DETERMINANTES DE LAS EMISIONES DE CO EN LA UNIÓN EUROPEA

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DETERMINANTES DE LAS EMISIONES DE CO2 EN LA UNIÓN EUROPEA
Aurelia Bengochea-Morancho (*)
Inmaculada Martínez-Zarzoso
Rafael Morales-Lage
Correspondencia: Aurelia Bengochea-Morancho, Departament d’Economia. Universitat
Jaume I. Campus del Riu Sec. 12071 Castellón.
e-mail: [email protected]
* La autora desea agradecer la ayuda recibida de la Generalitat Valenciana para la realización de este
trabajo (Proyecto GV04B-030)
2
Resumen:
En este trabajo se analiza la relación existente entre las emisiones de CO2 en los países
europeos y las siguientes variables: crecimiento demográfico, renta per capita y
estructura productiva.
Tradicionalmente se ha asumido que la elasticidad entre emisiones y población es
unitaria pero recientemente esta hipótesis ha sido cuestionada y sometida a validación.
Aquí presentamos estimaciones de una curva de Kuznets modificada en las que la
población figura como predictor en vez de estar incluida en la variable dependiente
(emisiones per capita), relajando de este modo el supuesto de elasticidad unitaria
mencionado. La muestra comprende datos del periodo 1975-1997 para los actuales
estados miembros de la UE.
Los resultados muestran importantes disparidades entre países pero, en general, se
observa que el impacto de las variables explicativas consideradas en las emisiones de
CO2 es menor en los antiguos miembros de la UE que en los países adheridos en mayo
de 2004. En estos últimos un aumento del 1% en la población genera un 3,4% de
aumento en las emisiones de CO2 . Este hecho corrobora la tesis malthusiana sobre el
impacto negativo que tiene el crecimiento de la población en las emisiones. Sin
embargo, en los países que forman la UE actual, el impacto es menos que proporcional
ya que un crecimiento de la población del 1% se traduce en un 0.82% de aumento en las
emisiones de CO2 .
Palabras clave: crecimiento de la población, curvas de Kuznets, emisiones de CO2,
Unión Europea, datos de panel.
Código JEL: Q25
3
1. INTRODUCCIÓN
La actividad económica, además de crear riqueza y aumentar el nivel de vida de la
población, produce efectos negativos en el medio ambiente. Los sistemas de producción
utilizados actualmente en los países industrializados generan gran cantidad de
contaminación y contribuyen al deterioro de los recursos naturales. Así, los altos niveles
de gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera son consecuencia del
crecimiento demográfico y económico.
A partir de la Cumbre de Río de Janeiro (1992), auspiciada por la Naciones Unidas, se
puso de manifiesto la necesidad de conseguir que la actividad económica fuera
compatible con el medio ambiente, es decir, conseguir el desarrollo sostenible,
interpretando este concepto desde la el punto de vista de dar las mismas posibilidades a
todas las generaciones. La degradación del medio ambiente restringe las posibilidades
de actuación de las generaciones futuras, aparte de los efectos adversos que puede
causar en la productividad al aumentar los problemas de salud de los trabajadores y, a
largo plazo, los efectos ecológicos podrían reducir la capacidad de la Tierra para ofrecer
recursos naturales.
En diciembre de 1997, 39 países desarrollados firmaron el protocolo de Kioto, un
acuerdo para reducir las emisiones de seis gases que contribuyen negativamente en la
preservación de la capa de ozono y causan el efecto invernadero. Uno de los gases con
mayor incidencia en la calidad del aire es el CO2 debido a la gran cantidad de toneladas
que anualmente se emiten a la atmósfera. El Protocolo entrará en vigor en febrero de
2005 porque desde la reciente adhesión de Rusia al mismo ya se cumplen las
condiciones para hacerlo operativo: haber sido ratificado por más de 55 países que
supongan en conjunto más del 55% de las emisiones actuales de los gases causantes del
efecto invernadero.
