• Energy Research

Le changement d'utilisation des terres/de couverture est la principale cause de dégradation des écosystèmes terrestres. Cependant, ses impacts seront exacerbés en raison du changement climatique et de la croissance démographique, entraînant une expansion agricole en raison de la demande accrue de denrées alimentaires et de la baisse des rendements agricoles dans certaines zones tropicales. Les stratégies internationales visant à atténuer les impacts du changement climatique et du changement du couvert terrestre sont difficiles dans les régions en développement. Cette étude vise à évaluer des alternatives pour minimiser les impacts de ces menaces dans le cadre de trajectoires socio-économiques, dans l'une des régions les plus biologiquement riches du Guatemala et du Mexique. Cette étude est située dans le bassin versant d'Usumacinta, une région transfrontalière qui partage une histoire commune, avec des propriétés biophysiques et des contraintes économiques similaires qui ont conduit à d'importants changements dans l'utilisation/la couverture des terres. Pour comprendre les impacts sur la déforestation et les émissions de carbone des différentes pratiques de gestion des terres, nous avons développé trois scénarios (1) : le statu quo (BAU), (2) un scénario de réduction des émissions visant à réduire la déforestation et la dégradation (REDD+) et (3) zéro déforestation à partir de 2030 sur la base des engagements internationaux. Nos résultats suggèrent que d'ici 2050, la couverture terrestre naturelle pourrait réduire de 22,3 et 12,2% son étendue dans les scénarios BAU et REDD +, respectivement par rapport à 2012. Cependant, le scénario zéro déforestation montre que d'ici 2050, il serait possible d'éviter de perdre 22,4 % du bassin versant boisé (1,7 million d'hectares) et d'en récupérer 5,9 % (0,4 million d'hectares). En termes de séquestration du carbone, les projets REDD + peuvent réduire les pertes de carbone dans la végétation naturelle, mais une politique de zéro déforestation peut doubler la séquestration du carbone produite par les projets REDD + uniquement. Cette étude montre que pour réduire les pressions sur les écosystèmes, en particulier dans les régions fortement marginalisées avec des migrations importantes, il est nécessaire de mettre en œuvre des politiques transfrontalières de gestion des terres qui intègrent également des stratégies de réduction de la pauvreté. El cambio en el uso/cobertura de la tierra es la principal causa de la degradación de los ecosistemas terrestres. Sin embargo, sus impactos se exacerbarán debido al cambio climático y al crecimiento de la población, impulsando la expansión agrícola debido a una mayor demanda de alimentos y menores rendimientos agrícolas en algunas áreas tropicales. Las estrategias internacionales destinadas a mitigar los impactos del cambio climático y el cambio en la cobertura del uso de la tierra son un desafío en las regiones en desarrollo. Este estudio tiene como objetivo evaluar alternativas para minimizar los impactos de estas amenazas bajo trayectorias socioeconómicas, en una de las regiones biológicamente más ricas de Guatemala y México. Este estudio se encuentra en la cuenca de Usumacinta, una región transfronteriza que comparte una historia común, con propiedades biofísicas y limitaciones económicas similares que han llevado a grandes cambios en el uso/cobertura de la tierra. Para comprender los impactos en la deforestación y las emisiones de carbono de las diferentes prácticas de gestión de la tierra, desarrollamos tres escenarios (1): negocios como siempre (BAU), (2) un escenario de reducción de emisiones destinado a reducir la deforestación y la degradación (REDD+) y (3) cero deforestación a partir de 2030 en función de los compromisos internacionales. Nuestros resultados sugieren que para 2050, la cobertura natural de la tierra podría reducir el 22.3 y el 12.2% de su extensión bajo los escenarios BAU y REDD +, respectivamente, en comparación con 2012. Sin embargo, el escenario de deforestación cero muestra que para 2050, sería posible evitar la pérdida del 22,4% de la cuenca forestal (1,7 millones de ha) y recuperar el 5,9% (0,4 millones de hectáreas) de la misma. En términos de secuestro de carbono, los proyectos REDD + pueden reducir las pérdidas de carbono en la vegetación natural, pero una