最近由怀俄明大学研究人员领导的研究项目允许进行新的社会经济分析，旨在找出生态基础设施投资在各种情况下是否可行，以提高巴拿马运河的可靠性。
华盛顿大学土木与建筑工程系和Haub环境与自然资源学院教授Fred Ogden 是该研究的主要研究者。他目前是位于阿拉巴马州塔斯卡卢萨的水资源中心水资源预测办公室的访问高级科学家和在职学者。
“我们的研究创建了一个庞大的团队，其中包括水文学家，植物学家，森林生态学家，土壤科学家，地球化学家，地球物理学家，土木工程师，社会科学家和经济学家 – 所有这些都旨在提高我们对人们如何做出影响热带流域的土地管理决策的理解。 ，“奥格登说。“特别是，我们专注于在延长的干旱期间增加的河流流量和减少侵蚀的理想结果。本文概述了我们全面研究的结果，以便为热带地区的水文效益提供信息和改善土地管理决策。“
奥格登为1月7日(今天)在科学院院刊(PNAS)上发表的题为“评估生态基础设施投资”的论文做出了贡献。该期刊是世界上最负盛名的多学科科学系列之一，涵盖了生物，物理和社会科学。
该项目利用了史密森热带研究所的Agua Salud项目提供的现有研究基础设施，该项目提供了一个实验环境，用于检测与土地覆盖和土地利用对流域水文响应的影响有关的假设，提供所有河流的动力巴拿马运河。与其他之间的海运贸易代表了巴拿马运河的主要用途。
“全球各地的热带流域都处于压力之下，因为小流域通常为大量人口提供大量的水，并且面临干旱或其他气候胁迫的风险，”奥格登说。“巴拿马运河流域对商业非常重要，是热带地区为数不多的具有长期水文记录的地方之一，也是一个积极的土地管理决策制度，涉及土地所有者和有兴趣最大化的政党。水文效益。
这篇新论文综合了一个大型多年，多机构，多学科项目的成果。奥格登说，如果没有参与研究的每个人做出重大贡献，那么得出的综合水平就不可能得出结论。
该论文的其他贡献者来自阿尔伯塔大学，耶鲁大学，萨斯喀彻温大学，地质调查局在科罗拉多州博尔德的水任务区; 和史密森热带研究所。Jason Regina，威斯康星大学博士 来自密苏里州堪萨斯城的学生帮助收集和分析了水文数据。
碾碎数字
该研究项目实现了在陡峭潮湿的热带地区促进水文了解的目标; 了解影响土地所有者相对于付费土地管理计划的决策的因素; 并将这些发现结合起来，综合评估巴拿马运河流域水文生态系统服务的长期支付潜力。
基于多年的密集水文和行为研究，经济分析由加拿大阿尔伯塔大学耶鲁大学和加拿大萨斯喀彻温大学的研究人员领导。
“我认为我们的结果支持了巴拿马运河管理局的工作地点，因此它为该决定提供了一些可靠的水文经济分析，”耶鲁大学生物经济学和生态系统管理副教授以及该论文的通讯作者Eli Fenichel说。“它还让人感觉巴拿马运河管理局可以在多大程度上利用生态基础设施。我们提供了一些不同的选择，这些选项取决于他们的目标究竟是什么以及他们可能面临的一些非经济挑战。我们的确表明，巴拿马运河管理局面临着在旱季为运河增加更多水的真正挑战。“
根据该文件，巴拿马运河管理局可以向私人农民提供合同，以改变土地利用，增加干季水流量，减少沉积。物理和社会约束限制了市场供应和可扩展性。服务延迟，从必须向土地所有者付款到实现服务的时间，是因为生态变化的滞后阻碍了计划的可行性.
可行的生态投资取决于生态基础设施提供的服务的价值和需求; 改变生态系统以提供更高水平服务的能力; 以及实体改变生态系统的能力，权利和意愿。
在许多情况下，生态系统服务的受益者缺乏实施供应变化的能力，因此需要一个自愿的合同系统，该系统能够支付水用户向供水商的付款。
这些系统被称为“生态系统服务支付”或PES。这是一种向土地所有者同意的货币或实物支付制度，他们同意以商定的方式管理土地，以便土地为支付某种服务的人提供福利。由景观。这项服务可能包括减少营养，沉积物或污染物径流; 在干旱或非干旱期间更多的河流流量; 和野生动物的栖息地。
该论文的共同作者之一，阿尔伯塔大学资源经济与环境社会学教授Vic Adamowowz说，他的职责是帮助设计和实施巴拿马运河流域土地所有者的调查。
该研究收集了有关土地所有者的各种信息，包括人口统计，土地面积和耕作系统。然而，他补充说，最重要的因素是确定土地所有者愿意接受付款以换取改变土地用途和提供水文效益。
这确定了这些人提供水文服务的成本。调查设计提供了目前牧场土地不同土地利用变化的成本信息，但可以改为林牧(木质牧场)制度或用于种植咖啡或木材。调查还包括一些确保答复有效和切合实际的方法。
“我们认为这有助于巴拿马运河管理局评估生态系统服务项目的支付成本以及PES项目的过境收入方面的收益，”Adamowicz说。“这是一个具有挑战性的自然和社会科学问题，需要了解自然和社会系统，以及它们如何相互作用。我们还描述了针对空间和土地所有者偏好技术援助和保险的重要性。“
Fenichel说，该团队发现加通湖的一厘米水对巴拿马运河管理局来说是值得的。加通湖是位于巴拿马科隆南部的一个大型人工湖。它构成了巴拿马运河的主要部分，载着横跨巴拿马地峡旅行33公里的船只。
在供给等于需求的市场 – 被称为市场清算均衡 – 经历了数量 – 价格对。Fenichel使用面包店以一定价格制作饼干的类比来解释这个概念。
例如，如果一家面包店每个饼干收费5美元，它可能会卖10美元。但是，如果面包店每个饼干收费4美元，它可能会卖出十几个。将这些价格 – 数量对放在一起会产生需求曲线。另一方面，面包店花费3美元来制作第10个饼干，但是4美元制作第12个饼干。这是供给曲线。
Fenichel说，面包店当然会选择制作第10个饼干，因为它会在那个饼干上净赚2美元。面包店可能会继续制作第12个饼干，因为它会破坏该饼干，并在之前制作的每个饼干上赚钱。
Fenichel解释说：“在我们的分析中，我们发现巴拿马运河管理局愿意为Gutan Lake中的一厘米水支付一笔不变的金额，但每厘米的土地使用费变化需要花费更多。” “我们订购可以承包的公顷来制造供应曲线。市场清算平衡是巴拿马运河管理局将与之合同的土地数量，其价格恰好等于增加一公顷土地所需的额外水的支付意愿。“
“作为一份综合论文，它建立在我们的水文研究成果的基础上，并利用它们为不同的土地管理决策赋予价值，”奥格登说。