Designing and assessing weather-based financial hedging contracts to mitigate water conflicts at the river basin scale

Growing water demands and more frequent and severe droughts are increasingly challenging water management in many regions worldwide, exacerbating water disputes and reducing the space for negotiated agreements at the catchment scale. Independent stakeholders in a river basin tend to individually act for their local objectives, undermining system-wide efficiency. In the absence of a centralized controller, the design and deployment of direct (regulatory) and indirect (financial) coordination mechanisms is a way to improve the system’s efficiency while preserving the distributed nature of the decision making setting, facilitating cooperation among institutionally independent decision-makers. Recent years have witnessed an increased interest in index-based insurance contracts as mechanisms for sharing hydro-meteorological risk in complex and heterogeneous decision making context (e.g. multiple stakeholders and institutionally independent decision makers). In this study, we explore the potential for index-based insurance contracts to mitigate the conflict in a water system characterized by (political) power asymmetry between hydropower companies upstream and farmers downstream. The Lake Como basin in the Italian Alps is considered as a case study. We generated an hybrid coordination mechanisms which combines direct and indirect tools to facilitate cooperation: an alternative regulatory mechanisms in the form of minimum release constraints is imposed to the hydropower facilities and a portfolio of insurance contracts is designed for mitigating hydropower revenue losses. The fundamental steps in designing these contracts are the identification of a suitable index which triggers payouts and the definition of the payout function, defined by its strike level and slope (e.g., e/index unit). A portfolio of index-based contracts is designed and evaluated in terms of revenue floor, risk mitigation level and revenue fluctuation around the mean. Over the long term, the insurance proved to be capable to keep the minimum revenue above a specified level while providing a greater certainty on the revenue trend. This result shows the possibility to augment farmer’s supply with little loss for hydropower companies, thus helping mitigating the conflict between the stakeholders.

L’aumento della domanda idrica e condizioni climatiche sempre più avverse (magre più frequenti e severe) mettono a dura prova la gestione di molti bacini idrografici, esasperando i conflitti e riducendo lo spazio di negoziazione. Portatori d’interesse indipendenti tra loro tendono a direzionare le proprie azioni verso la massimizzazione dei loro interessi, compromettendo l’efficienza del sistema globale. In mancanza di una gestione centralizzata, la progettazione e l’utilizzo di meccanismi diretti (regolatori) e indiretti (economici) di regolazione e coordinamento permettono di migliorare l’efficienza del sistema facilitando il coordinamento tra portatori di interesse indipendenti e conflittuali. Negli ultimi anni si è assistito ad un aumento dell’utilizzo di contratti di assicurazione basati su indici climatici che permettono la condivisione del rischio idro-metereologico in contesti decisionali complessi ed eterogenei. In questo studio, viene valutata la potenzialità dei contratti assicurativi nel bacino del Lago di Como, situato nelle Alpi Italiane, per la mitigazione del conflitto che emerge dall’asimmetria gestionale e politica tra le compagnie idroelettriche di monte e gli agricoltori di valle. Ipotizzando la presenza di un’Autorità Regionale in grado di imporre una regola di rilascio agli idroelettrici, vengono progettati contratti per contenerne le perdite economiche, generando così un meccanismo di coordinamento ibrido, che include meccanismi diretti e indiretti. Fontamentali nel design di un contratto sono l’identificazione di un adeguato indice che inneschi propriamente i pagamenti assicurativi e la definizione dei parametri della funzione del pagamento (strike e pendenza). Per il caso di studio viene progettato un portfolio di contratti valutato in termini di minimo profitto, rischio di base e variabilità interannuale del profitto. Nel lungo periodo, l’assicurazione è in grado di mantenere il minimo profitto al di sopra di uno specificato livello e di contenerne l’incertezza inter-annuale. Questo lavoro mostra la possibilità di attenuare il conflitto monte-valle, portando il sistema verso una gestione più coordinata, efficiente ed accettabile.