Уменьшение зависимости от нефти в качестве топлива неизбежно приведет к уменьшению количества углерода, выбрасываемого в атмосферу на протяжении всего жизненного цикла топлива, от добычи и переработки до сжигания по мере его использования потребителями. Однако размер этого воздействия варьируется в зависимости от рыночных факторов, которые до сих пор не были полностью смоделированы.

Новое исследование, проведенное Мохаммадом Маснади, доцентом кафедры химической и нефтяной инженерии Инженерной школы Свенсона Университета Питтсбурга, предлагает более пристальный взгляд на взаимосвязь между снижением спроса на нефть и устойчивым, разнообразным рынком нефти - и углеродным следом, связанным с обоими. Работа была опубликована в Природа.

"Предыдущие модели рассматривали углеродный след производителей нефти так, как если бы все баррели нефти были абсолютно одинаковыми, но благодаря новым технологиям добычи мировые поставки нефти сильно варьируются", - сказал Маснади. "Это сложно, и это не линейно. Наша модель учитывает это".

В статье исследователи связывают эконометрические модели рентабельности добычи на 1933 мировых нефтяных месторождениях (на долю которых приходится около 90 процентов мировых запасов в 2015 году) с углеродоемкостью их добычи, показателем количества углерода, выделяемого на единицу произведенной энергии (или баррель нефти).

Затем они изучили реакцию нефтяных месторождений на снижение спроса в рамках трех рыночных структур: Первая структура моделирует совершенную конкуренцию между производителями, вторая предполагает наличие олигополии, где несколько крупных игроков оказывают наибольшее влияние, а третья описывает структуру картеля, которая предполагает, что международная организация, такая как ОПЕК, будет регулировать добычу, чтобы повлиять на цены на нефть и максимизировать прибыль.

Учитывая эти факторы, модель предсказывает, что небольшие потрясения спроса будут иметь иные последствия для углеродоемкости, чем крупные потрясения, но эта взаимосвязь может противоречить здравому смыслу. Независимо от структуры рынка, прогнозируется, что небольшие потрясения вытеснят в основном тяжелую нефть, углеродоемкость которой на 25-54% выше, чем в среднем по миру, что приведет к снижению общих выбросов углерода, связанных с нефтью. Однако дисбаланс уменьшается по мере усиления потрясений - при условии, что структура рынка позволяет производителям, обладающим рыночной властью, координировать свои действия в ответ на снижение спроса путем сокращения производства для поддержания прибыли.

Модель раскрывает важное соображение для правительственных учреждений при разработке нормативных актов по борьбе с изменением климата: чтобы сократить выбросы углекислого газа за счет снижения спроса на нефть, директивные органы должны учитывать структуру мирового нефтяного рынка.

"Существует предположение, что по мере снижения спроса производители нефти, которые находятся на марже, будут вытеснены из бизнеса, но мы обнаружили, что это не всегда так", - сказал Маснади. "Все знают об этих рыночных структурах, но, рассматривая их, мы показываем, что структура очень важна в глобальной экономике. То, как будут развиваться структуры, влияет на типы нефтяных месторождений, которые будут находиться на периферии и изо всех сил пытаться удержаться на плаву. Даже при более широком проникновении альтернативных видов топлива мы, возможно, не увидим, что многие ожидаемые игроки выйдут из бизнеса - исходя из структуры рынка и их финансового положения, многие будут достаточно устойчивы, чтобы скорректировать свои затраты и продолжать производство".

Маснади в основном сотрудничал в этой работе с экономистами, инженерами, учеными-экологами, статистиками и экспертами по политике из Стэнфордского университета и Университета Ка'Фоскари в Венеции, Италия. Вместе команда смогла создать реалистичную модель последствий изменения спроса на топливо, которое удерживается на пороге перемен.