BEN SAAD

RégionetDéveloppement
n°46‐2017
www.regionetdeveloppement.org
L’effetdelacomplexitééconomiquesurla
pollutiondel’air:uneautreapprochede
lacourbeenvironnementaledeKuznets
MyriamBENSAAD*
Résumé‐L’objectifdecetarticleestdemettreenévidence,au‐delàdel’effetduPIBpar
habitant, le rôle majeur de l’évolution des transformations structurelles sur le niveau de
pollutiondel’air(émissionsdeCO2/tête),enreprenantautrementlemodèledelacourbe
environnementale de Kuznets, estimé sur un échantillon de 133 pays de 1984 à 2014.
L’influencedeschangementsstructurelssurlapollution est évaluée de manière originale
parunindicedecomplexitééconomique.Ladiminutionrelativedelapollutionàpartird’un
certainseuil,particulièrementperceptibledanslespaysàrevenuélevé,résultedavantage
d’une large transformation structurelle que du niveau de développement, même s’ilpeut
existeruncertainlienentreeux.Nousmontronsquel’accroissementdelacomplexitééco‐
nomiquepermetplusrapidementd’atteindreleseuilderetournementduniveaudepollu‐
tionquel’accroissementduPIB/tête.Cerésultatlaisseapparaîtrequepourréduirelapol‐
lution,lemodedecroissanceetlesspécialisationsproductivessontplusimportantsquela
croissanceelle‐mêmeetleniveaudedéveloppementéconomiqueatteint.
ClassificationJEL
L16,Q53,Q56,O11,C32
Mots‐clés
Complexitééconomique
Pollutiondel’air
CourbeenvironnementaledeKuznets
Transformationstructurelle
Paneldynamique
JevoudraisremercierleProfesseurMauriceCatinpoursesprécieuxconseils,sesencourage‐
mentsetsurtoutsonimportantecontributiontoutaulongdel’écrituredecetarticle. 
*LEAD,UniversitédeToulon;[email protected]

22 MyriamBenSaad
1.INTRODUCTION
Lechangementclimatiqueprincipalementdûàl’accumulationdegazàeffetde
serre,dontleprincipalestledioxydedecarbone(CO2),représenteaujourd’huiun
problèmesérieuxpourl’humanité1.Uneprogressionsensibledelapollutionappa‐
raîtdepuislestroisdernièresdécennies.LesémissionsdeCO2enprovenancedes
paysde l’OCDEont doublésurla période1984‐2014 avecnéanmoinsunelégère
diminutionsuiteàl’entréeenvigueurduprotocoledeKyoto(2005). L’émission
despaysdel’OCDEestsignificativementsupérieureàlaquantitédeCO2émisepar
lesautresrégionsdumonde,àl’exceptiondespaysdel’AsieduSud‐Est.Larégion
méditerranéenne, l’Amérique latineetl’Afriquesubsaharienneont, elles, doublé
leurs émissions de CO2 sur la période 1984‐2014, même si leurs émissions ne
représententque1/6delaquantitéémiseparlespaysdel’OCDEetd’AsieduSud‐
Est(annexe1,graphique1).Sil’onenvisagelesémissionsparhabitant,larégion
MENAfigureparmileséconomiesendéveloppementlesplusémettricesdegazà
effetdeserre,maisellerestenéanmoinslargementderrièreles pays de l’OCDE
(annexe1,graphique2).
L’impactdudéveloppementéconomiquesurlaqualitédel’environnementaété
largementdiscutédanslalittératureéconomique.L’étudedeGrossmanetKrueger
(1991, 1994, 1995) notamment a fait l’objet d’un consensus grandissant sur
l’existenced’unerelationenformedeUinverséentrelerevenuparhabitantetla
pollution: on parle alors de la courbe environnementale de Kuznets (CEK). A la
suite de ce travail théorique, de nombreuses études empiriques ont justifié
l’hypothèsedelaCEK(Sternetal.,1996;Ekins,1997;SternetCommon,2001...).
Toutefois elles ont pu être critiquées de différentes manières. En particulier, les
typesd'activitéséconomiquesàlabasedelacroissanceontdesintensitésdepollu‐
tionquidiffèrent(Antweileretal.,2001).Ainsi,ilpeutêtrejudicieuxdedétermi‐
nersilaréductionrelativedelapollutionobservéedanslespaysàpartird’uncer‐
tainseuilestlerésultatdechangementsdanslesstructuressectoriellesau‐delàde
l’effetduniveaudedéveloppement.
