Soziale CO2-Kosten 3.000 €/t

Klimawirtschaftliche Rückkopplungen und Temperaturschwankungen

Die Kosten des Klimawandels könnten bis 2100 sehr viel höher sein als bisher angenommen. Das geht aus einer Studie hervor, die ein internationales Forscherteam am 06.09.2021 open access in Environmental Research Letters  veröffentlicht hat. Darin modellieren Forscher die Auswirkungen des Klimawandels auf das künftige Wirtschaftswachstum. Dazu mussten sie abschätzen, wie schnell sich Volkswirtschaften von extremen Wetterereignissen wie den jüngsten Sturzfluten erholen könnten. Das weltweite Bruttoinlandsprodukt wird demnach bis Ende des Jahrhunderts um mehr als ein Drittel sinken – nach anderen Schätzungen sogar bis 51 Prozent. Grundannahme ist ein moderat ansteigender CO2-Gehalt in der Atmosphäre auf Grundlage des RCP4.5-Szenarios, das zu etwa zwei Grad Erderwärmung führen würde.

Zusammenfassung

CO2-Emissionen runter! – Fotomontage © Solarify

Eine wichtige Kennzahl zur Beschreibung der Auswirkungen des Klimawandels sind die “sozialen Kosten des Kohlendioxids” (SCCO2), d.h. die voraussichtlichen Kosten, die der Gesellschaft durch die Freisetzung einer zusätzlichen Tonne CO2 entstehen. Integrierten Kosten-Nutzen-Bewertungsmodellen, die den SCCO2 schätzen, mangelt es an robusten Darstellungen von Klima-Rückkopplungen, wirtschaftlichen Rückkopplungen und Klimaextremen. Wir vergleichen das Modell PAGE-ICE mit dem zehn Jahre älteren Modell PAGE09 und stellen fest, dass PAGE-ICE aufgrund seiner Klima- und Wirtschaftsaktualisierungen etwa doppelt so hohe SCCO2-Werte liefert. Klima-Rückkopplungen sind nur für einen relativ geringen Anstieg im Vergleich zu anderen Aktualisierungen verantwortlich. Die Erweiterung von PAGE-ICE um wirtschaftliche Rückkopplungen zeigt einen mehrfachen Anstieg des SCCO2-Wertes, der sich aus einer empirisch abgeleiteten Schätzung von teilweise anhaltenden wirtschaftlichen Schäden ergibt. Sowohl die wirtschaftlichen Rückkopplungen als auch andere Erhöhungen seit PAGE09 sind fast ausschließlich auf höhere Schäden im globalen Süden zurückzuführen. Die Einbeziehung einer Schätzung der zwischenjährlichen Temperaturvariabilität vergrößert die Breite der SCCO2-Verteilung, mit besonders starken Auswirkungen in den Schwänzen und einem leichten Anstieg des mittleren SCCO2. Unsere Ergebnisse verdeutlichen die großen Auswirkungen des Klimawandels, wenn die zukünftige Anpassung nicht über die historischen Trends hinausgeht. Es hat sich gezeigt, dass eine robuste Quantifizierung der Rückkopplungen zwischen Klima und Wirtschaft und der Klimaextreme für die Schätzung des SCCO2 und seiner Unsicherheit von wesentlicher Bedeutung ist.

Einleitung

Die sozialen Kosten des Kohlendioxids (SCCO2), die den gesamten Wohlfahrtsverlust auf der Welt aufgrund einer zusätzlich emittierten Tonne CO2 darstellen werden in der Regel in US-Dollar pro Tonne CO2 ausgedrückt. Der SCCO2 wurde unter einer Reihe von klimatischen und sozioökonomischen Annahmen berechnet (Havranek et al. 2015, Howard und Sterner 2017, Tol 2018), was zu einer großen Bandbreite an besten Schätzungen führt. Diese aktuellen Schätzungen liegen häufig über den Werten, die in der Politik verwendet wurden, oder über dem durchschnittlichen Preis für CO2-Emissionen in der gesamten Wirtschaft (Dolphin et al. 2020), was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die Auswirkungen unterschätzt und künftige Schäden in der Politik stark abgezinst wurden (Carleton und Greenstone 2021, Wagner et al. 2021).

