Les négociations internationales sur le changement climatique montrent l'importance d'aboutir à un accord qui regroupe un nombre conséquent de pays dans le cas de pollutions globales. Cet article s'attache à analyser les propriétés de stabilité d'un tel accord quand le bien-être de chacun des pays dépend des émissions de tous les autres. Les accords environnementaux sont modélisés sous la forme d'un cartel de pays qui décident de réduire conjointement leurs émissions. Le jeu utilisé est un jeu non-coopératif en deux étapes. En première étape, chacun des pays décide de signer ou non l'accord. En seconde étape, les niveaux de réduction sont décidés à la fois par les signataires (conjointement) et par les non-signataires (individuellement). A la différence de Barrett (1994), les auteurs s'intéressent à l'équilibre de Nash du jeu de seconde étape. Deux cas polaires sont examinés selon que le marché du bien dont la production est responsable de la pollution est intégré (prix mondial unique) ou segmenté (les prix sont déterminés au niveau national). Dans chaque cas, l'équilibre du jeu global est calculé. Dans le cas symétrique où les pays sont identiques et si l'interdépendance de marché est forte (marché intégré), les auteurs montrent qu'aucun accord stable n'émerge. Un accord stable peut exister si les marchés sont segmentés. Dans ce cas, un accord peut regrouper un nombre limité de pays. Néanmoins, si un nombre suffisant de pays signataires peuvent s'engager à verser des transferts aux non-signataires, il est démontré qu'un processus d'adhésion séquentiel est possible. Quelques extensions sont données dans le cas où les pays différeraient du point de vue de leur sensibilité à la pollution globale.