لقد اكتسبت أهمية كل من النمو الاقتصادي والاستدامة البيئية اهتمامًا عالميًا. تمثل الاستدامة البيئية تحديًا ومسؤولية مشتركة للعالم. في العقود الأخيرة، جلبت الأحداث الملحوظة لتغير المناخ والاحترار العالمي تركيزًا كبيرًا على تدهور البيئة. تم سن المزيد من أحكام المعاهدات للحد من انبعاثات الكربون. يتطلب اتفاق باريس من الدول تقديم مساهمات والتزامات مستقلة للحد من انبعاثات الكربون (وينينغ وآخرون 2019). يُطلب من الحكومات اعتماد تدابير أكثر صرامة لتحقيق أهداف ذروة الكربون وحياد الكربون. شهد مؤتمر الأمم المتحدة السادس والعشرون لتغير المناخ (COP26) في غلاسكو تأكيد الدول على التزامها بالاتفاقيات المناخية السابقة وإحراز تقدم نحو تحقيق هدف اتفاق باريس المتمثل في الحد من الاحترار العالمي إلى 1.5 درجة مئوية (سكوت وغوسلينغ 2021). يُعتبر منحنى كوزنتس البيئي (EKC) فرضية كلاسيكية تفسر العلاقة بين النمو الاقتصادي وتدهور البيئة. من بين المؤشرات لدراسة EKC، تعتبر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون شائعة. تُعتبر البصمة البيئية، التي تشمل المناطق المنتجة بيولوجيًا مثل الأراضي الزراعية، والمراعي، والغابات، وأراضي البناء، وأراضي الطاقة الأحفورية، والمحيطات، مقياسًا أكثر شمولاً لتدهور البيئة. يشير تقدم يوم التحميل البيئي للأرض إلى زيادة وشيكة في الديون البيئية البشرية وزيادة استهلاك المنتجات والخدمات البيئية، مما يدفع حدود الأرض (ساركيس 2019). لذلك، فإن دراسة مجالات التنمية الاقتصادية والبيئية المستدامة تحمل أهمية قصوى.

لقد زادت زيادة الحماية التجارية في السنوات الأخيرة من عدم استقرار التنمية الاقتصادية، مما قدم تحديات جديدة للاستدامة البيئية. شهدت تدابير الحماية التجارية العالمية زيادة كبيرة بعد الأزمة المالية الدولية. مؤخرًا، تأثرت العديد من الدول بجائحة COVID-19، مما أدى إلى تنفيذ قيود تجارية، مما أسفر عن انخفاض كبير في التجارة والاستثمار الدوليين (بارلو وآخرون 2021). وقد غذى اندلاع الحرب الروسية الأوكرانية في عام 2022 صعود الحماية التجارية (دل لو وآخرون 2022). أدت العولمة العكسية إلى تقديم تحديات عميقة ومعقدة للنمو الاقتصادي العالمي، مما تسبب في زيادة عدم اليقين في حماية البيئة. وبالتالي، هناك حاجة ملحة لإجراء فحص شامل للتفاعل بين التجارة والاقتصاد والبيئة.

لا يزال هناك توافق غير واضح بشأن الآثار المستدامة بيئيًا للتجارة. تفترض فرضية جنة التلوث أن الدول النامية، التي تضطرها ضرورة التنمية السريعة، تميل إلى اعتماد سياسات تنظيمية بيئية أقل صرامة. وهذا يمثل طريقًا ملائمًا للدول المتقدمة لنقل الصناعات ذات الاستهلاك العالي للطاقة. وبالتالي، فإن الأنشطة التجارية متورطة في تدهور البيئة (جيامفي وآخرون 2021؛ تشين وآخرون 2022). تقترح فرضية هالة التلوث أن الاستثمار الأجنبي المباشر، الذي يجمع بين رأس المال والتكنولوجيا، يمكن أن يقدم فوائد تكنولوجية فعالة من حيث الطاقة للبلد المضيف. تساعد التحسينات التكنولوجية في تقليل استهلاك الطاقة، وتعزيز كفاءة الطاقة، وتقليل انبعاثات الكربون، وتأثير إيجابي على البيئة البيئية للبلد المضيف (نيفيس وآخرون 2020؛ تونغ وآخرون 2021). من الضروري إجراء فحص أكثر عمقًا لفهم التفاعل المعقد بين التجارة والبيئة. تتطلب الأمور المتعلقة بالتجارة الدولية والنمو الاقتصادي وحماية البيئة مناقشة موحدة على نطاق عالمي.

في السياق الموضح، تهدف هذه الورقة إلى معالجة ثلاثة أسئلة محورية باستخدام بيانات بانل تشمل 147 دولة مختارة
تغطي الفترة من 1995 إلى 2018: (1) ضمن نطاق دراسة هذه الدراسة، هل تدعم الأدلة التجريبية فرضية EKC؟ (2) في نموذج النمو الاقتصادي-تدهور البيئة، ما هو دور تدابير الحماية التجارية؟ هل هناك آثار غير خطية ملحوظة متأصلة في هذه العلاقة؟ (3) إلى أي مدى يختلف التأثير الملحوظ بين الدول، اعتمادًا على مستويات دخلها؟

نموذج الانحدار اللوحي المعتمد في هذه الدراسة يتضمن التجارة كمتغير عتبة لفحص العلاقة غير الخطية بين التجارة والاقتصاد والبيئة. تهدف هذه الدراسة إلى فهم كيف يؤثر الحماية التجارية، المقاسة من خلال بيانات الانفتاح التجاري الحالية، على منحنى كوزنتس البيئي. من خلال ذلك، تقدم منظورًا جديدًا حول كيفية عمل التجارة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال استخدام لوحة عالمية وأربع لوحات لمستويات الدخل، تكشف الدراسة عن آثار غير متجانسة للحماية التجارية على منحنى كوزنتس البيئي. تظهر النتائج بالضبط كيف تؤثر التجارة على العلاقة بين النمو الاقتصادي وأشياء مثل انبعاثات الكربون والبصمة البيئية. وهذا له تداعيات مهمة على السياسات. من خلال تقديم رؤى شاملة حول التنمية المتكاملة للتجارة والاستدامة البيئية، خاصة عبر فئات الدخل المتنوعة، تسهم هذه الدراسة بمعلومات دقيقة وشاملة. الأقسام التالية منظمة كما يلي: القسم “مراجعة الأدبيات” يستعرض الأدبيات الموجودة، القسم “البيانات والأساليب” يوضح المنهجية ومصادر البيانات، القسم “النتائج التجريبية” يقدم النتائج والاكتشافات، القسم “المناقشة” يتناول النقاش، والقسم “الاستنتاجات والتداعيات والقيود” يلخص الاستنتاجات والتداعيات.

تمت مناقشة العلاقة بين حماية البيئة والتنمية الاقتصادية في الأدبيات السابقة. في عام 1991، أجرى الاقتصاديان الأمريكيان غروس مان وكروجر أول بحث تجريبي حول العلاقة بين جودة البيئة والدخل الفردي. كشفت نتائجهم أن التلوث يزداد مع الناتج المحلي الإجمالي للفرد عند مستويات الدخل المنخفض ولكنه ينخفض مع نمو الناتج المحلي الإجمالي عند مستويات الدخل المرتفع (غروس مان وكروجر 1991). قدم بانايوتو منحنى كوزنتس البيئي لتصوير العلاقة بين جودة البيئة والدخل الفردي (بانايوتو 1993). بعد ذلك، تحول محور النقاشات والجدل تدريجياً نحو منحنى كوزنتس البيئي. يمثل منحنى كوزنتس البيئي التقليدي نظرية اقتصادية توضح العلاقة بين التلوث البيئي والتنمية الاقتصادية (وانغ وآخرون 2023أ). يأخذ النموذج الأساسي للمنحنى التقليدي شكل منحنى على شكل حرف U مقلوب. يميل التلوث البيئي إلى التزايد مع ارتفاع مستوى النمو الاقتصادي في البلاد، ليصل إلى ذروته، ثم ينخفض بعد تجاوز عتبة معينة. تفترض منحنى أن التلوث البيئي في البداية، مع توسع الاقتصاد، تساهم عمليات التصنيع والتحضر في زيادة التلوث البيئي. ومع ذلك، مع تحقيق البلاد للازدهار الاقتصادي وزيادة الوعي البيئي، تتعزز تدابير حماية البيئة، وتروّج الابتكارات التكنولوجية، ويتناقص التلوث البيئي بشكل تدريجي. تدعم بعض نتائج الأبحاث الحالية هذه الفرضية (مرشد وآخرون 2020؛ أكاديري وآخرون 2021؛ بالسالوبري-لورينتي وآخرون 2021). جمع العلماء أدلة تدعم إنشاء منحنى كوزنتس البيئي باستخدام نماذج ومنهجيات متنوعة. درس ديستك وساركودي (2019) العلاقة بين النمو الاقتصادي، واستهلاك الطاقة، وتطور المالية، والبصمة البيئية لتحديد صحة فرضية منحنى كوزنتس البيئي. لتحليل بيانات اللوحة التي تغطي أحد عشر دولة صناعية جديدة من 1977 إلى 2013، استخدمت هذه الدراسة مقدر مجموعة المتوسط المعزز (AMG).
وطريقة التسبب في اللوحة غير المتجانسة. كشفت النتائج عن علاقة على شكل حرف U مقلوب بين النمو الاقتصادي والبصمة البيئية. باستخدام إطار المعادلات المتزامنة، درس يين وآخرون (2021) العلاقة السببية بين الاستثمار الأجنبي المباشر، الانبعاثات والنمو الاقتصادي لـ 101 دولة وأربع مجموعات دخل مختلفة. تدعم نتائجهم كل من فرضية جنة التلوث وفرضية منحنى كوزنتس البيئي. قام فاروق وآخرون (2022) بدراسة العلاقة بين العولمة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون باستخدام بيانات من 180 دولة بين عامي 1980 و2016. كشفت الدراسة عن أدلة قوية تشير إلى أن العولمة الاقتصادية تؤثر سلبًا على الاستدامة البيئية، وتم التحقق من صحة فرضية منحنى كوزنتس البيئي عبر جميع النماذج. اختبر زانغ وآخرون (2019) فرضية منحنى كوزنتس البيئي باستخدام بيانات عن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من التصنيع والبناء في 121 دولة من 1960 إلى 2014 وحسبوا نقاط الانعطاف للدول التي تؤكد صحة فرضية منحنى كوزنتس البيئي.

الاستنتاجات المستخلصة من بعض الدراسات تثير الشكوك حول نظرية منحنى كوزنتس البيئي التقليدية (باتا وأيدين 2020؛ ألوولا ودونف 2021). تشير نتائج هذه الدراسات إلى أن العلاقة بين القضايا البيئية والتنمية الاقتصادية أكثر تعقيدًا ولا يمكن توضيحها بسهولة من خلال نظرية منحنى كوزنتس البيئي التقليدية. استخدم وانغ وآخرون (2021) طريقة تابيو ونموذج منحنى كوزنتس البيئي لتقييم وتوقع حالة التنمية الاقتصادية الحضرية والنفايات الصلبة في الصين، وأكدت النتائج العلاقات على شكل حرف N والعلاقات المعكوسة على شكل حرف N بينهما في مناطق مختلفة. قام ليو وآخرون (2021) بدراسة التغيرات على مستوى المقاطعات في تطبيق الأسمدة السنوية في الصين من 1978 إلى 2017، وكشفت الانحدارات اللوحية عن تحول على شكل حرف N في منحنى كوزنتس البيئي. علاوة على ذلك، اختبر كوك وبولوس (2020) افتراضات منحنى كوزنتس البيئي لكوريا الجنوبية من 1971 إلى 2017 من خلال فحص العلاقات الديناميكية على المدى القصير والطويل بين الناتج المحلي الإجمالي للفرد، واستهلاك الطاقة للفرد، واستهلاك الطاقة المتجددة للفرد، والانفتاح التجاري، و… الانبعاثات. حددت نتائجهم التجريبية علاقة من نوع N بين انبعاثات الكربون والناتج المحلي الإجمالي. قام بالسابور-لورينتي وآخرون (2022) بدراسة العلاقة بين التعقيد الاقتصادي و الانبعاثات في البرتغال وأيرلندا وإيطاليا واليونان وإسبانيا باستخدام مقدر المربعات الصغرى الديناميكي. تشير الأدلة التجريبية إلى أن لديها علاقة على شكل U مقلوب وأيضًا علاقة على شكل N.

علاوة على ذلك، يمكن تقسيم الأدبيات المتعلقة بمنحنى كوزنتس البيئي (EKC) الموجودة إلى فئتين وفقًا لمجال البحث. الأولى هي الأبحاث المتعلقة بدولة أو منطقة معينة، على سبيل المثال، فرنسا (باتا وسامور 2022)، الهند (أوزجان وأولوكاك 2021)، والصين (يلانجي وباتا 2020؛ باتا وتشاغلار 2021). أما الفئة الأخرى فهي تتعلق ببعض الدول المختارة للبحث، على سبيل المثال، الاتحاد الأوروبي (دوغان وإنغليسي-لوتز 2020)، ودول أفريقيا جنوب الصحراء (تينو وبيين 2021)، ودول منظمة التعاون والتنمية الاقتصادية (إيسيك وآخرون 2021).

بشكل عام، خضعت منحنى كوزنيتس البيئي التقليدي لفحص شامل في الأدبيات الأكاديمية. ومع ذلك، يحتاج الإجماع إلى توضيح بسبب الاختلافات بين البلدان والنهج. علاوة على ذلك، هناك ضرورة لتوسيع استكشاف منحنى كوزنيتس البيئي التقليدي من منظور جديد. يوفر الفحص المنهجي لعلاقة التجارة والاقتصاد والبيئة رؤى قيمة في هذا الصدد.

