Les impacts économiques des sécheresses : un cadre d'analyse (2023)

Nous étudions si les entreprises, dont la performance opérationnelle est très sensible aux conditions pluviométriques (entreprises sensibles à la pluie), suivent des stratégies d'investissement différenciées pour générer de la valeur en réponse à diverses conditions pluviométriques extrêmes. En utilisant les données de la mousson indienne, nous constatons que les entreprises sensibles à la pluie subissent une baisse significative de leur valeur marchande immédiatement après les conditions de précipitations excessives et déficitaires. Les résultats montrent que la réaction d'investissement des entreprises sensibles à la pluie dépend de l'importance des conditions de précipitations extrêmes. Alors que les entreprises sensibles aux pluies excédentaires augmentent leurs investissements suite à des précipitations excessives, les entreprises sensibles aux pluies déficitaires réduisent leurs investissements suite à des précipitations déficitaires. Cependant, ces stratégies d'investissement alternatives semblent être efficaces car les deux groupes d'entreprises concernées connaissent une croissance positive de leur valeur marchande suite aux stratégies d'investissement différentielles. Nos résultats indiquent que la théorie de la saillance peut combler les tensions théoriques entre les théories des options réelles et du transfert des risques, ce qui entraîne un comportement d'investissement différentiel des entreprises face à deux conditions de précipitations extrêmes.

Cet article vise à évaluer pleinement les dimensions de dépendance spatio-temporelle de l'afflux à travers deux bassins adjacents et parallèles et entre différentes étapes de temps à travers la causalité. Ceci est abordé du point de vue du raisonnement causal, soutenu par la modélisation bayésienne, dans un nouveau cadre appelé modélisation causale bayésienne (BCM). Ceci est appliqué, à travers un "concept-proof", au bassin du fleuve Jucar (le deuxième plus grand bassin de l'est de l'Espagne, caractérisé par des conditions de sécheresse longues et sévères). Dans ce « concept-proof », un double objectif est évalué ; d'abord dédié à une analyse groupée de la dépendance et deuxièmement une analyse spécifique sur les périodes sèches centrée sur l'horizon temporel de la sécheresse typique du bassin du Jucar (3 ans). Ces défis comprennent le développement de deux réseaux bayésiens (RN) entièrement connectés, un pour chaque défi peuplé/formé à partir d'enregistrements d'entrées historiques. Les BN ont été conçus à l'échelle des saisons et, par conséquent, le temps a été augmenté et regroupé en périodes d'irrigation et de non-irrigation, conformément aux pratiques opérationnelles de l'Autorité du bassin du Jucar. Les résultats obtenus ont montré que le cadre BCM capturait de manière satisfaisante les dépendances spatio-temporelles des systèmes. De plus, BCM est en mesure de répondre à certaines questions clés sur les interdépendances entre sous-bassins adjacents et parallèles. Ces questions peuvent comprendre la quantité de dépendances spatiales entre les séries chronologiques, la conditionnalité temporaire entre les sous-bassins et la dépendance spatio-temporelle entre les bassins. Cela fournit un aperçu pertinent sur la structure de dépendance spatio-temporelle intrinsèque des séries chronologiques d'apports dans les systèmes de bassins complexes. Cette approche pourrait être très utile pour la planification et la gestion des ressources en eau, en raison de sa puissance d'application pour la prévision des événements extrêmes (par exemple les sécheresses) ainsi que pour l'amélioration et l'optimisation des règles d'exploitation des réservoirs.

Une estimation raisonnable de la profondeur d'absorption d'eau des cultures (WUD) fournit des conditions préalables essentielles pour déterminer la programmation scientifique de l'irrigation. Cependant, l'acquisition en temps réel de la récolteWUDpour guider l'irrigation n'a pas été signalé. Dans la présente étude, un système d'irrigation intelligent basé sur des données d'humidité du sol en temps réel a été développé, dans lequel la culture dynamiqueWUDa été estimée en utilisant les caractéristiques spatio-temporelles des distributions d'humidité du sol. Par la suite, les données de récolteWUDont été acquis à l'aide d'un contrôleur d'irrigation central pour obtenir une profondeur d'irrigation précise à chaque événement d'irrigation. Une expérience d'irrigation goutte à goutte pour la tomate (Tomate comestible) la plantation a été réalisée dans une serre dans le nord de la Chine. Des capteurs d'humidité du sol sans fil ont été installés pour collecter des données d'humidité du sol en temps réel à partir d'un profil de sol de 0 à 100 cm. L'humidité du sol a montré une tendance en échelle de 0 à 60 cm et une tendance stable de 60 à 100 cm. Une équation de régression (WUD_je= −0,0119d²+ 1,9387d- 6,5795,R²=0,89) la quantification de la profondeur dynamique de l'absorption d'eau par les cultures a été obtenue avec succès sur la base des caractéristiques de la distribution de l'humidité du sol et d'un schéma d'économie d'eau (c'est à dire., irrigation à la culture en temps réelWUD) a été déterminé pour guider chaque événement d'irrigationviaun système d'arrosage automatique à distance. Évapotranspiration de la tomate (HE) calculée à l'aide des données d'humidité du sol était cohérente avec celle calculée à l'aide des données météorologiques intérieures, confirmant la fiabilité des données d'humidité du sol en temps réel pour estimer la tomateWUD. L'efficacité d'utilisation de l'eau d'irrigation des tomates (IWUE) du système établi a atteint 41,23 kg/m³, ce qui représente une amélioration évidente par rapport à celle obtenue avec un système d'irrigation traditionnel (31,58 kg/m³). De plus, l'IWUE de la tomate dans le système établi était presque proche de celle des résultats précédemment publiés. Les résultats de cette étude soulignent l'importance d'une planification raisonnable de l'irrigation économe en eau et donnent un aperçu du développement d'un système d'irrigation efficace et automatique.

