Land use dynamics and the environment

Carmen Camacho (1) , Agustín Pérez-Barahona (2, 3)

1 CES - Centre d'économie de la Sorbonne
2 ECO-PUB - Economie Publique
3 X - École polytechnique

We build a benchmark framework to study optimal land use, encompassing land use activities and environmental degradation. We focus on the spatial externalities of land use as drivers of spatial patterns : even if land is immobile by nature, location's actions affect the whole space through pollution, which flows across locations resulting in both local and global damages. In contrast to the previous literature on spatial dynamics, we prove that the social optimum problem is well-posed, i.e., the solution exists and is unique. Taking advantage of this result, we illustrate the richness of our model by means of a numerical analysis. Considering a global dynamic algorithm, we find that our model reproduces a great variety of spatial patterns related to the interaction between land use activities and the environment. In particular, we identify the central role of abatement technology as pollution stabilizer, allowing the economy to achieve stable steady states that are spatially heterogeneous.

Nous construisons un modèle afin d'étudier l'usage optimal des terres, incluant utilisation des terres, pollution et changement climatique. Ce modèle de référence nous permet d'identifier les facteurs spatiaux derrière l'interaction entre utilisation des terres et environnement. La pollution génère des dommages locaux et globaux puisque la pollution voyage à travers l'espace en suivant la Plume Gaussienne. Contrairement à la littérature existante, nous démontrons que le problème de l'optimum social est bien posé, c'est-à-dire que la solution du problème existe et est unique. Nous concluons l'article avec un exercice numérique qui illustre la richesse de notre modèle ainsi que sa dynamique globale. Nous étudions les différents facteurs spatiaux à la base de l'hétérogénéité spatiale. En particulier, la technologie d'abattement ressort comme un ingrédient fondamental dans l'obtention d'un état stationnaire, état qui est compatible avec l'émergence des patrons spatiaux.

Mots clés: pollution; Land use; spatial dynamics; pollution.

Mots clés: Utilisation des terres; dynamique spatiale

Domaines: Economies et finances; Méthodes et statistiques; Equations aux dérivées partielles [math.AP]

Carmen Camacho, Agustín Pérez-Barahona. Land use dynamics and the environment. 2012. ⟨halshs-00674020v2⟩