Publication du Cahier d’études n° 198 : Modeling the evolution of carbon intensity: linking the Solow model to the transport equation

Auteurs: Pablo GARCIA SANCHEZ et Olivier PIERRARD

 

Le changement climatique est important pour les banques centrales parce qu'il a des répercussions sur l'économie, et donc sur la stabilité des prix, mais également sur la stabilité financière, élément indispensable pour la bonne transmission de la politique monétaire. C'est pourquoi, en janvier 2024, la SEBC a décidé d'intensifier ses efforts de recherche sur le climat, en mettant l’accent sur la transition écologique ainsi que sur ses risques pour l'économie et le système financier.  Notre étude, qui vise à mieux modéliser l'évolution des émissions de CO2 et leurs liens avec les politiques climatiques, s'inscrit pleinement dans ce cadre.

 

Plus précisément, notre travail propose deux contributions principales : une empirique et une théorique.

 

Empiriquement, nous montrons que la distribution de l’intensité carbone parmi les grandes économies a évolué depuis 1995 selon une trajectoire qui est bien approximée par l'équation de transport, un outil largement connu en physique. Avec seulement deux paramètres estimés, cette équation génère des prévisions pour 2050 proches de celles d’organismes internationaux, tout en restant extrêmement simple à utiliser.

 

Analytiquement, nous modifions le modèle économique classique de Solow par l'introduction d'un type de capital « vert » qui permet de réduire les émissions. Cela conduit également à une équation de transport pour l’intensité carbone. Cette approche permet non seulement de reproduire la dynamique des émissions sur les 30 dernières années, mais aussi de lui donner une interprétation économique et d’évaluer comment différentes politiques pourraient modifier les émissions futures. Par exemple, notre équation montre que le progrès technologique a probablement joué un rôle clé dans la réduction de l’intensité carbone ces dernières décennies, davantage que les changements sectoriels (par exemple, l'évolution d'une économie de biens vers une économie de services). De plus, elle indique qu’augmenter les investissements en capital vert à hauteur de 5 % du PIB mondial d’ici 2050 pourrait réduire les émissions à 13 milliards de tonnes, un chiffre proche des projections de l’Agence internationale de l'énergie sur base des objectifs climatiques actuels.

 

Quels sont les avantages de l'équation de transport comme outil pour étudier l'évolution de la distribution de l’intensité carbone à travers les pays ? Premièrement, l'équation de transport est un outil bien connu en mathématiques et en physique : elle garantit que la distribution étudiée est unique, évolue de manière continue et bénéficie de solutions numériques robustes et précises. Deuxièmement, cette équation est fortement non linéaire, une caractéristique essentielle pour générer des évolutions plausibles sans devoir recourir à des modèles beaucoup plus complexes. Troisièmement, analyser la distribution (plutôt que simplement la moyenne) peut être particulièrement pertinent dans le cadre des négociations climatiques internationales. En effet, une distribution concentrée autour de faibles intensités est probablement préférable à une distribution plus étalée où certains pays polluent beaucoup et d'autres très peu.

 

Le contenu de cette étude ne doit pas être perçu comme étant représentatif des opinions de la Banque centrale du Luxembourg ou de l’Eurosystème. Les opinions exprimées reflètent celles des auteurs et non pas nécessairement la position de la Banque centrale, de ses dirigeants ou de l’Eurosystème.

 

Ce cahier d’études est disponible sur le site internet de la BCL : www.bcl.lu

 

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