La mayor externalidad del planeta es que los mercados no asignan un precio adecuado a las emisiones de carbono (Stern 2007). Esto conduce a un uso excesivo de combustibles fósiles, que provoca el calentamiento global y todos los costes económicos asociados. Los gobiernos deberían aprovechar el momento de desplome de los precios del petróleo y fijar un precio del carbono igual al coste social óptimo del carbono, donde el coste social del carbono es el valor presente descontado de todas las pérdidas futuras de producción causadas por el calentamiento global que resulta de emitir una tonelada adicional de carbono. Nuestros cálculos sugieren un precio de 15 $ por tonelada de CO2 emitido o del 13 % por galón de gasolina. Este precio puede aplicarse mediante un impuesto global a las emisiones de carbono o mediante mercados competitivos de derechos de emisión negociables y, en ausencia de cuestiones de segundo óptimo, debe ser el mismo en todo el mundo.
El modelo integrado de evaluación más destacado sobre el clima y la economía es DICE (Nordhaus 2008, 2014). Estos modelos pueden utilizarse para calcular el nivel óptimo y la trayectoria temporal del precio del carbono. Sin embargo, la mayoría de las personas, incluidos los responsables de la formulación de políticas y los economistas, consideran estos modelos integrados de evaluación una «caja negra» y, por consiguiente, las recomendaciones resultantes sobre el precio del carbono son difíciles de entender y comunicar a los responsables de la formulación de políticas.
Nueva regla para el precio global del carbono
Por eso proponemos una regla sencilla para el precio global del carbono, que puede calcularse a grandes rasgos y aproxima con mucha precisión el precio óptimo correcto del carbono. Además, esta regla es sólida, transparente y fácil de entender y aplicar. Depende de factores geofísicos, como las tasas de disipación del carbono atmosférico hacia los sumideros oceánicos, y de parámetros económicos, como la tasa de crecimiento de la productividad a largo plazo y las tasas sociales de impaciencia temporal y aversión a la desigualdad intergeneracional. Nuestra regla se basa en las siguientes premisas.
En primer lugar, el ciclo del carbono es mucho más lento que el proceso de convergencia del crecimiento. Esto nos permite basar nuestros cálculos en las tasas de crecimiento tendencial.
En segundo lugar, una quinta parte de las emisiones de carbono permanece permanentemente en la atmósfera y, del resto, el 60 % es absorbido por los océanos y la superficie terrestre en el plazo de un año; el resto tiene un periodo de semidesintegración de trescientos años.
Al cabo de tres décadas, la mitad del carbono ha abandonado la atmósfera. Por tanto, emitir una tonelada de carbono implica que esa cantidad permanece en la atmósfera después de t años.
En tercer lugar, los daños climáticos marginales equivalen aproximadamente al 2,38 % del PIB mundial por cada billón de toneladas adicionales de carbono en la atmósfera.
Estas cifras proceden de Golosov et al. (2014) y se basan en DICE. El modelo supone que duplicar la cantidad de carbono atmosférico provoca un aumento de 3 grados Celsius en la temperatura media global. Por tanto, el daño dentro del periodo causado por una tonelada de carbono después de t años es
En cuarto lugar, el coste social del carbono es la suma descontada de todos los daños futuros dentro de cada periodo.
El tipo de interés r para descontar estos daños se deriva de la regla de Keyes-Ramsey como la tasa de impaciencia temporal r más el coeficiente de aversión relativa a la desigualdad intergeneracional (IIA) multiplicado por la tasa de crecimiento per cápita del nivel de vida g (Foley et al. 2013). Por tanto, el crecimiento del nivel de vida da lugar a generaciones futuras más ricas, lo que requiere un tipo de interés más alto, especialmente si la aversión a la desigualdad intergeneracional es elevada, porque entonces las generaciones actuales están menos dispuestas a sacrificar el consumo presente.
En quinto lugar, la Tierra tarda mucho en calentarse. Suponemos que el desfase medio entre la temperatura media global y la cantidad de carbono atmosférico es de 40 años.
