background image
Water ecosystem services and poverty under climate 
change: Key issues and research priorities
Benefits to people from water ecosystems like rivers, swamps, 
floodplains and groundwater systems are central to human 
well-being. But ecosystems are in trouble and the Millennium 
Ecosystem Assessment, the Comprehensive Assessment of 
Water Management in Agriculture, and the Intergovernmental 
Panel on Climate Change have each shown that freshwater 
ecosystem services are particularly vulnerable. Water problems 
for poor people are exacerbated by the abuse of ecosystems 
and global climate change looks certain to increase the stresses 
and variability they face.
 
To help shape a research programme proposed by the UK 
Department for International Development (DFID), this report 
seeks to highlight some of the critical issues facing water 
ecosystem services in Africa, South Asia and Latin America and 
makes recommendations on the research that is needed to fill 
the current gaps in knowledge and practice.
The views expressed in this study do not necessarily represent 
those of the institutions involved, nor do they necessarily 
represent official UK Government and/or DFID policies.
Natural Resource Issues No. 17
ISBN:  978-1-84369-687-2
ISSN:  1605-1017
James Mayers, Charles Batchelor, Ivan Bond, Rob Hope, 
Elaine Morrison and Breana Wheeler
Water ecosystem services and 
poverty under climate change
Key issues and research priorities
W
a
t
e
e
co
s
y
s
t
e

s
e
r
v
i
c
e
a
n
p
o
v
e
r
t
u
n
d
e
cl
i
m
a
t
c
h
a
n
g
e
 
 
M
a
ye
r
e
a
l
.
background image
James Mayers, Charles Batchelor, Ivan Bond, Rob Hope, 
Elaine Morrison and Breana Wheeler
Water ecosystem services and 
poverty under climate change
Key issues and research priorities
Report of a scoping exercise to help 
develop a research programme for the UK 
Department for International Development 
background image
First published by the International Institute for Environment and Development (UK) 
in 2009 
Copyright © International Institute for Environment and Development
All rights reserved
ISBN: 978-1-84369-687-2     ISSN: 1605-1017
To contact the authors, please write to: 
James Mayers, IIED, 4 Hanover Street, Edinburgh EH2 2EN 
james.mayers@iied.org
For a full list of publications please contact:
International Institute for Environment and Development (IIED)
3 Endsleigh Street, London WC1H 0DD, United Kingdom
newpubs@iied.org
www.iied.org/pubs
A catalogue record for this book is available from the British Library
Citation: Mayers, J., Batchelor, C., Bond, I., Hope, R. A., Morrison, E. and Wheeler, B. 
2009. Water ecosystem services and poverty under climate change: Key issues and 
research priorities. International Institute for Environment and Development, London, 
UK. Natural Resource Issues No. 17.
Design: Eileen Higgins, email: eileen@eh-design.co.uk
Cover photo: Woman of the Dhobi cast, washing clothes by a small river in the 
outskirts of Madras/Chennai by Heldur Netocny / Still Pictures
Printed by Park Communications, UK on 100% recycled paper using vegetable oil 
based ink
background image

Contents
Acknowledgements
Executive summary
1. Introduction
2. The approach 
3. Analysis of issues
  3.1 Conceptual framework
  3.2 Analysis of existing knowledge, its use and key researchable gaps
  3.3 Analysis of research organisation and delivery mechanisms
4. Recommendations on research content
5. Recommendations on research organisation and delivery 
6. Way forward for DFID
Appendix 1. List of annexes available separately
Literature assessed and references
ii
iiii
1
3
11
11
14
40
47
53
59
61
63
background image

Acknowledgements
The background to this project, and the team involved, are described in Sections 
1 and 2 of this report. The project team at the International Institute for 
Environment and Development (IIED) would like to thank all those who have 
engaged with this work in some way – as providers of expertise and opinion 
through the web-based survey, in-depth interviews or various gatherings 
and meetings through the process. The team would also like to thank Simon 
Anderson, formerly of the Central Research Department of the UK Department 
for International Development (DFID), for his guidance throughout. We are 
grateful to Caroline Sullivan and Brent Swallow for peer review and constructive 
comments. This project was financed by DFID. The opinions expressed in the 
report are those of its authors and not necessarily those of DFID. 
background image

Executive summary
Between October 2006 and July 2007 IIED steered a team that scoped a possible 
research programme for the UK Department for International Development (DFID) 
on freshwater ecosystem services and poverty reduction in the context of climate 
change and other drivers of change. The work identified key research areas and 
delivery mechanisms. It did this by: developing a drivers–state–impacts–response 
conceptual framework; seeking views from stakeholders internationally (334 
web-survey respondents; 54 in-depth interviews); drawing key lessons from the 
literature; carrying out policy and practice analyses in key developing countries 
(Kenya, South Africa, India, Mexico and Bolivia); and capturing the results in this 
report to DFID. 
The challenge addressed by this proposed research programme is a daunting 
one. Freshwater ecosystem services – the benefits obtained by people from 
freshwater ecosystems like rivers, swamps, floodplains and groundwater systems 
– are central to human well-being. But ecosystems are in trouble and the 
Millennium Ecosystem Assessment, the Comprehensive Assessment of Water 
Management in Agriculture, and the Intergovernmental Panel on Climate Change 
have each shown that freshwater ecosystem services are particularly vulnerable. 
Water problems for poor people are exacerbated by the abuse of ecosystem 
services and global climate change looks certain to increase the stresses and 
variability they face. The impacts will vary greatly by region, but the challenges to 
sustainable development in Africa are particularly acute.  
Yet globally, we never destroy water – no matter how we use and abuse it: 
somewhere, sometime the rains will return. Water ecosystem services are the 
ultimate renewable resources and many promising solutions to the problems exist. 
The difficulty is in ensuring that water itself is where we need it, when we need 
it and of an acceptable quality. This requires efficient and equitable regimes for 
using the water that is available. In other words, it’s all about how decisions are 
made about water ecosystem services – it’s all about governance.
 
Water as a basic human right, and water left in stream to sustain environmental 
flows, are both necessary guiding principles yet characterise the tension at the 
heart of this subject. The adaptive capacity and resilience needed in the face of 
climate change and other further stressors to livelihoods, and the ever-increasing 
demand for water for food, fuel and forests, must be better understood and 
tackled. Key knowledge gaps can be filled by well-targeted research on how to 
secure regulatory and supporting services of ecosystems while doing most for 
poverty reduction. 
Where river basins are ‘closing’ – with all water being used and residual flows 
reduced to a trickle – local conflicts and growing transboundary arguments 
demand more astute negotiating processes. Payments for water ecosystem 
background image
v
services are tools that need further sharpening to be useful here and in other 
contexts where buyers and sellers become clear. The scale and type of investment 
needed to secure water ecosystem services is not hopelessly unachievable, but 
greatly improved governance will be needed to make such investment work. 
Integrated water resource management incorporating the full range of water 
ecosystem services remains a fine ideal for governance, but an elusive reality. Yet 
efforts to achieve higher levels of integration are sensible and innovative forms of 
research and delivery have great scope to help.
Recommendations on research content
Much existing research needs to be put into practice, and more research is 
needed to fill vital gaps. Indeed, perhaps perversely, one of the key functions for 
future research is to work out how to get past research into use. The following 
priority research issues are drawn from the evidence generated in this study and 
selected on the basis of the following criteria: researchable gap in knowledge; 
generic significance; innovation; integration potential; impact likelihood; and 
DFID comparative advantage. Research issues can be only roughly prioritised at 
this level because they are interconnected, and because the specific forms of the 
issues researched will have to be tailored and shaped by local circumstance. Some 
indication of relative priority of the issues in Africa, South Asia and Latin America 
is given in the report. Five research fields are proposed, all are important but they 
are in roughly descending order of priority. Within each field the issues are also of 
roughly descending order of priority: 
Governance of water ecosystem services
n
  Political economy of water ecosystem service management
n
  Integrated water resource management
n
  Managing/resolving competition, displacement and conflict
n
  Climate change as driver of decisions despite uncertainty
n
  Local institutional control of water ecosystem services
Variability, vulnerability, adaptation and resilience 
n
  Resilience of water ecosystem services
n
  Responses to variability and risk
n
  Targeted and holistic adaptation
n
  Changes brought by disease burdens
Land use change impacts on water ecosystem services
n
  Urbanisation, migration and water ecosystem services under climate change
n
  Unrecognised consequences of climate change mitigation actions
n
  Land use impacts of market shifts
n
  Biofuel production – poverty and water ecosystem impacts
n
  Carbon storage and avoided deforestation – poverty and water  
ecosystem impacts
background image
v
Hydrology, technology and evaluation
n
  Tools for predicting hydrological and societal impacts of land use change
n
  Soil and water conservation decision-support tools 
n
  Groundwater recharge and surface water–groundwater interactions
n
  Applying complementary knowledge systems
n
  Impact evaluation
Market instruments, businesses and investment
n
  Informal markets and small businesses
n
  Prices, payment schemes and investment triggers in water ecosystem services 
n
  Productivity–equity nexus
n
  From green accounting to green decision-making
Recommendations on research delivery, and way forward 
for DFID
So how can research on these issues actually help? Too much research has 
focused on producing publications rather than actually helping policymakers and 
resource managers think through issues and make better decisions. Researchers 
often choose their topics without consulting the people they supposedly serve. 
These and other problems are well known, yet they persist. The analysis and 
recommendations in this report show that there is a better way. 
DFID should consider structuring a research programme around the fields 
identified above, phasing in the issues identified over time according to the 
descending order in which they appear. Guidance for DFID in setting up this 
programme is provided in the report with the identification of the essential 
characteristics of effective research in these fields and on research programme 
management. These characteristics can be developed to guide potential 
programme applicants, who should be encouraged to design their research 
around some further desirable characteristics and key mechanisms also identified 
in the report. 
background image
v
The photo shows the very low, residual waters of Lake Chad in Niger territory at Malam Massari, 
a  small  fishermen’s  hamlet  close  to  the  border  with  Nigeria  and  Chad  and  the  drowned  trunks 
of the dead forest of Prosopis africana, a thorny tree that invaded the space between the islands 
when Lake Chad withdrew dramatically from the 1970s onwards. The low water levels mean that 
fishing  is  very  poor  at  the  moment.  The  withdrawal  of  Lake  Chad  is  one  of  the  most  dramatic 
effects  of  climate  change  in  Eastern  Niger.  The  lake  disappeared  from  Niger  territory  in  1975, 
and has reappeared irregularly since then. The effects of this on livelihoods are huge – some are 
positive (new spaces for pasture and agriculture) and some are negative (including loss of fishing 
and biodiversity).
P
h
o
t
o
:
 