Danscetravail,nousutilisonslecadrethéoriquedelaCEKpourtesterl’effet
sur l’environnement de la structure sectorielle et de l’usage de produits moins
polluants, en considérant un panel dynamique de 133 pays. Notre démarche est
singulièredanslechoixdel’indicateurrelatifàl’effetdestructure: il s’agit de
l’indicedecomplexitééconomique(ICE)(Hidalgoetal.,2009)quireflètelescapa‐
citésd’exportationd’uneéconomiebaséesurla«qualitédesproduits».Cetindica‐
teurestenrèglegénéraleutilisépourcaractériserlaplacedespaysdanslecom‐
merce international mais jamais sur les questions environnementales. ICE inter‐
vientdansnotreanalysecommevariableexplicativeencomplémentdurevenupar
habitantdanslaCEK.Entestantlacomplexitééconomique,nousessayonsdesug‐
gérerdestrajectoiresautresquelaCEKclassiqueenintroduisantunélémentplus
particulier qui joue sur l’environnement au‐delà du simple revenu par habitant.
Lesestimationssonteffectuéessurl’ensembledespaysconsidérésmaisaussipour
desgroupesdepays,àrevenuélevé,intermédiaireoufaible.Ilapparaîtenparticu‐
lierquelegroupedespaysàrevenuélevéconnaîtuneintensitédepollutionpar
habitantplusimportantedanssespremiersstadesdetransformationstructurelle
etquitendàdiminuerau‐delàd’uncertainseuil.
Notretravailestorganiséautourde4sections.Dansladeuxièmesection,nous
exposonslesélémentsdelittératureconsacrésaumodèleCEKetnotammentla
caractérisationdeseffetsd’échelle,techniqueetdestructurepouvantconditionner
1Parexemple,selonl’OrganisationmondialedelaSanté(2014),prèsde7millionsdeper‐
sonnessontdécédéesprématurémenten2012dufaitdel’expositionàlapollutiondel’air.

RégionetDéveloppement46(2017) 23
lesémissionsdeCO2.Dansunetroisièmesection,nousproposons une nouvelle
spécificationdu modèle CEKintroduisantnotammentl’indice decomplexitééco‐
nomique,etquiestestiméennousbasantsurunpanelde133payssurlapériode
1984‐2014.Laquatrièmesectionestconsacréeàl’analysedesrésultatsenconsi‐
dérantl’ensembledespayspuislesgroupesdepaysselonleurniveaudedévelop‐
pement.Lasection5conclut.
2.LACOURBEENVIRONNEMENTALEDEKUZNETS:
REVUEDELALITTÉRATURE
2.1.LaconstructionthéoriquedelaCEK
Kuznets(1955)tendàdécelerunerelationenUinverséentreleniveaudere‐
venupartêtedespaysetlesinégalitéssociales.Entransposantcetterelationdans
ledomainedel’environnement,différentesétudesontlaisséapparaîtreunerela‐
tionen U inverséentrelapollution etle niveau de revenupartête des pays.On
parlealorsde«courbeenvironnementaledeKuznets»(Grossman et Krueger,
1991; Panayotou, 1993). A des niveaux de revenu par habitant très faibles, la
quantitéetl’intensitédepollutiond’origineanthropiqueselimitentàl’impactdes
activités économiques de subsistance. Avec l’urbanisation, l’intensification de
l’agricultureetledécollageindustriel,lesémissionsdepolluantsaugmententfor‐
tement.Danslespaysendéveloppement,lapartiemontantedelaCEKparaîtêtre
laconséquencedel’augmentationduPIBpartête.
Demanièregénérale,l’évolutiondelacourbeenclocheapuêtreexpliquéepar
troiseffets.Lepremierestl’effetd’échelle,oùuneaugmentationdel’activitééco‐
nomique conduit, en elle‐même, à une pression plus forte sur l’environnement:
plusdeproductionnécessiteplusd’inputsetcréeainsiplusdedéchetsetd’émis‐
sionspolluantes.
Ledeuxièmeestl’effetdecompositionsectorielle,oùàmesurequelesrichesses
s’accumulent la structure du système productif d’une économie évolue. Par
exemple,ledéclindelapartdesindustrieslourdesintensivesenénergieetledéve‐
loppementdessecteursdeservicesintensifsentechnologieetencapitalhumain
desserrentlacontrainteécologiqueendiminuantl’intensitédesémissions.
Letroisièmeestl’effettechnique,oùl’éducation,lesinnovationsetledévelop‐
pement des activités de R&D peuvent conduire à l’utilisation de produits moins
polluantsetàunemeilleureefficacitéécologiquedesprocédésdefabrication.Par
exemple, les innovations permettent de remplacer des machines polluantes par
deséquipementsplusperformantssurleplanenvironnemental.
L’existenced’uneCEKsupposequ’au‐delàd’unseuilderevenupartête,l’effet
de composition et l’effet technique peuvent contrebalancer l’effet d’échelle, au
pointd’ameneruneréductionrelativedelapollution(Stern,2003).
