Modulo 1 Sviluppo economico e cambiamento climatico

Sfide del cambiamento climatico

Esami e modalità

2 parziali + esame finale (report) formato Word, max 2500 parole, da consegnare 10 giorni prima dell’esame.

3 domande open book.

Temi possibili

• Determinanti economiche, politiche e sociali delle emissioni di CO2 e le relative dinamiche degli ultimi 50 anni, e differenze tra paesi ricchi e poveri.
• Possibilità di usare una carbon tax.
• Globalizzazione e cambiamento climatico, e alternative tra restrizione al commercio e una maggiore liberalizzazione accompagnata da un’adeguata politica ambientale nel paese.

Argomenti

• Modello IPAC e i suoi limiti.
• Legame tra emissioni e commercio internazionale, conseguenze sulle emissioni? Rimedi?
• Liberalizzazione del commercio internazionale: non è che si trasferiscano le emissioni da un paese all’altro, il modello calcola la quantità di emissioni prodotte da ciascun paese. Guardare i consumi e non solo le produzioni.
• Legame tra crescita e sviluppo economico e cambiamento climatico.
• Disuguaglianza e cambiamento climatico.
• Legame tra cambiamento climatico e povertà.
• Economia e cambiamento climatico (fallimento del mercato).

1. Emissioni e bilancio del carbonio

Effetto serra: spiegazione del Greenhouse effect.

Interazione tra attività economica e sistema naturale.

Definizione di emissioni, emissioni cumulate, carbon budget (bilancio del carbonio).

Relazione tra emissioni cumulate ed incremento della temperatura.

Mitigazione e adattamento.

IPCC: rapporti e diversi scenari.

Riduzione del carbonio tramite sequestro.

2. Determinanti delle emissioni: il modello IPAT e critiche

Modello IPAT: Identità di Kaya, decomposizione e conteggio emissioni.

Concetto di decoupling.

Differenza tra emissioni di paesi sviluppati ed emissioni di paesi in via di sviluppo (Annex1 vs. Non-Annex1).

Il ruolo dell'energia.

3. Commercio internazionale ed emissioni

Conteggio territoriale delle emissioni vs. conteggio secondo commercio internazionale.

Emissioni Annex1 vs. Emissioni Non-Annex 1.

Trasferimento di emissioni da paesi ricchi a paesi poveri.

Economia ambientale/Neoclassica: politiche e tasse ambientali, internazionalizzazione esternalità negative.

Carbon pricing e i suoi limiti, effetto redistributivo, impatti nei paesi in via di sviluppo.

Economia ecologica: scambio ecologicamente diseguale, cost shifting, teoria della dipendenza, legislazione ambientale.

Impronta ecologica e environmental terms of trade.

4. Cambiamento climatico e crescita

Solow model con cambiamento climatico: scenario con e senza mitigazione.

Modello di crescita ottimale.

Rapporto tra energia, crescita, produttività dei lavoratori ed emissioni.

Curva di Keznets.

Aumento della temperatura su singoli settori.

Gainers and losers: paesi ricchi vs. paesi poveri.

Definizioni: costo sociale del carbone, country/global social cost of carbon, tasso di sconto.

Reddito generazioni future vs. correnti: Nordhaus, Stern, Weitzman.

Tassa del carbonio globale?

5. Disuguaglianza e cambiamento climatico

Conteggio emissioni territoriale vs. conteggio emissioni per consumo.

Disuguaglianza tra Paesi (between countries): sviluppo diseguale.

Disuguaglianza dei redditi (within countries): emissioni dirette vs. emissioni indirette.

Carbon tax: differenziarla per paesi o per redditi?

6. Povertà e cambiamento climatico

Soglie e misure di incidenza e severità.

Profilo e caratteristiche dei poveri a livello globale.

Impatto del cambiamento climatico sulla povertà: diretto e indiretto.

Caduta e uscita dalla povertà.

Circolo vizioso della povertà.

Ruolo della crescita economica sulla povertà.

7. L’economia del cambiamento climatico

Tassa sul carbone, permessi di emissione e accordi internazionali.

Emissioni e bilancio del carbonio.

Carbon tax: conseguenza redistributiva e impatto marginale sulle emissioni, di per sé non è capace di generare un cambiamento netto, richiesto dalla situazione attuale.

IPCC: gruppo intergovernativo ONU sul cambiamento climatico, nato nel 1988. Non raccomanda politiche particolari, ma il suo scopo è rendere disponibile ai decisori politici informazioni aggiornate circa il cambiamento climatico, nel contesto di un rafforzamento della risposta globale alla minaccia dei cambiamenti climatici, dello sviluppo sostenibile e degli sforzi per debellare la povertà.