S
t
e
v
e
 
A
n
d
e
r
s
o
n
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Introduction
The International Institute for Environment and Development (IIED) was asked 
by the UK government’s Department for International Development (DFID) to 
develop ideas for a potential research programme on ‘water ecosystem services 
and poverty reduction under climate change’. The study, carried out between 
October 2006 and July 2007, had two objectives:
n
  Identify the key research areas and knowledge gaps for improving the 
sustainability and equity of water provision and water ecosystem services 
management in the context of climate change in developing countries of 
Africa and Asia, and with reference to lessons from Latin America.  
n
  Identify the most effective means by which research can contribute to 
achieving more sustainable and equitable water services and ecosystems 
management in these countries.
The remainder of this report presents the results. Section 2 summarises the 
approach taken, including identification of key issues, consultations, specialist 
inputs, country-specific studies and a workshop. Section 3 analyses the issues 
revealed during the study, using a drivers–state–impacts–response conceptual 
framework; examines the extent and use of existing knowledge, and gaps in 
knowledge, drawing on literature as well as activities conducted specifically 
for this study; and it looks at research organisation and delivery mechanisms. 
Sections 4 and 5 provide specific recommendations on research content, and  
on organisation and delivery. The report concludes with a proposed way 
forward for DFID.
In addition to this report, readers are encouraged to look at the annexes that 
are available online (see Appendix 1 for details) and examine the issues in much 
more detail than can be covered here.

background image

Natural Resource Issues No. 17
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

The approach
Terms of reference for the study formed the basis for a proposal from IIED, 
which was subsequently agreed with DFID, and which mapped out the 
approach. The approach had the following main elements:
 
n
  Core team and specialist team (specific shorter-term inputs) with 
experience in key subject areas: natural resource governance; analysis and 
support for improved livelihoods and reducing poverty; policy analysis; 
research-into-use approaches; surface and groundwater management 
and provision; water governance; integrated water resource management; 
payments and negotiation for watershed services; and climate change 
mitigation and adaptation.
Core team and expertise:
 
n
  James Mayers – IIED. Project leader. Natural resources governance 
for livelihoods; coordinating lead author for Millennium Ecosystem 
Assessment; project management.
 
n
  Ivan Bond – IIED. Lead researcher. Payments for watershed services; 
environmental economics; community-based natural resource 
management.
 
n
  Elaine Morrison – IIED. Researcher. Asia water ecosystem services; research 
support; project administration.
 
n
  Breana Wheeler – IIED. Project assistant. Postgraduate research on 
markets for environmental services; database management and project 
administration.
 
n
  Rob Hope – Oxford University, School of Geography and the Environment, 
UK. Behavioural economics; human development; water policy.
 
n
  Charles Batchelor – Water Resources Management Ltd, UK. Water 
resources management; water governance; agricultural hydrology.
  Specialist team and expertise: 
 
n
  Hannah Reid – IIED. Climate change impacts and adaptation; network and 
capacity building on climate change in developing countries; ecosystems 
research and policy analysis.
 
n
  Ashvin Gosain – Indian Institute of Technology, India. Policy, planning and 
practice in India; impact of climate change on water resources in India; 
modelling for integrated water resources management.
 
n
  Cynthia Awuor – African Centre for Technology Studies, Kenya. Policy, 
planning and practice in Kenya; climate change adaptation in Africa; socio-
economic research.
 
n
  Gavin Quibell – Independent consultant, South Africa. Policy, planning and 
practice in South Africa, integrated water resources management; legal 
and social water issues.

background image

Natural Resource Issues No. 17
 n
  Nigel Asquith – Independent consultant, Bolivia. Water ecosystem services 
in Bolivia; environmental economics.
 n
  Sofia Cortina – Ministry of Environment, Mexico. Environmental law; 
economic instruments in Mexico’s environmental law; strategic planning, 
monitoring and evaluation of environmental management systems.
 n
  Mike Mortimore – Drylands Research Ltd, UK. Management of water 
and other ecosystem services in drylands; climate change adaptation in 
drylands.
 n
  Jeremy Evans – Greenfox consulting, UK. Social scientist with expertise in 
forest, water and natural resource management – carried out interviews.
 n
  Tighe Geoghegan – Green Park Consultants, UK. Water ecosystem services 
in the Caribbean; water policy development.
 n
  Aniol Esteban – New Economics Foundation, UK. Economics and 
development; climate change and carbon constraints; land use and 
agricultural change.
Inputs from the core team and the specialist team were supplemented by 
inputs from many other stakeholders, including policymakers and other end 
users, through the web survey and interview process described below. While 
resources did not allow for a second round of extensive consultation on the 
findings presented in this report, the authors continue to welcome reactions and 
responses such that the recommendations may be continually refined.
n
  Learning from past DFID-supported work. Key lessons from relevant 
past DFID-supported research initiatives were drawn on, notably those 
from: the Renewable Natural Resources Research Strategy and Engineering 
programme water theme, and their respective evaluations programmes; the 
OASIS resource centre’s scoping study for possible DFID funding of research 
into water for development; the WELL resource centre for water, sanitation 
and environmental health; other research scoping processes such as on the 
Sustainable Agriculture Research Strategy, Climate Change Adaptation in 
Africa programme and current work on energy; and other Development 
Research Centre programmes. 
n
  Concerted exploration of the gaps and links. The current level of 
integration of key research areas such as integrated water resource 
management, payments for watershed services and climate change was found 
to be weak. So particular efforts were made to unearth work that sheds light 
on these links, why there are gaps, and what opportunities/constraints exist 
for integration and improved policy.
Seven main actions were undertaken: 
A.
 Issues paper
The core team developed a short paper, describing the background and 
approach of the scoping study and setting out key issues and eight main 
questions about which views were sought. These eight main questions were: 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

1. Water ecosystem services. Which water ecosystem services need to be 
better understood in the context of poverty reduction and climate change? 
2. 
Poverty–water ecosystem direct links. What are the research priorities in 
the direct links between poverty and water ecosystem services under climate 
change? 
3. 
Changes and transitions. Which other changes affecting water ecosystem-
poverty links will need to be better understood as the global climate continues 
to change?
4. 
Technology. What are the research priorities among the existing or promising 
technological solutions to water ecosystem service problems under climate 
change?
5. 
Institutions and integration. Which policy, legal, organisational and 
integrative approaches affecting water ecosystem services need to be better 
understood?
6. 
Economic instruments. What are the research priorities in enabling economic 
instruments to help tackle water ecosystem service problems under climate 
change?
7. 
Research organisation. Which are the key organisational characteristics 
of effective research and delivery on water ecosystem services and poverty 
reduction under climate change?
8. 
Research and delivery mechanisms. What research and delivery 
mechanisms will work best?
The issues paper also offered three annexes with methodologies for the 
consultations, country-level policy and practice analyses and literature review 
respectively. This issues paper was posted on the IIED website (Mayers 2007). 
The above eight main questions provided the framework for the web-based 
survey and interviews described below.
B.
 Web-based survey
A web-survey instrument offered an efficient tool to collect data from a 
global sample of respondents. It was designed to collect responses in a closed 
question format for quantitative analysis. This approach permits a comparative 
understanding and measurement of research priorities. Under the above eight 
main headings, the study team agreed upon a list of 72 questions that reflected 
a range of issues under consideration. To elicit priorities, a Likert scale (here, 
1 to 10) allowed respondents to determine their lowest priority (score = 1) to 
highest priority (score = 10). In addition, an open-ended text box was available 
for respondents to provide more detailed comments and observations. An 
introductory text laid out the scope and aims of the web survey, and provided 
links to the project website and issues paper. The survey was anonymous 
though respondents were obliged to complete a short set of profiling questions 
in order to allow disaggregation of the results. The survey was available in 
French and Spanish as well as English.
The project’s website increased awareness of the study through a prominent 
banner on the front page of IIED’s home page during the period that the web 
background image

Natural Resource Issues No. 17
survey was active. The study team also compiled a list of relevant contacts that 
were supplemented by institutional networks, e.g. IIED’s database, Bradford 
University’s Splash network. Stakeholders identified on the list were sent 
personal emails, where possible, or a generic message to a group. In some cases, 
stakeholders were introduced to the web survey in-person from opportunistic 
country visits. In addition, the web survey was promoted via requests made to 
web-based list-serves, for example:
n
  International Institute for Sustainable Development (water and climate portals)
n
  UNESCO’s water portal, the UN Water Newsletter and the FAO Land and Water 
newsletter
n
  WaterNet (Southern African water community)
n
  Water and Sanitation News Service (IRC-hosted);
n
  Decentralised Natural Resource Management discussion group (India-hosted)
n
  Flows – on payments for watershed services (IIED and World Bank)
Some 335 good analysable responses from 70 countries were received. Of these 
responses, the profile of the average respondent is of a man (63 per cent), over 
40 years of age (50 per cent) with a post-graduate qualification (82 per cent), 
and over 10 years’ relevant experience (42 per cent). Most respondents work as 
researchers while regional expertise is concentrated in Africa and Asia (Figures 1 
and 2).
0
10
20
30
40
Donor/Finance
Other
Government
Private Sector
NGO
Research/academia
7%
38%
27%
13%
13%
3%
Per cent
Figure 1.
 Web-survey respondents’ employment by sector
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Exploratory and multivariate data analysis was carried out on the web-survey 
results.
1
 