إن دمج متغيرات التجارة في إطار البحث الاقتصادي البيئي وإعادة تقييم فرضية منحنى كوزنتس البيئي من منظور التجارة يقدم وجهة نظر جديدة لهذه الدراسة. لتحليل العلاقة بينهما بشكل شامل، يُعتبر تطبيق نموذج الانحدار اللوحي غير الخطي مع العتبات مناسبًا. يلتقط نموذج الانحدار اللوحي مع العتبات العلاقة في مراحل مختلفة من خلال دمج الخصائص غير الخطية لبيانات اللوحة مع متغيرات العتبة (وانغ وآخرون 2023ب). يقسم النموذج البيانات الملاحظة إلى مراحل مختلفة من خلال إدخال متغيرات العتبة لإنشاء نماذج انحدار مختلفة في مراحل مختلفة. هذا النموذج شائع في هذا المجال.
في اقتصاديات الطاقة. استخدم وانغ وشاو (2019) تقنية الانحدار العتبي اللوحي لمراقبة التأثير غير الخطي للتنظيمات البيئية الرسمية وغير الرسمية على النمو الأخضر لمجموعة العشرين بين عامي 2001 و2015. بالإضافة إلى ذلك، درس تشو ولي (2020) التأثير غير الخطي لإعادة هيكلة الصناعة على النمو الاقتصادي وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في 32 دولة. استكشف لي وآخرون (2022) انبعاثات الكربون في صناعة النقل عبر 30 مقاطعة في الصين، مستخدمين منهجية تجمع بين مؤشر فك الارتباط وتحليل العتبة اللوحي. فحص زيتون وغويد (2021) العلاقة غير الخطية بين الملكية الأجنبية وقرارات الرفع المالي للشركات، مستقصين ما إذا كانت العتبات على مستويات الملكية الأجنبية تعدل تأثيرات محددات هيكل رأس المال. استخدمت دراسة أخرى نماذج خطية وغير خطية لاستكشاف العوامل المؤثرة على انبعاثات الكربون (لي وآخرون 2021). لتلخيص ذلك، فإن نموذج العتبة اللوحي ناضج ومعترف به من قبل العلماء من دول مختلفة. تبحث هذه الورقة في التأثيرات غير الخطية للتجارة على الاقتصاد والبيئة، ومن المناسب والموثوق تطبيق هذا النموذج.

اقترح غروس مان وكروجر نظرية التأثيرات الثلاثة، وهي تأثير الحجم، وتأثير التركيب، والتأثير الفني (غروس مان وكروجر 1995)، والتي تنطبق على الأبحاث المتعلقة بالأثر البيئي للنمو الاقتصادي/التجارة. لا يوجد توافق في الآراء حول تأثير التجارة على الاستدامة البيئية. التأثير المحدد للتجارة على البيئة يعتمد على التفاعل بين التأثيرات الإيجابية والسلبية الناتجة عن العمل المشترك لهذه العوامل الثلاثة. وفقًا لتأثير الحجم، يتطلب النمو الاقتصادي زيادة في المدخلات، مما يؤدي لاحقًا إلى زيادة استخدام الموارد، وزيادة الإنتاج مما يسهم في زيادة انبعاثات التلوث (هاو وآخرون 2020). يعكس التأثير الفني أن التقنيات الأكثر نظافة وتقدمًا تحل محل التقنيات التي تسبب تلوثًا بيئيًا كبيرًا، مما يساعد في تحسين جودة البيئة (سينها وآخرون 2020). يقيس تأثير التركيب التغيرات في هيكل الإنتاج والمدخلات مع زيادة مستويات الدخل. ينتقل الاقتصاد إلى صناعات منخفضة التلوث وخدمات كثيفة المعرفة، مما يؤدي إلى انخفاض الانبعاثات لكل وحدة من الإنتاج وتحسين جودة البيئة (أحمد وآخرون 2020). وبالتالي، استخدمت الأبحاث السابقة نظرية التأثيرات الثلاثة على نطاق واسع (بارك وآخرون 2018؛ لي وأوزتورك 2020).

لقد جذبت القضايا الاقتصادية والبيئية الناجمة عن الزيادة في الحماية التجارية انتباه العلماء على مستوى العالم. الأبحاث التي تستكشف العلاقة بين الحماية التجارية والسياسة البيئية شائعة. اعتقد كوبلاند (2000) أنه في حالة عدم وجود تلوث عالمي، فإن تحرير التجارة الذي لا يقيد السياسات البيئية يؤدي إلى لعبة غير تعاونية بين الدول بشأن سياسات التلوث. تفترض الحجة أن العواقب البيئية المتوقعة للتجارة الحرة تتعلق بتفضيلات سياسة التجارة (بيشتل وآخرون 2012). تظل التدابير الكمية للحماية التجارية غير مؤكدة. الأبحاث المحدودة قد حققت مباشرة في تأثير الحماية التجارية على البيئة، حيث اعتبرت معظم الأدبيات الموجودة انفتاح التجارة كمؤشر عكسي للحماية التجارية.

في الدراسات الحالية، تقدم فرضيتان وجهات نظر متميزة لتوضيح تأثير التجارة على البيئة. تفترض فرضية جنة التلوث أن تحرير التجارة يؤدي إلى نقل الصناعات ذات التلوث العالي من الدول ذات اللوائح البيئية الصارمة إلى تلك ذات اللوائح البيئية المتساهلة. تقدم نتائج عدة دراسات دعمًا نظريًا لهذه الرؤية. استنادًا إلى إنشاء نظام حماية الملكية الفكرية في الصين، تم دمج التجارة، والاستثمار الأجنبي المباشر (FDI)، والاستثمار الأجنبي المباشر الخارجي (OFDI) في إطار موحد لتسرب التكنولوجيا الدولية (هاو وآخرون 2021). قاموا بتحليل تأثير تسرب التكنولوجيا الدولية على انبعاثات الكربون في الصين، كاشفين أن التجارة، والاستثمار الأجنبي المباشر، والاستثمار الأجنبي المباشر الخارجي تسهم في زيادة انبعاثات الكربون الإقليمية.
انبعاثات الكربون، كاشفين أن التجارة، والاستثمار الأجنبي المباشر، والاستثمار الأجنبي المباشر الخارجي تسهم في زيادة انبعاثات الكربون الإقليمية. درس وانغ وآخرون (2021) آلية تأثير الاستثمار الأجنبي المباشر على انبعاثات الكربون من خلال كثافة الطاقة، وكشفت النتائج أن الاستثمار الأجنبي المباشر هو أحد أسباب زيادة الانبعاثات في الصين في هذه المرحلة، ويمكن أن يزيد الاستثمار الأجنبي المباشر أيضًا من انبعاثات الكربون بشكل غير مباشر من خلال زيادة كثافة الطاقة. درس فيرال (2020) تأثيرات الإنتاج والتجارة والطاقة المتجددة وغير المتجددة على انبعاثات الكربون في دول أفريقيا جنوب الصحراء. تشير النتائج التجريبية على المدى الطويل إلى أن الطاقة غير المتجددة والتجارة تسهم في زيادة انبعاثات الكربون. درس ليو وآخرون (2022) تأثير تطوير السياحة، والنمو الاقتصادي، واستهلاك الطاقة، وانفتاح التجارة، والاستثمار الأجنبي المباشر على البصمة البيئية في باكستان باستخدام منحنى كوزنتس البيئي. كشفت النتائج أن التجارة لها بصمة بيئية وأن الاستثمار الأجنبي المباشر يسهم في تدهور البيئة. درس عبيد وآخرون (2022) العلاقة بين استهلاك الطاقة المتجددة والبصمة البيئية في المملكة العربية السعودية، مؤكدين أن رأس المال وانفتاح التجارة هما عاملان يسهمان في تدهور البيئة. صاغ ياسمين وآخرون (2022) ثلاث معادلات متزامنة لتقييم تأثير تدفق الاستثمار الأجنبي المباشر، والابتكار التكنولوجي، والموارد الطبيعية، وكثافة السكان على استهلاك الطاقة الحيوية والبصمة البيئية. كشفت النتائج التجريبية أن الاستثمار الأجنبي المباشر لم يؤد إلى تحسين البيئة في منطقة الحزام والطريق. درس ناثانيال وخان (2020) العلاقة بين التحضر، والطاقة المتجددة، والتجارة، والبصمة البيئية في دول الآسيان، مؤكدين دور التجارة في تدهور البيئة. درست دراسة أخرى كيف أن العولمة واستهلاك الكهرباء يدفعان الطلب البشري في غانا على الموارد البيئية. تشير الأدلة إلى أن العولمة لها تأثير كبير على البصمة البيئية (لانجنيل وأميغافي 2020).

تفترض فرضية هالة التلوث أن تحرير التجارة يسهل عولمة الشركات متعددة الجنسيات، مما يقدم غالبًا معايير بيئية وتقنيات أعلى إلى الأسواق الجديدة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقدم في تكنولوجيا الإدارة البيئية، مما يؤدي إلى تحسين جودة البيئة. بعض الأكاديميين يؤيدون هذا الرأي. أعاد ليو وآخرون (2021) دراسة العلاقة بين الاستثمار الأجنبي المباشر، التجارة، الابتكار، وانبعاثات الكربون في الصين. كشفت النتائج أن ثاني أكسيد الكربون مرتبط عكسيًا بالتجارة الخارجية، والطاقة المتجددة، والتكنولوجيا. درس جي وآخرون (2022) العلاقات بين الاستثمار الخاص الأجنبي، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون، واستهلاك الطاقة، والانفتاح التجاري، والنمو الاقتصادي المستدام باستخدام تأثيرات عشوائية، وأقل المربعات العمومية، ومقدرات VAR اللوحية. كشفت النتائج أن الاستثمار في الاقتصادات الناشئة والمتقدمة يعزز مساهمة الأعمال المحلية ويساهم في الاستدامة البيئية في الاقتصاد الوطني. درس خان وآخرون (2020) العلاقة بين تجارة دول مجموعة السبع، والدخل، والابتكار البيئي، والطاقة المتجددة، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المعتمدة على الاستهلاك. أظهرت الصادرات أنها تساعد في الاستدامة البيئية. توصل وهب وآخرون (2021) إلى استنتاج مشابه. دمج شهباز وآخرون (2019) استهلاك الطاقة، والانفتاح التجاري، والاستثمار الأجنبي المباشر في دالة انبعاث الكربون في الولايات المتحدة، وأظهرت النتائج أن الانفتاح التجاري يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. درس جيانغ وآخرون (2022) العلاقة بين تنويع التجارة، وعدم المساواة في الدخل، والطاقة المتجددة، والبصمة البيئية في 17 دولة من دول التعاون الاقتصادي لآسيا والمحيط الهادئ، وخلصوا إلى أن العولمة وتنويع الصادرات يقللان من البصمة البيئية. سعى عثمان وآخرون (2021) إلى دراسة محددات البصمة البيئية والنمو الاقتصادي من أجل تقييم فعالية التنمية المالية، واستخدام الطاقة المتجددة وغير المتجددة، والنمو الاقتصادي
في أعلى 15 دولة من حيث الانبعاثات. كشفت طريقة تقدير مجموعة المتوسطات المعززة (AMG) أن الانفتاح التجاري، والتنمية المالية، والطاقة المتجددة لها تأثير كبير على التغلب على تدهور البيئة. طبق زفار وآخرون (2019) نموذج ARDL لدراسة تأثير الموارد الطبيعية، ورأس المال البشري، والاستثمار الأجنبي المباشر على البصمة البيئية. أظهرت النتائج أن الاستثمار الأجنبي المباشر يقلل بشكل كبير من البصمة البيئية للولايات المتحدة.

بشكل عام، العلاقة بين التجارة والبيئة مثيرة للجدل. ليست تأثيرًا بسيطًا من اتجاه واحد، بل هي مزيج من تأثيرات متعددة. بينما تم التحقق من افتراضات منحنى كوزنتس البيئي التقليدي في العديد من الدراسات، هناك حاجة إلى بحث منهجي حول التجارة والاقتصاد والبيئة، مما يستدعي إعادة فحص منحنى كوزنتس البيئي من منظور جديد (وانغ وآخرون 2023ج). تستدعي التأثيرات غير الخطية للتجارة على البيئة الانتباه. بالإضافة إلى ذلك، تركز معظم الدراسات الحالية على مؤشر بيئي واحد، مما يبرز الحاجة إلى تحليل مقارن أكثر شمولاً لمؤشرات البيئة. علاوة على ذلك، تركز معظم الدراسات على دول فردية أو مناطق اقتصادية، مما يبرز الحاجة إلى بحث مقارن عبر مناطق ذات مستويات تنمية متفاوتة.

لذلك، تقدم هذه الدراسة المساهمات التالية: 1) تبحث هذه الورقة بشكل مبتكر في منحنى كوزنتس البيئي من منظور حماية التجارة، موسعة نظرية منحنى كوزنتس البيئي التقليدية. من خلال النظر في الأبعاد الثلاثة للتجارة، والاقتصاد، والبيئة، تسلط الضوء على دور عامل التجارة في التنمية المستدامة، مما يوفر لصانعي السياسات رؤى حول تحديد آليات التأثير البيئي. على عكس الدراسات البيئية التقليدية التي تركز على العلاقة بين الكائنات الحية والبيئة، تعالج هذه الدراسة الطبيعة، وأنشطة التجارة، والاقتصاد كنظام بيئي مركب. تتضمن تأثير الأنشطة البشرية وتدرس التأثير الدافع لتطور التجارة على الاستعادة البيئية من منظور نظامي. 2) تستخدم هذه الورقة نموذج الانحدار اللوحي العتبي، باستخدام التجارة كمتغير عتبة وبنية الصناعة، والاستثمار الأجنبي المباشر، ومؤشر العولمة كمتغيرات تحكم لتحليل آلية تأثير التجارة على النمو الاقتصادي، وانبعاثات الكربون، والبصمة البيئية. بالإضافة إلى ذلك، تمتد الأبحاث إلى وجهات نظر انبعاثات الكربون والبصمة البيئية، وتحلل النتائج بشكل شامل لهذه المتغيرات البيئية. من خلال دراسة العلاقة الاقتصادية-البيئية، تدمج هذه الورقة عناصر متنوعة في إطار تقييم موحد، مما يوفر فهمًا شاملاً للاستدامة يغطي عوامل متنوعة. 3) بالنظر إلى تباين الأهداف البحثية المختلفة، تحلل هذه الدراسة نتائج الانحدار لبيانات اللوحة من 147 دولة حول العالم وبيانات اللوحة لأربع مجموعات دخل. تفحص منحنى كوزنتس البيئي من منظور مجموعات الدخل المختلفة، ملاحظة التأثير غير المتجانس للتجارة على الدول ذات مستويات الدخل المتفاوتة.