È organizzato in tre gruppi: 1. Il primo precisa le basi scientifiche; 2. Effetti; 3. Precisa le possibili risposte al cambiamento climatico. I rapporti di valutazione vengono pubblicati ogni 3 anni.

Linguaggio e metodo: si fondano su basi scientifiche ed empiriche della conoscenza, su evidenze associate a un livello di confidenza (“il c.c. è indotto da cause antropologiche, livello confidenza Alto”, evidenze e conoscenze molto alte). Gli esiti sono associati alla probabilità del verificarsi dell’esito stesso: improbabile se minore 33%, molto se maggiore al 90%, probabile se superiore al 66%.

Interazione tra attività economica e sistema naturale

Greenhouse effect, effetto serra: circa il 60% dei raggi solari, che arriva sull’atmosfera terrestre, riesce ad arrivare al suolo, mentre circa il 18% è riflesso verso lo spazio, col resto che riscalda la superficie della Terra. Con tale riscaldamento, la Terra emette delle radiazioni (infra-red radiation). I cosiddetti gas serra nell’atmosfera assorbono alcune di queste radiazioni e le ridirigono in varie direzioni, incluso verso la superficie terrestre. L’effetto di tali radiazioni è un riscaldamento dell’atmosfera bassa e quindi della superficie della Terra. L’effetto serra si comporta come una coperta attorno la superficie terrestre.

La quantità dei raggi solari che riesce ad arrivare alla Terra dipende dall’attività solare, e del movimento terrestre attorno al Sole; così come dalla quantità di aerosol. Long atmospheric lifetimes: the time between the emission of a molecule into the atmosphere and its removal from the atmosphere. CO2: from 5 to several hundred years; methane: 10 years; nitrous: about 100 years. I fattori di forzatura antropogenici inseriti nei modelli climatici sono i cambiamenti in concentrazioni di gas serra ed emissioni di zolfo. I fattori forzanti naturali sono il flusso solare e gli effetti dei grandi eventi vulcanici, che rilasciano gas nell'atmosfera.

La produzione e l’attività economica insieme a fattori naturali generano emissioni, che immessi in atmosfera, una parte viene riassorbita dagli oceani, dalla terra e vegetazione, una parte rimane in atmosfera e decade spontaneamente (sinks) in modo naturale ma lento, determinando la concentrazione di gas ad effetto serra e oltre una certa concentrazione crea dei problemi, ripercuotendosi in un’alterazione della temperatura. All’aumentare della temperatura aumenta la quantità di vapore acqueo, genera ulteriore gas ad effetto serra; una maggiore acqua sciolta ai poli che all’aumentare della temperatura formerà le nuvole, prodotte dalla maggiore quantità di vapore acqueo, che a loro volta ostacolano il passaggio dei raggi del sole fanno sì che i raggi riflessi verso l’atmosfera rimangano lì, contribuendo ulteriormente all’aumento della temperatura.

Ruolo degli oceani: si riscaldano meno velocemente nell’atmosfera e tendono a ridurre il riscaldamento di quest’ultima.

Le emissioni rappresentano il GHG, giga tonnellate (Gt) di gas che si aggiungono in un certo periodo di tempo a quelle esistenti. Mentre la concentrazione di GHG è quanta della capacità di assorbimento dei gas ad effetto serra nell’atmosfera è già usata, ovvero il valore relativo, che si misura in ppm (parti per milione).

La concentrazione di CO2 è stata stabile fino al 1800, dopo di che è esplosa, soprattutto grazie alla Rivoluzione Industriale. Temperatura e concentrazione sono strettamente correlati.

Il riscaldamento sperimentato è interpretato sempre più tenendo conto dei fattori naturali e antropologici: si stima che attualmente stia aumentando di 0,2 °C per decennio a causa delle emissioni passate ed attuali.

Le conseguenze del rapporto tra variazione della temperatura rispetto alle emissioni di carbonio cumulate (non correnti): diversi modelli matematici cercano di ricostruire i numeri sulla base di nozioni scientifiche, con linee crescenti e rette, più o meno ripide, viene mostrato che c’è una relazione quasi lineare tra emissioni cumulate e incremento della temperatura.

