Institutional Analysis of Agri-Environmental Externalities

Abstract

Lake Naivasha is the second largest fresh water lake in Kenya and the only fresh water Lake located in Kenya’s Rift Valley. Its basin supports important economic activities such as floriculture, horticulture, food crop production, tourism, fisheries, pastoralism and geothermal electricity generation. Agriculture is the most dominant type of land use in the basin and has substantial direct effects on the Lake Naivasha ecosystem. These effects are manifested through the dependence of the sector on the ecosystem for provisioning, supporting and regulating ecosystem services. As a result of these agri-environmental interactions, the basin has been grappling with three main environmental challenges: siltation, eutrophication and water scarcity. Through these challenges resource users impose unilateral negative externalities on third parties causing a policy challenge.<br /> The goal of this thesis is to identify the institutional challenges encountered while seeking solutions to these environmental problems. It also seeks to analyze the diffusion process of technologies that help to mitigate negative agri-environmental externalities. The thesis is composed of four empirical studies, each addressing a specific objective. All the studies utilized cross-sectional household survey data collected from 308 randomly selected farm households from the Lake Naivasha basin, Kenya. The first empirical chapter identifies co-operators and defectors among the sampled households using two step cluster analysis. Motivated by the theory of collective action, a logistic regression model was used to identify the factors influencing the cooperative behaviour of households. In the next chapter, propensity score matching and exogenous switching regression models were used to assess the effect of implementing multiple soil conservation practices on the value of crop production. The third empirical chapter used a two step regression procedure to assess the influence of participation in collective action and neighbourhood social influence on farm level soil conservation efforts. Finally, a parametric econometric log-logistic duration model was used to analyze the diffusion of rain water harvesting techniques among the sampled households.<br /> The results from the above analyses indicate that the sampled households are predominantly defectors. The tendency to cooperate is influenced by expected benefits, labour endowments, human capital, social sanctions and norms of trust. With regard to private economic benefits of soil conservation practices, the results indicate that multiple soil conservation practices generate higher value of crop production. However, the results indicate that under certain circumstances, these additional positive benefits might not be substantial enough to cover the opportunity costs associated with these practices. Therefore, it was thought important to assess whether there are other factors besides private economic benefits that could motivate farmers to adopt soil conservation practices. It emerged from the results of the third empirical study that participation in collective action is a significant determinant of the soil conservation effort among the sampled households. Secondly, results indicate that social control that emerges from neighbourhood social influence and subjective norms are also key determinants of soil conservation efforts. Therefore, social control can substitute for pure economic incentives as a motivation for engaging in soil conservation. The results from the final empirical study indicate that rainfall variability, access to information and socio-demographic attributes such as age and education level are the key drivers of the process of diffusion of rain water harvesting techniques. It emerged that technology adoption has become more of an endogenous process of social exchange within communities and less driven by external natural predicament and persuasion by external agents. Informal sources of information have emerged as an important medium of technology dissemination.<br /> For each of these results we draw imperative policy implications pointing out areas where policy could focus on so as to enhance mitigation of agri-environmental externalities.

