Klaus Hasselmann i ekonomia / Carlo C Jaeger

W swoim programowym artykule z 1990 roku Hasselmann wyjaśnił i podkreślił niemożność zrozumienia systemu klimatycznego w kategoriach pojedynczej skali czasowej (Hasselmann 1990, s. 18). Podkreślał konieczność rozważenia spektrum skal czasowych nie tylko ze względu na system klimatyczny, ale także w obliczu gospodarki, w której żyjemy. W ekonomii standardem jest rozróżnianie krótkiego i długiego okresu, ale dla Skale czasu Hasselmanna nie dotyczą dychotomii, ale spektrum. Ten kluczowy punkt rzuca światło na rolę złożoności w jego myśleniu o gospodarce. Komitet Noblowski w dziedzinie fizyki przyznał Nagrodę Nobla Klausowi Hasselmannowi wraz z Syukuro Manabe i Giorgio Parisi „Za przełomowy wkład w nasze zrozumienie złożonych układów fizycznych”. Hasselmann uważał i nadal uważa pomysłowe wykorzystanie różnych skal czasowych za niezbędne do zrozumienia złożonych systemów fizycznych, takich jak klimat,

Jak widać na rycinie  1 , uważał on za istotne nie tylko powiązanie modeli klimatycznych i ekonomicznych, ale także uzupełnienie tych dwóch rodzajów modeli modelami decyzyjno-teoretycznymi procesów społecznych prowadzących do zbiorowej woli. W obliczu antropogenicznej zmiany klimatu różne podmioty mogą mieć różne poglądy na to, jak uszeregować koszty i korzyści różnych działań, a co ważniejsze, co jest kosztem i korzyścią dla kogo. Bez interakcji, negocjacji i narad między tymi aktorami nie może powstać żadna zbiorowa wola, a bez zbiorowej woli w skali globalnej nie można sprostać wyzwaniom klimatycznym.

 Zbliżenie Pomniejsz Zresetuj rozmiar obrazu

W artykule z Kilonii Hasselmann obszernie wyjaśnił wiele niepewności związanych z wyrafinowanymi prognozami klimatycznymi i podkreślił jeszcze większą niepewność wynikającą z trudności modeli ekonomicznych w ocenie społeczno-ekonomicznych skutków przewidywanych zmian klimatycznych. Początkowo sądził, że metody optymalizacji stochastycznej wystarczą do rozwiązania tych niepewności. Nigdy jednak nie ulegał złudzeniom, że wyzwaniom klimatycznym można skutecznie sprostać, eliminując niepewność. Wręcz przeciwnie, podkreślił potrzebę i możliwość opracowania odpowiednich metod i strategii, aby sprostać wyzwaniom klimatycznym z pełną świadomością związanej z tym niepewności. Zbyt często komunikacja między naukowcami a decydentami jest ulicą jednokierunkową, gdzie ci drudzy nie mają pojęcia o nierozwiązanych problemach, z którymi ci pierwsi zawsze się zmagają, podczas gdy naukowcy nie znają bardzo różnych, ale równie trudnych problemów, co do których decydenci czują się niepewnie . Taki stan rzeczy jest niebezpieczny dla społeczeństwa, zwłaszcza jeśli aspiruje ono do demokracji. Dlatego kluczowy aspekt programu Hasselmanna ma znaczenie w obliczu zmian klimatu, a także w wielu innych dziedzinach: „polityka i rozwój modeli powinny być realizowane jako równoległe, interaktywne, iteracyjne procesy” (Hasselmann1990 , s. 20).

Aby pracować nad swoim programem, Hasselmann potrzebował globalnego modelu klimatycznego odpowiedniego do integracji z modelami ekonomicznymi. Mniej więcej w tym samym czasie Bill Nordhaus – laureat Nagrody Nobla z ekonomii 2018 „za włączenie zmian klimatu do długookresowej analizy makroekonomicznej” – zmagał się z tym samym problemem: „Potrzebowałem kilku równań klimatycznych, na pewno mniej niż tuzin, a nie kilkanaście tysięcy […]. Co więcej, chciałem czegoś, co byłoby nie tylko proste, ale również akceptowalne dla społeczności klimatycznej” (Nordhaus 2018b ). Nordhaus znalazł rozwiązanie, gdy, jak powiedział: „Napotkałem olśniewającego naukowca-adwokata Stephena Schneidera w NCAR, a następnie w Stanford. Kiedy powiedziałem mu, czego potrzebuję, powiedział, że ma dokładnie to, czego potrzebuję. Był to model Schneidera-Thompsona, który był dwurównaniowym modelem klimatycznym.; Schneidera i Thompsona 1981 ). Umożliwiło to firmie Nordhaus rozwinięcie niezwykle wpływowej rodziny modeli gospodarki klimatycznej DICE (Nordhaus 1993 ).

Hasselmann, będąc klimatologiem światowej klasy, rozwiązał odpowiadający mu problem, projektując własny, niskowymiarowy globalny model klimatu wraz z kolegami z Instytutu Maxa Plancka w Hamburgu (Hasselmann i in. 1997, s. 6ff ). Zaprojektowali procedurę przybliżania przy niewielkich kosztach obliczeniowych przyszłych trajektorii systemu klimatycznego, obliczonych przy ogromnych kosztach obliczeniowych za pomocą najnowocześniejszych nieliniowych modeli ogólnej cyrkulacji klimatu (CGCM). Aby oszacować przyszłe średnie temperatury globalne, wykorzystali CGCM i przeprowadzili eksperymenty numerycznej odpowiedzi klimatycznej, aby stworzyć tabelę pokazującą zmiany systemu klimatycznego spowodowane w danych stanach systemu przez małe chwilowe impulsy CO ₂. Ponieważ zmiany systemowe wywołane zmianami emisji są opisane w CGCM funkcją różniczkowalną, w pewnych granicach odpowiedź można przybliżyć zależnością liniową. Wykorzystali ten fakt do skonstruowania oszczędnego obliczeniowo modelu, który obliczałby przyszłe trajektorie temperatury wynikające z możliwych trajektorii emisji. Czyni to przy stosunkowo niewielkich kosztach obliczeniowych, przy jednoczesnym pośrednim uwzględnieniu złożonych mechanizmów (np. interakcji atmosfera-ocean) zawartych w CGCM. Później powstały model został dalej rozwinięty w nieliniowy model odpowiedzi impulsowej sprzężonego systemu klimatycznego cyklu węglowego, który daje wyraźne przestrzennie symulacje ze zwiększonym włączeniem chemii węgla oceanicznego i biosfery lądowej (Hooss i in . 2001).

Kluczowym wnioskiem płynącym z powiązanych doświadczeń dwóch laureatów Nagrody Nobla jest to, że w celu zapewnienia rzetelnych analiz ekonomicznych problemów klimatycznych konieczne i możliwe jest zsyntetyzowanie spostrzeżeń, które można uzyskać jedynie za pomocą bardzo dużych modeli klimatycznych, w modele o niższych wymiarach ze znaczącymi interfejsy do odpowiednich modeli ekonomicznych.

Kolejnym krokiem Hasselmanna było zatem zidentyfikowanie modelu ekonomicznego odpowiedniego do połączenia z jego modelem klimatycznym dostosowanym do indywidualnych potrzeb. Przeglądając literaturę na temat ekonomii klimatu zebraną przez Cline’a ( 1992 ) i Fankhausera ( 1995 ), zirytował go stopień, w jakim oceny kosztów i korzyści przyszłych emisji różniły się od siebie. Sytuację tę potwierdził sondaż ekspercki opublikowany przez Nordhaus ( 1994). Biorąc pod uwagę tę sytuację, Hasselmann zdecydował się zaprojektować model ekonomiczny, który nie próbowałby sformułować jeszcze jednego twierdzenia o ilościowej wielkości kosztów i korzyści zmian klimatycznych, ale raczej pozwolił zidentyfikować założenia strukturalne prowadzące do najbardziej znaczących różnic w ocenie tych wielkości. Celem było „rozróżnienie między względnie solidnymi i bardziej wrażliwymi wnioskami analizy optymalizacji oraz wyjaśnienie roli charakterystycznych klimatycznych i ekonomicznych skal czasowych w regulowaniu krótko- i długoterminowych właściwości optymalnej ścieżki emisji” (Hasselmann i in . 1997 , s. 16).

