المحددات طويلة الأجل وقصيرة الأجل لانبعاثات CO₂ في الدول الأفريقية: أدوار العولمة، الطاقة المتجددة، والنمو Long-run and short-run determinants of CO₂ emissions in African countries: Roles of globalization, renewable energy, and growth

شارك:
المجلة: Environmental Economics، المجلد: 17، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.21511/ee.17(1).2026.05
تاريخ النشر: 2026-02-10
المؤلف: Walid Hadhri وآخرون
الموضوع الرئيسي: الطاقة والبيئة والنمو الاقتصادي

نظرة عامة

تقوم هذه الدراسة بتحليل محددات انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في 24 دولة أفريقية من 1990 إلى 2021، مع التركيز على العولمة، واستهلاك الطاقة المتجددة، والنمو الاقتصادي. باستخدام إطار عمل ARDL مع مقدرات PMG وMG وDFE، تحدد الأبحاث العلاقات القصيرة والطويلة الأجل بين المتغيرات. تدعم النتائج فرضية منحنى كوزنتس البيئي (EKC)، حيث تكشف أن الناتج المحلي الإجمالي له مرونة إيجابية طويلة الأجل تبلغ 0.237 مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (p < 0.01)، بينما يشير مربع الناتج المحلي الإجمالي إلى نقطة تحول. يظهر أن استهلاك الطاقة المتجددة يقلل بشكل كبير من الانبعاثات (مرونة طويلة الأجل -0.158، p < 0.01)، بينما ترتبط العولمة، كما يقاس بمؤشر KOF، بزيادة الانبعاثات (مرونة 0.350، p < 0.01). تؤكد الدراسة وجود توازن مستقر على المدى الطويل وتبرز الحاجة إلى سياسات تعزز الطاقة المتجددة والتقنيات الأنظف لتوافق النمو الاقتصادي مع الأهداف المناخية. تساهم الأبحاث في تقديم رؤى قيمة في نقاش الاستدامة من خلال التأكيد على الحاجة الملحة لدول أفريقيا لتبني استراتيجيات النمو الأخضر التي تتوافق بين التنمية الاقتصادية والاستدامة البيئية. بينما تلتقط منهجية PMG-ARDL التعديلات الديناميكية بشكل فعال، إلا أن لديها قيودًا فيما يتعلق بالداخلية والسببية. يُشجع على الدراسات المستقبلية استخدام منهجيات تعالج هذه القضايا، مثل مقدرات المتغيرات الآلية في اللوحات، وتفكيك العولمة إلى مكوناتها لفهم أكثر تفصيلًا لتأثيراتها البيئية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكشف التحليلات على مستوى الدولة أو الدخل عن مسارات متباينة داخل أفريقيا، مما يوفر استراتيجيات سياسية مصممة خصيصًا.

مقدمة

تتناول مقدمة ورقة البحث العلاقة المعقدة بين النمو الاقتصادي والاستدامة البيئية، مع تسليط الضوء على اتجاه تاريخي حيث يؤدي التطور غالبًا إلى زيادة الضغوط البيئية. لقد زاد عملية العولمة السريعة من حدة هذه الديناميكية من خلال تعزيز التجارة الدولية، والأنشطة الصناعية، واستهلاك الطاقة عبر الحدود. بينما تمتلك العولمة القدرة على دفع الكفاءة، والابتكار، ونشر التقنيات الأنظف، فإنها في الوقت نفسه تطرح مخاطر كبيرة من تدهور البيئة من خلال زيادة استغلال الموارد وانبعاثات غازات الدفيئة.

تؤكد هذه الفقرة على الطبيعة المزدوجة لتأثير العولمة على النتائج البيئية، والتي تظل غامضة من الناحية النظرية والتجريبية. من ناحية، يمكن أن تؤدي التكامل العالمي إلى اعتماد تقنيات صديقة للبيئة وكفاءات إنتاج محسنة قد تخفف من بعض التأثيرات البيئية. من ناحية أخرى، يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تفاقم مستويات التلوث بسبب نقل الصناعات، وزيادة الطلب على الطاقة، والاعتماد المستمر على الوقود الأحفوري، خاصة في المناطق التي تعاني من نقص في الأطر المؤسسية. تثير هذه التوترات أسئلة حاسمة حول العواقب البيئية طويلة الأجل للعولمة والحاجة إلى استراتيجيات التنمية المستدامة.

