PRODUITS DÉRIVÉS CLIMATIQUES : ASPECTS ÉCONOMÉTRIQUES ET FINANCIERS

N d ordre : 111-2003 PRODUITS DÉRIVÉS CLIMATIQUES : ASPECTS ÉCONOMÉTRIQUES ET FINANCIERS THÈSE présenée devan L UNIVERSITÉ CLAUDE BERNARD LYON I pour l obenion du DIPLOME DE DOCTORAT DE SCIENCES DE GESTION (arrêé du 25 avril 2002) présenée e souenue publiquemen le lundi 7 juille 2003 par Olivier ROUSTANT JURY : Jean-Paul LAURENT, Professeur à l Universié Claude Bernard Lyon I, Direceur de recherche François DUFRESNE, Professeur à HEC Lausanne, Rapporeur Olivier SCAILLET, Professeur à HEC Genève, Rapporeur Lauren CARRARO, Professeur à l Ecole Naionale Supérieure des Mines de Sain-Eienne Jean-Claude AUGROS, Professeur à l Universié Claude Bernard Lyon I Daniel SERANT, Professeur à l Universié Claude Bernard Lyon I

Le domaine des produis dérivés climaiques es, par naure, à l inersecion de la finance, de l assurance, des mahémaiques appliquées, de la mééorologie e de l environnemen Je iens par conséquen à exprimer ma profonde reconnaissance à Monsieur Jean-Paul LAURENT pour avoir eu l audace d acceper de lancer sur le suje un algébrise de formaion! Qu il rouve ici l expression de ma graiude pour la confiance qu il m a accordée ainsi que pour ses conseils ou au long de la hèse. Ce ravail a éé réalisé au sein du déparemen 3MI de l école des mines de Sain-Eienne, où d imporans moyens en saisiques on éé déployés, avec le concours de MM. Lauren CARRARO e Xavier BAY. Je les remercie vivemen pour leur souien. Je iens à remercier MM. François DUFRESNE e Olivier SCAILLET d avoir bien voulu acceper d êre les rapporeurs de mes ravaux. Je voudrais aussi remercier MM. Daniel SERANT e Jean-Claude AUGROS pour l inérê qu ils on poré à ce ravail, les relecures qu ils on effecuées, e les discussions consrucives don ils m on fai profier : leur paricipaion à ce jury es pour moi un honneur. Je remercie la sociéé Mééo-France, qui nous a fourni les données mééorologiques, e la sociéé Fininfo, qui nous a fourni les données boursières. Mes remerciemens von égalemen à ceux qui m on apporé leurs compéences pour les quesions relaives au clima e à l environnemen. Merci à Monsieur Pierre VOIGNIER de la sociéé Rhéa, qui m a fai sponanémen bénéficier d informaions rares e perinenes ; merci à Monsieur Serge TABOULOT de Mééo-France, e à Madame Mireille BATTON-HUBERT du cenre SITE de l école des mines, pour leur aide en mééorologie ; merci à Madame Naacha GONDRAN pour les nombreuses discussions amicales sur les aspecs environnemenaux. Merci à ous les membres du déparemen 3MI, e donc Mmes Anca BADEA, Céline HELBERT, Laure MESSIAEN e Monsieur Eric TOUBOUL, pour l agréable amosphère de ravail e l ambiance cordiale qu ils on su faire régner auour de moi duran ces quelques années. Merci aussi à ous les membres de l ISFA pour leur accueil chaleureux e consan malgré l inermience de mes visies! Merci à Muriel e à Julie pour leur paience e leur souien au quoidien. Enfin, je voudrais remercier ou spécialemen Madame Danièle TARRAL, sans qui cee hèse n aurai probablemen jamais débuée.

A ma mère, pour sa merveilleuse dignié e sa présence affecueuse ou au long de ces années. A mon père, disparu rop ô.

Table des maières. CHAPITRE 0. INTRODUCTION GENERALE....1 A. DES RISQUES CLIMATIQUES NON CATASTROPHIQUES AUX PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES... 3 I. Les risques climaiques non caasrophiques... 3 II. Modaliés de gesion : produis dérivés climaiques... 5 B. QUELQUES EXEMPLES DE PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES.... 6 I. Le cas «sandard» d un produceur d énergie... 6 II. Un exemple de swap enre deux uilisaeurs finaux... 9 III. Un exemple de conra exoique : l assurance de la floraison des cerisiers au Japon... 10 C. LE CONTEXTE... 11 I. Le développemen des produis dérivés.... 11 II. Le changemen climaique e l augmenaion des risques climaiques... 12 III. La mondialisaion e l augmenaion des besoins de couverure des risques climaiques.... 12 IV. L émergence de ransfers de risques «alernaifs»... 13 D. QUELQUES APPLICATIONS DES PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES.... 13 I. Réduire la volailié induie par le clima.... 13 II. De nouveaux insrumens de diversificaion... 14 III. Applicaions à l environnemen.... 14 E. LE MARCHE DES PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES... 15 I. Les aceurs... 16 II. Ea du marché.... 18 III. Quelques spécificaions de conras... 22 F. PANORAMA DES PROBLEMES.... 26 I. Difficulés spécifiques... 26 II. Place des modèles saisiques... 27 III. Problèmes spécifiques... 28 G. APPLICATION DES MODELES STATISTIQUES AUX PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES.... 30 I. Modélisaion saisique des aléas climaiques... 30 II. La praique de l évaluaion.... 31 III. Le risque de modèle.... 32 H. OBJECTIF ET ORGANISATION DE LA THESE.... 34 REFERENCES... 36 CHAPITRE 1. MODELISATION DE LA TEMPERATURE... 41 A. UNE APPLICATION DE DEUX MODELES ECONOMETRIQUES DE TEMPERATURE A LA GESTION DES RISQUES CLIMATIQUES... 43 I. Saisique descripive.... 47 II. Ajusemen d'un modèle linéaire ARMA.... 50 III. Modèle linéaire à variance périodique.... 53 IV. Performances des modèles. Applicaion à la gesion des risques climaiques.... 64 V. Réponse du modèle (VP) à un choc.... 72 VI. Performances réelles... 75 VII. Conclusions de la secion A.... 78 B. COMPLEMENTS... 84 C. MODELISATION DE LA TEMPERATURE : ASPECT MULTIVARIE... 97 I. Quelques précisions sur le cadre de ravail... 99 II. Eudes descripives préliminaires... 100 III. Modélisaion VAR.... 105 IV. Comparaison des prévisions... 111 V. Conclusion de la secion C.... 121 ANNEXE DU CHAPITRE 1, SECTION C... 123 CONCLUSIONS DU CHAPITRE 1.... 131 REFERENCES DU CHAPITRE 1.... 133