C. 
Interviews
The stakeholder list mentioned above was also used to identify a range 
of people with whom to conduct detailed interviews based on the main 
questions developed in the issues paper and listed above. The scope of this was 
international – key individuals and institutions in developing countries and in 
agencies in developed countries concerned with these issues. As with the web-
based survey, particular effort was made to contact individuals who are well 
connected with issues at community level – ‘gatekeepers’ of local perspective. 
However, it should be recognised that this consultation was not conducted 
primarily with stakeholders at community level. 
A particular emphasis was placed on African and Asian contexts, and on what 
can be learned and transferred from Latin American contexts. Brief initial 
messages and short exchanges were followed up where appropriate to press 
people for their views and as much focused information as possible. Some 54 
interviews were carried out between February and April 2007 – 23 of these 
1. A detailed report on the findings of the web survey is available on request from the authors.
0
5
10
15
20
25
30
35
North America
Other
Europe
Latin America
Asia
Africa
8%
7%
13%
10%
30%
31%
Per cent
Figure 2.
 Web-survey respondents’ regional knowledge
background image

Natural Resource Issues No. 17
Interviewees by region of expertise/interest
Region
Percentage
Number
Global
28%
15
Africa
11%
6
Latin America
26%
14
Asia 
35%
19
Total
100%
54
Interviewees by sector
Sector
Percentage
Number
Donor/Finance
22%
12
Government
26%
14
NGOs
17%
9
Private Sector
4%
2
Research/academia
31%
17
Total
100%
54
Table 1.
 Profile of interviewees
by telephone and 31 in person (Table 1). Quotes used in text boxes in Section 
3 of this report come from these interviews. (An analysis of the findings from 
interviews is available on request from the authors.) 
D.
 Literature assessment
An assessment of existing literature in relevant fields was conducted. These fields 
were divided into: 
n
  Water governance. This focused on access to water, accountability, sector 
reform, economic and political change, participation and integrated water 
resource management.
n
  Poverty implications of climate change impacts on water ecosystems
This focused on water rights, strengthening adaptive capacity, water for food, 
managing water ecosystems, ecosystems as water infrastructure, investing in 
water, and water and growth.
n
  Climate change, development and the water sector. This briefly 
considered the results from a previous consultation on climate change 
adaptation (2005), and the major changes that have taken place since, in 
relation to water issues and water sector priorities.
n
  Payments for watershed services. This focused on the theory and current 
reality of payments for watershed services, on land use and hydrology, and on 
financing mechanisms. 
n
  Freshwater ecosystem services, climate change and poverty in the 
Sahel. Concerted effort was made in this area because the new work by the 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) suggests it is one of the 
most vulnerable to climate variability and change due to multiple stresses and 
low adaptive capacity.   
These assessments made particular efforts to access grey literature as well as web-
based and published literature. Efforts were also made to uncover material that 
explores the links and integration among the above fields. 
E.
 Policy and practice analysis: identifying influences on water 
delivery in key developing countries
The aim of these analyses was to understand how, and to what extent, policy and 
planning related to water ecosystem services impact on practice, and to identify 
how research efforts might improve the situation in future. Analyses were carried 
out in India, South Africa, Kenya, Bolivia and Mexico.
Initial assessment suggested that much is already known about the immediate 
influences of policy and planning on water delivery. Much less is known 
or recognised about policy influences on the water and land use practices 
that ultimately affect the wider range of benefits to people from freshwater 
ecosystems. Thus the emphasis in these analyses was less on policy and planning 
influences on delivery of water, and more on their influence over on-the-ground 
practices that affect the quantity and quality of water available and poverty. 
The impact of climate change thinking and evidence on relevant policies and 
practices was also analysed. The analyses explored the relative impacts and 
relationships between different policies and planning priorities over time and 
place. Critically, they also explored the impact of research in these fields and 
concluded with assessment on where research is most needed and how its 
impact might be optimised. 
The following six main steps were taken in each analysis:
1. ‘Map’ policies that affect the relationship between water ecosystem services 
and the poor
2. ‘Overlay’ the policy map with climate change
3. Assess the interests and effectiveness of the state in water ecosystem services
4. Assess the role and effectiveness of other parties in influencing policy that 
affects water ecosystem services
5. Forecast other changes
6. Highlight research priorities
‘Policy’ in this work was used as shorthand to mean the range of signals 
that stem from laws, regulations, policies, subsidies, incentives, institutional 
arrangements and major programmes and initiatives – primarily steered by 
government but not exclusively so (non-governmental and private sectors develop 
and use policies and institutions too). It was noted by these analyses that policy 
often sends very mixed and conflicting ‘signals’ yet their effectiveness, efficiency, 
equity and sustainability can, with some effort, be judged. It was also noted 
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
that impacts of policy may be negative and positive, and act by compulsion, 
persuasion, incentive or the absence of all three – we are interested in policy in 
practice, not in theory.
The policy and practice analyses were each led by a key individual, who consulted 
available literature, his/her own knowledge and experience base and a modest 
number of key informants, before providing his/her own conclusions. 
F. 
Workshop 
A workshop was held in London in April 2007 with a sub-set of those consulted, 
once preliminary findings had been generated. The objective was to share the 
results of the process to that point, to interrogate the preliminary findings and to 
identify issues that needed further examination or emphasis. 
A good range of perspectives was brought together and a wealth of ideas and 
information was generated. Participants broadly endorsed the approach taken by 
the team and the validity of the major themes emerging from the work.
2
G.
 Ways forward: identifying key research areas and approaches 
With the findings from the above tasks, the team debated and identified its 
recommendations for the key research areas and research-to-policy entry points 
for DFID-funded research on water ecosystem services and poverty reduction 
under climate change. These recommendations on key research priorities and 
delivery mechanisms are presented in Sections 4 and 5 below, following our 
analysis in Section 3 of the issues arising from consultation work, the literature 
review and the country policy and practice analyses. 
2. The workshop report is available online at  www.iied.org/pubs/display.php?o=G02513
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Analysis of issues 
3.1
 Conceptual framework 
Fresh water is fundamental to life and contributes to all the major benefits 
provided to people, both directly and indirectly, from ecosystems. The 
Millennium Ecosystem Assessment, delivered in 2005, installs a wide definition 
of these ‘ecosystem services’: 
n
  Provisioning services like food, fresh water and fibre
n
  Regulating services like climate and flood regulation 
n
  Supporting services like soil formation and nutrient cycling
n
  Cultural services like spirituality, aesthetics, education and recreation
Fresh water is a provisioning service as it provides for human use of water for 
domestic use, irrigation, power generation and transportation. Fresh water 
and the hydrological cycle also sustain inland water ecosystems, including 
rivers, lakes and wetlands. These ecosystems provide cultural, regulating and 
supporting services that contribute directly and indirectly to human well-being 
through recreation, scenic values and maintenance of fisheries. Fresh water also 
plays a role in sustaining freshwater-dependent ecosystems such as mangroves, 
inter-tidal zones, and estuaries, which provide another set of services to local 
communities and tourists alike (see Table 2). The trade offs and balances 
between these different uses of fresh water – in the midst of increasing demand 
for all types of human benefit derived from fresh water – are, to say the least, 
major challenges. 
Freshwater ecosystems include: 
n
  Permanent and temporary rivers and streams
n
  Permanent lakes, reservoirs
n
  Seasonal lakes, marshes and swamps, including floodplains
n
  Forested, alpine and tundra wetlands
n
  Springs and oases
n
  Groundwater systems and geothermal wetlands
In addition to the climate regulating services provided by water bodies – 
sequestering and releasing a major proportion of fixed carbon in the biosphere 
– some water ecosystems, such as mangroves and floodplains, can play a key 
role in the physical buffering of climate change impacts.
Poverty is multi-dimensional state of deprivation, of which lack of access to 
adequate water of safe quality is a key characteristic. More water per se is unlikely 
to reduce poverty unless complementary improvements in, for example, health, 
education, infrastructure and employment are also made. Water poverty is not 
limited to access to water for basic needs alone. Improved access to productive 
uses of water is also a key determinant in lifting the poor out of poverty. 

background image

Natural Resource Issues No. 17
Provisioning services
Regulatory services
Cultural services
n
Water quantity and quality 
for consumptive use 
(for drinking, domestic 
use, and agriculture and 
industrial use)
n
Water for non-
consumptive use (for 
generating power and 
transport/navigation)
n
Aquatic organisms for 
food and medicines
n
Maintenance of water quality 
(natural filtration and water 
treatment)
n
Buffering of flood flows, erosion 
control through water–land 
interactions and flood control 
infrastructure
n
Climate regulation (source and 
sink for greenhouse gases, 
and influence temperature and 
precipitation)
n
Recreation (river 
rafting, etc. and 
fishing as a sport)
n
Tourism (river 
viewing)
n
Existence values 
(personal 
satisfaction from 
free-flowing rivers)
Supporting services
n
Nutrient cycling (role in maintenance of floodplain fertility)
n
Ecosystem resilience
n
Mitigation of climate change (mangroves and floodplains providing physical buffering)
Table 2.
 Ecosystem services provided by fresh water and the 
hydrological cycle
Source: adapted from Aylward et al. (2005)
Water availability introduces the temporal and spatial dimensions of water 
poverty. For example, a person can remain permanently below a stylised poverty 
line and be ‘chronically poor’. Alternatively, a person can be ‘transitorily poor’ and 
step out of poverty following a good harvest or reduced disease burden but fall 
back into poverty the following year. The transitorily poor may cause additional 
development policy concern to the enduring problems of ‘chronic poverty’ as 
this group may have increased exposure to climate change. With few livelihood 
options, the poor may adopt a range of low-risk, low-return activities or informal 
insurance networks that may reduce their risk from minor perturbations but that 
leave them exposed to the next major climate event. 
Given the complexity in water and poverty relationships, a Drivers–State–
Impacts–Response
 framework provides a conceptual understanding of some of 
the linkages between drivers of change, water ecosystems and poverty (Figure 
3). The framework illustrates the role of change in water ecosystems and how 
this has direct impacts on development pathways, including water poverty, and 
a range of responses available to society. Drivers of change affecting water 
ecosystems include climate change, economic growth, population growth, 
urbanisation, energy use, land use change or trading systems. Drivers can 
work independently or in combination to alter the state of water ecosystems. 
Combined drivers might occur when economic growth leads to higher incomes, 
increased energy demands, urbanisation and changes in dietary requirements, 
such as from low water use (e.g. cereals) to high water use (e.g. meat). 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

