Modeling carbon dioxide and sulfur dioxide emissions using dynamic panel techniques: Evidence on the Environmental Kuznets Curve (EKC)

Abstract

Bu tez küresel düzeyde kişi başına düşen gelir ve çevresel bozulma arasındaki ilişkiyi yıllık karbondioksit (CO2) ve sülfür dioksit (SO2) emisyon verilerini kullanarak araştırmıştır. Temel amaç çevresel Kuznets eğrisini (ÇKE) iki farklı çevresel kalite indikatörü için tahmin etmek ve tahmin edilen ilişkinin ters U ve N hipotezleriyle uyumlu olup olmadığını ortaya koymaktır. Bu ampirik araştırma kapsamında, birinci ekonometrik model küresel ısınma için temsili olan karbondioksit emisyonlarını ve ikinci ekonometrik model hava kirliliği için temsili olan sülfür dioksit emisyonlarını bağımlı değişken, gelir, gelirin karesi, gelirin küpü, enerji verimliliği, endüstri, kömür ve alternatif (fosil olmayan) kaynaklardan yapılan elektrik üretimi ve iki farklı demokrasi endeksini regresör olarak ele almaktadır. Bu tezde, birinci ekonometrik model 119 ülke için 1990-2011, ikinci ekonometrik model ise 118 ülke için 1990-2005 dönemi için tahmin edilmiştir. İki ekonometrik model çoğunlukla geçmiş statik çevresel Kuznets eğrisi panel tahmin denklemlerinde tercih edilen sabit/rassal etkiler tahmincisinin yanısıra birikmiş çevresel kalite değişikliklerini yakalamak amacıyla sistem genelleştirilmiş momentler yöntemi (GMY) tahmincisini de kullanmıştır. Bu ampirik sonuçlara göre, çevresel Kuznets eğrisi kirleticilerin tipine göre değişmektedir. Daha belirgin olarak, küresel kirleticiler U ve ters N çevresel Kuznets eğrisini sergilemektedirler. Diğer yandan yerel kirleticiler genellikle `konvensiyonel` çevresel Kuznets eğrisini izlemektedir. Dolayısıyla, çevresel politikanın farklı karakteristikteki küresel ve yerel emisyonları göz önünde bulundurması gerektiği sonucuna varılmıştır.

This thesis investigated the relationship between per capita income and environmental degradation at the global level, using annual data on carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2) emissions. The specific objective was to estimate the environmental Kuznets curve (EKC) for two indicators of environmental quality and to establish whether the estimated relationships conform to the inverted U-shape and N-shape hypothesis. For the empirical investigation, the first econometric model was constructed for carbon dioxide emissions as a proxy for global warming and the second econometric model was constructed for sulfur dioxide emissions as a proxy for air pollution. Income, the square of income, the cube of income, energy efficiency, industry, coal and alternative (non-fossil) sources of electricity production as well as two different indexes of democracy were used as regressors in both models. In this thesis, the first econometric model was estimated for 119 nations from 1990 to 2011, while the second econometric model was estimated for 118 nations from 1990 to 2005. Both econometric models used the system Generalized Method of Moments (GMM) estimator in order to grasp cumulative environmental quality changes. Fixed/random effects estimators which are commonly preferred in previous panel estimations of static environmental Kuznets curve equations were also reported. The empirical results showed that the environmental Kuznets curve relationship differed depending on the type of the pollutants. More specifically, global pollutants exhibited the U-shaped and the inverted N-shaped environmental Kuznets curve, whereas local pollutants generally followed the `conventional` environmental Kuznets curve. Thus, it was concluded that environmental policy should consider the different characteristics of global and local pollutants.