Forelesning 12: Fornybare og betinga fornybare ressurser

Transkript

1 Forelesning 12: Fornybare og betinga fornybare ressurser Formål - forstå prinsipp for forvaltning av fornybare ressurser (Hotellings regel med modifisering for fornybar) stabilitet i biologiske populasjoner forvaltning av fornybare ressurser og almuens tragedie Eirik Romstad Handelshøgskolen ved UMB Universitetet for miljø- og biovitenskap Fornybare ressurser Fornybare ressurser: sol (vind, vasskraft) Betinga fornybare ressurser: ressurser som gir framtidig avkastning så lenge uttaket ikke er for stort - kjennetegn: biologisk prodksjon skog vilt fisk Forvaltningsmessig er betinga fornybare ressurser mest interessant fordi forvaltningsfeil kan føre til redusert avkastning av ressursen i framtida E. Romstad: ECN 170 Forelesning

2 Disposisjon Hotellings regel for fornybare ressurser (betinga) fornybare ressurser: r = p/p t + p t+1 /p t (rødt = tillegget for at ressursen vokser med ) :: alt. formulering: p t+1 = (1+r)/(1+ ) p t Skog - optimal omløpstid Fisk og vilt stabilitet og forvaltning under usikker kunnskap optimal høsting / almuens tragedie Forvaltning av arealressurser von Thünen og økonomisk geografi tettstedsvekst (urban sprawl) Hotellings regel modif. fornybar (1) Rasjonelt å høste like mye i periode t som i periode t+1 prisveksten følge Hotellings regel For ikke-fornybare ressurser: p t (1 + r) = p t+1 r = p t+1 /p t (eller: p t+1 = r p t ) For betinga fornybare ressurser: hva vi ikke bruker i dag blir igjen og vokser med % i året (pr. tidsperiode) p t (1 + r) = (1+ ) p t+1 r = p t+1 /p t + p t+1 /p t (Hotellings regel modifisert for fornybar) tolkning: lik høsting mellom to tidsperioder krever en svakere prisvekst enn for ikke fornybare: p t+1 = r p t - p t+1 E. Romstad: ECN 170 Forelesning

3 ... Hotellings regel mod. forny... (2) Ikke-fornybare : Betinga fornybar : Ressursoptimering - intro. Skog: relativt lett å estimere bestandsstørrelse gode estimater for vekstevne basert på markkvalitet (bonitet) langsiktig produksjon der et omløp (rotasjon) varer i mange år (ofte 50+ år) Fisk og vilt relativt sett vanskeligere å estimere bestandsstørrelse større tilfeldigheter i årlig vekstrate uklare eierforhold (fisk i internasjonalt farvatn) skade på annen produksjon (vilt) E. Romstad: ECN 170 Forelesning

4 Høsting av skog (1) Når skal skogen høstes? Skog = kapital som vokser med (i snitt) kjent men variabel rate (rente) Optimal høstingstidspunkt: renta i bank (r) = vekstrate Årlig tilvekst ( ) (% av bestandsstørrelse) i skogen ( ) Optimal høstingstid T maxb basis: t 2 når arealet det produseres t 1 t 2 Alder på skogbestand på har en verdi: t* < t 2 (Faustmann) skogproduksjon har meirverdi (CO 2 -fangst): t* > t 2 r... høsting av skog (2) Faustmann (1848): skogproduksjon "beslaglegger" areal (= ikke mulig å produsere annen skog på arealet) maksimering av verdien av skogproduksjon innebærer litt kortere rotasjon/omløpstid fordi > r for en relativt større andel av tida Optimal høstingsproblematikken i skogbruket auka forståelse for optimering av fornybare ressurser over tid under ulike scenarier Faustmann: mange ekstra anvendelser i andre produksjoner med "arealskranker/-kostnader" (fjørfe, egg og gris, lakseoppdrett) E. Romstad: ECN 170 Forelesning

5 Årlig tilvekst ( ) (% av bestandsstørrelse)... høsting av skog (3) Skog binder CO 2 hvordan påvirker dette optimalt høstetidspunkt? (fra samfunnets ståsted) Karbonbinding auker Kun tømmerverdi den samf.økon. verdien + "klimaverdi" av at skogen blir eldre optimal alder auker til t skog+klima Størrelsa på denne r auken i optimal alder T maxb t bare-skog t skog+klima Alder på skogbestand på bestandet hvor mye CO 2 binder eldre skog... høsting av skog (4) Virkemidler for å få skogeierne til å hogge ved alder t skog+klima i stedet for t bare-skog Ekstra skatt på hogst fungerer dårlig: lite presist virkemiddel skogen hogges når den er er yngre (får en viss motsatt effekt under Faustmann-korreksjon, men denne er liten) motstand fra sektoren implementering forsinkes i en overgangsperiode (= før implementering) så auker hogsten ( bedre å hogge til en høgere pris i dag enn en lågere pris i morgen Betaling for verdien av karbonbinding OK insentiv (samme prinsipp som REDD, men gir økte samf. messige utlegg) E. Romstad: ECN 170 Forelesning

