مدل پیشبینی مبتنی بر تجارت چندجانبه دو مرحلهای برای انتشار کربن حمل و نقل بار کشورهای کمربند و جاده در امتداد پلهای زمینی اوراسیا
الگوهای توزیع جهانی بار تحت تأثیر سیاستهای تجاری و شیوع بیماری همهگیر قرار گرفتهاند. طرح کمربند و جاده، درگیریهای تجاری و بیماری همهگیر کووید-۱۹ جریان لجستیک جهانی را تغییر داده و محمولهها را از حمل و نقل دریایی و هوایی به حمل و نقل ریلی در امتداد کشورهای واقع در پل زمینی اوراسیا منتقل کرده است. اگرچه حمل و نقل ریلی کربن کمتری نسبت به حمل و نقل جادهای منتشر میکند، اما افزایش استفاده از حمل و نقل ریلی، حجم بیشتری از انتشار کربن را به شهرهای واقع در امتداد پلهای زمینی وارد میکند. دستیابی به انتشار خالص صفر کربن اهمیت بیشتری پیدا میکند، اما در ارزیابی تأثیر زیستمحیطی حمل و نقل لجستیک ریلی فرامرزی در بین کشورهای کمربند و جاده، کمبود ادبیات وجود دارد. یک مدل پیشبینی مبتنی بر تجارت چندجانبه دو مرحلهای جدید توسعه داده شده است که یک مدل گرانش اصلاحشده و شبکه عصبی خودرگرسیونی غیرخطی را برای پیشبینی تجارت و انتشار گازهای گلخانهای ادغام میکند. این مدل، حمل و نقل ریلی را در امتداد پل زمینی طی ده سال ارزیابی میکند و تأثیر انتشار کربن ناشی از تجارت و لجستیک در امتداد کریدور را در پنج سال بعدی پیشبینی میکند. این مدل همچنین تأثیر انتشار گازهای گلخانهای پل زمینی سوم اوراسیا پیشنهادی و پل زمینی دوم اوراسیای توسعهیافته را تجزیه و تحلیل میکند. این یافتهها، بینشهایی را برای توسعه حمل و نقل ریلی بار، با در نظر گرفتن جریان تجارت و لجستیک، استراتژیهای کاهش انتشار کربن و تأثیر پایداری بین چین و سایر کشورهای کمربند و جاده ارائه میدهد. در حالی که پیشبینی میشد کشورهایی مانند هند و قزاقستان در دوره پیشبینیشده مقادیر قابل توجهی از انتشار کربن داشته باشند، رشد سریع در مکانهایی با مقادیر انتشار کمتر مانند کونمینگ و گرجستان باید مورد توجه قرار گیرد و نیاز به نظارت مداوم دارد.
مقدمه
علیرغم تأثیر همهگیری کووید-۱۹ بر تجارت جهانی و مناقشات تجاری ایالات متحده و چین که منجر به تغییر ساختار چشمانداز الگوهای تجاری شده است، حجم تجارت فرامرزی زمینی کالاها و خدمات در حال افزایش است. چین و کشورهای مجاور کمربند و جاده، علیرغم تأثیر جهانیزدایی (به شکل مناقشات تجاری ایالات متحده و چین) و ابتکارات کشورها برای کاهش وابستگی خود به چین در طول همهگیری کووید-۱۹ و پس از آن (پارک، ۲۰۲۱)، همچنان متعهد به دنبال کردن ادغام اقتصادی بیشتر هستند (شهریار، ۲۰۱۹). با این حال، رشد سریع تجارت فرامرزی با افزایش حجم جریان بار بین چین و کشورهای کمربند و جاده که از طریق راهآهن در امتداد پل زمینی اوراسیا به هم متصل هستند، همراه بوده است. این امر بار انتشار گازهای گلخانهای را بر چین و کشورهای مجاور کمربند و جاده تشدید کرده است. اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانهای به گونهای تعیین شدهاند که اطمینان حاصل شود میزان انتشار دیاکسید کربن به ازای هر واحد تولید ناخالص داخلی (که با عنوان «شدت کربن» شناخته میشود) در چین تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۶۵ درصد نسبت به سطح سال ۲۰۰۵ کاهش یابد (کری، ۲۰۲۰). در نتیجه، لازم است تأثیر انتشار کربن از وسایل نقلیه ریلی که بین چین و کشورهای مجاور کمربند و جاده در حال حرکت هستند، به ویژه تأثیر آنها بر تغییرات اقلیمی، اندازهگیری و پیشبینی شود.