política de deforestación cero puede duplicar el secuestro de carbono producido solo por los proyectos REDD +. Este estudio muestra que para reducir las presiones sobre los ecosistemas, particularmente en regiones altamente marginadas con una migración significativa, es necesario implementar políticas transfronterizas de gestión de la tierra que también integren estrategias de alivio de la pobreza. Land-use/cover change is the major cause of terrestrial ecosystem degradation. However, its impacts will be exacerbated due to climate change and population growth, driving agricultural expansion because of higher demand of food and lower agricultural yields in some tropical areas. International strategies aimed to mitigate impacts of climate change and land use-cover change are challenging in developing regions. This study aims to evaluate alternatives to minimize the impacts of these threats under socioeconomic trajectories, in one of the biologically richest regions in Guatemala and Mexico. This study is located at the Usumacinta watershed, a transboundary region that shares a common history, with similar biophysical properties and economic constraints which have led to large land use/cover changes. To understand the impacts on deforestation and carbon emissions of different land-management practices, we developed three scenarios (1): business as usual (BAU), (2) a reducing emissions scenario aimed to reduce deforestation and degradation (REDD+), and (3) zero-deforestation from 2030 onwards based on the international commitments. Our results suggest that by 2050, natural land cover might reduce 22.3 and 12.2% of its extent under the BAU and REDD + scenarios, respectively in comparison with 2012. However, the zero-deforestation scenario shows that by 2050, it would be possible to avoid losing 22.4% of the forested watershed (1.7 million ha) and recover 5.9% (0.4 million hectares) of it. In terms of carbon sequestration, REDD + projects can reduce the carbon losses in natural vegetation, but a zero-deforestation policy can double the carbon sequestration produced by REDD + projects only. This study shows that to reduce the pressures on ecosystems, particularly in regions highly marginalized with significant migration, it is necessary to implement transboundary land-management policies that also integrate poverty alleviation strategies. استخدام الأراضي/تغيير الغطاء هو السبب الرئيسي لتدهور النظام الإيكولوجي الأرضي. ومع ذلك، ستتفاقم آثاره بسبب تغير المناخ والنمو السكاني، مما يؤدي إلى التوسع الزراعي بسبب ارتفاع الطلب على الغذاء وانخفاض الغلة الزراعية في بعض المناطق الاستوائية. تشكل الاستراتيجيات الدولية الرامية إلى التخفيف من آثار تغير المناخ وتغير استخدام الأراضي تحدياً في المناطق النامية. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم البدائل لتقليل آثار هذه التهديدات في إطار المسارات الاجتماعية والاقتصادية، في واحدة من أغنى المناطق بيولوجيًا في غواتيمالا والمكسيك. تقع هذه الدراسة في مستجمع مياه أوسوماسينتا، وهي منطقة عابرة للحدود تشترك في تاريخ مشترك، مع خصائص فيزيائية حيوية مماثلة وقيود اقتصادية أدت إلى تغييرات كبيرة في استخدام الأراضي/تغطيتها. لفهم تأثيرات ممارسات إدارة الأراضي المختلفة على إزالة الغابات وانبعاثات الكربون، وضعنا ثلاثة سيناريوهات (1): العمل كالمعتاد (BAU)، (2) سيناريو خفض الانبعاثات الذي يهدف إلى الحد من إزالة الغابات وتدهورها (REDD+)، و (3) إزالة الغابات الصفرية اعتبارًا من عام 2030 فصاعدًا بناءً على الالتزامات الدولية. تشير نتائجنا إلى أنه بحلول عام 2050، قد يقلل الغطاء الأرضي الطبيعي بنسبة 22.3 و 12.2 ٪ من مداه في إطار سيناريو العمل الاعتيادي وسيناريو خفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها في البلدان النامية، على التوالي مقارنة بعام 2012. ومع ذلك، يُظهر سيناريو إزالة الغابات الصفرية أنه بحلول عام 2050، سيكون من الممكن تجنب فقدان 22.4 ٪ من مستجمعات المياه الحرجية (1.7 مليون هكتار) واستعادة 5.9 ٪ (0.4 مليون هكتار) منها. من حيث عزل الكربون، يمكن لمشاريع خفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها في البلدان النامية أن تقلل من خسائر الكربون في الغطاء النباتي الطبيعي، ولكن سياسة إزالة الغابات الصفرية يمكن أن تضاعف عزل الكربون الناتج عن مشاريع خفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها في البلدان النامية فقط. تُظهر هذه الدراسة أنه للحد من الضغوط على النظم الإيكولوجية، لا سيما في المناطق المهمشة للغاية مع الهجرة الكبيرة، من الضروري تنفيذ سياسات إدارة الأراضي العابرة للحدود التي تدمج أيضًا استراتيجيات التخفيف من حدة الفقر.

