碳价格与热带森林的重新造林（英）

BIS工作文件 No1223 碳价格和热带森林的重新造林 作者：JoséAScheinkman 货币和经济部 2024年10月 JEL分类：Q01，Q23，Q54，Q57。 关键词：气候变化，碳排放，碳捕获，造林，热带森林。 国际清算银行的工作论文由国际清算银行货币和经济部门的成员撰写，偶尔也由其他经济学家撰写，并由该行出版。这些论文的主题具有时效性，内容具有技术性。它们表达的观点仅代表作者个人的观点，未必反映国际清算银行的意见。 该出版物可在BIS网站(www.bis.org)上获得。 ©国际清算银行2024。保留所有权利。未经许可，不得复制或翻译；如需转载，请注明来源。 ISSN1020-0959(打 印)ISSN1682-7678 (在线) 前言 第23届国际清算银行（BIS）年度会议于2024年6月28日在瑞士巴塞尔举行。本次会议汇聚了来自世界各地的央行行长、知名学术专家和前政府官员，围绕主题“navigatingunchartedwaters:opportunitiesandrisksforcentralbanks”（在未知水域导航 ：中央银行的机会与风险）展开交流。会议期间发表的论文作为BIS工作论文发布，编号分别为1222、1223、1224和1225。 BIS报告第150号包含对“重访过去十年的货币政策”闭幕圆桌讨论的评论，由澳大利亚储备银行的MicheleBullock、西班牙银行的PabloHernándezdeCos、瑞士国家银行的ThomasJordan以及泰国银行的SethaputSuthiwartnarueput提供。 Contents 前言............................................................................................................................ ..................................i碳价格与热带森林的重新造林By约瑟夫·A·谢因曼............... ............................................................................................................1讨论由托比 亚斯·阿德rian............................................................................................................. 19以往的卷册............................................................................................................ ...................................24 碳价格和热带森林的重新造林 乔斯。舍克曼∗ 哥伦比亚大学，CERPR和NBER2024年8月29日 Abstract 我讨论了与J.Assunção、L.P.Hansen和T.Munson合作的最新研究，该研究表明热带森林重新造林在碳捕获方面具有巨大的潜力。这项研究考虑了热带森林中碳积累的动力学，并使用了来自巴西亚马逊丰富的数据集，涵盖了地球上最大的热带森林的60%。具体而言，我们记录了以下几点：(a)在现状不变的情况下，未来30年里巴西亚马逊将排放17亿吨二氧化碳当量；(b)如果每净吨二氧化碳当量转移25美元至巴西 ，最佳土地利用将意味着在当前用于低生产力牧场的土地上进行大规模重新造林，从而在未来30年内捕获15亿吨二氧化碳当量。每吨25美元的转移费用与其它碳捕捉与封存方案相比或碳交易市场中的价格非常有利。总体轨迹的变化量为32亿吨，在预计避免50%概率超过1.5℃升温所需的碳预算中显得相当大。我还讨论了结构措施以激励巴西在未来不放弃碳捕获。此外，我还简要总结了Araujo等人（2023）的研究成果，该研究显示亚马逊地区的森林退化对其他森林区域产生了显著的负面外部性。关键词：气候变化，碳排放，碳捕获，重新造林，热带森林。JEL分类号：Q01,Q23,Q54,Q57。 ∗非技术背景文件，基于与J.Assunção、L.P.Hansen和T.Munson共同完成的“碳价格与时间及空间维度下的巴西亚马逊森林保护”，准备用于参加第23届BIS年度会议。感谢JulianoAssunção提供的建议以及PatricioHernandez提供的出色研究支持。本研究得到哥伦比亚气候学校的支持。 1Introduction 在本文中，我讨论了与J.Assunção、L.Hansen和T.Munson合作进行的最新研究，该研究利用了巴西亚马逊森林的数据，这些数据占全球最大的热带雨林面积的60%，以探讨重新造林作为避免过度全球变暖解决方案之一所带来的潜在益处和成本。热带雨林是指位于赤道附近的森林生态系统，其特征为高降雨量、封闭的树冠层以及高碳密度。1 储存在亚马逊的碳，如果释放，将产生大约600千兆吨的CO,2相当于国际能源署估计的15倍以上 2 2023年全球能源相关排放量。3亚马逊森林与其他热带森林一样，在调节局部和区域的 降水和温度方面发挥着关键作用，并被认为对全球气候有重大影响。4森林“回收”雨水 ，信风携带水分到达西南地区，影响包括农业生产力在内的经济活动。Cerrado区域。5此外，亚马逊还具有令人难以置信的生物多样性；它拥有世界上大约10％的脊椎动物 和植物物种。6 不幸的是，巴西亚马逊地区已经经历了森林砍伐，截至2017年，其面积已达15%。如果继续沿现有轨迹发展，森林砍伐率将超过22%，这将导致如Flores等（2024）所述的“意外生态系统转变”，并可能加剧区域气候变化。