Tillbaka i november 2019, innan pandemin började, skulle du ha gissat hur viktigt videokonferenser som Zoom skulle vara i människors liv bara några månader senare?

Det är den sortens utmaning som ekonomer står inför när de försöker sätta en enda siffra på den långsiktiga kostnaden för att mildra klimatförändringarna eller kostnaden för att låta den globala temperaturen fortsätta att stiga. Mänskligt beteende förändras när den offentliga politiken förändras och ny teknik kommer och utvecklas.

Jag är en mikroekonom som undersöker orsaker och konsekvenser av klimatförändringar. När jag tänker på klimatförändringsutmaningen 2040 och framåt, förutser jag många "kända okända" om vår framtid. Därför är jag förvånad över att läsa exakta klimatkostnadsberäkningar som de nyligen publicerade av ekonomiska konsulter McKinsey &Co.

McKinsey fastställer den globala kostnaden för att omvandla energi och andra sektorer till nettonollutsläpp till 2050 till 9,2 biljoner USD per år. Försäkringsbolaget Swiss Re har uppskattat att inte göra någonting kommer att minska den globala BNP med så mycket som 14 %, eller cirka 23 biljoner dollar, till 2050.

Siffror som dessa används i stor utsträckning för att uppmuntra till åtgärder från regeringar, företag och individer. Ekonomer är överens om att klimatförändringar, lämnade okontrollerade, kommer att skada ekonomierna. Men dessa uppskattningar är framtagna med hjälp av formella modeller som innehåller många antaganden, varav vilka som helst skulle kunna förkasta redovisningen på ett stort sätt och lämna uppskattningarna antingen mycket höga eller låga.

Medan folk kanske tror att de vill ha "precision", ökar exakta förutsägelser risken att förmedla för mycket säkerhet i en ständigt föränderlig värld. Här är vad som går in i klimatekonomiska modeller och varför säkerhet inte är ett alternativ för framtida kostnadsprognoser.

Prognosutmaningen

Klimatekonomiska modeller försöker svara på flera förutsägelsefrågor, såsom:

"Hur kommer utvecklingen av världsekonomin att påverkas om vi inför en koldioxidskatt idag?" Svaret på denna fråga hjälper oss att förstå "kostnaden för att vidta åtgärder."

"Om hela världen antar denna koldioxidskatt, hur mycket kommer utsläppen av växthusgaser att minska med varje efterföljande år?"

"Vad vinner vi ekonomiskt på att minska våra utsläpp av växthusgaser?"

"Vad blir den ekonomiska och livskvalitetseffekten om vi inte gör något och bara låter utsläppen av växthusgaser öka under "business as usual"?"

För att besvara dessa komplexa frågor gör klimatekonomer en rad antaganden som är "inbakade" i deras matematiska modeller.

Kända okända

För det första måste ekonomer förutsäga världens genomsnittliga inkomst per person för varje år i framtiden.

Makroekonomer har ställts inför utmaningar med att förutsäga tidpunkten och varaktigheten av lågkonjunkturer. Att förutsäga framtida ekonomisk tillväxt under 30 eller 40 år kräver att man förutsäger hur kvantiteten och kvaliteten på världens arbetskraft och vår teknik kommer att utvecklas över tiden. Att förutsäga världens befolkningstillväxt är också en utmanande övning, eftersom ökad urbanisering, kvinnors tillgång till utbildning och förbättringar av födelsekontroll alla är förknippade med minskad fertilitet.

För det andra måste de göra en välgrundad gissning om vilka teknologier som kommer att finnas i framtiden när det gäller våra kraftkällor och den energi vi använder i transporter. Om de kan uppskatta världens framtida befolkningsnivå, inkomstnivå och teknik, då kan de mäta hur mycket extra utsläpp av växthusgaser världen producerar varje år.

För det tredje använder de en klimatvetenskaplig modell för att uppskatta den extra klimatförändringsrisken som orsakas av produktionen av utsläpp av växthusgaser. Detta mäts vanligtvis av ökningen av världens genomsnittliga yttemperatur.

För det fjärde måste de ta ställning till hur vår framtida ekonomis produktion kommer att påverkas av stigande klimatförändringsrisker. Helst berättar dessa modeller också för oss hur utsläpp av fler växthusgaser ökar sannolikheten för katastrofscenarier.

Genom att kombinera alla dessa ekvationer med sina egna respektive antaganden genererar ett forskarlag ett enda nummer som:Världen kommer att möta 23 biljoner dollar i skador på grund av klimatförändringar om vi inte vidtar några allvarliga åtgärder för att minska utsläppen.

Konsten att förutsäga framtida utsläpp

Ekonomer uppskattar framtida globala utsläpp av växthusgaser genom att multiplicera den förutsedda globala bruttonationalprodukten – det totala värdet av varor och tjänster – med de genomsnittliga utsläppen per dollar av bruttonationalprodukten.

Om världen lyckas få ett slut på användningen av fossila bränslen kan denna senare siffra vara nära noll. Innovationen och spridningen av teknik med låga koldioxidutsläpp – tänk på elfordon och solgårdar – kan avsevärt förändra kostnaderna och fördelarna som ekonomer försöker kvantifiera.

Många faktorer avgör denna väg för tekniska framsteg, inklusive investeringar i forskning och utveckling. Internationell politik tar inte alltid hänsyn till klimatekonomiska modeller. Till exempel, om Kina väljer att bli mer isolerat, kommer det att öka sin kolkonsumtion eftersom nationen är utrustad med kol? Omvänt, skulle Kina kunna välja att använda sin mäktiga stat för att driva den gröna tekniksektorn för att skapa en blomstrande framtida exportmarknad som gör världens ekonomi grönare?

Prognoser framtida effekter av klimatförändringar

Ekonomiska matematiska modeller kokar ner effekterna av klimatförändringar till en enda algebra-ekvation som kallas "klimatskadefunktionen". I min bok "Adapting to Climate Change" ger jag flera exempel på varför denna funktion ständigt förändras och därför är mycket svår att förutse.

Till exempel utvecklar många företag klimatriskklassificeringssystem för att utbilda fastighetsköpare om de olika framtida klimatrisker som specifika fastigheter kommer att möta, såsom skogsbränder eller översvämningar.

Anta att denna framväxande klimatriskklassificeringsindustri gör framsteg när det gäller att identifiera mindre riskfyllda områden att bo på, och zonkoder ändras så att fler människor kan bo i dessa säkrare områden. Skador som amerikaner lider av klimatförändringar skulle minska när människor bokstavligen "flyttar till högre mark."

Den självsäkra klimatmodelleraren kan inte fånga denna dynamik med oflexibel algebra.

Prognos under osäkerhet

Klimatekonomiska modeller kan spela en "Paul Revere"-roll – utbilda beslutsfattare och allmänheten om de sannolika riskerna som ligger framför oss. När ekonomer bygger dessa modeller måste de vara ärliga om sina begränsningar. En modell som genererar "svaret" kan leda beslutsfattarna vilse.

Så mycket som alla kanske gillar ett konkret svar på hur mycket klimatförändringar och att agera mot klimatförändringarna kommer att kosta, så måste vi leva med osäkerhet.