将气候变化对海洋系统的影响纳入温室气体社会成本的挑战和机遇（英）

气候变化对海洋系统的影响纳入温室气体社会成本的挑战与机遇 BrianCPrestJordanWingenroth和FrankErrickson 报告2417九 月2024 气候变化对海洋系统影响纳入温室气体社会成本的挑战与机遇A 关于作者 布莱恩C普雷斯特是一位经济学家，也是RFF的研究员，专门研究气候变化经济学、能源经济学以及石油和天然气供应。Prest运用经济学理论和计量经济学来通过评估其对社会的影响，改善能源和环境政策。他近期的工作包括改善碳的社会成本的科学依据，以及各种石油和天然气供应政策的经济学建模。他的研究成果已在《自然》、《经济活动布鲁金斯文摘 》、《环境与资源经济学家协会杂志》、《环境经济学与管理杂志》等同行评审的期刊上发表。他的工作也受到《华盛顿邮报》、《华尔街日报》 、《纽约时报》、《路透社》、《美联社》和《巴伦周刊》等主流媒体的关注。 乔丹温格林罗斯是RFF的一名研究助理，专注于碳排放的社会成本（SCC）。乔丹目前负责将关于生物多样性丧失的SCC估算添加到RFF伯克利温室气体影响价值估算器（GIVE）模型中，此前他曾为GIVE模型的发展做出贡献，该模型于2022年在《自然》杂志上发表。加入RFF之前，乔丹曾在加利福尼亚大学伯克利分校环境科学、政策和管理系学习生态学。 弗兰克埃里克森他是普林斯顿大学的一名助理研究员。他的气候变化经济学研究集中于气候系统的深层次不确定性、气候变化影响的差异性，以及如何理解这两个问题如何影响公共政策设计。 致谢 我们对研讨会参与者和演讲者为他们宝贵的时间和深思熟虑的贡献表示感激。我们还感谢BernardoBastienOlvera、LukeBrander、WilliamCheung、ChrisMoore和RashidSumaila对这份报告草案的评论。本工作得到了AlexCWalkerFoundation的资助。 未来资源我：i 关于RFF 资源未来基金会（RFF）是一家位于华盛顿特区的独立、非营利性研究机构。其使命是通过无偏颇的经济研究和政策参与，改善环境、能源和自然资源决策。RFF致力于成为最具信任度的研究见解和政策解决方案的来源，以实现健康的环境和繁荣的经济。 此处所表达的观点为个别作者的见解，可能与RFF的其他专家、官员或董事的观点存在差异。 分享我们的工作 我们的工作可以在AttributionNonCommercialNoDerivatives40国际（CCBYNCND40）许可下分享和改编，除非另有说明。您可以以任何媒介或格式复制和重新分发我们的材料；您必须提供适当的信用，提供许可链接，并说明是否进行了更改，且不得附加额外限制。您可按任何合理的方式进行，但不得以任何方式暗示许可方支持您或您对材料的使用。您不得将材料用于商业目的。如果您混合、转换或在此基础上构建材料，您不得分发修改后的材料。更多信息，请访问httpscreativecommonsorglicensesbyncnd40 摘要 社会温室气体成本（SCGHG）是估计社会因排放增量每吨特定温室气体而承担经济成本。SCGHG估计近期进展代表了向全面核算温室气体影响迈出重大一步，但它们仍然忽略了气候变化重要影响，例如其对海洋生态系统和渔业影响。为了将海洋系统影响纳入SCGHG估计，未来资源（RFF）研究人员及其同事召集了一组40名科学家和政策制定者 ，开展了一系列三次战略研讨会。第一次研讨会旨在让参与者了解最先进 SCGHG模方法，以RFF伯克利温室气体影响价值估算器（GIVE）模型为例。第二次和第三次研讨会重点关注两个被确定为优先领域主题 ：珊瑚礁和渔业。讨论关键主题包括：i）适用于海洋生态系统和经济复杂性可用统计技术；ii）多种压力因素（如温度增加、极端事件和海洋酸化）对珊瑚礁累积效应重要性，以及如何在预测未来气候情景中捕捉它们；iii）在考虑经济动态（如替代效应和享乐适应性）以及资源驱动型地缘政治情况下，对休闲和商业渔业进行模方法。