Croissance et environnementLe développement durable

1 - Les limites de la croissance

• Solow, Dasgupta, Heal, Stiglitz et Hartwick.• Boulding, en 1966, écrit un papier important,

”The Economics of the Coming Spaceship Earth” • Les modèles de croissance et la réflexion des

sciences physiques et en biologie inspire les travaux de Forrester (dans World Dynamics en 1971) et le rapport Meadows du club de Rome, de 1972 (The Limits of Growth ou Halte à la croissance !)

• Le rapport étudie 5 tendances majeures de la croissance de 1900 à 1970 : 1. l’industrialisation, 2. la croissance de la population, 3. la malnutrition, 4. l’épuisement des ressources non-renouvelables5. la détérioration de l’environnement.

• Le rapport insiste sur le fait que la diminution des ressources provoquera une décroissance de la production industrielle qui a son tour et avec du retard limitera la hausse de la population (problèmes sanitaires, augmentation du taux de mortalité). Les auteurs du rapport estiment qu’après 2000 la production par tête retombera à son niveau du début du siècle !

La croissance économique doit donc être stoppée si l’on souhaite que l’économie demeure à son niveau initial.

• Les présupposés de la simulation qui est faite dans le rapport sont : – la croissance économique s’accompagne d’une

consommation plus que proportionnelle des matières premières ;

– pas de création ou d’innovation ; – pas de substitution possible entre les inputs.

• Le rapport Meadows paraît tout de même modéré à côté de l’ouvrage, The Entropy Law and Economic Process (1971), de Goergescu-Rogen.

• Beaucoup, comme Beckerman (1972) y voit le retour de Malthus.

• Alfred Sauvy en 1973 (Halte à la croissance ?) conteste l’idée de la croissance zéro du point de vue démographique.

• Solow (1974), ”The Economics of Ressources or the Ressources of Economics”, AER.

• En 1973, Nordhaus, introduit le concept de backstop technology ou technologie limite.

• Barnett et Morse, Scarcity and Growth, 1963; Barnett (1979).

• Bladwin (93); et Krueger (1993, 1995), Selden et Song (1994) .• Le développement durable comme « sixième étape » de la croissance ? (cf. Rostow 1960)• L’existence d’une telle relation est donc aujourd’hui largement remise en cause (Harbaugh W.T., Levinson A. et Wilson G.M. (2002). Reexamining the empirical evidence for an Environemental Kuznets Curve, The Review of Economics and Statistics 84(3), 541-551.)

2 - Le concept de développement durable

• Rapport de la Commission mondiale sur l’environnement et le développement, Our Common Future (1987), aussi dénommé Rapport Brundtland.

• Le développement durable est défini comme ”un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à leurs propres besoins”.

• Dès 1989, Pezzey recensait plus d’une soixantaine de définition dans la littérature. En 1996, Dobson en relève plus de 300.

• Le concept de développement durable est souvent utilisé comme une boîte noire. C’est d’ailleurs plus une notion floue qu’un concept.

3 - La soutenabilité faible

• La définition courante du développement soutenable se traduit dans la plupart des modèles néo-classiques par le maintien ou la croissance d’un potentiel de bien-être (Pezzey, 1989). Elle insiste sur la non décroissance de long terme de l’utilité, du revenu par tête ou de la consommation réelle. La question de la soutenabilité est alors appréciée grâce à des modèles de croissance soutenable.

• Dasgupta et Heal (1974); Solow (1974) Stiglitz (1974)

3.1 Les enseignements des modèles de croissance

a. Les conditions technologiques nécessaires à la durabilité

Soit R la ressource, elle est nécessaire si F(K; L;R) = 0 quand R = 0.

Une ressource est non essentielle s’il est toujours possible d’obtenir un niveau perpétuel de consommation strictement positive quel que soit le niveau de ressource utilisé. La condition pour qu’une ressources soit non essentielle est que productivité moyenne non bornée asymptotiquement.

Le maintien d’un niveau positif de production, donc de consommation, i.e. la durabilité de la croissance, n’est possible que si, la ressource nécessaire est non essentielle et si la sensibilité de la production à l’accumulation du capital est suffisante relativement à sa sensibilité à l’épuisement progressif de la ressource.

• Dans le cas d’une fonction Cobb-Douglas : Y = Kα R(1- α) , la ressource est nécessaire à la production mais non essentielle, Solow en 1974 montre que la condition nécessaire et suffisante pour s’assurer de l’existence d’un sentier de croissance avec une consommation uniformément strictement positive est une élasticité du produit par rapport au capital supérieure à celle du produit par rapport à la ressource épuisable, soit α > 1/2.

