QUELS SONT LES COÛTS SOCIAUX DES RISQUES ÉCONOMIQUES ET CLIMATIQUES ?

Chercheur responsable : Bruno Benevit

Titre original : Le coût social du carbone avec les risques économiques et climatiques

Auteurs : Yongyang Cai et Thomas S. Lontzek

Lieu d'intervention : Tous les pays

Taille de l'échantillon : 10 000 simulations

Secteur : Environnement

Variable d'intérêt principal : Coût social du carbone

Type d'intervention : Risque économique et climatique

Méthodologie : DSICE

Résumé

Le choix des politiques visant à gérer les interactions entre l’économie et le climat est considérablement affecté par l’incertitude concernant les conditions économiques et climatiques futures. En ce sens, l’objectif de cette étude était de comprendre comment le coût social du carbone est affecté par les risques économiques et climatiques. En présentant un nouveau modèle d'intégration stochastique dynamique du climat et de l'économie (DSICE), les auteurs démontrent que le coût social du carbone est considérablement affecté par les risques économiques et climatiques, impliquant un processus stochastique avec des variations significatives.

1. Problème de politique

Le changement climatique, largement associé aux émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2), a plusieurs impacts sur la productivité économique. La hausse des températures implique une réduction de la production agricole, une augmentation des coûts de refroidissement et une propagation plus facile des maladies (Cai et Lontzek, 2019). Il est prouvé que la hausse des températures augmente également la probabilité de graves sécheresses et inondations (Wuebbles, 2016). Par conséquent, l’élévation du niveau de la mer provoque des inondations côtières, qui pourraient conduire à la submersion des zones côtières.

En outre, le changement climatique peut potentiellement provoquer des changements irréversibles au-delà d’un certain point critique. À partir d’un point critique donné, une petite perturbation peut altérer qualitativement l’état ou l’évolution du système climatique (Pindyck, 2011). En ce sens, comprendre la relation entre les implications économiques du changement climatique et le coût social du carbone (CSC) est essentiel pour un développement économique durable. Plus précisément, il est important de vérifier comment l’incertitude entourant des variables telles que la croissance économique, l’aversion au risque et les événements météorologiques extrêmes affecte le CSC.

2. Contexte de mise en œuvre des politiques

Le contexte de risques économiques et climatiques est de plus en plus présent dans notre monde en évolution rapide. Le changement climatique, principalement dû aux émissions de gaz à effet de serre, a généré une série d’impacts importants sur l’économie mondiale. L’augmentation des températures moyennes, les phénomènes météorologiques extrêmes, l’élévation du niveau de la mer et les modifications des régimes de précipitations ne sont que quelques-unes des conséquences directes de ces changements. Ces événements météorologiques extrêmes peuvent avoir des conséquences néfastes sur l’agriculture, les infrastructures, la santé publique et plusieurs autres secteurs économiques.

Par ailleurs, le contexte des risques économiques et climatiques implique également l’incertitude et la variabilité associées aux projections climatiques et économiques. Prédire le comportement climatique futur et ses implications économiques implique une multiplicité de facteurs. L’incertitude est exacerbée par l’absence de consensus mondial sur des mesures efficaces pour atténuer le changement climatique.

3. Détails de l'évaluation

Le Coût Social du Carbone (CSC) évalue le coût économique résultant des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Cela représente le coût supplémentaire lié à l’émission d’une tonne supplémentaire de CO2, compte tenu des dommages économiques résultant du réchauffement climatique. Ces dommages comprennent des pertes pour l’agriculture, des impacts sur les infrastructures et des coûts d’adaptation. Le CSC joue un rôle fondamental dans les décisions politiques, guidant la définition des objectifs de réduction des émissions et la mise en œuvre de stratégies d’atténuation.

4. Méthode

La méthodologie utilisée dans cette étude était basée sur l'utilisation de la méthode de calcul Stochastic Dynamics of Climate and Economy (DSICE), qui intègre des modèles économiques et climatiques, en considérant des éléments stochastiques et irréversibles. DSICE contient un modèle pour le climat et un modèle pour l'économie, utilisant un système à cinq dimensions (deux pour la température et trois pour le cycle du carbone).

Plus précisément, le modèle climatique était composé de trois modules : les systèmes de carbone, les points chauds de température et climatiques. Dans le système carbone, deux sources d'émissions de carbone sont supposées à chaque période : une source industrielle, liée à l'activité économique, et une source exogène, résultant de processus biologiques dans le sol. Le système de température surveille les températures atmosphériques et océaniques, mesurées en degrés Celsius au-dessus du niveau préindustriel. Les points chauds climatiques sont modélisés par un processus en chaîne de Markov, incluant la probabilité que des événements critiques se produisent, la durée attendue du processus résultant de cet événement, la moyenne et la variance des impacts à long terme sur la productivité économique et la dépendance aux facteurs climatiques.