مصادر البيانات. تهدف هذه الورقة إلى دراسة آلية التأثير غير الخطية للتجارة العالمية على منحنى كوزنتس البيئي. نفحص العلاقة الديناميكية بين الناتج المحلي الإجمالي للفرد، التجارة، هيكل الصناعة، الاستثمار الأجنبي المباشر، مؤشر العولمة، والبيئة باستخدام مجموعة بيانات لوحية تشمل 147 دولة من 1995 إلى 2018. تستخدم هذه الورقة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والبصمة البيئية كمؤشرات لتدهور البيئة. الناتج المحلي الإجمالي للفرد هو المتغير التفسيري، والبيانات بالدولار الأمريكي الثابتة لعام 2015. التجارة هي المتغير العتبة. المتغيرات المفسرة هي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للفرد

وبصمة البيئة للفرد. تشمل المتغيرات التحكم هيكل الصناعة، والاستثمار الأجنبي المباشر، ومؤشر العولمة. وهي مؤشرات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالعولمة. يتم استخدام نسبة القيمة المضافة الصناعية إلى الناتج المحلي الإجمالي لتحديد هيكل الصناعة. يقيم مؤشر العولمة KOF أبعاد العولمة الاقتصادية والاجتماعية والسياسية. لقد وفرت تحرير التجارة المزيد من الفرص والإمكانات للقطاع الصناعي. يمكن أن تسهل العولمة الابتكار التكنولوجي وانتشار المعرفة، مما يجلب فرصًا جديدة وميزات تنافسية للقطاعات الصناعية. ومع ذلك، عادة ما تكون الأنشطة الصناعية مصحوبة باستهلاك الطاقة، واستخدام المواد، وتصريف النفايات، مما قد يؤدي إلى مشاكل بيئية. يمكن أن تعزز العولمة نقل وابتكار التكنولوجيا البيئية والإدارة، وتعزز تطوير الصناعات الصديقة للبيئة. يوضح الشكل 1 الاعتماد المتبادل ووصفًا موجزًا لجميع المتغيرات. البنك الدولي (البنك الدولي 2022)، شبكة البصمة العالمية (شبكة البصمة العالمية 2022)، و

معهد كوف السويسري للاقتصاد (معهد كوف السويسري للاقتصاد 2022) هي مصادر البيانات.

نظرًا لتباين التنمية الاقتصادية وإدارة البيئة في دول مختلفة، تقسم هذه الدراسة الدول إلى أربع مجموعات دخل وفقًا لمعايير البنك الدولي، كما هو موضح في الشكل التكميلي A1. كما تقدم هذه الدراسة تفاصيل عن الدول المدرجة في هذه الورقة في الجدول التكميلي A1 من الملحق A.

النماذج الاقتصادية المقترحة. لاختبار صحة فرضية منحنى كوزنتس البيئي، يتم وصف تدهور البيئة غالبًا كدالة للناتج المحلي الإجمالي للفرد، والناتج المحلي الإجمالي للفرد المربع، وهيكل الصناعة، والاستثمار الأجنبي المباشر، ومؤشر العولمة. نقوم بتحويل مجموعة بيانات بعض المتغيرات المدروسة إلى صيغة لوغاريتمية طبيعية لتقليل احتمالية وجود قيم شاذة في البيانات وتجنب مشاكل التعدد الخطي (لي وآخرون 2021). يتم تمثيل لوغاريتمات CO2، EF، PGDP، IS، GI، وTRA بواسطة LnCO2,

LnEF و LnPGDP و LnIS و LnGI و LnTRA، على التوالي. وفقًا لدراسات باتا (2018) وشوكوهي وآخرون (2022) وأوزغور وآخرون (2022)، يمكن التعبير عن النسخة الجماعية من النموذج التجريبي كما يلي:

من الشائع والموثوق اختبار نماذج منحنى كوزنتس البيئي باستخدام الناتج المحلي الإجمالي للفرد مربعًا كمتغير تفسيري. عندما يكون معامل إذا كانت نتائج حساب نموذج الانحدار سلبية، فإن فرضية EKC تعتبر صحيحة؛ أي أن العلاقة بين النمو الاقتصادي وتدهور البيئة تظهر شكل U مقلوب.

تقوم هذه الدراسة ببناء نماذج غير خطية للعتبة للتجارة على الاقتصاد والبيئة وتستكشف صحة فرضية منحنى كوزنتس البيئي من منظور جديد. مع التجارة كمتغير عتبة، فإن صيغة نموذج العتبة الفردية هي كما يلي:

حيث أُسلم إلى دولة فردية، فإنها البعد الزمني. يمثل قيمة العتبة. هو مصطلح الخطأ العشوائي. . هو التأثير الفردي.

صيغة نموذج العتبة المزدوجة هي كما يلي:

المنهجية التجريبية. من الضروري إجراء تحليل أولي لبيانات اللوحة قبل تقدير نموذج العتبة. يتم استخدام اختبار الجذر الأحادي لمعرفة ما إذا كانت البيانات للمتغير المختار ثابتة (Li et al. 2023). يشير اختبار الجذر الأحادي للوحة إلى اختبار الجذر الأحادي لكل سلسلة عرضية من المتغيرات في بيانات اللوحة ككل. يمكن تقسيم بيانات اللوحة إلى نوعين: لوحة متجانسة ولوحة غير متجانسة، وفقًا لطرق توليد البيانات المختلفة.

تم استخدام طريقتين لاختبار جذر الوحدة، LLC (ليفين وآخرون 2002) وIPS (إيم وآخرون 2003) في هذه الدراسة. يعتمد اختبار LLC على شكل اختبار ADF، لكن اختبار LLC يفترض التجانس.
لكل وحدة مقطع عرضي؛ أي أن معامل الانحدار للحد الأول من مصطلح التأخير لكل سلسلة زمنية مقطعية طويلة يجب أن يكون هو نفسه. علاوة على ذلك، يتطلب أيضًا أن تكون كل قسم مستقلًا عن الآخر. صيغة الاختبار هي كما في المعادلة (7).

أين، يمثل تأثير ثابت أو مصطلح الاتجاه الزمني، ، هو متجه المعاملات، و هو العملية الثابتة.

الفرضيات الصفرية والبديلة هي كما يلي:

بالمقارنة مع الشركات ذات المسؤولية المحدودة، فإن IPS يخفف من فرضية التجانس. يقترح اختبار جذر الوحدة لبيانات اللوحات غير المتجانسة، مما يسمح بـ لتأخذ قيمًا مختلفة في وحدات مقطعية مختلفة وتقوم بإجراء اختبار جذر الوحدة مع متوسط t-bar لإحصائيات DF لكل وحدة مقطعية. تعتمد الطريقة على نموذج بيانات اللوحة التالي:

الفرضيات الصفرية والبديلة لـ IPS هي: ، وهو صحيح لجميع i. ، صحيح على الأقل لواحد i. يتم تعريف إحصائية الاختبار على النحو التالي:

قدمت IPS القيمة الحرجة للإحصائية t-bar عند مستويات دلالة مختلفة من خلال المحاكاة العشوائية. إنها تُحسن نظرية اختبار الجذر الأحادي في اللوحات وهي مناسبة لبيانات اللوحات المتوازنة.

بعد تحديد استقرار بيانات اللوحة، يمكن إجراء حسابات الانحدار على البيانات. تطبق هذه الورقة نموذج الانحدار بالعتبة للوحة الذي اقترحه هانسن (1999). الإعداد الأساسي لنموذج العتبة الواحدة موضح في المعادلة (11).

أين هو المتغير المفسر. هو المتغير الحدّي. هو المتغير التفسيري. هو المتغير الذي له تأثير كبير على المتغير المفسر بالإضافة إلى المتغير التفسيري الأساسي. (.) هو دالة دالة، والقيمة في الأقواس المقابلة هي 1 عندما يتم استيفاء الشرط، و0 عندما لا يتم استيفاء الشرط.

تقدير العتبة كما هو موضح في المعادلة (12)، والطريقة المطبقة هي المربعات الصغرى العادية.

دالة arg min تمثل مجموعة من المطابقة لأدنى مجموع لمربعات البواقي. ثم، مُقدِّر المعامل هو: المتجه المتبقي هو: مجموع المربعات المتبقية هو: التباين المتبقي هو: .

في هذه الورقة، يتم استخدام طريقة Bootstrap لاختبار النموذج للتحقق مما إذا كان تأثير العتبة ذو دلالة إحصائية. نحن نحدد الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود تأثير عتبة، والتي يتم التعبير عنها كالتالي: الفرضية البديلة هي: : بناء إحصائية F لاختبار الفرضية الصفرية، . حيث، و هي مجموع المربعات المتبقية لفرضية العدم وفرضية البديل، على التوالي.

رفض الفرضية الصفرية يعني أن هناك تأثير عتبة موجود.

الخطوة التالية هي اختبار ما إذا كانت قيمة العتبة تساوي القيمة الحقيقية. ضع الفرضية الصفرية بأن قيمة العتبة تساوي القيمة الحقيقية. إحصائية نسبة الاحتمالية هي: افترض هو فترة عدم الرفض، ، و هو مستوى الدلالة. إذا يتم قبول الفرضية الصفرية، أي أن تقدير العتبة يُعتبر ذا دلالة عندما يكون مستوى الدلالة هو ، والعكس صحيح.

الإعداد الأساسي لنموذج العتبة المزدوجة هو:

تقدير العتبة الثانية كما هو في المعادلة (14).

. الـ تم بناء الإحصائية لاختبار أيهما أكثر أهمية مع العتبة الواحدة والعتبة المزدوجة. . إذا كانت قيمة إذا كانت أكبر، فإن تأثير العتبة المزدوجة يكون أكثر أهمية.

اختبار الجذر الأحادي. نقوم أولاً بإجراء تحليل تجريبي من خلال تحليل وصفي للإحصائيات الوصفية للمتغير. تلخص الجدول 1 الإحصائيات الوصفية لجميع المتغيرات في 147 دولة. يتم إجراء الدراسة الحالية على عينة حجمها 3528 ملاحظة.

تظهر النتائج أن متوسط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للفرد خلال فترة الدراسة هو 1.8225 طن متري، ومتوسط البصمة البيئية للفرد هو 2.5226 هكتار عالمي، ومتوسط الناتج المحلي الإجمالي للفرد هو تقدم الجدول 2 إحصائيات وصفية لمجموعات الدخل الأربع. تتمتع الدول ذات الدخل المرتفع بأكبر انبعاثات كربونية للفرد وأكبر بصمات بيئية، بينما تمتلك المجموعات ذات الدخل المنخفض أصغرها. تمتلك الدول ذات الدخل المرتفع أكبر حجم للتجارة، حيث يبلغ المتوسط على مدار فترة الدراسة. نتائج الإحصائيات الوصفية واقعية ومؤكدة في معظم الدراسات.

تقدم الجدول 3 نتائج اختبار الجذر الأحادي لبيانات اللوحة لجميع المتغيرات. يعتبر اختبار الاستقرارية مهمًا في التحليل الاقتصادي لتجنب فخاخ الانحدار الزائف. تطبق هذه الدراسة اختبارين لاستقرارية اللوحة، وهما اختبار الجذر الأحادي لـ LLC و IPS. تظهر النتائج على المستوى العالمي وأربعة مجموعات دخل أن جميع المتغيرات المعنية مستقرة عند الفرق الأول. هذه الحالة جذابة لأن المتغيرات تتماشى مع التباين الثابت والمتوسط الصفري.

اختبار التكامل المشترك. تستخدم هذه الورقة اختبار التكامل المشترك لبدروني لاستكشاف ما إذا كان هناك ارتباط طويل الأجل بين المتغيرات. وهذا يضع الأساس لمزيد من تحليل الانحدار. تظهر نتائج اختبار التكامل المشترك في الجدولين 4 و 5. عند استخدام ثاني أكسيد الكربون كمؤشر على تلوث البيئة، يقوم اختبار بدروني ببناء سبعة إحصائيات، وتظهر النتائج أن أربعة منها ترفض الفرضية الصفرية عند مستوى الدلالة أو . هذا يثبت وجود علاقة تكامل طويلة الأجل مستقرة بين LnCO2 والمتغيرات الأخرى. عندما يتم استخدام البصمة البيئية كمؤشر على تدهور البيئة، فإن أكثر من نصف الإحصائيات السبعة التي تم إنشاؤها بواسطة اختبار بيدروني لكل منطقة دراسية تتجاوز أو اختبار الدلالة. هناك علاقة توازن طويلة الأمد بين وغيرها من المتغيرات.

اختبار تأثير العتبة. تم استخدام انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والبصمة البيئية كمتغيرات تفسيرية على التوالي، وتم بناء نموذج بانل غير خطي للعتبة. توضح الجدول 6 نتائج اختبار تأثير العتبة لبيانات البانل من 147 دولة حول العالم. علاوة على ذلك، يقدم الجدول 7 نتائج حساب القيمة المقدرة للعتبة. يمر تأثير العتبة المزدوج للتجارة على نموذج النمو الاقتصادي – انبعاث الكربون بـ اختبار مستوى الدلالة. القيمتان المقدرتان للعتبة هما 4.188 و 5.019. تأثير العتبة المزدوجة ذو دلالة إحصائية عند عندما يتم استخدام البصمة البيئية كمتغير مفسر. القيم الحدية المقدرة هي 2.979 و 5.540.