L’esistenza di una relazione lineare tra incremento della temperatura ed emissioni cumulate di CO2 è il fondamento del carbon budget, introdotto da IPCC, AR5: la temperatura massima raggiunta è determinata dalle emissioni antropogeniche globali nette di CO2 accumulate fino al momento del raggiungimento di emissioni nette di CO2 pari a zero e dal livello della forzante radiativa non legata alla CO2 nei decenni precedenti al momento in cui vengono raggiunte le temperature massime. Un valore negativo netto di emissioni antropogeniche globali è necessario.

Carbon budget = quantità massima di emissioni cumulate (di origine antropica) compatibili con un determinato incremento delle temperature globali; non sono le emissioni correnti quelle importanti e significative, ma quelle cumulate, la somma delle emissioni correnti e quelle passate al netto di ciò assorbito naturalmente.

La conseguenza? Se l’incremento dipende dalle emissioni cumulate, se quelle correnti fossero azzerate non cambierebbe nulla! Quelle cumulate avrebbero comunque i loro effetti, che stabilizzerebbero l’incremento della temperatura, che continuerà ad aumentare. Gli effetti dipendono dall’entità, la rapidità del picco e la durata del riscaldamento, dalla localizzazione geografica, dai livelli di sviluppo e vulnerabilità, dalle scelte e implementazioni delle opzioni di adattamento e mitigazione.

Sono stati riscontrati impatti del riscaldamento globale sui sistemi naturali e umani; molti ecosistemi terrestri e marini e alcuni dei servizi che essi forniscono sono già cambiati a causa del riscaldamento globale. Bilancio del carbonio: introdotto dal quinto rapporto di valutazione, è una data quantità massima di emissioni cumulate che non possono essere superate, di origini antropiche, compatibile con un determinato incremento della temperatura.

Scenari futuri

• A1: Global population peaking mid-century, rapid economic growth and technological change.
• A2: Continuing population growth, slower economic growth and slower technological change.
• B1: Global population peaking mid-century, rapid economic growth and technological change reducing resource use.
• B2: Continuously growing world population but lower than A2, slower economic and technological change.

Scenario: una storia internamente coerente su un modo in cui il futuro potrebbe svolgersi. Non è un pronostico o una previsione. Piuttosto, il punto nello studio degli scenari è considerare una gamma di possibili futuri con l'intenzione di identificare alcune delle implicazioni di alcuni futuri possibili o desiderati. Ci sono altri fattori determinanti nella conoscenza delle emissioni cumulate che sono imprevedibili e incerte.

Un’altra conseguenza, è che non importa quando questa quantità addizionale di C02 verrà emessa, il decadimento è limitato, non importa da chi e dove questa quantità verrà emessa, 1 t di C02 addizionale verrà comunque emessa e genera le stesse conseguenze. Ciò che importa è la somma! La finestra temporale molto piccola genera l’urgenza di un cambiamento radicale.

Mitigazione e adattamento

Mitigazione: azioni volte a limitare o a ridurre le emissioni di gas ad effetto serra con obiettivo di ridurre l’aumento della temperatura; adattamento: azioni volte a limitare i danni del cambiamento climatici. Due strumenti che dipendono da un insieme di fattori, che sono anche sociali, economici, politici e culturali; (compensazione: implicherebbe fare cose destinate ad avere gli effetti climatici opposti all'accumulo di gas serra nell'atmosfera. È stato suggerito, ad esempio, che sarebbe possibile rilasciare materiale particolato nell'atmosfera o mettere in orbita dispositivi per riflettere la radiazione solare nello spazio.)

Quattro scenari riferiti alle possibili traiettorie di fattori, a cui sono associate a ciascuno determinate emissioni di Da uno scenario di elevata mitigazione, ad uno scenario con un aumento delle emissioni e nessuna mitigazione. Ciascuno scenario corrisponde a una curva: le nostre società possono funzionare in tanti modi diversi, dipende da cosa succederà alla popolazione, al sistema di produzione, alle tecnologie in uso, redditi pro capite, l’uso tecnologie pulite richiedono minori quantità di energia per produrre la stessa ricchezza, etc. ipotesi su cui si basano queste previsioni: il sistema climatico in futuro continuerà a comportarsi così come si è comportato fino ad ora. Dato un sistema non lineare, basta a una piccola variazione di una variabile per creare una catastrofe, il sistema potrebbe ad un certo punto comportarsi in maniera del tutto differente. Il clima fino adesso si è comportato così e ci ha mostrato una certa relazione, ma tra 100 anni potrebbe non basarsi più su questa relazione lineare.