• Dans le cas d’une fonction de production Cobb-Douglas toujours, Solow (1974) et Stiglitz (1974) montrent que l’existence d’un taux de progrès technique exogène positif permet de lever la contrainte de rareté de la ressource sans qu’il soit nécessaire de poser d’autres conditions : la consommation par tête n’est pas contrainte au déclin si le progrès technique économe en ressource est supérieur au taux de croissance de la population.

L’économie sur le long terme peut donc tendre vers un sentier de croissance équilibrée où toutes les variables augmentent au taux naturel de croissance.

L’utilisation d’une ressource épuisable dans la production n’empêchera pas l’atteinte de ce sentier. En effet, même si les ressources épuisables existent en quantité limitée et même si elles sont nécessaires à la production, cette dernière n’est pas condamnée à stagner ou à diminuer. Le progrès technique et l’accumulation du capital compensent les effets de la raréfaction de la ressource.

b- Règle d’épuisement de la ressource et règle d’accumulation du capital

• Ces conditions technologiques assurent l’existence de sentiers de croissance avec un niveau de consommation strictement positif. Mais elles ne suffisent pas à garantir l’efficience intertemporelle de ces sentiers.

• Un sentier de croissance est intertemporellement efficient si pour un niveau de consommation présent donné, toutes les consommations futures sont aussi élevées que possible compte tenu des contraintes économiques. Le long d’un sentier de croissance efficient intertemporellement, l’augmentation de la consommation future ne peut s’effectuer qu’aux dépens de la consommation présente et inversement.

• Hartwick (1977) a fourni une règle d’épargne-investissement connue sous le nom de règle de Hicks-Hartwick-Solow règle de Hicks-Hartwick-Solow qui, si elle est adoptée par la société, la conduit sous certaines conditions à maintenir une consommation constante.

La règle indique que la société doit réinvestir à chaque date toute la rente issue de l’extraction de la ressource épuisable en capital manufacturé.

Si la société adopte cette règle et exige en outre que le stock de ressource soit consommé selon la règle d’Hotelling d’épuisement optimal, elle sera juste capable de maintenir une consommation constante au cours du temps, l’accumulation du capital produit par l’homme compensant exactement l’épuisement de la ressource.

• Initialement démontrée dans le cas Cobb-Douglas, Dixit, Hammond et Hoel (1980) montrent que la règle tient dans des cas plus généraux.

• Solow (1986) discute de son extension au cas avec croissance de la population et progrès technique, et montre que son application conduit alors à une croissance continue de la consommation par tête.

L’investissement, comme le progrès technique, est un moyen d’atténuer l’épuisement de la ressource naturelle.

Ainsi, en présence d’une ressource épuisable, des sentiers de consommation constants ou croissants efficients intertemporellement existent.

Mais un tel sentier de croissance durable efficient intertemporellement est-il optimal au regard du critère du bien-être?

c- Croissance optimale avec ressources épuisables

• le problème du planificateur consiste à maximiser la fonction de bien-être social associée aux flux de consommation

• Le sentier de croissance optimale, lorsqu’il existe, vérifie la règle d’Hotelling et l’épuisement asymptotique des ressources.

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• En l’absence de croissance de la population et de progrès technique, Dasgupta et Heal (1974) montrent que la croissance est durable si le capital physique K peut être substitué facilement pour des raisons technologiques à la ressource naturelle et si la valeur finie vers laquelle tend la productivité marginale du capital quand la ressource naturelle s’épuise est supérieure au taux de préférence pour le présent.

• Avec un progrès technique exogène et une croissance positive de la population, Stiglitz (1974) et Garg et Sweeney (1978), montrent que la consommation par tête croît à un taux strictement positif si le taux de progrès technique augmentant l’efficacité de la ressource est supérieur au taux d’escompte social

Un progrès technique suffisant permet donc d’assurer l’existence d’un sentier de croissance durable.

• Dasgupta et Heal (1974) ont examiné les implications de l’existence d’une « backstop technology » ou technologie de substitution (Nordhaus, 1973) dans ce type de modèle.

• Il apparaît que l’existence d’un substitut n’est pas une condition suffisante à la durabilité du sentier de croissance optimale.

• Si la technologie de substitution est caractérisée par un faible coût de production physique, alors la durabilité du sentier de croissance optimale est assurée.

d- Le ressources naturelles comme aménités

• Avec des hypothèses similaires à celles de Dasgupta et Heal (1974) et Krautkraemer (1985) examinent l’impact de ces aménités sur la croissance optimale.