The state of water ecosystems will have water management implications in 
terms of availability of water for allocation to domestic, industrial, agricultural 
or energy uses. The timing, allocation and access to water have implications 
for development pathways across economic, energy, food systems and poverty 
sectors. In turn, these sectors may have direct impacts on water ecosystems in 
terms of abstraction, pollution or system modification (e.g. draining wetlands). 
Society has an array of responses at its disposal to alter drivers of change, subject 
to its political, economic, institutional and environmental situation. Responses 
available to global, national or local actors and institutions to mitigate, adapt or 
cope with climate-related changes to water ecosystems include improvements 
in governance, rights-based approaches, technological innovations, investment 
allocations, individual or collective decision-making, policy shifts or economic 
instruments, such as water pricing. 
Figure 3.
 Conceptual framework on water ecosystem services and 
poverty
Drivers 
State 
Impacts 
Responses
Climate change
Economic growth
Population growth
Urbanisation
Energy use/source
Land use
Trading systems
Info-technology
Ecosystems and services 
– rivers, lakes, wetlands 
groundwater systems, etc.
– provisioning, regulating, 
supporting, cultural
Water management: 
storage, distribution, 
treatment, etc.  
a. Water resources 
for energy, irrigation, 
recreation, industry, 
nature, etc.
b. Water services for 
domestic needs
Development pathway 
– Economic 
e.g. jobs GDP
– Energy 
e.g. carbon, other
– Food
e.g. irrigated, rainfed
– Poverty
e.g. income, food, 
well-being, freedom, 
water
Governance 
Rights
Technology
Investment
Decision/choice
Economic 
instruments
Impact pathway
Response pathway
background image

Natural Resource Issues No. 17
3.2 
Analysis of existing knowledge, its use and key 
researchable gaps 
Productivity of land and water are increasing…
Some promising trends were identified by the Comprehensive Assessment of 
Water Management in Agriculture (CAWMA) – pulling together five years of 
work by more than 700 scientists and practitioners from around the world 
(Molden 2007): 
n
  Land and water productivity are rising steadily – with average grain yields rising 
from 1.4 metric tons per hectare to 2.7 metric tons over the past four decades.
n
  Average global per capita daily food supply increased from 2400 kilocalories 
(kcal) in 1970 to 2800 kcal in 2000 (slower rises to 2400 kcal in South Asia 
and 2200 kcal in sub-Saharan Africa by 2000).
n
  Potential increases in yields are greatest in rainfed areas, where many of the 
world’s poorest people live and where managing water is the key to such 
increases. 
n
  While some expansion of irrigated land will be needed to feed the world 
population of 8–9 billion expected by 2050, with determined change there is 
real scope to increase production on many existing irrigated lands, while there 
is potential in many areas for highly productive pro-poor groundwater use, e.g. 
in the lower Gangetic plains and parts of sub-Saharan Africa. 
The CAWMA concluded that there is enough fresh water to produce food for all 
the world’s people over the next half century, but also that failure to drastically 
improve water use in this period will mean that environmental crises will be 
experienced in many locations.
Box 1. 
Freshwater ecosystem services are central to human well-being
n
  Each person needs over 4000 litres of water each day to produce enough food for a healthy 
diet. A calorie of food takes a litre of water to produce. A kilo of grain takes 500–4000 litres, 
a kilo of industrially produced meat 10,000 litres.
n
  Of the water available for withdrawal from rivers, lakes and groundwater, humans take some 
3800 cubic kilometres. Some 70 per cent of this is used for irrigated agriculture, industry 
takes another 20 per cent and municipalities take the remaining 10% for domestic use.
n
  Some  55  per  cent  of  the  global  gross  value  of  crop  production  is  grown  under  rainfed 
agriculture  on  72  per  cent  of  harvested  land  There  are  large  regional  differences  in  the 
percentage of rainfed cultivated land, from almost 95 per cent in sub-Saharan Africa and 
almost 90 per cent in Latin America, to less than 70 per cent in the Near East and North 
Africa and less than 60 per cent in South Asia. In Southeast Asia the picture is more mixed.
n
  It is estimated that global wetlands generate values to humans worth in the region of US$70 
billion per year.
n
  Fresh water is crucial to climate stability. For example, although covering only an estimated 
3–4 per cent of the world’s land area, wet peatlands are estimated to hold 540 gigatons 
of carbon, representing 25–30 per cent of global carbon contained in terrestrial vegetation 
and soils.
Sources: Falkenmark and Rockstrom (2005), Finlayson et al. (2005), Molden (2007), WWF (2006)
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

…But freshwater ecosystem services are in trouble – hitting the poor 
hardest 
The Millennium Ecosystem Assessment (MA) showed that the gains made for 
human well-being over the last 50 years have come at the expense of ecosystem 
degradation, which is now being compounded in particular by climate change 
and nutrient pollution. Already some 2 billion people living in dry regions are 
intensely vulnerable to the loss of ecosystems services, including water supply.
The MA and CAWMA demonstrated 
that freshwater ecosystem services are 
in trouble particularly. It found that the 
degradation of lakes, rivers, marshes 
and groundwater systems is more rapid 
than that of other ecosystems. Similarly 
it found that the status of freshwater 
species is deteriorating faster than those 
of other ecosystems. This loss of species 
and genetic diversity decreases the 
resilience of ecosystems – their ability to 
maintain ecosystem services as conditions change. However there is a severe lack 
of information on freshwater biodiversity, its links to livelihoods and the impacts 
of current changes. 
Primary direct drivers of degradation of freshwater ecosystem services include 
infrastructure development, land conversion, water withdrawal, eutrophication 
and pollution, overexploitation, and the introduction of invasive alien species. 
Box 2. 
Problems for freshwater ecosystem services
n
  Lake  Chad  shrank  over  35  years  from  about  2.5  million  hectares  in  surface  area  to  only 
one-twentieth  of  that  size  at  the  end  of  the  20th  century  as  a  consequence  of,  at  first, 
low rainfall, then a poor understanding of the climate and badly planned irrigation projects 
– with the subsequent loss of many species and ecosystem services.
n
  The surface area of the Mesopotamian marshes (located between the Tigris and Euphrates 
Rivers in southern Iraq) decreased from an area of 15,000–20,000 square kilometres in the 
1950s to less than 400 square kilometres today due to excessive water withdrawals, dams 
and  industrial  development  (these  marshes  have  since  been  large  rehabilitated  since  the 
removal of the Saddam regime).
n
  The volume of water in the Aral Sea basin has been reduced by 75 per cent since 1960 due 
mainly  to  large-scale  upstream  diversions  of  the  Amu  Darya  and  Syr  Darya  river  flow  for 
irrigation of close to 7 million hectares.
n
  Of the 1138 waterbird biogeographic populations whose trends are known, 41 per cent are 
in decline. Of the 964 bird species that are predominantly wetland-dependent, 203 (21 per 
cent of total) are extinct or globally threatened.
n
  Approximately 20 per cent of the world’s 10,000 described freshwater fish species have been 
listed as threatened, endangered, or extinct in the last few decades.
n
  According to the World Water Council, more than half of the major rivers of the world are 
seriously polluted (WWC 1999 cited in Aylward et al. 2005).
Sources: Vorosmarty et al. (2005), Finlayson and D’Cruz (2005), Finlayson et al. (2005), Aylward et al
(2005), UNDP (2006)
‘The water ecosystem services 
approach is a good way of breaking 
down “water” into its essential 
components and making the links 
with other parts of the landscape; it’s 
a good political tool. In Tanzania, the 
environment ministry gained support 
from other ministries on the issue of 
climate change by using this approach’ 
Gordon Conway, survey respondent
background image

Natural Resource Issues No. 17
Many indirect drivers of change work through the impacts of land use arising 
from agriculture-related activities. Both the extensive use of water for irrigation 
and excessive nutrient loading from the use of nitrogen and phosphorous in 
fertilisers have, despite their major contributions to global food production and 
employment, resulted in a decline in the delivery of services such as fresh water 
and fish species.
Degradation of ecosystem services hits the poor disproportionately. It is also 
sometimes the principal factor causing poverty, often contributes to the growing 
inequities and disparities across groups, and increasingly fuels social conflict. With 
limited other resources, poor people are more vulnerable to ecosystem change. 
The absence of clean water is a major cause of poverty and malnutrition. 
Of the estimated 850 million people who are undernourished globally (FAO 
2004), several types of dependency on water ecosystem services can be 
characterised:
n
  Smallholder farmers (50 per cent of those undernourished) – depend on 
access to secure water supplies for food production, nutrition, income and 
employment.
n
  Urban poor (20 per cent) – also depend on access to water supplies, have 
benefited from the lower food prices made possible through productivity gains 
in agriculture, and show an increasing pattern of urban–rural family linkages. 
n
  Rural landless (20 per cent) – depend on water access and may gain 
employment in rainfed or irrigated agriculture.
n
  Pastoralists, fishers and forest-dependents (10 per cent) – vulnerable 
respectively to drought and climate change, water pollution and river water 
depletion, and clearing of land for agriculture and eventually deforestation.
Poor people’s dependency on water ecosystem services is greatly affected by 
policy decisions and the actions of the more wealthy. Mounting pressure to 
reallocate water from agriculture to industry threatens to increase rural poverty. 
Richer people’s greater access to many ecosystem services, their over-consumption 
and waste, and prevailing resource-intensive development patterns are the flip-
side of the same coin of ‘water poverty’ and require equal efforts to redress.
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Box 3. 
Poor people are hit hardest by degraded freshwater ecosystem 
services
n
  1.6 million children under five years of age die each year because of unclean water and poor 
sanitation. 
n
  One in five people in the developing world – 1.1 billion in all – lacks access to an improved 
water source. The Millennium Development Goal (MDG) of halving by 2015 the proportion 
of people without sustainable access to safe drinking water will be missed on current trends 
by 235 million people. To meet the MDG, 300,000 people need to gain access each day, 
every day from now until 2015.  
n
  Most of these 1.1 billion people use about 5 litres of water a day – one quarter of the 20 
litres now considered a minimum threshold and, increasingly, a basic human right, and one-
tenth of the average daily amount used in rich countries to flush toilets 
n
  Diseases  and  productivity  losses  linked  to  water  and  sanitation  in  developing  countries 
amount  to  2  per  cent  of  GDP,  rising  to  5  per  cent  in  sub-Saharan  Africa—more  than  the 
region gets in aid.
n
  In many of the poorest countries the poorest households pay as much as 10 times more for 
water as wealthy households.
n
  Africa and Asia account for 80 per cent of people currently unserved by an improved water 
source, of whom rural people are five times less likely to be served than urban dwellers.
n
  Within the household the gender division of labour means that women and girls shoulder 
a greater burden of disadvantage than do men because they are responsible for collecting 
water, cooking and caring for young, elderly and sick family members.
n
  Water is a vital productive input for the smallholder farmers who account for more than half 
of the world’s population living on less than $1 a day.
n
  The number of people living in water-stressed countries will increase from about 700 million 
today to more than 3 billion by 2025.
n
  Over 1.4 billion people currently live in river basins where the use of water exceeds minimum 
recharge levels, leading to the desiccation of rivers and depletion of groundwater.
n
  In water-stressed parts of India irrigation pumps extract water from aquifers 24 hours a day 
for wealthy farmers, while neighbouring smallholders depend on the vagaries of rain. In parts 
of India, groundwater tables are falling by more than 1 metre a year.  
n
  Groundwater  depletion  poses  a  grave  threat  to  agricultural  systems,  food  security  and 
livelihoods across Asia and the Middle East.
n
  In Ethiopia the military budget is 10 times the water and sanitation budget – in Pakistan, 47 
times.
n
  The United States stores about 6000 cubic metres of water per person compared to 43 cubic 
metres in Ethiopia.
Sources: Vorosmarty et al. (2005), UNDP (2006), WHO and UNICEF (2006)
Water problems are increased by ecosystem degradation
Huge gains have been made in meeting human needs through water resources 
development – the construction of dams and irrigation channels, the construction 
of river embankments to improve navigation, drainage of wetlands for flood 
control, and the establishment of inter-basin connections and water transfers. 
Between 1990 and 2000, 1.2 billion people have been supplied with both 
improved water and improved sanitation (WHO and UNICEF 2006). This is a 
massive achievement, although population growth has diminished its impact, but 
reaching the ‘second billion’ is proving a harder and slower task (as noted in the 
box above).
background image