تظهر الجدول 8 نتائج اختبار تأثير العتبة لمجموعة الدخل المرتفع، ومجموعة الدخل المتوسط العلوي، ومجموعة الدخل المتوسط السفلي، ومجموعة الدخل المنخفض. عندما تكون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون هي المتغير المفسر، يظهر التجارة كمتغير عتبة تأثير عتبتين ملحوظتين في نماذج المجموعات الأربع للدخل. عند الـ على المستوى، فإن تأثير العتبة المزدوجة لمجموعات الدخل المرتفع والدخل المتوسط المنخفض له دلالة كبيرة. بالنسبة لمجموعات الدخل المتوسط المرتفع والدخل المنخفض، فإن دلالة تأثير العتبة المزدوجة هي . في نموذج التجارة على الأثر الاقتصادي-البيئي، تواجه المجموعات الأربعة من الدخل سيناريوهين: تأثير العتبة الواحدة وتأثير العتبتين. تأثير العتبة الواحدة له دلالة كبيرة في مجموعات الدخل المتوسطة العليا والعليا. تأثير العتبتين للدول ذات الدخل المنخفض والدخل المتوسط المنخفض يتجاوز اختبار مستوى الدلالة.

تظهر الجدول 9 أيضًا النتائج المحسوبة للقيم المقدرة للعتبة و فترات الثقة لمجموعات الدخل الأربع. تم اكتشاف أن هناك تأثيرات عتبة مختلفة وقيم مقدرة في النماذج التجارية غير الخطية على انبعاثات الكربون والبصمة البيئية في دول نفس مجموعة الدخل. عند مقارنة مجموعات الدخل المختلفة، تكون العتبات أيضًا غير متجانسة. نتيجة لذلك، من الضروري مقارنة ودراسة النتائج المختلفة في مناطق مختلفة.

نتائج تقدير العتبة. تظهر نتائج الانحدار العتبي لبيانات اللوحة العالمية في الجدول 10. تظهر النتائج

المتوسط هو المتوسط، والانحراف المعياري هو الانحراف المعياري، والحد الأدنى هو الحد الأدنى، والحد الأقصى هو الحد الأقصى، وN هو عدد الملاحظات.

ملاحظة: *، **، *** تمثل مستوى دلالة 10% مستوى كبير و مستوى كبير على التوالي. يمثل الفرق الأول.
أن استخدام التجارة كمتغير عتبة يقسم تأثير النمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون إلى ثلاثة فترات. عندما يكون LnTRA أقل من 4.188، يكون معامل تأثير الناتج المحلي الإجمالي للفرد على ثاني أكسيد الكربون 0.3845. عندما يكون LnTRA بين 4.188 و 5.019، يكون معامل الانحدار 0.3766. عندما يكون LnTRA أكبر من 5.019، يكون المعامل 0.3613. التأثير الإيجابي لـ
يتناقص النمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون تدريجياً مع عبور التجارة العتبتين. للتجارة تأثير إيجابي على تحسين الجودة البيئية العالمية. كما أن التأثير غير الخطي للتجارة على نموذج الناتج المحلي الإجمالي للفرد – البصمة البيئية له ثلاث مراحل أيضاً. عندما تكون التجارة أقل من الناتج المحلي الإجمالي، معامل الناتج المحلي الإجمالي للفرد الإيجابي بالنسبة للاقتصاد البيئي للفرد

ملاحظة: ***, **, * تمثل الدلالة عند مستوى الدلالة 1%، 5%، و10% على التوالي.
البصمة هي 0.2818. المعاملات هي 0.2727 و 0.2915 عندما يتجاوز LnTRA عتبتين (2.979 و 5.540). يتبع تغيير المعامل نمطًا على شكل حرف U. من ناحية أخرى، فإن القيمة المقدرة للعتبة الثانية أكبر، والبيانات المتعلقة بالتجارة التي تتجاوز العتبة الثانية أقل. نتيجة لذلك، تقلل التجارة من التأثير الإيجابي للنمو الاقتصادي على تدهور البيئة. يتم تصوير اتجاه تغيير المعامل الناتج عن تأثير العتبة في الشكل 2. من المنظور الجديد للتجارة كمتغير عتبة، نجد أن هناك تأثيرًا واضحًا للتجارة في تخفيف الضغط البيئي.

تمت دراسة الآثار البيئية لمتغيرات التحكم أيضًا. هيكل القطاع الصناعي له تأثير إيجابي كبير على انبعاثات الكربون والبصمة البيئية. نظرًا لأن التنمية الصناعية تستهلك الكثير من الطاقة، فإنها تزيد حتمًا من الضغط البيئي. وهذا يتوافق مع الأبحاث السابقة لهو وآخرون (2020). نتائج الانحدار للاستثمار الأجنبي غير دالة. مؤشر العولمة يعزز انبعاثات الكربون والبصمة البيئية. كما تم تأكيد تأثير العولمة على تدهور البيئة في أبحاث أديبايو وكيريكاليلي (2021).

تمتلك مجموعات الدخل المختلفة سياسات مختلفة وفقًا لمستويات التنمية الاقتصادية وحوكمة البيئة لديها. تأخذ هذه الدراسة في الاعتبار التباين الإقليمي ثم تقوم بإجراء تحليل انحدار على نموذج العتبة لأربع مجموعات دخل. تظهر نتائج الانحدار للنموذجين لكل مجموعة دخل في الجدول 11.

أثر العتبة المزدوجة للتجارة على الناتج المحلي الإجمالي للفرد يعتبر مهمًا لمجموعة الدخل المرتفع، مع قيمتين تقديريتين للحدود تبلغ 4.075 و 4.925. المعامل هو 0.0609 عندما يكون LnTRA أقل من 4.075؛ و 0.0545 عندما يكون LnTRA بين 4.075 و 4.925. المعامل هو 0.0362 عندما يكون LnTRA

أكبر من 4.925. التأثير العتبي يقلل تدريجياً من تعزيز التنمية الاقتصادية على الانبعاثات. هذا يتماشى مع نتائج الانحدار لبيانات اللوحة من 147 دولة. الفرق هو أن المعاملات في الدول ذات الدخل المرتفع أصغر. عندما يتم استخدام البصمة البيئية كمتغير مفسر، يتم الحصول على نتائج مماثلة. يقسم التجارة نموذج PGDP-EF إلى فترتين تحت تأثير العتبة الواحدة. المعامل هو 0.2754 عندما يكون LnTRA أقل من 4.931. عندما يتجاوز LnTRA 4.931، ينخفض المعامل إلى 0.2645. يساهم تطوير التجارة في الدول ذات الدخل المرتفع في تحسين البيئة. الشكل 3 يوضح اتجاه تغيير المعامل غير الخطي الناتج عن تأثير العتبة.

نتائج الحسابات لمجموعة الدخل المتوسط الأعلى مثيرة للاهتمام. عندما تكون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون هي المتغير المفسر، يقسم التجارة نموذج العتبة إلى ثلاث مراحل. يكون معامل الناتج المحلي الإجمالي للفرد بالنسبة لثاني أكسيد الكربون 0.4941 عندما يكون LnTRA أقل من 3.675. يرتفع المعامل إلى 0.5109 عندما يكون LnTRA أكبر من 3.675 ولكن أقل من 4.022. عندما يتجاوز LnTRA 4.022، ينخفض المعامل إلى 0.5041. يظهر المعامل اتجاهًا على شكل U مقلوب، وهو ما يتماشى مع فرضية منحنى كوزنتس البيئي. هناك تأثير غير خطي واحد للتجارة على البصمة البيئية. المعاملات هي 0.3252 و0.3315 قبل وبعد قيمة العتبة (3.706). تؤثر انفتاح التجارة في دول الدخل المتوسط الأعلى بشكل إيجابي على تدهور البيئة. توضح الشكل 4 الاتجاه المتغير للمعاملات. يؤثر النمو الاقتصادي في دول الدخل المتوسط الأعلى بشكل إيجابي أكبر على الضغوط البيئية مقارنة بالنمو الاقتصادي في الدول ذات الدخل المرتفع. كما أن للتجارة تأثير عكسي.

كلا النموذجين مع المتغيرات المفسرة لانبعاثات الكربون والبصمة البيئية يظهران تأثير عتبة مزدوجة في نتائج الانحدار لمجموعة الدخل المنخفض المتوسط. مع معاملات من ، و 0.7766 ، يقسم متغير التجارة الأثر الاقتصادي على انبعاثات الكربون إلى ثلاث مراحل. يؤدي توسيع التجارة إلى زيادة المعامل. النمو الاقتصادي له تأثير إيجابي أصغر على البيئة مقارنةً بانبعاثات الكربون. عندما تكون حصة التجارة من الناتج المحلي الإجمالي أقل من معامل الانحدار هو 0.2579. عندما تكون الانفتاح التجاري بين و ، معامل الانحدار هو 0.2687. عندما يتجاوز التداول 142.17، يرتفع المعامل إلى 0.2979. جميع معاملات الانحدار ذات دلالة إحصائية عند المستوى. هذا هو الاتجاه المعاكس للتغير في المعامل الذي لوحظ في البلدان ذات الدخل المرتفع. وهذا يدعم أيضًا فرضية جنة التلوث (غوزيل وأوكوموس 2020). التجارة، في كل من

تزيد النماذج من الضغط البيئي في البلدان ذات الدخل المتوسط المنخفض. توضح الشكل 5 اتجاه تغيير المعامل. في مجموعة الدخل المتوسط المنخفض، يساهم التجارة في

ملاحظة: *، **، *** تمثل مستوى دلالة 10%، مستوى دلالة 5% ومستوى دلالة 1% على التوالي. الأرقام بين قوسين هي إحصائيات t للمعاملات. NG تمثل عدد المجموعات. هو عدد الملاحظات.

تدهور البيئة. يتوافق هذا مع تحقيق محمد وآخرون (2020).

معاملات فترات الانحدار الثلاثة مقسومة على نموذج عتبة انبعاثات الكربون التجارية هي 0.6716 و0.6459 و0.6619 للدول ذات الدخل المنخفض. تصبح المعاملات أصغر أولاً، ثم أكبر. يحتوي نموذج البصمة البيئية التجارية على عتبتين: 3.562 و3.595. عندما تكون حصة التجارة أقل من معامل الانحدار هو 0.1732. عندما يكون التداول بين و يصبح الأثر الإيجابي أقوى (المعامل هو 0.1898). عندما يتجاوز انفتاح التجارة ، ينخفض المعامل إلى 0.1794. في شكل U مقلوب، يتغير المعامل. كما تعرض الشكل 6 النتائج غير الخطية. عند المستوى، فإن نتائج الانحدار ذات دلالة عالية.

عند مقارنة نتائج الانحدار طوليًا عبر مجموعات الدخل الأربعة، فإن معامل الانحدار للنمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون هو الأدنى في البلدان ذات الدخل المرتفع والأعلى في البلدان ذات الدخل المتوسط الأدنى. التأثير الإيجابي للناتج المحلي الإجمالي للفرد على البصمة البيئية هو الأصغر في البلدان ذات الدخل المرتفع، بينما يكون المعامل الأكبر في البلدان ذات الدخل المتوسط الأعلى. مع زيادة مستويات الدخل، ينمو تأثير النمو الاقتصادي على الضغط البيئي في البداية ثم يتناقص، مما يتماشى مع فرضية منحنى كوزنتس البيئي. مستوى التنمية الاقتصادية في البلدان ذات الدخل المنخفض أقل، مما يؤدي إلى درجة أقل من التلوث البيئي. ومع ذلك، مع زيادة الدخل الفردي، تميل درجة تدهور البيئة إلى الارتفاع بالتزامن مع النمو الاقتصادي. معاملات الانحدار أكبر في البلدان ذات الدخل المتوسط الأدنى والبلدان ذات الدخل المتوسط الأعلى. عندما تصل التنمية الاقتصادية إلى نقطة تحول، مع الزيادات الإضافية في الدخل الفردي، تميل التلوث البيئي إلى الانخفاض من العالي إلى المنخفض، وتتحسن الجودة البيئية تدريجيًا. يظهر النمو الاقتصادي أقل تأثير إيجابي على الضغوط البيئية في مجموعة الدخل المرتفع. بعبارة أخرى، تمثل البلدان ذات الدخل المرتفع التي تتمتع بمحتوى تكنولوجي عالٍ وكفاءة اقتصادية جيدة واستهلاك منخفض للموارد ومزايا موارد بشرية مستغلة بالكامل المسار المستقبلي للتنمية الصناعية. كما اكتشفنا أيضًا تباينًا في الآليات التي تؤثر بها المتغيرات الضابطة على تدهور البيئة.