Struktura modelu jest zakotwiczona w scenariuszu biznesowym (BAU), w którym mogą wystąpić szkody klimatyczne, ale są one ignorowane w decyzjach kształtujących globalne emisje CO ₂ (co ma miejsce do dziś). Scenariusz BAU może być przebiegiem modelu DICE Nordhausa z pominięciem szkód klimatycznych w procesie optymalizacji lub innym prawdopodobnym scenariuszem BAU. Bez utraty ogólności, Hasselmann i jego współpracownicy przyjęli scenariusz A w IPCC ( 1990 ) jako odniesienie do BAU. W tym scenariuszu emisje poruszają się po różniczkowalnej trajektorii eA , podczas gdy koszty redukcji są ustawione na zero _, ponieważ odchylenie od kosztów redukcji BAU ma znaczenie dla procesu decyzyjnego.

Następnie autorzy łączą trajektorię emisji BAU e _A z miarą dobrostanu W _A. Może to być wartość funkcjonału użyteczności w stylu Ramseya-Cassa, biorąc pod uwagę zagregowaną użyteczność zarówno PKB, jak i zmiennych niepieniężnych, takich jak oczekiwana długość życia. Ponieważ są bardziej zainteresowani spostrzeżeniami strukturalnymi niż przedwczesnymi szacunkami ilościowymi, uważają W _A za daną stałą dla trajektorii BAU, wyrażoną w ekwiwalentach pieniężnych.

Jeśli emisje różnią się od trajektorii BAU e _A, postępując zgodnie ze scenariuszem e, koszty szkód spowodowanych zmianami klimatycznymi, C _d, również będą się różnić. Co więcej, redukcje emisji wiążą się z kosztami redukcji, C _a, więc oba te czynniki zmieniają się razem. Wyrażając oba rodzaje kosztów w ekwiwalentach pieniężnych, Hasselmann i in. ( 1997, s. 16) uzyskują funkcjonał dobrobytu, który minimalizują, aby znaleźć optymalną trajektorię emisji:

Aby zredukować koszty szkód, C _d ( e ), należy zredukować emisje e, co pociąga za sobą zwiększenie kosztów redukcji, C _a ( e ). Trzeba więc osiągnąć równowagę między tymi dwoma rodzajami kosztów, a oba rodzaje kosztów dotyczą interakcji z systemem klimatycznym w różnych skalach czasowych.

W czasie t określone w czasie koszty redukcji, C _a ( e ( t )), zależą od emisji w tym momencie, tj. e ( t ). Redukcja wymaga jednak czasu: „brązowy” kapitał trwały, którego wykorzystanie generuje emisje CO2 _, musi zostać zastąpiony „zielonym” kapitałem trwałym; im szybsza ta zmiana, tym może być droższa — tym bardziej, jeśli prędkość zmiany wzrasta. Dlatego też pierwsza i druga pochodna e ( t ) są istotne. Ze względu na rozliczanie międzyokresowe czas tnależy wyraźnie rozważyć: zależny od czasu współczynnik dyskontowy reprezentuje dobrze znaną praktykę polegającą na uznawaniu danego wydatku, im mniejszy, tym dalej w przyszłości. Wreszcie, integracja wszystkich tych zmiennych w czasie w celu uzyskania całkowitych kosztów C _a i C _d implikuje jeszcze inne, dłuższe skale czasowe (dla wyraźnego kształtu funkcji ( 2 ) i ( 3 ), patrz Hasselmann i in. 1997 , s. 17ff).

Dla szkód klimatycznych, zgodnie z dotychczasową praktyką, przyjmuje się, że zmienną kluczową jest średnia globalna temperatura T. Ale znowu istotna jest również pierwsza pochodna (tutaj autorzy potraktowali drugą pochodną jako pomijalną). Dodatkową skalę czasową wprowadza współczynnik dyskontujący, który dla kosztów szkód jest ustalany na znacznie niższym poziomie niż dla kosztów redukcji emisji.

Sprzężenie modelu klimatycznego z ekonomicznym jest proste: model ekonomiczny zasila funkcję kontroli, tj. emisje BAU _eA , do modelu klimatycznego, który zwraca funkcję temperatury do pierwszego, gdzie obliczane są dwie funkcje kosztów. Zintegrowany model optymalizuje funkcję sterowania e poprzez minimalizację składnika kosztów w ( 1 ) metodą najbardziej stromego spadku (Hasselmann i in . 1997 , s. 19, 35f). Powstały w ten sposób połączony model Hasselmann nazwał SIAM od „Structural Integrated Assessment Model”.

Analizy wrażliwości przeprowadzone za pomocą tego połączonego modelu klimat-gospodarka potwierdzają znaczenie i wykonalność zintegrowanych modeli oceny dla sprostania wyzwaniu globalnej zmiany klimatu (Dowlatabadi i Morgan 1993). Pokazują również, dlaczego próby określenia jednej, optymalnej strategii przeciwdziałania zmianom klimatycznym utrudnia cały szereg trudności. Po pierwsze, podczas gdy dyskusje na temat zmian klimatu często koncentrują się na horyzoncie czasowym obecnego stulecia i mniej, analizy wrażliwości SIAM pokazują, że najbardziej dotkliwych skutków emisji gazów cieplarnianych przez ludzi należy się spodziewać znacznie później niż po roku 2100 (pamiętajmy, że Hasselmann — słusznie — obejmuje pozaekonomiczne straty w wyniku oddziaływania). W związku z tym symulacje przeprowadza się dla przedziału od 1995 do 2200, a także od 1800 do 3000. Zrozumiałe jest, że wraz z rozpatrywanym horyzontem czasowym rosną trudności w wykonaniu prognoz deterministycznych, jak również prognoz rozkładów prawdopodobieństwa. Dotyczy to co najmniej tyle samo możliwych kosztów redukcji emisji.

Hasselmann zaproponował rozwiązanie tego problemu poprzez rozróżnienie między stopą dyskontową kosztów redukcji emisji a stopą dyskontową szkód klimatycznych, przy czym ta druga jest bliska zeru, a ta pierwsza bliższa szacunkom dyskontowania rynkowego. Doprowadziło to do trzech krytycznych, ale nie wrogich artykułów wstępnych (w tym Nordhaus 1997 ) w tym samym numerze czasopisma, w których Hasselmann i inni wprowadzili podejście SIAM. Hasselmanna ( 1999a) rozszerzono podejście do zróżnicowanej rachunkowości, podkreślając znaczenie kwestii etycznych przy próbie oszacowania korzyści i kosztów („za i przeciw” może być bardziej odpowiednie, gdy mówimy o etyce): „w odniesieniu do kwestii etycznej „wartości” zachowanie naszego obecnego klimatu lub „szkody” wynikające ze zmiany klimatu dla przyszłych pokoleń, nieunikniona i zdrowa jest dyskusja i różnice zdań” (Hasselmann 1999a, s. 335 ) . Prowadzi to do trzeciego wysiłku w zakresie modelowania, na który zwrócono uwagę w projekcie programu Hasselmanna (zob. ryc.  1 powyżej): reprezentacji procesów podejmowania decyzji zbiorowych, bez których nie można zdefiniować i wdrożyć żadnej globalnie wspólnej nadrzędnej funkcji celu.