This article offers an updated and extended attribution analysis based on recently published versions of temperature and forcing datasets. It shows that both temperature and radiative forcing variables can be best represented as trend stationary processes with structural changes occurring in the slope of their trend functions and that they share a common secular trend and common breaks, largely determined by the anthropogenic radiative forcing. The common nonlinear trend is isolated, and further evidence on the possible causes of the current slowdown in warming is presented. Our analysis offers interesting results in relation to the recent literature. Changes in the anthropogenic forcings are directly responsible for the hiatus, while natural variability modes such as the Atlantic Multidecadal Oscillation, as well as new temperature adjustments, contribute to weaken the signal. In other words, natural variability and data adjustments do not explain in any way the hiatus; they simply mask its presence.

This paper proposes a new methodology for generating climate change scenarios at the local scale based on multivariate time series models and restricted forecasting techniques. This methodology offers considerable advantages over the current statistical downscaling techniques such as: (i) it provides a better representation of climate at the local scale; (ii) it avoids the occurrence of spurious relationships between the large and local scale variables; (iii) it offers a more appropriate representation of variability in the downscaled scenarios; and (iv) it allows for compatibility assessment and combination of the information contained in both observed and simulated climate variables. Furthermore, this methodology is useful for integrating scenarios of local scale factors that affect local climate. As such, the convenience of different public policies regarding, for example, land use change or atmospheric pollution control can be evaluated in terms of their effects for amplifying or reducing climate change impacts.

A main channel through which climate change is expected to affect the economy is the agricultural sector. Large spatial variability in these impacts and high levels of uncertainty in climate change projections create methodological challenges for assessing the consequences this sector could face. Crop emulators based on econometric fixed-effects models that can closely reproduce biophysical models are estimated. With these reduced form crop emulators, we develop AIRCCA, a user-friendly software for the assessment of impacts and risks of climate change on agriculture, that allows stakeholders to make a rapid global assessment of the effects of climate change on maize, wheat and rice yields. AIRCCA produces spatially explicit probabilistic impact scenarios and user-defined risk metrics for the main four Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC) emissions scenarios.

AbstractDamage functions in integrated assessment models (IAMs) map changes in climate to economic impacts and are central to estimating the social cost of carbon (SCC). However, these functions assume no spatial variation (Svar) and temporal variability (Tvar) in climate changes, potentially biasing estimates and policy advice. While the effects of Tvar have been studied, those of Svar and their interactions with Tvar have not. Here, we allow for Tvar, Svar, and seasonality of damages and show that ignoring these factors significantly biases loss and SCC estimates. Under a high emissions scenario, losses are underestimated by 17–45%, representing US$1.9–US$9.7 trillion by 2050 and US$19–US$70 trillion by 2100 (17–35%). The present value of losses over this century exceeds previous estimates by US$38–US$222 trillion, representing 37–218% of 2020 global gross domestic product (GDP). The present value of losses including climate variability represents about 1.2–11.7% of the present value of global GDP over 2020–2100. The SCC increases by US$20/tCO2, reaching US$106/tCO2. There is large sectoral and regional heterogeneity regarding losses and SCC, with India, Africa, and China accounting for 50% of global SCC, and health and other markets contributing 40%. A more complete climate description than global mean temperature is needed in IAMs to adequately estimate climate change costs.

The warming of the climate system is unequivocal as evidenced by an increase in global temperatures by 0.8C over the past century. However, the attribution of the observed warming to human activities remains less clear, particularly because of the apparent slow-down in warming since the late 1990s. Here we analyse radiative forcing and temperature time series with state-of-the-art statistical methods to address this question without climate model simulations. We show that long-term trends in total radiative forcing and temperatures have largely been determined by atmospheric greenhouse gas concentrations, and modulated by other radiative factors. We identify a pronounced increase in the growth rates of both temperatures and radiative forcing around 1960, which marks the onset of sustained global warming. Our analyses also reveal a contribution of human interventions to two periods when global warming slowed down. Our statistical analysis suggests that the reduction in the emissions of ozone-depleting substances under the Montreal Protocol, as well as a reduction in methane emissions, contributed to the lower rate of warming since the 1990s. Furthermore, we identify a contribution from the two world wars and the Great Depression to the documented cooling in the mid-twentieth century, through lower carbon dioxide emissions. We conclude that reductions in greenhouse gas emissions are effective in slowing the rate of warming in the short term.

AbstractIn our study, we present a purely statistical observations‐based model‐free analysis that provides evidence about Granger causality (GC) from long‐lived radiative forcings (LLRFs) to the climate trend (CT). This relies on having locally ordered breaks in the slopes of the trend functions of LLRF and the CT, with the break for LLRF occurring before that of the CT and with the slope changes being of the same sign. The empirical evidence indicates that these conditions are satisfied empirically using standard global surface temperature series and an aggregate measure of LLRF (carbon dioxide, nitrous oxide, and chlorofluorocarbons). We also discuss why the presence of broken trends can lead one to conclude in favor of GC when using standard methods even if the noise function in LLRF is negligible.