CHAPITRE 2. ASPECTS FINANCIERS... 135 A. L EVALUATION DES PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES... 137 I. Evaluaion dans l univers hisorique e bêa nul.... 137 II. Indépendance enre marché e empéraure.... 138 B. EVALUATION DES ACTIONS DES ENTREPRISES SENSIBLES AU CLIMAT.... 147 I. Résulas héoriques... 147 II. Eude empirique de la sensibilié des acions à la empéraure.... 156 III. Conclusions de la secion B.... 175 CONCLUSIONS DU CHAPITRE 2.... 177 REFERENCES DU CHAPITRE 2... 178 ANNEXE DU CHAPITRE 2... 179 CHAPITRE 3. INCERTITUDES DE MODELISATION. REPERCUSSIONS SUR LES PRIX... 181 A. CALCUL DES PRIX... 183 I. Formules d évaluaion... 183 II. Méhodes de calcul... 184 B. METHODOLOGIE... 186 I. Evaluaion de l erreur d esimaion... 187 II. Evaluaion de l inceriude des prix.... 188 C. IMPACT DES ERREURS DE MODELE SUR LA PRIME PURE D UN CONTRAT FUTURE... 190 I. Cadre de ravail... 190 II. Evaluaion de l impac de l erreur d esimaion.... 191 III. Evaluaion de l impac de mauvaises spécificaions du modèle... 193 IV. Conclusions de la secion C.... 200 D. CONSEQUENCES ET ORIGINES DE L ERREUR D ESTIMATION SUR LE PRIX DES PRODUITS DERIVES CLIMATIQUES... 202 I. Cadre de ravail. Noaions... 202 II. Inceriude des prix avec la modélisaion des indices de empéraure.... 203 III. Inceriude des prix avec la modélisaion de la empéraure.... 208 IV. Conclusions de la secion D.... 212 CONCLUSIONS DU CHAPITRE 3.... 217 REFERENCES DU CHAPITRE 3.... 218 ANNEXE DU CHAPITRE 3... 221 CONCLUSION GENERALE.... 229 BIBLIOGRAPHIE GENERALE... 233

Inroducion générale. Chapire 0. Inroducion générale. 1

Des risques climaiques non caasrophiques aux produis dérivés climaiques. Apparus aux Eas-Unis en 1997, à la suie de la déréglemenaion du marché de l élecricié, les produis dérivés climaiques on éé inroduis pour aider à se prémunir conre les risques climaiques non caasrophiques. Hisoriquemen, ils on permis d apporer une proecion aux produceurs d élecricié qui subissen des manques à gagner imporans à chaque fois que l hiver es doux. Cependan, il ne s agi pas de produis d assurance mais d auheniques produis financiers, consruis sur des «sous-jacens» d un ype pariculier, qui son des mesures de grandeurs climaiques. La présene hèse rassemble les éudes de quelques aspecs de ces nouveaux produis ; ses objecifs seron précisés à la fin du chapire. Auparavan, au cours de quelques paragraphes inroducifs, on se propose de familiariser le leceur avec les produis dérivés climaiques e de répondre aux quesions essenielles qu il peu se poser à leur suje. Nous ferons d abord une descripion des risques climaiques sous-jacens e expliquerons en quoi les produis dérivés climaiques, qui son de naure puremen financière, permeen d aider à leur gesion ; nous donnerons alors quelques exemples de ransacions réalisées avec les produis dérivés climaiques ; nous présenerons ensuie le conexe, économique e géographique, qui explique pour une par leur appariion ; nous donnerons quelques applicaions, e observerons que leur champ va au-delà des objecifs iniiaux de concepion ; nous procéderons à un éa des lieux des cinq premières années d exisence du marché des produis dérivés climaiques ; nous ferons ensuie un panorama des problèmes de gesion e remarquerons la place pariculière allouée aux modèles saisiques dans leur résoluion ; un chapire es alors consacré à ces modèles, leur uilisaion e les risques qu elle génère. Les principaux ravaux réalisés sur les produis dérivés climaiques son présenés au cours de ces deux derniers paragraphes. 2

Inroducion générale. A. Des risques climaiques non caasrophiques aux produis dérivés climaiques. I. Les risques climaiques non caasrophiques. 1. Quelques exemples. Les risques climaiques non caasrophiques son des risques économiques que supporen les enreprises don l acivié es sensible au clima : l impac du clima sur la consommaion es alors la source de manques à gagner pouvan êre imporans. On enend souven les professionnels du ourisme se plaindre, à juse ire, des «mauvaises saisons», responsables d une diminuion de l affluence des vacanciers, mais d aures seceurs son égalemen concernés comme ceux de l énergie, de l agroalimenaire, de l agriculure Par exemple, les produceurs d élecricié son ouchés par le niveau inhabiuellemen faible de la demande des usagers, en chauffage lorsque les hivers son clémens, e en climaisaion lorsque les éés son doux ; les disribueurs de sodas, de sirops e aures boissons rafraîchissanes son pénalisés par la fraîcheur relaive des empéraures esivales, à l origine d une diminuion de la saiéé chez leurs cliens ; les agriculeurs son égalemen sensibles à ces risques qui viennen s ajouer aux aures ypes de risques de naure caasrophique, comme le gel ou la grêle, car le rendemen e la qualié des récoles dépenden des bonnes condiions climaiques duran ou le cycle de mauraion. 2. Analyse des risques climaiques non caasrophiques. Ces risques climaiques se disinguen des risques climaiques caasrophiques par plusieurs aspecs. Tou d abord, alors que les caasrophes naurelles peuven porer aeine à la vie humaine, les risques éudiés on des conséquences puremen financières ; celles-ci peuven se répercuer au plan humain, comme par des licenciemens, mais la gravié des impacs es assurémen moindre. Le risque es souven volumérique car les impacs son foncion de la diminuion du volume du chiffre d affaires. Mais celle-ci peu égalemen êre couplée avec une diminuion du prix de vene, imposé par la médiocrié de la demande. 3