Économie écologique, Volume 140, 2017, pp. 66-78

Les pays en développement sont confrontés à de lourdes pertes dues aux aléas naturels extrêmes. Concernant les sécheresses, les instruments de planification sont importants pour gérer les ressources en eau et diminuer les pertes. Dans un scénario de demande croissante, divers critères devraient être incorporés indiquant la capacité de la société à en supporter les conséquences. Nous présentons ici un modèle d'assurance dans le contexte brésilien et suggérons ses résultats comme critères complémentaires pour aider à la gestion des ressources en eau et pour informer les parties prenantes. À partir du débit simulé à l'aide de modèles hydrologiques pilotés par un scénario climatique, nous avons appliqué le modèle de transfert de risque hydrologique (MTRH-SHS), un simulateur de fonds d'assurance dans le cadre d'une police pluriannuelle, pour évaluer les indicateurs de durabilité et les primes qu'une communauté paierait pour couvrir les dépenses des déficits hydriques. Plusieurs scénarios générés avec MTRH-SHS relient le rendement en eau et la saisonnalité liés aux ratios de prime et de perte. Une augmentation de 20 % de la demande en eau élève la prime à 0,1 % du PIB local. Même avec la demande actuelle, les primes peuvent dépasser 0,5 % du PIB en raison des changements du régime hydrologique. Proportionnellement, des régimes plus saisonniers ou variés se traduisent par des sinistres plus hétérogènes, eux-mêmes liés à des primes d'assurance plus élevées. MTRH-SHS pourrait sensibiliser les décideurs à faire face à la sécheresse dans le contexte de l'évolution de la demande en eau et du climat dans le contexte brésilien.

Économie écologique, Volume 132, 2017, pp. 224-231

Les paiements pour services environnementaux (PSE) sont devenus un moyen populaire de néolibéraliser la conservation de la biodiversité dans le monde. Pourtant, la recherche sur les PSE se concentre de plus en plus sur le débat sur la réalité des programmes néolibéraux, sur la documentation des complexités de la mise en œuvre des PSE et sur la conclusion que peu de programmes sont très axés sur le marché dans la pratique. Bien que nous soyons d'accord sur le fait qu'une mise en œuvre néolibérale idéale des PSE n'existe pas et ne peut pas exister, nous soutenons que se concentrer (uniquement) sur la micro-politique méconnaît l'importance d'analyser les PSE comme une forme de conservation néolibérale. La question n'est pas seulement de savoir si le PSE estnaturellementnéolibéral, mais comment il fonctionne dans une économie politique néolibérale plus large. En nous concentrant sur les structures globales de gouvernance et de pouvoir qui ont donné naissance au PSE en premier lieu, nous voyons plus clairement ce que nous appelons « la vanité du PSE », à savoir que l'approche accepte implicitement le capitalisme néolibéral à la fois comme problèmeetla solution à la crise écologique. Cette stratégie est non seulement contradictoire, mais échoue aussi souvent à atteindre les résultats escomptés, étant bien en deçà des objectifs de conservation tout en exacerbant souvent les inégalités socio-économiques. Cette vanité problématique, concluons-nous, ne peut être abordée uniquement par des études micro-orientées ; cela exige de relier les analyses économiques micro- et macro-politiques pour confronter les structures de pouvoir néolibérales plus larges.

Journal of Policy Modeling, Volume 39, Numéro 6, 2017, pp. 1141-1162

Dans cet article, nous examinons certaines des implications économiques des scénarios de changement climatique tels que décrits dans les trajectoires socioéconomiques partagées (SSP). En comparant la demande potentielle en eau avec les estimations de la disponibilité (durable) de l'eau dans différentes régions, nous identifions les régions susceptibles d'être limitées dans leur potentiel de croissance économique future par la rareté des ressources en eau. Nous évaluons l'impact macroéconomique de la rareté de l'eau selon des règles d'allocation alternatives et constatons qu'en affectant plus d'eau aux secteurs dans lesquels elle a une valeur plus élevée, en déplaçant la production vers des secteurs moins gourmands en eau et en important des biens plus gourmands en eau, les régions contraintes peuvent effectivement neutraliser ces risques climatiques liés à l'eau et s'adapter à un environnement aquatique changeant. Cependant, cet effort d'adaptation est susceptible d'impliquer des changements radicaux dans les politiques de gestion de l'eau.

