Essays on international trade and climate change
- Autores: Alejandra Martínez Martínez
- Directores de la Tesis: Salvador Gil Pareja (dir. tes.), Silviano Esteve Pérez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2024
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 367
- Tribunal Calificador de la Tesis: Cecilio Tamarit Escalona (presid.), Carmen Díaz Mora (secret.), María Estrella Gómez Herrera (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Economía Industrial por la Universitat de València (Estudi General)
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- Tesis en acceso abierto en: RODERIC
- Resumen
El objetivo de la presente tesis doctoral es el análisis del impacto que el cambio climático puede ejercer sobre los flujos de comercio internacional, así como los canales a través de los cuales se produce dicho efecto. Hasta el momento, la investigación se había centrado en las consecuencias que la fuerte intensificación de los intercambios comerciales internacionales en las últimas décadas podía tener sobre la generación de dióxido de carbono y, de aquí, en el calentamiento global del planeta. Paralelamente, también se ha estudiado si las cláusulas medioambientales incorporadas en los nuevos acuerdos comerciales contribuían a la adopción de medidas en el ámbito productivo que pudieran aliviar dicho efecto pernicioso. Sin embargo, no se ha prestado apenas atención sobre el otro sentido de la relación: el cambio climático también puede afectar a las transacciones comerciales internacionales.
El cambio climático, aceptado ya por la inmensa mayoría de la comunidad científica, se concreta en un incremento generalizado de la temperatura media del planeta, así como en una acentuación tanto en la generación como en la intensidad de eventos climatológicos extremos (por ejemplo, huracanes) derivados de dicho calentamiento global. Existen, esencialmente, tres causas por la cuales el cambio climático puede afectar al comercio internacional: daños a infraestructuras críticas, reducción o menor ritmo de crecimiento en la productividad laboral y la apertura de nuevas rutas marítimas. Los dos primeros factores actuarían como un mayor coste de comerciar, el tercero, lo reduciría.
Las infraestructuras se pueden ver afectadas por la ocurrencia de sucesos climáticos extremos (tornados, ciclones tropicales, incendios, inundaciones, etc) así como por la subida del nivel del mar. El daño causado por estos eventos a diversas instalaciones directamente relacionadas con el comercio internacional como puertos, aeropuertos, etc, puede dificultar el transporte de mercancías entre países. Un efecto indirecto podría también derivarse del hecho de que estas construcciones precisen de un mayor número de labores de mantenimiento o bien afecten al funcionamiento de aparatos electrónicos (como podría ser el caso de las tormentas eléctricas). Un análisis exhaustivo de las consecuencias materiales del cambio climático se puede encontrar en Dellink et al. (2017).
Por otro lado, el cambio climático puede reducir el crecimiento de la productividad de los factores de producción y, muy especialmente, el del factor trabajo (también afectado por las consecuencias biológicas del calentamiento global como la propagación de plagas de insectos o de virus). El comercio internacional, como una actividad económica más, se puede ver también afectado por este hecho. La relación entre la elevación de las temperaturas y la productividad del factor trabajo se ha analizado en la literatura científica. El denominado "estrés térmico" afecta al desempeño laboral de las personas (Hancock et al., 2007) y, por tanto, perjudica a la productividad en los centros de trabajo tanto si son al aire libre como si no lo son (Federspiel et al., 2002). Desde este punto de vista, Gosling et al. (2018) obtienen una pérdida de productividad de entre un 10-15% para los países del sur de Europa y de entre 2-4% para los del norte en el escenario más adverso de ausencia de mitigación del impacto y/o de la adaptación al mismo, siendo las consecuencias más graves cuando nos referimos al trabajo al aire libre. Para el caso de Estados Unidos, Deryugina and Hsiang (2014) estiman una pérdida de productividad en el entorno del 1,7% para cada incremento adicional de un grado centígrado en la temperatura media diaria por encima de los 15 grados centígrados y un coste en el entorno de los 20 dólares por persona si la temperatura excede los 30 grados.
No obstante, como se verá a lo largo de la investigación, el incremento en las temperaturas tiene también un efecto positivo sobre la eficiencia energética, muy especialmente en los países más fríos. Varias investigaciones sugieren una relación entre temperaturas y consumo energético con forma de "U", es decir, el consumo energético se reduce a medida que se incrementa la temperatura para los países relativamente fríos mientras que ocurre lo contrario para los países relativamente cálidos.