2.2.Lalittératureempirique
UnevastelittératureexplorelaportéeempiriquedelaCEK,avecdesrésultats
divers (voir par exemple Stern et al., 1996; Ekins, 1997; Heil et Selden, 1999).
Richmond et Kaufmann (2006) réfutent la présence d’une quelconque relation
entrepollutionetcroissanceéconomique,alorsqueShafik(1994)etAzomahouet
al.(2006)révèlentunlienplutôtlinéaire.Bienquecertainstravauxidentifientune
courbeenUinversé(LeanetSmyth,2010b;Saboorietal.,2012...),d’autrescon‐
tributionsconcluentquelaformedesnonlinéaritésentrepollutionetcroissance
peutêtrepluscomplexequenelesuggèrelaCEK(parexempleShafik,1994,Friedl
etGetzner,2003,Ren,2014,concluentàlaprésenced’unerelationenN).

24 MyriamBenSaad
C’estpour tenter d’expliquercetteabsence deconsensus quedes étudesplus
récentesontproposéd’amenderla relation entre pollution et croissance écono‐
mique,enétudiantsasensibilitéàlaprésenced’autresvariablesquiconditionnent
leliencroissance‐pollution.Ainsi,l’introductiondesvariablesadditionnellesestla
voielaplussouventsuiviedanslestravauxrécents.Ilpeuts’agirparexempledela
consommationd’énergie(Ang, 2008,2009 ; Apergisand Payne, 2009; Halicioglu,
2009; Jalil et Mahmoud, 2009 ; Lean and Smyth, 2010 ; Arouri et al., 2012), de
l’urbanisation(ZhangetCheng,2009;Hossain,2011;Sharma,2011),delastabili‐
tédugouvernementetlaqualitédesinstitutions(LopezetMitra,2000;Dasgupta
etal.,2002;Cole,2003,2004;FriedletGetzner,2003;CopelandetTaylor,2004;
BernaueretKoubi,2009;Biswasetal.,2012),dudéveloppementfinancier(Ozturk
etAcaravci,2013;Omrietal.,2015),desinvestissementsdirectsétrangersouen‐
coredel'ouvertureducommerce.
Surcedernierpoint,larelationcommerceinternational/pollutionappliquéeà
diverspaysoupériodesreste ambiguë (Copelandet Taylor, 1994,1997; Cole et
Elliot,2003;FrankeletRose,2005;Managi,Hibiki,etTsurumi,2009;Halicioglu,
2009; Jalil et Mahmoud, 2009; Nasir et Rehman, 2011; Jayanthakumaran et al.,
2012;Tiwarietal.,2013; Renetal.,2014;deVriesetFerrarini,2017).Lestra‐
vauxd’Ang(2007)pourlaFrance,JaliletMahmoud(2009)pourlaChine,Nasiret
Rehman(2011)pourlePakistan,etOmri(2013,2015)pourles12paysdelaré‐
gionMENAtendentàmontrerunecourbedetypeCEKenincluantlaprésencedu
commercedanslarelationenvironnement‐croissance.D'autresauteursréfutentla
significativité de cette variable (e.g. Halicioglu, 2009; Ozturk et Acaravci, 2010,
pourlaTurquie;Jaunky,2010pour36paysàrevenuélevé;MenyahandWolde‐
Rufael,2010,pourl'AfriqueduSud).JaliletMahmoud(2009)étendentlamétho‐
dologiedeHalicioglu(2009)aucasdelaChinesurlapériode1975‐2005.Ilsmon‐
trentuneformeCEKavecuneffet(positifmais)nonsignificatifducommercesur
lesémissionsdeCO2.
Alasuitedecestravaux,Jayanthakumaranetal.(2012)affirmentque,surles
troisdernièresdécennies,lesémissionsdeCO2enChineontétéinfluencéesparle
revenu par habitant, la consommation d'énergie et les changements structurels,
alorsqu’unliendecausaliténepeutêtreétablipourl'Indeconcernantleschange‐
mentsstructurelsetlesémissionsdeCO2.L'Indeauneéconomieinformellebeau‐
coupplusimportantequelaChine,ellepossèdeenparticulierunnombreélevéde
micro‐entreprisesquisontdefaiblesconsommateursd'énergieetquinesontpas
suffisammentcompétitivespouratteindrelesmarchésinternationaux.
