Πανεπιστήμιο Κύπρου ΟΙΚ 223: Μαθηματικά για οικονομολόγους ΙΙ Διδάσκων: Φάμπιο Αντωνίου Στοιχεία Επικοινωνίας: email: fantoniou@aueb.gr Τηλ:22893683 Προσωπική Ιστοσελίδα: fantoniou.wordpress.com Γραφείο: Κτίριο Οικονομικού, Γραφείο 123. Ώρες Γραφείου: Δευτέρα 17.00-18.00, Πέμπτη 17.00-18.00

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κεφάλαιο 1ο

Το πρόβλημα με σταθερά όρια «..Η Βρετανία χρειάστηκε πάνω από τους μισούς φυσικούς πόρους του πλανήτη για να φτάσει στο σημερινό επίπεδο ευημερίας, πόσους πλανήτες θα χρειαστεί μια χώρα σαν την Ινδία;…» Mahatma Gandhi Όταν ρωτήθηκε εάν μετά την ανεξαρτησία της η Ινδία θα φτάσει το επίπεδο ευημερίας της Αγγλίας Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Το πρόβλημα με σταθερά όρια Στις Η.Π.Α. χρειάζovται 12.2 εκτάρια για τηv κάλυψη τωv βασικώv αvαγκώv τoυ μέσoυ κατoίκoυ, στηv Ολλαvδία 8 και στηv Ivδία 1. Τo oικoλoγικό απoτύπωμα της Ολλαvδίας καλύπτει 15 φoρές τηv έκταση της χώρας εvώ τo αvτίστoιχo της Ivδίας ξεπερvά κατά 35% μόvov τηv έκταση της χώρας. Θα χρειαζόταv τρεις πλαvήτες όπως η Γη για vα καλυφθoύv oι αvάγκες τoυ τωριvoύ πληθυσμoύ της Γης σε Βoρειoαμερικάvικα επίπεδα. Donella Meadows, Our Footprints Are Treading Too Much Earth@ Charleston (S.C.) Gazzette, April 1,1996 Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Το πρόβλημα με σταθερά όρια Η οικονομική δραστηριότητα (παραγωγική και κατανάλωση) δημιουργεί αναπόφευκτα περιβαλλοντικά προβλήματα, το μέγεθος των οποίων αυξάνει με την μεγέθυνση της οικονομικής δραστηριότητας Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων 8 9

Το πρόβλημα Παραγωγικές λειτουργίες Η λ ι α κ ή Ε ν έ ρ γ ε Μ θ υ ό μ ο Ο Υ π σ ύ τ η Φ . Π Λειτουργίες απόσυρσης Κ ω Στην γενική του μορφή το περιβαλλοντικό πρόβλημα μπορεί να θωρηθεί ως πρόβλημα του πεπερασμένου οικοσυστήματος ? Ε ν έ ρ γ ε ι α Διάγραμμα ΙΙΙ.1.a. Το πεπερασμένο παγκόσμιο οικοσύστημα σχετικά με το οικονομικό υποσύστημα ( Goodland R., H. E. Daly, S. El Serafy, 1992 Population, Technology, and Lifestyle , Island Press: Washington, DC.) Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων 8 9

Υποβαθμισμένη και καταναλωμένη ενέργεια και ύλη Το διάγραμμα κυκλικής ροής Υψηλή εντροπία Υποβαθμισμένη και καταναλωμένη ενέργεια και ύλη Χαμηλή εντροπία Αγαθά και υπηρεσίες Συντελεστές παραγωγής Μισθοί, κέρδη, …. Κατανάλωση Επιχειρήσεις Νοικοκυριά Διαθέσιμη ενέργεια και ύλη Τελικά προϊόντα Ρύπανση και απόβλητα Το πρόβλημα Κατά την παραγωγή τελικών προϊόντων, ένα ικανό μέρος της ενέργειας και ύλης που χρησιμοποιείται είναι αδύνατον να ανακυκλωθεί πλήρως Επίσης κατά την παραγωγική διαδικασία υπάρχει σημαντική σπατάλη ενέργειας και ύλης Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων 8 9

Τα σημαντικότερα προβλήματα Τα σημαντικότερα ορατά προβλήματα: υπερβoλική χρήση της συvoλικής βιoμάζας από τov άvθρωπo αλλαγή τωv καιρικώv συvθηκώv καταστρoφή τoυ στρώματoς τoυ όζovτoς υπoβάθμιση της πoιότητας τωv εδαφώv εξαφάvιση μoρφώv ζωής Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων 8 9

Βιώσιμη ανάπτυξη «..Βιώσιμη ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη που καλύπτει τις σημερινές ανάγκες χωρίς να μειώνει την ικανότητα των επόμενων γενιών να καλύψουν τις δικές τους ανάγκες …..» (Brundtland Report, 1987, p.43) Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων 8 9