Die aktuellen politischen Empfehlungen reichen von 51 US-Dollar (Interagency Working Group 2013) bis 202 US-Dollar (Umweltbundesamt 2019), während eine kürzlich durchgeführte Expertenbefragung unter Ökonomen und Klimawissenschaftlern Mittelwerte von 171 US-Dollar bzw. 310 US-Dollar ergab (Pindyck 2019). Andere zentrale Schätzungen liegen sogar noch höher (Moore und Diaz 2015, Ricke et al. 2018). Es gibt noch viele Herausforderungen, um die Schätzungen der SCCO2-Werte sowie den damit verbundenen Unsicherheitsbereich zu verbessern (National Academies of Sciences Engineering and Medicine 2017, Stern und Stiglitz 2021, Wagner et al 2021), was für die Gestaltung umfassender Klimaschutz- und Anpassungsmaßnahmen von entscheidender Bedeutung ist (Smith und Stern 2011, Hope 2015, Metcalf und Stock 2017).

Integrierte Kosten-Nutzen-Bewertungsmodelle (CB-IAMs), die die Wechselwirkungen zwischen Klima und Wirtschaft auf hoch aggregierte Weise darstellen, sind wichtige Instrumente zur Schätzung des SCCO2. Leider hinken diese Modelle sowohl dem natur- als auch dem sozialwissenschaftlichen Verständnis hinterher und unterschätzen häufig die Auswirkungen des Klimawandels (Diaz und Moore 2017, Howard und Sterner 2017, Rose et al 2017, Carleton und Greenstone 2021). Insbesondere verfügen CB-IAMs nur über einfache Darstellungen der Rückkopplungen zwischen Klima und Wirtschaft, die entscheidende Faktoren für die Risiken des Klimawandels sind (Otto et al. 2013, Calvin et al. 2019). Viele Autoren argumentieren daher, dass eine strenge Einbeziehung der Rückkopplungen bei der Berechnung des SCCO2 entscheidend ist (Burke et al 2016, Cai et al 2016, National Academies of Sciences Engineering and Medicine 2017, Stiglitz et al 2017, Piontek et al 2021).

Was die Klima-Rückkopplungen betrifft, so haben frühere Forschungsarbeiten den mittleren diskontierten wirtschaftlichen Effekt des Klimawandels mit ausgewählten zustandsabhängigen Klima-Rückkopplungen berechnet, aber keine Aufschlüsselung der regionalen oder verteilungsbezogenen Auswirkungen der marginalen Schäden der CO2-Emissionen geliefert (Cai et al. 2016, Yumashev et al. 2019). Hier vergleichen wir das PAGE-ICE CB-IAM, das auch Permafrost-Tauwetter und Oberflächen-Albedo-Klima-Rückkopplungen einführte (Yumashev et al 2019), mit PAGE09 (Hope 2013) und führen die Änderungen des SCCO2 auf die spezifischen Modelländerungen zurück.

Wie sich der Temperaturanstieg auf die langfristige Wirtschaftsleistung auswirkt, ist eine wichtige offene Frage (Piontek et al. 2021). Klimaauswirkungen könnten entweder ein zusätzliches BIP-Wachstum durch erhöhte landwirtschaftliche Produktivität und Wiederaufbaumaßnahmen auslösen (Stern 2007, Hallegatte und Dumas 2009, Hsiang 2010, National Academies of Sciences Engineering and Medicine 2017) oder das Wachstum durch beschädigte Kapitalbestände (Pindyck 2013), geringere Ersparnisse (Fankhauser und Tol 2005) und ineffiziente Faktorumverteilung hemmen (Piontek et al 2019). Bestehende Studien haben erhebliche Auswirkungen von Rückkopplungen des Wirtschaftswachstums festgestellt (Moyer et al. 2014, Dietz und Stern 2015, Estrada et al. 2015, Moore und Diaz 2015), aber die damit verbundenen Unsicherheiten noch nicht auf der Grundlage empirischer Verteilungen quantifiziert. Ein besonderes Beispiel sind Kalkuhl und Wenz (2020), die kurzfristige wirtschaftliche Persistenz in eine aktuelle Version von DICE (Nordhaus 2017) einbeziehen, wodurch sich der resultierende SCCO2-Wert ungefähr verdreifacht ($37-$132). Bei ziemlich vergleichbaren wirtschaftlichen Annahmen zeigt sich, dass der Effekt der langfristigen Persistenz das Ergebnis sogar noch stärker erhöht ($220-$417) (Moore und Diaz 2015, Ricke et al 2018). Wir erweitern diese Arbeit, indem wir eine empirische Verteilung der Persistenz von Klimaauswirkungen auf das Wirtschaftswachstum ableiten, die auf jüngsten Entwicklungen basiert (Burke et al. 2015, Bastien-Olvera und Moore 2021), und die wir verwenden, um das BIP-Wachstum durch persistente Marktschäden zu moderieren. Dieses partielle Persistenzmodell baut auf den jüngsten empirischen Erkenntnissen auf, dass nicht alle gegenwärtigen wirtschaftlichen Schäden aufgrund des Klimawandels langfristig wieder aufgeholt werden können (Dell et al 2012, Burke et al 2015, Kahn et al 2019, Bastien-Olvera und Moore 2021). Die Untersuchung, wie sich der SCCO2 in Abhängigkeit vom Ausmaß der Persistenz verändert, zeigt eine Sensitivität, die der viel diskutierten Rolle der Diskontierung entspricht (Anthoff et al. 2009b).

