Economic and environmental impacts of political non-cooperative strategies in water management : an analysis of prospective policies in the cauvery river basin of India

Abstract

The current study examines the historical, political, economic and legal aspects of the Cauvery River water conflict in the Indian subcontinent and develops an economic solution for the water sharing issue. In the historical perspective, the study describes the evolution of the current scenario of existing demands for water exceeding the available water supply in the River. In this background, the current study examines the reasons for the lack of political interest in cooperating in the formation of a water allocation treaty, reviews various legal, economic and geographical instruments in water sharing and finally develops a water market solution for the water sharing issue so that the focus will be on the economic value that can be realised from water rather than its physical allocation. In addition, the study quantifies the externalities of using ground water as an alternate source of water instead of creating an efficient surface water reallocation system. The study also revealed that the farmers will not vote to any political party that is willing to compromise on surface water quantity allocation to the respective states. The insight from this result is that there is a need to decouple the quantity of water allocation and the economic benefit that the water represents. In order to decouple water rights from the net benefits that the water represents, a water right market can be introduced. In order to reduce the establishment and transaction costs of a water rights market, downsizing of number of players in the market by allocating rights to water user associations instead of individual farmers is proposed. The challenge is how to coordinate the use of water saving techniques in individual farms so that aggregate water surplus can be traded. The revenue sharing for water saving contract between water user association and the farmer offers a solution for this problem. The revenue sharing for water saving contract designed using a principal-agent model offers three instruments to coordinate action of farmers: The fixed amount paid to farmer in advance for joining the contract, a variable revenue share and the profit share from the water trade. It is to be reminded that water trade in the Cauvery basin can lead to Pareto optimal increase in benefits compared to the status quo allocation in the river basin, only when the cost of purchasing the additional water rights is lower than cost of the using the alternative source of water by the WUAs of the demand side i.e. groundwater. So to estimate the price below which water rights become a viable alternative, cost of ground water extraction has to be calculated. The three components in ground water extraction costs are investment costs on bore well and pumping equipments, pumping costs i.e. electricity charges and the externality costs of falling ground water levels. The externality cost is estimated through a spatial hedonic regression of water table levels on land prices. Hence it can be seen that the average cost of using ground water per hectare by the WUAs at the demand side is approximately 6000 INR to 7000 INR per hectare per year. For an average farmer who meets 50 percent water shortage by ground water pumping for two season paddy crop (10000 cubic meters/ ha), this account to 0.6 INR to 0.7 INR per cubic meter. In the numerical exercise of the principal-agent model, simulations at the water prices of 0.2, 0.3 and 0.4 Indian rupees per cubic meter are conducted. All of these prices are below the demand price of 0.6 Indian rupees. The study proves that a water price of INR 0.3 induce all farmers to switch over to water saving cultivation in response to the principal s instrument. The principal also can realise a decent remuneration for its effort. The numerical simulation proved that a considerable price differential exists between supply and demand prices of water in this context. It is to be noted that the operating cost of pumps is not considered as electricity is heavily subsidised in these regions for political gains. If we add the real operating costs also to the cost of using ground water, considerable gains of water trading becomes apparent. This proves the potential of surface water reallocation by the water rights market to Pareto optimally increase the benefits for all stakeholders in Cauvery Basin. Die aktuelle Studie untersucht die historischen, politischen, wirtschaftlichen und gesetzlichen Aspekte des Wasserkonfliktes am Fluss Cauvery im indischen Subkontinent und entwickelt eine wirtschaftliche Lösung