Por último, el incremento generalizado de las temperaturas puede facilitar la apertura de nuevas rutas marítimas a causa del deshielo, especialmente las del Ártico. Las estimaciones apuntan a que las distancias de transporte pueden situarse entre un 20% y un 40% por debajo de las actuales a través del Canal de Panamá y el Canal de Suez, si bien la caída en los costes no necesariamente es de la misma magnitud. En todo caso, esta alternativa es todavía marginal en estos momentos.
La investigación se articula en un capítulo introductorio, tres capítulos de desarrollo más un último capítulo de conclusiones. Tras la introducción, en el capítulo dos, se realiza un análisis descriptivo de los efectos del cambio climático para la muestra de países y el período elegido para el posterior análisis econométrico. En el tercer capítulo se estima el impacto que el cambio climático, medido por la evolución de las temperaturas y los sucesos climatológicos y biológicos consecuencia de dicha evolución tiene en los flujos de comercio internacional. Para ello, se estima un modelo de gravedad estructural teniendo en cuenta todos los sesgos conocidos en la literatura. Asimismo, se hace un análisis del bienestar, en línea con los últimos desarrollos en la ecuación de gravedad. En el cuarto capítulo se analizan los canales a través de los cuales el cambio climático incide sobre el comercio centrando el análisis en las dos variables que se consideran más relevantes: el consumo energético y la productividad laboral. Finalmente, un último capítulo resume las conclusiones más relevantes del estudio.
Una de las aportaciones de esta tesis doctoral se centra en la utilización de variables que miden el output del cambio climático (temperaturas y eventos extremos) en lugar del input (nivel de emisiones de CO 2). Si bien esta causación está aceptada por la comunidad científica, en la parte inicial del primer capítulo de esta tesis se hace un análisis de regresión confirmando este extremo, habiéndose encontrado una elasticidad de 0,1 para el impacto de la evolución de las emisiones de dióxido de carbono sobre la evolución de las temperaturas y de 0,9 para el caso de los eventos extremos.
Como se ha comentado, el segundo capítulo se centra en analizar los datos de temperaturas y número de eventos para los 67 países de la muestra durante el periodo 1986 - 2016. Se toman las temperaturas medias para cada año y país, así como el número total de eventos extremos y la correspondiente descomposición en ocho tipos de sucesos que la literatura considera como relacionados con el cambio climático. Dos de estos tipos de eventos son biológicos (epidemias y plagas) y los otros seis climáticos (incendios, inundaciones, temperaturas extremas, tormentas, sequías y deslizamientos de tierras). Los datos de temperaturas se han extraído del "Climate Change Knowledge Portal" (Banco Mundial) mientras que los sucesos se han tomado de la "International Disasters Database" (Centre for Research on the Epidemiology of Disasters).
La metodología utilizada en este capítulo es el cálculo para cada serie de datos de la tendencia lineal temporal centrando el análisis en el correspondiente parámetro estimado de la pendiente, así como en el coeficiente de determinación (R 2). De esta forma, tan solo si obtenemos un coeficiente estimado significativo podemos afirmar que dicha tendencia existe. Por otra parte, un valor del coeficiente de determinación elevado nos indicará que dicha tendencia es sostenida en el tiempo mientras que un valor reducido será indicativo de una evolución en "oleadas".
En lo referente a las temperaturas, el incremento es generalizado para el conjunto de los 67 países (tan sólo hay unas pocas excepciones) con un aumento de la temperatura media de 1.5 grados en los 31 años de la muestra. No obstante, se observa concentración geográfica. En este sentido, Europa es el continente más afectado por el calentamiento global mientras que América se sitúa en el extremo opuesto. Por su parte, Asia y África se encuentran en una posición intermedia.
Además, tanto en Europa como en América, el incremento de temperaturas se produce en oleadas al contrario de lo que ocurre en Asia y África, donde es más progresivo.
