Mitt i historisk torka och förändrade nederbördsmönster, en grundvattenmarknad i Kaliforniens öken skulle kunna fungera som en mall för framtidens vattenförvaltning.

När markägare som låg över Mojaves grundvattensystem bytte från öppen tillgångshantering till ett cap-and-trade-system, det hjälpte till att stabilisera deras grundvattenresurser. Forskare vid UC Santa Barbaras Bren School of Environmental Science &Management och Public Policy Institute of California var nyfikna på marknadens andra effekter. Deras nya studie avslöjar att bytet också ökade värdet på fastigheter inom grundvattenmarknaden, även om systemet begränsade mängden grundvatten som markägare kunde pumpa. Dessa fördelar var över 10 gånger den initiala kostnaden för att etablera marknaden.

Dessa lovande fynd, publiceras i den prestigefyllda Journal of Political Economy , kommer när många andra samhällen börjar utveckla sina egna förvaltningsstrategier under Kaliforniens nya lag om hållbar grundvattenhantering.

"Grundvattenproblemet är faktiskt ett mycket gammalt problem, " sa medförfattaren Kyle Meng, en docent i miljöekonomi vid Brenskolan. "Det är ett klassiskt fall av allmänningens tragedi:Ingen äger grundvatten, och eftersom ingen äger det, det finns en kapplöpning för att utvinna det." Denna kapplöpning om att pumpa uppmuntrade en ineffektiv, kortsynt inställning till vattenanvändning, han lade till.

Även om Mojave är den torraste öknen i Nordamerika, bönder har historiskt odlat vattenintensiva grödor som alfalfa genom att dra på en underliggande grundvattenbassäng, eller akvifer. Dock, mellan 1960 och 1990 hade pumpning från denna bassäng utarmat resursen i en sådan utsträckning att vattenytan hade sjunkit med 30 fot, stavningsproblem för alla inblandade.

1996, intressenter slutförde en marknad för gränsöverskridande handel som spänner över majoriteten av Mojaves grundvattensystem. Marknaden begränsade mängden pumpning, men tillät markägare att handla med sina rättigheter med andra användare inom sitt handelsområde.

Systemet stabiliserade akvifären framgångsrikt, men Meng och hans medförfattare, Andrew Plantinga och Andrew Ayres, sökt avgöra om denna förändring också gav ekonomiska fördelar. För detta ändamål, de utvecklade en matematisk modell för att formalisera grundvattenanvändning och mänskligt beteende före kontra efter marknadens implementering. "Om vi ​​förstår det konceptuellt kan vi sedan veta vad vi faktiskt mäter när vi tittar på data, sade professor Plantinga, en resursekonom på Brenskolan.

Forskarna jämförde sedan fastighetsvärden mellan skiften på båda sidor om marknadens gräns. I detta fall, omfattningen av akvifären var något annorlunda än vattenmarknadens gränser. Genom att jämföra egenskaper inom samma grundvattensystem, men regleras av olika regler, teamet skulle kunna undvika att introducera förvirrande faktorer som uppstår när man jämför mellan olika bassänger.

Författarna fann att värdet på fastigheter på marknaden ökade med över 200 % i genomsnitt. Sammanlagt, marknaden bidrog med en nettofördel på minst 400 miljoner dollar (i 2015 dollar) till jordbruks- och stadsanvändare.

I kontrast, de administrativa och juridiska kostnaderna för att sätta upp systemet var bara 40 miljoner dollar under 2015 dollar. Faktiskt, författarna hävdar att deras siffror sannolikt är en underskattning av marknadens fördelar, eftersom de inte tog hänsyn till värdet av det ytterligare grundvattnet.

Men varför skulle fastigheter på marknaden vara värda mer än de med fria tyglar att pumpa?

Svaret handlar om vem vattnet har värde för. Tidigare, jordägare kunde bara pumpa för eget bruk på sina egna marker; vattnet hade inget yttre värde. Men cap-and-trade-systemet gör det möjligt för deltagarna att sälja eller hyra ut sina pumprättigheter, potentiellt för ett högre värde än någon annan användning det extra vattnet skulle kunna användas på plats.

