Chercheur principal : Bruno Benevit
Titre original: Le coût social du carbone et les risques économiques et climatiques
Auteurs: Yongyang Cai et Thomas S. Lontzek
Lieu de l'intervention : Tous les pays
Taille de l'échantillon : 10 000 simulations
Secteur: Environnement
Variable principale d'intérêt : Coût social du carbone
Type d'intervention : Risques économiques et climatiques
Méthodologie: DSICE
Résumé
Le choix des politiques de gestion des interactions entre l'économie et le climat est fortement influencé par l'incertitude quant aux conditions économiques et climatiques futures. Dans ce contexte, cette étude vise à comprendre comment le coût social du carbone est affecté par les risques économiques et climatiques. À l'aide d'un nouveau modèle d'intégration stochastique dynamique du climat et de l'économie (DSICE), les auteurs démontrent que le coût social du carbone est fortement influencé par ces deux types de risques, selon un processus stochastique à forte variabilité.
- Problème de politique
Le changement climatique, principalement lié aux émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2), a de multiples répercussions sur la productivité économique. La hausse des températures entraîne une baisse de la production agricole, une augmentation des coûts de climatisation et favorise la propagation des maladies (Cai et Lontzek, 2019). Il est également établi que la hausse des températures accroît la probabilité de sécheresses et d'inondations graves (Wuebbles, 2016). Par conséquent, l'élévation du niveau de la mer provoque des inondations côtières, pouvant mener à la submersion de zones littorales.
De plus, le changement climatique risque d'entraîner des modifications irréversibles au-delà d'un certain seuil critique. Au-delà de ce seuil, une perturbation même minime peut altérer qualitativement l'état ou l'évolution du système climatique (Pindyck, 2011). Dans ce contexte, il est essentiel, pour un développement économique durable, de comprendre le lien entre les implications économiques du changement climatique et le coût social du carbone (CSC). Plus précisément, il convient d'examiner comment l'incertitude entourant des variables telles que la croissance économique, l'aversion au risque et les événements météorologiques extrêmes influence le CSC.
- Contexte de mise en œuvre des politiques
Dans un monde en pleine mutation, les risques économiques et climatiques sont de plus en plus présents. Le changement climatique, principalement dû aux émissions de gaz à effet de serre, a engendré une série de conséquences importantes sur l'économie mondiale. L'augmentation des températures moyennes, la multiplication des phénomènes météorologiques extrêmes, l'élévation du niveau de la mer et la modification des régimes de précipitations ne sont que quelques exemples des conséquences directes de ces changements. Ces phénomènes météorologiques extrêmes peuvent avoir des répercussions négatives sur l'agriculture, les infrastructures, la santé publique et divers autres secteurs économiques.
Par ailleurs, le contexte des risques économiques et climatiques inclut également l'incertitude et la variabilité liées aux projections climatiques et économiques. Prédire l'évolution future du climat et ses conséquences économiques dépend d'une multitude de facteurs. L'incertitude est exacerbée par l'absence de consensus international sur les mesures efficaces à prendre pour atténuer le changement climatique.
- Détails de l'évaluation
Le coût social du carbone (CSC) évalue le coût économique des émissions de CO2 dans l'atmosphère. Il représente le coût supplémentaire associé à l'émission d'une tonne supplémentaire de CO2, en tenant compte des dommages économiques causés par le réchauffement climatique. Ces dommages incluent les pertes agricoles, les impacts sur les infrastructures et les coûts d'adaptation. Le CSC est fondamental pour les décisions politiques, car il oriente la définition des objectifs de réduction des émissions et la mise en œuvre des stratégies d'atténuation.
- Méthode
La méthodologie employée dans cette étude repose sur l'utilisation de la méthode de calcul DSICE (Dynamic Stochastic Climate and Economy), qui intègre des modèles économiques et climatiques en tenant compte des éléments stochastiques et irréversibles. DSICE comprend un modèle climatique et un modèle économique, utilisant un système à cinq dimensions (deux pour la température et trois pour le cycle du carbone).
Plus précisément, le modèle climatique se compose de trois modules : les systèmes de carbone, la température et les points de basculement climatique. Le système de carbone prend en compte deux sources d’émissions de carbone pour 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 °C au-dessus des niveaux préindustriels. Les points de basculement climatique sont modélisés à l’aide d’une chaîne de Markov, incluant la probabilité d’occurrence de ces points de basculement, la durée attendue du processus qui en résulte, la moyenne et la variance des impacts à long terme sur la productivité économique, ainsi que la dépendance aux facteurs climatiques.