Des risques climaiques non caasrophiques aux produis dérivés climaiques. D aure par, il n y a pas ici de sinisres physiquemen consaables : pas de dégâs maériels, pas de dommages visibles. Les conséquences s observen dans les compes des enreprises, ce qui les rend plus difficiles à évaluer. La localisaion en emps e en espace es aussi rès différene. Cee différence s apprécie en ermes de concenraion. Les événemens caasrophiques son oujours concenrés dans le emps : leur durée es coure, allan de quelques secondes pour un remblemen de erre à quelques heures pour une empêe ou un cyclone ; en revanche, les manques à gagner dus à de mauvaises condiions climaiques se fon ressenir sur des périodes plus longues, de l ordre de quelques mois. Les événemens caasrophiques son égalemen souven concenrés dans l espace : la zone sinisrée es resreine, de la aille d un champ pour un orage de grêle à la surface d une région pour un remblemen de erre ou une empêe ; au conraire, les mauvaises condiions climaiques responsables d une baisse de l affluence ou de la consommaion ouchen généralemen un errioire plus éendu, à l échelle d un pays. Enfin des possibiliés d échange exisen enre des agens économiques exposés à des risques symériques. Par exemple, le géran d un parc d aracions e le géran d un complexe de cinémas on des inérês opposés à ce qu il pleuve ; de même, si la clémence d un hiver peu défavoriser un produceur d élecricié, il es cerain qu elle avanage les «gros» consommaeurs, comme les hôpiaux, les PME 1 3. Mesure des risques. Evaluaion des impacs. Cerains risques peuven se mesurer avan qu ils ne se maérialisen, comme le risque de change, que l on peu suivre en observan le mouvemen des aux de change. Cee possibilié exise pour les risques climaiques non caasrophiques. On peu en effe souven relier la qualié d une saison à des données mééorologiques, ce qui suppose en réalié deux éapes : l idenificaion d un ou plusieurs faceurs climaiques influens, e le choix d un insrumen de mesure approprié. Dans le cas de l élecricié, c es la empéraure, esseniellemen, qui dirige la consommaion. Il exisai d ailleurs, avan que les produis climaiques ne voien le jour, des indices journaliers foncion de la empéraure, appelés degrés-jours, pour mesurer le risque climaique. Ceux-ci mesuren l écar de la empéraure à un niveau seuil correspondan peu ou 1 Pour les grandes enreprises, l implanaion à l éranger aénue la sensibilié au clima. 4

Inroducion générale. prou à la empéraure ambiane à laquelle la consommaion es minimale ; l hiver par exemple, l indice degré-jour (en anglais : degree-day) es défini par : ( ) DD = 18 T = max(18 T ;0) + où T es la empéraure à la dae, exprimée en degrés. Une mesure du risque de empéraure sur une saison peu alors êre effecuée au moyen du cumul de ces indices : DDsaison = ( 18 T ) + saison Les insrumens de mesure des risques climaiques éudiés varien : haueur de pluie, haueur de neige, viesse du ven e dépenden quelquefois de plusieurs aléas climaiques. A l heure acuelle, c es la empéraure qui es majoriairemen employée, mais parfois à l aide d indices différens de celui monré ci-dessus. Les impacs, on l a vu, son difficiles à chiffrer direcemen car les dommages ne son pas facilemen observables. Une soluion exise cependan, consisan à rechercher une foncion relian la mesure du risque aux conséquences qu il engendre : ce son les foncions d endommagemen, bien connues des produceurs d élecricié. Naurellemen, l inconvénien majeur es l asymérie d une elle mesure, qui ne peu êre faie - en réalié - que par celui qui en subi les effes! E ceci nous amène à éudier les modaliés de gesion des risques climaiques non caasrophiques. II. Modaliés de gesion : produis dérivés climaiques. 1. L impossibilié d une gesion de ype assurance. Le premier consa à la suie de la présenaion précédene es l impossibilié d une gesion de ype assurance des risques climaiques non caasrophiques. Il y a d abord l imporance du volume du risque : l épisode du cyclone Andrew, qui a désemparé jusqu aux réassureurs, rappelle l imporance de ce faceur. D aure par, une couverure indemniaire es ici quasiimpossible : à la difficulé objecive de mesurer les impacs économiques du clima sur le chiffre d affaires des enreprises, s ajoue un problème d asymérie puisque, même si les mesures de variables climaiques son publiques, seul l assuré peu connaîre avec précision l impac de ces variables sur les résulas. Par ailleurs, ce son les enreprises les plus exposées aux risques climaiques qui veulen se prémunir. On peu craindre alors qu un phénomène 5

Quelques exemples de produis dérivés climaiques. d anisélecion conduise à les exclure du marché en raison de la concurrence Es-il possible en effe, d imaginer un marché d assurances où, de façon similaire à ce qui se passe sur le marché auomobile, les «mauvais conduceurs» son les principaux cliens? Enfin l aléa moral serai égalemen présen : commen pourrai-on conraindre les conduceurs à se soucier de leur conduie, auremen di, commen pourrai-on conraindre les enreprises concernées à procéder en inerne à une gesion de leurs risques climaiques? 2. D une assurance climaique aux produis dérivés climaiques. On observe dans ce qui précède qu une difficulé majeure es la quasi-impossibilié de chiffrer les sinisres consécuifs aux mauvaises condiions climaiques. Une soluion consise alors à laisser ce problème aux cliens! Auremen di, on calcule les versemens en foncion de la mesure des risques climaiques e non pas selon le monan des peres financières dues au clima. On passe donc d une couverure indemniaire à une couverure paramérique, e la mesure des impacs es laissée aux enreprises. Concrèemen, il s agi de produis financiers consruis à parir d indices climaiques d où leur nom de produis dérivés climaiques. Ils se présenen sous la forme de fuures (ou «swaps»), d opions, collars, ec. Nous en donnerons quelques exemples dans la prochaine secion. 3. Les avanages d une gesion financière. La gesion financière des risques climaiques non caasrophiques consiue une alernaive viable à la gesion de ype assurance. Le fai d englober ces produis dans le marché financier perme en pariculier de profier de sa capacié d absorpion (il n y a donc plus de problème de volume) e de sa souplesse. En oure, les risques climaiques son relaivemen décorrélés du marché financier, ce qui aire les spéculaeurs e les invesisseurs e devrai favoriser à erme la liquidié du marché des produis dérivés climaiques. B. Quelques exemples de produis dérivés climaiques. I. Le cas «sandard» d un produceur d énergie. Parmi les ransacions de produis dérivés climaiques, le cas le plus fréquen es celui d un produceur d énergie souhaian se proéger conre un hiver doux. Il va sans dire que la douceur de l hiver, en faisan chuer la consommaion, affece les résulas de l indusriel. La 6