El objetivo fijado en Kioto consistía en que las emisiones de gases causantes del efecto
invernadero en 2008-2012 fueran un 5,2% a las efectuadas en 1990 pero no todos los
países debían reducirlas en la misma cuantía. Japón, por ejemplo, tenía que reducirlas
un 6%, Estados Unidos un 7% mientras que a la Federación Rusa, Ucrania y Nueva
Zelanda se les permitía que mantuvieran sus niveles de 1990. La Unión Europea se
comprometió a reducir sus emisiones en un 8% mediante el sistema de burbuja, es decir
el conjunto de la UE reduciría sus emisiones en este porcentaje sin que ello implicase
que todos los estados miembros tuvieran que reducir sus emisiones en la misma cuantía.
4
De hecho, para favorecer la convergencia real, algunos países estaban autorizados
incluso a aumentarlas, como sucedió con España. Siendo que la UE ha incluido la
reducción de emisiones entre los objetivos prioritarios del VI Programa comunitario de
política ambiental, manifestando la voluntad de llevar a cabo su compromiso al margen
de lo que hagan otros países, es importante analizar qué variables determinan el nivel de
emisiones de CO2. La asignación inicial de CO2 entre los distintos estados miembros de
la UE ha condicionado el reparto posterior que cada gobierno ha efectuado en su país.
La Directiva sobre el mercado de derechos de emisión, aprobada en octubre de 2003
(modificada recientemente por la Directiva 2004/101/CE) indica cuáles son las
instalaciones afectadas y establece la obligatoriedad por parte de cada estado miembro
de confeccionar su propio Plan Nacional de Asignación de Derechos para cada periodo
contemplado: 2005-2007 y sucesivos periodos de cinco años1.
La ampliación de la UE a 25 países hace aconsejable revisar los criterios a tener en
cuenta para fijar las cuotas de CO2 asignadas a cada país. Ello requiere un mayor
conocimiento de los factores que determinan el nivel de emisiones. Este estudio
pretende realizar una aproximación empírica a estos factores y compara los datos
referidos a los países integrantes de la UE-15 con los correspondientes a los países de
reciente incorporación.
2. FACTORES DETERMINANTES DE LAS EMISIONES DE CO2
Aunque de forma intuitiva podemos anticipar que la actividad económica determina el
mayor o menor nivel de emisiones de CO2 a la atmósfera, es más difícil concretar qué
factores contribuyen a explicarlo.
Shi (2003) expone dos perspectivas diferentes que abordan el impacto del crecimiento
demográfico en la calidad ambiental: la malthusiana y la boserupiana. La corriente
malthusiana sostiene que la degradación en el medio ambiente se produce por la presión
que la población ejerce sobre los recursos. La tradición boserupiana (Boserup, 1981),
por contra, considera que el aumento de la población estimula la aparición de
innovaciones tecnológicas que atenúan el impacto negativo sobre el medio ambiente. En
particular considera que una elevada densidad de población es el requisito previo para
1
En el Anexo I se presenta el reparto inicial de derechos de emisión de CO2 en la Unión Europea y el
estado actual de los Planes Nacionales de Asignación.
5
que se produzca innovación tecnológica en la agricultura. Consecuentemente, los
malthusianos predicen que el impacto en las emisiones de gases de la población es más
que proporcional, mientras que los boserupianos entienden que no existe esa relación o
si la hay tiene una elasticidad negativa.