W ekonomii standardowym podejściem do analizy i modelowania procesów decyzji zbiorowych jest wykorzystanie jednej z wielu opcji oferowanych przez teorię gier. W Hasselmann i Hasselmann ( 1998 , zob. także Hasselmann 1999b ) do tego rodzaju analizy wykorzystywany jest model SIAM. Hasselmannowie rozpoczynają od rozważenia ściśle symetrycznej sytuacji, w której n identycznych aktorów decyduje, jakie emisje e _{i = 1… n} będą generować. Niech całkowite emisje będą e = . Koszty szkód dla wszystkich razem to tylko C _d wyjątkowego aktora, znanego również jako życzliwy planista, implikowany przez równanie ( 3) powyżej, podczas gdy koszt obrażeń dla każdego pojedynczego aktora wynosi .

Na tym etapie warto rozważyć prostą sytuację dwóch aktorów przedstawioną na rysunku  2. Życzliwy planista zminimalizowałby sumę kosztów redukcji i kosztów związanych ze zmianami klimatycznymi, realizując minimalne całkowite koszty 24 jednostek dla każdego aktora. Obaj zrealizowaliby wtedy optimum Pareto prawego górnego kwadratu; ale stamtąd każdy może jednostronnie obniżyć swoje koszty redukcji. Powoduje to zwiększone szkody, ale są one dzielone przez wszystkich graczy, więc jeśli pojedynczy gracz zmniejsza koszty redukcji, opłaca się to dla niego, a drugi gracz płaci cenę. Oczywiście prowadzi to do klasycznej historii dylematu więźnia w polityce klimatycznej, w której pojedyncza równowaga Nasha mija się z pojedynczym optimum Pareto. Aby zapoznać się z doskonałą analizą zastosowań modelu dylematu więźnia do wyzwań klimatycznych (i ogólnie problemów związanych ze zrównoważonym rozwojem), zob. Carrozzo Magli i in. ( 2021).

 Zbliżenie Pomniejsz Zresetuj rozmiar obrazu

Ale jak pokazują Klaus i Susanne Hasselmann, tutaj równowaga Nasha nie jest sytuacją, w której nikt nie jest skłonny ponosić żadnych kosztów redukcji. Patrząc na rysunek  2 , wyobraź sobie, że poza strategią wysokiego i niskiego poziomu redukcji każdy gracz ma dostępną strategię zerowej redukcji, dzięki której wytwarza 36 jednostek szkód klimatycznych. Jeśli obaj wybiorą tę strategię, przy 36 jednostkach kosztów całkowitych, znajdą się w jeszcze gorszej sytuacji niż w równowadze Nasha w lewym dolnym kwadracie na rycinie 2. A jeśli tylko jeden, powiedzmy gracz rzędowy, uniknie wszystkich kosztów redukcji, nadal korzystne dla gracza kolumnowego jest wydanie ośmiu jednostek na redukcję: wtedy obaj gracze razem generują 36 + 18 = 54 jednostki kosztów szkód, z czego obaj muszą udźwignąć 27. Przy całkowitych kosztach 8 + 27 = 35 gracz kolumnowy ma wciąż niższe koszty niż niezbyt sprytny jeździec na gapę, który pogarsza sytuację wszystkich, w tym siebie.

Czy to może oznaczać, że nawet jeśli UE byłaby sama w osiągnięciu celu swojego Europejskiego Zielonego Ładu, czyli neutralności klimatycznej do 2050 r., to i tak byłoby to na korzyść Europy? Nawet w bardzo prostej strukturze modelu SIAM zależy to od określonych parametrów. Z tymi zastosowanymi w omawianym tutaj artykule wydaje się, że klub liczący mniej niż dziesięciu zawodników mógłby zyskać na samodzielnym inwestowaniu w redukcję. To, że pojedynczy aktor mógłby dokonać podobnego wyczynu, jest z wielu powodów mało prawdopodobne, ale biorąc pod uwagę trudności w osiągnięciu wiążącego porozumienia między setkami i większą liczbą podmiotów, analiza możliwości istnienia tak zwanych klubów klimatycznych jest zdecydowanie bardzo istotna (zob. także Nordhaus 2015 ) . .

Po zbadaniu przypadku symetrycznych aktorów połączonych jedynie szkodami klimatycznymi, Hasselmannowie rozszerzają analizę na szereg innych przypadków: pojedynczy aktor przejmujący inicjatywę w redukcji; mnogość podmiotów powiązanych szkodami klimatycznymi, ale także handlem; heterogenicznych podmiotów różniących się oceną kosztów redukcji emisji i szkód klimatycznych, w szczególności mocne argumenty producentów paliw kopalnych i użytkowników tych paliw.

Na uwagę zasługują dwa główne wyniki. Po pierwsze, chociaż kompleksowe międzynarodowe porozumienie w sprawie polityki klimatycznej jest wysoce pożądane, nie ma sensu, aby wszyscy aktorzy czekali, czy i kiedy pojawi się naprawdę skuteczne porozumienie tego rodzaju. W chwili pisania tego tekstu paryskie porozumienie klimatyczne jest historycznym krokiem w kierunku takiego porozumienia. Nadal pozostaje kwestią otwartą, czy i kiedy będzie to rzeczywiście skuteczne porozumienie. Najwyraźniej wielu aktorów nie robi prawie nic, aby uniknąć niebezpiecznej ingerencji w system klimatyczny. Mimo to inni aktorzy robią więcej niż sugeruje standardowy obraz wyzwania klimatycznego jako globalnego dylematu więźnia. Poza rządami krajowymi istnieje i będzie wielu innych aktorów, którzy mogą coś zmienić na lepsze w odniesieniu do zmian klimatycznych.

Drugi wynik dotyczy relacji między modelowaniem ekonomicznym i społecznym. Istotne interakcje między podmiotami stojącymi w obliczu zmian klimatu nie ograniczają się do faktu, że emisje jednego podmiotu mają wpływ na inne, ani do gospodarczych stosunków handlowych. „Obecna analiza musi oczywiście zostać rozszerzona o negocjacje między aktorami, aby wypełnić lukę między czysto kooperacyjnymi i czysto niekooperacyjnymi strategiami optymalizacyjnymi” (Hasselmann i Hasselmann 1998 , s. 413). Negocjacje te nie ograniczają się do ofert, gróźb itp., obejmują także rozważania na temat tego, jakie są interesy każdego z nich, jakie są rozsądne szacunki kosztów, korzyści, ryzyka i jak można wygenerować zaufanie niezbędne do wspólnego działania.

To uznanie, że obrady są niezbędne dla skutecznych działań na rzecz klimatu, skłoniło Hasselmanna do zasiania ziarna pod nowy rodzaj organizacji naukowej. Widział pilną potrzebę przekształcenia interfejsu nauka-społeczeństwo w związku ze zmianami klimatycznymi (a właściwie innymi globalnymi problemami). Nauka była w stanie opisać i zrozumieć wiele cech dynamiki klimatu oraz sposób, w jaki ingerencja człowieka w tę dynamikę powoduje globalne zagrożenia. Co więcej, nauka — często w synergii z ruchami ekologicznymi, organizacjami pozarządowymi i różnymi mediami — wzbudziła obawy dotyczące zmian klimatu w dużych i wpływowych częściach światowego społeczeństwa. Wejście w życie Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu w 1993 r. oraz przyjęcie protokołu z Kioto w 1997 r. to namacalne skutki tego rosnącego niepokoju. Wydarzenia te jednak się nie odwróciły,₂ w atmosferze (w chwili pisania tego tekstu jest jeszcze za wcześnie na ocenę długoterminowego wpływu paryskiego porozumienia klimatycznego, przyjętego w 2015 r., na stężenie CO 2 i innych gazów cieplarnianych w atmosferze ₎ .

