Climate change and agriculture : theory and application of mitigation policies

Agriculture’s contribution to climate change is controversial as it is a significant source of greenhouse gases but also a sink of carbon. Hence its economic and technological potential to mitigate climate change have been argued to be noteworthy. However, social profitability of emission mitigation is a result from factors among emission reductions such as surface water quality impact or profit from production. Consequently, to value comprehensive results of agricultural climate emission mitigation practices, these co-effects to environment and economics should be taken into account. The objective of this thesis was to develop an integrated economic and ecological model to analyse the social welfare of crop cultivation in Finland on distinctive cultivation technologies, conventional tillage and conservation tillage (no-till). Further, we ask whether it would be privately or socially profitable to allocate some of barley cultivation for alternative land use, such as green set-aside or afforestation, when production costs, GHG’s and water quality impacts are taken into account. In the theoretical framework we depict the optimal input use and land allocation choices in terms of environmental impacts and profit from production and derive the optimal tax and payment policies for climate and water quality friendly land allocation. The empirical application of the model uses Finnish data about production cost and profit structure and environmental impacts. According to our results, given emission mitigation practices are not self-evidently beneficial for farmers or society. On the contrary, in some cases alternative land allocation could even reduce social welfare, profiting conventional crop cultivation. This is the case regarding mineral soils such as clay and silt soils. On organic agricultural soils, climate mitigation practices, in this case afforestation and green fallow give more promising results, decreasing climate emissions and nutrient runoff to water systems. No-till technology does not seem to profit climate mitigation although it does decrease other environmental impacts. Nevertheless, the data behind climate emission mitigation practices impact to production and climate is limited and partly contradictory. More specific experiment studies on interaction of emission mitigation practices and environment would be needed. Further study would be important. Particularly area specific production and environmental factors and also food security and safety and socio-economic impacts should be taken into account.Maatalous vaikuttaa ilmastonmuutokseen eri tavoin. Kotieläin- ja kasvintuotannosta syntyy merkittäviä määriä kasvihuonekaasupäästöjä, mutta toisaalta maaperä ja kasvillisuus pystyvät sitomaan hiiltä ja vähentämään ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Maataloudella on siten nähty olevan mahdollisuus osallistua ilmastonmuutoksen hillitsemiseen, joko lisäämällä hiilen sitoutumista tai vähentämällä tuotannosta syntyviä päästöjä. Ilmastopäästöjen vähentämisen yhteiskunnalliseen kannattavuuteen vaikuttavat kuitenkin päästövähennysten lisäksi myös muut tekijät, kuten päästöjä vähentävän teknologian vaikutus talouteen ja ympäristöön. Siten yhteiskuntataloudellisessa analyysissä maatalouden kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi muut päästövähennystoimenpiteiden vaikutukset tulisi ottaa huomioon. Tutkielman tavoite on tarkastella peltoviljelyn yhteiskunnallista ja yksityistä kannattavuutta teoreettisen yhteiskuntataloudellisen mallin avulla, joka ottaa huomioon viljelyn tuoton ja ympäristövaikutukset. Peltoviljelyn kannattavuutta arvioidaan kahdella erilaisella viljelyteknologialla (suorakylvö ja perinteinen) ja verrataan vaihtoehtoisiin maankäyttömuotoihin, viherkesannointiin ja pellon metsitykseen. Arvioimme olisiko osa viljelymaasta kannattavaa allokoida vaihtoehtoiselle viljelyteknologialle tai maankäyttömuodolle, jos maankäytön ilmasto- ja vesistöpäästöt sekä tuotto otetaan huomioon. Lopuksi tarkastelemme optimaalista ympäristöpolitiikkaa ja kannustinjärjestelmää. Teoreettiseen viitekehykseen tukeutuva empiirinen analyysi hyödyntää suomalaista tutkimusaineistoa maatalouden ja pellonmetsityksen ympäristövaikutuksista sekä tuotanto- ja kustannusrakenteesta. Maatalouden heterogeenisyys huomioidaan analysoimalla maankäyttövaihtoehdot kolmella erilaisella maalaadulla. Analyysin tulosten perusteella mitigaatioteknologioiden vaikutus ilmastopäästöihin ja yhteiskunnan hyvinvointiin ei ole aivan yksiselitteinen. Savimailla mekaaniseen muokkaukseen perustuva muokkausteknologia tuottaisi yhteiskunnalle suuremman hyvinvoinnin kuin vaihtoehtoiset maankäyttömuodot. Toisaalta orgaanisilla mailla, jotka kattavat Suomen viljelypinta-alasta merkittävän osan, pellon metsitys tai viherkesannointi tuottaisi yhteiskunnallisesti arvioiden suurimman hyvinvoinnin. Suorakylvön edullisuus perustuu tulostemme perusteella pitkälle ravinnehuuhtouman vähentymiseen ja viljelykustannusten laskuun kuin ilmastohyötyihin. Tutkimuksessa hyödynnetty tieto maankäytön vaikutuksista ilmastopäästöihin ja tuotantoon on osittain myös puutteellista, mikä saattaa vaikuttaa tuloksiin ja niiden soveltamiseen Suomen maatalouteen. Maatalouden tuotantorakenne ja maaperän ilmastopäästöt voivat vaihdella alueittain merkittävästi etenkin Suomessa, jossa tuotanto on jakautunut olosuhteiden osalta hyvin erilaisille alueille. Jatkotutkimustarve liittyykin maankäytön ilmastopäästöihin erilaisissa olosuhteissa ja päästöjen vähentämistoimenpiteiden sosio-ekonomisiin vaikutuksiin ja maataloustuotannon tulevaisuuteen