Dentro de la primera corriente Birdsall (1992) sostiene que hay un doble mecanismo a
través del cual el aumento de la población contribuye al efecto invernadero: una mayor
población incrementa la demanda de energía para la industria y el transporte y, por
tanto, aumenta la emisión de gases; por otra parte, en los países en vías de desarrollo, un
rápido crecimiento de la población provoca mayor deforestación, cambios en los usos
del suelo y gran consumo de madera como combustible con las consiguientes emisiones
de CO2 que contribuyen al efecto invernadero. En esa misma línea, otros autores como
Daily y Erlich (1992) o Zaba y Clarke (1994) han puesto de manifiesto el impacto
ambiental negativo de la presión demográfica. Otros autores abordan el problema de la
degradación medioambiental desde una perspectiva más amplia. Por ejemplo, Borghesi
(2003) lo conecta con el proceso de globalización de la economía producido desde la II
Guerra Mundial e identifica cuatro mecanismos causantes del deterioro: el tecnológico,
puesto que cada revolución tecnológica ha implicado un aumento de la presión sobre el
medio ambiente; el económico, dado que una expansión económica supone un
incremento de la actividad industrial; el demográfico, debido a la presión sobre la
demanda de recursos; y el cultural, debido al espíritu consumista de la sociedad actual.
En un término medio entre las dos corrientes de pensamiento citadas se encontrarían los
estudios que discuten y contrastan la existencia de una curva de Kuznets
medioambiental en la que se supone una relación entre emisiones y renta en forma de U
invertida. En estos modelos es frecuente tomar como variable endógena las emisiones
per cápita, lo cual equivale a asumir implícitamente que la elasticidad emisionespoblación es unitaria. Al margen de esta cuestión, los resultados obtenidos son dispares
y diversos autores cuestionan la validez de estos modelos. Por ejemplo, Borghesi (2003)
considera que los estudios basados en emisiones locales dan resultados aceptables pero
que los realizados para emisiones globales no dan los resultados esperados y, por tanto,
se debe relajar la relación descrita. Por su parte, Roca et al. (2001) reconocen que en los
países desarrollados han disminuido los niveles de emisiones pero los estudios
realizados se basan en emisiones locales y sólo tienen en cuenta el factor riqueza,
simplificando el modelo pero no identificando las causas de la relación. Por ello opinan
6
que el modelo debe enriquecerse con la introducción de variables adicionales puesto que
el problema reside en que para cada contaminante y en cada país, la variable explicativa
puede variar en función de la diferente estructura económica, las condiciones
geográficas y la cultura.
Erlich and Holdren (1971) sugirieron un marco de análisis para analizar los
determinantes del impacto ambiental: la ecuación I = PAT, donde I representa el
impacto ambiental, P la población, A la riqueza per capita y T el nivel alcanzado por la
tecnología perjudicial para el medio ambiente. No obstante, su formulación era
puramente conceptual y no permitía contrastar hipótesis sobre el impacto de cada uno
de los factores mencionados.
Basándose en la idea de Erlich and Holdren (1971), Dietz y Rosa (1997)formularon una
versión estocástica de la ecuación IPAT, utilizando variables representativas de la
población, la riqueza y el nivel tecnológico. Estos autores designaron su modelo con el
término STIRPAT (Stochastic Impacts by Regresión on Population, Affluence and
Technology). La formulación de partida viene dada por la siguiente ecuación:
Ii = aPib Aic Tid ei
[1]
donde I, P, A y T son las variables anteriormente definidas, a, b, c y d son parámetros a
estimar y e representa la perturbación aleatoria. Sus resultados corroboraron la tesis
malthusiana en el sentido de que el crecimiento de la población tiene una repercusión
más que proporcional en las emisiones de CO2. En cambio, el estudio que realizó
Cramer (1998) partiendo de una formulación similar mostraba una elasticidad
contaminación-población inferior a la unidad para los cinco contaminantes que
consideró en varias zonas de Estados Unidos. Bien es verdad que la discrepancia podría
deberse a que el CO2 no se encontraba entre los contaminantes considerados por este
autor.
En cierto modo, la ecuación estimada por Dietz y Rosa (1997) se ajusta al denominado
enfoque tríptico (Blok et al., 1997), uno de los criterios propuestos a la hora de asignar
emisiones de CO2 entre países que tiene en cuenta, además de la eficiencia energética,
las siguientes variables: población, nivel de vida y estructura productiva sectorial.