Hasselmann zobaczył tę sytuację, przemyślał ją i doszedł do wniosku, że przydałaby się organizacja skupiająca badaczy i praktyków, aby w konstruktywny sposób dzielić się odkryciami, doświadczeniami i różnicami zdań. Naukowcy powinni obejmować klimatologów, ekonomistów i nie tylko; praktycy powinni pochodzić z rządu, biznesu i organizacji pozarządowych. Celem nie było po prostu usprawnienie transferu wyników badań do społeczeństwa, ale umożliwienie społeczności naukowej prowadzenia badań, które miałyby inny rodzaj rezonansu ze społeczeństwem. Ustanowił więc statut stowarzyszenia, którego członkami miałyby być instytucje badawcze, biznes, organizacje pozarządowe i członkowie indywidualni: Globalne (wtedy: Europejskie) Forum Klimatyczne (GCF). Dzięki licznym znajomościom,

W tym czasie właśnie przeszedłem z podwójnego stanowiska w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii i Politechnice w Darmstadt w Niemczech do PIK, Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu (który Hasselmann pomógł założyć kilka lat wcześniej) w tandemie z Uniwersytetem w Poczdamie. Hasselmann poprosił mnie, abym przewodniczył GCF, tak abym ja zajmował się ciężkimi zadaniami, podczas gdy on jako wiceprzewodniczący kształtował sprawy z tła. Wahałem się, ale genialny dyrektor-założyciel PIK, John Schellnhuber, popchnął mnie we właściwym kierunku. Od tego czasu praca nad klimatem i ekonomią w ramach GCF z Hasselmannem była niezwykle owocnym doświadczeniem wspólnych badań, za które jestem głęboko wdzięczny.

Jednym z powodów, dla których Hasselmann wierzył w możliwości konstruktywnej wymiany między ludźmi o bardzo różnym pochodzeniu i przekonaniach, była jego znajomość metod bayesowskich (Hasselmann 1998 ). Poszanowanie różnych subiektywnych priorytetów wydawało mu się naturalne, a fakt, że ludzie mogli zrewidować swoje priorytety, tak aby zbiegali się do konsensusu, dał szablon wspólnego uczenia się. Później Hasselmann i inni badacze z sieci GCF zastosowali ten wzorzec konwergentnego uczenia się w sposób techniczny do przypisania zagrożeń klimatycznych, takich jak fale upałów (Jaeger i in. 2008 ). Na tym tle w sieci GCF rozwinęła się praktyka dialogu z interesariuszami (Kasemir i in. 2003 , Welp i in. 2006 , Mielke i in. 2016 ), praktykę, która została później udoskonalona w wieloletniej współpracy z Arizona State University w metodę Teatru Decyzji, w której dialogi interesariuszy są łączone ze wspólnym wykorzystaniem interaktywnych modeli komputerowych (Wolf i in. 2021a ).

W sieci GCF perspektywa modelowania, którą Hasselmann otworzył w swoim programie dotyczącym klimatu i ekonomii z 1990 r., stała się żywą działalnością. Ważnym impulsem był Ottmar Edenhofer, którego sprowadziłem do PIK jako postdoc, bo był jednym z moich najzdolniejszych doktorantów w historii. W PIK był jednym z dwóch koordynatorów projektu porównawczego modelowania skupionego na indukowanej zmianie technologicznej (Edenhofer i in. 2006 ). W efekcie zarówno indukowana (polityką), jak i endogeniczna (dynamika gospodarcza) zmiana technologiczna stała się ważnym elementem dalszego rozwoju programu Hasselmanna w 1990 roku.

Inny, fundamentalny impuls sięga przełomowej krytyki Kirmana ( 1992 ) dotyczącej założenia o reprezentatywnym sprawcy, które jest przyjmowane za pewnik w wielu analizach ekonomicznych. Ta krytyka rezonuje z argumentami Janssena i Ostroma ( 2006 ), Farmera i Foleya ( 2009 ) oraz innych, którzy później podkreślali potrzebę i możliwości modeli opartych na czynnikach (Mandel i in. 2010 , Wolf i in. 2013a , Wolf i in. 2013b ). ). Dotyczy to między innymi kwestii dyskontowania, która doprowadziła do wymiany między Hasselmannem i in. ( 1997 ), Nordhausem ( 1997 ) i Hasselmannem (1999a ): w świecie wieloaktorowym wprowadzanie w błąd, zarówno empirycznie, jak i normatywnie, postulowanie jednolitego czynnika dyskontującego, stałego przez dowolną liczbę pokoleń.

Oba impulsy zostały podjęte przez Hasselmanna w „wielopodmiotowym, dynamicznym, zintegrowanym modelu oceny indukowanych zmian technologicznych i zrównoważonego wzrostu gospodarczego” (Hasselmann i in. 2004). Model został przedstawiony w pracy Weber i in. (2005), a następnie rozwinięty w kolejnych latach (Hasselmann i Kovalevsky 2013, Kovalevsky i Hasselmann 2014). Jak wspomniano powyżej, w artykule Kiel (Hasselmann 1990) Hasselmann argumentował, że „rozwój polityki i modelu powinien być realizowany jako równoległe, interaktywne, iteracyjne procesy” (Hasselmann 1990, s. 20). Kiedy dziesięć lat później projektował GCF, rozszerzył praktyczne uzupełnienie modelowania, które po raz pierwszy zobaczył głównie w polityce publicznej, na praktyki przedsiębiorstw, organizacji pozarządowych i innych podmiotów. W ramach sieci GCF w wyniku interakcji z praktykami powstała szeroka gama modeli. Jest to szczególnie widoczne w przypadku wykorzystania modelu Dynamic Interactive Vulnerability Assessment (DIVA) do poprawy adaptacji stref przybrzeżnych do podnoszenia się poziomu mórz. DIVA została zainicjowana przez Jochena Hinkela i prowadzona przez niego w ramach serii projektów UE (zob. Hinkel i in. 2013, Hinkel i in. 2019, Amores i in. 2021), obejmujące różne formy interakcji zainteresowanych stron – np. wspólne ćwiczenia modelowania dotyczące ryzyka powodziowego w państwach wyspiarskich Pacyfiku.

Już w artykule z Kilonii (Hasselmann 1990) Hasselmann zidentyfikował kluczowe wyzwanie dla opracowywanego przez siebie programu w napięciu między z jednej strony długoterminową skalą szkód (pieniężnych, a nawet poważniejszych, niepieniężnych) ze zmian klimatycznych, az drugiej strony, w krótkim czasie należy podjąć skuteczne działania w perspektywie długoterminowej, aby te szkody ograniczyć lub ich uniknąć. To skłoniło go do opowiadania się za dwoma różnymi czynnikami dyskontującymi dla tych dwóch dynamiki i (w Hasselmann i Hasselmann 1998 ) do podkreślenia problemu gapowicza, typowego dla sytuacji dylematu więźnia (Hardin 1968 , Carrozzo Magli i in . 2021). Ale w przeciwieństwie do standardowych prezentacji dylematu więźnia, zamiast dwóch oddzielnych strategii, rozważał kontinuum strategii. von Neumann i Morgenstern ( 1947 ) również to zrobili, ale kontinuum strategii uważali za wypukłą kombinację czystych strategii, gdzie wypłaty byłyby analogiczną wypukłą kombinacją wypłat tych czystych strategii. Wypłaty Hasselmanna są jednak nieliniową funkcją wypukłej kombinacji rozważanych strategii ekstremalnych. Dlatego też, jeśli dwie skrajne strategie to zerowa redukcja emisji gazów cieplarnianych w porównaniu ze ścisłą neutralnością pod względem emisji dwutlenku węgla, gapowicze mogą uniknąć tej drugiej, ale równowaga Nasha nie oznacza redukcji zerowej, ale ograniczonej redukcji, która nie osiąga neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla.

