique de ces mécanismes.
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