7
3. ANÁLISIS EMPÍRICO
A partir del modelo formulado por Dietz y Rosa (1997), hemos analizado los
determinantes de las emisiones de dióxido de carbono en la Unión Europea durante el
periodo 1975-1997. Los países considerados son los pertenecientes a la UE-15 y ocho
de los que se incorporaron en la última ampliación: Chequia, Estonia, Hungría, Letonia,
Lituania, Polonia, Eslovaquia y Malta. Todos ellos, excepto Malta, son países que han
tenido una transición desde la economía planificada a la capitalista. Los datos utilizados
proceden de la publicación del Banco Mundial (2001): World Development Indicators,
aunque en algunos de los países candidatos a la adhesión sólo existen datos desde
finales de la década de los 80, coincidiendo con su proceso de apertura económica.
La técnica utilizada ha sido la econometría de datos de panel. Tomando logaritmos en la
ecuación [1], el modelo se linealiza al tiempo que permite interpretar directamente los
coeficientes de las variables explicativas como elasticidades:
ln Iit = a + b (ln Pit) + c (ln Ait) + d (ln Tit) + i + eit
[2]
El subíndice i indica los diferentes países y t los diferentes años. I es la cantidad de
emisiones de CO2 en toneladas, P es la población total, el número de habitantes del país,
A contiene el Producto Nacional Bruto a precios corrientes y T mide el porcentaje que
representa la actividad industrial respecto de la producción total medida por el PNB. Por
último,  capta los efectos individuales de cada país y e es el término de error.
La ecuación [2] se ha estimado para el conjunto de países de la UE y por separado para
los viejos miembros y los incorporados en la última ampliación.
Se han utilizado varios métodos de estimación: mínimos cuadrados ordinarios con
constante (OLS), efectos fijos (FE) y efectos aleatorios (RE). En el caso de los países de
nueva incorporación se han tomado primeras diferencias y se han utilizado variables
instrumentales2 para aplicar mínimos cuadrados en dos etapas (TSLS).
Los resultados de las estimaciones se muestran en los cuadros 1, 2 y 3. En los tres casos,
siempre se rechaza la hipótesis nula de no significación de los efectos fijos, según el test
de Wald realizado. Por lo tanto, no se puede aceptar un término constante común para
todos los países, ya que cada país parte de un nivel de emisiones diferente.
2
Para las variables explicativas se han utilizado los valores originales como sus propios instrumentos.
Para la variable endógena retardada se ha utilizado la propia variable retardada en niveles dos períodos.
8
El test de Hausman se ha realizado en cada modelo para contrastar la ortogonalidad
entre los efectos aleatorios y los regresores. En el modelo de la UE ampliada y el de la
UE-15, los resultados nos llevan a concluir que el modelo de efectos aleatorios parece
más adecuado que el de efectos fijos. Sin embargo, para el grupo de países que se
adhirieron en mayo se rechaza la hipótesis nula de ortogonalidad, por lo que puede
aceptarse la existencia de efectos fijos.
Cuadro 1: Estimación log de CO2 (UE ampliada)
Variable
OLS
Constante
-4.29 (-5.16)
lnP
lnA
lnT
0.94 (46.84)
0.59 (10.89)
0.49 (3.94)
R2
S.E. de la regresión
Significatividad FE
Test de Wald
Test de Hausman
0.93
0.36
FE
1.37 (3.17)
0.85 (7.46)
0.22 (5.21)
0.99
0.14
18619
2(23)=2137
RE
-3.02 (-2.50)
0.99 (15.05)
0.25 (7.26)
0.85 (7.50)
0.99
0.14
1ª dif.
1.69 (1.77)
0.18 (2.18)
0.44 (3.33)
0.09
2(3)= 6.22
Como se observa en el cuadro 1, los signos de los coeficientes de los regresores son los
esperados. El resultado muestra que un aumento de la población en un 1% implicaría un
incremento en las emisiones de un 0.99%. El efecto de un aumento del PNB per cápita
en un 1% del conjunto de los países implicaría un aumento de las emisiones del 0.25%.