Θεωρητικά υποδείγματα Στο μάθημα αυτό θα εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ οικονομικής δραστηριότητας και περιβάλλοντος με τη χρήση υποδειγμάτων Αφαιρετικές περιγραφές της πραγματικότητας που μας δίνουν την δυνατότητα να εξετάσουμε συγκεκριμένα προβλήματα σε βάθος Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το απαισιόδοξο σενάριο Στο απαισιόδοξο άκρο έχουμε τη μελέτη «Τα όρια της Οικονομικής Μεγέθυνσης» Χρήση της τεχνικής της δυναμικής συστημάτων χρήση κλειστών κυκλωμάτων ανατροφοδότησης (feedback loops) Κλειστά συστήματα που περιγράφουν τις επιπτώσεις μιας ενέργειας στις περιβάλλουσες συνθήκες που οδηγούν σε νέες ενέργειες, κλπ, κλπ Στην παρακάτω διεύθυνση μπορείτε να βρείτε παραδείγματα feedback loops που αφορούν το φαινόμενο των κλιματικών αλλαγών http://www.ecobridge.org/content/g_fbk.htm http://www.wetlands.org/projects/GPI/peatland.htm Για πληροφορίες σχετικά με peatlands Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το απαισιόδοξο σενάριο Μετακίνηση της δασικής γραμμής προς τους πόλους Δυνατότητα επιφανειακής αντανακλαστικότητας Παραγωγή μεθανίου από εκτάσεις με μεγάλη περιεκτικότητα οργανικού υλικού Έκλυση μεθανίου από την υγροποίηση παγωμένων υδάτων Συχνότητα φυσικών πυρκαγιών Εκπομπές CO2 Υποβάθμιση της ποιότητας εδαφών και απερημοποίηση Εκπομπές σκόνης που αυξάνουν την αντανακλαστικότητα Φαινόμενο του Θερμοκηπίου και Κλιματικές Αλλαγές Παραδείγματα feedback loops που αφορούν το φαινόμενο των κλιματικών αλλαγών Το θετικό πρόσημο (+) δείχνει ότι μια αύξηση στο ένα κουτί επιφέρει μια αύξηση και στο επόμενο κουτί, ενώ το αρνητικό πρόσημο (-) σημαίνει ότι μια αύξηση στο ένα οδηγεί σε μείωση στο άλλο κουτί. Για να βρούμε τη συνολική επίπτωση αθροίζουμε τα πρόσημα. Όπου έχουμε μόνο (+) έχουμε θετική ανατροφοδότηση, ζυγός αριθμός (-) σημαίνει θετική ανατροφοδότηση, ενώ μονός αριθμός (-) σημαίνει αρνητική ανατροφοδότηση. In similar manner to past climatic and large-scale ecosystem changes, human-induced global warming is expected to cause a poleward shift of forest zones, and thus decrease the reflectivity of the Earth's surface, increase absorption of sunlight, and enhance rates of warming -- a positive feedback. Warming in these high-latitude regions may also result in increased rates of methane production from moist bogs or peatlands. Methane is the second most important greenhouse gas. However, likely changes in soil moisture from global climatic change will also affect rates of methane emissions, but in less certain ways. Future changes in topography in these regions may also increase rates of methane release -- a positive feedback. Warming and associated decreases in soil moisture may bring about an increased frequency of natural fires. The burning vegetation would pump even more CO2 into the atmosphere -- a positive feedback. Elevated concentrations of CO2 have been shown to cause stunted plant transpiration, the process by which plants release water to the atmosphere. Transpiration normally acts to cool the surface; thus, the result could be even higher regional temperatures at the surface -- a positive feedback (although the global implications of this are not entirely clear). In soils, the CO2 "enrichment" could lead to changing ratios among important plant nutrients and in the process lead to decreased nitrogen availability. In this case, any stimulatory effect that increased CO2 may have on plant growth could be constrained -- a positive feedback. Global climatic change is expected to aggravate rates of land degradation and desertification, which in turn would result in the emission of more disturbed, windblown dust. These particles act to cool the surface, on a regional scale, by increasing atmospheric reflectivity (when the underlying surface is relatively dark) -- a negative feedback. As warming penetrates the ocean sediment layers it could result in the release of large amounts of methane, billions of tons of which are locked away in an icy mixture, called gas hydrate, that is only stable under specific conditions of high pressure and low temperatures -- a positive feedback. Oceanic temperature increases as a result of global warming could lead to decreased solubility of CO2, and thus turn some regional oceanic CO2 "sinks" into sources -- a positive feedback. Πηγή: "Terrestrial Ecosystem Feedbacks to Global Climate Change" by D. A. Lashof, B. J. DeAngelo, J. Harte and S. R. Saleska, Annual Review of Energy and the Environment, 1997 edition, volume 22. Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το απαισιόδοξο σενάριο Τα συμπεράσματα Με δεδομένες τις συνθήκες, σε λιγότερο από 100 χρόνια οι φυσικοί πόροι εξαντλούνται και το σύστημα καταρρέει (δες σελ. 13) Και αν δεν εξαντληθούν οι πόροι η κατάρρευση θα προέλθει είτε από υπερβολική μόλυνση είτε από υπερπληθυσμό Η μεγέθυνση δεν μπορεί να συνεχιστεί. Είτε θα περιοριστεί εθελούσια, είτε θα οδηγηθούμε σε κατάρρευση του συστήματος Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το απαισιόδοξο σενάριο BEYOND THE LIMITS, Meadows, et al.; Chelsea Green Publishing Company, 1992. ISBN 0-930031-62-8. Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το απαισιόδοξο σενάριο Βασικές υποθέσεις Εκθετικές αυξήσεις των μεταβλητών Σταθερά όρια των φυσικών πόρων Χρήση κλειστών κυκλωμάτων ανατροφοδότησης Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το αισιόδοξο σενάριο Στον αντίποδα βρίσκεται η δουλειά του Herman Kahn «Τα επόμενα 200 χρόνια: Ένα σενάριο για την Αμερική και τον Κόσμο» Η αισιοδοξία της εργασίας αυτής βασίζεται στην τεχνολογική πρόοδο η οποία μπορεί να διευρύνει τα φυσικά όρια,μέχρι του σημείου να μην υπάρχουν Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το αισιόδοξο σενάριο Τα συμπεράσματα Ο πληθυσμός θα συνεχίσει να αυξάνεται στα επόμενα 200 χρόνια με μειούμενο ρυθμό αύξησης, αλλά αυξανόμενο κατά κεφαλήν εισόδημα Η συνέχιση της οικονομικής μεγέθυνσης θα ωφελήσει πολύ τους φτωχότερους λαούς μέσα από την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το αισιόδοξο σενάριο Βασικές υποθέσεις Η εργασία του Kahn δεν βασίζεται σε ποσοτικά, μαθηματικά υποδείγματα, αλλά σε ποιοτική ανάλυση διαφόρων ιδεών και σεναρίων με έμφαση στην επίδραση νέων τεχνολογιών Γενικά, η εργασία του Kahn πρεσβεύει ότι τα σταθερά όρια που αντιμετωπίζουμε σήμερα θα ξεπεραστούν με νέες τεχνολογίες και επομένως, παρά τις εκθετικές αυξήσεις το σύστημα δεν θα καταρρεύσει όπως προβλέπει το απαισιόδοξο σενάριο Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Γενικά υποδείγματα: Το αισιόδοξο σενάριο Μία άλλη πολύ γνωστή εργασία με αισιόδοξα συμπεράσματα είναι αυτή του Julian Simon, “The Ultimate Resource” 1981 και σε 2η έκδοση το 1996 Το σύνολο της εργασίας στην 2η έκδοσή της μπορεί να βρεθεί στην διεύθυνση: http://www.juliansimon.com/writings/Ultimate_Resource/ Η ανθρώπινη φαντασία και επινοητικότητα θα οδηγήσει στο να ξεπεράσουμε τα όρια Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Συμπερασματικά ερωτήματα Ποιο από τα δύο τόσο ακραία σενάρια είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα; Υπάρχουν σταθερά όρια; Ποια είναι, αν υπάρχουν; Πως ακριβώς λειτουργούν τα κλειστά κυκλώματα ανατροφοδότησης; Ποιος ο ρόλος των οικονομικών και πολιτικών θεσμών; Ποιος ο βαθμός ``````````και πώς αντιμετωπίζεται; Μπορούμε να επιτύχουμε παγκόσμια συνεργασία για την βιώσιμη ανάπτυξη; Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Σύνοψη Στο πρώτο μέρος του μαθήματος, συνοψίσαμε τα σημαντικότερα προβλήματα που αφορούν στην βιώσιμη ανάπτυξη Κατόπιν εξετάσαμε τα δύο ακραία υποδείγματα τα οποία καταλήγουν είτε σε απαισιόδοξες είτε αισιόδοξες προβλέψεις για το μέλλον Το αισιόδοξο σενάριο να βασίζεται στην ανθρώπινη επινοητικότητα η οποία μέσα από νέες τεχνολογίες θα υπερβεί τα σημερινά όρια Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

Σύνοψη Με αδιαμφισβήτητο δεδομένο την συνεχιζόμενη επιδείνωση διαφόρων περιβαλλοντικών προβλημάτων, όπως για παράδειγμα την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας* δεν μπορούμε να επαναπαυόμαστε σε γενικές αναφορές στην ανθρώπινη επινοητικότητα, αλλά θα πρέπει να παρθούν μέτρα τόσο για την έλλογη χρήση των υπαρχόντων πόρων όσο και για την τεχνολογική εξέλιξη, στα πλαίσια των υπαρχόντων πολιτικών και οικονομικών θεσμών είτε, όταν αυτοί δεν επαρκούν να επιδιωχθεί η διεύρυνση και μετεξέλιξή τους * Δες την τρίτη και τελευταία έκθεση του Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) http://www.ipcc.ch/ Οικονομική του Περιβάλλοντος και των Φυσικών Πόρων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τέλος 1ου Κεφαλαίου