Klimatische Extreme sind ein weiterer, besonders wichtiger Faktor für Schäden, die durch den Klimawandel verursacht werden (Field et al. 2012, Kotz et al. 2021). Die Auswirkungen der interannualen Klimavariabilität auf den SCCO2 wurden jedoch bisher nicht analysiert, obwohl sie klare wirtschaftliche Auswirkungen haben (Burke et al. 2015, Kahn et al. 2019, Kumar und Khanna 2019) und offensichtlich mit Wetterextremen wie täglichen Minima und Maxima (Seneviratne et al. 2012), extremen Niederschlägen (Jones et al. 2013) und Überschwemmungen (Marsh et al. 2016) zusammenhängen. Die Nichtberücksichtigung solcher Merkmale in Klima-Wirtschafts-Modellen birgt das Risiko einer Unterschätzung des SCCO2, da konvexe regionale Temperaturschadensfunktionen (Burke et al. 2015) und ein früheres Überschreiten potenzieller Klima- und sozialer Schwellenwerte im Klima-Wirtschafts-System erwartet werden (Tol 2019, Glanemann et al. 2020). Hier beziehen wir die Klimavariabilität ein, indem wir die empirische Temperatur-Schadensfunktion mit variablen, autoregressiven interannualen Temperaturen koppeln. Die Erhöhung der Unsicherheit durch Hinzufügen variabler Elemente führt natürlich zu einer weniger eingeschränkten Schätzung der klimabedingten Auswirkungen. Es ist jedoch wichtig, die Bandbreite möglicher Zukünfte zu untersuchen, einschließlich der Berücksichtigung von Extremen im Klima-Wirtschafts-System (Otto et al. 2020).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir das PAGE-ICE CB-IAM (Yumashev et al 2019) erweitern, um die Auswirkungen auf den SCCO2 zu quantifizieren, die sich aus der Einbeziehung möglicher langfristiger Rückkopplungen des Temperaturwachstums auf die wirtschaftlichen Trajektorien, der mittleren jährlichen Temperaturanomalien und der bereits modellierten Rückkopplungen des Permafrostkohlenstoffs und der Oberflächenalbedo ergeben. Zusammen liefern diese Daten einen Hinweis auf das Ausmaß und die Unsicherheiten des Beitrags von Klima- und Wirtschaftsrückkopplungen und der interannuellen Variabilität zum SCCO2.

CO2-Schaden von 3.000 Euro pro Tonne

Das PAGE-ICE-Modell erlaubt „empirisch abgeleitete Schätzungen der anhaltenden wirtschaftlichen Schäden“ durch Extremwetter. Diese Schäden sind im Wesentlichen auf drei ökonomische Feedbacks zurückzuführen: Märkte werden zerstört, es können weniger Rücklagen gebildet werden und Ressourcen werden ineffizient verteilt. 3.000 Euro pro Tonne CO2 könnte der Schaden weltweit betragen. Die Vorstellung, dass die wirtschaftlichen Folgen der Klimaerwärmung mit etwas Glück langfristig halbwegs verträglich bleiben könnten, ist nach dem Artikel nicht mehr gerechtfertigt.

->Quelle: Jarmo S. Kikstra, Paul Waidelich, James Rising, Dmitry Yumashev, Chris Hope und Chris M. Brierley: The social cost of carbon dioxide under climate-economy feedbacks and temperature variability, in Environmental Research Letters, Band 16, Nummer 9,iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac1d0b – open access