6 Forvaltning av fisk/vilt (1)... er biologiske ressurser der vekstrate (nettoproduksjon ) avhenger g MSY av bestandstetthet/- størrelse ingen bestand ingen framtidig produksjon ("overfiske") stor bestand (S 0 ) 0 S MSY liten produksjon (0) S bestand (biomasse) midl. bestand (S MSY ) max produksjon (g MSY ) Tom. enkle modeller kan gi mye forvaltningsinnsikt Tilvekst (bestandsendring) S 0... forvaltning av fisk/vilt (2) Høsting h krysser tilvekstkurva to steder : bestand s 1 : labil likevekt h > (s 1- ) og h < (s 1+ ) [fasediag.] bestand s 2 : stabil likevekt h < (s 2- ) og h > (s 2+ ) [fasediag.] Et høgere høstingsnivå, hh, gjør at regionen for 0 s 1 S MSY s 2 S bestand (biomasse) stabile likevekter redseres (bestand < s 1 labil) Høstingsnivå > (s MSY ) utarming av ressursen Tilvekst (bestandsendring) hh h 12 S 0 E. Romstad: ECN 170 Forelesning

7 ... forvaltning av fisk/vilt (3) MSY forvaltning ufornuftig: ukjent bestand: S S MSY h MSY > (S) stokastisk tilvekstfunksjon (i noen år er biologisk produksjon lågere = rød tilvekstfunksjon) samsvarer vanligvis ikke med fangst som maksimerer grunnrenta (se fisk/vilt 5) Tilvekst (bestandsendring) h = g MSY 0 S MSY S bestand (biomasse) S 0... forvaltning av fisk/vilt (4) Innsats-høsting: relasjon til bestand-tilvekst: innsats (e) - bestand (s) forholdet: større s mindre e for å opprett- holde konstant fangst e 1 og e 2 gir samme fangst, men fordi e 1 (tilsv. bestand s 1 i fisk/vilt 2) må innsat- Fangst (høstingsnivå) h MSY 0 e 2 e Ymax e (innsats) sen aukes fordi bestanden er mindre( s 1 < s 2, dvs. lengre mellom hvert individ) e Ymax : innsats som tilsvarer max. høsting h MSY e 1 h 12 e 0 E. Romstad: ECN 170 Forelesning

8 ... forvaltning av fisk/vilt (5) Maksimere nettoinntekta (profittmax) ved høsting høsting: en funksjon av innsats h = h(e) basismodellen for høsting: = ph(e) - ve p = pris pr kg. høsta, v = kostnaden pr time innsats, og e = innsats Profittmaksimering = derivere med omsyn på valg. variabelen (e), løyse for verdi av e deriverte lik 0: Standard resultat: marginalinntekt = marginalkostn. (eller: marginalprodukt = relativ prislinje)... forvaltning av fisk/vilt (6) Maksimering av grunnrenta (e max ): h'(e) = v/p Fangst (høstingsnivå) avstand "produksjons- h MSY funksjon" - relativ kost- v nadslinje størst mulig p Merknader: e max < e Ymax dvs maksimering av grunnrenta skjer ved mindre innsats 0 e max e Ymax e 0 enn høstingsmax. e (innsats)... rimelig resultat fordi v/p > 0 mens h'(e Ymax ) = 0, og større bestand mindre innsats for å kvantum h(e) E. Romstad: ECN 170 Forelesning

9 ... forvaltning av fisk/vilt (7) Åpen adgang ressurs (fiske i int.farvatn) fri etablering av fiskere som etablerer seg til all meirprofitt (grunnrente) er borte = overetablering og overfiske (for stor innsats) 0 e =0 : "almuens tragedie" e (innsats) Garret Hardin 1968) virkemiddel for korreksjon: innføre skatt, t e, på innsats ny relativ prislinje (v+t e ) p -1 Fangst (høstingsnivå) v+t p e max e =0 v p h(e) e 0 Arealressurser (1) Romlig lokalisering av foretak (von Thünen 1826) aktiviteter med oftest transportbehov til senter lokalisert nærmest den modellen som (kanskje) systematiserer grunnrente best Center for Spatially integrated Social Science ( E. Romstad: ECN 170 Forelesning

10 ... arealressurser (2) Relevans (av vonthünen) i dag: tettstedsutbygging :: transportkostnader (= kollektiv transport/vegprising/ transportskatter) påvirker byggemønster Hva slags utbyggingsmønster ønsker vi? ei sentrisk utbygging (vonthünen sirkler), eller utbygging langs armer (transportårene) ut fra sentrum - noen fordeler lettere tilrettelegging for kollektiv transport (med andre miljøgevinster: klima/energi) får grønne arealer nærmere tettstedskjerne (rekreasjon/læring om natur for barn osv.) Oppsummering Hotellings regel for fornybare ressurser: tillegg biologiske ressurser vokser Faustmann: når areal/ressurs som brukes har alternativverdi, så reduseres rotasjonsperioden Biologiske ressurser (fisk/vilt) stabile og labile likevekter MSY ikke noe fornuftig forvaltningsprinsipp maks. grunnrente/profitt: merk e max < e Ymax almuens tragedie Arealressurser von Thünen sin modell - føringer for virkemidler for ønska arealbruk E. Romstad: ECN 170 Forelesning