William Nordhaus: un modello sul cambiamento climatico

Autore

Sergio Vergalli

Data

20 Giugno 2024

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20 Giugno 2024

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«Credo che l’umanità stia giocando a dadi con l’ambiente naturale immettendo nell’atmosfera gas serra o prodotti chimici che riducono l’ozono, causando cambiamenti su grande scala come le deforestazioni e riducendo l’habitat naturale di svariate specie. Come ho scritto nel mio libro The Climate Casino, stiamo giocando d’azzardo con il nostro Pianeta e con noi stessi, come fossimo in un grande casinò. L’incertezza ed il rischio sono anche incorporati nel mio modello integrato DICE (parola che in inglese significa ‘dado’): è un nome che ho sempre amato e che è facile da visualizzare e da ricordare».

Sono parole di William Nordhaus. Nato il 31 maggio 1941 ad Albuquerque, Nuovo Messico negli Stati Uniti, è stato insignito del Premio Nobel per l’economia nel 2018, insieme a Paul Romer, «per aver integrato il cambiamento climatico nell’analisi macroeconomica di lungo periodo». Il problema del cambiamento climatico era noto da tempo, fin dagli anni Settanta, ma non era ancora stato riconosciuto come determinante per il futuro del Pianeta e della società. Sarebbero serviti molti lavori e ulteriori prove affinché il tema diventasse di interesse pubblico e delle istituzioni. In quei tempi erano ancora pochi i lavori che cercavano di unire l’economia all’ambiente. I modelli di William Nordhaus furono sicuramente tra i primi. Ed avevano una caratteristica assolutamente innovativa: Nordhaus aveva messo il suo software disponibile gratuitamente sulla sua pagina web. Chiunque poteva scaricarlo e lavorarci: un’intuizione vincente per lo sviluppo e la diffusione del modello. 