Climate and water quality policy design for agriculture with environmental co-benefits

Peer reviewe

Mitigation options and policies in agricultural sector: a theoretical model and application

Agriculture’s impact on climate change is unambiguous although its role is multifaceted as it is a source of greenhouse gases but also a sink. It’s feasibility to mitigate climate change has raised interest, but thorough studies about the net benefits of the mitigation practices are needed. The aim of this paper is to analyse the social net benefits of barley cultivation on three different soil types in Finland (clay, silt and organic) by using an integrated economic and ecological model. We ask whether it would be privately or socially profitable to allocate some of barley cultivation permanently for alternative land uses or cultivation systems, when production costs, GHG emissions and surface water quality impacts are taken into account. We compare the profitability of barley cultivation under conventional tillage (mouldboard ploughing) to conservation tillage (no-till), green and bare fallow and afforestation. We develop a theoretical framework for climate policies in agriculture. A comparison of the socially and privately optimal input use and land allocation choices allows us to derive optimal carbon tax and payments for climate and water quality friendly tillage practices. The empirical application of the model uses Finnish data to define the social welfare created by alternative soil type and tillage combinations and optimal policy instruments. GHG emissions are assessed on the basis of the whole life cycle of the production comprising also CO2 emission from soils. To assess the net social benefits related to alternative land use options monetary environmental valuation estimates are used in order to find the socially most profitable land allocation as regards soil type.Agricultural and Food Policy, Crop Production/Industries, Farm Management, Food Security and Poverty, Land Economics/Use,

New and enhanced policy measures for the sustainable use of natural resources in agriculture and forestry

201

Tulevaisuuden kestävä maa- ja metsätalous. Uusien ohjauskeinojen toteutettavuusarviointi