Inroducion générale. sensibilié du résula au clima es assez bien mesurée par un indice à base des degrés-jours inroduis au paragraphe 3 de la secion précédene ; dans cee siuaion, on uilisera l indice HDD 2, égal à la somme sur la période hivernale 3 des écars de empéraure relaivemen à la empéraure de confor de 18 C : HDD = ( 18 T ) + période hivernale où T es la empéraure moyenne journalière à la dae. A ire d illusraion, on a représené sur la Figure 0.1 une approximaion de la foncion d endommagemen d un produceur de gaz basé à Paris 4 ; la empéraure de référence es celle d Orly e la période considérée s éale du 15/11 au 15/3. 80 60 Profi 40 20 Pere 0 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,00-20 HDD ( Orly ; 15/11-15/3 ) -40-60 Figure 0.1. Le cas d un produceur de gaz : sensibilié du résula au clima. Vu la définiion de l indice HDD, on observe qu un hiver doux correspond à de faibles valeurs de l indice. Pour se proéger, le produceur de gaz peu donc prendre une posiion coure dans un conra fuure sur l indice HDD ou une posiion longue dans une opion de vene sur ce indice ; c es cee dernière possibilié qui a éé reenue par l indusriel. Les caracérisiques précises du conra son présenés dans le Tableau 0.1. Comme une opion de 2 Les indices HDD e CDD son présenés en déail au paragraphe III de la secion E. 3 Celle-ci dépend des conras ; elle s éale souven d ocobre à avril inclus (c es le cas au CME, voir E.III.1) ou bien de novembre à mars. Dans l exemple ci-dessus, la période hivernale es encore plus coure, commençan le 15 novembre e se erminan le 15 mars. 4 D après (Deboaisne, 2000). 7

Quelques exemples de produis dérivés climaiques. vene sandard, l indusriel en posiion d acheeur va donc exercer l opion si l indice HDD du prochain hiver es inférieur à 1500 ( C), réalisan alors un gain de (1500 HDD) 130.000 FF ; comme c es souven le cas, une valeur supérieure de paiemen (cap) a éé fixée, limian le gain à 40.000.000 FF. Le profil de paiemen es représené sur la Figure 0.2. Comme pour une opion sandard, l indusriel es proégé par rappor à de faibles valeurs du sous-jacen (voir Figure 0.3), c es-à-dire ici par rappor à des empéraures hivernales douces. Type : Pu Opion HDD Acheeur du Pu : Produceur de Gaz Vendeur du Pu : BNP Paribas Période de Référence : Du 15 novembre 2000 au 15 mars 2001 Lieu de Référence : Saion Mééo France de Paris Orly Indice Climaique : HDD cumulés Base de Calcul : Données fournies par Mééo France Monan Noionnel : 40.000.000 FRF Monan de la Prime : francs Prix d Exercice : 1500 HDD Valeur du Tick : 130.000 FRF par HDD Tableau 0.1. Le cas d un produceur de gaz : ermes du produi dérivé climaique. 80 60 Profi 40 20 Pere 0 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000-20 HDD ( Orly ; 15/11-15/3 ) -40-60 Figure 0.2. Le cas d un produceur de gaz : profil de paiemen du produi dérivé climaique. 8

Inroducion générale. 80 60 Profi 40 20 Pere 0 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,00-20 HDD ( Orly ; 15/11-15/3 ) -40-60 Figure 0.3. Le cas d un produceur d énergie : sensibilié du résula au clima après couverure. II. Un exemple de swap enre deux uilisaeurs finaux 5. Il es d usage d appeler «swap» un conra enre deux paries pour lequel aucun versemen iniial n a lieu : un conra fuure es donc une forme de swap, e c es d ailleurs son appellaion courane dans le monde des dérivés climaiques. Pouran, un swap au sens for sous-enend un échange enre deux aceurs concernés par un risque commun e non pas seulemen enre un aceur e une insiuion financière (voir par exemple les swaps de aux d inérê, réalisan l échange enre un aux variable e un aux fixe), e c es ce ype de swap don nous voulons donner un exemple. La ransacion a éé réalisée par Worldwide Weaher Trading Co enre un parc d aracion e un fabriquan de glaces siués au même endroi. Les deux paries on des risques symériques par rappor à la empéraure esivale : andis que les empéraures caniculaires avanagen le fabriquan de glaces en faisan grimper la consommaion de glaces, elles nuisen au parc d aracion en provoquan la baisse de la fréquenaion. L impac du clima a éé évalué de par e d aure, e les deux paries son ombées d accord pour réaliser un swap sur le nombre de jours «chauds», définis par les jours où la empéraure excède 96 F. De façon précise, le parc d aracion accepe la ransacion lorsque l éé comprend moins de 15 jours chauds e verse alors la somme de 50.000$/jour chaud au fabrican de glaces ; inversemen, le fabrican 5 En raison du manque de liquidié e de moyens de couverure avérés, les swaps s effecuen la plupar du emps enre des uilisaeurs finaux (voir E.I.) L exemple es iré de (Barrieu, 2000). 9

Quelques exemples de produis dérivés climaiques. de glaces s engage à verser 50.000$/jour chaud à la condiion qu il y ai eu plus de 15 jours chauds dans l éé. D aure par, il a éé convenu que le monan oal échangeable serai de 1 million de $. Il s agi donc d un swap don le sous-jacen es un indice condiionnel de empéraure (voir Figure 0.4). Parc d aracion $50.000 par jour «chaud» (si plus de 15) $50.000 par jour «chaud» (si moins de 15) Fabriquan de glaces Figure 0.4. Un swap de empéraure enre un parc d aracion e un fabriquan de glaces. III. Un exemple de conra exoique : l assurance de la floraison des cerisiers au Japon 6. Au Japon, la floraison des cerisiers es un événemen d une grande imporance, qui amène les habians à sorir dans les parcs e les jardins pour pique-niquer sous les frondaisons éoilées de peies fleurs roses. Quelquefois pouran, lorsque la empéraure es rop clémene pendan la période de mauraion des arbres, la floraison se produi rop ô, à une période où il fai encore rop frais pour en profier, e cee précocié es alors préjudiciable aux peies e moyennes enreprises de ourisme e de loisir qui en iren bénéfice. L idée es donc venue au premier assureur dommages du Japon, Tokio Marine and Fire Insurance, de proposer une proecion conre ce risque. Les conras prennen la forme d une opion à sau (gap call opion), la compensaion devenan effecive lorsque la empéraure moyenne journalière dépasse 7.5 C ous les jours d une longue période, le versemen éan alors proporionnel au nombre de jours «chauds» (voir la Figure 0.5). Les caracérisiques e la valeur des conras dépenden des cliens, e à ire d exemple, un resauran peu acheer un conra pour un prix de 1.5 million de yens (11.960 ) correspondan à une valeur d indemnisaion de 450.000 yens (3.590 ) par jour. 6 D après une dépêche AFP daée du 17/01/03. 10

