Um projeto de pesquisa recentemente concluído liderado por pesquisadores da Universidade de Wyoming permitiu uma nova análise socioeconômica com o objetivo de descobrir se os investimentos em infraestrutura ecológica são viáveis ​​em vários cenários para melhorar a confiabilidade do Canal do Panamá.

Fred Ogden, professor do Departamento de Engenharia Civil e Arquitetônica da UW e da Escola Haub de Meio Ambiente e Recursos Naturais, foi o investigador principal da pesquisa. Ele é atualmente um cientista sênior visitante e acadêmico residente no Office of Water Prediction no U.S. National Water Center em Tuscaloosa, Ala.

"Nosso estudo criou uma grande equipe que incluía hidrologistas, botânicos, ecologistas florestais, cientistas do solo, geoquímicos, geofísicos, Engenheiros civis, cientistas sociais e economistas - todos com o objetivo de melhorar nossa compreensão de como as pessoas tomam decisões de gestão de terras que afetam bacias hidrográficas tropicais, "Ogden diz." Em particular, focamos nos resultados desejáveis ​​de aumento do fluxo do rio durante longos períodos de seca e redução da erosão. Este artigo representa um resumo dos resultados de nosso estudo abrangente para informar e melhorar as decisões de gestão da terra, proporcionando benefícios hidrológicos nos trópicos. "

Ogden contribuiu para o jornal, intitulado "Avaliando Investimentos em Infraestrutura Ecológica, "que foi publicado em 7 de janeiro no Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) A revista é uma das publicações científicas multidisciplinares de maior prestígio do mundo, com cobertura abrangendo o biológico, ciências físicas e sociais.

O projeto aproveitou a infraestrutura de pesquisa existente fornecida pelo Projeto Agua Salud do Smithsonian Tropical Research Institute, que forneceu um cenário experimental para testar hipóteses relacionadas aos efeitos da cobertura e do uso da terra na resposta hidrológica na bacia hidrográfica que fornece todo o fluxo do rio que alimenta o Canal do Panamá. O comércio marítimo entre os Estados Unidos e outros países representa o uso dominante do Canal do Panamá.

"Bacias hidrográficas tropicais em todo o mundo estão sob estresse porque pequenas bacias hidrográficas normalmente fornecem grandes quantidades de água para grandes populações e correm o risco de secas ou outros estresses climáticos, "Ogden diz." A Bacia Hidrográfica do Canal do Panamá é muito importante para o comércio dos EUA e é um dos poucos lugares nos trópicos que possui um registro hidrológico de longo prazo, e um sistema ativo de tomada de decisão voltada para a gestão da terra que envolve proprietários de terras e partes interessadas em maximizar os benefícios hidrológicos. "

Este novo artigo sintetiza os resultados de um grande período de vários anos, multi-instituição, projeto multidisciplinar. O nível de síntese alcançado para tirar conclusões teria sido impossível sem as contribuições significativas de cada pessoa envolvida com o estudo, Ogden diz.

Outros colaboradores do artigo foram da Universidade de Alberta, Universidade de Yale, Universidade de Saskatchewan, a área de missão de água do U.S. Geological Survey em Boulder, Colo .; e o Smithsonian Tropical Research Institute. Jason Regina, um UW Ph.D. estudante de Kansas City, Mo., ajudou a coletar e analisar dados hidrológicos.

Analisando os Números

O projeto de pesquisa atingiu seus objetivos de avançar a compreensão hidrológica nos trópicos úmidos íngremes; compreender os fatores que afetam as decisões do proprietário em relação aos planos de gestão de terras pagos; e combinar essas descobertas em uma avaliação integrada do potencial de pagamentos de longo prazo pelos serviços do ecossistema hidrológico na bacia do Canal do Panamá.

A análise econômica, com base em anos de intenso estudo hidrológico e comportamental, foi liderado por pesquisadores de Yale, a Universidade de Alberta, Canadá, e a Universidade de Saskatchewan, Canadá.