Tässä tutkimuksessa oli tavoitteena arvioida uusiutuvien luonnonvarojen kestävän hyödyntämiseen liittyvien uusien ohjauskeinojen toteutettavuutta. Tarkastelussa oli joko täysin uusia ohjauskeinoja tai nykyisten ohjauskeinojen muunnelmia tai yhdistelmiä, jotka voisivat onnistuessaan edistää kestävää maa- ja metsätaloutta tai ratkaista nykyisen ohjauksen ongelmia. Metsäsektorin kohdalla tarkastellut ohjauskeinot liittyivät perinteiseen metsäpolitiikkaan tai muihin metsäresursseihin vaikuttaviin ohjauskeinoihin. Maataloussektorin osalta keskityttiin erityisesti uudistuvan maatalouspolitiikan ohjaukseen, jossa huomioidaan ilmasto-, energia- ja maaseutupolitiikan ohjausvaikutukset. Arvioinnin menetelmänä oli Delfoi-tekniikka, joka toteutettiin kaksikierroksisena, anonyyminä ja vuorovaikutteisena kyselyprosessina online-kyselyn muodossa. Avoimet vastaukset analysoitiin laadullisesti luokittelemalla ja ryhmittelemällä; asteikkovastauksia tarkasteltiin kokonais- ja taustamuuttujien mukaisina jakaumina. Ohjauskeinoja arvioineeseen asiantuntijapaneeliin koottiin kattava edustus maatalous-, metsä- ja ympäristöpolitiikan sidosryhmistä. Kyselyn perustaksi valmistettiin ohjauskeinojen arviointikehikko, jonka avulla tarkasteltiin erikseen tavoitteiden ja keinojen kannatettavuutta, perusteluja, kustannustehokkuutta, vaikutuksia ja vaikuttavuutta. Kestävyyden eri ulottuvuuksien (ekologinen, taloudellinen ja sosiokulttuurinen) vaikutusarviointi on olennainen osa arviointikehikkoa. Ensimmäisellä kierroksella kyselyyn vastasi 174 asiantuntijaa (vastausprosentti oli 30,5 %, sillä kutsuja lähettiin 571 asiantuntijalle) ja toisella kierroksella 74 asiantuntijaa (vastausprosentti oli 42,5 %). Tulosten perusteella arvioitiin SWOT-analyysillä ohjauskeinojen toteutettavuutta ja jaettiin keinot kolmeen ryhmään: 1) eteenpäin vietävissä olevat, 2) hiomista vaativat sekä 3) turhaa toiveikkuutta herättävät. Eteenpäin vietävissä olevia ja vahvan kannatuksen saaneita keinoja nähtiin kaksi. Ensimmäinen näistä, lannankäsittelyn investointituki nähtiin selkeänä tukimuotona, joka oikein kohdistettuna aktivoi investoimaan. Toinen, tilusjärjestelytuki pellon- ja metsänomistajille edistää onnistuessaan tilusrakenteen kehittymistä laajentavien ja kasvavien yritysten tarpeisiin. Hiomista vaativat biokaasun syöttötariffi, jonka yhteyteen toivottiin huolellisesti realistisesti tehtyjä laitosinvestointilaskelmia. Monivuotisen nurmen viljelyvelvoite eloperäisillä mailla nähtiin kannatettavana, joka tulisi toteuttaa osana CAP-pakettia. Kemera-tukien uudelleen kohdentaminen vaatii jatkotutkimusta keinon moninaisista vaikutuksista ja sopivuudesta nykytilanteeseen. Koulutussetelit puutuotealan mikroyrityksille -keinossa tulisi vielä miettiä kohdennusta, eli mihin palveluihin koulutussetelejä voitaisiin käyttää. Hiilikorvaukset maa- ja metsätaloudessa vaativat hiilitaseen mittaamiseen ja seurantaan sekä korvausten määräytymiseen liittyviä lisäselvityksiä. Turhaa toiveikkuutta nähtiin metsätalouden siirtymisessä maatilatalouden- tai yritysverotukseen, pinta-ala- ja myyntiperusteisessa metsätalouden yhdistelmäverotuksessa sekä eloperäisten maiden viljelyn ohjauksessa päästökaupalla. Asiantuntija-arvioinnissa toistuivat yksittäistä ohjauskeinoa laajemmat näkökohdat, joihin perustuen voidaan esittää seuraavia maa- ja metsätalouden julkisen ohjauksen kehittämistä koskevia suosituksia. Ensinnäkin julkista ohjausta tulisi kehittää joustavien, markkinaohjautuvien politiikkakeinojen suuntaan; tulisi välttää markkinoita vääristäviä keinoja, mutta kuitenkin suosia laajaa kestävyyttä varmistavaa sääntelyä. Toiseksi ohjauskeinojen ennakkoarviointiin kannattaisi sisällyttää kestävyysvaikutustarkastelu, jossa eri kestävyysulottuvuuksien yhteistarkastelulla voidaan arvioida kokonaiskestävyyttä identifioiden keinon heikot ja vahvat alueet. Kolmanneksi yksittäisten ohjauskeinojen kehittämisestä olisi syytä siirtyä enenevässä määrin ohjauskokonaisuuksien rakentamiseen, jossa pyritään varmistamaan ohjauksen johdonmukaisuus ja sektorikohtaisten politiikkojen koherenssi. Neljänneksi ohjauskeinojen hallinnolliseen keveyteen olisi valtiontalouden säästöpaineissa kiinnitettävä erityistä huomiota.ABSTRACT New and enhanced policy measures for sustainable use of natural resources are examined in this study. The examined policy measures could possibly promote sustainable agriculture and forestry or solve problems created by current public policy steering. In forestry, the examined policy measures deal with traditional forest policy or other policy measures that affect forest resource use. Agricultural policy measures concentrate on the future Common