Certi fenomeni possono influenzare in bene o in male sia il comportamento di mitigazione che di adattamento. In ciascuno di tali scenari, il comportamento delle società è molto importante. Vari tipi di società affronteranno difficoltà differenti per quanto riguarda la mitigazione e l’adattamento, tali scenari mettono in relazione delle sfide socio-economiche. Da cosa dipendono questi fattori in gioco? Previsioni del rapporto IPCC con aumento della temperatura a +1.5 C del 2019: riduzioni più rapide e immediate di CO2 limitano e emissioni cumulative di CO2. L’aumento massimo della temperatura è determinato dalle emissioni cumulative nette di CO2 ed alla forzante radiativa netta non legata alla CO2 dovuta a metano, ossido di azoto, aerosol e altri agenti antropogenici. Le riduzioni nelle emissioni di CO2 che limitano il riscaldamento globale a 1.5°C senza superamento o con un superamento limitato, possono comprendere diverse combinazioni di misure di mitigazione, creando diversi equilibri tra la riduzione dell’uso di energia e risorse, e il tasso di decarbonizzazione e l’impiego di tecniche di rimozione di CO2. Le diverse combinazioni comportano differenti difficoltà di implementazione, e potenziali sinergie e conflitti con lo sviluppo sostenibile.

Sequestrare CO2 già presente nell’atmosfera: o con gli oceani, con la terra, o con i rimboschimenti? Diversi fattori, il settore occupazionale ed economico, sociale, sono da considerare (per esempio, viene difficile considerare la possibilità di usare territori usati in agricoltura per piantare alberi). Delle riduzioni di carbonio possono essere realizzate mediante combinazioni di tecnologie e pratiche nuove ed esistenti, tra le quali l’elettrificazione, l’idrogeno, l’alimentazione animale sostenibile a base biologica, la sostituzione di prodotti, il sequestro, utilizzo e stoccaggio del carbonio. Queste opzioni sono tecnicamente collaudate, su diverse scale, ma il loro dispiegamento su larga scala può essere ostacolato dalla disponibilità economica, finanziaria, umana e da limitazioni istituzionali in contesti specifici e caratteristiche specifiche delle installazioni industrial su larga scala. Nell’industria le sole riduzioni di emissioni realizzate attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica e dei processi sono insufficienti per limitare il riscaldamento globale a 1.5°C con un superamento nullo o limitato.

Azioni fondamentali per ridurre le emissioni: una transizione dei sistemi urbani e delle infrastrutture che sia coerente con una limitazione del riscaldamento globale, pratiche di pianificazione urbana e territoriale, con riduzioni consistenti di emissioni dovute ai trasporti e all’edilizia; la riduzione di terreni da pascolo, e la loro conversione in terreni agricoli destinati alla coltivazione energetica e in zone forestate; un intensificazione sostenibile delle pratiche di uso del suolo, il ripristino di ecosistemi e cambiamenti a favore di diete che implicano minor uso di risorse. Bisogna superare barriere socio-economiche, istituzionali, tecnologiche, finanziarie, ed ambientali! processi naturali di dilavamento del carbonio causato dagli agenti atmosferici e l’alcalinizzazione degli oceani. Queste differiscono ampiamente in termini di maturità, potenziali, costi, rischi, co-benefici e conflitti. L’imboschimento e la bioenergia potrebbero essere in competizione con altri utilizzi del suolo e potrebbero avere impatti significativi sul sistema agroalimentare, sulla biodiversità e su altre funzioni e servizi dell’ecosistema (confidenza alta). È necessaria una governance efficace per limitare tali conflitti e assicurare la stabilità della rimozione del carbonio nei serbatoi terrestri superficiali, geologici e oceanici (confidenza alta). La fattibilità e la sostenibilità dell’utilizzo della CDR potrebbero essere migliorate utilizzando un ventaglio di opzioni operative a una scala sostanziale ma minore di quanto sarebbe necessario utilizzando una singola opzione su scala molto ampia. Alcune misure di CDR relative all’AFOLU, come il ripristino di ecosistemi naturali e il sequestro di carbonio dal suolo, potrebbero apportare co-benefici come un miglioramento di biodiversità, qualità del suolo e sicurezza alimentare locale. Se impiegate su larga scala richiederebbero sistemi di governance che permettano di rendere sostenibile la gestione del suolo per preservare le riserve di carbonio nel suolo e altre funzioni e servizi degli ecosistemi.

Le sfide derivanti da un ritardo nelle azioni mirate a ridurre le emissioni di gas serra includono il rischio di un’escalation dei costi, di un blocco delle infrastrutture che emettono carbonio, di un abbandono di beni di capitale non più remunerativi (stranded assets) e di una minore flessibilità nel futuro.