الطرق

تستخدم هذه الدراسة مجموعة بيانات لوحية غير متوازنة تضم 24 دولة أفريقية من 1990 إلى 2021 لتحليل تأثير عوامل مختلفة على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للفرد. المتغير التابع هو انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للفرد، بينما تشمل المتغيرات التفسيرية الناتج المحلي الإجمالي الحقيقي للفرد (بالدولار الأمريكي الثابت لعام 2005)، واستهلاك الطاقة المتجددة وغير المتجددة، ومؤشر العولمة KOF (KOFGI). تشمل مصادر البيانات مؤشرات التنمية العالمية من البنك الدولي ومعهد KOF السويسري للاقتصاد. لضمان اتساق البيانات وقابليتها للمقارنة عبر الدول، يقتصر التحليل على الفترة المحددة، متجنبًا التشوهات الناتجة عن جائحة COVID-19.

تستخدم التحليل التجريبي مقدر Pooled Mean Group (PMG) ضمن إطار عمل ARDL، مما يسمح بديناميكيات قصيرة الأجل غير متجانسة مع الحفاظ على التجانس في العلاقات طويلة الأجل. تم تحديد النموذج لالتقاط مصطلح تصحيح الخطأ، الذي يشير إلى سرعة التكيف مع التوازن طويل الأجل بعد التغيرات في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بسبب التغيرات في المتغيرات التفسيرية. تشمل فحوصات القوة مقدرات Mean Group (MG) وDynamic Fixed Effects (DFE)، مع اختبار هاوسمان لتحديد التحديد الأمثل. تؤكد الاختبارات التشخيصية للاعتماد العرضي، والثبات، والتكامل المشترك ملاءمة النموذج للتقدير المتسق للعلاقات طويلة الأجل.

النتائج

تقدم قسم النتائج تحليلًا شاملاً للعلاقات بين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، والنمو الاقتصادي، واستهلاك الطاقة، والعولمة عبر 24 دولة أفريقية من 1990 إلى 2021. تكشف الإحصائيات الوصفية عن انحراف كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والناتج المحلي الإجمالي للفرد، مما يشير إلى أنه بينما تمتلك معظم الدول مستويات منخفضة من الانبعاثات والدخل، فإن القليل منها يظهر قيمًا مرتفعة بشكل غير متناسب. يظهر التحليل أن استهلاك الطاقة المتجددة (REC) يقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (معامل: -0.158، p < 0.01)، مما يؤكد أن الطاقة المتجددة لها تأثير سلبي على الانبعاثات في كل من الأجل القصير والطويل. على العكس من ذلك، يساهم استهلاك الطاقة غير المتجددة (NREC) في زيادة الانبعاثات (معامل: -0.104، p < 0.01)، مما يدعم الفكرة القائلة بأن الاعتماد على الوقود الأحفوري يزيد من تدهور البيئة. تؤكد الدراسة أيضًا فرضية منحنى كوزنتس البيئي (EKC)، حيث يرتبط النمو الاقتصادي (الناتج المحلي الإجمالي للفرد) بزيادة الانبعاثات (معامل: 0.237، p < 0.01) في الأجل القصير، على الرغم من أنه قد يؤدي إلى تخفيضات عند مستويات دخل أعلى. العولمة، كما يقاس بمؤشر العولمة KOF (KOFGI)، لها تأثير إيجابي وذو دلالة طويلة الأجل على الانبعاثات (معامل: 0.350، p < 0.01)، مما يشير إلى أن العولمة يمكن أن تعزز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بسبب تأثيرات الحجم. تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين هذه العوامل، مما يكشف أن تفاعل العولمة، وهيكل الطاقة، والنمو الاقتصادي يؤدي إلى نتائج بيئية غير متجانسة عبر الدول الأفريقية. يبرز التحليل ضرورة وجود سياسات تعزز الطاقة المتجددة، وتعزز اللوائح البيئية، وتدمج الاستدامة في الاستراتيجيات الاقتصادية.