La composante économique du modèle 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 billions de dollars sur chaque année, en tenant compte de facteurs économiques tels que la fonction de production, la croissance démographique, les gains de productivité, l'intensité carbone de la production et les impacts des variations de température. La croissance stochastique du facteur de productivité a été calibrée afin d'approximer le processus de consommation résultant aux données empiriques. Le modèle considère une fonction d'utilité fondée sur les préférences proposées par Epstein-Zin (Epstein et Zin, 1989), permettant de distinguer les préférences en matière de risque des préférences pour la lissage de la consommation.
Le coût social du carbone est défini comme le coût marginal du carbone atmosphérique, qui peut être lié à la consommation ou au capital, puisqu'il n'y a pas de coûts d'ajustement. Le planificateur central établit que les coûts privés et sociaux du carbone s'équilibrent selon un taux pigouvien donné. Les auteurs ont également calculé le taux de rendement interne du capital investi, défini par le taux utilisé pour actualiser la consommation supplémentaire induite par une unité de capital supplémentaire en 2005. Enfin, l'étude présente plusieurs calculs avec différents paramètres et des analyses de sensibilité pour vérifier les processus de points critiques/de rupture.
- Principaux résultats
Les résultats de cette étude indiquent que l'utilisation des préférences d'Epstein-Zin joue un rôle clé dans la modélisation de l'aversion au risque et de l'élasticité intertemporelle de substitution. Ces préférences ont un impact significatif sur la CSC, qui tend à augmenter avec l'aversion au risque, notamment dans les scénarios de changement climatique critique.
En intégrant le risque à long terme, l'étude a révélé que le cycle climatique est un processus stochastique soumis à une incertitude considérable. Cela implique que les politiques climatiques doivent tenir compte de ces incertitudes, notamment la possibilité d'événements météorologiques extrêmes, et considérer la faisabilité de mesures d'atténuation, telles que la géo-ingénierie et le captage du carbone, qui pourraient paraître trop coûteuses si elles étaient analysées uniquement à l'aide de modèles déterministes.
De plus, les résultats de cette étude ont mis en évidence l'influence des éléments critiques du changement climatique sur le coût social de la consommation (CSC). La menace que représentent ces événements entraîne des augmentations substantielles et immédiates du CSC, même dans des scénarios où la probabilité et l'impact de ces 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 un changement climatique incertain et irréversible. 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 les événements critiques du changement climatique, en raison de leur plus faible corrélation avec la consommation totale par rapport aux dommages à la production.
Enfin, l'étude souligne la capacité de DSICE à gérer des modèles complexes à neuf dimensions, contrairement aux modèles plus simples. En ce sens, il s'est avéré possible et robuste de prendre en compte des facteurs tels que les chocs de productivité, les préférences dynamiques et les éléments stochastiques des changements critiques du système climatique.
- Leçons de politique publique
L'étude présente DSICE, une méthode de calcul conçue pour examiner les implications économiques et climatiques de l'interaction entre l'économie et le climat. Dans ce contexte, l'article analyse le modèle de capitalisation environnementale (CSE) et la taxe carbone optimale dans des scénarios de changement climatique stochastique et irréversible. L'analyse prend en compte les incertitudes liées à la croissance économique et à la propension au risque. DSICE intègre également des éléments de basculement du système climatique, tels que les événements météorologiques extrêmes, afin d'évaluer l'impact de ces incertitudes sur les politiques climatiques. Les résultats de cette étude soulignent l'importance de l'aversion au risque dans l'élaboration de politiques publiques de lutte contre le changement climatique.
Références
CAI, Y.; LONTZEK, TS Le coût social du carbone avec les risques économiques et climatiques. Journal d'économie politique, vol. 127, n° 6, p. 2684–2734, déc. 2019.
EPSTEIN, LG; ZIN, SE Substitution, aversion au risque et comportement temporel de la consommation et des rendements des actifs : un cadre théorique. Econometrica, vol. 57, n° 4, p. 937, juil. 1989.
PINDYCK, RS Queues épaisses, queues fines et politique en matière de changement climatique. Revue d'économie et de politique environnementales, vol. 5, n° 2, p. 258–274, 1 juil. 2011.
WUEBBLES, DJ : Préparer le terrain pour la gestion des risques : les phénomènes météorologiques extrêmes dans un contexte de changement climatique. Em: GARDONI, P.; MURPHY, C.; ROWELL, A. (Éds.). . Analyse des risques liés aux catastrophes naturellesCham : Springer International Publishing, 2016. p. 61–80.