Inroducion générale. payoff nombre de jours où la empéraure a dépassé 7,5 C. Figure 0.5. Une opion à sau (gap call opion) climaique pour la floraison des cerisiers au Japon. C. Le conexe. Les produis dérivés climaiques on vu le jour dans un conexe pariculier, à l inersecion de deux changemens majeurs, climaique pour le premier avec le réchauffemen de la planèe, économique pour le second avec la mondialisaion. Ce conexe jusifie pour une par leur créaion, rendue possible grâce aux moyens modernes de gesion. Par ailleurs, leur marché s inscri dans la nouvelle vague des ransfers de risques alernaifs, e se place à côé des nouveaux marchés des produis dérivés d assurance e des produis dérivés de l élecricié. I. Le développemen des produis dérivés. Précisons ou de suie qu il éai difficile, de oue façon, de procéder à la gesion des risques climaiques non caasrophiques auparavan. Ces risques on pouran oujours exisé, dès les premiers emps de l agriculure. Mais pouvai-on faire auremen pour s en prémunir que de consiuer des réserves lors des années grasses? Nous avons vu en effe dans la secion précédene que la gesion exerne des risques climaiques non caasrophiques ne peu pas se faire sous la forme d une assurance mais sous la forme de produis dérivés. Or la gesion des produis dérivés a longemps éé délicae, e ce n es vériablemen qu après la découvere de la formule de valorisaion des opions sandard en 1973 par Black e Scholes que ce marché a pris de l imporance 7. La gesion des risques climaiques ne pouvai donc guère se faire plus ô. A l heure acuelle en revanche, le développemen de la finance quaniaive e de l informaique donne plus de moyens aux ingénieurs de gesion. 7 La aille du marché global des produis dérivés es esimée aujourd hui à cen mille milliards de dollars. 11

Le conexe. Mais les produis dérivés climaiques n auraien peu-êre pas vu le jour si dans le même emps, les besoins de couverure des risques climaiques e les risques eux-mêmes n avaien pas augmené. II. Le changemen climaique e l augmenaion des risques climaiques. Le réchauffemen mainenan avéré de la planèe n a pas oujours oues les conséquences qu on lui aribue. Ainsi, dans l accroissemen verigineux de l impac économique des caasrophes naurelles observé au cours de la dernière décennie 8, une par es sans doue due à la progression de l urbanisaion. Noons au passage que cerains événemens on même dépassé la capacié de couverure des assureurs 9. Touefois, l augmenaion concomiane du nombre de caasrophes 10 renforce le senimen que l on peu nourrir au quoidien que le changemen climaique se radui par une augmenaion des risques climaiques. Comme ce changemen va se poursuivre dans les prochaines années, nous pouvons donc nous préparer à ce que cela dure. III. La mondialisaion e l augmenaion des besoins de couverure des risques climaiques. D une façon générale, la mondialisaion se radui à l heure acuelle par une inensificaion de la concurrence. Celle-ci a cerainemen conribué à la modificaion de la gesion inerne des enreprises, avec un foncionnemen avec moins de fonds propres e une exernalisaion des services. Il n es pas difficile alors de comprendre que les enreprises souhaien désormais réduire au maximum la volailié de leurs résulas, e donc en pariculier la volailié induie par le clima. En oure, dans le seceur de l énergie, l inensificaion de la concurrence a enraîné une vague de déréglemenaions, parie des Eas-Unis en 1997 e se déroulan à présen en Europe 11 : de grosses enreprises sensibles aux risques climaiques se son donc rerouvées exposées aux aléas de l économie. Cee conjugaison de faceurs a donc engendré un accroissemen ne des besoins en couverure de risques climaiques non caasrophiques à ravers le monde. 8 cf. le rappor de l ONU pour les caasrophes naurelles : faceur 6.7 des années 60 aux dix dernières années en valeur. 9 Ouragan «Andrew» en 1992 aux Eas-Unis. 10 Dans le même rappor de l ONU (cf. supra), on indique un faceur 4 des années 60 aux dix dernières années pour chiffrer l augmenaion du nombre de caasrophes naurelles. 11 Le 25 novembre 2002, l union européenne a voé à l unanimié la déréglemenaion du marché de l élecricié ; celle-ci deviendra opéraionnelle en 2004 pour les pariculiers, en 2007 pour les enreprises. 12

Inroducion générale. IV. L émergence de ransfers de risques «alernaifs». C es donc dans ce conexe d accroissemen des risques climaiques e économiques que son apparus en 1997 les produis dérivés climaiques, pour répondre aux besoins de gesion des risques climaiques non caasrophiques ; c es, pour l esseniel, le formidable développemen des produis dérivés, qui a rendu possible leur créaion. On conçoi alors aisémen que d aures marchés aien pu voir le jour, résulan à la fois de l augmenaion ou de l appariion de risques, e de la possibilié de pouvoir les gérer sur un marché mondial en pleine expansion. Ainsi, deux aures marchés avaien vu le jour quelques années plus ô 12 : - les produis dérivés d assurance (insurance derivaives) 13, pour la gesion de produis d assurance, limiés pour l heure aux caasrophes naurelles, e lancés par le Chicago Boarding Of Trade (CBOT) en 1993 ; - e les produis dérivés de l élecricié (power derivaives), pour la gesion du prix de l élecricié, avec le lancemen du 1 er conra fuure par la place norvégienne Nord Pool en 1995 e la 1 ère opion par le New York Mercanile Exchange (NYMEX) en 1996. L émergence de ces nouveaux marchés es un phénomène nouveau e remarquable car ils concernen des risques qui, jusemen, ne son pas des risques de marché, mais qui au conraire son relaivemen décorrélés des flucuaions de la bourse : en ce sens, on parle de ransfers de risques alernaifs. D. Quelques applicaions des produis dérivés climaiques. I. Réduire la volailié induie par le clima. Le bu premier des produis dérivés climaiques es de pouvoir réduire la volailié du chiffre d affaires relaivemen aux risques climaiques non caasrophiques. Aujourd hui encore, c es la principale uilisaion qui es faie de ces produis. En oure, la dégradaion des condiions climaiques observée au cours des dernières décennies e suscepible de s aggraver dans le fuur, pourrai conduire les agens économiques à recourir davanage aux produis dérivés climaiques ; ainsi dans un rappor récen 14, l ONU préconise leur emploi pour répondre à 12 Voir (Geman, 1999), (Geman, 2000). 13 Voir aussi (Geman, 1994) e (Scherer, 2000). 14 Voir (ONU, 2002). 13