本报告记录了研讨会对话，作为持续合作以将海洋影响纳入更全面SCGHG估计 参考资料。 目录 1引言1 2议程1：综合评估模型3 21GIVE模型3 22群体讨论5 第3次研讨会2珊瑚礁8 31气候变化与珊瑚礁8 32珊瑚礁与生态系统服务评估11 4工作坊3：渔业15 41文献综述15 42全球模型示例17 43群体讨论19 5结论23 6参考文献24 1引言 近年来，在改善气候变化经济影响估计科学基础方面取得了显著进展（Carleton等，2022年；NASEM，2017年；Rennert，Errickson等人，2022年；EPA，2023年）。然而，最近最先进温室气体社会成本（SCGHG）估计仍然省略了许多气候变化影响类别，例如对海洋系统影响。海洋与大气紧密相连，作为温室效应所困热量主要汇，对人类生活至关重要。尽管对气候变化对渔业和其他与海洋相关经济和社会制度影响 科学理解在不断提高，但现有研究基础为我们提供了在现有知识基础上开始将海洋影响纳入SCGHG估计途径。 为了阐明这一主题，我们与来自海洋相关经济和环境科学学科众多专家进行了一系列访谈和研讨会。在访谈中，我们寻求专家们就海洋影响经济估值对话焦点，以及议其他研究人员在研讨会中包括参考人员个人观点。总来说，我们与来自美国环境保护局（EPA）、国家海洋和大气管理局（NOAA）、斯克里普斯海洋研究所、不列颠哥伦比亚大学、俄勒冈大学、阿姆斯特丹自由大学以及其他几家机构十几位专家进行了座谈。根据其相关经济损失预期规模以及准确捕捉这些损失在SCGHG估算框架（通常是一个综合评估模型）中可行性，大多数专家倾向于两个重点领域：珊瑚礁和渔业。这两个主题构成了我们两个研讨会结构，在研讨会之前，我们通过一个初步会议使受邀专家熟悉了SCGHG方法和文献。每个研讨会都有来自世界各地约30名顶尖研究人员和政策制定者参加，其中包括至少一位积极研究每个主题专家。他们热情参与体现了这一主题在更广泛环保科学和环境经济学界中普遍认可（见下一页） 。 在本报告中，我们以简化格式总结了研讨会传达信息，为未来协作构涵盖气候对珊瑚礁和渔业效应SCGHG损害函数奠定了基础。 研讨会参与者 约书亚艾布特亚利桑那州立大学 伯纳多巴斯蒂恩奥尔韦拉斯克里普斯海洋研究所 基思布兰德丹麦技术大学 伯纳德布兰德阿姆斯特丹自由大学 凯恩卡尔德里亚卡内基科学研究所 尼古拉斯卡萨尔杜克大学 威廉庄不列颠哥伦比亚大学 StephenColt阿拉斯加安克雷奇大学 SarahCooley海洋保护协会 弗兰克埃里克森（共同主持人），普林斯顿大学 卡塔琳娜法比齐乌斯澳大利亚海洋科学研究所 以利费尼切尔耶鲁大学 ChrisFree加州大学圣芭芭拉分校 史蒂夫盖恩斯加州大学圣芭芭拉分校 科琳哈廷美国环境保护署（USEnvironmentalProtectionAgency） 科拉金顿加州大学伯克利分校 枪纳克纳普阿拉斯加安克雷奇大学 凯琳克劳茨亚利桑那州立大学 莉莉兰不列颠哥伦比亚大学 李莎莱文斯克里普斯海洋研究所 克里斯摩尔美国环境保护署（USEnvironmentalProtectionAgency） 大地成田东京大学 尼米恩尼米自然资源经济学公司 迈克尔奥本海默普林斯顿大学 StephenPacella美国环境保护署（USEnvironmentalProtectionAgency） 吉姆帕拉迪皮尤慈善信托基金会 马林平斯基加州大学圣克鲁兹分校 布莱恩普雷斯特组织者兼主持人资源未来 李莎雷恩尔斯加州大学伯克利分校 凯文雷恩特（共同主持人），未来资源 凯瑟琳里克斯克里普斯海洋研究所 艾瑞克罗伯茨大自然保护协会 亚历克斯罗杰斯，REVOcean 詹姆斯桑奇里科加州大学戴维斯分校 JeffreyShrader哥伦比亚大学 RashidSumaila不列颠哥伦比亚大学 特拉斯泰太平洋气候变化影响联盟 理查德托尔苏塞克斯大学 DonnViviani气候保护与恢复倡议 约旦温格诺斯（共同主持人），未来资源 2第1次研讨会：综合评估 模 在2023年10月27日举行第一场研讨会上，BrianPrest（未来资源研究所，RFF）绍了RFF伯克利温室气体影响价值估算器（GIVE）模型概述，该模型是一个综合评估模型（IAM），旨在估算社会成本温室气体（SCGHG）。