Na tym tle Hasselmann rozpoczął poszukiwania strategii win-win, tj. działań związanych z klimatem, które ograniczają zmiany klimatyczne w dłuższej perspektywie, przynosząc pozytywne rezultaty już w krótkim okresie (Hasselmann i Hasselmann 1998, zob. także Hasselmann i in . 2015 , Kovalevsky i Hasselmanna 2016 ). W sieci GCF poszukiwania te prowadzono z coraz większą intensywnością (np. Wolf i in. 2016 , Hinkel i in . 2020 ). Osiągnięto znaczący przełom w badaniu zleconym przez niemieckie Federalne Ministerstwo Środowiska, Ochrony Przyrody i Bezpieczeństwa Jądrowego na tle światowego kryzysu finansowego i jego skutków w strefie euro (Jaegeri wsp. 2011 ). W badaniu wykorzystano uniwersalny model ekonomiczny stosowany jako standardowe narzędzie przez UE i dostosowano go do celów europejskiej polityki klimatycznej. Wymagało to ilościowego modelowania trzech mechanizmów: (1) wpływu inwestycji publicznych i prywatnych na wzrost gospodarczy w połączeniu z uczeniem się przez działanie; (2) wpływ pozytywnych oczekiwań, jakie inwestycje publiczne i powiązane polityki mogą generować na inwestycje prywatne; (3) wpływ przyspieszenia wzrostu na procesy dopasowywania na rynku pracy, skutkujący mobilizacją niewykorzystanych zasobów ludzkich. Rezultatem jest perspektywa polityki klimatycznej opartej na inwestycjach, która wykorzystuje strukturę wielu równowag rzeczywistej gospodarki, politykę wspieraną przez empiryczne symulacje komputerowe.

Szacunki ilościowe Jaegera i in. ( 2011 ) zostały zaktualizowane w kontekście recesji Covid-19 i wizji Europejskiego Zielonego Ładu autorstwa Wolfa i in. ( 2021b)). Pokazują one możliwość stworzenia UE neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r. poprzez wywołanie fali prywatnych inwestycji poprzez zorientowaną na inwestycje politykę klimatyczną w krajach UE i w szerokim zakresie odpowiednich sektorów gospodarki. Doprowadziłoby to do realnych stóp wzrostu wyraźnie powyżej 2%, do stopy bezrobocia poniżej 7% i stopy bezrobocia młodzieży poniżej 15% nawet w krytycznych państwach UE oraz do utrzymania inflacji poniżej, ale blisko 2% w średnim okresie. Kluczowym wyzwaniem dla Europejskiego Zielonego Ładu jest zatem porzucenie błędnego sposobu myślenia o oszczędnościach, który wzmacnia regulacje finansowe przynoszące efekt przeciwny do zamierzonego (Jaeger i in. 2021 ).

Te analizy i oceny pokazują, że polityka klimatyczna oparta na inwestycjach daje możliwość przeformułowania problemu klimatycznego z gry o sumie zerowej na rozwiązania, w których wszyscy wygrywają (Jaeger i in. 2012a ) . Podczas gdy mówienie o rozwiązaniach, w których wszyscy wygrywają, jest często używane jako łatwa retoryka w celach public relations, tutaj mamy do czynienia z solidną strategią opartą na solidnej pracy empirycznej i teoretycznej. Na przykładzie UE prace empiryczne wykazały, że zorientowana na inwestycje polityka klimatyczna daje możliwość mobilizacji niewykorzystanych zasobów ludzkich, technologicznych i instytucjonalnych (Jaeger i in. 2011, Wolf i in . 2021b , Jaeger i in . 2021), poprawiając w ten sposób standard życia na krótką metę, przy jednoczesnej redukcji emisji gazów cieplarnianych do zera w dłuższej perspektywie.

Praca teoretyczna, która była wykonywana przez lata badań przez Hasselmanna, mnie i innych członków GCF, wyjaśniła, że ​​dylemat więźnia, przydatny w szerokim zakresie sytuacji społecznych, wprowadza w błąd, gdy stosuje się go do globalnej polityki klimatycznej. W dylemacie więźnia istnieje jedna równowaga Nasha i różni się od niej jedno optimum Pareto. Optimum Pareto wymaga, aby wszyscy gracze (w typowych ekspozycjach, jak na rysunku  2 jest tylko dwóch graczy) wybrali tę samą strategię, którą można nazwać strategią Pareto. Kluczową właściwością charakteryzującą dylemat więźnia jest fakt, że w optimum Pareto gracz może poprawić swoją wypłatę, jeśli porzuci strategię Pareto, podczas gdy inni gracze będą się jej trzymać.

Rozważmy teraz wyzwanie klimatyczne. Od początku istnienia przemysłu opartego na węglu w Wielkiej Brytanii podstawową strategią inwestorów jest inwestowanie w „brunatne” technologie nastawione na wykorzystanie paliw kopalnych. W większości krajów i na całym świecie inwestycje te nie rosną tak szybko jak cała gospodarka z powodu coraz bardziej produktywnego wykorzystania energii. Kolejną strategią, istotną z punktu widzenia polityki klimatycznej, są inwestycje w „zielone” technologie, ukierunkowane na odnawialne źródła energii. Inwestycje te muszą skalować się znacznie szybciej niż tempo wzrostu całej gospodarki, ponieważ są one pomocne dla polityki klimatycznej tylko wtedy, gdy przejmą duże części systemu energetycznego. W efekcie różnych ścieżek ekspansji brązowych i zielonych inwestycji, 2018 ).

W uproszczonym przykładzie z rysunku  3 pojedyncze optimum Pareto zostaje osiągnięte, jeśli obaj inwestorzy zaangażują się w zielony impuls inwestycyjny. Jeśli któraś z nich zdecyduje się na kontynuowanie strategii krótkoterminowego minimalizmu, gdzie jednak nadal inwestuje w „brązowe” technologie na skalę ostatnich dziesięcioleci, nie uzyska atrakcyjnego wzrostu wypłat, jak w przypadku dylematu więźnia, ale taką samą wypłatę, jak gdyby obaj wybrali strategię minimalistyczną. Optimum Pareto jest więc równowagą Nasha, ale nie jedyną. Gorsza sytuacja w sensie Pareto, w której obaj gracze realizują minimalistyczną strategię, jest również równowagą Nasha, ponieważ jeśli gracz zdecyduje się na sam impuls zielonej inwestycji, poniesie porażkę.

 Zbliżenie Pomniejsz Zresetuj rozmiar obrazu

Ten rodzaj gry z dwiema równowagami Nasha, z których jedna jest unikalnym optimum Pareto, jest znany jako polowanie na jelenie. Wprowadził ją ponad dwa wieki temu Rousseau opowieścią o myśliwych, którym udaje się wspólnie upolować jelenia, a jednocześnie każdy z nich może upolować dla siebie zająca. Zasadniczo polowanie na jelenie wiąże się z problemem koordynacji. Wzorzec polowania na jelenie odgrywa kluczową rolę w badaniach nad ewolucją norm społecznych (Skyrms 2004), ponieważ instytucje, które ustanawiają odpowiednie normy społeczne, mogą rozwiązywać takie problemy z koordynacją. Może się zdarzyć, że ostatecznie wyzwanie klimatyczne zostanie sprostane nie głównie dzięki międzynarodowym negocjacjom i porozumieniom, ale dzięki rosnącej liczbie inwestorów – w tym funduszy emerytalnych, rządów i nie tylko – koordynujących swoje strategie poprzez normy społeczne sprzyjające zielonej transformacji świata gospodarka.