المناقشة

تؤكد قسم المناقشة في الورقة على الدور الحاسم للطاقة المتجددة في التخفيف من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في أفريقيا، مع تسليط الضوء على تأثيرها السلبي طويل الأجل على الانبعاثات، والذي يتماشى مع النتائج السابقة التي توصل إليها Apergis وPayne (2010) وDada وآخرون (2024). يكشف التحليل أن العديد من الدول الأفريقية لم تصل بعد إلى نقطة التحول في منحنى كوزنتس البيئي (EKC)، كما يتضح من الارتباط الإيجابي بين الناتج المحلي الإجمالي للفرد والانبعاثات، مما يتناقض مع الاتجاهات الملاحظة في المناطق المتقدمة. يشير هذا إلى أن اعتماد أفريقيا على الوقود الأحفوري في التصنيع لا يزال يعيق التحسينات البيئية، وهي حالة تفاقمت بسبب القيود الهيكلية والصناعية.

توضح النتائج أيضًا العلاقة المعقدة بين العولمة والنتائج البيئية في أفريقيا. بينما تتماشى التأثيرات طويلة الأجل للعولمة على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مع فرضية “ملاذ التلوث”، تشير التأثيرات قصيرة الأجل إلى فوائد محتملة من خلال نقل التكنولوجيا وزيادة الكفاءة. تؤكد النتائج على أهمية جودة المؤسسات والأطر السياسية في تشكيل هذه التأثيرات البيئية، مما يشير إلى أن الحوكمة الفعالة يمكن أن تعزز الجوانب الإيجابية للعولمة بينما تخفف من آثارها السلبية. بشكل عام، تدعو الدراسة إلى اتخاذ إجراءات عاجلة لتعزيز الطاقة المتجددة وتنفيذ استراتيجيات النمو الأخضر لتحقيق التوازن بين التنمية الاقتصادية والاستدامة البيئية في أفريقيا.

Journal: Environmental Economics, Volume: 17, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.21511/ee.17(1).2026.05
Publication Date: 2026-02-10
Author(s): Walid Hadhri et al.
Primary Topic: Energy, Environment, Economic Growth

Overview

This study analyzes the determinants of CO₂ emissions in 24 African countries from 1990 to 2021, focusing on globalization, renewable energy consumption, and economic growth. Utilizing a panel ARDL framework with PMG, MG, and DFE estimators, the research identifies both short-run and long-run relationships among the variables. The findings support the Environmental Kuznets Curve (EKC) hypothesis, revealing that GDP has a positive long-run elasticity of 0.237 with CO₂ emissions (p < 0.01), while the square of GDP indicates a turning point. Renewable energy consumption is shown to significantly reduce emissions (long-run elasticity -0.158, p < 0.01), whereas globalization, as measured by the KOF index, correlates with increased emissions (elasticity 0.350, p < 0.01). The study confirms the presence of a stable long-term equilibrium and highlights the need for policies that promote renewable energy and cleaner technologies to align economic growth with climate objectives. The research contributes valuable insights to the sustainability discourse by emphasizing the urgent need for African nations to adopt green growth strategies that reconcile economic development with environmental sustainability. While the PMG-ARDL methodology effectively captures dynamic adjustments, it has limitations regarding endogeneity and causality. Future studies are encouraged to employ methodologies that address these issues, such as panel instrumental-variable estimators, and to disaggregate globalization into its components for a more detailed understanding of its environmental impacts. Additionally, analyses at the country or income level could reveal divergent paths within Africa, informing tailored policy strategies.

Introduction

The introduction of the research paper addresses the complex relationship between economic growth and environmental sustainability, highlighting a historical trend where development often leads to increased environmental pressures. The rapid globalization process has intensified this dynamic by enhancing international trade, industrial activities, and energy consumption across borders. While globalization has the potential to drive efficiency, innovation, and the diffusion of cleaner technologies, it simultaneously poses significant risks of environmental degradation through heightened resource exploitation and greenhouse gas emissions.