Natural Resource Issues No. 17
Human Activity 
Impact on Ecosystems
Dam construction
Alters timing and quantity of river flows. Water 
temperature, nutrient and sediment transport, delta 
replenishment, blocks fish migrations
Dyke and levee construction
Destroys hydrologic connection between river and 
floodplain habitat
Diversions
Depletes stream flow
Draining of wetlands
Eliminates key component of aquatic ecosystem
Deforestation/land use change
Alters runoff patterns, inhibits groundwater recharge, 
fills water bodies with silt
Release of polluted water effluents
Diminishes water quality
Overharvesting
Depletes species populations
Introduction of exotic species
Eliminates native species, alters production and nutrient 
cycling
Emission of pollutants into the 
atmosphere
Alters chemistry of rivers and lakes, and changes in 
runoff patterns from increase in temperature rainfall 
changes 
At the same time, these approaches have themselves become direct drivers of 
ecosystem degradation. The impacts of water resource development are twofold: 
less water remains in the ecosystem and the distribution and availability of the 
remaining water often has a different pattern from that present under natural 
conditions. It is estimated that the amount of water withdrawn from inland 
water systems has increased by at least 15 times over the past two centuries. The 
impact of withdrawals, though, is not evenly spread and it is estimated that about 
80 per cent of the global population is living downstream of only 50 per cent of 
Earth’s renewable water supplies (Vorosmarty et al. 2005). 
Inland water ecosystems have also been polluted by excessive nutrients, which 
drive eutrophication; heavy metals; nitrogen and sulphur based compounds, 
which cause acidification of freshwater ecosystems; organic compounds; 
suspended particles, both organic and inorganic; contaminants such as bacteria, 
protists, or amoebae; and salinity. Changes in the condition of freshwater and 
associated inland water ecosystems have also occurred at the hands of other 
direct drivers such as species introductions and land use change (Table 3).
Table 3.
 Impacts of human activity on freshwater ecosystems 
Source: Aylward et al. (2005)
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Climate change will exacerbate water problems 
One of the greatest impacts of climate change will be on water cycles. 
A changing climate can modify all elements of the water cycle, including 
precipitation, evaporation, soil moisture, groundwater recharge, and runoff. It can 
also change both the timing and intensity of precipitation, snowmelt and runoff. 
Modelling exercises point to complex and still uncertain outcomes. But the weight 
of evidence suggests that many of the world’s most water-stressed areas will get 
less water, and water flows will become less predictable and more subject to 
extreme events.
Box 4. 
Climate change will intensify water problems for the poor
n
  Water  insecurity  linked  to  climate  change  threatens  to  increase  malnutrition  by  75–125 
million people by 2080, with staple food production in many sub-Saharan African countries 
falling by more than 25 per cent.
n
  Marked  reductions  in  water  availability  in  East  Africa,  the  Sahel  and  Southern  Africa  are 
predicted  as  rainfall  declines  and  temperature  rises,  with  large  productivity  losses  in  basic 
food staples. Projections for rainfed areas in East Africa point to potential productivity losses 
of up to 33 per cent in maize and more than 20 per cent for sorghum and 18 per cent for 
millet.
n
  Disruption of food production systems has been predicted, exposing an additional 75–125 
million people to the threat of hunger.
n
  The UN estimates that 50 million ‘environmentally displaced’ people around the world could 
join the exodus of migrants crossing borders in search of new livelihoods.
n
  Rising sea levels are likely, resulting in freshwater losses in river delta systems in countries 
such as Bangladesh, Egypt and Thailand. 
n
  Some 150,000 people a year are now dying as a result of climate change, as diseases spread 
faster at higher temperatures. WHO warns that globally some 80 million more people could 
become infected with malaria. 
n
  The ‘Stern Review’ carried out by the UK government on the economics of climate change 
calculated that the dangers of unabated climate change would be equivalent to at least 5 per 
cent of global GDP each year for a narrow range of direct effects, and about 20 per cent of 
global GDP if a wider range of impacts on the environment and poor people are taken into 
account.
Sources: DWC (2003), IPCC (2007a), Scholze et al. (2006), SDI (2007), Stern (2006), UNDP (2006), WHO (2003)
The fourth assessment reports of the IPCC in 2007 synthesise current scientific 
understanding of impacts of climate change on ecosystems, and the vulnerability 
and capacity of social systems to adapt. The overall message is that the ability 
of many ecosystems to adjust to change and bounce back from shocks will be 
exceeded this century (Figure 4).
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
Figure 4.
 Potential climate change impacts on water, ecosystems, food 
and health
Notes to figure. The figures shows examples of global impacts projected for climate changes associated with 
different amounts of increase in global average surface temperature in the 21st century. Impacts will vary by 
extent of adaptation, rate of temperature change, and socio-economic pathway. The black lines link impacts, 
dotted arrows indicate impacts continuing with increasing temperature. Entries are placed so that the left hand 
side of text indicates approximate onset of a given impact. Source: Reproduced from IPCC (2007b)
Annual average river runoff and water availability are projected to increase by 
10–40 per cent at high latitudes but decrease by 10–30 per cent over some dry 
regions at mid-latitudes and in the dry tropics (Figure 5). Drought-affected areas 
will likely increase in extent. Heavy precipitation events are likely to increase 
in frequency, augmenting flood risks. Poor communities are considered to be 
particularly vulnerable in high-risk regions, such as the tropics and coastal zones 
– having limited adaptive capacities and being vulnerable to changes in climate-
sensitive resources, such as local water and food supplies.
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

IPCC (2007a) predictions by major region can be summarised as follows:
Africa. New studies confirm that Africa is a particularly vulnerable continent 
because of multiple stresses and low adaptive capacity. Agricultural production 
is likely to be severely compromised in many regions by climate variability and 
change. The projections suggest increasing challenges in terms of increased water 
stress and adverse effects on food production as areas suitable for agriculture 
along the margins of semi-arid and arid areas are expected to decrease. An 
estimated 600,000 km
2
 of arable land could be lost with between 75 and 
250 million of sub-Saharan Africa’s 800 million people facing physical water 
scarcity. Rising sea levels pose threats to Gambia around to the Gulf of Guinea 
and a predicted band of desiccation will wrap around the Congo Basin from 
the Gambia to Angola (Figure 6). Although some adaptation to current climate 
variability is taking place, it may be insufficient for future climate changes. 
Asia. An expanded set of challenges is predicted for Asia linked to glacial melt 
in the Himalayas, affecting water resources first by increasing flooding, and later 
followed by decreased dry-season river flows as the glaciers recede over the next 
20–30 years. The glaciers of the Himalayas and Tibet alone feed seven of the 
world’s greatest rivers – Brahmaputra, the Ganges, Indus, Irrawady, Mekong, 
Salween and Yangtze – which provide water supplies for more than 2 billion 
people. Some modelling exercises for India predict an increased proportion of rain 
falling during intensive monsoon episodes in parts of the country that are already 
well endowed with rainfall. Meanwhile, two-thirds of the country will have fewer 
rainy days. This will translate into a net loss for water security, placing a premium 
on water harvesting and storage (Figure 7). The dense populations in the mega-
delta regions in South, East and Southeast Asia will also be at great risk from sea-
level rise. Many of these regions are under intensive rice cultivation, and sea-level 
rise is likely to keep hunger risks very high in several countries in Asia.
Latin America. In Latin America, decreases in green water (soil moisture) are 
projected to lead to gradual replacement of tropical forests by savannah in 
eastern Amazonia, where significant biodiversity loss is also foreseen. In drier 
areas of the continent, salinisation and degradation of agricultural land may be 
expected. Glaciers on this continent may disappear, while areas of critical water 
stress will increase (Figure 8).  
In addition to the direct impacts on species and ecosystems noted by the MA and 
IPCC, indirect impacts of climate change on the physical, chemical and biological 
characteristics of wet ecosystems include (DWC 2003): shifts in vegetative season; 
species invasions; range extensions and contractions; shifts in nutrient cycles 
related to fluctuations in water levels, and shifts in intensity and frequency of 
structuring processes (fire, flood, pests).
background image