Detta gör att vatten kan användas på mer värdefulla sätt samtidigt som den ursprungliga ägaren kompenseras. Bönder med mindre produktiva åkrar kan nu sälja vattenrättigheter till sina mer produktiva grannar, eller till och med till lokala städer, som ofta är villiga att betala en hel del för det.

"Cap-and-trade-marknaden både begränsar användarna och ger dem mer frihet på samma gång, " sa Meng. "Kåpan" begränsar mängden vatten som en användare kan ta upp, men "handeln" gör det möjligt för en användare att sälja sina rättigheter, vilket inte var möjligt tidigare.

Konceptet med miljömarknader är inte nytt. De styr cirka en tredjedel av det globala fisket och en tiondel av koldioxidutsläppen, enligt författarna:"Men, att avgöra huruvida dessa genomgripande politik verkligen håller sina löften har varit svårfångade, sa Plantinga.

"Även om idén om en miljömarknad har funnits sedan 60-talet, detta är, så vitt vi vet, det första dokumentet som kvantifierar nettofördelarna med en miljömarknad, " lade Meng till.

Som sagt, miljömarknader är inte garanterade att generera nettofördelar. De arbetar teoretiskt, men under många antaganden som inte alltid stämmer i den verkliga världen. Till exempel, ett tak som är för snävt kan motverka alla fördelar från handelsaspekten av ett cap-and-trade-system.

Författarna närmade sig denna studie utan att anta att en marknad skulle vara bättre än någon annan intervention. De var glada över att även i den röriga verkliga världen, Mojaves grundvattenmarknad fungerade utmärkt.

Detta är goda nyheter för intressenter, som kommer att behöva effektiva strategier för hantering av grundvatten för några tuffa beslut framåt. Under 2014, Kalifornien antog Sustainable Groundwater Management Act (SGMA) för att ta itu med minskande grundvattenresurser i bassänger över hela staten.

"Områden som kan ha varit överdrivna tidigare – men kanske inte i den utsträckning där användarna var motiverade eller kunde lösa problemet – kommer nu att uppmanas att göra det, " sa medförfattaren Ayres, en före detta UCSB doktorand nu vid Public Policy Institute of California. Som resultat, grundvattenmarknaderna har blivit alltmer attraktiva.

Grundvattenhantering är mycket lokaliserad under SGMA; samhällen i varje bassäng måste bestämma hur de ska uppnå de krav som ställs i lagstiftningen. Som sagt, Det finns egentligen bara två alternativ för att närma sig uppgiften:öka tillgången genom grundvattenpåfyllning och/eller minska efterfrågan från pumpning.

Det finns bara ett fåtal sätt att faktiskt fatta dessa beslut. Fördelen med en grundvattenmarknad är att den ger mer autonomi direkt till intressenterna snarare än till, säga, en centraliserad administration. Den lokala byrån utövar förvisso centraliserad auktoritet – bestämmer aspekter som taket, tilldelning av pumprättigheter och upprätthållande av efterlevnad – men den ökade autonomin för intressenterna bygger på SGMA:s i sig decentraliserade karaktär.

Vad mer, under en grundvattenmarknad, de personer som minskar sin användning får kompensation för att de deltar i ett system som i slutändan löser problemet. "Det är en mekanism för att få människor ombord som annars skulle kunna försöka hindra processen, sa Ayres.

Flera samhällen har redan börjat implementera grundvattenmarknader. The Fox Canyon Groundwater Management Agency's fledgling water market in Ventura County has been heralded as SGMA's first groundwater market. Under tiden, pumpers in the Borrego sub-basin, in eastern San Diego County, reached an agreement in early 2021 on a new system that includes a market. Interest is growing in many other basins as well.

As promising as these results are, the authors acknowledged that their study didn't consider how a water market's benefits are distributed. Environmental markets can help improve efficiency, Meng said, but they don't necessarily reduce economic disparities. In the future it may be worthwhile to incorporate an equity component into these systems.

"We are increasingly looking at these kinds of distributional questions for a variety of environmental markets, " Plantinga said.