für das Wasserverteilungsproblem. Im historischen Kontext beschreibt die Studie die Entwicklung des aktuellen Szenarios, in welchem der Bedarf an Wasser das zur Verfügung stehende Angebot des Flusses überschreitet. Vor diesem Hintergrund betrachtet die vorliegende Studie die Gründe für das Fehlen von politischem Interesse an Kooperationen in Form von Wasserverteilungsverträgen, bewertet verschiedene gesetzliche, wirtschaftliche und geographische Instrumente zur Wasserverteilung und schließlich entwickelt sie eine Lösung in Form eines Wassermarktes. Deshalb wird der Schwerpunkt mehr auf dem wirtschaftlichen Nutzen liegen, der vom Wasser realisiert werden kann, als auf dessen physischer Verteilung. Außerdem quantifiziert die Studie die externen Effekte, die bei der Nutzung von Grundwasser als alternative Quelle für Wasser entstehen, anstatt der Entwicklung eines effizienten Systems, um das Oberflächen Wasser neu zu verteilen. Die Studie hat ebenso gezeigt, dass die Landwirte keine politische Partei wählen würden, welche sich bereit erklärt einen Kompromiss in der Mengenverteilung des Oberflächenwassers bezüglich der betroffenen Staaten einzugehen. Die Erkenntnis aus diesem Ergebnis ist die Notwendigkeit der Entkopplung der Menge der Wasserverteilung von dem ökonomischen Gewinn, den das Wasser repräsentiert. Zur Entkopplung der Wasserrechte von den Nettogewinnen, kann ein Markt für Wasserrechte eingeführt werden. Um die Kosten der Etablierung und der Transaktion des Wassermarktes zu reduzieren, ist beabsichtigt, die Anzahl der Akteure auf dem Wassermarkt zu verkleinern, indem die Verteilungsrechte anstelle einzelnen Betrieben Wasser-nutzer Verbände zugesprochen werden. Die Herausforderung besteht also darin, die Nutzung von wassersparenden Techniken auf den individuellen Höfen so zu koordinieren, dass der gesammelte Wasserüberschuss gehandelt werden kann. Eine Lösung für das Problem bietet eine Einkommensteilung mittels eines Wassersparvertrags zwischen dem Wassernutzer Verband und dem einzelnen Landwirt. Die Einkommensteilung im Wassersparvertrag erfolgt über drei Instrumente zur Koordination des Verhaltens des Landwirts und nutzt ein Hauptvertreter Modell: Es wird ein fester Betrag als Vorauszahlung an den Landwirt gezahlt dafür, dass er dem Vertrag beitritt, eine variable Einkommensteilung und Teilung des Gewinns aus dem Wasserhandel.Verglichen mit der aktuellen Wasserverteilung kann der Wasserhandel im Cauvery Becken nur dann zum Pareto optimalen Anstieg der Gewinne führen, wenn die Kosten des Einkaufs zusätzlicher Wasserrechte niedriger sind, als die Kosten, die den Wasser Nutzer Verbänden auf der Nachfrageseite entstehen für die Verwendung einer alternativen Wasserquelle, wie dem Grundwasser. Um also den Preis abzuschätzen unter welchem die Wasserrechte eine realisierbare Alternative sind, müssen die Kosten der Förderung von Grundwasser berechnet werden. Die drei Kostenkomponenten der Grundwasserförderung sind Investitionskosten in Bohrbrunnen und Pumpanlagen, Elektrizitätskosten und die durch externe Effekte des fallenden Grundwasserspiegels anfallenden Kosten. Die Kosten der externen Effekte werden durch eine räumliche hedonische Regression der Wasserspiegelstände auf Landpreise geschätzt. Deswegen zeigte sich auch, dass die durchschnittlichen Kosten der Nutzung des Grundwassers pro Hektar etwa 6000 INR bis 7000 INR pro Hektar und Jahr betragen. Für einen durchschnittlichen Landwirt, welcher 50 Prozent seines Wassermangels für Reisanbau (1000 Kubikmeter/ Hektar) über Förderung von Grundwasser ausgleicht, beträgt dies 0,6 INR bis 0,7 INR pro Kubikmeter. In der numerischen Analyse des Hauptvertreter Modells werden Simulationen mit Wasserpreisen von 0,2 , 0,3 und 0,4 INR pro Kubikmeter durchgeführt. All diese Preise liegen unter dem Nachfragepreis von 0,6 INR. Die Studie belegt ebenso, dass ein Wasserpreis von 0,3 INR alle Landwirte dazu veranlasst, als Antwort auf das Vorsteher Instrument zum wassersparenden Anbau zu wechseln. Außerdem kann der Vorsteher eine bescheidene Belohnung für seine Bemühungen erzielen. Die numerische Simulation belegte, dass eine beachtliche Preisdifferenz zwischen dem Angebots- und Nachfragepreis nach Wasser besteht. Es muss bemerkt werden, dass die Betriebskosten der Pumpen nicht beachtet werden, weil Elektrizität in diesen Gebieten aus politischen Gründen stark subventioniert wird. Wenn wir die tatsächlichen Betriebskosten zu den Kosten der Grundwassernutzung hinzu addieren, werden beachtliche Kosten des Wasserhandels ersichtlich. Dies belegt das Potential der Oberflächenwasser-Neuverteilung durch einen Markt für Wasserrechte zum Pareto optimalen Anstieg der Gewinne für alle Anspruchsberechtigten im Cauvery Becken.