• L’introduction des aménités environnementales ne modifie pas les conclusions générales du modèle de Dasgupta et Heal (1974).

• Cependant, la présence d’aménités rend l’existence d’une croissance optimale perpétuelle et donc durable plus improbable.

• Les modèles néoclassiques de croissance optimale traitant des ressources renouvelables sont peu nombreux comparativement à ceux incorporant des ressources épuisables (Beltratti, Chichilnisky et Heal, 1996).

• En effet, elles n’entraînent pas de contrainte physique particulière, dès lors que le taux d’extraction est compatible avec leur taux de renouvellement.

• Cependant, si une mauvaise gestion de celles-ci venait à exister, les dommages causés seraient irréversibles, elles deviendraient de fait épuisables et rentreraient dans le cas précité.

e- La pollution

• Si a priori, la qualité de l’environnement est de nature comparable à une ressource renouvelable, la problématique de la croissance durable avec stock de pollution est plus proche de celle relative à l’épuisement d’une ressource épuisable.

• Si les émissions polluantes sont un produit fatalproduit fatal de l’activité économique, la croissance s’accompagne inéluctablement d’une dégradation continue de la qualité de l’environnement, laquelle représente une externalité négative pour l’utilité des agents.

• Dans une telle configuration, la condition qui assure la durabilité, toujours dans une perspective utilitariste, est la constance du stock de capital naturel. Cette condition de condition de durabilité fortedurabilité forte qui assure une utilité non décroissante résulte de cette absence de substituabilité mais également, à la suite de Pearce (1988), des possibles irréversibilités et incertitudes pesant sur l’environnement.

• De la même manière que l’apparition d’une technologie de substitution ou d’un progrès technique économe en ressource peut être une solution au problème de l’épuisement d’une ressource naturelle, la possibilité d’une croissance durable avec polluants produits fatals de la production repose sur les caractéristiques technologiques d’une activité de dépollution.

Si des substituabilités sont possibles, ce qui correspond formellement à des émissions de polluants considérées comme facteur de production substituable, le caractère non essentiel de ce facteur autorise une durabilité faible. La problématique est alors totalement similaire à celle que soulève une ressource épuisable non essentielle. La condition d’une telle durabilité, à la suite de Solow (1986), est alors la constance d’un certain stock de capital (naturel et physique), dont l’une des variantes est la règle de Solow-Hartwick.

Mais si les émissions sont essentielles à la production, avec une substitution difficile, la condition de la durabilité est la condition de durabilité forte de constance du capital naturel. Attention, le choix entre ces deux conditions de la durabilité ne relève pas ici de considérations éthiques (les deux supposent une éthique utilitariste) mais dépend des propriétés de substitution entre la ressource et le capital et de la nature des émissions polluantes.

En résumé :En résumé :

Que la contrainte environnementale porte sur les ressources naturelles ou le phénomène de pollution, elle constitue dans tous les cas un frein à la croissance économique, lorsqu’elle ne conduit pas à l’effondrement de l’économie. L’existence d’un sentier de croissance régulière optimale et durable, avec critère utilitariste escompté, relève dans les deux configurations d’hypothèses ad hoc fortes dont l’occurrence reste à démontrer.

En raison de la diversité des possibilités de modélisation, la littérature a produit une variété de résultats assez disparates.

Toutefois, on retrouve une condition générale du non déclin de la consommation par tête très proche des résultats issus du modèle de Stiglitz : les effets positifs du progrès technique et /ou de l’accumulation du capital doivent être supérieurs aux effets négatifs de la pollution, de la croissance de la population et du taux d’actualisation (Toman, 1993).

f- Les modèles de croissance endogène

• La littérature de la croissance endogène a également intégré l’environnement de différentes manières (Van Merrewijk et al., 1993 ; Gradus et Smulders, 1993 ; Vellinga, 1994 ; Aghion et Howitt, 1998, 2000).

• On retrouve des conditions similaires à celles évoquées précédemment, qui ne sont donc pas contingentes à la nature de la croissance.

g- De la substituabilité à la règle du maintien constant du stock global de capital

• L’analyse des modèles de croissance montre que la coïncidence de l’optimalité et de la soutenabilité est possible. Il suffit de considérer le capital naturel (Kn) comme une simple composante du capital total (K) : K = Km + Kh + Kn

avec Km le capital manufacturé ou reproductible, Kh le capital humain ou stock de connaissance ou savoir faire et Kn le capital naturel (ressources épuisables, renouvelables et services environnementaux). Ces différents types de capitaux sont supposés commensurables