Si nos centramos en el número total de eventos extremos y, contrariamente a lo que sucede con las temperaturas, no se puede afirmar que el incremento medio observado sea generalizado. Sólo diecisiete países muestran una tendencia lineal de los datos positiva y significativa. Por continentes, dos países son africanos, tres americanos, ocho asiáticos y cuatro europeos. Por tipos de eventos extremos, las tormentas y las inundaciones aparecen como los sucesos más frecuentes y que presentan además una clara tendencia ascendente, al igual que ocurre con los incendios y los casos de temperaturas extremas. El resto de fenómenos no muestran una clara tendencia ascendente y tienen lugar en oleadas. Una característica interesante es que buena parte de los eventos extremos tienden a concentrarse espacialmente en Asia a medida que transcurre el periodo, muy especialmente en China.
En el tercer capítulo de esta tesis doctoral se estudia el impacto del cambio climático en los flujos comerciales bilaterales. Con este propósito, estimo un modelo de gravedad del comercio internacional con una especificación en línea con los últimos desarrollos teóricos utilizando la mencionada muestra de 67 países durante el periodo 1986-2016. La especificación utilizada controla por todos los sesgos conocidos en este tipo de estudios. En este sentido, se tiene en cuenta la resistencia multilateral al comercio por parte de los distintos socios (Anderson y van Wincoop, 2003), la existencia de heterogeneidad inobservable o los posibles problemas de endogeneidad. Asimismo, en aras de evitar cualquier tipo de sesgo, la muestra incorpora también los flujos de comercio doméstico (Yotov, 2012; Bergstrand et al., 2015; Yotov et al., 2016; or Baier et al., 2019). La medida del output del cambio climático, es decir, las temperaturas anuales medias y el número anual de los eventos extremos relacionados con el cambio climático son las variables de interés.
En términos generales, los resultados apuntan a que el comercio internacional se incrementa en relación al comercio doméstico con el incremento de las temperaturas mientras que sucede lo contrario con los eventos extremos.
No obstante, se detecta una clara heterogeneidad entre países y tipos de eventos.
En relación al incremento de las temperaturas, entre los países afectados que impulsan el resultado general (en los que los costes del comercio internacional caen respecto a lo domésticos) se encuentran Alemania, Reino Unido o Países Bajos. En lo referente a los eventos, las estimaciones sugieren que los sucesos biológicos (epidemias y plagas), los fenómenos puntuales de temperaturas extremas, las tormentas y los deslizamientos de tierra tienen un impacto negativo sobre los flujos internacionales (relativo a los nacionales). En todo caso, se observa cómo la influencia de China (el mayor exportador mundial) y Japón (el quinto exportador mundial) en el resultado global es decisiva, particularmente en lo relativo a las tormentas en el primer caso y las temperaturas extremas en el segundo. Por último, las estimaciones de equilibrio general sugieren un impacto perjudicial sobre el bienestar de plagas, tormentas, sucesos de temperaturas extremas y deslizamientos de tierras. En términos generales, los resultados obtenidos en relación a los sucesos climáticos extremos son coherentes con el análisis efectuado en el segundo capítulo, donde se observa cómo el incremento de eventos se concentra en Asia y, muy particularmente, en China. Además, también se señala el gran impacto sufrido por Japón, gran exportador, en la parte final del periodo en cuanto a temperaturas extremas se refiere.
En el cuarto capítulo se indaga acerca de las causas que están detrás del resultado encontrado en el capítulo tercero. Como se ha apuntado anteriormente, la literatura sugiere que los daños a las infraestructuras y la afectación a la evolución de la productividad laboral serían las variables a tener en consideración.
En todo caso, un reciente estudio (Canova y Pappa, 2022) apunta que el impacto sobre el consumo energético podría explicar los efectos económicos reales de los desastres asociados al cambio climático en el caso de Estados Unidos. Por tanto, en el capítulo cuarto, analizo hasta qué punto el incremento global de las temperaturas y la ocurrencia de sucesos extremos inciden sobre el consumo energético de los países y su productividad laboral y, de aquí, sobre comercio internacional.