تستكشف هذه الدراسة التأثير غير الخطي لحماية التجارة على منحنى كوزنتس البيئي. يقوم القسم “النتائج التجريبية” بتحليل منهجي لآلية تأثير التجارة على العلاقة بين النمو الاقتصادي وانبعاثات الكربون/ البصمة البيئية من كل من المنظور العالمي و

منظور أربع مجموعات دخل. هناك العديد من النتائج المثيرة للاهتمام التي تستحق المناقشة وتوفر رؤى لمعالجة الأسئلة البحثية المطروحة في هذه الورقة.
(ط) فرضية منحنى كوزنتس البيئي صحيحة ضمن نطاق الدراسة. تم تصنيف 147 دولة تم تحليلها في هذه الورقة إلى أربع مجموعات دخل بناءً على معايير البنك الدولي. تشير البلدان ذات الدخل المنخفض عادةً إلى تلك التي لديها اقتصادات غير متطورة نسبيًا. في نتائج الانحدار لنموذج العتبة، يقع المعامل الإيجابي للنمو الاقتصادي لمجموعات الدخل المنخفض على انبعاثات الكربون بين 0.6 و 0.7. مع زيادة مستوى الدخل، في البلدان ذات الدخل المتوسط الأدنى، يصبح المعامل الإيجابي للنمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون أكثر قوة، ويتراوح بين 0.7 و 0.8. بعد أن يتجاوز مستوى الدخل نقطة الانعطاف لمنحنى كوزنتس البيئي، يتناقص المعامل. معامل الانحدار للنمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون في مجموعة الدخل المتوسط الأعلى حوالي 0.5. تظهر البلدان ذات الدخل المرتفع، التي تتميز باقتصاد متطور نسبيًا، أقل تأثير إيجابي للاقتصاد على تدهور البيئة، مع معامل أقل من 0.07. بشكل عام، تعرض التغييرات في المعاملات نمط منحنى على شكل حرف U. بعبارة أخرى، مع تحسن مستوى التنمية الاقتصادية، يتدهور الجودة البيئية في البداية ثم تتحسن تدريجيًا. يتم ملاحظة هذا الاتجاه أيضًا عندما تكون المتغير المفسر هو البصمة البيئية. تؤكد النتائج وجود منحنى كوزنتس البيئي، مما يتماشى مع نتائج الأبحاث السابقة (فاروق وآخرون 2022). تميل التنمية الاقتصادية في البلدان ذات الدخل المنخفض إلى الاعتماد بشكل أكبر على استغلال الموارد الطبيعية، بما في ذلك التعدين وإزالة الغابات والزراعة. تساهم هذه الهيكلية الاقتصادية في الاستغلال المفرط للموارد والأضرار البيئية. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تفتقر هذه البلدان إلى سياسات بيئية قوية وأنظمة تنظيمية (إيامو وآخرون 2020). قد تواجه البلدان ذات الدخل المتوسط تدهورًا بيئيًا أكثر وضوحًا مقارنة بالبلدان ذات الدخل المنخفض. عادةً ما تحقق هذه البلدان مستوى معينًا من التنمية الاقتصادية، مع تسريع عمليات التصنيع والتحضر. وبالتالي، تؤدي الأنشطة الصناعية واسعة النطاق، وبناء البنية التحتية، والتوسع الحضري في البلدان ذات الدخل المتوسط إلى استهلاك كبير للموارد الطبيعية وتساهم بشكل كبير في الضغط البيئي والتلوث (مارتينيز زارزوسو وماروتي 2011). على الرغم من تحقيق بعض التنمية الاقتصادية، قد تظل البلدان ذات الدخل المتوسط متأخرة في التكنولوجيا البيئية والابتكار. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون هناك تأخير زمني بين ظهور المشكلات البيئية وإدراك التدابير المقابلة بسبب قضايا التنمية الاقتصادية. عادةً ما تظهر البلدان ذات الدخل المرتفع جودة بيئية أعلى، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها تمتلك عادةً تكنولوجيا متقدمة وبنية تحتية قوية. وهذا يمكنها من تنفيذ تدابير فعالة لحماية البيئة ومراقبة التلوث (هوريه وآخرون 2021). علاوة على ذلك، تتمتع البلدان ذات الدخل المرتفع عادةً بهيكل اقتصادي متنوع، لا يعتمد فقط على استخراج الموارد الطبيعية ولكن أيضًا يركز على تطوير الصناعات الخدمية، والابتكار التكنولوجي، واقتصاد المعرفة. تساهم هذه الهيكلية الاقتصادية المتنوعة في تقليل الضغط البيئي، واستهلاك الموارد، وانبعاثات التلوث.
(ii) يعزز الحماية التجارية تدهور البيئة. يظهر تأثير حماية التجارة تأثيرات غير خطية في نموذج النمو الاقتصادي-تدهور البيئة (جي وآخرون 2022). في جوهرها، فإن الانفتاح التجاري مفيد لتحسين جودة البيئة العالمية

البيئة (جيانغ وآخرون 2022). تظهر النتائج أن تأثير النمو الاقتصادي على انبعاثات الكربون يتناقص تدريجيًا مع تجاوز التجارة العتبات. يعزز الانفتاح التجاري الابتكار التكنولوجي ونقل المعرفة. من خلال التجارة الدولية، يمكن للشركات والأفراد الوصول إلى تقنيات جديدة،
ممارسات الإدارة المتقدمة، وأفكار مبتكرة من دول أخرى، مما يعزز التقدم التكنولوجي والتنمية الاقتصادية. علاوة على ذلك، سهل الانفتاح التجاري التقدم في التكنولوجيا البيئية والمعايير. في مجال التجارة الدولية، تُجبر الدول على الالتزام بالمتطلبات والمعايير لـ

حماية البيئة، وتعزيز تطوير وتطبيق التقنيات الصديقة للبيئة. وهذا بدوره يساعد في تقليل التلوث البيئي والاستخدام الفعال للموارد. كما يقدم هذا البحث نتيجة مثيرة أخرى. في نتائج الانحدار الحدية المتعلقة بتأثير التجارة على البصمة البيئية، هناك تغيير على شكل حرف U في معامل النمو الاقتصادي الإيجابي مع زيادة التجارة. التقدير الأكبر للحد الثاني يوفر رؤى جديدة. من الضروري ملاحظة أن انفتاح التجارة قد يكون له أيضًا آثار سلبية على البيئة، مثل الاستغلال المفرط للموارد. وبالتالي، لتعظيم الأثر الإيجابي لانفتاح التجارة، يجب على المجتمع الدولي اعتماد تدابير مناسبة لحماية البيئة واستراتيجيات التنمية المستدامة، لضمان التوازن بين النمو الاقتصادي والحفاظ على البيئة.
(iii) بالنسبة للدول ذات مستويات الدخل المتنوعة، يوجد تباين في التأثير غير الخطي لحماية التجارة على العلاقة بين الاقتصاد والبيئة. مع زيادة التجارة، يظهر معامل النمو الاقتصادي الإيجابي فيما يتعلق بانبعاثات الكربون والبصمة البيئية ضمن مجموعة الدخل المرتفع اتجاهًا متناقصًا. تمتلك التجارة القدرة على تحسين جودة البيئة في الدول ذات الدخل المرتفع. ومع ذلك، فإنها تساهم في تدهور البيئة بدرجات متفاوتة في الدول ذات الدخل المتوسط الأعلى، والدخل المتوسط الأدنى، والدخل المنخفض. تتماشى هذه النتائج مع فرضية ملاذ التلوث (Gyamfi et al. 2021). عندما تفرض دولة أو منطقة قوانين وأنظمة حماية بيئية أكثر صرامة، قد تنتقل الصناعات ذات التلوث العالي إلى دول أو مناطق ذات قوانين وأنظمة بيئية أقل صرامة، مما يؤدي إلى ما يُعرف عادةً بـ “ملاذ التلوث”. تميل الشركات في الصناعات كثيفة التلوث إلى تأسيس نفسها في دول أو مناطق ذات معايير بيئية أقل نسبيًا (Banerjee and Murshed 2020). تسهل التجارة الحرة نقل الصناعات عالية الكربون عبر الحدود، حيث تستفيد الدول المتقدمة وتحقق تحسينًا في جودة البيئة. على العكس من ذلك، تواجه الدول النامية، التي تعمل كدول مضيفة للاستثمار الأجنبي، غالبًا تدهورًا بيئيًا كنتيجة لذلك (Essandoh et al. 2020).

الخاتمة. أجرت هذه الدراسة تحقيقًا شاملاً في العلاقة المعقدة بين النمو الاقتصادي والتجارة
حماية الصناعة، ومؤشرات البيئة عبر 147 دولة، مقسمة إلى أربع مجموعات دخل. وقد تم استخدام اختبار التكامل المشترك لبيدوني لتأكيد وجود علاقات مستقرة على المدى الطويل بين انبعاثات الكربون، والبصمة البيئية، ومتغيرات أخرى، مما أسس لأسس تحليلات الانحدار الدقيقة. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة رائدة في استكشاف تأثيرات العتبة، كاشفة عن علاقات غير خطية بين التجارة، والنمو الاقتصادي، والنتائج البيئية عبر مجموعات الدخل. وقد كشفت توضيحات نماذج العتبة عن رؤى مثيرة، تظهر تأثيرات متفاوتة للتجارة على النمو الاقتصادي، وانبعاثات الكربون، والبصمات البيئية. وكانت العتبات المميزة التي تم تحديدها عبر مجموعات الدخل جديرة بالملاحظة، حيث تحدد التغيرات في العلاقات بين التجارة، والنمو الاقتصادي، والتأثيرات البيئية. وأكدت هذه النتائج الطبيعة الدقيقة لتأثير التنمية الاقتصادية على تدهور البيئة، داعمة نظريات مثل منحنى كوزنتس البيئي ضمن فئات دخل محددة بينما كشفت عن تباينات في أخرى.
(ط) دعمت الدراسة فرضية منحنى كوزنتس البيئي، كاشفة عن علاقة على شكل حرف U مقلوب بين النمو الاقتصادي وتدهور البيئة. درجة تلوث البيئة في البلدان ذات الدخل المنخفض منخفضة نسبيًا، ومعامل الانحدار للنمو الاقتصادي على تدهور البيئة صغير نسبيًا. تصبح قيم المعاملات أكبر بالنسبة للبلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط والبلدان ذات الدخل المتوسط المرتفع. بينما تمتلك البلدان ذات الدخل المرتفع أصغر المعاملات. وهذا يتوافق مع فرضية منحنى كوزنتس البيئي. مع زيادة مستوى الدخل، يزداد الضغط الناتج عن النمو الاقتصادي على البيئة أولاً ثم ينخفض.
(ii) كشفت الدراسة عن التأثير المعقد للحماية التجارية على تدهور البيئة. بينما عزز الانفتاح التجاري عالميًا جودة البيئة، كانت هناك آثار غير خطية واضحة في النماذج التي تفحص العلاقة بين النمو الاقتصادي وتدهور البيئة. لعبت التجارة دورًا محوريًا في تعزيز الابتكار التكنولوجي، ودعم التنمية الاقتصادية، ورفع المعايير البيئية. ومع ذلك، فإن الحفاظ على توازن مثالي أمر ضروري لتجنب الاستغلال المفرط للموارد.
(iii) كانت هناك تباينات في الآثار غير الخطية للحماية التجارية عبر مجموعات الدخل. بالنسبة لمجموعات الدخل المختلفة، فإن الانفتاح التجاري يقلل من تدهور البيئة في مجموعة الدخل المرتفع ولكنه له تأثير عكسي في مجموعتي الدخل العليا والمتوسطة الدنيا.
المجموعات، تدعم فرضية ملاذ التلوث. وهذا يبرز أهمية تنفيذ لوائح بيئية صارمة واعتماد استراتيجيات التنمية المستدامة لمواجهة الآثار البيئية الناتجة عن التجارة في الاقتصادات النامية.

تداعيات السياسة. يبرز هذا التحليل الشامل التفاعل متعدد الأبعاد بين النمو الاقتصادي، والانفتاح التجاري، وجودة البيئة. ويؤكد على ضرورة وجود سياسات مصممة خصيصًا تأخذ في الاعتبار الديناميكيات الخاصة بالدخل. تحمل هذه الرؤى تداعيات هامة لصانعي السياسات العالميين، مما يحث على اعتماد استراتيجيات التنمية المستدامة التي تنسجم مع التقدم الاقتصادي والحفاظ على البيئة. يضمن هذا النهج مسارًا متوازنًا وعادلًا نحو الاستدامة العالمية. تستمد الورقة توصيات سياسة قابلة للتنفيذ من النتائج الحاسمة:

فرضية كوزنتس البيئية والتعاون العالمي. تؤكد فرضية كوزنتس البيئية المعترف بها عالميًا أن النمو الاقتصادي لا يضر بالبيئة بشكل جوهري. على العكس من ذلك، يمكن أن يحفز تحسين الحوكمة البيئية. لتعزيز هذا الاتجاه، يجب أن يتزايد التعاون العالمي لتأسيس وتنفيذ أهداف خفض الانبعاثات وتسهيل الانتقال نحو الطاقة النظيفة. يجب على الدول المتقدمة زيادة المساعدات التنموية وتحويل الموارد بشكل كبير، لمساعدة الدول النامية في تنفيذ السياسات والمشاريع لحماية البيئة والتنمية المستدامة. يهدف هذا الجهد المنسق إلى تعزيز اقتصاد عالمي أكثر توازنًا ووعيًا بيئيًا.

سياسات التجارة والتوازن البيئي. مع الاعتراف بأن الحماية التجارية تعيق كل من التقدم الاقتصادي العالمي وتحسين البيئة، يجب على الدول أن تدعو بنشاط إلى اتفاقيات تجارية صديقة للبيئة. من الضروري تحقيق توازن بين تحرير التجارة وحماية البيئة. إن إحراز تقدم ملموس في التعاون الدولي والحوار حول التجارة والبيئة أمر أساسي، ويتطلب التعاون بين المنظمات الدولية والحكومات والشركات. إن تعزيز الحوكمة البيئية عبر الحدود أمر حاسم، خاصة في معالجة التحديات البيئية العابرة للحدود مثل تغير المناخ والحفاظ على التنوع البيولوجي.

فرضية ملاذ التلوث والاستراتيجيات المخصصة. تؤكد مصادقة فرضية ملاذ التلوث على التأثيرات المختلفة للعولمة عبر مجموعات الدخل المتنوعة. تلجأ الدول المتقدمة إلى حماية التجارة لتعزيز الأسواق المحلية والإنتاجية. يجب على كل دولة تخصيص سياساتها لتلبية احتياجاتها التنموية الفريدة، مع التركيز على تعزيز الممارسات البيئية المستدامة. مع الاعتراف بالفجوات في الاقتصاد والتكنولوجيا بين الدول المتقدمة والنامية، تلتزم الأولى بمعايير بيئية أكثر صرامة وتستثمر بشكل أكبر في حماية البيئة. يجب على الدول النامية أن تقدم التكنولوجيا المتقدمة بنشاط وتسعى لجذب استثمارات أجنبية عالية الجودة لتحسين جودة البيئة. في الوقت نفسه، يجب أن يكون هناك تركيز على تحقيق استدامة التجارة من خلال اعتماد ممارسات التجارة الخضراء وتنظيم استيراد وتصدير المنتجات عالية التلوث واستهلاك الطاقة. في عصر العولمة، يثبت زيادة نسبة القطاع الثالث في الاستثمار الأجنبي المباشر داخل الدول النامية أنه طريق فعال لتخفيف الضغوط البيئية.

