Composition of Greenhouse Gas Emissions in Spain: an Input-Output Analysis

Extending the traditional input-output model to account for the environmental impacts of production processes reveals the channels by which environmental burdens are transmitted throughout the economy. In particular, the environmental input-output approach is a useful technique for quantifying the changes in the levels of greenhouse emissions caused by changes in the final demand for production activities. The inputoutput model can also be used to determine the changes in the relative composition of greenhouse gas emissions due to exogenous inflows. In this paper we describe a method for evaluating how the exogenous changes in sectorial demand, such as changes in private consumption, public consumption, investment and exports, affect the relative contribution of the six major greenhouse gases regulated by the Kyoto Protocol to total greenhouse emissions. The empirical application is for Spain, and the economic and environmental data are for the year 2000. Our results show that there are significant differences in the effects of different sectors on the composition of greenhouse emissions. Therefore, the final impact on the relative contribution of pollutants will basically depend on the activity that receives the exogenous shock in final demand, because there are considerable differences in the way, and the extent to which, individual activities affect the relative composition of greenhouse gas emissions. Keywords: Greenhouse emissions, composition of emissions, sectorial demand, exogenous shock.

International Equity on Greenhouse Gas Emissions and World Levels: an integrated analysis through distributive welfare indices

Up until now, analyses of the international distribution of pollutant emissions have not paid sufficient attention to the implications that, in terms of social welfare, the combined evolution of the global world average entails. In this context, this paper proposes the use of environmental welfare indices, taken and adapted from the literature on social welfare and inequality, in order to make a comprehensive examination of the international equity factor and the mean factor in this field. The proposed methodology is implemented empirically in order to explore the evolution in distributive-based environmental welfare on a global level for the three main pollutants with greenhouse gas effects: CO2, CH4 and NO, both globally and for selected years during the period of 1990- 2005. The main results found are as follows: firstly, typically, the environmental welfare associated with the overall greenhouse gases decreased significantly over the period, due primarily to the role of CO2; secondly, in contrast, the global welfare associated with CH4 and NO improved; and thirdly, typically, the evolutions can be attributed to a greater extent to the mean component than to the distributive component, although there are exceptions. These results would seem to be relevant in policy terms. JEL codes: D39; Q43; Q56. Keywords: environmental welfare: greenhouse gases; environmental equity.

Trade of permits for greenhouse gas emissions; bilateral trade need not be the answer

The Kyoto Protocol sets national quotas on CO2 emissions and allows international trade of these quotas. We argue that this trade is characterized by asymmetric, identity-dependent externalities, and show that bilateral trade may not be sufficient for an efficient allocation of emissions. We derive conditions under which bilateral trade does improve the allocation of permits. The conditions are strong. In this sense, we argue that, for emissions permits, market design matters.

Economic structure and key sectors analysis of greenhouse gas emissions in Uruguay

This paper identifies the key sectors in greenhouse gas emissions of the Uruguayan economy through input-output analysis. This allows to precisely determine the role played by the different productive sectors and their relationship with other sectors in the relation between the Uruguayan productive structure and atmospheric pollution. In order to guide policy design for GHG reduction, we decompose sectors liability between the pollution generated through their own production processes and the pollution indirectly generated in the production processes of other sectors. The results show that all the key polluting sectors for the different contaminants considered are relevant because of their own emissions, except for the sector Motor vehicles and oil retail trade, which is relevant in CO2 emissions because of its pure, both backward and forward, linkages. Finally, the best policy channels for controlling and reducing GHGs emissions are identified, and compared with the National Climate Change Response Plan (NCCRP) lines of action.

