Μεθοδολογίες - πρακτικές διαχείρισης περιβάλλοντος σε λεκάνες απορροής: ανάπτυξη τεχνικών διαχείρισης και λήψης αποφάσεων με πρακτικές παιγνίων

Abstract

Integrated Water and other Natural Resources Management issues are of great concern regarding research on Environmental Management. Methodologies and practices promoting the implementation of policies, techniques and technological achievements for the protection of resources / ecosystems have been discussed a lot in literature. The purpose of the present thesis is the investigation of game theory methodologies and techniques regarding environmental management issues. The literature about game theory and environmental management is still in early stages and mainly focuses on theoretical analysis. The present thesis makes an empirical analysis by investigating the interplay among "players" that exploitates natural resources. The application was performed at river basin scale. The objective of the thesis is to create an appropriate "toolbox" in decision-making under uncertainty. The basins of Alfeios River and Peiros River in Peloponnisos peninsula (Greece) were selected as case studies. The two rivers serve various uses (water supply, irrigation, recreation, aggregate extraction etc.). Hence, they can be used as a suitable "context" for studying co-alliances and conflicts among users.The paper is constructed as follows. The first chapter refers to current challenges about environmental protection and management and the contibution of game theory addressing key questions about water management and water-related resources. The second chapter describes the scope of game theory, presents its main characteristics and reviews targeted literature. The third chapter refers to river bed management and describes sand gravel extraction from rivers, streams and other watercourses in the catchment of the Alpheus River basin, where an overview is given. The fourth chapter develops an algorithm which addresses the issues of river bed aggregates under a game theory perspective. The analysis is mostly theoretical (forming a non cooperative model). An empirical application in the Alfeios River (study area) follows. The fifth chapter focuses on negotiating issues and alliances (cooperative study situations). Two different models (GMCR II and EMMN), operating as bargaining tools, are presented. The sixth chapter focuses on managing conflicts in dams which are structures that always face conflicts over the management of water. The analysis proceeds in an empirical application regarding Peiros - Parapeiros dam case. The two models GMCR II and EMMN are used as decision making tools. Comparisons on the two models' outcomes follow. Finally, the seventh chapter presents the findings of the essay, makes an overall evaluation of the project and makes recommendations for future research. The analysis shows that game theory (a subject study area describing the actions of individuals / entities in competitive and collaborative environment), can be a valuable tool in environmental management, especially in common pool resources. Also, game theory analysis can help in resolving many environmental problems, such as over-exploitation of resources. Game theory could make a significant contribution in developing mutually acceptable solutions (smoothing conflicts) and suitable cooperative schemes to support viable outcomes during negotiations between users of a resource. The conclusions of this analysis can be used for further research incorporating additional elements that will contribute to a better simulation of the behavior of common pool resources users.

