Sustainable, environmental policies and distributional effects of green investments

The complex relationship between climate and the economic system can be studied from different perspectives and with a varying degree of granularity. Any policy involving mitigation or adaptation investments cannot be fully understood by employing a strictly top-down approach, ignoring feedback loops and distributional implications of climate shocks and policies. In this thesis, structured in three chapters, we inquire the impact of climate change on the economy by adopting a bottom-up perspective. We analyse sustainable financial policies in conjunction with climate damages, and the interaction between green preferences and investments in mitigation. In the first chapter we present a snapshot of the current state of Integrated Assessment Models (IAMs), among the most employed tools to study the interaction between climate and the economic system. Then we highlight some fundamental criticisms concerning methodology and conceptualization of these models. Practitioners have addressed them by exploring several directions, among them Agent Based IAMs (AB-IAMs) are a promising new branch in the literature. Thus, by adopting AB-IAMs we address two main lines of research. In the second chapter we look at how a set of sustainable financial policies and strategies can address climate-induced damages, attempting to limit the economic system’s growing fragility through adaptation. Using a Stock-Flow-Consistent Agent Based model calibrated on U.S. data, we test several scenarios. These scenarios include the introduction of a Countercyclical Capital Buffer (CCyB) in line with the Basel III framework, a monetary policy accounting for climate-related damage, and an adaptation strategy adopted by firms, consisting of internalizing expected climate-related damages. Furthermore, we test those scenarios under both assumptions of homogeneity and heterogeneity of climate shocks to productivity. We find that the CCyB has little to no success in its endeavor for financial stabilization, being equally ineffective when facing both types of climate shocks. On the other hand, when the central bank or firms internalize climate damages in making decisions, they can contain their negative impact on output and wealth distribution. However, the central bank intervention produces better results, especially when facing increasingly heterogeneous shocks. In the third chapter, we address how endogenously evolving consumer green preferences can affect firms' investment decisions in CO2 emissions reduction, and the government’s abatement goals. While the literature studying the willingness to pay for green products provides insights into the main drivers of green consumption, it is still unclear whether it can influence the development trajectory of the economy and stimulate firms' abatement decisions. Moreover, social dynamics may be crucial in shaping individuals' preferences by potentially hindering or favoring some consumption choices. Using the Multi-Agent model for Transition Risk (MATRIX), an integrated-assessment stock-flow-consistent agent-based macroeconomic model, we find that endogenous green preferences can speed up the green transition by complementing the role of carbon taxation. However, social dynamics and peer imitation produce a non-trivial effect: without a massive and coordinated abatement effort from firms, sporadic investments cannot produce sufficient momentum to redirect preferences toward greener products. Thus, while a complete reduction of CO2 emissions would be optimal at the individual level, collective brown tendencies overcome it and prevent the green transition.

La complessa relazione tra clima e sistema economico può essere studiata da diverse angolazioni e con vari livelli di granularità. Qualsiasi politica che coinvolga investimenti in mitigazione o adattamento non può essere compresa a pieno adottando un approccio strettamente top-down, ignorando feedback loops e implicazioni distribuzionali di shock e politiche legati al clima. In questa tesi, strutturata in tre capitoli, si affronta l’impatto del cambiamento climatico sull’economia utilizzando un approccio bottom-up, esaminando politiche finanziarie sostenibili in presenza di danno climatico, e l’interazione tra investimenti in mitigazione e preferenze green. Nel primo capitolo viene mostrato uno spaccato dello stato attuale della letteratura relativa ai modelli Integrated Assessment (IAM), tra gli strumenti più comuni adottati per studiare l’interazione tra clima e sistema economico. Successivamente se ne evidenziano alcune criticità metodologiche e concettuali fondamentali. Chi impiega questi modelli ha recepito queste critiche sviluppando una varietà di soluzioni, tra queste gli Agent-Based IAM (AB-IAM) costituiscono un nuovo promettente filone nella letteratura. Quindi, utilizzando gli AB-IAM, si affrontano due tematiche di ricerca principali. Il secondo capitolo analizza la capacità di alcune politiche o strategie sostenibili di arginare la crescente fragilità del sistema economico indotta dai danni climatici attraverso l’adattamento. Utilizzando un modello ad agenti Stock-Flow-Consistent calibrato sull’economia statunitense, vengono testati diversi scenari, inclusi l’introduzione di un Countercyclical Capital Buffer (CCyB), secondo i regolamenti di Basilea III, una politica monetaria che tenga conto dei danni climatici, e una strategia di adattamento da parte delle imprese che consiste nell’internalizzazione dei danni climatici attesi. Inoltre, questi scenari vengono testati in caso di shock omogenei ed eterogenei sulla produttività. I risultati indicano lo scarso successo del CCyB nel suo obiettivo di stabilizzazione finanziaria. Tuttavia, quando la banca centrale o le imprese internalizzano il danno climatico nei loro processi decisionali, riescono a contenerne l’impatto negativo su produzione e distribuzione della ricchezza. Tra i due interventi, quello della banca centrale produce risultati migliori, specialmente in presenza di crescenti shock eterogenei. Nel terzo capitolo, si esamina come le preferenze green endogene dei consumatori possano impattare le decisioni di investimento in riduzione di emissioni di CO2, e gli obiettivi di abbattimento del governo. Mentre la letteratura relativa alla willingness to pay (WTP) per i prodotti green approfondisce i principali driver del consumo green, tuttavia non è ancora chiaro se queste abbiano la capacità di influenzare la traiettoria di sviluppo di un paese, stimolando gli investimenti in abbattimento. Inoltre, le dinamiche sociali connesse potrebbero essere cruciali nel determinare le preferenze di un individuo, potenzialmente facilitando o ostacolando le scelte di consumo. Utilizzando il Multi-Agent model for Transition Risk (MATRIX), un AB-IAM Stock-Flow-Consistent, si osserva come le preferenze green endogene possano accelerare la transizione verde, assistendo il ruolo della carbon tax. Tuttavia, le dinamiche sociali producono un effetto non-triviale: senza investimenti in abbattimento massicci e coordinati da parte delle imprese non viene prodotta la spinta necessaria per direzionare le preferenze verso prodotti più sostenibili. Quindi, mentre una riduzione delle emissioni di CO2 sarebbe ottimale a livello individuale, le tendenze brown collettive prendono il sopravvento, ostacolando la transizione verde.