• Cela permet l’application des concepts de la théorie du capital et conduit à une règle censée réguler la répartition des capitaux entre les générations. Selon cette loi, la soutenabilité sera assurée si le stock de capital total (K) est constant ou s’accroît afin d’assurer le maintien ou la croissance d’un potentiel de bien-être au cours du temps. Soit :

• Hyp. implicite d’une substituabilité quasi illimitée entre le Kn et Km. • Dans un objectif de soutenabilité, la règle de Solow-Hartwick étendue à l’ensemble du

capital naturel peut ensuite être appliquée pour réguler le transfert de capital entre les générations : les rentes provenant de l’usage du capital naturel par la génération présente doivent être réinvesties sous forme de capital reproductible qui sera transmis aux générations futures dans des proportions permettant de maintenir les niveaux de consommation réels au cours du temps.

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3.2 Les indicateurs de soutenabilité faible

a. L’élasticité de substitutionLa croissance optimale n’est durable que si l’élasticité de substitution entre le capital naturel et le capital reproductible est ≥ 1, avec une part du capital reproductible supérieure à celle du capital naturel dans le revenu.

• Estimation de Brown et Fields (1979) sur le fer, l’aluminium, le cuivre, le papier, etc. la quasi totalité des élasticités de substitution sont supérieures à 1.

• La capacité d’absorption de l’environnement naturel et l’offre de biodiversité donnent davantage de motifs de préoccupation.

b. Le progrès technique

c. La rente de rareté et son extension à l’ensemble du capital naturel

d. Le revenu national corrigé

• Pearce et Atkinson (1993) ont estimé empiriquement la valeur du PIB vert pour 22 pays 8 des 22 pays ne remplissent pas la condition de soutenabilité.

• Un tel indicateur comporte bien sûr des limites, il est statique donc ne tient pas compte du progrès technique ni du commerce international.

• Des travaux actuels tentent d’obtenir un indicateur global de soutenabilité potentielle d’une économie par le biais de la construction d’un agrégat corrigé de ce type décrit comme un revenu national soutenable. La Banque Mondiale calcule ce type d’indicateurs. Plusieurs auteurs (Pearce et Atkinson, 1993 ; Pearce et Warford, 1993 ; Solow, 1992) soutiennent ce type de démarche.

3.3 Le problème de l’équité intergénérationnelle

• Ramsey (1928) • Bentham (1781)• Harrod (1948) • Chichilnisky (1993) • Rawls (1971)• Koopmans (1965)• Dasgupta et Heal (1979)

4 - La soutenabilité forte

4.1 Les apports du paradigme thermodynamique

• Sadi Carnot (1824)a- Premier et deuxième principes de la

thermodynamiqueb- L’approche des « bilans matière-énergie »• Kneese, Ayres et d’Arge (Economics and the

Environment : a Materials Balance Approach 1970

c- La théorie de la valeur énergétique• Odum et Odum 1981 ; Odum 1983

d- L’Ecole de Londres

• Pearce et Atkinson, 1993; Barbier et Markandya, 1990

e- Les approches de l’état stationnaire

• Daly, Steady State Economics, 1991• Georgescu Roegen, Demain la décroissance ;

Entropie-Ecologie-Economie, (1979)

4.2. Les apports du paradigme du vivant

a- Le paradigme du vivant• La théorie de Darwin (1859); • La thermodynamique du non-équilibre de Prigogine;

Prigogine (1968); Prigogine et Stengers (1979) b- L’économie écologique• Costanza, 1989; Norgaard (1984, 1988) ; Passet (1979); • Développement depuis le début des années 90 du

courant des institutionnalistes de l’environnement (Söderbaum, Opschoor, Dietz, Van der Straaten).

4.3. Capitaux critiques et indicateurs de développement durable

• Lester Brown et le développement durable – Agroéconomiste et analyste environnemental

américain, un des principaux inspirateurs selon J-L. Borloo des travaux du « Grenelle de l'Environnement »

– Eco-Economy: Building an Economy for the Earth (2001)

– Plan B: Rescuing a Planet Under Stress and a Civilization in Trouble (2003)

Bibliographie du cours

• Chiroleu-Assouline M., Beaumais O., 2002, Economie de l’environnement, Breal (Ed.).

• S. Faucheux et J.F. Noël, 1995, Économie des ressources naturelles et de l'environnement, Armand Colin.

• Gilles Rotillon2010, Economie des ressources naturelles, Paris, La Découverte, collection Repères.

• K. Schubert, P. Zagamé, 1998, L'environnement : une nouvelle dimension de l'analyse économique, Vuibert (Ed.).

• Franck-Dominique Vivien, 2005, Le développement soutenable, Paris, La Découverte, collection Repères.