Pojawienie się norm społecznych rozwiązujących problemy koordynacji było kluczowe dla badań Elinor Ostrom, która w 2009 roku otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie ekonomii „za analizę zarządzania gospodarczego, zwłaszcza dobra wspólnego”. W swoich badaniach wykazała, że ​​społeczności lokalne dzielące wspólny zasób dość często unikają „tragedii wspólnego dobra” (Hardin 1968 ), opracowując zasady i instytucje, które umożliwiają im rozwiązanie ich problemu z koordynacją (Ostrom 1990 ). Jest to wyraźnie istotne w kontekście wyzwania klimatycznego. Wyzwanie to nie jest jednak lokalnym problemem z koordynacją, którego doświadczały pokolenia mieszkańców wsi, dopóki stopniowo nie rozwinęły się nowe instytucje i normy społeczne przez długi okres czasu (Jaeger 2012b). Raczej my, ludzie, dla których planeta Ziemia jest naszym domem, musimy wspierać ewolucję nowych instytucji i norm społecznych dla wspólnego działania w skali globalnej.

Błędne rozumienie problemu jako dylematu więźnia zagraża temu niezbędnemu procesowi ewolucji kulturowej. ONZ jest wyraźnie częścią struktur instytucjonalnych potrzebnych do walki z polowaniem na jelenie na rzecz zrównoważonej i przyjaznej dla klimatu gospodarki światowej, ale z trudem będzie wystarczająca. Raczej muszą powstać nowe zasady i instytucje, które mogą działać w tym kierunku, początkowo być może wśród branż, miast, grup zawodowych i innych organizacji na skalę regionalną i krajową, ale ostatecznie na skalę globalną. Będzie to proces ewolucji kulturowej o bezprecedensowej złożoności i krytycznym znaczeniu dla przyszłości ludzkości.

Fakt, że Nagrodę Nobla przyznaną Hasselmannowi i jego współlaureatom uzasadniono ich „przełomowym wkładem w nasze zrozumienie złożonych układów fizycznych”, sugeruje, że program Hasselmanna będzie pomocny, a być może niezbędny, w uporaniu się ze złożoną siecią jeleni polowań i podobnych sytuacji, które stwarza i narzuca nam wyzwanie klimatyczne.

Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki 2021 były pierwszymi w historii przyznanymi za badania nad złożonymi układami fizycznymi. Co ciekawe, Hasselmann nawet nie użył pojęcia złożonych systemów fizycznych, jednocześnie wnosząc kluczowy wkład w zrozumienie ich funkcjonowania i znaczenia dla ludzkiego działania. W dzisiejszym świecie koncepcja systemu fizycznego jest raczej jasna: od czasów Galileusza systemy fizyczne opisywane są językiem matematyki, przy czym język matematyczny jest połączony praktykami miar z dziedziną dyskursu obejmującą przestrzeń, czas, materię , energii i nie tylko.

Jednakże, chociaż słowo „złożony” ma długą historię, sięgającą co najmniej starożytnego greckiego „plektós”, oznaczającego skręcony, pleciony, spleciony (Gell-Mann 1997, s. 2), pojęcie złożonego systemu fizycznego jest znacznie młodsze. Pierwszy wyraźny związek między nauką a złożonością sięga przełomowej pracy Weavera ( 1948 ). Artykuły odnoszące się do złożonych systemów fizycznych zaczęły mieć znaczenie w latach 90. (np. Anderson 1995 , Gell-Mann 1997 ). W 1984 roku Anderson i Gell-Mann byli jednymi z założycieli Instytutu Santa Fe, który wkrótce stał się mekką naukowców zajmujących się złożonością na całym świecie.

Pamiętając, że niejednoznaczne koncepcje często są bardzo owocne w naukach ścisłych, podobnie jak w innych dziedzinach, można śmiało powiedzieć, że jako termin techniczny „złożony układ fizyczny” jest nadal dość niejednoznaczny. W praktyce oznacza to, że „obecnie istnieje wiele miar złożoności” (Kurths i in . 1994 , s. 220) oraz że „miary złożoności i znaczenia są zasadniczo kontekstowe, tj. nie można ich zdefiniować uniwersalnie, bez uwzględnienia jakiegokolwiek kontekstu (Kurths i wsp. 1994, s. 232). Gell-Mann (s. 2) podziela ten pogląd: „złożoność, jakkolwiek zdefiniowana, nie jest całkowicie wewnętrzną właściwością opisywanej istoty; zależy to również w pewnym stopniu od tego, kto lub co dokonuje opisu”. Dlatego miary złożoności dla systemów fizycznych ustanawiają częściowe porządki w pewnych zestawach takich systemów. Pod wieloma względami burzliwy, nieprzejrzysty przepływ wody szybko wypływający z kranu jest bardziej złożony niż laminarny, przezroczysty przepływ wody powoli wypływającej z tego samego kranu. Jednak to, czy herbata w filiżance jest prostsza, czy bardziej złożona, zależy od okoliczności i punktów widzenia.

W tym dość złożonym krajobrazie pojęciowym Gell-Mann wyróżnia dwa rodzaje miar złożoności; jedną nazywa prymitywną złożonością, drugą efektywną złożonością (Gell-Mann 1997 , s. 2f; dla innej, jeśli powiązanej, typologii takich miar patrz Kurths i in . 1994). Gell-Mann ilustruje prymitywną złożoność za pomocą tak zwanej zawartości informacji algorytmicznej (AIC): długości najkrótszego dostępnego programu, który spowoduje, że standardowy komputer uniwersalny wydrukuje dany ciąg binarny zer i jedynek, a następnie zatrzyma się. Ponieważ każdy opis systemu fizycznego zapisany skończonym alfabetem może być zakodowany jako ciąg zer i jedynek, można określić prymitywną złożoność systemu fizycznego jako identyczny z AIC ciągu binarnego kodującego to, co uważa się za adekwatny opis ten system.

Jako przykład rozważmy opis systemu klimatycznego przedstawiony przez trzy linie na rysunku  4 . Linie te można zakodować jako pojedynczy ciąg zer i jedynek. Punkty, w których czarna linia zmienia kierunek, reprezentują dane obserwacyjne dotyczące globalnych zmian średniej temperatury powierzchni, kluczowego aspektu systemu klimatycznego. Punkty te dokumentują wewnętrzną zmienność systemu klimatycznego, którą Hasselmann ( 1976 ) analizował jako ruchy Browna z ujemnym sprzężeniem zwrotnym, wywołane przez krótkoterminowe stochastyczne zmiany pogodowe (Gupta i in . 2022, s. 5ff). Oznacza to, że czarna linia ma maksymalne AIC: jedynym sposobem napisania programu, który wydrukuje czarną linię, jest włączenie do programu pełnej listy punktów danych i poinstruowanie komputera, aby ją wydrukował: lista jest algorytmicznie losowa i nie może być dalej skompresowany, jak, powiedzmy, lista punktów na krzywej wykładniczej.

 Zbliżenie Pomniejsz Zresetuj rozmiar obrazu

Jednak z powodu negatywnych sprzężeń zwrotnych losowość systemu klimatycznego wywołana pogodą nie prowadzi do nieograniczonej wariancji, ale raczej do ograniczonych fluktuacji wokół wykrywalnych trendów. Szybki rzut oka na rysunek  4 pozwala wyróżnić trzy trendy odpowiadające różnym okresom: okres ocieplenia mniej więcej od 1910 do 1940, następnie nieznaczny spadek średnich temperatur na świecie do 1975, po którym następuje okres dość gwałtownego ocieplenia do 2010 (przez dłuższy czas szczegółowa analiza patrz Folland et al 2018 , w szczególności panel A na ich rycinie  1 i ich równaniu ( 1 ); dla szeregów czasowych w ciągu ostatnich 1000 lat patrz Crowley 2000). Tendencje te wynikają z regularności systemu klimatycznego charakteryzującego się innymi skalami czasowymi niż losowe efekty klimatyczne wywołane pogodą.