Unchampderechercheprendencomptelestroiseffets(effetd’échelle,effetde
compositioneteffettechnique)ducommercesurl’environnement.Enstimulantla
consommation et la production domestique, le libre‐échange commercial peut
entraîner une dégradation de l’environnement (effet d’échelle) (Dasgupta et al.,
2002).Ensensinverse,uneffettechniquepeutsuivre,dûauxeffortspossiblesde
dépollution et au renforcement des réglementations environnementales avec le
développement du commerce extérieur (Antweiler et al., 2001). L’effet de struc‐
tureenfinsemanifestesurlesconditionsécologiques lorsqueles échanges exté‐
rieursimpliquentune transformationdesstructuresproductivesdupays.L’effet
netducommercesurl’environnementdépenddubilandecestroiseffets.Empiri‐
quement,Copelandetal.(1998)ontétudiél’effetd’échelleetl’effettechniqueen‐
gendrésparl’échangeinternational.Ilapparaîtqu’unelibéralisationdeséchanges
quiaugmente l’échelledel’activité économiquede 1%accroît lesconcentrations
de pollutions de 0,25 à 0,5 %. Cependant, l’augmentation des revenus par tête
pousseces niveauxdepollutionversle basde1,25à 1,5%à traversl’effettech‐
nique.

RégionetDéveloppement46(2017) 25
Desrecherchescritiquentaussilesformesfonctionnellesutiliséesetproposent
des spécifications non paramétriques pour étudier la CEK. Ainsi, les résultats
d’Azomahouetal.(2006)révèlentplutôtunerelationmonotoneentrelapollution
etlerevenuparhabitantoù,d’unepart,lapollutionestdéterminée par la con‐
sommationd'énergie,lePIBetlecommerceextérieuretoù,d’autrepart,lerevenu
parhabitantestaussidéterminéparlesémissionsdeCO2,laconsommation
d'énergieetlecommerceextérieur.
D’autresétudescommecellesdeStern(2002)etAucietBecchetti(2006)ont
essayédeprendreencomptel’effetdelastructuredel’économieetl’effetdupro‐
grèstechnique.LeursestimationsnevérifientpasuneCEKcarl'impactduPIBpar
habitantsurlesémissionsdeCO2paraîtconditionnéparleseffetsdel'industrieet
del'infrastructured'approvisionnementenénergie.
Decesdifférentstravaux,nouspouvonsavancerqueplusieursfacteursconcou‐
rentàl’évolutiondelapollutionetdifférencientlespaysau‐delàdeleurniveaude
revenu.Dèslors,latendanceàlahaussedelapollutiondécriteparlaCEKpeutne
pasêtrevérifiéedelamêmemanièrepourleséconomiesàrevenufaibleetinter‐
médiaire.Ilapparaîtquelaréduction dela pollutionperceptibledans lesécono‐
miesdéveloppéespeutêtrelargementexpliquéeparunetransformationstructu‐
relle de leur appareil productif. De manière générale, il convient de prendre en
compted’unefaçonoud’uneautrelejeucombinédeseffetsd’échelle,deseffetsde
structureetdeseffetstechniquespourcaractériserl’évolutionduniveaudepollu‐
tion.NousproposonsainsidetesterlarelationCEKenintroduisantcestroiseffets
ettoutparticulièrementunevariablereprésentativedel’effetdestructure:leni‐
veaudecomplexitééconomique.
3.MODÉLISATIONETSTRATÉGIEEMPIRIQUE
3.1.Spécificationdumodèleetchoixdesvariables
Demanièregénérale,lemodèlepermettantdetesterl’existenced’uneCEKre‐
posesurl’équationsuivante:
2/ê=+/ê+/ê
∑ 
avecCO2/têteit,ladégradationenvironnementaled’unpaysiàl’instantt,Pib/têteit
lePIBparhabitant,Xunensembledevariablesdecontrôleetεitletermed’erreur.
Laformedelacourbeestdéterminéeparlesparamètresα1etα2.Larelationentre
CO2/tête et Pib/tête admet l’hypothèse d’une courbe environnementale de Kuz‐
netssiα1>0etα2<0.
L’objectifprincipaldecet articleconsisteàrendre compteplusoumoins dis‐
tinctementdanscetterelationdeseffetsd’échelle,destructureproductiveetdes
effetstechniques.
Ainsi,lemodèlequenousretenonsseprésentesouslaformesuivante:
lnCO2/têteit=α0+α1lnICEit+α2
+α3lnPIB/têteit+α4lnInnovit+α5lnEducit
+α6lnEnergyit+α7lnGouvit+α8lnUrbanit+α9lnIDEit+α10Kyotoit+α11OMCit
+βlnCO2/têteit‐1+μi+γt+εit
Lemodèleestestimésurunéchantillonde133pays2quicouvreunepériodede
31 années (1984‐2014). La définition précise des variables est donnée dans le
tableau13.
2DonnésenAnnexe7.
3LesstatistiquesdescriptivesdecesvariablessontdonnéesenAnnexe6.