Nel caso del Nobel a Nordhaus, le novità che hanno segnato la teoria economica sono state sicuramente la relazione tra economia e ambiente in un modello macroeconomico di lungo periodo e lo studio del costo sociale delle emissioni di anidride carbonica o tassa sul carbonio. L’amore per l’ambiente è il primo tassello nella vita di Nordhaus. «I miei primi ricordi riguardano il clima caldo, lo sci in inverno, la pesca alla trota in estate e un profumato campo di erba medica fuori dalla mia finestra. Probabilmente il mio interesse per l’ambiente è riconducibile alla passione di mio padre per lo sci. Robert J. Nordhaus si era unito alla Decima Divisione da Montagna, truppe sugli sci, e aveva combattuto nella campagna d’Italia nella Seconda Guerra Mondiale. Quando tornò a esercitare la professione legale ad Albuquerque, decise di sviluppare un comprensorio sciistico chiamato La Madera (‘il legname’) sui monti Sandia a est di Albuquerque. Da ragazzo, cercavo di predire le future nevicate usando un po’ di matematica molto semplice perché sapevo che la differenza tra neve e siccità corrispondeva a felicità oppure noia». Il secondo tassello è sicuramente legato all’economia e il suo percorso parte dalla Università di Yale, dove Nordhaus diventerà professore nel 1973. «Ho trascorso i primi due anni in un programma chiamato Directed Studies (DS), che era un programma interdisciplinare incentrato sui classici della letteratura, dell’arte e delle scienze sociali. Il mio ultimo anno l’ho passato a Parigi. Quello è stato un viaggio fortunato. Un pomeriggio soleggiato, al Café de l’Univers, ho incontrato la mia compagna di studi e futura moglie, Barbara Feise. Quando tornai a Yale per l’ultimo anno, presi sul serio l’economia». Durante l’ultimo anno a Yale finalmente si approcciò agli studi economici e seguì macroeconomia con James Tobin, anch’egli futuro Premio Nobel nel 1981. Successivamente iniziò a frequentare un prestigioso corso di dottorato in economia presso il MIT che completò nel 1967 con una tesi dal titolo Una teoria del cambiamento tecnologico endogeno con relatore il futuro Premio Nobel Robert Solow.  Al MIT, i suoi insegnanti furono, tra gli altri, i futuri Premi Nobel Paul Samuelson e Kenneth Arrow. Dopo il dottorato, Nordhaus entrò a far parte della Yale University, dapprima come assistente e dal 1973 come professore. «Penso che i temi che mi interessavano di più quando ho iniziato a studiare fossero la povertà e la macroeconomia legata ai cicli economici. Ritenevo che l’economia fosse uno strumento da utilizzare, come un attrezzo di un falegname, per migliorare il benessere delle persone. Gli anni ’70 furono caratterizzati dalla pubblicazione di alcuni importanti libri come La bomba demografica e I limiti dello sviluppo, che prevedevano la stagnazione, il declino del tenore di vita e la diffusione delle carestie. Si prevedeva che se i trend di allora fossero continuati a rimanere invariati, si sarebbero raggiunti i limiti della crescita nell’arco dei successivi cento anni. Iniziai pertanto a sviluppare alcuni approcci in grado di combinare i vincoli di disponibilità delle risorse (petrolio, gas, carbone, uranio e così via) con le preferenze della società al fine di identificare un percorso ottimale di estrazione ed esaurimento delle risorse, calcolando i prezzi di efficienza del sistema quali, per esempio, il prezzo del petrolio. Su suggerimento del mio collega Koopmans (anch’egli premio Nobel 1975) iniziai a utilizzare l’approccio di programmazione ai sistemi energetici, e sviluppai il ‘modello Bulldog’, dal nome della mascotte di Yale. Il modello era in grado di calcolare il prezzo di efficienza del petrolio, confrontandolo con i prezzi di mercato effettivi e studiando la transizione tra le fonti energetiche. Ma il punto di svolta per la creazione di DICE sono stati gli anni ’70… Nel 1970 si sapeva poco in merito all’ impatto dell’aumento dei livelli di anidride carbonica. Si aveva una sola stima del MIT e si pensava che il globo terrestre si stesse raffreddando e che l’aumento dei livelli di particolato avrebbe ulteriormente esacerbato il raffreddamento. Il primo studio sull’economia del cambiamento climatico aveva esaminato l’impatto del raffreddamento, non del riscaldamento, e si pensava che l’unica alternativa ai combustibili fossili fosse l’energia nucleare. La crisi del 1973 rimescolò le carte della storia e diede anche un impulso al mercato del gas, aprendo all’Europa i gasdotti sovietici. La mia vita prese una svolta inaspettata e fortunata nell’estate del 1974, quando la nostra famiglia trascorse un anno a Vienna presso l’IIASA, l’Istituto Internazionale di Analisi dei Sistemi Applicati. Eravamo nel pieno della guerra fredda e l’IIASA era un’organizzazione di ricerca internazionale, con studiosi provenienti da entrambi i lati della cortina di ferro. I ricercatori studiavano insieme alcuni problemi globali di reciproco interesse. Il mio gruppo studiava l’energia e tra i vari collaboratori c’erano Alan Manne di Stanford ed un giovane economista di Belgrado, Nebojsa Nakicenovic, che diventò un mio coautore in quattro libri. Il caso volle che mi incontrai anche con Allan Murphy, un illustre climatologo dell’Oregon State University, che mi incoraggiò a pensare all’impatto dell’economia sui sistemi climatici. Fu allora che iniziò il mio studio sull’economia del cambiamento climatico». Nel 1974, a Vienna, Nordhaus rielaborò il suo modello energetico Bulldog, introducendo le emissioni di CO2. Il nuovo modello, noto come modello IIASA e pubblicato nel 1977, fu il primo a calcolare il costo sociale, in dollari, delle emissioni di anidride carbonica. Per ottenere questo risultato utilizzò i precedenti lavori di Koopmans e Kantorovich sui prezzi ombra. Normalmente in economia si lavora con i prezzi di mercato (come il prezzo della benzina) che emergono dall’incontro tra l’offerta, che rappresenta i costi di produzione per i produttori, e la domanda, che rappresenta la disponibilità a pagare dei consumatori. I prezzi ombra sono gli equivalenti sociali, cioè i costi e i valori sociali, ma sono costi che non vengono catturati dai mercati a causa delle esternalità. Nel cambiamento climatico, il prezzo ombra delle emissioni di CO2 è il costo sociale che non si riflette nel prezzo che noi consumatori paghiamo per le nostre emissioni e corrisponde al costo di una tonnellata in più di emissioni: la tassa sul carbonio. 