W tym miejscu pomocna jest miara efektywnej złożoności Gell-Manna. Patrząc na system wykazujący zarówno losowe zachowanie, jak i wykrywalne prawidłowości, za efektywną złożoność uważa AIC zbioru prawidłowości istotnych dla danego obserwatora. W świetle rysunku  4 możemy scharakteryzować klimat za pomocą następujących prawidłowości. Biorąc pod uwagę rzeczywistą globalną średnią temperaturę powierzchni, jej zmiana zależy od pochodnych kierunkowych w odniesieniu do sześciu wejść:

• przeszłe sekwencje krótkookresowych zmiennych pogodowych
• przeszłe sekwencje średniookresowych oscylacji oceanicznych
• całkowite padające promieniowanie słoneczne
• stężenie aerozolu z erupcji wulkanów
• stężenia gazów cieplarnianych z działalności człowieka
• stężenia aerozoli z działalności człowieka

Technicznie rzecz biorąc, Gell-Mann nie jest zainteresowany AIC czarnej linii na rycinie  4, ani linii niebieskiej czy czerwonej, ale AIC całego zestawu prawidłowości wymienionych powyżej. Ponownie, jak duży będzie taki zbiór i jakie będą zawarte w nim prawidłowości, zależy od kontekstu.

Pierwsze cztery prawidłowości łącznie odpowiadają dynamice temperatury wynikającej ze zmienności wewnętrznej i wymuszeń nieantropogenicznych (głównie zmian promieniowania słonecznego i ochłodzenia z aerozoli w wyniku erupcji wulkanów). Na figurze  4 wyniki modelowania dla tych dynamiki są reprezentowane przez niebieską linię. Wyraźnie mija się to z zapisem opartym na obserwacjach po około 1965 roku. Dodanie dwóch regularności dotyczących działalności człowieka daje o wiele bardziej rozsądne dopasowanie, co ilustruje podobieństwo między czarną i czerwoną linią. Nowsze dane i symulacje, takie jak te omówione w Folland i in. ( 2018) pozwalają na bardziej szczegółową analizę o dalekosiężnych implikacjach – przykładem jest wpływ ustawy o czystym powietrzu i związanych z nią środków w USA i Europie na koniec okresu spowolnienia, który rozpoczął się około 1940 roku.

Jednak punkty na wynos są tutaj bardziej fundamentalne. Po pierwsze, podejście Hasselmanna ( 1976 ) oddziela sygnał od szumu, odróżniając krótką skalę czasową zjawisk atmosferycznych od dłuższych występujących w innych przedziałach systemu klimatycznego, tj. oceanach, kriosferze i lądzie z jego ekosystemami. Różne skale czasowe, w połączeniu z wzorcami przestrzennymi, również odgrywają kluczową rolę w podejściu odcisków palców do wykrywania i atrybucji zmian klimatycznych, jak to przedstawił Hasselmann ( 1997 ). Połączenie między skalami czasowymi a różnymi składnikami systemu klimatycznego zachęca do złożonego sieciowego podejścia do zjawisk klimatycznych, które obiecuje nowe spostrzeżenia – np. dotyczące punktów krytycznych – poprzez uzupełnienie metod modelowania numerycznego (Gupta i in . 2022, s. 10).

Po drugie, jeśli spojrzymy na system klimatyczny jako na sieć z pięcioma standardowymi przedziałami: atmosferą, hydrosferą, kriosferą, litosferą (skalistą górną warstwą naszej planety) i biosferą — z których każdy zawiera własne, drobniejsze sieci — to nadszedł czas, aby zaakceptować fakt, że my, ludzkość, staliśmy się szóstym węzłem. Kluczowym argumentem przemawiającym za tą perspektywą jest „wczesna hipoteza antropogeniczna” (Ruddiman i in . 2020 ), zgodnie z którą ludzkość generuje znaczne emisje CO ₂ na długo przed rozpoczęciem industrializacji. W podobnym duchu Crutzen ( 2002 ) zaproponował uznanie antropocenu za nową epokę geologiczną następującą po holocenie.

Geolodzy będą musieli zdecydować, czy chcą wprowadzić taką epokę do swojego słownika technicznego, a jeśli tak, to jaką przybliżoną datę jej początku chcą ustalić. Perspektywa uzupełniająca może koncentrować się na tym, kiedy i jak jako przedstawiciele gatunku ludzkiego zdaliśmy sobie sprawę z naszego wpływu na globalne środowisko, w którym żyjemy. Można to nazwać początkiem refleksyjnego antropocenu (pogłębienie dociekań nad refleksyjną nowoczesnością przez al 1994 ). Ta niezwykła przemiana nastąpiła w drugiej połowie XX wieku, kiedy testy jądrowe, utrata różnorodności biologicznej, zanieczyszczenie powietrza, gleby i wody, zmiany klimatyczne i pandemie były głównymi problemami budzącymi niepokój. Nauka była kluczowym czynnikiem transformacyjnym tej przemiany i zostanie przez nią przekształcona bardziej, niż większość zdaje sobie z tego sprawę (Renn2020 ). A Klaus Hasselmann jest jednym z wielu naukowców, którzy robili i robią wszystko, co w ich mocy, aby wziąć na siebie odpowiedzialność, przed którą stają badacze w tym historycznym momencie. Doprowadziło go to do uświadomienia sobie, że pokonanie wyzwania klimatycznego – jednego z głównych wyzwań refleksyjnego antropocenu – wymaga głębszego zrozumienia gospodarki, w której żyjemy, niż jest to obecnie dostępne.

Porozumienie paryskie, ratyfikowane przez prawie wszystkie kraje na świecie, deklaruje w sekcji  2 , że „ma na celu” utrzymanie wzrostu średniej temperatury na świecie „znacznie poniżej 2°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej” oraz kontynuowanie „wysiłków zmierzających do ograniczenia temperatura wzrośnie do 1,5°C’. w sekcji  4umowa określa, że ​​każdy z krajów będących jej stronami ma do 2050 r. ograniczyć emisję gazów cieplarnianych do zera netto (tj. uwzględniając pochłaniacze dwutlenku węgla spowodowane przez człowieka). Oczywiście, aby to osiągnąć, kraj musi osiągnąć szczyt emisji gazów cieplarnianych na długo przed 2050 r., a porozumienie wyraźnie stwierdza, że ​​„strony dążą do jak najszybszego osiągnięcia globalnego szczytu emisji gazów cieplarnianych, uznając, że osiągnięcie szczytu zajmie więcej czasu stronom będącym krajami rozwijającymi się”. Wreszcie wszystko to ma się dziać „na zasadach równości, w kontekście zrównoważonego rozwoju i wysiłków na rzecz wyeliminowania ubóstwa”.