القيود والبحوث المستقبلية. يقدم هذا البحث نظام نموذج غير خطي قوي وشامل ي
يتكامل بشكل معقد بين التجارة والاقتصاد والبيئة، مما يساهم بشكل كبير في الأدبيات الأكاديمية الحالية. من خلال التعمق في طبقات أعمق من العلاقات غير الخطية، يعزز بشكل كبير فهمنا للتفاعل المعقد بين العوامل البيئية والنمو الاقتصادي. تم تصميم هذا النموذج خصيصًا لفحص تأثير التجارة على العلاقة بين الاقتصاد والبيئة من خلال تحليل بيانات اللوحات، ويقدم رؤى نظرية ذات صلة لاستكشاف تأثيرات العتبة عبر اقتصادات متنوعة. قد تمتد التحقيقات المستقبلية إلى تحويلات المتغيرات لكشف علاقات غير خطية إضافية بين مجموعة متنوعة من المتغيرات.

في الوقت نفسه، يعترف هذا المقال بحدوده ويحدد مسارات البحث المستقبلية المحتملة. يشمل نطاق الدراسة الحالية 147 دولة ضمن الفترة الزمنية من 1995 إلى 2018، مقيدًا بتوافر بيانات اللوحات. يمكن أن تخفف التحقيقات المستقبلية من هذه القيود من خلال توسيع مجموعة البيانات، وتمديد فترة البحث، وزيادة حجم العينة. يهدف هذا التوسع إلى تحقيق نتائج بحثية أكثر دقة وشمولية. علاوة على ذلك، بينما تستخدم الدراسة الحالية طريقة انحدار مناسبة، يمكن أن تستفيد الأبحاث المستقبلية من استخدام تقنيات اقتصادية قياسية أكثر تقدمًا. يمكن أن تكون هذه الأساليب المتقدمة بمثابة طرق تكميلية، مما يثري عمق ودقة التحليل ضمن هذه الورقة. تكمن فرص البحث الإضافية في استكشاف فرضيات بديلة محتملة أو متغيرات إضافية يمكن أن تعزز الفهم العام للموضوع. من خلال النظر في هذه العوامل، يمكن أن تقدم الدراسات المستقبلية رؤية أكثر دقة وشمولية للعلاقات بين التجارة والاقتصاد والبيئة. بالإضافة إلى ذلك، ستؤكد الجهود البحثية المستقبلية على فحص أعمق للآثار الجوهرية المستمدة من التمارين التجريبية التي أجريت في هذه الدراسة. يضمن هذا النهج فهمًا أعمق للآثار والنتائج العملية، مما يسهم بشكل كبير في تطوير هذا المجال.

المجموعات البيانية المتاحة للجمهور هي من خلالhttps://dataverse. harvard.edu/dataset.xhtml?persistentId=doi:10.7910/DVN/فوكايزف.

تاريخ الاستلام: 10 ديسمبر 2022؛ تاريخ القبول: 9 يناير 2024؛
نُشر على الإنترنت: 24 يناير 2024

Abid M, Gheraia Z, Abdelli H (2022) Does renewable energy consumption affect ecological footprints in Saudi Arabia? A bootstrap causality test. Renew Energy 189:813-821
Adebayo TS, Kirikkaleli D (2021) Impact of renewable energy consumption, globalization, and technological innovation on environmental degradation in Japan: application of wavelet tools. Environ Dev Sustain 23(11):16057-16082
Ahmad M, Jiang P, Majeed A, Umar M, Khan Z, Muhammad S (2020) The dynamic impact of natural resources, technological innovations and economic growth on ecological footprint: an advanced panel data estimation. Resour Policy 69:101817
Akadırı SS, Alola AA, Usman O (2021) Energy mix outlook and the EKC hypothesis in BRICS countries: a perspective of economic freedom vs. economic growth. Environ Sci Pollut Res 28(7):8922-8926
Alola AA, Donve UT (2021) Environmental implication of coal and oil energy utilization in Turkey: is the EKC hypothesis related to energy? Manag Environ Qual 32:543-559
Balsalobre-Lorente D, Driha OM, Leitão NC, Murshed M (2021) The carbon dioxide neutralizing effect of energy innovation on international tourism in EU-5 countries under the prism of the EKC hypothesis. J Environ Manag 298:113513
Balsalobre-Lorente D, Ibáez-Luzón L, Usman M, Shahbaz M (2022) The environmental kuznets curve, based on the economic complexity, and the pollution haven hypothesis in PIIGS countries. Renew Energy 185:1441-1455

Banerjee S, Murshed M (2020) Do emissions implied in net export validate the pollution haven conjecture? Analysis of G7 and BRICS countries. Int J Sustain Econ 12(3):297-319
Barlow P, van Schalkwyk MC, McKee M, Labonté R, Stuckler D (2021) COVID-19 and the collapse of global trade: building an effective public health response. Lancet Planet Health 5(2):e102-e107
Bechtel MM, Bernauer T, Meyer R (2012) The green side of protectionism: environmental concerns and three facets of trade policy preferences. Rev Int Political Econ 19(5):837-866
Chen Z, Hao X, Zhou M (2022) Does institutional quality affect air pollution? Environ Sci Pollut Res 29(19):28317-28338
Copeland BR (2000) Trade and environment: policy linkages. Environ Dev Econ 5(4):405-432
Del Lo G, Marcelin I, Bassène T, Sène B (2022) The Russo-Ukrainian war and financial markets: the role of dependence on Russian commodities. Financ Res Lett 50:103194
Destek MA, Sarkodie SA (2019) Investigation of environmental kuznets curve for ecological footprint: the role of energy and financial development. Sci Total Environ 650:2483-2489
Dogan E, Inglesi-Lotz R (2020) The impact of economic structure to the environmental kuznets curve (EKC) hypothesis: evidence from European countries. Environ Sci Pollut Res 27(11):12717-12724
Essandoh OK, Islam M, Kakinaka M (2020) Linking international trade and foreign direct investment to CO2 emissions: any differences between developed and developing countries? Sci Total Environ 712:136437
Farooq S, Ozturk I, Majeed MT, Akram R (2022) Globalization and CO2 emissions in the presence of EKC: a global panel data analysis. Gondwana Res 106:367-378
Ge M, Kannaiah D, Li J, Khan N, Shabbir MS, Bilal K, Tabash MI (2022) Does foreign private investment affect the clean industrial environment? Nexus among foreign private investment, CO2 emissions, energy consumption, trade openness, and sustainable economic growth. Environ Sci Pollut Res 29:26182-26189
Global Foofprint Network (2022) Ecological footprint open data. https://data. footprintnetwork.org/
Grossman GM, Krueger AB (1991) Environmental impacts of a North American free trade agreement. National Bureau of economic research, Cambridge, Mass., USA
Grossman GM, Krueger AB (1995) Economic growth and the environment. Q J Econ 110(2):353-377
Guzel AE, Okumus İ (2020) Revisiting the pollution haven hypothesis in ASEAN-5 countries: new insights from panel data analysis. Environ Sci Pollut Res 27(15):18157-18167
Gyamfi BA, Bein MA, Udemba EN, Bekun FV (2021) Investigating the pollution haven hypothesis in oil and non-oil sub-Saharan Africa countries: evidence from quantile regression technique. Resour Policy 73:102119
Hansen BE (1999) Threshold effects in non-dynamic panels: estimation, testing, and inference. J Econ 93(2):345-368
Hao Y, Ba N, Ren S, Wu H (2021) How does international technology spillover affect China’s carbon emissions? A new perspective through intellectual property protection. Sustain Prod Consum 25:577-590
Hao Y, Guo Y, Guo Y, Wu H, Ren S (2020) Does outward foreign direct investment (OFDI) affect the home country’s environmental quality? The case of China. Struct Change Econ Dyn 52:109-119
Hoareau CE, Ahmad N, Nuid M, Khoi DN, Kristanti RA (2021) Sustainable technology in developed countries: waste municipal management. Industrial and Domestic. Waste Manag 1(1):48-55
Hu Y, Ren S, Wang Y, Chen X (2020) Can carbon emission trading scheme achieve energy conservation and emission reduction? Evidence from the industrial sector in China. Energy Econ 85:104590
Im KS, Pesaran MH, Shin Y (2003) Testing for unit roots in heterogeneous panels. J Econ 115(1):53-74
Isik C, Ongan S, Ozdemir D, Ahmad M, Irfan M, Alvarado R, Ongan A (2021) The increases and decreases of the environment kuznets curve (EKC) for 8 OECD countries. Environ Sci Pollut Res 28(22):28535-28543
Iyamu H, Anda M, Ho G (2020) A review of municipal solid waste management in the BRIC and high-income countries: a thematic framework for low-income countries. Habitat Int 95:102097
Jiang S, Mentel G, Shahzadi I, Jebli MB, Iqbal N (2022) Renewable energy, trade diversification and environmental footprints: evidence for Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC). Renew Energy 187:874-886
Khan Z, Ali S, Umar M, Kirikkaleli D, Jiao Z (2020) Consumption-based carbon emissions and international trade in G7 countries: the role of environmental innovation and renewable energy. Sci Total Environ 730:138945
Koc S, Bulus GC (2020) Testing validity of the EKC hypothesis in South Korea: role of renewable energy and trade openness. Environ Sci Pollut Res 27(23):29043-29054
KOF Swiss Economic Institute (2022) KOF Globalisation Index Open Data. https:// mtec.ethz.ch/

Langnel Z, Amegavi GB (2020) Globalization, electricity consumption and ecological footprint: an autoregressive distributive lag (ARDL) approach. Sustain Cities Soc 63:102482
Le HP, Ozturk I (2020) The impacts of globalization, financial development, government expenditures, and institutional quality on CO2 emissions in the presence of environmental kuznets curve. Environ Sci Pollut Res 27(18):22680-22697
Levin A, Lin C-F, Chu C-SJ (2002) Unit root tests in panel data: asymptotic and finite-sample properties. J Econ 108(1):1-24
Li R, Li L, Wang Q (2022) The impact of energy efficiency on carbon emissions: evidence from the transportation sector in Chinese 30 provinces. Sustain Cities Soc 82:103880
Li R, Wang Q, Guo J (2024) Revisiting the Environmental Kuznets Curve (EKC) Hypothesis of Carbon Emissions: Exploring the Impact of Geopolitical Risks, Natural Resource Rents, Corrupt Governance, and Energy Intensity. J Environ Manage 351:119663
Li R, Wang Q, Li L, Hu S (2023) Do natural resource rent and corruption governance reshape the environmental Kuznets curve for ecological footprint? Evidence from 158 countries. Resour Policy 85:103890
Li R, Wang Q, Liu Y, Jiang R (2021) Per-capita carbon emissions in 147 countries: the effect of economic, energy, social, and trade structural changes. Sustain Prod Consum 27:1149-1164
Liu X, Wahab S, Hussain M, Sun Y, Kirikkaleli D (2021) China carbon neutrality target: revisiting FDI-trade-innovation nexus with carbon emissions. J Environ Manag 294:113043
Liu Y, Mabee W, Zhang H (2021) Conserving fertilizer in China’s rural-agricultural development: the reversal shifts and the county-specific EKC evidence from Hubei. Clean Environ Syst 3:100050
Liu Y, Sadiq F, Ali W, Kumail T (2022) Does tourism development, energy consumption, trade openness and economic growth matters for ecological footprint: testing the environmental kuznets curve and pollution haven hypothesis for Pakistan. Energy 245:123208
Martínez-Zarzoso I, Maruotti A (2011) The impact of urbanization on CO2 emissions: evidence from developing countries. Ecol Econ 70(7):1344-1353
Muhammad S, Long X, Salman M, Dauda L (2020) Effect of urbanization and international trade on CO2 emissions across 65 belt and road initiative countries. Energy 196:117102
Murshed M, Nurmakhanova M, Elheddad M, Ahmed R (2020) Value addition in the services sector and its heterogeneous impacts on CO2 emissions: revisiting the EKC hypothesis for the OPEC using panel spatial estimation techniques. Environ Sci Pollut Res 27(31):38951-38973
Nathaniel S, Khan SAR (2020) The nexus between urbanization, renewable energy, trade, and ecological footprint in ASEAN countries. J Clean Prod 272:122709
Neves SA, Marques AC, Patrício M (2020) Determinants of CO2 emissions in European Union countries: does environmental regulation reduce environmental pollution? Econ Anal Policy 68:114-125
Ozcan B, Ulucak R (2021) An empirical investigation of nuclear energy consumption and carbon dioxide (CO2) emission in India: Bridging IPAT and EKC hypotheses. Nucl Eng Technol 53(6):2056-2065
Ozgur O, Yilanci V, Kongkuah M (2022) Nuclear energy consumption and CO2 emissions in India: Evidence from Fourier ARDL bounds test approach. Nucl Eng Technol 54(5):1657-1663
Panayotou T (1993) Empirical tests and policy analysis of environmental degradation at different stages of economic development. Pacific and Asian Journal of Energy 4(1)
Park Y, Meng F, Baloch MA (2018) The effect of ICT, financial development, growth, and trade openness on CO2 emissions: an empirical analysis. Environ Sci Pollut Res 25(30):30708-30719
Pata UK (2018) Renewable energy consumption, urbanization, financial development, income and CO2 emissions in Turkey: testing EKC hypothesis with structural breaks. J Clean Prod 187:770-779
Pata UK, Aydin M (2020) Testing the EKC hypothesis for the top six hydropower energy-consuming countries: evidence from Fourier Bootstrap ARDL procedure. J Clean Prod 264:121699
Pata UK, Caglar AE (2021) Investigating the EKC hypothesis with renewable energy consumption, human capital, globalization and trade openness for China: evidence from augmented ARDL approach with a structural break. Energy 216:119220
Pata UK, Samour A (2022) Do renewable and nuclear energy enhance environmental quality in France? A new EKC approach with the load capacity factor. Prog Nucl Energy 149:104249
Sarkis J (2019) Sustainable transitions: technology, resources, and society. One Earth 1(1):48-50
Scott D, Gössling S (2021) From Djerba to Glasgow: have declarations on tourism and climate change brought us any closer to meaningful climate action? J Sustain Tour 30(1):199-222
Shahbaz M, Gozgor G, Adom PK, Hammoudeh S (2019) The technical decomposition of carbon emissions and the concerns about FDI and trade openness effects in the United States. Int Econ 159:56-73