Así obtenemos la siguiente regla aproximada para el coste social óptimo y el precio del carbono:

donde r = p + (IIA – 1) x g. Aquí, el término del primer conjunto de paréntesis es el valor presente descontado de todos los daños futuros dentro de cada periodo que resultan de emitir una tonelada de carbono, y el término del segundo conjunto de paréntesis es la atenuación del coste social del carbono debida al desfase entre el cambio de temperatura y el cambio en la cantidad de carbono atmosférico.
Implicaciones de la nueva regla para las políticas
Esta regla ofrece las siguientes implicaciones para las políticas:
El precio global del carbono es alto si el bienestar de las generaciones futuras se descuenta poco.
Un mayor crecimiento del nivel de vida g eleva el tipo de interés y, por tanto, reduce el precio global óptimo del carbono si la aversión a la desigualdad intergeneracional es superior a 1. Como las generaciones futuras estarán mejor, las generaciones actuales están menos dispuestas a hacer sacrificios para combatir el calentamiento global. Sin embargo, si la aversión es inferior a 1, el crecimiento del nivel de vida eleva el precio del carbono.
Una mayor aversión a la desigualdad intergeneracional implica que, si el nivel de vida crece, las generaciones actuales están menos dispuestas a moderar los daños climáticos futuros y, por tanto, el precio global óptimo del carbono es menor.
El desfase entre la temperatura y el carbono atmosférico, así como la desintegración del carbono atmosférico, reducen el precio del carbono (el término del segundo par de corchetes).
El precio óptimo del carbono aumenta en proporción al PIB mundial, que en 2014 ascendió a 76 billones de USD.
La regla puede ampliarse fácilmente para permitir que los daños marginales respondan menos que proporcionalmente al PIB mundial (Rezai y van der Ploeg 2014). Por ejemplo, los daños aditivos, en lugar de multiplicativos, causados por el calentamiento global dan lugar a un precio inicial del carbono más bajo, especialmente si el crecimiento económico es elevado, y a una trayectoria temporal completamente plana para el precio del carbono. En general, cuanto menor sea la elasticidad de los daños climáticos con respecto al PIB, más plana será la trayectoria temporal del precio del carbono.
Cálculo del precio óptimo del carbono según la nueva regla
Para nuestro conjunto de parámetros de referencia, suponemos un crecimiento tendencial del nivel de vida del 2 % anual y un grado de aversión intergeneracional de 2, y no descontamos en absoluto el bienestar de las generaciones futuras (g = 2 %, IIA = 2, r = 0). Esto da un precio óptimo del carbono de 55 $ por tonelada de carbono emitido, 15 $ por tonelada de CO2 emitido o 0,13 $ por galón de gasolina, que posteriormente aumenta en línea con el PIB mundial a una tasa del 2 % anual.
Dejando de lado las cuestiones éticas, nuestra regla muestra que descontar el bienestar de las generaciones futuras al 2 % anual (manteniendo g = 2 % e IIA = 2) implica que el precio global óptimo del carbono cae a 20 $ por tonelada de carbono emitido, 5,5 $ por tonelada de CO2 emitido o 0,05 $ por galón de gasolina.
Si la sociedad estuviera más preocupada por la aversión a la desigualdad intergeneracional y utilizara una aversión mayor, de 4 (manteniendo g = 2 %, r = 0), las generaciones actuales tendrían que sacrificar menos consumo presente para mejorar el clima en las próximas décadas y siglos. Por eso, nuestra regla indica entonces que el precio inicial óptimo del carbono cae a 10 $ por tonelada de carbono. Adoptar una aversión a la desigualdad intergeneracional menor, de 1, y una tasa de descuento del 1,5 % anual, como en Golosov et al. (2014), eleva el precio inicial del carbono a 81 $ por tonelada de carbono emitido.
Una previsión más pesimista del crecimiento del nivel de vida, del 1 % en lugar del 2 % anual (manteniendo IIA = 2, r = 0), eleva el precio inicial del carbono a 132 $ por tonelada de carbono, que posteriormente aumenta a una tasa del 1 % anual. Para ilustrar la precisión de nuestra regla aproximada, la ponemos a prueba en un modelo integrado de evaluación sofisticado del crecimiento, el ahorro, la inversión y el cambio climático, con transiciones endógenas entre los combustibles fósiles y las energías renovables, y dinámicas prospectivas asociadas a la escasez de combustibles fósiles (para más detalles, véase Rezai y van der Ploeg 2014). La Figura 1 muestra a continuación que nuestra regla aproxima muy bien la política óptima.