Natural Resource Issues No. 17
Box 5. 
The Sahel – A crucible of the issues for water ecosystem 
services, climate change and poverty
In the past quarter century the Sahel has experienced the most substantial and sustained decline 
in rainfall recorded anywhere and river discharge has fallen by more than 40 per cent. Yet the 
Sahel, like other drylands, is in continuous transition as its ecosystems and human systems adapt 
to many drivers of change, including climate change, demographic and economic change, and 
changes in natural resource management (de Oliveira, Duraiappah and Shepherd 2003; Dobie 
and Goumandakoye 2005). Climate change scenarios for the region do not all agree (Haarsma 
et al. 2005; Held et al. 2005; Hulme et al. 2005), and according to the IPCC, ‘it is uncertain how 
rainfall in the Sahel... .will evolve this century’ (IPCC 2007b: 866).
In  the  Sahel,  seasonal  streams  with  associated  flooding  in  topographical  depressions  are  the 
basis of support for grazing and temporary settlements, while for drinking, watering animals 
and domestic use in permanent settlements, Sahelians depend on groundwater. Early research 
found that in the arid Sahel, annual rainfall is a strong correlate of plant biomass productivity, 
because  nutrients  are  not  limiting,  whereas  in  the  semi-arid  Sahel  (where  rainfed  farming  is 
undertaken), nutrient deficiencies may set a ceiling to productivity (Breman and de Wit 1983; 
Penning de Vries and Djiteye 1991). Recent research emphasises the importance of soil biology, 
and  especially  where  organic  manure  is  used  rather  than  agro-chemicals  alone  (Harris  2002; 
Mortimore and Harris 2005; Uphoff et al. 2006). It is noted that water (rather than soil moisture) 
is necessary for making compost, which can double yields on poor soils.
Research tends to confirm that the mobility of nomadic and transhumant pastoralists is rational, 
efficient and non-destructive of the natural resource, and mobile grazing systems derive fresh 
relevance under conditions of increasing rainfall variability predicted in climate change scenarios. 
But conflict over closed borders and zones of exclusion is increasing, and wetlands and access 
routes are increasingly alienated from the pastoralists. There has been a significant increase in 
violent incidents, e.g. along the Hadejia River in northern Nigeria. 
Throughout  the  region  market  demand  for  food  commodities  is  rising  very  rapidly  with 
urbanisation  predicted  to  increase  from  40  per  cent  in  1990  to  63  per  cent  in  2020.  There 
is  rising  demand  for  meat,  which  requires  more  water  per  kg  to  produce  than  cereals.  The 
mismatch between urbanisation and the availability of blue water in the Sahel becomes ever 
more stark.
In urban areas water delivery to poor households is often by carriers and a situation where poor 
people pay while the rich get it free is common. Piped water systems in urban areas are prone to 
local failures in the treatment of sewage, which finds its way into streamflow. In the dry season, 
it is common for urban waste water to be used for irrigating vegetables and fruit trees in the 
peri-urban zone. A growing market for safe water is suggested by the sales of bottled water, 
which have spread from a few francophone cities in the 1960s to most West African markets 
today. This trend among a growing salaried class, however, should not deceive: poor people in 
urban areas are still at risk.  
Problems  for  water  ecosystem  services  in  the  Sahel  are  likely  to  intensify  regardless  of  the 
direction  of  climate  change.  Catchment  planning  is  an  urgent  priority.  This  suggests  that 
governments  need  to  move  beyond  simple  strategies  of  drilling  boreholes  to  capture  votes 
from rural areas, and suggests a transition from a perception of water as a free and unlimited 
good  to  one  of  scarcity  in  which  management  is  driven  by  considerations  of  value.  It  also 
means that development and disaster relief agencies need to look harder at the root causes of 
vulnerability – which is crucially influenced by gender, ethnic group and generation issues, and 
by contemporary and historical processes often not analysed.
Source: Mortimore (2007)
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Governance is the key 
Decisions about water ecosystem services, who makes them and how they are 
made, are at both the core of most of the main problems and the target of most 
attempts to improve matters. Better governance of water ecosystem services thus 
stands out from the research scoping exercise as both the necessary solution to 
many challenges and the appropriate target for research itself. 
The above analysis of the links between poverty, water ecosystem services and 
climate change illustrate some of the governance imperatives. Further shifts 
in governance, much called for in the literature and consultations, would for 
example enable decisions that (e.g. Falkenmark and Rockstrom 2005, Molden 
2007):
n
  Establish and implement systems of water use rights and entitlements.
n
  Recognise green water issues and land use issues in water resources 
management much more – to reduce the loss of green water through 
non-productive evaporation and make it accessible to plants as productive 
transpiration in forestry products, grain farming and market food needs. 
n
  Enable water to be re-allocated from lower- to higher-‘value’ uses particularly 
in closing river basins. How ‘value’ is assessed across social and economic 
considerations is of course critical. 
n
  Provide incentives for water conservation including rewards for saving water.
n
  Set and enforce water quality standards.
Box 6. 
Research issues highlighted in the in-depth interviews
Among  the  interviewees  discussing  Asian  contexts  there  is  a  growing  sense  of  ‘water  crisis’ 
exacerbated by rapid economic growth and urbanisation. ‘Basin closure’ and the severe depletion 
of groundwater are realities that are already being experienced in many parts of the region and 
are  likely  to  spread.  In  contrast,  the  challenges  to  freshwater  systems  in  Africa  are  generally 
felt  less  acutely,  but  the  likely  impacts  of  climate  change  in  the  semi-arid  and  arid  regions  of 
the  continent  will  have  severe  and  long-term  impacts  on  freshwater  ecosystems,  economic 
development and poverty. 
 
Provisioning  services  of  freshwater  ecosystems  are  seen  as  the  most  important  category  of 
ecosystem  services  in  terms  of  poverty  and  the  likely  impacts  of  climate  change.  Regulating 
services
 are seen as less well understood and an appropriate focus for the proposed research 
programme – often best approached through initial consideration of provisioning services.
Governance, and the range of imperatives in improving how decisions are made and by whom, 
is seen as the core challenge by many in sustaining ecosystem services and the needs of the poor 
in all regions. There is a range of research themes on governance around which the proposed 
research programme might best be built.
 
Urbanisation, migration and economic development are powerful drivers of change. In the 
short  term  they  are  likely  to  have  as  much  influence  over  freshwater  ecosystems  and  poverty 
as  climate  change.  Increasing  frequency  and  severity  of  extreme  climatic  events  and  absolute 
shortages  of  water  may  increase  urbanisation  trends  and  lead  to  large-scale  local,  regional  or 
international migrations.
background image

Natural Resource Issues No. 17
Hydrological research needs are strongly perceived by a body of interviewees who see critical 
gaps in understanding which, if filled appropriate to context, would unlock action generally for 
better management of water ecosystem services. Others perceive sufficient existing understanding 
on most hydrological issues. 
Economic  instruments  for  better  sustaining  water  ecosystem  services  were  also  identified 
as an area of research priority by some and not others. Payments for watershed services were 
recognised as a tool for integrating upstream and downstream stakeholders in some contexts 
and these contexts need more research. The role of economic instruments in achieving greater 
efficiency with equity in water use is another area where research is seen as high priority. 
Important  challenges  that  will  need  to  be  considered  in  the  design  of  the  proposed  research 
programme were raised in the interviews. Foremost is doing more than has been done in the 
past to ensure that research and research outcomes feed into policy process. Second is making 
better  use  of  the  enormous  body  of  research  work  on  freshwater  ecosystems  and  their  links 
with poverty that already exists. Third is taking care to overcome the potential barrier that the 
language  of  ‘water  ecosystem  services’  may  represent  among  water  sector  practitioners  and 
potential end users in developing countries.
Ultimately, any development of water resources will involve a trade-off between 
provisioning, and the cultural, regulating and supporting services. Current 
trends to continue favouring provisioning services should reduce poverty. But 
due to the linkage between ecosystems and their cultural, regulatory and 
supporting services, poverty can only be reduced so far before feedback loops 
from ecosystem degradation cascade back through these services, thereby 
reducing well-being, particularly for the poorest members of society (Aylward 
et al. 2005). While optimisation is unlikely in the real world, balance across 
ecosystem services remains a key imperative for their governance. For this to 
make progress, key direct drivers of governance change need to be addressed, 
such as internalising environmental externalities, ensuring stakeholder 
participation, and increasing transparency and accountability of government 
and private sector decision-making.  
A trend in water governance thinking towards ‘distributed’ governance systems 
– which aim to supplement formal authority by an increasing reliance on informal 
authority, for example through genuine public–private cooperation – is having 
some influence (Green 2007). This might be usefully extended to governance of 
water ecosystem services.
Governance is political – it will tend to be defined to suit those who hold a 
particular vision of the future. Good governance is therefore only meaningful if 
developed to suit local conditions. Incremental improvement and flexibility are key 
and support is best targeted at capacity for governance (i.e. information systems, 
stakeholder platforms, legal and regulatory mechanisms, executive capabilities 
and conflict resolution systems) to enable society to respond to and adapt to 
uncertainty, variability and change that could be local or regional, short or long 
term, political, economic or environmental. 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Current writing on governance tends to be gender blind while physical presence 
and the exercise of public voice continue to be major elements of the formal 
institutions of water resource management. Clearly governance of water ecosystem 
services needs to take better account of the roles of women in managing water 
service delivery and in water-related decision-making (Cleaver 2007). 
Box 7. 
Bolivia’s need for research on what policy interventions actually 
work, and on capacity
Water ecosystem services in Bolivia are split along a series of fault lines, the most important of 
which are geographical and biophysical. The altiplano highlands are a low precipitation desert 
with most available water coming from summer glacier- and snow-melt, which is only minimally 
affected by land use. At the other extreme, lowland Bolivia is humid with high year-round rainfall 
and relatively little human impact on water ecosystem services. Thus it is only the area between 
the  high  Andes  and  the  Amazon  –  the  transitional  inter-Andean  valleys  and  slopes  –  where 
human activities can define the scope of water ecosystem services.  
Climate change will likely increase extreme flows in the altiplano in the short term, while long-
term increased temperatures may serve to reduce summer base flow. In the mid-altitude valleys, 
under a scenario of ‘permanent’ El Niño-like conditions, rainfall and flooding extremes will likely 
increase. Data for the Amazon suggest that warmer temperatures and decreased precipitation 
during already dry months could result in more severe droughts. Coupled with land use changes, 
these changes could lead to increased ecological degradation and spread of infectious diseases. 
Effects  on  agricultural  yields  will  vary  by  region  and  by  crop  –  with  the  positive  physiological 
effects of CO
2
 enrichment being countered by temperature increases in some conditions, leading 
to shortening of the growing season, rainfall changes and consequent reductions in crop yields.  
Policymakers have tried and failed 32 times to update and modify Bolivia’s antiquated 1906 water 
law. Faced with this legal gridlock, various new sectoral laws and policies have been developed 
instead. Many of these laws affect water service provision, but contradict, strengthen, oppose 
or ignore the articles of the water law itself. Added to this confused and unmanageable system 
is the general inability of the Bolivian state to reach into its more remote areas, which leaves a 
jurisdictional vacuum that at least in the short term will most likely be filled by locally developed 
activities and policies. Even if central government laws and policies were actually implemented, 
biophysical realities mean that such policies would affect water ecosystem services only in the 
mid-altitude valleys.  
There  is  a  clear  need  for  research  that  can  help  Bolivian  policymakers  to  develop  appropriate 
institutions,  policies  and  laws  that  ensure  the  provision  of  water  ecosystem  services.  But  the 
above-mentioned abortive attempts to create new water legislation act as a warning. Greater 
understanding  is  needed  of  how,  and  under  what  circumstances,  policies  and  interventions 
protect water ecosystem services. One of the greatest bottlenecks is the lack of human capacity, 
so cost-effective donor research investments are likely to build local capacity to carry out such 
policy research.
Source: Asquith and Vargas (2007b)
background image