Shokoohi Z, Dehbidi NK, Tarazkar MH (2022) Energy intensity, economic growth and environmental quality in populous Middle East countries. Energy 239:122164
Sinha A, Sengupta T, Alvarado R (2020) Interplay between technological innovation and environmental quality: formulating the SDG policies for next 11 economies. J Clean Prod 242:118549
Tenaw D, Beyene AD (2021) Environmental sustainability and economic development in sub-Saharan Africa: a modified EKC hypothesis. Renew Sustain Energy Rev 143:110897
Tong Y, Zhou H, Jiang L (2021) Exploring the transition effects of foreign direct investment on the eco-efficiency of Chinese cities: based on multi-source data and panel smooth transition regression models. Ecol Indic 121:107073
Usman M, Makhdum MSA, Kousar R (2021) Does financial inclusion, renewable and non-renewable energy utilization accelerate ecological footprints and economic growth? Fresh evidence from 15 highest emitting countries. Sustain Cities Soc 65:102590
Vural G (2020) How do output, trade, renewable energy and non-renewable energy impact carbon emissions in selected Sub-Saharan African Countries? Resour Policy 69:101840
Wahab S, Zhang X, Safi A, Wahab Z, Amin M (2021) Does energy productivity and technological innovation limit trade-adjusted carbon emissions? Economic Res Ekonomska Istraživanja 34(1):1896-1912
Wang K, Zhu Y, Zhang J (2021) Decoupling economic development from municipal solid waste generation in China’s cities: Assessment and prediction based on Tapio method and EKC models. Waste Manag 133:37-48
Wang Q, Hu S, Li R (2023a) Could information and communication technology (ICT) reduce carbon emissions? The role of trade openness and financial development. Telecommun Policy: 102699. https://doi.org/10.1016/j.telpol. 2023.102699

Wang Q, Ren F, Li R (2023b) Exploring the impact of geopolitics on the environmental Kuznets curve research. Sustain Dev. https://doi.org/10.1002/sd. 2743
Wang Q, Wang L, Li R (2023c) Trade openness helps move towards carbon neutrality-insight from 114 countries. Sustain Dev. https://doi.org/10.1002/ sd. 2720
Wang X, Shao Q (2019) Non-linear effects of heterogeneous environmental regulations on green growth in G20 countries: Evidence from panel threshold regression. Sci Total Environ 660:1346-1354
Wang Y, Liao M, Xu L, Malik A (2021) The impact of foreign direct investment on China’s carbon emissions through energy intensity and emissions trading system. Energy Econ 97:105212
Winning M, Price J, Ekins P, Pye S, Glynn J, Watson J, McGlade C (2019) Nationally determined contributions under the Paris Agreement and the costs of delayed action. Clim Policy 19(8):947-958
World Bank (2022) World Bank Open Data. https://data.worldbank.org/
Yasmeen R, Zhaohui C, Shah WUH, Kamal MA, Khan A (2022) Exploring the role of biomass energy consumption, ecological footprint through FDI and technological innovation in B&R economies: a simultaneous equation approach. Energy 244:122703
Yilanci V, Pata UK (2020) Investigating the EKC hypothesis for China: the role of economic complexity on ecological footprint. Environ Sci Pollut Res 27(26):32683-32694
Yin Y, Xiong X, Hussain J (2021) The role of physical and human capital in FDI-pollution-growth nexus in countries with different income groups: a simultaneity modeling analysis. Environ Impact Assess Rev 91:106664
Zafar MW, Zaidi SAH, Khan NR, Mirza FM, Hou F, Kirmani SAA (2019) The impact of natural resources, human capital, and foreign direct investment on the ecological footprint: the case of the United States. Resour Policy 63:101428
Zeitun R, Goaied M (2021) The nonlinear effect of foreign ownership on capital structure in Japan: A panel threshold analysis. Pac Basin Financ J 68:101594

Zhang Y, Chen X, Wu Y, Shuai C, Shen L (2019) The environmental kuznets curve of CO2 emissions in the manufacturing and construction industries: a global empirical analysis. Environ Impact Assess Rev 79:106303
Zhou A, Li J (2020) The nonlinear impact of industrial restructuring on economic growth and carbon dioxide emissions: a panel threshold regression approach. Environ Sci Pollut Res 27(12):14108-14123

هذا العمل مدعوم من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم المنحة 72104246، 71874203).

QW: التصور، المنهجية، البرمجيات، تنظيم البيانات، إعداد المسودة الأصلية، الإشراف، مراجعة وتحرير الكتابة. XW: المنهجية، البرمجيات، تنظيم البيانات، التحقيق، كتابة المسودة الأصلية، مراجعة وتحرير الكتابة. RL: التصور، المنهجية، تنظيم البيانات، التحقيق، كتابة المسودة الأصلية، مراجعة الكتابة. TJ: إعداد المسودة الأصلية، مراجعة الكتابة.

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.

لا يحتوي هذا المقال على أي دراسات مع مشاركين بشريين أجراها أي من المؤلفين.

لا يحتوي هذا المقال على أي دراسات مع مشاركين بشريين أجراها أي من المؤلفين.

معلومات إضافية النسخة الإلكترونية تحتوي على مواد إضافية متاحة فيhttps://doi.org/10.1057/s41599-024-02639-9.

يجب توجيه المراسلات والطلبات للحصول على المواد إلى تشيانغ وانغ أو رونغ رونغ لي.

معلومات إعادة الطباعة والإذن متاحة علىhttp://www.nature.com/reprints
ملاحظة الناشر: تظل شركة سبرينجر ناتشر محايدة فيما يتعلق بالمطالبات القضائية في الخرائط المنشورة والانتماءات المؤسسية.

الوصول المفتوح هذه المقالة مرخصة بموجب رخصة المشاع الإبداعي النسب 4.0 الدولية، التي تسمح بالاستخدام والمشاركة والتكيف والتوزيع وإعادة الإنتاج بأي وسيلة أو صيغة، طالما أنك تعطي الائتمان المناسب للمؤلفين الأصليين والمصدر، وتوفر رابطًا لرخصة المشاع الإبداعي، وتوضح ما إذا تم إجراء تغييرات. الصور أو المواد الأخرى من طرف ثالث في هذه المقالة مشمولة في رخصة المشاع الإبداعي الخاصة بالمقالة، ما لم يُشار إلى خلاف ذلك في سطر الائتمان للمواد. إذا لم تكن المادة مشمولة في رخصة المشاع الإبداعي الخاصة بالمقالة وكان استخدامك المقصود غير مسموح به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، فسيتعين عليك الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق الطبع والنشر. لعرض نسخة من هذه الرخصة، قم بزيارةhttp://creativecommons.org/رخصة/بواسطة/4.0/.
© المؤلف(ون) 2024

The significance of both economic growth and environmental sustainability has gained global attention. Environmental sustainability represents a shared challenge and responsibility for the world. In recent decades, the conspicuous occurrences of climate change and global warming have brought substantial focus to environmental degradation. Increasing treaty provisions have been enacted to reduce carbon emissions. The Paris Agreement requires countries to make independent contributions and commitments to reduce carbon emissions (Winning et al. 2019). Governments are required to adopt more rigorous measures to attain their carbon peak and carbon neutrality objectives. The 26th United Nations Climate Change Conference (COP26) in Glasgow witnessed nations reaffirming their commitment to prior climate agreements and making strides toward achieving the Paris Agreement’s objective of restricting global warming to 1.5 degrees Celsius (Scott and Gössling 2021). The environmental Kuznets curve (EKC) is a classic hypothesis explaining the relationship between economic growth and environmental degradation. Among the indicators for studying EKC, carbon dioxide emissions are popular. The ecological footprint, encompassing biologically productive areas such as farmland, pasture, woodland, construction land, fossil energy land, and oceans, is regarded as a more comprehensive measure of environmental degradation. The advancement of Earth’s ecological overload day implies an impending increase in human ecological debts and a greater consumption of ecological products and services, pushing the Earth’s limits (Sarkis 2019). Therefore, investigating the realms of economic and environmentally sustainable development holds paramount significance.

The rise of trade protectionism in recent years has increased the instability of economic development, presenting new challenges to environmental sustainability. Global trade protection measures witnessed a substantial increase following the international financial crisis. More recently, influenced by the COVID-19 pandemic, numerous countries have implemented trade restrictions, resulting in a significant decline in international trade and investment (Barlow et al. 2021). The outbreak of the RussiaUkraine war in 2022 has further fueled the ascent of trade protectionism (Del Lo et al. 2022). Reverse globalization has introduced profound and intricate challenges to global economic growth, causing increasing uncertainties in environmental protection. Consequently, there is a pressing need for a comprehensive examination of the interplay between trade, economy, and the environment.

Consensus remains elusive regarding the environmentally sustainable implications of trade. The pollution paradise hypothesis posits that developing nations, compelled by the imperative of rapid development, tend to adopt less stringent environmental regulatory policies. This serves as an expedient route for developed countries to shift industries with high energy consumption. Consequently, trade activities are implicated in environmental degradation (Gyamfi et al. 2021; Chen et al. 2022). The pollution halo hypothesis suggests that foreign direct investment, combining capital and technology, can introduce positive energy-efficient technology benefits to the host country. Technological improvements help reduce energy consumption, enhance energy efficiency, lower carbon emissions, and positively impact the host country’s ecological environment (Neves et al. 2020; Tong et al. 2021). A more in-depth examination is imperative to comprehend the intricate interplay between trade and the environment. Matters on international trade, economic growth, and environmental protection necessitate unified deliberation on a global scale.

In the context outlined, this paper aims to address three pivotal questions utilizing panel data encompassing 147 chosen countries
spanning the period 1995 to 2018: (1) Within the ambit of the study’s scope, does empirical evidence lend support to the EKC hypothesis? (2) In the economic growth-environmental degradation model, what is the role of trade protection measures? Are there discernible nonlinear effects inherent in this relationship? (3) To what extent does the observed effect differ among countries, contingent upon their respective income levels?

The applied threshold panel regression model in this study incorporates trade as the threshold variable to examine the nonlinear relationship among trade, the economy, and the environment. This study aims to understand how trade protectionism, measured by current trade openness data, influences the environmental Kuznets curve. In doing so, it provides a new perspective on how trade works. Additionally, employing a global panel and four income-level panels, the study unveils heterogeneous effects of trade protection on the EKC. The results show exactly how trade affects the link between economic growth and things like carbon emissions and ecological footprint. This has important implications for policies. By providing comprehensive insights into the integrated development of trade and environmental sustainability, especially across varied income categories, this study contributes nuanced and extensive information. The following sections are organized as follows: Section “Literature review” reviews existing literature, Section “Data and methods” elaborates on methodology and data sources, Section “Empirical results” presents findings and results, Section “Discussion” delves into discussion, and Section “Conclusions, implications, and limitation” summarizes the conclusions and implications.

The correlation between environmental protection and economic development has been discussed in previous literature. In 1991, American economists Grossman and Krueger conducted the first empirical research on the relationship between environmental quality and per capita income. Their findings revealed that pollution increases with GDP per capita at low-income levels but decreases with GDP growth at high-income levels (Grossman and Krueger 1991). Panayotou introduced the environmental Kuznets curve to depict the relationship between environmental quality and per capita income (Panayotou 1993). Subsequently, the focal point of discussions and debates gradually shifted towards the EKC. The traditional EKC represents an economic theory that elucidates the correlation between environmental pollution and economic development (Wang et al. 2023a). The fundamental model of the traditional EKC takes the form of an inverted U-shaped curve. Environmental pollution tends to intensify as the country’s economic growth level rises, reaching a peak, and subsequently declining after surpassing a certain threshold. The curve’s assumption implies that initially, as the economy expands, industrialization and urbanization processes contribute to an increase in environmental pollution. However, as the country attains economic prosperity and heightened environmental awareness, the reinforcement of environmental protection measures, promotion of technological innovation, and overall environmental pollution gradually diminish. Some existing research findings corroborate this hypothesis (Murshed et al. 2020; Akadırı et al. 2021; Balsalobre-Lorente et al. 2021). Scholars have amassed evidence supporting the establishment of the EKC using diverse models and methodologies. Destek and Sarkodie (2019) examined the relationship between economic growth, energy consumption, financial development, and ecological footprint to determine the validity of the EKC hypothesis. To analyze panel data spanning eleven newly industrialized countries from 1977 to 2013, this study employed the augmented mean group (AMG) estimator
and the heterogeneous panel causality method. The results unveiled an inverted U-shaped relationship between economic growth and ecological footprint. Using the simultaneous equations framework, Yin et al. (2021) examined the causal relationship between FDI, emissions, and economic growth for 101 countries and four different income groups. Their findings support both the Pollution Paradise Hypothesis and the EKC hypothesis. Farooq et al. (2022) examined the relationship between globalization and carbon dioxide emissions using data from 180 countries between 1980 and 2016. The study unearthed compelling evidence suggesting that economic globalization adversely affects environmental sustainability, and the EKC was validated across all models. Zhang et al. (2019) tested the EKC hypothesis using data on CO2 emissions from manufacturing and construction in 121 countries from 1960-2014 and calculated the inflection points for countries that validate the EKC hypothesis.

Conclusions drawn in certain studies cast doubt on the traditional EKC theory (Pata and Aydin 2020; Alola and Donve 2021). The findings of these studies suggest that the relationship between environmental issues and economic development is more intricate and cannot be easily elucidated by traditional EKC theory. Wang et al. (2021) used the Tapio method and the EKC model to evaluate and predict the status of urban economic development and MSW in China, and the results confirmed the N-shaped and inverted N -shaped relationships between them in different regions. Liu et al. (2021) investigated provincial-level changes in annual fertilizer application in China from 1978 to 2017, and the panel regression revealed an N-shaped shift in the EKC. Moreover, Koc and Bulus (2020) tested the EKC assumptions for South Korea from 1971 to 2017 by examining the dynamic short-run and long-term relationships between per capita GDP, per capita energy consumption, per capita renewable energy consumption, trade openness, and per capita emissions. Their empirical results identified an N-type relationship between carbon emissions and GDP. Balsalobre-Lorente et al. (2022) investigated the relationship between economic complexity and emissions in Portugal, Ireland, Italy, Greece, and Spain using a dynamic ordinary least squares estimator. Empirical evidence suggested that they had an inverted U -shaped and further N -shaped relationship.