Agricultural Policy (CAP) guidance taking into account the challenges and goals, which are provided by climate, energy and rural policy. The evaluation was done by two rounds of online Delphi questionnaires. The survey rounds formed an interactive and anonymous process among the chosen expert panel. The chosen expert panel represented agricultural, forestry and environmental interest groups and stakeholders. Openended responses were analysed by qualitatively structuring and categorizing them, whereas, the choice responses on Likert scale were analysed based on their total and background group specific distributions. The questionnaires were designed around a prepared policy evaluation framework, which covered the advocacy of the measures and their primary aims, as well as measures’ costefficiency, impacts and effectiveness. Additionally, assessment of sustainability by ecologic, economic and socio-cultural impacts was an essential part of the evaluation framework. On the first round, 174 experts (presenting a response rate of 30.5%) evaluated the policy measures according to a prepared evaluation framework. In the second round 74 experts (presenting a response rate of 42.5%) provided revised responses. Based on the results, a SWOT analysis was made to evaluate the feasibility of the examined measures. The measures were divided into three groups: 1) Feasible to implement, 2) Refinement needed and 3) Groundless optimism offered. An investment subsidy for manure handling fell within the first category. The measure was considered as a clear form of subsidy, which conditioned with a proper allocation, will activate farmers to invest. Also a subsidy for land consolidation for expanding farms and forest enterprises was strongly supported by the panel and thus fell within the first category. The implementation of feed-in-tariff system for small-scale biogas production, obligatory farming of perennial grasses on organic soils, a reallocation of forestry subsidies from timber production to public goods, training vouchers for small and micro-scale wood product enterprises, and introduction of carbon compensations into forestry and agriculture fell within the second category. All of them received high advocacy, but included also aspects that would need to be revised further. Groundless optimism, in turn, was observed in revised taxation systems for forestry and in the emissions trading system customised for cultivation of organic soils. Some aspects and viewpoints repeated in the evaluation of numerous policy measures. Based on these, some general recommendations for the planning of public policy measures can be given. First of all, public policy measures should be developed into a direction of flexibility and market orientation. Moreover, measures that skew markets should be avoided and measures that ensure sustainability in many areas should be favoured. Secondly, the ex-ante assessments of policy measures should include a sustainability impact evaluation where the both aggregated and individual sustainability gains can be identified. Thirdly, instead of developing separate policy measures, public policy preparation should focus on building policy packages keeping in mind the consistency and coherence of sectorial policies. Finally, taking into account the tightness of state economy, administrative burden should be carefully evaluated beforehand1. Johdanto 2. Menetelmät 3. Tilusjärjestelyillä kilpailukykyä maa- ja metsätalouteen 4. Lannankäsittelyn investointituki koetaan tehokkaaksi tavaksi edistää ravinnekiertoa, teknologia kustannustehokkuuden esteenä 5. Biokaasun syöttötariffijärjestelmän laajentaminen alentaa KHK-päästöjä, mutta keinoja ja sen kustannustehokkuutta tulee vielä jalostaa 6. Eloperäiset maat nähdään kasvihuonekaasujen vähentämisen kannalta tärkeinä, mutta päästövähennysten laskentatapa ei ota niitä kaikilta osin huomioon 7. Koulutusseteleistä joustava kannuste puutuotealan mikroyritysten liiketoiminnan vahvistamiseen 8. Metsätalouden hiilikorvaukset harkinnan arvoisia pitkällä aikavälillä 9. Pinta-alaperusteisen metsäverotuksen osittainen palautus herättää kriittisyyttä 10. Metsäverotuksen siirtyminen muiden tuloverotusten suuntaan vaatisi jatkoselvityksiä 11. Kemera-tukien suuntaaminen puuntuotannosta markkinattomiin hyötyihin vastaa paremmin nykyistä metsienkäyttöä, mutta aiheuttaa myös huolta puutuotannon tasosta 12. Kemera-tukien uudelleen kohdentaminen taimikonhoitoihin, kunnostusojitusten vesiensuojelutoimiin ja luonnon monimuotoisuuteen tarjoaa parempaa suuntausta, vaikkakin yksityiskohtia tulee pohtia lisää 13. Johtopäätelmät 14. Viitteet 15. Liitteet201