Quelques applicaions des produis dérivés climaiques. l augmenaion envisagée des peres économiques liées au clima dans le seceur agricole. Cependan, d aures applicaions ou perspecives d applicaions exisen. II. De nouveaux insrumens de diversificaion. Tou d abord, les produis dérivés climaiques peuven êre employés comme ouil de diversificaion dans la gesion de porefeuilles. Comme les aléas du clima son en principe largemen décorrélés des flucuaions de la bourse, c es à juse ire qu un invesisseur peu comper sur une diminuion du risque en plaçan une parie de son capial dans des produis dérivés climaiques. Les insiuions bancaires l on bien compris e proposen mainenan des «fonds climaiques», consiués par une panoplie d opions, de swaps, d obligaions climaiques e d obligaions caasrophes. III. Applicaions à l environnemen. Le renforcemen des poliiques environnemenales, maérialisé par le proocole de Kyoo (1997), peu égalemen suggérer des applicaions dans le domaine de l environnemen. Weinsein (2001), par exemple, monre que les produis dérivés climaiques son un ouil poeniel pour la gesion des permis d émission e des cerificas vers. 1. Des ouils pour la gesion des permis d émission. Les permis d émission visen à réduire l émission des gaz à effe de serre (CO 2, CH 4 e aures composés organiques à base de carbone) par les indusriels. Rappelons brièvemen leur principe 15. Chaque indusriel dispose d un quoa fixé par le législaeur indiquan la quanié maximale de gaz à effe de serre qu il peu dégager dans l amosphère ; l écar à ce quoa es alors compabilisé au crédi ou au débi de l indusriel. Un marché es alors possible : les indusriels qui se rouven dans l incapacié de respecer leur quoa peuven acheer les permis d émission don ils on besoin à ceux qui ne l on pas aein ; les échanges de crédi son inciés par la menace de pénaliés voire d inerdicions - qui, en héorie, son applicables aux indusriels qui dépassen leur quoa sans acheer de crédis à d aures indusriels. Or, dans le cas des produceurs d énergie, on observe que le dégagemen des gaz à effe de serre dépend foremen des condiions climaiques puisque celles-ci régissen l acivié indusrielle. On peu donc imaginer des produis dérivés climaiques d un nouveau ype, permean l échange des risques climaiques conre les permis d émission. Par exemple, un el swap, conclu enre un produceur d énergie e une banque, permerai à l indusriel de recevoir les permis 15 Pour plus de précisions, voir par exemple (Gondran, 2001) ou (Barrieu, 2002). 14

Inroducion générale. d émission don il a besoin en cas de bonne saison e le conraindrai à en céder en cas de mauvaise saison. Remarquons que les conras de ce ype on l avanage de ne donner lieu à aucune ransacion financière. 2. Des ouils pour la gesion des cerificas vers. L applicaion des produis dérivés climaiques peu égalemen s envisager dans le cadre de la gesion des cerificas vers 16. Ce sysème de cerificas concerne l élecricié «vere», c esà-dire celle produie à parir de sources renouvelables elles que l éolien, la géohermie Il a éé mis en place à la suie de la direcive européenne daan de sepembre 2001, imposan aux pays des pourcenages minimums de consommaion en élecricié vere. S agissan de consommaion, e non de producion, il es apparu nécessaire de rouver un sysème permean de suivre à la race l élecricié vere. De là les cerificas vers. A la base, les cerificas vers, associés à une quanié d énergie, son délivrés aux produceurs d élecricié vere. Ces derniers peuven ensuie vendre leurs cerificas soi direcemen auprès de cliens finaux, dans le cadre de conras classiques d approvisionnemen, soi par l inermédiaire de disribueurs d énergie. Les produis dérivés climaiques peuven s avérer uiles pour facilier la gesion des cerificas. Par exemple, on peu imaginer un conra enre un exploian de fermes éoliennes e un insiu financier échangean des risques climaiques conre des cerificas vers. En cas de condiions climaiques défavorables, l exploian se verrai recevoir des cerificas vers qu il n aurai pu obenir par sa seule producion, e se verrai conrain d en céder à l insiuion financière en cas de bonnes condiions de ven 17. E. Le marché des produis dérivés climaiques. Iniié en 1997 aux Eas-Unis par un conra signé enre le groupe Enron e de peis produceurs d énergie suie à la déréglemenaion du marché de l énergie 18, le marché des produis dérivés climaiques aein aujourd hui un volume cumulé de 11,8 milliards de dollars. Deux marchés organisés on éé créés : aux Eas-Unis, sur la place boursière du Chicago Mercanile Exchange (CME, sepembre 1999), e en Europe, au London Inernaional 16 Le sysème des cerificas vers que nous allons présener mainenan es décri en déail dans (Marin, 2002). 17 L insiuion financière perme ainsi la mise en relaion enre produceurs e uilisaeurs (finaux ou inermédiaires) - Exemple iré de Weinsein (2001). 18 Voir (Barrieu, 2000). 15

Le marché des produis dérivés climaiques. Financial Fuures and Opions Exchange (Euronex-LIFFE, fin 2001). Touefois la liquidié y es faible e la majorié des ransacions s effecue de gré à gré. Le marché es en expansion depuis sa créaion ; cependan, la faillie du même Enron - l un des plus imporans couriers - en Janvier 2002, a jeé un froid ; signalons égalemen le rerai de BNP Paribas à la même dae. Nous allons mainenan présener le marché plus en déail, en commençan par faire un our d horizon des différens aceurs, puis en examinan ses caracérisiques : aille, localisaion, naure des conras, e leur évoluion. Nous précisons ensuie quelques spécificaions de conras ; ceux-ci proviennen uniquemen des marchés organisés, en raison d une par de la grande variéé des ransacions de gré à gré ce qui anéanirai oue enaive de présenaion exhausive, e d aure par de la difficulé d accès aux informaions publiques sur ces ransacions. En réalié comme on le verra, plus de 80% des conras son du ype de ceux que l on rouve sur les marchés organisés. I. Les aceurs. Une première caégorie d aceurs es naurellemen consiuée des enreprises qui on une demande en couverure pour les risques climaiques auxquelles elles son exposées. En êe, semblen oujours figurer les produceurs d énergie 19, iniiaeurs du marché, mais d aures seceurs son mainenan représenés comme l agroalimenaire, les loisirs, le ourisme Noons que ceraines enreprises suscepibles d êre concernées se monren frileuses à enrer dans le marché, semble--il en raison des coûs quelquefois «dissuasifs» des ransacions ; ce serai le cas, noammen, des enreprises agricoles 20. Les inerlocueurs ou désignés des enreprises exposées au clima son les organismes bancaires e d assurances qui formen une deuxième caégorie d aceurs. Leur rôle, à l heure acuelle, semble consiser la plupar du emps à mere en relaion des uilisaeurs finaux pluô qu à prendre une parie du risque ; le manque de liquidié d une par, e l absence de moyens de couverure avérés peuven sans doue expliquer ce éa de fai. Oure les conras personnalisés, on rouve souven, parmi les produis proposés, des hedge funds ou «fonds 19 On dispose de peu d informaions à ce suje ; cependan, en 2000, 90% des ransacions concernaien les produceurs d énergie (d après Barrieu, 2000). 20 Voir (Trevor, Linsley, 2002). 16

