ECON 3910 Innføring i miljøøkonomi, høst 2012 Forelesning 10 Forurensninger over landegrenser Kapittel 5

Transkript

1 ECON 3910 Innføring i miljøøknmi, høst 2012 Frelesning 10 Frurensninger ver landegrenser Kapittel 5 Freleser: Finn R. Førsund Frurensninger ver landegrenser 1

2 Internasjnale miljøprblemer Utslipp fra et land transprteres til resipienter i et annet land Transprt via luft (sur nedbør) g vann (elver, hav) Et land bryr seg m miljøkvaliteter i resipienter i et annet land Bilgisk mangfld, regnskg Reginale felles-resipienter Hav, innsjøer Glbale resipienter Atmsfæren, stratsfæren Frurensninger ver landegrenser 2

3 Samarbeid eller ikke? Frurensning av andre lands resipienter: Ikke lv i henhld til deklarasjn vedtatt på FN,s første miljøknferanse i Stckhlm, 1972 States have...the respnsibility t ensure that activities within their jurisdictin r cntrl d nt cause damage t the envirnment f ther states r f areas beynd the limits f natinal jurisdictin UNCE 1979: Cnventin n Lng-Range Transbundary Air Pllutin (LRTAP) Frurensninger ver landegrenser 3

4 Samarbeid eller ikke, frts. Betydningen av eierskap: Reginale g glbale resipienter ikke dekket Frhandlinger m utslipp til felles reginale g glbale resipienter Nrdsjødeklarasjnen 1990: 50% reduksjn av næringssalter, miljøgifter innen 1995 med 1985 sm basisår, utfasing av PCB Mntreal-prtkllen 1987: Osn, redusere KFK, utfasing 1996 Kyt-prtkllen 1997: Reduksjn av drivhusgasser med 5.2% fra 1990 i løpet av Frurensninger ver landegrenser 4

5 Samarbeid Deklarasjner Plitiske villighetserklæringer, kan være vage Knvensjner Generelle frpliktelser g partenes mål fr miljøet Prtkller Knkrete frpliktelser fr de deltakende land Sanksjnsmekanismer? Frurensninger ver landegrenser 5

6 Bruk av elementær spillteri Frurensning ver landegrensene med t land, tiltakskstnader fr reduksjn av utslipp, gevinst hvis bare ett land går til tiltak, g gevinst hvis begge land gjør det Land Tiltakskstnader Gevinst islert Gevinst samarbeid Land Land Frurensninger ver landegrenser 6

7 Ikke-kperativt spill Fangenes dilemma, Nash - likevekt Land 2 Tiltak Ikke tiltak Tiltak Land 1 Ikke tiltak Utbetalingsmatrise; nett i hver rute Frurensninger ver landegrenser 7

8 Glbale frurensningsprblemer T land, rensekstnadsfunksjn, gitt prduksjn, frurensning av felles resipient Optimeringsprblem når landene ikke samarbeider Min { c ( S U ) d ( U U )} U Min { c ( S U ) d ( U U )} U rdensbetingelser c ( S U ) d ( U U ) 0 c d ( U U ) c ( S U ) d ( U U ) 0 c d ( U U ) Frurensninger ver landegrenser 8

9 Ikke samarbeid Kan bare få løsning hvis ikke landene vil endre sine planlagte utslipp når hvert land ser hvilket utslipp det andre har: U 2 må være det utslippet land 2 faktisk velger, g U 1 det utslippet land 1 faktisk velger Må ha entydig løsning fr utslippene av likningene U r( U ), U r ( U ) r i (.) kalles reaksjnsfunksjner. Løsningen er Nash-likevekt i ikke-kperativt spill Frurensninger ver landegrenser 9

10 Optimeringsprblemet rdensbetingelser Samarbeid Min { c ( S U ) c ( S U ) d ( U U ) d ( U U )} U, U c ( S U ) d ( U U ) d ( U U ) c 1 d 11( U1 U2) d 21( U1 U2) d 1( U1 U2) d 2( U1 U2) c ( S U ) d ( U U ) d ( U U ) c d ( U U ) d ( U U ) d ( U U ) d ( U U ) NB! Marginal skade uavhengig av hvr utslippene fregår: d 11 d 21 d 1, d 21 d 22 d 2 Felles ttal marginal skade fr de t land Frurensninger ver landegrenser 10