طرح کمربند و جاده ابریشم شامل کمربند اقتصادی جاده ابریشم و جاده ابریشم دریایی است و توسط رئیس جمهور چین در سپتامبر ۲۰۱۳ برای ارتقای اتصال قارههای آسیا، اروپا و آفریقا، تقویت شبکههای حمل و نقل زمینی و دریایی و حمایت از افزایش فعالیتهای تجاری و بازرگانی بین کشورهای همسایه آغاز شد. این طرح توجه قابل توجهی را در سراسر جهان به خود جلب کرده است (وانگ و همکاران، ۲۰۲۰)، زیرا بزرگترین استراتژی توسعه اقتصادی و بینالمللی چین است که هدف آن ارتقای جایگاه اقتصادی چین در آسیای مرکزی و اتصال چین با سایر کشورهای آسیایی است (کای، ۲۰۱۷). کمربند اقتصادی جاده ابریشم، چین، آسیای مرکزی، روسیه و اروپا را به هم متصل میکند و از این طریق پیوندهای بین چین و خلیج فارس و دریای مدیترانه را تقویت میکند. جاده ابریشم دریایی بر تحقق اتصال مستقیم از سواحل چین به سواحل اروپا، از طریق دریای چین جنوبی، اقیانوس هند و اقیانوس آرام جنوبی تمرکز دارد. طرح اقدام کمربند و جاده به چشمانداز و گسترش شبکه جغرافیایی که در سال ۲۰۱۵ ترسیم شده است (چارچوب، ۲۰۱۵) اشاره دارد و هدف آن تقویت اتصال بین کشورهای طرح کمربند و جاده است که توسط پل زمینی اوراسیا ارائه میشود. میزان بار ریلی حمل شده در امتداد پلهای زمینی در سال ۲۰۲۰ در مقایسه با سال ۲۰۱۹، علیرغم اختلال جهانی ناشی از بیماری همهگیر کووید-۱۹، ۶۵ درصد افزایش یافته است (پومفرت، ۲۰۲۱).
دولتهای مرتبط با طرح کمربند و جاده در حال ترویج پروژههای تجاری و زیرساختی مرتبط با پل زمینی هستند. چین سرمایهگذاری قابل توجهی در کشورهای شریک طرح کمربند و جاده (مانند هند و ازبکستان) برای توسعه زیرساختهای حمل و نقل، مانند بزرگراهها یا راهآهن، برای ایجاد یک کریدور پل زمینی که بیش از 40 کشور آسیایی و اروپایی را به هم متصل میکند، انجام داده است (Baltensperger & Dadush, 2018; Hilmola et al., 2021). از زمان تأسیس صندوق 40 میلیارد دلاری جاده ابریشم در سال 2015 (Habova, 2015)، ابتکارات مختلفی در رابطه با توسعه راهآهن آغاز شده است، به عنوان مثال، راهآهن اکسپرس چین (CR Express) (Zhang et al., 2020)، بندر بینالمللی راهآهن چنگدو (Zhang & Liu, 2020) و یک مرکز لجستیک راهآهن لیانیونگانگ (Audonin et al., 2020). حجم ترافیک قطارهای چین-اتحادیه اروپا-چین از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ به طور چشمگیری از ۴۶۰۰۰ TEU به ۵۴۶.۹۰۰ TEU افزایش یافته است، با میانگین افزایش سالانه ۶۷٪ (Pomfret, 2021). حمل و نقل ریلی انتشار کربن کمتری نسبت به حمل و نقل هوایی و دریایی دارد. به عنوان مثال، میزان CO2 تولید شده در طول حمل و نقل ۱۲۰۰۰ کیلوگرم بار از چنگدو به اروپای غربی داخلی از طریق راه آهن، دریا و هوا به ترتیب ۲.۸، ۳.۳ و ۵۴ تن است (Daltona et al., 2015; EUCCC, 2020). رودمن و تمپلار (۲۰۱۴) مزایای استراتژیک انتخاب حمل و نقل ریلی را برجسته کردند: زمان تحویل کوتاهتری نسبت به حمل و نقل دریایی و هزینههای کمتر و ظرفیتهای بالاتری نسبت به حمل و نقل هوایی دارد. تغییر الگو از حمل و نقل دریایی و هوایی به حمل و نقل ریلی را میتوان به همهگیری، ارتقای تجارت از طریق ابتکار کمربند و جاده و اهداف کاهش انتشار کربن نسبت داد. انتظار میرود حجم ترافیک در امتداد پلهای زمینی به طور مداوم افزایش یابد و منجر به افزایش تأثیرات انتشار گازهای گلخانهای بر کشورهای کمربند و جاده شود (مردانی و همکاران، ۲۰۱۹).