Furthermore, the existing EKC-related literature can be divided into two categories according to the research area. One is research on a country or a region, for example, France (Pata and Samour 2022), India (Ozcan and Ulucak 2021), and China (Yilanci and Pata 2020; Pata and Caglar 2021). The other is on some selected countries for research, for example, European Union (Dogan and Inglesi-Lotz 2020), sub-Saharan African countries (Tenaw and Beyene 2021), and OECD countries (Isik et al. 2021).

In general, the traditional EKC has undergone extensive examination in scholarly literature. However, consensus needs clarification due to variations among countries and approaches. Moreover, there is a necessity to broaden the exploration of the traditional EKC from a new perspective. A systematic examination of the trade-economy-environment nexus offers valuable insights in this regard.

Incorporating trade variables into the economic-environmental research framework and re-evaluating the EKC assumption from the perspective of trade offers a novel standpoint for this study. To comprehensively analyze the relationship between them, the application of a nonlinear threshold panel regression model is deemed appropriate. The panel threshold regression model captures the relationship at different stages by combining the nonlinear features of panel data with threshold variables (Wang et al. 2023b). The model divides the observed data into different stages by introducing threshold variables to establish different regression models in different stages. This model is popular in the field
of energy economics. Wang and Shao (2019) employed a panel threshold regression technique to observe the non-linear impact of formal and informal environmental regulations on G20 green growth between 2001 and 2015. Additionally, Zhou and Li (2020) studied the non-linear impact of industrial restructuring on economic growth and carbon dioxide emissions in 32 countries. Li et al. (2022) explored carbon emissions in the transportation industry across 30 provinces in China, employing a methodology that combines the decoupling index and panel threshold analysis. Zeitun and Goaied (2021) examined the non-linear relationship between foreign ownership and firm leverage decisions, investigating whether thresholds on foreign ownership levels moderate the effects of capital structure determinants. Another study used linear and nonlinear models to explore factors affecting carbon emissions (Li et al. 2021). To sum up, the panel threshold model is mature and recognized by scholars from various countries. This paper investigates the non-linear effects of trade on the economy and the environment, and it is appropriate and reliable to apply this model.

Grossman and Krueger proposed the three-effect theory, namely the scale effect, composition effect, and technical effect (Grossman and Krueger 1995), which is applicable to research on the environmental impact of economic growth/trade. There is no consensus on the impact of trade on environmental sustainability. The specific impact of trade on the environment is contingent upon the interplay between positive and negative effects resulting from the joint action of these three factors. In accordance with the scale effect, economic growth requires an increase in input, subsequently escalating resource use, and higher output contributing to an increase in pollution emissions (Hao et al. 2020). The technical effect reflects that cleaner and more advanced technologies are replacing technologies that cause significant environmental pollution, which aids in improving environmental quality (Sinha et al. 2020). The composition effect measures changes in output and input structure as income levels increase. The economy transitions to low-polluting service and knowledgeintensive industries, leading to lower emissions per unit of output and an enhancement in environmental quality (Ahmad et al. 2020). Thus, previous research has widely used the three-effect theory (Park et al. 2018; Le and Ozturk 2020).

The economic and environmental issues stemming from the surge in trade protectionism have garnered global scholarly attention. Research exploring the connection between trade protection and environmental policy is prevalent. Copeland (2000) believed that in the case of non-global pollution, trade liberalization that does not restrict environmental policies leads to a non-cooperative game among countries on pollution policies. The argument posits that the anticipated environmental repercussions of free trade are pertinent to trade policy preferences (Bechtel et al. 2012). Quantitative measures of trade protection remain uncertain. Limited research has directly investigated the impact of trade protection on the environment, with most of the existing literature considering trade openness as an inverse indicator of trade protection.

In existing studies, two hypotheses offer distinct perspectives to elucidate the impact of trade on the environment. The Pollution Paradise Hypothesis contends that trade liberalization results in the relocation of highly polluting industries from countries with stringent environmental regulations to those with lax environmental regulations. Findings from several studies further provide theoretical support for this viewpoint. Drawing on the establishment of China’s intellectual property protection system, integrated trade, Foreign Direct Investment (FDI), and Outward Foreign Direct Investment (OFDI) into a unified international technology spillover framework (Hao et al. 2021). They analyzed the impact of international technology spillovers on China’s
carbon emissions, revealing that trade, FDI, and OFDI contribute to an increase in regional carbon emissions. Wang et al. (2021) investigated the mechanism of FDI’s effect on carbon emissions through energy intensity, and the results revealed that FDI is one of the reasons for the increase in emissions in China at this stage, and FDI can also increase carbon emissions indirectly through increasing energy intensity. Vural (2020) investigated the effects of output, trade, and renewable and non-renewable energy on carbon emissions in Sub-Saharan African countries. Long-term empirical findings suggest that nonrenewable energy and trade contribute to the increase in carbon emissions. Liu et al. (2022) investigated the impact of tourism development, economic growth, energy consumption, trade openness, and foreign direct investment on Pakistan’s ecological footprint using the EKC. The findings revealed that trade has an ecological footprint and that foreign direct investment contributes to environmental degradation. Abid et al. (2022) investigated the connection between renewable energy consumption and ecological footprint in Saudi Arabia, contending that capital and trade openness are factors contributing to environmental degradation. Yasmeen et al. (2022) formulated three simultaneous equations to evaluate the effects of Foreign Direct Investment (FDI) inflow, technological innovation, natural resources, and population density on biomass energy consumption and ecological footprint. The empirical findings revealed that FDI has not led to environmental improvement in the Belt and Road region. Nathaniel and Khan (2020) investigated the relationship between urbanization, renewable energy, trade, and ecological footprint in ASEAN countries, confirming the role of trade in environmental degradation. Another study investigated how globalization and electricity consumption are driving Ghana’s human demand for ecological resources. Evidence suggests that globalization has a significant impact on the environmental footprint (Langnel and Amegavi 2020).

The pollution halo hypothesis posits that trade liberalization facilitates the globalization of multinational corporations, often introducing higher environmental standards and technologies into new markets. It could result in advancements in environmental technology and management, leading to improved environmental quality. Some academics endorse this viewpoint. Liu et al. (2021) revisited the relationship between FDI-tradeinnovation and carbon emissions in China. The findings revealed that carbon dioxide is inversely related to foreign trade, renewable energy, and technology. Ge et al. (2022) investigated associations between foreign private investment, carbon dioxide emissions, energy consumption, trade openness, and sustainable economic growth using random effects, generalized least squares, and panel VAR estimators. The findings revealed that investment in emerging and advanced economies enhances domestic business contribution and contributes to environmental sustainability in the national economy. Khan et al. (2020) investigated the relationship between G7 countries’ trade, income, eco-innovation, renewable energy, and consumption-based carbon dioxide emissions. Exports have been shown to help with environmental sustainability. Wahab et al. (2021) reached a similar conclusion. Shahbaz et al. (2019) incorporated energy consumption, trade openness, and foreign direct investment into the carbon emission function in the United States, and the results demonstrated that trade openness reduces carbon dioxide emissions. Jiang et al. (2022) investigated the relationship between trade diversification, income inequality, renewable energy, and ecological footprint in 17 Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC) countries, concluding that globalization and export diversification reduce ecological footprint. Usman et al. (2021) sought to investigate the determinants of ecological footprint and economic growth in order to assess the effectiveness of financial development, renewable and non-renewable energy use, and economic growth
in the 15 highest emitting countries. The Augmented Mean Group (AMG) estimation method revealed that trade openness, financial development, and renewable energy all have a significant impact on overcoming environmental degradation. Zafar et al. (2019) applied the ARDL model to examine the impact of natural resources, human capital, and foreign direct investment on the ecological footprint. The results showed that foreign direct investment significantly reduces the ecological footprint of the United States.

In general, the relationship between trade and the environment is contentious. It is not a straightforward one-way effect but rather a combination of multiple influences. While traditional EKC assumptions have been validated in numerous studies, there is a need for systematic research on trade, economics, and the environment, calling for a re-examination of EKC from a fresh perspective (Wang et al. 2023c). The non-linear effects of trade on the environment warrant attention. Additionally, most existing studies focus on a single environmental indicator, prompting the necessity for a more comprehensive comparative analysis of environmental indicators. Moreover, most studies concentrate on individual countries or economic regions, underscoring the need for comparative research across regions with varying levels of development.

Therefore, this study makes the following contributions: 1) This paper innovatively investigates the environmental Kuznets curve from the perspective of trade protection, extending the traditional EKC theory. By considering the three dimensions of trade, economy, and environment, it highlights the role of trade factor in sustainable development, providing policymakers with insights into identifying environmental impact mechanisms. Unlike traditional ecological studies focused on the relationship between organisms and the environment, this study treats nature, trade activities, and the economy as a composite ecosystem. It incorporates the impact of human activities and studies the driving effect of trade development on ecological restoration from a systemic perspective. 2) This paper employs the threshold panel regression model, using trade as the threshold variable and industrial structure, foreign direct investment, and the globalization index as control variables to analyze the impact mechanism of trade on economic growth, carbon emissions, and ecological footprint. Additionally, the research extends to the perspectives of carbon emissions and ecological footprint, comprehensively analyzing the results for these two environmental variables. By investigating the economic-environmental correlation, this paper integrates various elements into a unified assessment framework, providing a comprehensive understanding of sustainability covering various factors. 3) Considering the heterogeneity of different research objects, this study analyzes the regression results of panel data from 147 countries worldwide and the panel data of four income groups. It examines the EKC curve from the perspective of different income groups, observing the heterogeneous effect of trade on countries with varying income levels.

Data sources. This paper aims to investigate the nonlinear impact mechanism of global trade on the environmental Kuznets curve. We examine the dynamic relationship between GDP per capita, trade, industrial structure, foreign direct investment, the globalization index, and the environment using a panel dataset spanning 147 countries from 1995 to 2018. This paper uses carbon dioxide emissions and ecological footprint as indicators of environmental degradation. GDP per capita is the explanatory variable, and data are in constant 2015 US dollars. Trade is the threshold variable. The explained variables are per capita carbon dioxide emissions

and per capita ecological footprint. Control variables include industrial structure, FDI, and the globalization index. They are indicators that are closely linked to globalization. The ratio of industrial added value to GDP is used to determine the industrial structure. The Globalization KOF Index assesses globalization’s economic, social, and political dimensions. Trade liberalization has provided more opportunities and potential for the industrial sector. Globalization can facilitate technological innovation and the diffusion of knowledge, bringing new opportunities and competitive advantages to industrial sectors. However, industrial activities are usually accompanied by energy consumption, material utilization and waste discharge, which may lead to environmental problems. Globalization can promote the transfer and innovation of environmental technology and management, and promote the development of environmentally friendly industries. Figure 1 depicts the interdependence and a brief description of all variables. World Bank (World Bank 2022), Global Footprint Network (Global Foofprint Network 2022), and

KOF Swiss Economic Institute (KOF Swiss Economic Institute 2022) are data sources.

Considering the heterogeneity of economic development and environmental governance in different countries, this study divides the countries into four income groups according to the World Bank criteria, as shown in Supplementary Fig. A1. This study also reports in detail the countries included in this paper in Supplementary Table A1 of Appendix A.

Proposed econometric models. To test the validity of the EKC hypothesis, environmental degradation is often described as a function of GDP per capita, GDP per capita squared, industrial structure, foreign direct investment, and globalization index. We convert the dataset of some of the considered variables to a natural logarithmic format to reduce possible data outliers and avoid multicollinearity issues (Li et al. 2021). The logarithms of CO2, EF, PGDP, IS, GI, and TRA are represented by LnCO2,

LnEF, LnPGDP, LnIS, LnGI, and LnTRA, respectively. According to the studies of Pata (2018), Shokoohi et al. (2022) and Ozgur et al. (2022) the panel version of the empirical model can be expressed as follows:

It is common and credible to test EKC models using the GDP per capita square as an explanatory variable. When the coefficient of in the regression model’s calculation results is negative, the EKC hypothesis is considered valid; that is, the relationship between economic growth and environmental degradation presents an inverted U-shape.

This study constructs nonlinear threshold models of trade on the economy and the environment and explores the validity of the EKC hypothesis from a new perspective. With trade as the threshold variable, the formula of the single threshold model is as follows:

where i consigns to an individual country, t is the time dimension. represents the threshold value. is the random error term. . is the individual effect.

The formula of the double threshold model is as follows:

Empirical methodology. Apreliminary analysis of panel data is necessary before estimating the threshold model. The unit root test is used to find out whether the data for the selected variable is stationary (Li et al. 2023). Panel unit root test refers to the unit root test of each cross-sectional series of variables in the panel data as a whole. Panel data can be divided into two types: homogeneous panel and heterogeneous panel, according to the different data generation methods.

Two unit root test methods, LLC (Levin et al. 2002) and IPS (Im et al. 2003), are used in this study. The LLC test adopts the form of the ADF test, but the LLC test assumes the homogeneity
of each cross-section unit; that is, the regression coefficient of the first-order lag term of each longitudinal section time series must be the same. . Moreover, it also requires each section to be independent of each other. The test formula is as Eq. (7).

where, represents the fixed effect or time trend term, , is the coefficient vector, and is the stationary process.

The null and alternative hypotheses are as follows:

Compared to LLC, IPS relaxes the assumption of homogeneity. It proposes a unit root test for heterogeneous panel data, which allows to take different values in different cross-sectional units and performs unit root test with the mean t-bar of the DF statistics of each cross-sectional unit. The method is based on the following panel data model:

The null and alternative hypotheses of IPS are: , which is true for all i. , true for at least one i. The test statistic is defined as follows:

IPS has given the critical value of the statistic t -bar at different levels of significance by means of stochastic simulation. It perfects the panel unit root test theory and is suitable for balanced panel data.

After determining the stability of the panel data, regression calculations can be performed on the data. This paper applies the threshold panel regression model proposed by Hansen (1999). The basic setting of the single threshold model is shown in Eq. (11).