11 Sammenlikning av løsningene Ikke-samarbeid: Samarbeid: c d ( U U ) c d ( U U ) c d ( U U ) d ( U U ) c d ( U U ) d ( U U ) Ekstra kstnadsledd ved samarbeid gir islert lavere utslipp, men redusert skade ved redusert utslipp reduserer generelt de marginale skader Frurensninger ver landegrenser 11

12 Sammenlikning, frts. Marginal skade knstant Samarbeid gir alltid lavere utslipp i hvert land Ikke-samarbeid Samarbeid c d ( U U ) d c d U U d Stigende marginal skade ( 1 2) 2 c 1 d 1( U1 U2) d 2( U1 U2) d 1 d 2 c d ( U U ) d ( U U ) d d Samarbeid vil alltid gi ttalt lavere utslipp, men et land kan få høyere utslipp Ttal miljøskade +rensekstnad går ned Frurensninger ver landegrenser 12

13 Sammenlikning, frts. Starter med ikke-samarbeidsløsning (Nashlikevekt), sjekker m denne kan være ptimal i en samarbeidsløsning c ( S U ) d ( U U ) d ( U U ) NC NC NC NC NC c ( S U ) d ( U U ) d ( U U ) NC NC NC NC NC Fr å skape likhet med gitt U 2 NC i første likning så må U 1 reduseres, men da minsker høyresiden i den andre likningen gså. Reduksjn av U 2 i neste runde gir samme resultat, justerer til likhet ppnås Frurensninger ver landegrenser 13

14 Sur nedbør Frurensning ver landegrensene, t land D d ( U, U ), D d ( U, U ) Ikke samarbeid Min { c ( S U ) d ( U, U )} U Min { c ( S U ) d ( U, U )} U rdensbetingelser c ( S U ) d ( U, U ) 0 c d ( U, U ) c ( S U ) d ( U, U ) 0 c d ( U, U ) Frurensninger ver landegrenser 14

15 Samarbeid 1 2 Sur nedbør, frts. Min { c ( S U ) c ( S U ) d ( U, U ) d ( U, U )} U, U rdensbetingelser c 1( S1 U1) d 11( U1, U2) d 21( U1, U2) 0 c 1 d 11( U1, U2) d 21( U1, U2), c 2( S2 U2) d 21( U1, U2) d 22( U1, U2) 0 c d ( U, U ) d ( U, U ) NB! Marginal skade blir ikke lik mellm land Frurensninger ver landegrenser 15

16 Sur nedbør i Eurpa Samarbeid mellm 45 land i Eurpa EMEP : C-perative prgramme fr the Mnitring and Evaluatin f the Lng-Range Transmissin f Air Pllutants in Eurpe Prgrammet har ført til 3 prtkller Helsinki-prtkllen 1985, unifrm reduksjn av SO 2 med 30% i 1993 med 1980 sm basisår Osl-prtkllen 1994, ikke-unifrm reduksjn av SO 2 med pp til 80% innen Gøtebrg-prtkllen 1999, ikke unifrm reduksjn av SO 2, NOx, NH3, VOC med pp til 88% i 2010 med 1990 sm basisår Frurensninger ver landegrenser 16

17 Rains - mdellen Kilde: land Frutsetning: gegrafisk frdeling av utslipp knstant Resipient: kartet delt inn i ruter 50x50 km Knsekvens: mange frskjellige øksystemer I hver kartrute Transprt- keffisient Gjsn. verdi fr et år ver mange år Kilde i. a ij Transprt-keffisient 50 km 50 km Bane. j Resipient Frurensninger ver landegrenser 17

18 RAINS mdellen, frts. Rensekstnadsfunksjner fr hvert land, prduksjnen g dermed primærutslippet gitt Depnering av SO 2, etc., i hver rute erstatter skadefunksjner, t land g t kartruter Z, 1,2 j a1ju1 a2 ju2 j Z j = depnering i kartrute j a ij = Z ij /U i, transprt fra land i til kartrute j pr enhet U i Frurensninger ver landegrenser 18

19 RAINS mdellen, frts. Samarbeidsløsning Min { c ( S U ) c ( S U )} U, U under bibetingelsene Z a U a U Z Z a U a U Z * * Depneringsmål: Z 1 *, Z 2 * Prblemet må løses sm et prgrammeringsprblem med ulikheter Frurensninger ver landegrenser 19