<strong>Institutionelle Analyse der Agrar-Umwelt Externalitäten: Aspekte zum kollektiven Handeln und Technologieverbreitung im Becken des Naivasha Sees in Kenia</strong><br /> Der Naivasha See ist der zweitgrößte Süßwassersee in Kenia und der einzige Süßwassersee in Kenias „Rift Valley“. Das Wasser des Sees stellt eine wichtige Grundlage für eine Vielzahl von wirtschaftlichen Aktivitäten rund um den See dar, darunter Blumenzucht, Gemüse und Obstanbau für den Export, Landwirtschaft, Tourismus, Fischerei, Weidewirtschaft und geothermischen Stromerzeugung. Die Landwirtschaft stellt der dominierenden Landnutzungstyp dar und wirkt sich so wesentlich auf das Ökosystem rund um den See aus. Diese Auswirkungen sind bedingt durch die Abhängigkeit der Landwirtschaft von unterstützenden, regulierenden und bereitstellenden Ökosystemdienstleistungen des Sees. Resultierend aus der Wechselwirkung zwischen Umwelt und Agrarwirtschaft im Seebecken ergeben sich drei wesentliche Probleme: Verschlammung, Eutrophierung und Wasserknappheit. Durch diese bürden die Ressourcennutzer Dritten unilateral negative Externalitäten auf, welches eine Herausforderung für die Politik bedeutet. Die durch die wirtschaftliche Nutzung des Sees einseitig verursachten negativen Auswirkungen auf Dritte ziehen agrarpolitische Herausforderungen nach sich.<br /> Ziel dieser Arbeit ist es, die institutionellen Herausforderungen zu identifizieren und Lösungen für die bestehenden ökologischen Probleme zu suchen. Ferner wird der Diffusionsprozessvon Technologien analysiert, welche helfen, die negativen agrarökologischen Auswirkungen zu vermindern. Die Arbeit setzt sich aus vier empirischen Untersuchungen mit jeweils spezifischen Zielsetzungen zusammen. Für alle Untersuchungen wurden Querschnittsdaten auf Haushaltsebene verwendet, die von 308 zufällig ausgewählten landwirtschaftlichen Haushalten im Becken des Naivasha Sees stammen. Mit Hilfe einer zweistufigen Cluster-Analyse wurden im ersten empirischen Kapitel kooperierende und nicht-kooperierende Haushalte in der Stichprobe ermittelt. Angeregt durch die Theorie des kollektiven Handelns wurde ein logistisches Regressionsmodel genutzt, um die Einflussfaktoren für das Kooperationsverhalten in Haushalten festzustellen. Im nächsten Kapitel wurden zur Beurteilung der Auswirkungen verschiedener Bodenschutzmethoden auf den Produktionswert der pflanzlichen Erzeugung das <em>Propensity Score Matching und Exogenous Switching Regression Modelle</em> verwendet. Für das dritte empirische Kapitel wurde mit einem zweistufigen Regressionsmodell der Einfluss der Beteiligung an gemeinschaftlichen Maßnahmen sowie der soziale Einfluss der Nachbarschaft auf Bodenerhaltungsanstrengungen auf Betriebsebene geschätzt. Abschließend wurde ein parametrisches ökonometrisches log-logistisches Durationsmodell genutzt, um die Verbreitung von Regenwasserspeicherungstechniken in den befragten Haushalten zu untersuchen.<br /> Die Ergebnisse der oben genannten Analysen zeigten, dass sich die befragten Haushalte in erster Linie nicht-kooperativ verhalten. Es wurde festgestellt, dass die Tendenz zu kooperieren von den zu erwartenden Vorteilen, Arbeitsverfügbarkeit, Humankapital, gesellschaftlichen Sanktionen sowie Normen des Vertrauens beeinflusst wird. Im Hinblick auf den privaten wirtschaftlichen Nutzen der Bodenschutzmethoden deuten die Ergebnisse darauf hin, dass integrierte Bodenschutzmethoden einen höheren Produktionswert des Pflanzenanbaus erzeugen. Allerdings zeigen die Ergebnisse auch, dass dieser zusätzliche positive Nutzen unter gewissen Umständen möglicherweise zu gering ist, um die entstehenden Opportunitätskosten zu decken. Deshalb wurde es als wichtig erachtet, neben dem privaten wirtschaftlichen Nutzen mögliche andere Faktoren zu identifizieren, die die Landwirte dazu motivieren könnten, die Bodenschutzmethoden anzuwenden. Die Ergebnisse der dritten empirischen Studie machten deutlich, dass bei den befragten Haushalten die Teilnahme an kollektiven Maßnahmen ein entscheidender Faktor für die Bodenschutzbemühungen ist. Zweitens zeigen die Ergebnisse, dass soziale Kontrolle, die durch den sozialen Einfluss der Nachbarschaft entsteht, und subjektive Normen ebenfalls Schlüsseldeterminanten für Maßnahmen zur Bodenerhaltung sind. Also können soziale Kontrolle und soziale Normen rein ökonomische Anreize zur Implementierung von Bodenschutzmechanismen ersetzen. Die Ergebnisse der letzten empirischen Studie zeigen, dass Niederschlagsschwankungen, der Zugang zu Informationen und soziodemographische Merkmale wie Alter und Bildungsniveau die treibenden Kräfte im Diffusionsprozess der Regenwasserspeicherungstechnologien sind. Es wurde deutlich, dass die Adaption von Technologien mehr ein endogener Prozess eines sozialen Austauschs innerhalb von Gemeinschaften ist und weniger von externen Natureinflüssen oder der Beeinflussung durch externe Vermittler getrieben ist. Informelle Informationsquellen haben sich als ein wichtiges Medium zur Technologieverbreitung herausgestellt.<br /> Für jedes dieser Ergebnisse wurden wichtige Politikimplikationen aufgezeigt, die Politikfelder herausstellen, auf die sich die Politik fokussieren könnte, um die Vermeidung von Agrar-Umwelt Externalitäten der agrarischen Produktion zu fördern.