GIVE包括四个不同气候变化影响类别：与温度相关死亡率、农业、能源使用和海平面上升（Rennert，Errickson等，2022年） 。这些部门被选为关注领域，因为先前研究表明，它们可能包含最重要 货币化气候损害。 在这里，我们将简要总结GIVE模型，以提供关于如何在SCGHG中纳入海洋影响背景信息。我们还将描述此次研讨会内容以及其中引用研究，这两者都为随后研讨会关注特定珊瑚礁和渔业子主题奠定了基础。 21GIVE模型 GIVE模型立在来自众多不同科学学科学者协作研究基础上，结合社会经济变量和温室气体排放预测、气候模型、气候影响估算以及将未来影响折算为现值方法。这种方法产生了基于实证研究和可沟通假设SCGHG估算（图1）。GIVE模型一个主要设计特点是，它通过随机抽样进行蒙特卡洛分析，以便使SCGHG值反映支持气候科学和经济学文献中描述不确定性。 RFF社会经济预测（RFFSPs）在GIVE中应用，如图1第一列所示 ，包括预测人口（Rafteryevkov，2023）、经济增长（Mller等人，2022）和温室气体排放（Rennert，Prest等人，2022），一直延伸到2300年，这是为了捕捉大部分折现气候损害价值所必需，并使用适当折现率（Newell等人，2022）。人口和经济增长在国别层面上进行预测，以考虑气候变化对气候影响程度地域差异，这些因素无疑对评估气候变化对渔业和珊瑚礁影响同样相关。 温室气体排放源自RFFSPs并输入至有限幅值脉冲响应（FaIR）模型，这是一个简单、节省气候模型，旨在模拟全球温度对更复杂物理模拟中温室气体排放响应（图1第二列）（Smith等人，2018年）。FaIR模型代表了碳循环，其中二氧化碳排放在一定程度上被陆地和海洋碳汇所抵 。FaIR模型通过校准改进了早期模型，例如那些在IPCC第五次评估告中使用模型。 图1GIVEIAM框架 碳汇行为依赖于累积碳吸收和并发温度。它还模拟了甲烷氧化成二氧化碳及其他化学过程。它是包括在《IPCC第六次评估告》（IPCC，2023）在内几个模拟器之一，GIVE使用针对该告校准FaIR版本 （v162）。 温度和海洋热含量是FaIR两个输出变量，随后输入到一个名为BRICK （针对相关冰和气候知识构块，如图1第二列所示）海平面上升模型中，该模型考虑了格陵兰岛、南极洲和其他地方冰融，并可将全球海平面预测降至区域值（Wong等人，2017）。BRICK目前GIVE用于估计海平面上升对沿海社区直接影响，但它也可能非常适合用于估计其他海洋影响，如珊瑚礁损失。 目前，GIVE估计与农业、与热相关死亡率、能源部和海平面上升相关气候影响（图1第三列）。这些损失部中每一个都涉及一个损失函数，该函数以社会经济和气候变量为输入，并返回以美元计经济影响估计（图2）。GIVE中社会经济变量通常与RFFSPs相关联。例如，与热相关死亡率取决于国家出生率和死亡率，这些数据作为人口预测来自RFFSPs。损失函数还取决于气候变量。当前GIVE损失部仅取决于温度和海平面上升，但与新海洋相关损失函数可能涉及其他结果，例如海洋热含量或酸性。 在估算损害后，计算SCGHG最终两个步骤是估算边际损害并将它们折现至当前价值（图1第四列）。边际损害是指与单一年度内额外排放小脉冲相关损害，这超出了历史和预测总排放量。这是 图2损伤函数通用结构 适当方法来计算SCGHG，以便将其用于关于相对全球总排放量而言较小减排或增加决策中效益成本分析。最后，损害折现至现值并汇总。GIVE使用类似于拉姆齐折现方法将折现率与未来经济增长相关联这是国家科学院、