"Acho que nossos resultados apóiam a localização em que a Autoridade do Canal do Panamá está trabalhando, então dá algumas análises hidrológico-econômicas sólidas para essa decisão, "diz Eli Fenichel, professor associado de bioeconomia e gestão de ecossistemas em Yale, e o autor correspondente do artigo. "Também dá uma ideia de até onde a Autoridade do Canal do Panamá pode chegar com infraestrutura ecológica. Oferecemos algumas opções diferentes que dependem exatamente de quais são seus objetivos e provavelmente alguns desafios não econômicos que podem enfrentar. Mostramos que a Autoridade do Canal do Panamá enfrenta desafios reais para colocar mais água no canal na estação seca. "

De acordo com o jornal, a Autoridade do Canal do Panamá poderia oferecer contratos a agricultores privados para alterar o uso da terra para aumentar o fluxo de água da estação seca e reduzir a sedimentação. Restrições físicas e sociais limitam a oferta e a escalabilidade do mercado. Atrasos no serviço, desde o momento em que os pagamentos devem ser feitos aos proprietários de terras até o momento em que os serviços são realizados, ocorrem devido a atrasos na mudança ecológica que impedem a viabilidade do programa.

O investimento ecológico viável depende do valor e da demanda pelos serviços que a infraestrutura ecológica fornece; a capacidade de mudar um ecossistema para produzir um maior nível de serviço; e a habilidade, direito e disposição de uma entidade para fazer alterações em um ecossistema.

Em muitos casos, os beneficiários dos serviços ecossistêmicos não têm a capacidade de implementar mudanças no fornecimento, necessitando de um sistema de contratação voluntária que permita pagamentos do usuário da água ao fornecedor de água.

These systems are called "payments for ecosystem services" or PES. This is a system of agreed-to monetary or in-kind payments made to land holders, who agree to manage their land in an agreed-upon way, such that the land provides benefits to the person making the payment for some kind of service provided by the landscape. This service could include reduced nutrient, sediment or contaminant runoff; more river flow during droughts or nonrainy periods; and habitat for wildlife.

Vic Adamowicz, one of the paper's co-authors and a professor in the Department of Resource Economics and Environmental Sociology at the University of Alberta, says his role was to help design and implement the survey of landowners in the Panama Canal Watershed.

The study collected a variety of information on landowners, including demographics, land area and farming systems. Contudo, he adds the most important element was the determination of landowners' willingness to accept payments in exchange for changing their land use and providing hydrological benefits.

This identified the cost for these people to provide hydrological services. The survey design provided cost information for different land-use changes for land that is currently pasture, but could be changed into a silvopastoral (wood pasture) regime or used to grow coffee or timber. The survey also included a number of ways to ensure the responses were valid and realistic.

"We feel this helps the Panama Canal Authority in assessing the costs of payments for ecosystem services programs and the benefits, in terms of transit revenue, of PES programs, " Adamowicz says. "This is a challenging natural and social science issue that requires understanding of the natural and social systems, and how they interact. We also have described the importance of targeting spatially and landowner preferences for technical assistance and insurance."

Fenichel says that the team figured out what a centimeter of water in Gatun Lake was worth to the Panama Canal Authority. Gatun Lake is a large artificial lake located to the south of Colon, Panama. It forms a major part of the Panama Canal, carrying ships for 33 kilometers of their trip across the Isthmus of Panama.

In a market where supply equals demand—known as a market clearing equilibrium—a quantity-price pair is experienced. Fenichel used the analogy of a bakery making cookies at a certain price to explain this concept.

Por exemplo, if a bakery charges $5 per cookie, it might sell 10. However, if the bakery charges $4 per cookie, it might sell a dozen. Putting these price-quantity pairs together creates the demand curve. Por outro lado, it might cost the bakery $3 to make the 10th cookie, but $4 to make the 12th cookie. This is the supply curve.

The bakery would certainly choose to make the 10th cookie because it would net $2 on that cookie, Fenichel says. The bakery likely would continue making up to the 12th cookie because it breaks even on that cookie and makes money on every cookie made before that.

"In our analysis, we find a constant amount that the Panama Canal Authority would be willing to pay for a centimeter of water in Gutan Lake but that every centimeter costs more in contracted land-use change, " Fenichel explains. "We order the hectares that could be contracted to make a supply curve. The market clearing equilibrium is the quantity of land that the Panama Canal Authority would contract with at the price that is exactly equal to the willingness to pay for the additional water that adding a hectare provides."

"As a synthesis paper, it builds on our hydrology research results and uses them to place values on different land management decisions, " Ogden says.