Bellora, Cecilia (2014) International trade in agriculture: land use changes, biodiversity and environmental sustainability. [Echanges internationaux en agriculture : changements d'utilisation des sols, biodiversité et durabilité environnementale.] PhD thesis. HAL CCSD. [Unpublished]
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Summary
This thesis analyses both theoretically and empirically some of the issues that emerge when applying environmental policies to the agricultural sector in a trade context. In a first part, Chapter II illustrates the possible leakage effects of environmental policies implemented unilaterally. A computable general equilibrium model is used to quantify the indirect global impacts of a greening of European agriculture through a large shift to organic farming. Organic farming is known for its local environmental benefits, especially on water and soil quality, biodiversity and greenhouse gas emissions. However, organic yields are on average 25% lower than those of conventional farming. We calibrate organic production technologies using micro-level data and find that using organic production techniques on 20% of the European area cultivated with maize, rapeseed, sunflower and wheat results in a large negative productivity shock. This shock affects global markets and induces production and demand displacements, unless the yield gap is reduced. The resulting land use changes are assessed, as well as the corresponding changes in greenhouse gas emissions, chemical inputs use and biodiversity. The negative indirect effects on the environment appear limited compared to the local benefits of adopting greener forms of agriculture in the EU. However, in the case of greenhouse gases, the indirect emissions more than offset the local benefits of organic agriculture. In the case of chemical pollution and biodiversity, results show that indirect effects deserve to be accounted for in life cycle analyses. These findings should not be used to point a finger on organic farming, a large variety of policies and consumption patterns have greater land use change impacts. Nevertheless, they rise some issues, especially on the need for more systematic sustainability assessments, even for environmental polices, the importance of research and development in organic farming to reduce yield gaps and of public policies to help to remove economic factors that could limit the increase of organic yields, such as the relative cost of production factors. In a second part, focus is on crop biodiversity, which is known to maintain agricultural productivity under a large range of environmental conditions. Interactions between crop biodiversity effects, environmental policies and trade are complex. Specialisation induced by trade, following comparative advantages, tends to reduce the number of crops cultivated in a given country and then reduces crop biodiversity. A decrease in crop biodiversity results in lower resilience to pest attacks. To face higher pest attacks, farmers use pesticides. But since pesticides harm environment and human health, governments regulate their use. In a free trade context, an environmental policy on pesticides can thus have a strategic aspect: allowing the use of more pesticides can lead to gain larger agricultural market shares. Chapter III represents these interactions in a Ricardian trade model. It shows that, because not in my backyard effects are larger than strategic impacts, the optimal environmental policy is more stringent under trade than under autarky. Furthermore, because of this stringency, production volatility is generally higher under trade. This could explain part of the background volatility observed on agricultural markets, which have been historically more volatile than those of manufactured products. Chapter IV empirically confirms the positive impact of crop biodiversity on agricultural production using a large dataset on South African agriculture. Developing a structural approach, it also analyses the role played by biodiversity on the exposure of farmers to production risks and downside risks.
Summary translation
Cette thèse analyse à la fois théoriquement et empiriquement certaines des questions qui se posent lors de l'utilisation de politiques environnementales dans le secteur agricole, en situation de commerce. Dans une première partie, le chapitre II illustre les effets de fuite que peuvent engendrer des politiques environnementales mises en oeuvre unilatéralement. Un modèle d'équilibre général calculable est utilisé pour quantifier les impacts indirects sur l'environnement à l'échelle mondiale d'un accroissement des surfaces dédiées à l'agriculture biologique en Europe. L'agriculture biologique est connue pour ses bénéfices locaux sur l'environnement mais ses rendements sont inférieurs de 25% en moyenne à ceux de l'agriculture conventionnelle. Nous calibrons les technologies de production de l'agriculture biologique avec des données micro-fondées et trouvons qu'utiliser ces techniques sur 20% des surfaces européennes consacrées au maïs, colza, tournesol et blé conduit à un choc de productivité négatif. Ce choc a des conséquences sur les marchés mondiaux et induit des déplacements d'offre et de demande. Les changements d'utilisation des sols résultants sont évalués, ainsi que les changements en termes d'émissions de gaz à effet de serre, d'utilisation d'intrants et de biodiversité. Les effets indirects négatifs sur l'environnement semblent limités, sauf en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre. Nous montrons également que les effets indirects concernant l'utilisation d'intrants et la biodiversité méritent d'être pris en compte dans les analyses de cycle de vie. Ces résultats ne doivent pas être utilisés pour pointer du doigt l'agriculture biologique, mais ils soulèvent quelques questions, en particulier sur la nécessité d'effectuer des analyses d'impact de façon plus systématique, y compris pour les politiques environnementales, et l'importance de la recherche et développement mais également des politiques publiques pour lever les obstacles techniques et économiques à l'augmentation des rendements en agriculture biologique. Dans une deuxième partie de la thèse, l'attention est portée sur la biodiversité des cultures, reconnue pour stabiliser la productivité agricole sous différentes conditions environnementales. Les interactions entre les effets de cette biodiversité, les politiques environnementales et le commerce sont complexes. La spécialisation induite par le commerce réduit la biodiversité en diminuant le nombre d'espèces cultivées. La biodiversité influe positivement sur les niveaux de production, entre autre, en améliorant la résistance aux ravageurs. Pour faire face à des attaques plus fréquentes, les agriculteurs utilisent des pesticides. Mais ces derniers ont des impacts négatifs sur l'environnement et la santé humaine, leur utilisation est donc réglementée. Une politique environnementale concernant les pesticides peut ainsi avoir un aspect stratégique: autoriser l'utilisation de plus de pesticides peut permettre de gagner en compétitivité. Le chapitre IV représente ces interactions dans un modèle ricardien de commerce. Il montre que, parce que les effets NIMBY sont plus importants que les impacts stratégiques, la politique environnementale est plus stricte en situation de commerce qu'en autarcie. De ce fait, la volatilité de la production agricole est généralement plus élevée en commerce. Cela pourrait en partie expliquer la volatilité de fond observée sur les marchés agricoles, historiquement plus volatiles que ceux des produits manufacturés. Le chapitre IV confirme empiriquement l'impact positif de la biodiversité sur la production agricole en utilisant une large base de données sur l'agriculture sud-africaine. En utilisant une approche structurelle, il analyse également les liens entre biodiversité et exposition des agriculteurs aux risques de production, en particulier ceux à la baisse.
| EPrint Type: | Thesis |
|---|---|
| Thesis Type: | PhD |
| Keywords: | organic farming (en), biodiversity (en), international trade (en), land use (en), environment (fr), pesticides (fr) |
| Subjects: | "Organics" in general |
| Research affiliation: | France > INRAe - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement |
| Related Links: | https://hal.inrae.fr/tel-02793001/document |
| Project ID: | HAL-INRAe |
| Deposited By: | PENVERN, Servane |
| ID Code: | 40705 |
| Deposited On: | 12 Aug 2021 10:37 |
| Last Modified: | 12 Aug 2021 10:37 |
| Document Language: | English |
| Status: | Unpublished |
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