Natural Resource Issues No. 17
There is no shortage of guidelines or toolboxes that can be helpful in improving 
different aspects of governance for water ecosystem services. For example:
n
  Guidelines for improved local water governance: www.empowers.info/
page/2850 
n
  Sustainable livelihoods toolbox: www.livelihoods.org/info/info_toolbox.html#1
n
  Global Water Partnership toolbox: www.gwpforum.org/
n
  Tools to support transparency in local governance: http://ww1.transparency.
org/toolkits
n
  ‘Power tools’ series from IIED: www.policy-powertools.org
The challenge, however, is to adapt, pilot and mainstream these tools such that 
they are brought into everyday use.
Governance has received increasing attention from DFID in both its development 
and research programme in recent years (DFID 2006a; Moore and Unsworth 
2006) so the organisation is well placed to support effective research initiatives on 
governance of water ecosystem services.
Water rights and sustainability – a particular governance challenge
Insecurity of water rights, mismatches between formal legislation and informal 
customary water rights, and an unequal distribution of water rights are frequent 
sources of conflict (UNDP 2007a; Hodgson 2004). In contrast, the establishment 
of well-defined and coherent roles and responsibilities through legislation of 
formal and informal water rights may lead to a number of social, economic 
and environmental benefits including: equitable water use; improved efficiency 
and productivity of existing water supply allocations; an increased willingness 
of users to take economic risks by investing in improved water management 
and practices in both rural and urban contexts; and reduced pressure on 
water resources because those with water rights have incentives for managing 
resources sustainably.
In 2002, the United Nations recognised water as a human right in a legally non-
binding normative framework, which has been supported by DFID and other 
bilateral donors (UNDP 2006; DFID 2006b). The moral case is complemented 
by economic and political arguments to foster national prosperity and stability. 
What is less clear is how such desirable outcomes can be achieved effectively and 
sustainably given past water policy failures (Thompson, Porras et al. 2001; Biswas 
2003). For example, will making water a ‘right’ tip the balance in favour of the 
poor or paralyse embattled governments and service providers? Anand’s (2006) 
analysis of changes in water (and sanitation) access between 1990 and 2004 
suggests that the context-specific historical roots of the issues matter along with 
an uncertain combination of growth and social sector spending.
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Research may need to more effectively combine back-casting to data points in 
the past with forward-casting through narrative scenarios that recognise risk 
and uncertainty to better evaluate societal demands and preferences, ecosystem 
integrity and the financial sustainability of delivering water as a human right. DFID 
could make significant gains for water rights and sustainability by supporting this 
kind of research.
Box 8. 
Research issues highlighted by the web survey
The top 10 (of 52) research issues by mean ranking of the 335 full responses to the web-based 
survey were:
1.  Water quantity and quality for domestic water
2.  Soil and water conservation technologies
3.  Build capacity of water managers
4.  Equity in access to water for basic needs
5.  Institutions/norms/rules/rights for productive water use
6.  Effective participation in water decision-making
7.  Land use change, including forest cover and wetlands
8.  Sustainable groundwater use
9.  Regulating water investment decisions
10.  Social change/coping/adaptation/resilience
Domestic  water  and  equity  of  access  for  basic  needs  rank  as  high  priority  issues  in  the 
survey  results.  This  supports  DFID’s  renewed  engagement  with  the  water  sector  and  focus  on 
improved water access to reduce poverty. Equity, in a broad sense, may be promoted by improved 
understanding of the risks poor people face over time; and better knowledge of how risks are 
distributed and how people respond to risk is likely to be increased with better longitudinal data 
that can evaluate climate-related impacts to ecosystems and livelihoods. 
Water resource management, including areas such as soil and water conservation, land use 
change,  groundwater  use  and  wetland  use,  is  a  research  area  that  records  high  scores  from 
the analysis. These issues are particularly important for African experts – the region does stand 
apart  from  Asia  in  terms  of  its  limited  water  storage  infrastructure  and  associated  exposure 
and vulnerability to climate change. The descriptive rankings also reinforce the argument that 
groundwater  management  is  one  of  the  most  pressing  challenges  for  Asia.  Africa  may  be 
considered to face first-order physical water constraints, while Asia may be facing second-order 
socio-political constraints to sustainable water resource management. 
Institutional environment, including aspects of water legislation, regulation and enforcement 
from the local level to the catchment scale, and on to transboundary issues is also emphasised in 
the results. While global evidence illustrates the difficulties in effectively implementing IWRM, it 
appears to be the best, or often the only, game in town. The analysis here may be understood as 
endorsement for more and better research that improves and strengthens integrated approaches 
across management, legal and regulatory domains. 
Adaptation,  including  rainfall  variability,  farming  adaptive  capacity,  water-related  disease  and 
social coping mechanisms, is another strong theme in the survey findings. Building on knowledge 
from both advances in theory and technology and existing indigenous knowledge emerges as an 
important area for continuing research investment.
background image