此外，森林砍伐和退化会降低水循环效率 ，并导致下风区域失去水分，从而产生连锁效应，使初始损害的影响翻倍。7 砍伐森林使得巴西亚马逊在人均排放量的国家比较图中成为一个显著的异常值。vs.人均国内生产总值。 1刚果森林，世界上第二大热带雨林，面积约为290万公顷，主要位于民主共和国和刚果共和国。其他较大的热带雨林包括印度尼西亚和马来西亚的苏门答腊雨林以及印度尼西亚和巴布亚新几内亚的澳大利亚雨林。在本文中，我将经常把热带雨林简称为热带森林，尽管这不是完全准确的。 2Flores等人(2024) 3我使用CO这个术语来指代扩展的CO，它也解释了其他温室气体， 22 比如甲烷。 4Flores等人(2024)。 5阿劳霍(2023年)。 6亚马逊2021年评估报告。https://www.theamazonwewant.org 7Araujoetal.(2023) 图1：除欧洲联盟和巴西亚马逊外，每个点代表2018年的国家。突出显示的字母分别表示（C）中国、（I）印度、（E）欧洲联盟和（U）美国。数据来源：世界银行数据（下载日期：2021年3月）；FatosdaAmazônica2021（www.amazonia2030.org）。 超过85%的砍伐森林但尚未废弃的区域被用于牛肉养殖（数据来源：Mapbiomas-www.mapbiomas.org），且生产力非常低。在这种情况下，目标并非一定是要运营一个盈利的牛场，这可能是不可能的，而是主要在于通过建立连续占有权来确立财产权利，从而期望从下一次特赦法律中受益。因此，将森林转变为牧场的战略未能为当地居民带来合理的生活标准并不令人惊讶。亚马逊地区的农业平均工资低于已经很低的巴西最低工资 ，而且绝大多数工人都是非正式工。亚马逊地区是巴西健康、教育、卫生和通信指标最低的地区之一。 亚马逊地区的大量森林砍伐确实是一场生态和经济上的灾难，但目前它也提供了一个机会。在亚马逊地区，平均每公顷的树木可以储存相当于500-550吨的二氧化碳。由于土地生产力较低且通常 2 随着时间的推移出现下降，20%的砍伐森林区域目前被弃用并经历了大规模的重新造林 ，突显了自然森林恢复的机会。8 8目前已有至少650万公顷的土地进行了重新造林，包括南美洲和东亚马逊地区的“森林砍伐弧区”，该地区显示了最高的森林砍伐率。 2碳价和亚马逊森林造林 在Assunção等人（2023b）的研究中，我们通过一个动态且空间模型的视角，探讨了保护和重新造林在巴西亚马逊地区的潜在社会效益。该模型考虑了牛肉生产和碳捕获之间的权衡关系，具有动态性和量化特征，并利用了来自多个数据集的详细空间信息。我们明确地考虑了森林中碳积累的动力学——这是提供可信的保护和重新造林在亚马逊森林中减缓全球变暖作用的测量值的关键因素。数据表明，巴西亚马逊地区的牛耕生产力和碳吸收潜力存在显著的空间差异。为了反映这种差异性，模型将巴西亚马逊划分为多个具体区域进行详细分析。 图2：农业区和碳储量的初始值 (a)农业区(b)碳储量 图2显示了分配给农业的初始土地和各个地点吸收的碳的初始存量。9图3a展示了不同 地点的碳封存能力差异，而图3b则展示了牧场生产力的相似变化。10这两种不同地点的生产率衡量标准之间的相关性是“.因此，虽然牛肉养殖生产力与碳吸收能力呈负相关 ，但这种关系并不完全吻合。 9与随后的其他数字一样，此数字来自Assun®c〜aoetal.(2023b) 10由于上一次农业普查是在2017年完成的，因此在这里和接下来的工作中，我们将2017年定为开始日期。 图3：固碳和牧场生产率 (a)固碳能力(b)牧牛生产力 该研究还考虑了对未来牛肉价格演变不确定性的影响，以及诸如cattle生产效率和潜在碳捕捉能力等关键参数值知之甚少的情况——有时被称为“深层不确定性”。 我们首先使用该模型来估算CO排放的“影子价格” 2 由1995年至2008年间实际发生的森林砍伐揭示。1995年是我们拥有可靠牛肉价格数据的第一年。11在2008年，亚马逊基金成立，主要融资来自挪威和德国政府。该资金是一项基于每吨二氧化碳5美元排放价格的绩效支付方案。 2 我们采用了每吨CO的估计影子价格来预测 2 “业务照常。”这一影子价格是一种隐含的衡量方法，反映了巴西人对保留区域提供的“森林服务”的价值认知，包括碳汇积累。其他服务则包括在不破坏森林的情况下所创造的生产价值。12 虽然这个影子价格取决于我们使用的模型的特定版本，但它们的价格约为每吨7美元。 然后，我们考虑了添加不同数量的$对未来保护和重新造林的影响b对于每一个net吨CO捕获到影子价格。13中的变化 2 模型中的影子价格，实际上可以预测未来的轨迹less取决于所选择的模型差异。对于更为激进的砍伐森林模型而言，需要更高的影子价格来解释相同的观测到的砍伐森林现象。 111995年标志着真实计划的建立，该计划最终结束了非常高且波动的通胀时期，使得在此之前记录的价格可靠性较低。 12i.e.，森林产品，如天然橡胶，坚果，和a.ca'º，可持续木材，旅游服务。 13因此，纯粹的保存没有回报。 因此，对于固定的传输级别b每吨CO,使用更具侵略性模型的刨床 2 会考虑为捕获的碳设定一个更高的总价格，从而使未来的发展轨迹更接近于计划者使用较不激进模型时所获得的轨迹。 当然，巴西将不得不找到理由签署一项协议，承诺接收（支付）每单位捕获（排放）的CO$b美元。例如，如下图4所示。 2 显示，在常规业务情景下，巴西将在未来二十年内显著增加砍伐森林的面积，尤其是在未来二十年内。增幅非常小。b会使得巴西的最佳轨迹发生小幅变化，但如果达成协议 ，则意味着巴西将净支付。显然，巴西通过拒绝签署一项规定每吨净捕获CO小额金额的协议，会处于更为有利的地位。 2 图4：农业面积和碳储量演变。 如图4所示，在“业务-as-usual”（零转