Thèse: Ce manuscrit de thèse de doctorat présente trois projets de recherche axés sur des questions clés liées au changement climatique, à la conception des politiques et aux impacts démographiques. Il souligne l'importance d'intégrer l'incertitude dans les stratégies climatiques et d'explorer la relation entre les dynamiques de population et le changement climatique de manière innovante. Dans un premier chapitre, on analyse l'incidence de la prise en compte textit{ex ante} des incertitudes climatiques sur les trajectoires optimales d'émissions de gaz à effet de serre. A l'aide d'un modèle climat compact, construit à partir de l'état de l'art de la physique et calibré de manière bayésienne sur les expériences CMIP6 et les données historiques, on met en évidence une trajectoire de mitigation des émissions de CO2 plus ambitieuse en analyse coût bénéfice. Celle-ci se traduit par un diminution du budget carbone optimal et de la température maximale moyenne ainsi que par une hausse du prix du carbone en 2030. Cet effet de précaution peut aussi être observé en considérant des cibles probabilisées relative à des indicateurs du réchauffement climatique. L'impact du changement climatique sur la fertilité est mal compris et trop peu étudié. La plupart des études se concentrent sur des régions spécifiques ou des événements extrêmes. Ce deuxième chapitre aborde cette lacune en examinant l'effet du changement climatique sur la fertilité dans les pays à revenu faible et intermédiaire en utilisant une base de données sur les taux de fertilité pour 590 régions dans 65 pays, représentant 3.8 milliards d'habitants en 2020. A partir de cette dernière et avec des données météorologiques on estime tout d'abord les impacts d'un choc de température et de précipitation de court terme : la fécondité diminue de manière temporaire neuf mois après l'exposition à un choc de température, tandis qu'elle augmente en cas de choc lors de la grossesse, peut-être du fait d'un hausse des naissances prématurées. Sur le plus long terme, un choc de température n'a que peu d'incidence sur la fécondité mais un choc positif de précipitation est corrélé avec une augmentation de la fécondité. En projetant les résultats obtenus sur les scénarios SSP-RCP on estime les impacts futurs du réchauffement climatique sur la démographie mondiale : selon ces hypothèses, le réchauffement climatique entrainerait une hausse significative de la population en particulier dans les scénarios avec le réchauffement climatique le plus important et les régions de taux de fécondité les plus élevés. Finalement, on décompose l'empreinte carbone par âge dans de nombreux pays du monde. Pour cela, sont utilisées des enquêtes de budget des ménages et un imputation de la consommation au sein du ménage est permise grâce à un modèle statistique inspiré d'un modèle de ménage collectif. Ensuite, il est possible de construire des profils d'empreinte carbone par âge au moyen de bases de données Entrée-Sortie. On met en évidence un profil d'émission par âge globalement croissant de l'âge et en forme de chameau, avec deux bosses à environ 30 et 60 ans, un phénomène lié aux gains d'échelle au sein du ménage. En outre, on montre que le vieillissement de la population n'a eu qu'une incidence marginale sur la dynamique de l'empreinte carbone française. En décomposant les profils d'empreinte carbone par âge, période, et cohorte et on met en évidence les résultats suivants. Certaines générations, en particulier celles nées entre 1945 et 1950, semblent avoir eu une empreinte carbone tout au long de leur vie significativement plus élevée que les générations suivantes. Ignorer les effets générationnels conduit à estimer que le vieillissement de la population aura une influence faible sur la trajectoire d'émission de gaz à effet de serre, alors que les incorporer dans le modèle aboutit à une réduction importante de l'empreinte carbone cumulée en 2100.