Nel 1974 «utilizzavamo pile di schede IBM per costruire il nuovo modello e dopo un paio di mesi di programmazione, rimozione di inceppamenti informatici e correzione di bug ed errori, siamo arrivati ​​al primo modello di valutazione integrato dell’economia del cambiamento climatico». Da quel momento gli Integrated Assessment Models (IAM), sono diventati una delle famiglie di modelli macroeconomici ampiamente sviluppati nella ricerca accademica e utilizzati nelle politiche del cambiamento climatico. Ma il modello IIASA andava comunque perfezionato e nel 1992 DICE, finalmente, venne strutturato in modo tale da calcolare la quantità di anidride carbonica prodotta da un sistema economico, valutandone il livello di concentrazione e il suo impatto sulla temperatura. Il cerchio si chiude con la quantificazione del danno ambientale calcolato in termini di riduzione del prodotto interno lordo. Lo strumento di policy che cerca di controllare il livello di temperatura, attraverso la riduzione della CO2 è la tassa sul carbonio. Dal 1992, il modello DICE diede vita a numerose versioni e spin-off. È stato esteso a un modello regionale (RICE, in collaborazione con Zili Yang), un modello probabilistico (in collaborazione con David Popp), un modello con innovazione indotta (R&DICE) e uno per comprendere i club climatici (Coalition-DICE). Il modello ha anche portato ad una proliferazione di ulteriori modelli integrati e ha acceso un ampio dibattito in merito alla corretta quantificazione della carbon tax ed alla cosiddetta ‘funzione di danno’. 

«Le funzioni di danno hanno avuto origine nell’economia ambientale negli anni ’70. Le stime dei danni derivanti dai cambiamenti climatici iniziarono ad apparire negli anni ’80 e nel 1990 fu possibile effettuare stime dei danni lungo un percorso climatico. Con il mio collega di Yale, Robert Mendelsohn lavorammo a un articolo in cui misuravamo i danni nell’agricoltura statunitense. Le discussioni sulle funzioni del danno vanno avanti da quasi tre decenni e sono accese oggi come nei primi tempi. Semmai, ulteriori ricerche hanno aumentato anziché ridurre le incertezze». Il punto chiave è quello di cercare di comprendere quale debba essere il livello ottimale della tassa sul carbonio per contenere il surriscaldamento globale. A seconda di quanto il modello sia completo e quanto sia corretta la funzione di danno, si possono avere valori più o meno verosimili con oscillazioni talvolta molto elevate. 

Qualora riuscissimo a calcolare la tassa ottimale sul carbonio, come la si potrebbe far applicare a livello globale?

Nonostante gli sforzi compiuti da economisti, scienziati e politici per stringere accordi internazionali efficaci, i progressi sono sempre molto lenti. La ragione è chiara: i nostri accordi sul clima non prevedono penalità in caso di mancata partecipazione o non conformità. Serve un ‘club’ caratterizzato da costi ma anche benefici, quote e privilegi, come l’Unione Europea, gli Stati Uniti e l’Organizzazione mondiale del commercio.  Nordhaus quindi sviluppa l’idea di un ‘club per il clima’ in cui i Paesi agiscono nel proprio interesse per entrare nel club. Insieme concordano per fissare l’obiettivo di un prezzo minimo della tassa sul carbonio. I Paesi che rifiutano di aderire al club vengono penalizzati con dazi sulle importazioni. Una possibile via da percorrere per combattere il cambiamento climatico.

Sergio Vergalli intervista William Nordhaus – Estate 2023

Per approfondire:

W. Nordhaus, Spirito Green, Il Mulino, Bologna, 2022 

W. Nordhaus, The climate casino, Yale University Press, New Heaven, 2013

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