La contribución de la proporción de la actividad industrial a la emisión de CO2 sería de
un 0.85%.
La estimación para los países de la UE-15 (cuadro 2) ofrece unos parámetros con los
signos esperados pero algo menos significativos que en el caso anterior. El resultado
muestra una disminución proporcional en la contribución de emisión de gases de todas
las variables. Este resultado es coherente con la situación de los últimos años en el seno
de la UE de disminución de emisiones, en especial de los países más contaminantes
como son Gran Bretaña y Alemania, en los que se ha producido cierto crecimiento
económico, un ligero aumento de población y una disminución progresiva del peso del
sector industrial.
9
Cuadro 2: Estimación log de CO2 (UE-15)
Variable
OLS
-1.80
(-2.27)
Constante
FE
RE
-
2.57 (1.83)
1ª dif.
-
lnP
0.82 (59.32)
1.43 (2.12)
0.82 (13.35)
lnA
lnT
0.40 (8.80)
0.07 (0.82)
0.11 (2.33)
-0.32
(-0.26)
0.26 (1.75)
0.90 (6.30)
0.42 (1.51)
0.42 (2.49)
0.38 (0.22)
R2
S.E. de la regresión
Significatividad FE
Test de Wald
Test de Hausman
0.93
0.28
0.98
0.14
7022.88
2(15)=779.10
0.98
0.14
0.10
2(3)=3.41
El conjunto de países que se unieron a la UE en mayo (cuadro 3) muestra unos
resultados muy diferentes a los anteriores. La especificación más adecuada, según el test
de Hausman, es la de efectos fijos. Los signos de los coeficientes son los esperados y las
variables explicativas consideradas se muestran significativas. Cabe resaltar la
contribución que tiene la población de estos países al aumento de las emisiones de CO2:
un incremento del 1% de la población implica un aumento del 3.4% en la emisión de
dióxido de carbono, lo cual corrobora las tesis malthusianas. El cuadro 4 presenta los
efectos fijos de este último grupo de países; pueden observarse las diferencias existentes
en el nivel inicial de emisiones.
Cuadro 3 : Estimación log de CO2 (EU países incorporación 2004)
Variable
Constante
lnP
lnA
lnT
LnCO2(-1)
OLS
FE
RE
1ª dif.
TSLS
-5.38 (-4.16)
-10.22 (-4.94)
1.14 (40.10) 3.40 (4.75) 1.25 (9.20)
3.28 (1.92) 3.36 (2.95)
0.59 (5.29) 0.44 (9.33) 0.49 (11.81) 0.18 (1.19) 0.10 (0.79)
-0.02 (-0.08) 0.89 (7.57) 1.08 (9.94)
0.39 (3.17) 0.42 (2.59)
-0.16 (-1.25)
R2
0.96
S.E. de la regresión 0.35
Significatividad FE
Test de Wald
Test de Hausman
0.99
0.99
0.09
0.09
18133.900
2(8)=1192
2(3)=14.42
0.08
10
Cuadro 4 : Efectos fijos de los países incorporación 2004
Variable
Coeficiente Desviación típica Estadístico t
LP
3.40
0.72
4.75
LA
0.44
0.05
9.33
LT
0.89
0.12
7.57
Efectos fijos
CZ--C
-43.81
ES--C
-38.47
HU--C
-44.16
LA--C
-40.93
LI--C
-41.87
POL--C
-46.83
SL--C
-42.39
MA--C
-36.50
Prob.
0.00
0.00
0.00
4. CONCLUSIONES
En el presente estudio se ha realizado un análisis multivariante de los determinantes de
las emisiones de CO2 en la Unión Europea durante el periodo 1975-1997. En lugar de
asumir implícitamente que la elasticidad emisiones-población es unitaria, se ha tomado
como marco teórico de referencia el modelo formulado por Dietz y Rosa (1997) en el
cual la población figura como predictor junto a la riqueza y el nivel tecnológico que
incide negativamente en la calidad ambiental. Esta última variable se ha aproximado por
el porcentaje que representa la actividad industrial en el conjunto del PNB del país y
para la riqueza se ha tomado el PNB a precios corrientes. La técnica utilizada ha sido la
econometría de datos de panel y se han estimado distintas especificaciones.
