Identification Empirique d'Arbitrages entre Objectifs de Développement Durable Induits par les Marchés Agricoles

Forest, Food and Fuel : Empirical Identification of Global Sustainability Trade-offs

• Auteur / Autrice : Valentin Guye
• Direction : Raja Chakir, Sabine Fuss, Nicolas Koch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences économiques
• Date : Soutenance le 29/11/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay en cotutelle avec Humboldt-Universität (Berlin)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-….)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Paris-Saclay Applied Economics (Palaiseau, Essonne ; 2022-....)
• Jury : Président / Présidente : Ben Groom
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rachael Garrett, Franck Lecocq, Hermann Lotze-Campen
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ben Groom, Rachael Garrett

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conditions économiques -- Indonésie -- 1997-....

Huile de palme

Commerce

Sécurité alimentaire

Régions tropicales

Agriculture

Indonésie

Développement rural

Prix

Déboisement

Développement durable

Mots clés libres

Déforestation tropicale

Marchés agricoles

Effets indirects

Biocarburants

Huile de palme

Indonésie

Tropical deforestation

Agricultural commodity markets

Indirect effects

Biofuels

Palm oil

Indonesia

Résumé

Les objectifs de développement durable, tels que fixés par les Nations Unies, sont pluri-dimensionnels; ils incluent notamment la sécurité alimentaire et la préservation de l'environnement. Ces objectifs sont interconnectés et les progrès dans une dimension peuvent se faire au détriment d'une autre. Agir pour le développement durable implique donc de choisir les meilleurs arbitrages. Cependant, toute action a des effets secondaires lointains qu’il est difficile d’identifier. De plus, les mécanismes latents par lesquels ces effets se transmettent sont encore trop mal compris pour actionner les leviers qui permettraient d'améliorer les arbitrages possibles.Cette thèse de doctorat propose trois études empiriques des arbitrages qu’impliquent les marchés agricoles en matière de développement durable.La première étude questionne le potentiel des prix de l'huile de palme pour contrôler les arbitrages entre alimentation, bio-énergie, développement rural et protection de l'environnement, qu’implique cette culture. L’analyse porte sur l'Indonésie, où ces arbitrages sont les plus marqués et où leurs conséquences sont globales. Je produis la première base de données géoréférencée des prix reçus et payés par la moitiée des usines d'extraction d'huile connues, entre 1998 et 2015. La part de cette variation locale des prix qui provient de chocs distants, et donc exogènes aux schémas locaux de déforestation, fournit un cadre quasi-expérimental pour identifier la sensibilité de la déforestation aux prix. Les résultats indiquent que l'impact environnemental de l'huile de palme peut être réduit par des instruments de marché, notamment pour les plantations illégales ou peu étendues qui sont plus difficiles à réguler. Les résultats identifient aussi le conflit entre protection de l'environnement et développement économique, qu'il est nécessaire d'arbitrer avec équité. Les deux autres études dans ce manuscrit de thèse portent sur la politique américaine de mandats de production d'éthanol à partir de maïs (RFS). Cette politique a démultiplié la disponibilité de carburant renouvelable. En revanche, les quantités de maïs qu'elle a cumulativement détournées des marchés internationaux sont telles que les efforts pour estimer ses effets disruptifs sur les écosystèmes et la sécurité alimentaire dans le monde ont initié une nouvelle littérature sur les effets indirects globaux. Les présentes études apportent de rares éclairages empiriques à cette littérature. Elles utilisent toutes deux comme expérience naturelle le fait que les mandats annuels de production d'éthanol ont été prédéterminés en 2007, jusqu'en 2022.La deuxième étude utilise ce cadre pour détecter l’expansion agricole indirectement provoquée par les mandats RFS dans l’ensemble des tropiques. Les résultats révèlent la sensibilité des principaux facteurs de déforestation (les pâturages temporaires et le soja) à l’élévation des mandats. De plus, la diversité des marchandises agricoles auxquelles sont associés les signaux détectés permet de tester empiriquement certains mécanismes de la théorie du changement indirect d’usage des sols (ILUC). Je corrobore ainsi, pour la première fois à l’échelle globale, le déplacement de l'usage des sols par remplacement – un mécanisme susceptible de propager largement les effets secondaires de toute politique, même locale, influant l’usage des sols.La troisième étude analyse l'impact des mandats américains de production d’éthanol sur la sécurité alimentaire internationale. Pour cela, j'observe comment la sous-nutrition évolue par rapport aux mandats, selon que les pays observés dépendent plus ou moins du commerce international pour leur approvisionnement en calorie. Il apparaît que grâce à leur prévisibilité, les mandats n’ont pas eu d’effet significatif sur la sous-nutrition dans le monde. En revanche, j’estime que des chocs comparables mais non-anticipés précipiteraient des dizaines de million de personnes dans l’insécurité alimentaire.

Sustainable development requires to improve global human systems in several dimensions, from poverty reduction and food security to energy availability and environmental conservation. Actions that help improve some dimensions of sustainability may deteriorate others, but such conflicts are not all equivalents. Therefore, aiming at sustainable development implies to make the best trade-offs. Yet, remote side-effects are hardly acknowledged, and the latent mechanisms that convey them through controllable levers are insufficiently understood.In this doctoral dissertation, I propose three studies that contribute to the empirical understanding of global sustainability trade-offs. I focus in particular on agricultural commodities which provide a platform for trade-offs in many dimensions of sustainability. In every study, I infer causal relationships from observational data to shed lights on specific parts of these trade-offs.In the foremost study, I question the potential of oil palm prices as a lever to control the trade-offs between food and bio-energy availability, rural development, and environmental conservation. The study focuses on Indonesia, where these trade-offs are most acute and are globally significant. I build the first spatially explicit data set of input and output prices at the gates of half of the known palm oil mills across Indonesia. The part of this local variation that comes from downstream shocks - and is thus exogenous to local deforestation - provides a quasi-experimental setting to identify the price elasticity of deforestation. The results of this study indicate that price instruments can disincentivize deforestation, in particular for illegal and smallholder plantations that are most difficult to regulate. However, the results also highlight the conflict between environmental conservation and rural development, that needs to be addressed fairly. with environmental justice considerations. The two other studies in this dissertation focus on the maize-ethanol mandates under the Renewable Fuel Standards (RFS) program of the United States. This policy has lifted the availability and reliability of renewable fuel for transportation, while yielding one of the largest cumulative shock on global crop markets in the last decades. The potential disruption on global ecosystems and food security are so large that the efforts to quantify them has sparked an entire literature. The second and third studies featured in this dissertation provide rare observational insights to this literature. They both leverage that the annual mandates were pre-determined in 2007, and up to 2022, as a quasi-experimental source of variation.In the second study, I exploit this variation to detect signals of pan-tropical ecosystem disruption due to indirect land use change (ILUC) triggered by the RFS mandates. The diversity of commodities associated with these signals allows, by abductive inference, to test the ILUC theory empirically. The results corroborate the land use displacement mechanism. They also indicate the general prevalence of the mechanisms that propagate the incentives to expand cropland – including in the case of soy and temporary pasture, the major drivers of deforestation. These results warn about the reality of ILUC and contribute to better predict it to improve the sustainability trade-offs it is involved in.In the third study, I analyze the impact of the American ethanol mandates on global food security. I observe how undernourishment prevalence evolves with the pre-determined RFS mandates, according to every country's dependency on imports for its domestic supply of calorie. I find that thanks to the mandates being announced in advance, countries could anticipate the increments in global maize demand and make preemptive adjustments that offset the otherwise worsening effect of the mandates.