La partie économique du DSICE consistait en un modèle de croissance stochastique simple, supposant que la production génère des émissions de gaz à effet de serre et que la production mondiale est affectée par l'état du climat. Le stock de capital mondial a été analysé en milliers de milliards de dollars chaque année, en tenant compte d'aspects économiques tels que la fonction de production, la croissance démographique, l'augmentation de la productivité, l'intensité carbone dans la production et les impacts causés par les niveaux de température. La croissance stochastique du facteur de productivité a été calibrée afin de rapprocher le processus de consommation résultant des données empiriques. Le modèle considère une fonction d'utilité basée sur les préférences proposées par Epstein-Zin (Epstein et Zin, 1989), permettant de distinguer les préférences de risque et les préférences de lissage de la consommation.

Le coût social du carbone est défini comme le coût marginal du carbone atmosphérique, qui peut être soit la consommation, soit le capital, puisqu’il n’y a pas de coûts d’ajustement. Le planificateur central établit de telle sorte que les coûts privés et sociaux du carbone soient assimilés en fonction d’une taxe carbone pigouvienne donnée. Les auteurs ont également calculé le taux de rendement interne du capital investi, défini par le taux utilisé pour actualiser la consommation supplémentaire provoquée par une unité de capital supplémentaire en 2005. Enfin, l'étude présente plusieurs calculs avec différents paramètres et analyses de sensibilité pour vérifier les facteurs critiques. processus de pointage/changement.

5. Principaux résultats

Les résultats de cette étude indiquent que l’utilisation des préférences d’Epstein-Zin joue un rôle fondamental dans la modélisation de l’aversion au risque et de l’élasticité intertemporelle de substitution. Ces préférences ont un impact significatif sur le SCC, qui tend à augmenter à mesure que l’aversion au risque augmente, en particulier dans les scénarios impliquant un changement climatique critique.

En intégrant le risque à long terme, l'étude a révélé que le SCC lui-même est un processus stochastique soumis à une incertitude considérable. Cela implique que la formulation des politiques climatiques doit prendre en compte les incertitudes, notamment la possibilité d’événements météorologiques extrêmes, et considérer la faisabilité des politiques d’atténuation, telles que la géo-ingénierie et le captage du carbone, qui peuvent être considérées comme trop coûteuses lorsqu’elles sont analysées uniquement selon des modèles déterministes.

De plus, les preuves de cette étude ont mis en évidence l’influence d’éléments de changement critique dans le système climatique sur le SCC. La menace posée par ces événements entraîne une augmentation substantielle et immédiate du SCC, même dans les scénarios où la probabilité et l'impact des événements sont modérés. Cela suggère que le CSC peut atteindre des valeurs considérables sans qu’il soit nécessaire de recourir à des événements climatiques catastrophiques, simplement en supposant de manière plausible des changements climatiques incertains et irréversibles. L’analyse du taux de rendement interne souligne également l’importance d’appliquer un taux d’actualisation plus faible lors de l’évaluation des dommages causés par des événements de changement critiques, en raison de sa corrélation plus faible avec la consommation totale qu’avec les dommages causés à la production.

Enfin, l'étude met en évidence la capacité du DSICE à gérer des modèles complexes à neuf dimensions au détriment de modèles plus simples. En ce sens, la prise en compte de facteurs tels que les chocs de productivité, les préférences dynamiques et les éléments stochastiques des changements critiques du système climatique s’est avérée possible et robuste.

6. Leçons de politique publique

L'étude a introduit DSICE, une méthode informatique conçue pour examiner les implications économiques et climatiques découlant de l'interaction entre l'économie et le climat. Dans ce contexte, l’article analyse le CSC et la taxe carbone optimale dans des scénarios de changement climatique stochastiques et irréversibles. L'analyse a pris en compte les incertitudes liées à la croissance économique et les préférences en matière de risque. Le DSICE a également intégré des éléments « tournants » du système climatique, tels que les événements météorologiques extrêmes, afin d’évaluer l’impact de ces incertitudes sur la politique climatique. Les preuves de cette étude soulignent la pertinence de l’aversion au risque pour la formulation de politiques publiques liées à l’endiguement du changement climatique.

Références

CAI, Y. ; LONTZEK, TS Le coût social du carbone avec les risques économiques et climatiques. Journal d'économie politique , vol. 127, non. 6, p. 2684-2734, décembre. 2019.

EPSTEIN, LG; ZIN, substitution SE, aversion au risque et comportement temporel de la consommation et des rendements des actifs : un cadre théorique. Économétrique , v. 57, non. 4, p. 937, juil. 1989.

PINDYCK, RS Fat Tails, Thin Tails et politique en matière de changement climatique. Revue de l'économie et de la politique de l'environnement , vol. 5, non. 2, p. 258-274, 1er juil. 2011.

WUEBBLES, DJ Préparer le terrain pour la gestion des risques : des conditions météorologiques extrêmes dans un climat changeant. Dans : GARDONI, P.; MURPHY, C. ; ROWELL, A. (éd.). . Analyse des risques liés aux risques naturels . Cham : Springer International Publishing, 2016. p. 61-80.