Los resultados muestran comportamientos diferenciados para los países integrantes de
la UE-15 y aquéllos que se incorporaron en mayo de 2004. Mientras que en los
primeros la elasticidad emisiones-población es inferior a la unidad, en el segundo grupo
de países la elasticidad estimada es 3.4, es decir que un crecimiento demográfico del 1%
conlleva un aumento de las emisiones de CO2 del 3.4%.
También se observan diferencias en los otros factores considerados. Un aumento del 1%
del PNB provoca un aumento de las emisiones del 0.11% en los países de la UE-15 y un
0.44% en los de nueva incorporación. La contribución del sector industrial a las
emisiones es asimismo diferente: en el primer grupo la elasticidad emisiones-peso del
sector industrial es inferior al valor obtenido para los que entraron en la última
ampliación (0.42 frente a 0.89).
11
Dado que la reducción de emisiones de CO2 figura entre los objetivos prioritarios de la
política ambiental comunitaria, en la decisión sobre las cuotas de contaminación
permitidas que se asignarán a cada país deberán tenerse en cuenta diversos factores tales
como su dinámica demográfica, el nivel de renta y su estructura productiva ya que, a
tenor del estudio realizado, todas estas variables influyen significativamente en el
volumen de CO2 que se emite a la atmósfera.
Referencias bibliográficas:
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differentiation of CO2 emissions reduction among EU member states. Discussion
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Borghesi, S.; Vercelli, A. (2003): Sustainable globalisation. Ecological Economics 44,
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12
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Zaba, B.; Clarke, J.I. (1994): Introduction: current directions in population-environment
research. En Zaba y Clarke (ed.) Environment and population change. Derouaux
Ordina Editions, Liège.
13
Anexo 1
Unión Europea: Reparto inicial de derechos de emisión de CO2 y estado actual de los
Planes Nacionales de Asignación.
PAÍS
1.211.579
23,5
957.147
Derechos
anuales
(Kt CO2)
(2005-2007)
499.000
Austria
78.073
1,5
67.924
32.467
41,6
Bélgica
141.216
2,7
130.625
45.910
32,5
69.217
1,3
54.681
31.800
45,9
España*
287.609
5,6
330.750
132.167
46,0
Finlandia
77.233
1,5
77.233
45.867
59,4
Francia
560.775
10,9
560.775
122.710
21,9
Grecia
104.755
0,4
130.944
Holanda
210.004
4,1
197.404
38.333
18,3
Irlanda
53.420
1,0
60.365
22.500
42,1
Italia*
508.629
9,9
475.568
279.133
54,9
Luxemburgo
10.883
0,2
10.883
3.500
32,2
Portugal
61.441
1,2
78.030
38.867
63,3
744.139
14,4
651.122
238.000
32,0
Suecia
72.756
1,4
75.666
22.900
31,5
Eslovaquia
72.500
1,4
66.700
35.600
49,1
Eslovenia
20.016
0,4
18.415
8.267
41,3
Estonia
43.500
0,8
40.020
21.593
49,6
Letonia
30.600
0,6
28.152
4.590
15,0
Lituania*
42.000
0,8
38.640
13.167
31,4
Polonia*
564.286
10,9
530.429
179.167
31,8
R. Checa*
189.837
3,7
174.650
91.560
48,2
Hungría*
77.500
1,5
99.900
29.904
38,6
TOTAL
5.231.968
100
4.856.023
1.937.002
37
Alemania
Dinamarca
Reino Unido
Año base
(Kt CO2)
%
* Planes pendientes de aprobación
Fuente: CO2-solutions y elaboración propia.
Previsión
año 2010
(Kt CO2)
% de
derechos
respecto al
año base
41,2