Greenhouse gases and climatic states of minimum entropy production

The hypothesis of minimum entropy production is applied to a simple one-dimensional energy balance model and is analysed for different values of the radiative forcing due to greenhouse gases. The extremum principle is used to determine the planetary “conductivity” and to avoid the “diffusive” approximation, which is commonly assumed in this type of model. For present conditions the result at minimum radiative entropy production is similar to that obtained by applying the classical model. Other climatic scenarios show visible differences, with better behaviour for the extremal case

Unconventional Determinants of Greenhouse Gas Emissions: The Role of Trust

[cat] Les normes socials han estat incloses en la teoria de l’acció col.lectiva per a superar les dificultats per explicar perquè la gestió del béns comuns podria ser més efectiva quan s’autoregula per les mateixes comunitats. El paper rellevant de la confiança en els altres s’ha identificat en diversos contextos d’acció social a nivell local, però només recentment s’ha considerat la idea que també podria ser rellevant en el cas de béns comuns de caire global, seguint l’evidència bàsicament descriptiva recollida per Elinor Ostrom. Però fins ara no hi havia proves quantitatives disponibles d’aquesta idea. Utilitzant un conjunt de dades de 29 països europeus durant el període 1990-2007, donem evidència empírica a favor del paper del nivell de confiança en els altres en el context dels béns públics globals. Concloem que el nivell de confiança en els altres té un impacte reductor de les emissions de gasos d’efecte hivernacle; per exemple, l’extrapolació dels resultats implicaria una reducció d’emissions d’Espanya del 12,5% si el nivell mitjà de confiança en els altres dels espanyols fos tan elevat com els dels suecs.

Unconventional Determinants of Greenhouse Gas Emissions: The Role of Trust

[cat] Les normes socials han estat incloses en la teoria de l’acció col.lectiva per a superar les dificultats per explicar perquè la gestió del béns comuns podria ser més efectiva quan s’autoregula per les mateixes comunitats. El paper rellevant de la confiança en els altres s’ha identificat en diversos contextos d’acció social a nivell local, però només recentment s’ha considerat la idea que també podria ser rellevant en el cas de béns comuns de caire global, seguint l’evidència bàsicament descriptiva recollida per Elinor Ostrom. Però fins ara no hi havia proves quantitatives disponibles d’aquesta idea. Utilitzant un conjunt de dades de 29 països europeus durant el període 1990-2007, donem evidència empírica a favor del paper del nivell de confiança en els altres en el context dels béns públics globals. Concloem que el nivell de confiança en els altres té un impacte reductor de les emissions de gasos d’efecte hivernacle; per exemple, l’extrapolació dels resultats implicaria una reducció d’emissions d’Espanya del 12,5% si el nivell mitjà de confiança en els altres dels espanyols fos tan elevat com els dels suecs.

Balancing effluent quality, economic cost and greenhouse gas emissions during the evaluation of (plant-wide) control/operational strategies in WWTPs

The objective of this paper was to show the potential additional insight that result from adding greenhouse gas (GHG) emissions to plant performance evaluation criteria, such as effluent quality (EQI) and operational cost (OCI) indices, when evaluating (plant-wide) control/operational strategies in wastewater treatment plants (WWTPs). The proposed GHG evaluation is based on a set of comprehensive dynamic models that estimate the most significant potential on-site and off-site sources of CO2, CH4 and N2O. The study calculates and discusses the changes in EQI, OCI and the emission of GHGs as a consequence of varying the following four process variables: (i) the set point of aeration control in the activated sludge section; (ii) the removal efficiency of total suspended solids (TSS) in the primary clarifier; (iii) the temperature in the anaerobic digester; and (iv) the control of the flow of anaerobic digester supernatants coming from sludge treatment. Based upon the assumptions built into the model structures, simulation results highlight the potential undesirable effects of increased GHG production when carrying out local energy optimization of the aeration system in the activated sludge section and energy recovery from the AD. Although off-site CO2 emissions may decrease, the effect is counterbalanced by increased N2O emissions, especially since N2O has a 300-fold stronger greenhouse effect than CO2. The reported results emphasize the importance and usefulness of using multiple evaluation criteria to compare and evaluate (plant-wide) control strategies in a WWTP for more informed operational decision making

Identifying strategies for mitigating the global warming impact of the EU-25 economy using a multi-objective input-output approach