El sistema energético es vulnerable a una amplia variedad de impactos del cambio climático en términos de producción y oferta. Por un lado, el aumento de las temperaturas puede inducir una reducción en la capacidad de generación termoeléctrica, así como disminuir la eficiencia de la red de transmisión. No obstante, la demanda residencial parece más afectada por las temperaturas que la demanda manufacturera o de servicios. Por ejemplo, Chukwuemeka y Nnaemeka (2022), observan cómo la demanda de electricidad residencial en los países del G7 responde a los días fríos en lugar de a los días calurosos. Por su parte, Yao (2022), obtiene una relación en forma de U entre el consumo de electricidad y la temperatura con un punto de inflexión global de consumo mínimo de electricidad alrededor 14,6°C (es más alto en las zonas urbanas y más industriales). Un planeta en calentamiento podría reducir la necesidad de calefacción en las estaciones frías y aumentar la demanda de refrigeración en las estaciones cálidas, lo que afectaría de manera heterogénea a países en diferentes ubicaciones geográficas (van Ruijven, De Cian y Wing, 2019). Por lo tanto, al caracterizar la relación entre temperatura y consumo de electricidad (derivado de la generación de energía primaria), la literatura suele asumir una curva en forma de U, siendo el punto mínimo la temperatura de equilibrio entre las necesidades de calefacción y refrigeración (ver también Gupta, 2012, o Li, Yang y Long, 2018).
Por otro lado, los fenómenos meteorológicos extremos tienen una amplia variedad de impactos energéticos. En primer lugar, la escasez de agua (sequías) puede causar interrupciones en el suministro de energía al reducir la producción de energía hidroeléctrica y amenazar la extracción y refinación de petróleo y gas, así como las plantas termoeléctricas que dependen del agua superficial para enfriarse. Los incendios forestales y los vientos extremos pueden dañar las líneas eléctricas terrestres y las torres de transmisión, provocando interrupciones en la transmisión de electricidad. Las inundaciones y los deslizamientos de tierra pueden afectar a las líneas eléctricas subterráneas y dañar carreteras, ferrocarriles, oleoductos e instalaciones de almacenamiento y, cerca de la costa, las tormentas pueden destruir los tanques de almacenamiento de petróleo, así como carreteras y ferrocarriles. Además, los fenómenos de frío extremo, incluidos el hielo y la nieve, pueden dañar las líneas eléctricas y afectar el suministro de combustible.
Un primer paso en el análisis efectuado en el capítulo cuarto consiste en estimar el impacto del incremento en las temperaturas y los eventos extremos, por una parte, en el consumo de energía primaria y, por otra, en la productividad laboral. Se observa cómo el alza de las temperaturas incrementa la eficiencia energética mientras ésta se ve reducida por los eventos extremos. Por su parte, la productividad laboral no parece verse afectada en términos medios por el incremento de las temperaturas, aunque se ve incrementada por los sucesos extremos, un resultado que contradice la intuición económica y que viene muy influenciado por el impacto de China, al igual que ocurría en el capítulo anterior.
Al estimar el modelo de gravedad del comercio internacional, nuestros resultados muestran que la eficiencia energética es el canal a través del cual el aumento de las temperaturas afecta el comercio internacional. En este sentido, países como Alemania, Países Bajos, Reino Unido y Estados Unidos influyen notablemente en el resultado medio. Además, el impacto de los eventos extremos en el comercio internacional no parece canalizarse ni a través de la eficiencia energética (sólo marginalmente) ni de la productividad laboral. Un análisis más profundo sugiere claramente el papel clave desempeñado por China en este sentido. La enorme inversión en infraestructura realizada por el gobierno chino desde 1998 para gestionar este tipo de desastres parece ser la explicación razonable. En este sentido, si dividimos nuestra estimación de la ecuación de gravedad entre los períodos anteriores y posteriores a este año, los coeficientes estimados para tormentas y deslizamientos de tierra (con las mismas causas que las inundaciones) para el caso de China influyen fuertemente en el resultado general.
Como conclusión, en esta tesis doctoral se demuestra que el cambio climático efectivamente tiene impacto en los flujos de comercio internacional. En primer lugar, porque el incremento de las temperaturas mejora (en media) la eficiencia energética en países con una elevada influencia en los flujos de comercio bilateral, como es el caso de Alemania. En segundo lugar, los fenómenos climatológicos (y biológicos), parte de los cuales se han incrementado con claridad como consecuencia del cambio climático, inciden en general reduciendo en términos relativos el comercio internacional y, en consecuencia, el bienestar. China, el mayor exportador del mundo, aparece como el país que más influye en este resultado, pero parece que por un motivo inesperado ya que no se debe ni a la ineficiencia energética ni a la laboral sino a la necesidad de reaccionar por parte del gobierno chino a los desastres que tenían lugar en su territorio.