Figura 1. Cálculo del coste social del carbono a lo largo del tiempo

La tabla siguiente también confirma que nuestra regla predice con mucha precisión el momento óptimo de las transiciones energéticas y la cantidad óptima de combustibles fósiles que debe dejarse sin explotar en la Tierra. La continuidad de la situación actual conduce a niveles inaceptables de calentamiento global (4 grados Celsius), ya que se quemaría mucho más carbono (1640 gigatoneladas de carbono) que en el primer óptimo (955 GtC) o según nuestra regla sencilla (960 GtC). Nuestra regla también predice con precisión cuánto se adelanta la transición a la era sin carbono (unos 18 años). No es de extrañar que nuestra regla produzca casi la misma ganancia de bienestar que el primer óptimo, mientras que la continuidad de la situación actual ocasiona pérdidas significativas de bienestar (el 3 % del PIB mundial).
Tabla 1. Tiempos de transición y presupuesto de carbono

Los hallazgos recientes del quinto informe de evaluación del IPCC respaldan nuestros resultados. Aunque no es posible traducir directamente sus estimaciones del coste social del carbono a nuestro modelo, los escenarios con niveles similares de calentamiento global arrojan perfiles temporales similares para el precio del carbono.
Nuestra regla para el precio global del carbono puede ampliarse fácilmente para incluir los daños del calentamiento global al crecimiento (Dell et al. 2012). Esto eleva el impuesto al carbono y adelanta la era sin carbono a 2044, reduce el presupuesto total de carbono (a 452 GtC) y la temperatura máxima (a 2,3 grados Celsius). Tener en cuenta la prudencia ante la incertidumbre sobre el crecimiento también induce una política climática marginalmente más ambiciosa, aunque mucho menos. Por otro lado, los daños aditivos conducen a una política climática menos estricta, con un presupuesto de carbono mucho mayor (1600 GtC) y un abandono de los combustibles fósiles mucho más tardío (2077).
Conclusión
En resumen, nuestra regla aproximada calcula el precio global óptimo del carbono y predice con precisión el impuesto óptimo al carbono. Destaca la importancia de los fundamentos económicos, como la tasa de crecimiento tendencial del PIB, para la política climática. Esperamos que, al ser fácil de entender y comunicar, la regla también resulte más fácil de aplicar.
Referencias
Dell, M, Jones, B y B Olken (2012), «Temperature shocks and economic growth: Evidence from the last half century», American Economic Journal: Macroeconomics 4, 66-95.
Foley, D, Rezai, A y L Taylor (2013), «The social cost of carbon emissions», Economics Letters121, 90-97.
Golosov, M, J Hassler y P Krusell (2014), «Optimal taxes on fossil fuel in general equilibrium»,Econometrica, 82, 1, 41-88.
Nordhaus, W (2008), A Question of Balance: Economic Models of Climate Change, Yale University Press, New Haven, Connecticut.
Nordhaus, W (2014), «Estimates of the social cost of carbon: concepts and results from the DICE-2013R model and alternative approaches», Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 1, 273-312.
Rezai, A y F van der Ploeg (2014), «Aversión a la desigualdad intergeneracional, crecimiento y el papel de los daños: la regla de Occam para el impuesto global al carbono», Discussion Paper 10292, CEPR, Londres.
Stern, N (2007), The Economics of Climate Change: The Stern Review, Cambridge University Press, Cambridge.
Este artículo se publica en colaboración con VoxEU. La publicación no implica el respaldo de las opiniones del Foro Económico Mundial.
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Autor: Armon Rezai es profesor adjunto de Economía Ambiental en la Vienna University of Economics and Business (WU). Rick van der Ploeg es profesor de Economía y director de investigación de OxCarre, University of Oxford.
Imagen: El sol se ve detrás del humo que sale de una chimenea de una planta de calefacción en Taiyuan, provincia de Shanxi, el 9 de diciembre de 2013. REUTERS.