Global warming mitigation has recently become a priority worldwide. A large body of literature dealing with energy related problems has focused on reducing greenhouse gases emissions at an engineering scale. In contrast, the minimization of climate change at a wider macroeconomic level has so far received much less attention. We investigate here the issue of how to mitigate global warming by performing changes in an economy. To this end, we make use of a systematic tool that combines three methods: linear programming, environmentally extended input output models, and life cycle assessment principles. The problem of identifying key economic sectors that contribute significantly to global warming is posed in mathematical terms as a bi criteria linear program that seeks to optimize simultaneously the total economic output and the total life cycle CO2 emissions. We have applied this approach to the European Union economy, finding that significant reductions in global warming potential can be attained by regulating specific economic sectors. Our tool is intended to aid policymakers in the design of more effective public policies for achieving the environmental and economic targets sought.

Fossil resource depletion and climate change emissions: the role of physical constrictions

[spa] En lo que concierne al cambio climático, los pronósticos de cercanos picos de combustible fósiles parecen buenas noticias pues la mayoría de las emisiones proceden de la quema de combustibles fósiles. Sin embargo, esto podría resultar engañoso de confirmarse las enormes estimaciones de reservas de carbón pues puede divisarse un intercambio de combustible fósiles con baja concentración de carbono (petróleo y gas) por otros de mayor (carbón). Ciñéndonos a esta hipótesis desarrollamos escenarios donde tan pronto el petróleo y el gas natural alcanzan su cénit la extracción de carbón crece lo necesario para compensar el descenso de los primeros. Estimamos las emisiones que se deriva de tales supuestos y las comparamos con el peor escenario del IPCC. Si bien dicho escenario parece improbable concluimos que los picos de petróleo y gas no son suficientes para evitar peligrosas sendas de gases de efecto invernadero. Las concentraciones de CO2 halladas superan con creces las 450 ppm sin signos de remisión.

Fossil resource depletion and climate change emissions: the role of physical constrictions

[spa] En lo que concierne al cambio climático, los pronósticos de cercanos picos de combustible fósiles parecen buenas noticias pues la mayoría de las emisiones proceden de la quema de combustibles fósiles. Sin embargo, esto podría resultar engañoso de confirmarse las enormes estimaciones de reservas de carbón pues puede divisarse un intercambio de combustible fósiles con baja concentración de carbono (petróleo y gas) por otros de mayor (carbón). Ciñéndonos a esta hipótesis desarrollamos escenarios donde tan pronto el petróleo y el gas natural alcanzan su cénit la extracción de carbón crece lo necesario para compensar el descenso de los primeros. Estimamos las emisiones que se deriva de tales supuestos y las comparamos con el peor escenario del IPCC. Si bien dicho escenario parece improbable concluimos que los picos de petróleo y gas no son suficientes para evitar peligrosas sendas de gases de efecto invernadero. Las concentraciones de CO2 halladas superan con creces las 450 ppm sin signos de remisión.

Short communication. Potential to mitigate anthropogenic CO2 emissions by tillage reduction in dryland soils of Spain

Spain is one of the countries with the highest greenhouse gas (GHG) emissions within the EU-27. Consequently, mitigation strategies need to be reported and quantified to accomplish the goals and requirements of the Kyoto Protocol. In this study, a first estimation of the carbon (C) mitigation potential of tillage reduction in Mediterranean rainfed Spain is presented. Results from eight studies carried out in Spain under rainfed agriculture to investigate the effects of no-tillage (NT) and reduced tillage (RT) compared with conventional tillage (CT) on soil organic carbon (SOC) were used. For current land surface under conservation tillage, NT and RT are sequestering 0.14 and 0.08 Tg C yr-1, respectively. Those rates represent 1.1% and 0.6% of the total CO2 emissions generated from agricultural activities in Spain during 2006. Alternatively, in a hypothetical scenario where all the arable dryland was under either NT or RT management, SOC sequestration would be 2.18 and 0.72 Tg C yr-1 representing 17.4% and 5.8% of the total 2006 CO2 equivalent emissions generated from the agricultural sector in Spain. This is a significant estimate that would help to achieve GHG emissions targets for the current commitment period of the Kyoto Protocol.

