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.

Kesämökkikäynnin virkistysarvon määrittäminen matkakustannusmenetelmällä

Tämän tutkielman tarkoituksena on määrittää kesämökkikäynnin virkistysarvo. Aihetta ei ole aikaisemmin tutkittu, vaikka kesämökkeily on merkittävä osa suomalaista elämää. Kesämökkikäynnin virkistysarvo tarkoittaa hyötyä, jonka yksilö saa kesämökillä virkistäytymisestä. Virkistäytyminen kesämökillä pitää sisällään kaiken kesämökillä ja sen ympäristössä tapahtuvan harrastamisen ja rentoutumisen. Koska ympäristö on tärkeässä osassa mökillä virkistäytymisessä, tässä tutkielmassa on lisäksi tarkoitus tutkia, kuinka mökkiympäristön ominaisuudet vaikuttavat virkistysarvoon. Tarkasteltavina ympäristön ominaisuuksina ovat virkistäytymisen estävät leväkukinnot ja mökin rannattomuus. Koska mökkeily toisaalta myös kuormittaa ympäristöä, tutkielmassa tutkitaan myös, kuinka sähköistys, ympäristöä kuormittava kesämökin ominaisuus, vaikuttaa virkistysarvoon. Virkistysarvo on markkinaton hyöty, joten sen määrittämiseen on käytettävä jotain markkinattomien hyödykkeiden arvottamismenetelmää. Tässä työssä arvottaminen tapahtuu matkakustannusmenetelmällä, jota käytetään yleisesti ympäristön tarjoamien virkistyspalveluiden taloudelliseen arvottamiseen. Kesämökkikäyntien kysyntää kuvaava matkakustannusmallin ekonometrinen mallintaminen suoritetaan negatiivisella binomimallilla. Tutkielman tulosten mukaan noin neljän päivän pituinen käynti sähköistetyllä kesämökillä, jossa on ranta eivätkä levät häiritse virkistäytymistä, tuottaa 167-205 euron suuruisen virkistyshyödyn. Virkistäytymisen estävät leväkukinnot laskevat arvoa 40 prosentilla ja mökin rannattomuus 45 prosentilla. Käynti sähköistetyllä mökillä tuottaa 3-5 prosenttia korkeamman virkistyshyödyn kuin käynti sähköistämättömällä mökillä. Suomessa kesän aikana tehtävien mökkikäyntien yhteenlaskettu virkistyshyöty on 430-530 miljoonaa, jos mökillä on ranta, jossa levistä ei ole haittaa. Häiritsevät leväkukinnot laskevat yhteenlaskettua virkistyshyötyä 30 miljoonalla ja rannattomuus 10-20 miljoonalla. Sähköistys nostaa yhteenlaskettua virkistyshyötyä 20-30 miljoonalla eurolla.

Optimal management of conflicting species: Grey seal (Halichoerus grypus) and Atlantic salmon (Salmo salar) in the Baltic Sea

The objective of this thesis is to examine the economic effects in the conflict between grey seal population and the salmon fishery in the Baltic Sea. We will formulate a bioeconomic model which provides new insights on the optimal management of Atlantic salmon with respect to the effects brought about by the grey seal population. As the catch losses caused by seals have an effect on salmon fishery in Baltic, we will study how seal population affects the present value of the salmon fishery. The study considers the Finnish coastal trap net fishery. The bioeconomic model considers a scenario of sole salmon fishery and a scenario of salmon fishery affected by the grey seal population. On the basis of these scenarios, a seal compensation scheme is introduced. We can observe a significant economic seal-induced effect on the salmon fishery. The results suggest that the present seal compensation scheme emploid by the Finnish government is suboptimal. This thesis is part of the TARMO –project, in which the conflict between grey seal population and salmon fishery is studied using the methods of environmental economics.