The section underscores the dual nature of globalization’s impact on environmental outcomes, which remains both theoretically and empirically ambiguous. On one hand, global integration can lead to the adoption of environmentally friendly technologies and improved production efficiencies that may alleviate some ecological impacts. Conversely, it can also exacerbate pollution levels due to industrial relocation, increased energy demands, and a persistent dependence on fossil fuels, particularly in regions with inadequate institutional frameworks. This tension raises critical questions about the long-term ecological consequences of globalization and the need for sustainable development strategies.

Methods

This study utilizes an unbalanced panel dataset comprising 24 African countries from 1990 to 2021 to analyze the impact of various factors on carbon dioxide emissions per capita. The dependent variable is CO2 emissions per capita, while the explanatory variables include real GDP per capita (in constant 2005 USD), renewable and non-renewable energy consumption, and the KOF Globalization Index (KOFGI). Data sources include the World Development Indicators from the World Bank and the KOF Swiss Economic Institute. To ensure data consistency and comparability across countries, the analysis is limited to the specified period, avoiding distortions from the COVID-19 pandemic.

The empirical analysis employs the Pooled Mean Group (PMG) estimator within the panel autoregressive distributed lag (ARDL) framework, allowing for heterogeneous short-run dynamics while maintaining homogeneity in long-run relationships. The model is specified to capture the error-correction term, which indicates the speed of adjustment to long-run equilibrium following changes in CO2 emissions due to variations in the explanatory variables. Robustness checks include the Mean Group (MG) and Dynamic Fixed Effects (DFE) estimators, with the Hausman test determining the optimal specification. Diagnostic tests for cross-sectional dependence, stationarity, and cointegration confirm the model’s adequacy for consistent estimation of long-run relationships.

Results

The results section presents a comprehensive analysis of the relationships between CO2 emissions, economic growth, energy consumption, and globalization across 24 African countries from 1990 to 2021. Descriptive statistics reveal significant skewness in CO2 emissions and GDP per capita, indicating that while most countries have low emissions and income levels, a few exhibit disproportionately high values. The analysis shows that renewable energy consumption (REC) significantly reduces CO2 emissions (coefficient: -0.158, p < 0.01), confirming that renewable energy has a negative impact on emissions in both the short and long run. Conversely, non-renewable energy consumption (NREC) contributes to increased emissions (coefficient: -0.104, p < 0.01), supporting the notion that reliance on fossil fuels exacerbates environmental degradation. The study also confirms the Environmental Kuznets Curve (EKC) hypothesis, as economic growth (GDP per capita) is associated with higher emissions (coefficient: 0.237, p < 0.01) in the short run, although it may lead to reductions at higher income levels. Globalization, measured by the KOF Globalization Index (KOFGI), has a positive and significant long-term effect on emissions (coefficient: 0.350, p < 0.01), indicating that globalization can amplify CO2 emissions due to scale effects. The findings underscore the complex interplay of these factors, revealing that the interaction of globalization, energy structure, and economic growth results in heterogeneous environmental outcomes across African nations. The analysis emphasizes the necessity for policies that promote renewable energy, enhance environmental regulations, and incorporate sustainability into economic strategies.

Discussion

The discussion section of the paper emphasizes the critical role of renewable energy in mitigating CO₂ emissions in Africa, highlighting its negative long-run impact on emissions, which aligns with previous findings by Apergis and Payne (2010) and Dada et al. (2024). The analysis reveals that many African countries have not yet reached the Environmental Kuznets Curve (EKC) turning point, as indicated by the positive correlation between GDP per capita and emissions, contrasting with trends observed in developed regions. This suggests that Africa’s reliance on fossil fuels for industrialization continues to hinder environmental improvements, a situation exacerbated by structural and industrial constraints.

The findings also illustrate the complex relationship between globalization and environmental outcomes in Africa. While the long-run effects of globalization on CO₂ emissions align with the “pollution haven” hypothesis, short-term effects indicate potential benefits through technology transfer and efficiency gains. The results underscore the importance of institutional quality and policy frameworks in shaping these environmental impacts, suggesting that effective governance can enhance the positive aspects of globalization while mitigating its adverse effects. Overall, the study calls for urgent action to promote renewable energy and implement green growth strategies to balance economic development with environmental sustainability in Africa.