Inroducion générale. climaiques», regroupan un ensemble de produis dérivés aachés à des risques climaiques 21 (obligaions caasrophes, produis dérivés climaiques ). Les souscripeurs de ces fonds endossen alors une pluralié de risques climaiques. Parmi ces souscripeurs, on renconre une roisième caégorie d aceurs consiuée des invesisseurs ou des spéculaeurs airés par la perspecive de gains imporans sur un marché décorrélé des flucuaions boursières. A ire indicaif, on pourra consuler sur le Tableau 0.2 une lise de ving aceurs principaux, uilisés comme référence pour une éude faisan l éa des lieux du marché des produis dérivés climaiques, e don nous présenons mainenan les résulas. Tableau 0.2. Quelques inervenans du marché des produis dérivés climaiques (avril 2001 à mars 2002). 21 La Sociéé Générale (SG) ou la Caisse des Dépôs e Consignaions (CDC), par exemple, proposen ce ype d invesissemen. 17

Le marché des produis dérivés climaiques. II. Ea du marché. Nous donnons ici quelques chiffres esseniels du marché des produis dérivés climaiques. Ils proviennen d une éude réalisée par PriceWaerhouseCoopers auprès d une vingaine d inervenans majeurs 22 pour la période d avril 2001 à mars 2002. L éude menionne égalemen les résulas des années précédenes, ce qui perme de suivre l évoluion du marché depuis son origine. Les résulas son présenés sur la Figure 0.6, la Figure 0.7 e la Figure 0.8. 1. Taille Répariion géographique. On observe globalemen une expansion du marché avec un doublemen de la valeur des ransacions depuis la 1 ère éude de 1998. L expansion es égalemen géographique avec une récene, mais fulgurane progression du marché en Europe e en Asie 23 ; cependan les Eas- Unis dominen encore neemen le marché avec environ 80% des échanges. 2. Répariion des ransacions selon la naure des risques. Des conclusions analogues peuven êre irées à propos de la naure des risques climaiques échangés : la empéraure rese le risque majoriaire mais les aures risques la pluie, en pariculier, son de plus en plus représenés ; cee diversificaion se remarque aussi «à l inérieur» du risque de empéraure : les conras sandard de ype HDD (pour l hiver) e CDD (pour l éé) se voien concurrencés par des conras d aures ypes 24. Cee diversificaion va sans doue de pair avec l appariion de nouveaux aceurs dans le marché des produis dérivés climaiques : à côé des produceurs d énergie préoccupés par le risque de empéraure, son venues se joindre des chaînes de parc d aracion don le principal risque es la pluie, des saions de spor d hiver soucieuces de la haueur de neige, ec. Remarquons pour finir l inégalié enre l hiver e l éé, les échanges relaifs à la saison hivernale éan de loin les plus imporans (le phénomène a d ailleurs endance à s accenuer). Pour l expliquer, on peu raisonner sur les ransacions sur la empéraure réalisées en Amérique du Nord, qui consiuen une large majorié. Or on peu vérifier que l ampliude des variaions de empéraure es plus élevée au cours de l hiver 25. Le risque de empéraure es donc plus imporan dans cee saison. 22 Voir la lise complèe sur le Tableau 0.2. 23 On peu remarquer, en comparan le nombre de ransacions e leur valeur, que les ransacions réalisées en Asie se rapporen à des nominaux rès inférieurs, en moyenne, à ce qui es praiqué dans les aures coninens. 24 La définiion précise des indices HDD e CDD sera donnée au paragraphe suivan. 25 Voir par exemple (Cao, Wei, 1998). 18

Inroducion générale. Figure 0.6. Taille du marché des produis dérivés climaiques : valeur (hau) en millions de dollars, e nombre de ransacions (bas). 19

Le marché des produis dérivés climaiques. Figure 0.7. Répariion géographique du marché des produis dérivés climaiques : valeur (hau) en millions de dollars, e nombre de ransacions (bas). 20

Inroducion générale. Temperaure Temperaure Figure 0.8. Répariion des ransacions de produis dérivés climaiques selon la naure du risque : en valeur (hau) e en nombre de ransacions (bas). 21

Le marché des produis dérivés climaiques. III. Quelques spécificaions de conras. 1. Sur les marchés organisés. Sur le CME e le LIFFE-Euronex, seul le risque de empéraure apparaî dans les conras ; c es le risque climaique pour lequel le besoin de couverure es le plus imporan à l heure acuelle. Les spécificaions son résumées dans le Tableau 0.3. Marché CME LIFFE-Euronex Indice de référence Indice HDD, indice CDD 100 + Tempéraure moyenne Longueur de la période a) 1 mois 1 mois d exposiion au risque b) 1 saison 10 villes des Eas-Unis : Alana, Chicago, Cincinnai, Localisaion des conras Dallas, Des Moines, Las Vegas, Londres, Paris, Berlin New York, Philadelphia, Porland, Tucson. Naure des conras Fuures ou opions Fuures Maurié 1 à 12 mois a) 1 à 12 mois b) 1 à 2 saisons ideniques Nominal 1 F = 100$ 1 C = 3.000 (ou ) Tableau 0.3. Spécificaions des conras sur les marchés organisés, en 2002. Localisaion Le marché se concenre auour des sies qui enregisren la plus grande liquidié : Londres, Paris, Berlin en Europe, New York, Chicago, Dallas, en ou une dizaine de villes, aux Eas-Unis. Période d exposiion au risque Les périodes d exposiion au risque doiven êre au minimum de 1 mois e peuven aller jusqu à une saison. Maurié Pour les conras mensuels (resp. saisonniers), la maurié s éale de 1 à 12 mois (resp. deux saisons ideniques : deux hivers ou deux éés) : à une dae donnée, on peu donc souscrire 12 conras mensuels différens, un pour chacun des douze prochains mois (resp. quare conras saisonniers : un pour chacun des deux prochains hivers e des deux prochains éés). 22