Η ανάγκη για Ολοκληρωμένη Διαχείριση Υδατικών και ευρύτερα Φυσικών Πόρων αποτελεί ένα από τα πλέον επιτακτικά θέματα του γενικότερου προβληματισμού γύρω από το περιβάλλον. Σήμερα, στη διεθνή βιβλιογραφία και πρακτική προωθείται η καθιέρωση θεσμών και η εφαρμογή κανόνων, τεχνικών και τεχνολογιών που αποσκοπούν στην προστασία των πόρων, όπως επίσης και στην προστασία των οικοσυστημάτων. Αντικείμενο της παρούσας έρευνας είναι η ανάδειξη της άποψης ότι η θεωρία παιγνίων, ως επιστημονικό αντικείμενο, μεθοδολογία και τεχνική, μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο της λήψης στρατηγικών αποφάσεων σε ζητήματα διαχείρισης του περιβάλλοντος, απαντώντας στις σύγχρονες προκλήσεις με το μικρότερο περιβαλλοντικό, οικονομικό και κοινωνικό κόστος (βέλτιστη λύση). Το ερευνητικό πεδίο μελέτης του συνδυασμού της θεωρίας παιγνίων και της περιβαλλοντικής διαχείρισης βρίσκεται ακόμα σε πρώιμα στάδια και επικεντρώνεται κυρίως στην θεωρητική ανάλυση της σχέσης τους. Γι’ αυτό και επιχειρήθηκε η εμπειρική ανάλυση και εφαρμογή για την διερεύνηση της στρατηγικής αλληλεπίδρασης "παικτών" στην εκμετάλλευση ενός φυσικού πόρου, καθώς και η οργάνωση μοντέλων δικτυακών σχέσεων μεταξύ του διαχειριστή-φορέα και λοιπών εμπλεκομένων φορέων-χρηστών-μελών που εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα από τον πόρο, οι οποίες λαμβάνουν χώρα εντός πεδίου συνεχών συνεργασιών-συμμαχιών, όπως και συγκρούσεων-αντιπαραθέσεων. Η εφαρμογή εκτελέστηκε μέσω της ανάπτυξης καταλλήλων σεναρίων, με σκοπό τη λήψη διαχειριστικών αποφάσεων, σε κλίμακα λεκάνης απορροής. Λαμβάνοντας υπόψη τα ελληνικά δεδομένα, ως μελέτη περίπτωσης επιλέχθηκε η λεκάνη απορροής του ποταμού Αλφειού, όπως επίσης και η λεκάνη απορροής του ποταμού Πείρου στην Πελοπόννησο. Η εν λόγω επιλογή βασίστηκε στο γεγονός ότι το νερό των δύο ποταμών προορίζεται για την ικανοποίηση ποικίλλων χρήσεων (υδρευτικών, αρδευτικών, αναψυχικών, απόληψης αδρανών κ.ά.) που διαμορφώνουν το κατάλληλο "υπόβαθρο" για την ανάδειξη και συνακόλουθα μελέτη συνεργασιών-συμμαχιών, όπως και συγκρούσεων-αντιπαραθέσεων. Επίσης, το γεγονός ότι υπήρχε σχετική πληροφορία για τους δύο ποταμούς από διάφορα ερευνητικά έργα, που μπορούσε να αξιοποιηθεί κατάλληλα για την ικανοποίηση των στόχων της παρούσας εργασίας, συνετέλεσε επίσης στην επιλογή των συγκεκριμένων λεκανών απορροής. Επιδίωξη της διατριβής είναι να δημιουργηθεί η κατάλληλη «εργαλειοθήκη» σε περιπτώσεις που αφορούν κυρίως την κυβερνητική, όσον αφορά στη λήψη αποφάσεων υπό συνθήκες αβεβαιότητας. Στο πρώτο και εισαγωγικό κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις σύγχρονες προκλήσεις γύρω από ζητήματα προστασίας και διαχείρισης του περιβάλλοντος και πώς η θεωρία παιγνίων έρχεται να συνδράμει θετικά στην επίλυση κάποιων βασικών ερωτημάτων σχετικά με τη διαχείριση του νερού και των πόρων που συνδέονται με αυτό. Στο δεύτερο κεφάλαιο προσδιορίζεται η έννοια και το αντικείμενο της θεωρίας παιγνίων, παρουσιάζονται τα βασικά της χαρακτηριστικά και συζητείται η διασύνδεσή της με τους φυσικούς πόρους και ειδικότερα τους υδατικούς, όπου πραγματοποιείται μια συνοπτική επισκόπηση-παρουσίαση ενδεικτικής βιβλιογραφίας. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε θέματα διαχείρισης αμμοχαλικοληψιών και περιγράφεται το φαινόμενο της υπερεξόρυξης των αδρανών που προέρχονται από τις κοίτες ποταμών, χειμάρρων και λοιπών υδατορρευμάτων στη λεκάνη απορροής του Αλφειού Ποταμού, όπου δίνεται μια γενική εικόνα της. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται περιγραφή μιας μεθοδολογίας (μοντέλου), το οποίο εξετάζει τα ζητήματα της διαχείρισης του ποτάμιου αμμοχαλίκου υπό το πρίσμα της θεωρίας παιγνίων. Στην αρχή, η ανάλυση είναι θεωρητική (διαμόρφωση μη συνεργατικού μοντέλου), αλλά στη συνέχεια ακολουθεί η εμπειρική εφαρμογή στον Αλφειό Ποταμό (περιοχή μελέτης), ο οποίος μαστίζεται πραγματικά από το φαινόμενο της λαθροαμμοχαλικοληψίας. Το πέμπτο κεφάλαιο επικεντρώνεται σε ζητήματα διαπραγμάτευσης και συμμαχιών (μελέτη συνεργατικών καταστάσεων). Παρουσιάζονται δύο διαφορετικά εργαλεία (GMCR II και ΕΜΜΝ) που λειτουργούν ως εργαλεία διαπραγματεύσεων, εξομάλυνσης συγκρούσεων - αντιπαραθέσεων και λήψης αποφάσεων. Αξιοποιώντας την πληροφορία που δίδεται σχετικά με τα εν λόγω εργαλεία, το έκτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στη διαχείριση συγκρούσεων για την περίπτωση των φραγμάτων, τα οποία αποτελούν υποδομές όπου σχεδόν πάντοτε αναπτύσσονται συγκρούσεις και διαμάχες για τη διαχείριση του υδατικού πόρου. Η ανάλυση προχωρά και σε εμπειρική εφαρμογή για την περίπτωση του φράγματος Πείρου - Παραπείρου, του οποίου επίκειται η λειτουργία, με τη σύγκριση των δύο εργαλείων (GMCR II και ΕΜΜΝ). Τέλος, στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που απορρέουν από το περιεχόμενο της εργασίας, αξιολογείται αν η εργασία έφτασε στο στόχο της (αποτίμηση συνολικού έργου) και καθορίζονται προτάσεις για μελλοντική έρευνα. Συνοπτικά, κατά την ανάλυση διαπιστώθηκε ότι η θεωρία παιγνίων, που μελετά τις δράσεις των ατόμων/φορέων σε ανταγωνιστικά και συνεργατικά περιβάλλοντα, μπορεί να αποτελέσει ενισχυτικό εργαλείο στην προσπάθεια περιβαλλοντικής διαχείρισης, ιδίως για τους πόρους κοινής δεξαμενής. Επίσης, η παιγνιοθεωρητική ανάλυση μπορεί να συμβάλλει στην πρόβλεψη και επίλυση πολλών περιβαλλοντικών προβλημάτων, αναφορικά με τη διαχείριση των φυσικών πόρων, μέσω της διαμόρφωσης κανόνων και πλαισίων για τον έλεγχο των δραστηριοτήτων υπερ-εκμετάλλευσης των πόρων, καθώς και μέσω της διαμόρφωσης κοινώς αποδεκτών λύσεων (εξομάλυνση συγκρούσεων) και καταλλήλων συνεργατικών σχημάτων στην υποστήριξη βιωσίμων εκβάσεων κατά τις διαπραγματεύσεις μεταξύ χρηστών ενός πόρου. Στην ουσία, η θεωρία παιγνίων δύναται να αποτελέσει μια διαφορετική από τις συμβατικές μεθόδους μεθοδολογική προσέγγιση και "εργαλειοθήκη" για περιπτώσεις που αφορούν κυρίως σε θέματα λήψεως αποφάσεων και κυβερνητικής για τη διαχείριση περιβάλλοντος σε λεκάνες απορροής (water governance). Η εν λόγω ανάλυση χαρακτηρίζεται από καινοτομία καθώς α) διαμορφώθηκε ένα μοντέλο, το οποίο εξετάζει τα ζητήματα της διαχείρισης του ποτάμιου αμμοχαλίκου υπό το πρίσμα της θεωρίας παιγνίων (μέχρι σήμερα δεν υπάρχει στη διεθνή βιβλιογραφία αντίστοιχη αναφορά) και β) διαμορφώθηκε ένα σύστημα υποστήριξης διαπραγματεύσεων (συνδυασμός μοντέλων GMCR II και EMMN), το οποίο εκτιμάται ότι θα συνεισφέρει στην εξομάλυνση αντιθέσεων που συχνά προκύπτουν σε ζητήματα διαχείρισης υδατικών πόρων (μέχρι σήμερα δεν υπάρχει αντίστοιχη εμπειρική εφαρμογή του μοντέλου ΕΜΜΝ στην ελληνική επικράτεια, ενώ οι εφαρμογές του μοντέλου GMCR II περιορίζονται σε δύο τον αριθμό). Τα συμπεράσματα της παρούσας ανάλυσης μπορούν να αξιοποιηθούν για περαιτέρω έρευνα ενσωματώνοντας επιπλέον στοιχεία, τα οποία θα συμβάλλουν στην καλύτερη προσομοίωση της συμπεριφοράς των χρηστών πόρων κοινής δεξαμενής. Προτείνεται ο εμπλουτισμός των μοντέλων που αναπτύχθηκαν με περαιτέρω παραμέτρους (ενσωμάτωση κοινωνικο-οικονομικών, υδρολογικών και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων), οι οποίες πρόκειται να συνδράμουν στην καλύτερη κατανόηση, προσομοίωση και ανάλυση ανταγωνιστικών και συνεργατικών καταστάσεων που προκύπτουν σε ζητήματα διαχείρισης κοινοχρήστων πόρων, με απώτερο στόχο τη διαμόρφωση ρεαλιστικών και ευέλικτων λύσεων σε περιβαλλοντικά προβλήματα και την ικανοποίηση της απαίτησης για Ολοκληρωμένη Διαχείριση των Φυσικών Πόρων.