پل زمینی اوراسیا یک مسیر حمل و نقل ریلی برای جابجایی بار و مسافر بین روسیه، چین و اروپا است. این مسیر شامل راه آهن سراسری سیبری (که به آن کریدور شمال شرق-غرب نیز گفته میشود) و پل زمینی جدید اوراسیا است که از چین و قزاقستان میگذرد. پل زمینی اوراسیا فضاهای اقتصادی را به هم متصل میکند و چین، روسیه، قزاقستان و اروپا را به هم پیوند میدهد. بنابراین، این یک کریدور حیاتی برای چین و کشورهای اروپایی، آفریقایی، روسیه و خاورمیانه که در طرح کمربند و جاده هستند، محسوب میشود. بخش اول پل زمینی اوراسیا، یعنی راه آهن سراسری سیبری، مسیری ۱۳۰۰۰ کیلومتری از شرق روسیه تا روتردام است و از روسیه، قزاقستان، بلاروس، لهستان، آلمان و هلند عبور میکند. بنابراین، این راه آهن سراسری، آسیا و اروپا را به هم متصل میکند و مزایای متعددی نسبت به حمل و نقل دریایی دارد. اول، راه آهن سراسری سیبری زمان حمل و نقل کالا را بیش از دو برابر کاهش میدهد. برای مثال، قطارهای کانتینری حدود سه هفته طول میکشد تا از چین به فنلاند سفر کنند، در حالی که این زمان از طریق حمل و نقل دریایی حدود شش هفته است (Kettunen & Alvstam, 2022). علاوه بر این، 90 درصد از مسیر راه آهن از یک کشور واحد، روسیه، عبور میکند که خطرات سیاسی را به حداقل میرساند. علاوه بر این، راه آهن نیاز به حمل و نقل دریایی را کاهش میدهد. علاوه بر این، راه آهن فرصتهای شغلی برای مردم چین و کشورهای شریک ایجاد میکند. در نهایت، با توجه به افزایش سرمایهگذاری در زیرساختهای حمل و نقل در کشورهای همسایه، چین میتواند با بهرهگیری از تحویل سریعتر که از طریق راه آهن در مقایسه با حمل و نقل دریایی قابل دستیابی است، معرفی محصولات داخلی به بازارهای جدید را ارتقا دهد (Chen, 2021; Imomnazar, 2018). جیانگ و همکاران (2018) استفاده و ساختار هزینه حمل و نقل CR Express را تحت BRI تجزیه و تحلیل کردند و گزارش دادند که یارانههای دولتی به اپراتورهای راه آهن اکسپرس، هزینه حمل و نقل را بیش از نصف کاهش داده است. شائو و همکاران (2018) یک طرح انتخابی بر اساس اولویتهای فعلی برای ساخت زیرساختهای راه آهن پرسرعت ارائه دادند.
دومین پل زمینی اوراسیا، که با نام پل زمینی جدید اوراسیا نیز شناخته میشود، مسیری به طول ۱۰۹۰۰ کیلومتر از لیانیونگانگ در شرق آسیا تا روتردام در اروپا است و بدین ترتیب اقیانوس آرام و اقیانوس اطلس را به هم متصل میکند. دومین پل زمینی اوراسیا در غرب چین از طریق هفت استان و شهر امتداد مییابد: جیانگ سو، آنهویی، هنان، شانشی، گانسو، چینگهای و سین کیانگ. در مقایسه با پل زمینی ترانس سیبری، دومین پل زمینی اوراسیا با کاهش مسافت ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ کیلومتر و هزینههای جابجایی نزدیک به ۲۰ درصد، زمان حمل و نقل به آسیای میانه و غربی را کاهش میدهد (نیفی، ۲۰۲۲). در سال ۲۰۰۷، تقریباً ۹۲٪ (از نظر وزنی) از تجارت چین و اتحادیه اروپا از طریق حمل و نقل دریایی انجام شد و این نسبت در سال ۲۰۱۶ به ۹۴٪ رسید (هیلمن، ۲۰۱۹). به طور خاص، مقادیر زیادی قطعات خودرو و قطعات الکترونیکی از طریق حمل و نقل دریایی و زمینی به داخل و خارج از چین جابجا میشوند. با توجه به این الزامات برای افزایش تجارت، چین در حال برنامهریزی برای ساخت سومین پل زمینی اوراسیا است. هررو و شو (۲۰۱۷) خاطرنشان کردند که پل زمینی اوراسیا میتواند به عنوان یک کریدور تجاری بین چین و اروپا برای افزایش حجم تجارت عمل کند. کاسارینی (۲۰۱۵) اظهار داشت که همکاری بین بانک خلق چین و بانکهای مرکزی اروپا در چارچوب طرح یک کمربند، یک جاده، به دلیل موفقیت توافقنامههای سوآپ ارزی و بانکهای تسویه یوان، هزینههای معاملات را کاهش داده است. این یافتهها توسط وینوکوروف و تسوکارف (۲۰۱۸) که بر جریانهای تجاری، تعرفههای راهآهن، محدودیتهای موجود و کارایی مسیرهای انفرادی تمرکز داشتند، تأیید شد.