Avaluació de les emissions de gasos d’ efecte hivernacle a la ciutat de Girona i propostes de reeducació

En els últims 30 anys, la comunitat internacional ha anat agafant consciència dels efectes que pot tenir l’ increment de les emissions de gasos d’ efecte hivernacle (GEH). És per aquest motiu, entre d’ altres que es fan inventaris d’ emissions de GEH a nivell estatal i a gran escala. Aquest projecte té com a principal objectiu determinar i quantificar les emissions de GEH a escala local del municipi de Girona. Per tal de poder dur a terme aquest treball ha calgut buscar metodologies i softwares, que s’ han hagut d’ adaptar a la singularitat que té Girona, sobretot pel que fa al transport. Finalment es fan propostes que s’ adapten a la problemàtica del municipi

Efecto de los usos del suelo en la emisión de dióxido de carbono del suelo a la atmósfera en un agroecosistema semiárido del Valle del Ebro

Los cambios en los usos del suelo han contribuido de manera importante al incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente de dióxido de carbono, aumentando sus emisiones desde 1970 en un 80%. Estos cambios causan la alteración de los suelos provocando un impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando las tasas de descomposición de la fracción orgánica creando así un flujo de CO2 a la atmosfera. Entre las recomendaciones del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en inglés), y contemplado en el Protocolo de Kyoto, se encuentra el proceso de secuestro de carbono en suelos, que implica la eliminación del CO2 atmosférico por parte de las plantas y su almacenamiento como materia orgánica del suelo. Para poder favorecer dicho proceso, en un determinado tipo de ecosistema, es fundamental conocer cuáles son los factores que gobiernan la respiración del suelo y el impacto que tienen los diferentes usos en la emisión de CO2. En el presente trabajo se han estudiado 4 usos del suelo representativos del secano aragonés: un monocultivo de cebada en siembra directa (NT), un suelo abandonado labrado (AC), un suelo abandonado no alterado (AU) y un suelo forestal (FR) con el objetivo de conocer sus tasas de respiración, la influencia de diferentes parámetros edáficos en ellas, y proponer cambios en el uso del suelo que ayuden a mitigar estas emisiones. Además, se ha dedicado un apartado para conocer cómo influyen diferentes técnicas de fertilización nitrogenada (mineral y orgánica) en la respiración de un monocultivo de cebada en siembra directa. En cuanto a los usos, los resultados obtenidos tanto in situ como en laboratorio muestran una mayor respiración en AC, siendo los valores más bajos los de NT y FR. Una de las principales conclusiones es que la supresión del laboreo y del periodo de barbecho largo, así como la conversión de tierras abandonadas y marginales a cultivos y zonas forestales se presentan en este tipo de ecosistemas como prácticas de secuestro de carbono. En el estudio de aplicación de fertilizantes, no se observó ningún cambio en la respiración del suelo después de la aplicación de nitrógeno mineral. En cambio, el suelo fertilizado con purín sí que mostró picos de emisión durante las siguientes horas a la incorporación de éste, debido fundamentalmente a su alto contenido de carbono lábil.

Embodied pollution in Spanish household consumption: a disaggregate analysis

[spa] En este artículo aplicamos un modelo input-output ampliado medioambientalmente para analizar un aspecto específico de la hipótesis de la curva de Kuznets ambiental. El propósito del estudio es analizar si las estructuras de consumo de los hogares con una mejor ‘posición económica’ pueden tener un efecto positivo para reducir las presiones medioambientales. Para ello combinamos información de diferentes bases de datos para analizar el impacto de la contaminación atmosférica del consumo de diferentes hogares españoles en el año 2000. Consideramos nueve gases, i.e. los seis gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O, SF6, HFCs, y PFCs) y otros tres gases (SO2, NOx, y NH3). Clasificamos los hogares en quintiles de gasto per capita y quintiles de gasto equivalente. Los resultados obtenidos muestran que hay una relación positiva y elevada entre el nivel de gasto y las emisiones directas e indirectas generadas por el consumo de los hogares; sin embargo, las intensidades de emisión tienden a disminuir con el nivel de gasto para los diferentes gases, con la excepción de SF6, HFCs, y PFCs.