Istnieją różne sposoby uzasadnienia tych ambitnych celów (Jaeger i Jaeger 2010 ), ale ich realizacja to inna sprawa. „Skuteczna polityka klimatyczna musi opierać się na podwójnym podejściu, skupiającym się zarówno na celach krótkoterminowych, jak i długoterminowych”. To stwierdzenie Hasselmanna i in. ( 2003 , s. 1923) zamieszczone w czasopiśmie Science podkreśla znaczenie heterogenicznych skal czasowych nie tylko w systemie klimatycznym, ale także w sferze społeczno-gospodarczej. Poniższe przybliżone przedziały odpowiednich skal czasowych oddają złożoność sprawy:

• Od milisekund do sekund: handel algorytmiczny o wysokiej częstotliwości
• Dni: ceny i ilości na rynkach o zmiennej cenie (np. ropa)
• Dni do miesięcy: inwestowanie na giełdzie
• Ćwiartki: ilości na rynkach o stałej cenie
• Kwartały do ​​roku: wykorzystanie mocy produkcyjnych, ceny na rynkach stałych
• 3 lata: zwiększenie/zmniejszenie mocy produkcyjnych
• 10 lat: cykle koniunkturalne, wdrożenie infrastruktury sprawdzone gdzie indziej
• 30 lat: edukacja siły roboczej
  • opracowywanie nowej technologii
  • wdrażanie nowych technologii i infrastruktury
  • tworzenie rynku
• 30 lat i więcej: wdrażanie nowatorskiej infrastruktury
  • transformację systemów edukacyjnych
  • transformację systemów finansowych

Takie spektrum skal czasowych jest trudne do pogodzenia z faktem, że tak wiele modeli ekonomicznych zakłada, że ​​system jest w równowadze w dowolnym momencie. Niestety słowo równowaga łatwo prowadzi tutaj do nieporozumień. W fizyce równowaga zazwyczaj oznacza stabilny stały punkt układu dynamicznego, tj. stan, który będzie trwał niezmieniony przez dłuższy czas i do którego układ będzie się zbliżał, jeśli nie będzie zbyt daleko od niego. W ekonomii jednak równowaga ogólnie oznacza równowagę podaży i popytu na rynku, a może nawet w całym systemie współzależnych rynków. Ceny i ilości będące przedmiotem handlu mogą podlegać ciągłym zmianom — tak długo, jak popyt i podaż są zgodne, równowaga rynkowa jest zachowana. A większość ekonomistów przyjmuje za pewnik, że tak długo, jak istnieje konkurencja i nie ma niewłaściwych politycznych ingerencji w rynki, szybko zbiegną się one w kierunku jednej stabilnej równowagi. jak Saari (1995 ) wyjaśnia w niezwykłym artykule zatytułowanym „Matematyczna złożoność prostej ekonomii”, ze standardowymi krzywymi podaży i popytu jest to wyjątek, a nie reguła.

Kaprysy cen ropy w ciągu prawie pół wieku od kryzysu naftowego lat 70., wzajemne oddziaływanie rynków finansowych i „realnych” podczas światowego kryzysu finansowego, który rozpoczął się w 2008 r., a następnie ponownie podczas recesji Covid-19, dostarczają mocnych argumentów z tego wynika, że ​​spektrum skal czasowych w gospodarce światowej jest ważne i nie powinno być ignorowane, zwłaszcza w świetle ram czasowych (i ryzyka niepowodzenia) wynikających z porozumienia paryskiego.

Na szczęście kompetencje w radzeniu sobie z heterogenicznymi skalami czasowymi w gospodarce rosną w dziedzinie ekonomii złożoności. Z korzeniami takimi jak Rosser ( 1983 ) , Anderson i in. ( 1988 ) oraz Arthur i in . ( 2021 ), powinno stać się możliwe wsparcie IPCC w radzeniu sobie ze złożonymi zależnościami między skalami czasowymi podczas zajmowania się celami takimi jak te określone w porozumieniu paryskim.

Konieczność uwzględnienia różnych rodzajów skal czasowych jest głównym problemem wskazanym przez Hasselmanna i in. ( 2003), zwłaszcza w kontekście dynamiki gospodarczej. Być może zaskakująco, że artykuł ten nie dołącza do chóru tych, którzy twierdzą i wierzą, że pozostało tylko kilka lat, aby uniknąć apokaliptycznych katastrof klimatycznych. Argument jest raczej inny: kluczowym wyzwaniem jest sprowadzenie globalnej emisji gazów cieplarnianych do zera w XXI wieku, ponieważ największym niebezpieczeństwem jest to, co stanie się w następnych stuleciach, jeśli przegapimy szansę obecnego. Aby jednak osiągnąć zerową emisję w obecnym stuleciu, potrzebne są bez dalszej zwłoki trzy rodzaje inwestycji: inwestowanie w szereg nowych technologii, które mogą okazać się pomocne na drodze do zerowej emisji, inwestowanie w infrastrukturę, która również będzie potrzebna, oraz inwestowanie w umiejętności ludzkie, które również będą miały zasadnicze znaczenie.

Podstawową zasadą jest więc rozpoczęcie inwestowania w coś, co można nazwać różnymi rodzajami zielonego kapitału, i robienie tego w taki sposób, aby zwiększyć ogólny udział inwestycji w gospodarce, tworząc w ten sposób nowe miejsca pracy, nowy efektywny popyt oraz rosnące płace i inne dochody. Takie zielone inwestycje stworzą wówczas warunki, w których zasoby kapitału brunatnego, takie jak elektrownie węglowe, będą mogły być po cichu wycofywane (duża część dzisiejszego kapitału jest „szara”, tj. zgodna zarówno z kapitałem brunatnym, jak i wschodzącym kapitałem zielonym). A poprzez wspieranie uczenia się poprzez działania w kierunku ekologicznym przyspieszy ukierunkowane zmiany techniczne (Acemoglu i in . 2002) w dobrym kierunku. Aby uchwycić przejście od gospodarki, której podsystem energetyczny jest kształtowany przez szeroką gamę zasobów brązowego kapitału trwałego, do takiej, w której brązowy kapitał stał się przestarzały dzięki zielonym wariantom, niezbędny jest model wielosektorowy z deprecjacją kapitału trwałego. Architektura przełomowego modelu ogólnej równowagi ekonomicznej von Neumanna zapewnia podstawę do przedstawienia zmieniającej się struktury produkcji (von Neumann 1945 ). Możliwości powiększania i modyfikowania podstawowej struktury von Neumanna są wielorakie, np. ze względu na prywatną i publiczną konsumpcję i oszczędności (Morgenstern i Thompson 1967 ), pieniądz kredytowy (Burley 1992 ) oraz postęp techniczny (Färe i in. 2020 ).

Powszechna niechęć do wykorzystania szansy, jaką daje inwestycyjna polityka klimatyczna wynika z obaw, że sfinansowanie niezbędnych inwestycji (zwłaszcza komponentu publicznego) może być niemożliwe lub niebezpieczne. Obawa ta opiera się na iluzji, obalonej przez Keynesa, że ​​inwestycja może być zrealizowana tylko wtedy, gdy na jakiejś półce czeka odpowiednia ilość oszczędności. As (Gupta i in. 2022 , s. 10), odnosząc się do Stolbova i in. ( 2018( . Pomoże to w podejmowaniu decyzji politycznych, zapewniając lepsze oszacowanie związanej z tym niepewności. Uwzględnienie nieliniowości i stochastyczności w sprzężonych modelach gospodarki klimatyczno-gospodarczej oraz wykorzystanie makrosieci finansowych do kompleksowej oceny wpływu polityki klimatycznej na gospodarkę to obiecujące kierunki badań w tym kierunku”.

Polityka klimatyczna zorientowana na inwestycje wymaga starannej oceny, monitorowania i analizy luzu w wykorzystaniu mocy produkcyjnych (Petach i Tavani 2019 ). Prace ekonomistów postkeynesowskich dokonały znaczących przełomów w tym kierunku (Lavoie 2022 ). Może i powinna być zintegrowana z badaniami nad ewolucją technologiczną i wzrostem gospodarczym prowadzonymi w perspektywie złożoności (Nagy i in. 2013 ). Zastój w światowej gospodarce jest potrójny. Po pierwsze, istnieje niepełne zatrudnienie setek milionów ludzi; po drugie, niedoinwestowanie bilionów dolarów; po trzecie, brak odpowiedniej edukacji dla miliardów ludzi (Jaeger 2014). Zorientowana na inwestycje polityka klimatyczna, opracowana i wdrożona przez różne podmioty zarówno w krajach uprzemysłowionych, jak i rozwijających się, może być drogą do osiągnięcia, jeśli porozumienie paryskie ma zrealizować historyczne osiągnięcie, do którego jest skierowane.