توسعه سومین پل زمینی اوراسیا توسط دولت یوننان پیشنهاد شد و هدف آن تسریع اتصال زمینی جنوب چین به روتردام از طریق ترکیه است، همانطور که در «ساخت سومین پل زمینی اوراسیا – مجمع استراتژیک محققان» که در یوننان در سال ۲۰۰۷ برگزار شد، برجسته شد. بیانیه قصد توسعه در پنجمین مجمع توسعه همکاری منطقهای دلتای رودخانه پان-پرل در نانینگ در سال ۲۰۰۹ به اشتراک گذاشته شد. سومین پل زمینی اوراسیا از بندر ساحلی شنژن آغاز میشود، از کونمینگ به میانمار، بنگلادش، هند، پاکستان، ایران و ترکیه عبور میکند و در روتردام خاتمه مییابد. بنابراین، ۱۵۰۰۰ کیلومتر را از طریق ۲۰ کشور طی خواهد کرد (مارو و توروک، ۲۰۲۲). نکته قابل توجه این است که این مسیر در مقایسه با مسیر دریایی اصلی که شامل ورود به اقیانوس هند از ساحل جنوب شرقی از طریق تنگه مالاکا (Engdahl, 2012) است، مسیری کوتاهتر به طول ۳۰۰۰ تا ۶۰۰۰ کیلومتر ارائه میدهد. اگرچه دو پل زمینی اوراسیا در حال حاضر آسیا را به اروپا متصل میکنند، اما انتظار میرود سومین پل زمینی اوراسیا راحتترین کریدور برای انجام تجارت در منطقه دلتای رودخانه مروارید باشد.
اسمیت (۲۰۱۶) تأکید کرد که تولیدکنندگان چینی قصد دارند از این مسیرهای زمینی برای افزایش قابلیت اطمینان و سرعت صادرات (تا ۲۰ روز) نسبت به حمل و نقل دریایی و کاهش هزینهها تا ۶۵ درصد نسبت به حمل و نقل هوایی استفاده کنند. توسعه راهآهن پرسرعت همچنین به ارتقای ادغام اقتصادهای اوراسیا و کسب زمان برای بازسازی اقتصاد داخلی چین کمک خواهد کرد.
تولید ناخالص داخلی (GDP) چین در طول دهه گذشته دو برابر شده است و به طور متوسط 7 درصد در کل حجم تجارت رشد داشته است. کل تجارت کالا بین چین و اروپا به طور مداوم افزایش یافته است، از 298 میلیارد یورو در سال 2009 به 605 میلیارد یورو در سال 2018 (همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است). آلمان بالاترین تراز تجاری کالا را با چین در سال 2018 نشان داد (Eurostat، 2019). افزایش حجم تجارت نیاز به راه آهن پرسرعت و پل های زمینی مجهز برای حمل بار یا کانتینر از طریق چندین کشور دارد. با این حال، چندین محقق یک مشکل اساسی در اجرای چارچوب کمربند و جاده را برجسته کرده اند: اکثر قطارها از اروپا به چین در معرض تغییر مکان و حمل و نقل خالی هستند (Smith، 2016). علاوه بر این، انتشار کربن ناشی از ساخت سریع زیرساخت ها و توسعه اقتصادی ممکن است به محیط زیست آسیب برساند. ژانگ و همکاران. (2019) اشاره کرد که کل انتشار CO2 تولید شده توسط برق بین سالهای 2013 تا 2015 در کشورهای عضو طرح کمربند و جاده از 4232.34 میلیون تن به 4402.38 میلیون تن افزایش یافته است. جیان و همکاران (2019) نشان دادند که رشد تولید ناخالص داخلی مرتبط با توسعه اقتصادی و انتشار بالقوه کربن مرتبط با مصرف انرژی، دو عامل اصلی مؤثر بر سطح انتشار کربن هستند. رشد مداوم تولید ناخالص داخلی و جمعیت در کشورهای عضو طرح کمربند و جاده ممکن است انتشار کربن را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و بنابراین اثرات زیستمحیطی باید در چارچوب طرح کمربند و جاده در نظر گرفته شود.