Inroducion générale. «Sous-jacen» Le risque de empéraure es mesuré par le biais d indices consruis à parir de la empéraure journalière moyenne, définie comme la moyenne des empéraures minimale e maximale observées. Ces indices fon office de sous-jacens pour les produis dérivés de empéraure. Au LIFFE-Euronex, c es simplemen la moyenne mensuelle (ou sur une saison) de ces empéraures à laquelle on ajoue 100, qui fai référence : 1 I(période) = 100 +. T L période où T désigne la empéraure moyenne du jour en degrés Celsius e L la longueur de la période. Au CME, on uilise les degrés-jours (degree days) déjà bien connus des professionnels de l énergie, + = ( ) = ( ) CDD() T 65 HDD() 65 T + - où la empéraure T es donnée en degrés Fahrenhei 26 -, e les indices de référence son le cumul des degrés-jours sur la période concernée : CDD(mois) = 65 + ( T ) (mois) = ( 65 ) mois HDD T + mois Le seuil de 65 F - environ 18 C, correspond à peu de choses près à un minimum dans la consommaion d élecricié : quand on s écare de cee empéraure «de confor», la consommaion augmene - celle des appareils de chauffage l hiver, celle des réfrigéraeurs e des climaiseurs l éé 27. L indice HDD - pour Heaing Degree Day («degré-jour chauffage»), qui cumule les écars en dessous de cee empéraure, es donc adapé à l hiver ; en praique, il ser de sous-jacen pour les mois d ocobre à avril inclus. Inversemen, l indice CDD - pour Cooling Degree Day («degré-jour réfrigéraion»), convien à l éé ; il es employé d avril à ocobre inclus. Les mois d ocobre e d avril se placen à la charnière de deux saisons 28 : c es pourquoi on les rerouve dans les deux ypes d indices. On peu d ores e déjà remarquer que pour les mois d hiver e d éé les mesures de risque par des indices de ype degré-jour (CME) donnen des résulas équivalens à la empéraure moyenne (LIFFE-Euronex) : pour les mois d hiver par exemple, la quasi-oalié des 26 La correspondance enre degré Fahrenhei e degré Celsius s effecue au moyen de la formule : TF = 32 + 1,8 TC où TF (resp. TC) désigne la empéraure en degré Fahrenhei (resp. Celsius). 27 Voir par exemple (Ellihorpe, Punam, 2000). 28 commerciales : «l hiver boursier» s éale d ocobre à avril, «l éé boursier» de mai à sepembre. 23

Le marché des produis dérivés climaiques. empéraures es siuée en dessous de 65 F si bien que l indice HDD d un mois d hiver es une foncion affine de la empéraure moyenne : 1 HDD(mois d'hiver) 65 T = L 65. T mois L mois ( ). Nominal Enfin, on donne à chaque unié d indice (en degré) une valeur financière arbiraire par le biais du nominal. Noons que les risques uniaires associés aux conras fuures mensuels du CME (100$) e du LIFFE-Euronex (3.000 ) se corresponden à peu près à l heure acuelle, au moins en ce qui concerne les mois d hiver ou d éé. En effe, considérons par exemple un mois d hiver. Un conra fuure paye la différence enre la valeur de l indice consaée e la valeur conracuelle. Or, la formule ci-dessus indique qu une variaion de 1 C de la empéraure moyenne 29 es équivalene à une variaion de 30 C dans l indice HDD, ce qui correspond à une variaion de 54 F (cf. noe 26). Ean donnée que les devises son - à l heure où nous parlons, du même ordre de grandeur, on en dédui qu un paiemen de 100$ dans un conra fuure acheé au CME es équivalen à un paiemen d environ 5.400 pour le conra correspondan au LIFFE-Euronex. D aure par, avec 100$ par degré-jour, la aille des conras proposés au CME es inférieure à ce qui se praique sur les marchés OTC 30 ; avec la remarque précédene, il en es donc de même pour les conras du LIFFE-Euronex. Comme pour le choix des localiés, cee disposiion favorise la liquidié du marché. Un exemple d uilisaion. Considérons le cas le plus fréquen d un produceur d énergie confroné au risque de empéraure. Plaçons-nous par exemple juse avan l hiver, e considérons un pei fournisseur d énergie alimenan la ville de Chicago, désireux de se proéger conre le risque que la empéraure soi rop douce lors du prochain hiver. Celui-ci peu alors se couvrir en prenan des posiions coures au CME sur un cerain nombre de conras fuures de ype HDD pour les mois d ocobre, novembre, décembre, janvier, février, mars e avril. La proecion foncionne alors comme une couverure par des fuures classique, lui donnan une compensaion au cas où le risque se produi e ampuan ses résulas dans le cas conraire. Supposons par exemple que les conras HDD du mois de décembre qu il a souscris aien éé coés à 1115 poins au 29 Ou, ce qui revien au même, une variaion de 1 C dans l indice du LIFFE-Euronex. 30 En 2000, Ellihorpe e Punam donnaien comme «aille ypique», la valeur de 5.000$ par degré-jour. 24

Inroducion générale. momen de la ransacion (ce qui pore à 1115 100$ = 115.000$ la valeur fuure d un de ces conras, le nominal éan de 100$ au CME). A la fin du mois de décembre, deux siuaions son possibles : - Le mois de décembre a éé clémen e l indice HDD a éé évalué, par exemple, à 900. Ses peres de producion son alors compensées par un gain égal, pour chaque conra souscri, à : (1115 900) 100$ = 21.500$ - Inversemen si l hiver a éé rude e que l indice HDD a éé évalué à 1300, alors ses gains de producion seron compensés par une pere de (1300 1115) 100$ = 18.500$ par conra. 2. Sur le marché OTC. Les ransacions de gré à gré s effecuen sous des formes rès variées, auorisan la couverure d une gamme éendue de risques climaiques : la empéraure bien sûr, mais aussi la pluie, la neige, le ven, l ensoleillemen, ec. Cee diversié se rerouve égalemen : - dans la naure des produis dérivés : o en plus des fuures e des opions, on rouve des collars, srangles e aures monages classiques (qu il es d ailleurs souven possible de synhéiser à parir d opions sandard) ; o il exise égalemen des obligaions climaiques (weaher-linked bonds), analogues aux obligaions caasrophes : l obligaion procure un aux inéressan à son déeneur en échange de l engagemen à porer ou ou parie d un risque climaique non caasrophique 31 ; - dans la maurié (parfois plusieurs années) ; - ou dans le choix des indices climaiques. Ainsi ne serai-ce que pour la empéraure, on renconre en plus des indices HDD, CDD e de empéraure moyenne, les indices de empéraure maximale, empéraure minimale, l indice GDD uilisé en agriculure 32, l indice EDD 33, ainsi que des combinaisons de ces indices. 31 La première obligaion climaique aurai éé lancée par Koch Indusries pour une maurié de rois ans sur un nominal de 45 millions de dollars (Ellihorpe, Punam, 2000). 32 + L indice GDD (Growing De gree Day), défini par GDD() = ( T 50), es donc un indice CDD don le seuil es fixé à 50 F (environ 10 C) au lieu de la valeur usuelle 65 F. Il semble avoir éé inrodui en agriculure pour raduire le fai que la empéraure es un faceur influen pour la croissance des culures au-delà de 50 F (en en deçà de 86 F environ 30 C, voir Trevor, Linsley, 2002). L exisence d un deuxième seuil explique que l on 25