Loading…
Air pollution, climate change, and human health
essays in empirical environmental economics
Klauber, Hannah Charlotte
This thesis contributes four quasi-experimental analyses that provide missing pieces of evidence on the relationship between human health, ambient air pollution, and increasing heat exposure resulting from climate change. Their shared objective is a more comprehensive quantification of the social costs associated with environmental health risks and a better understanding of how these costs may be mitigated. Each analysis is situated within a particular research context. Chapter 2 determines the effects of slight modifications in air quality on children's long-term health status, Chapter 3 explores specific risk factors for heat-caused health damage in the elderly population, Chapter 4 assesses how heat waves affect workers across the labor market, and Chapter 5 examines whether air pollution aggravates infectious diseases in the case of the Covid-19 pandemic.
In order to determine missing social cost fractions of air pollution and heat exposure, this thesis implements recent methodological advancements in the identification of causal effects, leverages the potentials of machine learning, and exploits various unique data sources. The empirical analyses expand the current state of the literature along four dimensions: (i) they consider sensitive health outcomes that allow for the detection of subtle health effects neglected in previous research, (ii) they uncover novel effect mechanisms that explain how and when health effects materialize, (iii) they examine unstudied dimensions of heterogeneity in individual vulnerability, and (iv) they ex-post evaluate the effectiveness of a contentiously debated traffic policy to reduce air pollution.
The empirical results reveal health damages from air pollution exposure and high temperatures across all age groups, i.e., among children, the working population, and the elderly. These health effects distribute highly unevenly, manifest in distinct manners, and result in meaningful economic costs. With its specific insights, the dissertation contributes to a broader evidence base that may inform the design of environmental and climate policy. In particular, the identified social cost fractions of air pollution and heat exposure ensure that the health benefits of mitigation policy can be incorporated more thoroughly in cost-benefit assessments. Moreover, evidence on the distribution of the social costs across the population facilitates the design of targeted and localized health protection measures.
Die vorliegende Thesis beinhaltet vier quasi-experimentelle Analysen, die fehlende Evidenz zu den Zusammenhängen zwischen menschlicher Gesundheit, Luftverschmutzung und zunehmender Hitzebelastung durch den Klimawandel erbringen. Die übergeordnete Intention ist eine umfassendere Quantifizierung der mit umweltbedingten Gesundheitsrisiken verbundenen sozialen Kosten und ein besseres Verständnis dafür, wie diese Kosten abgemildert werden können. Jede Analyse ist in einen spezifischen Forschungskontext eingebettet. Kapitel 2 befasst sich mit den Auswirkungen geringfügiger Änderungen der Luftqualität auf den langfristigen Gesundheitszustand von Kindern, Kapitel 3 untersucht spezifische Risikofaktoren für hitzebedingte Gesundheitsschäden in der älteren Bevölkerung, Kapitel 4 exploriert, wie sich Hitzewellen auf verschiedene Berufsgruppen auf dem Arbeitsmarkt auswirken und Kapitel 5 beleuchtet im Rahmen der Covid-19-Pandemie die Frage, ob Luftverschmutzung Infektionskrankheiten verschlimmert.
Um fehlende Anteile der sozialen Kosten von Luftverschmutzung und Hitzeexposition zu ermitteln, berücksichtigen die empirischen Analysen aktuelle methodische Fortschritte bei der Identifizierung von kausalen Effekten, sie beziehen die Potenziale maschineller Lernalgorithmen ein und gründen auf vielfältigen einzigartigen Datenquellen. Die empirischen Beiträge erweitern den aktuellen Stand der Literatur in vier Bereichen: (i) sie berücksichtigen sensitive Gesundheitsmaße, um subtilere, bislang wenig erforschte gesundheitliche Auswirkungen zu erkennen, (ii) sie decken Wirkungsmechanismen auf, die erklären, wie und wann sich gesundheitliche Auswirkungen ausprägen, (iii) sie untersuchen tiefgreifender, welche Heterogenitäten in der individuellen Vulnerabilität vorliegen und (iv) sie bewerten ex-post die Effektivität einer kontrovers diskutierten Verkehrspolitik zur Verringerung der Luftverschmutzung.
Die Ergebnisse der Analysen stellen Gesundheitsschäden durch Luftverschmutzung und hohe Temperaturen in allen Altersgruppen fest, d.h. bei Kindern, der arbeitenden Bevölkerung und älteren Menschen. Diese gesundheitlichen Auswirkungen sind ungleich verteilt, manifestieren sich in unterschiedlicher Form und führen zu erheblichen wirtschaftlichen Kosten. Mit ihren spezifischen Erkenntnissen trägt die Dissertation zu einer breiteren Evidenzbasis bei, die der Gestaltung von Umwelt- und Klimapolitik dienen kann. Insbesondere stellen die quantifizierten Komponenten der sozialen Kosten von Luftverschmutzung und Hitzebelastung sicher, dass der Nutzen einer gesundheitsfördernden Umwelt im Rahmen von Kosten-Nutzen-Evaluationen politischer Maßnahmen präziser einbezogen werden kann. Zudem ermöglichen Erkenntnisse über die Verteilung der sozialen Kosten innerhalb der Bevölkerung die Gestaltung gezielter und lokalisierter Gesundheitsschutzmaßnahmen.