Ressources en eau et économie, Volume 16, 2016, pp. 15-27

Le changement climatique peut affecter l'environnement et l'économie d'une région en modifiant les flux et les allocations des ressources en eau. Les composantes hydrologiques et économiques de ces impacts nécessitent des modèles complexes pour refléter à la fois les réponses physiques de l'environnement et les réponses comportementales des individus au changement climatique. Cet article décrit un modèle qui combine les forces du modèle de production agricole économique à l'échelle de l'État (SWAP), un modèle d'optimisation économique agricole, et de l'évaluation et de la planification de l'eau (WEAP), un modèle hydrologique axé sur le climat. Une approximation en fonction des étapes des courbes de demande en eau de SWAP est utilisée dans un processus de recherche itératif pour estimer l'allocation des terres cultivées en fonction de la disponibilité annuelle de l'eau régionale et de la valeur économique. Les fonctions de valeur SWAP servent d'entrée pour une discrétisation optimale des fonctions de demande en eau. L'intégration méthodologique des modèles SWAP et WEAP crée le modèle EconWEAP. Cet article montre la capacité analytique améliorée de cette intégration en comparant les revenus agricoles de WEAP à ceux d'EconWEAP. Les résultats des exécutions d'EconWEAP dans la vallée centrale de la Californie montrent une augmentation significative des revenus pour la vallée centrale, en maintenant la même hydrologie, grâce à une allocation économiquement optimale de l'eau. Cette approche d'intégration peut être appliquée à d'autres types de modèles économiques et hydrologiques.

Gestion de l'eau agricole, Volume 213, 2019, pp. 336-351

On sait peu de choses sur les répercussions à l'échelle de l'économie du rachat d'eau, qui peuvent inclure des rétroactions pertinentes sur la production des secteurs économiques à l'échelle régionale et suprarégionale. Les études limitées disponibles reposent sur des modèles autonomes d'équilibre général calculable (EGC) qui représentent explicitement la concurrence pour l'eau, mais cette approche présente des données importantes et des défis méthodologiques dans les zones où les marchés de l'eau matures ne sont pas en place - le cas de la plupart des régions du monde. Pour combler cette lacune, cet article associe un modèle microéconomique de programmation d'utilité multi-attributs positifs (PMAUP) qui détermine la valeur et la part de prix de l'eau avec un modèle CGE macroéconomique calibré au niveau régional pour l'Espagne. Les méthodes sont illustrées par une étude de cas dans la région de Murcie, dans le sud-est de l'Espagne. Les rétroactions à l'échelle de l'économie amplifient les pertes de revenus dans l'agriculture de Murcie de −20,5 % dans le modèle PMAUP à −33 % dans le modèle couplé PMAUP-CGE. Les compensations versées aux irrigants augmentent la demande dans la région, mais la contraction de l'offre dans l'agriculture et les secteurs connexes entraîne des pertes globales de PIB (jusqu'à −2,1 %) dans la plupart des scénarios. Le déficit d'offre est partiellement comblé par d'autres régions espagnoles, qui connaissent un gain de PIB par effet de substitution (jusqu'à +0,034%). Dans tous les scénarios, le PIB agrégé de l'Espagne diminue (jusqu'à −0,023 %).

Procedia Computer Science, Volume 61, 2015, pp. 428-435

La sécheresse actuelle en Californie, qui fait partie des conditions de sécheresse anormales à extrêmes affectant une grande partie du sud-ouest des États-Unis, dure depuis 4 ans (2011/12 - 2014/15). Elle s'est intensifiée régulièrement jusqu'à ce qui est actuellement probablement la pire sécheresse californienne depuis le début des enregistrements instrumentaux fiables en 1895. Le caractère unique de cette sécheresse est démontré en évaluant les saisons humides d'octobre à mars pour les cas <25^ecentile des précipitations et >75^ecentile de la température moyenne. Sur les 8 saisons depuis 1895 qui ont rempli ces conditions de centile, seule la sécheresse actuelle a satisfait à ces critères pendant plus d'une saison. Les prédictions des précipitations et des anomalies de température en Californie ont été faites à l'aide de la régression linéaire (LR) et de la régression vectorielle de support (SVR) avec plusieurs noyaux linéaires et non linéaires, appliquées à une gamme de facteurs climatiques et de températures de surface de la mer (SST) locales. Les corrélations validées croisées étaient faibles (LR) à modérées (SVR) pour les précipitations, mais étaient élevées (>0,7) pour la température LR et SVR, la SVR dépassant légèrement la LR. Les principaux prédicteurs étaient le réchauffement climatique et les SST locales près de la côte californienne. Enfin, les saisons fraîches ont été classées comme sèches/non sèches et chaudes/non chaudes à l'aide de régressions logistiques et d'un regroupement de classification k-means. Encore une fois, il a été constaté que la prévisibilité était faible pour les classes sèches/non sèches, mais élevée (> 70 % correct) pour les classes chaudes/non chaudes. Cette recherche suggère que le système climatique s'est suffisamment réchauffé pour que la sécheresse ne puisse plus être évaluée uniquement par le manque de précipitations, mais doit considérer la combinaison de faibles précipitations et de chaleur anormale.