با افزایش فعالیتهای لجستیکی و حمل و نقل در امتداد جاده ابریشم، انتشار کربن در امتداد کریدور تجاری مورد توجه قرار گرفته است. بسیاری از محققان تأثیرات انتشار گازهای گلخانهای ناشی از تجارت (واردات و صادرات) بین چین و سایر کشورهای جاده ابریشم را بررسی کردهاند (وو و همکاران، 2021) و عوامل مؤثر بر تجارت و انتشار گازهای گلخانهای را ارزیابی کردهاند (محمد و همکاران، 2020؛ ژو و گائو، 2019). با این حال، هیچ مطالعه قبلی به طور سیستماتیک جریان بار تجاری گذشته کشورهای جاده ابریشم را در یک کریدور تعیین شده، با توجه به عوامل اقتصادی کلیدی مانند تولید ناخالص داخلی، جمعیت و فاصله، تجزیه و تحلیل نکرده است. علاوه بر این، مطالعات قبلی در مورد تجارت و محیط زیست جاده ابریشم عمدتاً بر عملکرد تاریخی متمرکز بودهاند و تلاش کمتری برای پیشبینی تأثیرات آینده انتشار کربن از جریانهای تجاری بین کشورهای جاده ابریشم از طریق یک روش حمل و نقل خاص داشتهاند (جینگ و همکاران، 2020؛ کوئیک و همکاران، 2019). تحقیقات در مورد تأثیر انتشار کربن ناشی از حمل و نقل ریلی در امتداد کریدورهای جاده ابریشم، به ویژه لندبریج اوراسیا، بر ساکنان و شهرهای مجاور محدود است. علاوه بر این، تنها تعداد کمی از مطالعات از مدل جاذبه برای تحلیل رابطه بین فعالیتهای تجاری و تأثیرات زیستمحیطی آنها استفاده کردهاند (Jing et al., 2020; Kuik et al., 2019; Wang & Firestone, 2010). اکثر مطالعات قبلی، تجارت دوجانبه بین کشورهای عضو طرح کمربند و جاده را تجزیه و تحلیل کرده و تجارت چندجانبه بین این کشورها را نادیده گرفتهاند.
بنابراین، در این مقاله، یک مدل پیشبینی جدید دو مرحلهای مبتنی بر تجارت چندجانبه با یک مدل گرانشی مبتنی بر تجارت چندجانبه و شبکه عصبی خودرگرسیو غیرخطی برای تجزیه و تحلیل اثرات زیستمحیطی جریان تجارت بین کشورهای عضو طرح کمربند و جاده در امتداد کریدور لندبریج اوراسیا توسعه داده شد. ابتدا، امکانسنجی توسعه مدلهای گرانشی تجارت دوجانبه بین مکانهای اصلی در امتداد لندبریج اوراسیا ارزیابی شد. با ایجاد رابطه آماری بین حجم بار و تجارت مکانها، تأثیر آینده انتشار کربن از راهآهنهای باری فعال در امتداد لندبریج اوراسیا تخمین زده شد. نشان داده شد که این چارچوب تحلیلی، رویکردی جدید و مهم برای ارزیابی اثرات زیستمحیطی مرتبط با توسعه حمل و نقل و لجستیک بین کشورهای عضو طرح کمربند و جاده در امتداد کریدور لندبریج ارائه میدهد. ادامه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 2 مروری بر ادبیات مربوط به جریان تجارت و لجستیک لندبریج، انتشار کربن از کشورهای عضو طرح کمربند و جاده و مدلهای تجاری ارائه میدهد. بخش 3 مدل گرانشی دو مرحلهای مبتنی بر تجارت را با یک رویکرد شبکه عصبی خودرگرسیو غیرخطی برای پیشبینی و تجزیه و تحلیل تأثیر انتشار کربن در امتداد لندبریج اوراسیا توضیح میدهد. بخشهای ۴، کاربرد مدل توسعهیافته در تحلیل تأثیر انتشار آلایندههای پل زمینی سوم اوراسیای پیشنهادی را ارائه میدهند. در بخش ۵، نتایج استفاده از مدل توسعهیافته در تحلیل تأثیر انتشار آلایندههای پل زمینی دوم توسعهیافته مورد بحث قرار میگیرد. بخش ۶ نتیجهگیری را ارائه میدهد و دستاوردهای این مطالعه و دامنه تحقیقات آینده را برجسته میکند.(منبع)