Public right of access to private land: examples and considerations

Public right of access, everyman’s or everyone's right, freedom to roam, right of public access to the wilderness and the right to roam are terms used for concepts that give people an independent right of access to forest land and rural areas for recreational or passage purposes. Access is not a self-evident right nor are the practices in different countries resolved alike. In this paper, we review how the public right of access is resolved in different countries, with a focus on cases in Sweden and Finland. We highlight problems that arise when the right of access enables extensive use of the land by the public and may make everyone’s right prone to features related to the tragedy of the commons. We find that the code regarding public access depends largely on cultural, historical, and political differences and thus has no international or unambiguous definition as to what it includes or should include. The concept has worked considerably well throughout time but, as the original reasons for the right have waned and recreational use and demand have increased, the question has been raised whether everyone’s right should be redefined to prevent complications between users and landowners

Mitigation options and policies in agricultural sector: a theoretical model and application

Agriculture’s impact on climate change is unambiguous although its role is multifaceted as it is a source of greenhouse gases but also a sink. It’s feasibility to mitigate climate change has raised interest, but thorough studies about the net benefits of the mitigation practices are needed. The aim of this paper is to analyse the social net benefits of barley cultivation on three different soil types in Finland (clay, silt and organic) by using an integrated economic and ecological model. We ask whether it would be privately or socially profitable to allocate some of barley cultivation permanently for alternative land uses or cultivation systems, when production costs, GHG emissions and surface water quality impacts are taken into account. We compare the profitability of barley cultivation under conventional tillage (mouldboard ploughing) to conservation tillage (no-till), green and bare fallow and afforestation. We develop a theoretical framework for climate policies in agriculture. A comparison of the socially and privately optimal input use and land allocation choices allows us to derive optimal carbon tax and payments for climate and water quality friendly tillage practices. The empirical application of the model uses Finnish data to define the social welfare created by alternative soil type and tillage combinations and optimal policy instruments. GHG emissions are assessed on the basis of the whole life cycle of the production comprising also CO2 emission from soils. To assess the net social benefits related to alternative land use options monetary environmental valuation estimates are used in order to find the socially most profitable land allocation as regards soil type