Natural Resource Issues No. 17
Adaptive capacity and resilience need to be understood, and built
The array of potential options to adapt to changes in water ecosystem services 
wrought by climate change is large, ranging from purely technological measures 
such as sea defences, through behavioural adaptation such as altered food 
choices, to managerial adaptation such as 
altered farm practices, to policy such as 
planning regulations. For developing countries, 
availability of resources and adaptive capacity 
building are particularly important. The 
MA proposes that removing the existing 
pressures on freshwater ecosystem services 
and improving their resilience is the most 
effective method of coping with the adverse 
effects of climate change and a key element 
in its mitigation. A key question then is 
whether practical strategies for supporting and 
developing such resilience can be found and 
implemented (Mortimore and Anvell 2006). 
Research needs to evaluate how effective current adaptive strategies are in 
reducing food and water security risk for vulnerable groups in developing regions 
at higher temperatures (IPCC 2007a) and higher agricultural commodity prices 
related to cropland conversion to biofuel production. Technological innovations 
for natural resource use under climate variability can also play a role in poverty 
reduction (Mortimore and Manvell 2006), particularly when strengthening 
existing adaptive capacity among poor people. 
Wider concerns exist in terms of how the 
political economy of climate change influences 
development policy priorities between meeting 
immediate needs in favour of laying down 
effective plans for the future. Climate change may 
perversely offer a political window where public 
support drives institutional change in exploiting 
synergies between Poverty Reduction Strategy 
Papers, National Adaptation Programmes of 
Action and water policy. 
From its experience with the Renewable Natural 
Resources Research Strategy in particular, DFID is well placed to capitalise on the 
opportunity that climate change agendas bring to support research on land use 
change, adaptation and resilience.
‘Climate change is creating 
a conceptual framework to 
better understand implications 
of impacts on water resources. 
Suddenly, intergenerational 
equity is a key issue. From 
a planning point of view, 
sustainable development has 
been very nebulous, but with 
climate change it becomes a 
very pragmatic issue’
Sarah McIntosh,  
survey respondent
‘Political and media 
interest in climate change 
has meant that scarce 
resources are being 
diverted away from other 
development priorities 
to fund climate change 
activities of as yet uncertain 
return on investment’ 
John Hudson,  
survey respondent
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Box 9. 
Mexico’s need for research on investment, adaptation and 
resilience
Currently,  Mexico  is  characterised  by  considerable  diversity  in  water  resources  between  the 
largely  arid  northern  areas  of  the  country  and  the  much  better  and  well-watered  southern 
states. Some 75 per cent of water is used for agriculture. Because water is considered a national 
good, farmers are only required to pay for the costs of abstraction. Large quantities of water 
are wasted because there are few, if any, incentives to use it efficiently. Mexico’s water resources 
have  suffered  from  the  discharge  of  industrial  waste,  urban  effluent  and  non-point  pollution 
from agro-chemicals to the extent that only 10 per cent of water supplies are considered to be 
‘good quality’ or unpolluted.
Even without the impact of climate change, water resources in Mexico will come under enormous 
stress from economic growth, population growth and the increased use of water for agriculture. 
Climate change will exacerbate these projections as surface and ground water diminishes and 
farmers try to compensate with higher levels of irrigation. Indirect effects of land use change such 
as deforestation will impact on water quality, water quantity and seasonal flows. Climate change 
projections also indicate that Mexico will bear a heavy burden with an increasing frequency and 
severity of extreme events – particularly hurricanes.
National  Water  Law  presents  a  definition  of  water  ‘environmental’  services  as  those  benefits 
of  ‘social  interest  generated  by  watersheds  and  its  components’,  such  as  climate  regulation, 
conservation  of  hydrologic  cycles,  mitigation  of  erosion,  mitigation  of  floods,  recharge  of 
aquifers, management of natural filtration for water quality and quantity, soil creation, sinks for 
greenhouse gases and conservation and protection for biodiversity. Meanwhile, national forestry 
law  has  created  a  trust  fund  for  interventions  with  environmental  services  and  to  support  an 
increasingly impressive community forest enterprise programme.
To  date  then,  water  and  forest  policy  have  been  dominated  by  government  expenditure  on 
supply-side investments. Recently, through the Payment of Hydrological Environmental Services 
(PSAH),  the  government  has  sought  to  build  bridges  between  the  water  and  forestry  sectors. 
Under the PSAH programme, government is a buyer of watershed services from land managers 
in areas that are known to be critical for aquifer recharge, and increasingly in areas with high 
poverty  incidence.  These  experiments  with  payments  for  hydrological  services  have  so  far 
fostered substantial engagement of stakeholders. They do show promise, but have also met with 
substantial criticism, largely due to their basis in subsidy, and face numerous challenges.
Research priorities may include: sustainability of payments for watershed services in the context 
of  market  instruments  and  investment;  governance  of  water  ecosystem  services;  and  many 
aspects of variability, vulnerability, adaptation and resilience of water ecosystem services under 
climate change.
Source: Cortina (2007)
Water for food, fuel and forests
As populations and incomes grow, demand for agricultural water will rise. For 
example, by 2050 food demand is expected to double. Rockstrom (2007) argues 
that ‘investments in rainfed agriculture have large payoffs in yield improvements 
and poverty alleviation through income generation and environmental 
sustainability’. The challenge is to tackle rainfall variability rather than an absolute 
lack of water. Yet rainfed innovations also require complementary investments in 
infrastructure, market access, credit, farm diversification and building adaptive 
capacity for productivity gains to be sustainable in reducing poverty. Key questions 
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
include: who will bear the costs, what will be the role of prices on agricultural 
productivity and land use, and how will local improvements in rainwater 
harvesting impact on interdependent water users?
While advances are being made to improve 
weather forecasting in order to communicate 
early warnings/opportunities to rainfed farmers 
in Africa (Brew and Washington 2004), how 
significant and usable this information will be is 
difficult to predict. Equally, the actual benefits 
of innovative financial mechanisms such as 
monsoon-indexing and climate reinsurance in 
semi-arid Africa and South Asia are uncertain, 
though they may provide farmers with more 
choices and reduce risk in the face of increasing 
climate variability (Hess 2003). Equally, wider initiatives are being called for 
in social marketing to change dietary attitudes and preferences to reduce 
agricultural water demand and fuller understanding of ‘virtual water’ trading 
approaches (Molden 2007).
The case of biofuel production is illustrative of how market forces are driving 
ecosystem change as prices for oil have risen and global demand for alternative 
energy has soared. Increasing farmer returns, higher foreign exchange earnings, 
reduced fossil fuel imports and investment in rural areas are some of the positive 
outcomes. The flip-side is that impacts on ecosystems are poorly understood 
– although rapid processes of agricultural intensification or expansion certainly 
have negative impacts. For example, it is estimated that under a scenario of heavy 
reliance on biofuels, by 2050 total water demand for biofuel production will be 
equivalent to today’s total agricultural water demand (Molden 2007).
Land use decisions effectively act as water resource 
decisions by partitioning rainfall between vapour 
flow (green water) and liquid flow (blue water). 
This understanding has been recognised in South 
Africa where Stream Flow Reduction Activity (SFRA) 
policy taxes land uses that have an incremental 
impact on water resources above a baseline natural 
condition. For example, commercial forestry is 
taxed by area on non-native forest species based on reductions in runoff. With 
increased physical water scarcity under climate change, improved understanding 
of forest-water interactions is needed (Bruijnzeel 2004, Calder 2005, Calder et 
al
. 2004, FRP 2005). It requires a fine balance to understand in different contexts 
the type and extent of forests which meet societal needs and environmental 
requirements. Simplified statements that ‘forests are bad/good’ are unhelpful 
given the complexity of system interactions and the limited extent of adequate 
biophysical data, environmental evaluation or societal assessment (ETFRN 2005). 
‘A particular challenge for the 
UK government is the frequent 
and increasing contradiction 
between domestic policy 
pronouncements – like buy 
local – and the aid agenda 
which is supporting agriculture 
as a driver of growth’ 
Anna Nileshwar,  
survey respondent
‘Answering the main 
hydrological questions is 
the key to unlocking many 
other water ecosystem 
services issues’ 
Stefano Pagiola,  
survey respondent
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Filling key knowledge gaps in determining under what conditions agricultural, 
fuel and fibre systems enhance water ecosystem services for poverty reduction is a 
particularly important niche for DFID-supported research.
Box 10. 
India’s need for research on practical governance of water 
ecosystem services and on the drivers of land use change
Projections of water demand in India indicate, according to the Ministry of Water Resources, that 
the nation’s water requirements can be met until the year 2050 if integrated water management 
plans  are  properly  implemented.  Beyond  2050,  demand  will  exceed  supply  even  with  such 
implemented  plans.  But  two  crucial  factors  have  been  absent  in  painting  this  relatively  rosy 
picture: the impact of new interventions such as watershed management programmes, and the 
impact of climate change. 
Policy provisions are reasonably solid – those in the National Water Policy provide a basis for 
addressing many of the problems in the water sector while those in the 2006 Environment Policy 
are the first to address climate change – but implementation to date is feeble. 
Watershed development guidelines, most recently the ‘Hariyalli’ guidelines of 2004, are useful 
(apart from the objective to harvest ‘every drop of water’ without accompanying guidance on 
the potential lack of supply to downstream areas). However, implementation so far reveals weak 
application of hydrological principles, and excessive focus on expenditure rather than a balance 
of  implementation  means.  Integrated  watershed  management  would  greatly  benefit  from 
being based on a framework that effectively incorporates both administrative and hydrological 
systems, and the generation and use of the right information to evaluate the cause and effect 
of all proposed actions.
India  developed  its  first  ‘National  Communication’  (NATCOM)  on  climate  change  impact 
assessment  for  the  UNFCCC  in  2004.  This  and  subsequent  NATCOM  area-specific  reports 
remain the only significant national-level assessment of the impacts of climate change on water 
resources.  The  Fourth  IPCC  Assessment  report  in  2007  predicts  severe  stress  on  the  already 
stressed  ecosystems  of  India  –  ranging  from  increased  drought  and  river  system  closure  to 
reduced flows in Himalayan river systems, extreme precipitation events, changes in crop yields 
and  reduced  ecosystem  resilience.  India  has  experienced  a  series  of  extreme  events  that  fall 
outside ‘usual’ natural variability and are associated with climate change.
Recent  developments  in  collaborative  research  with  UK  institutions  and  others  indicate 
increasing concern about freshwater ecosystem services among policymakers and researchers 
in India, but wider awareness is limited. Religious and value-based beliefs prevail, yet some of 
these are highly questionable in hydrological terms. Other drivers of change in water ecosystem 
services – such as afforestation targets, biofuel development and free extraction of groundwater 
– are not addressed coherently, and not in the context of climate change. 
Suggested  research  priorities  are  those  that  aim  to  improve  the  policy  implementation 
environment  with  a  particular  focus  on  links  between  policies,  consideration  of  ecosystem 
effects,  participation  and  negotiation,  and  evaluation.  Focused  research  should  also  aim  to 
address  the  mismatch  between  hydrological  and  administrative  boundaries,  and  to  improve 
understanding and management of the drivers of land use change. Research networks may be 
best placed to take the initiative on these issues and to communicate findings to policymakers.  
Source: Gosain (2007)
background image

Natural Resource Issues No. 17
Payments for water ecosystem services 
– a tool worth further developing
Of various possibilities for ‘payments for 
environmental services’, initiatives to establish 
payments for watershed services have received 
particular attention recently. The assumption is 
that a payment or compensation by downstream 
beneficiaries of changes in quantity or quality 
of water will provide an incentive for upstream 
land users to adopt conservation and sustainable land management practices 
that guarantee these changes. Payments for watershed services schemes range 
from a pilot project in Nicaragua that rewards just five families on 13 hectares of 
land to a massive state-run Chinese project that aims to reach 15 million farmers 
and 27,000 villages over 32 million hectares of land by 2010. Many emerging 
schemes and programmes are characterised by considerable ingenuity and 
creativity (Landell-Mills and Porras 2002) as stakeholders struggle to find new 
ways of addressing long-standing and often intractable problems. A new global 
review identifies nine active national programmes and 39 local schemes (as well 
as another 45 proposals). Latin America leads the field with Asia catching up and 
Africa lagging behind (Porras et al. 2007).
Emerging evidence identifies transaction costs, behavioural change, compliance, 
institutional development, economic valuation, and resource evaluation and 
monitoring as some of the key obstacles (Porras et al. 2007; IUCN 2006). 
Schemes acknowledge the implicit inequality in expecting poor people to 
sustainably manage ecosystems, whose goods and services benefit remote, un-
paying or future generations. To date, there is ambiguous evidence whether these 
schemes, like traditional integrated conservation and development programmes, 
can successfully combine environmental improvements and poverty reduction 
(McCauley 2006; Porras et al. 2007; Gutman 2003). Limited quantified evidence 
for positive impacts of payments for watershed services on livelihoods and poverty 
comes from Latin America (Echavarria et al. 2004, Porras et al. 2007, Miranda 
et al. 2003, Munoz 2004; Ortiz Malavasi 2003), while there is a developing 
consensus that these schemes are unlikely to benefit those trapped in extreme 
poverty because the barriers to their participation are too great (Wunder 2005).
Imposing strict poverty reduction criteria may, in some cases, be counter-
productive as a broader definition of rural development may mean the approach 
can be more widely applied to explore innovative interventions while not 
making the poor worse off. For example, research in Latin America and India 
suggests that transitional payments to assist farmers move from degrading land 
management practices to more benign practices can be self-funding over time, 
can reverse ecological decline, and are socially acceptable, if there is adequate 
compensation and support during the costly transition process (Bassi 2002; 
Pagiola et al. 2004; Hope et al. 2006). Payments for watershed services may thus 
be worthy of concerted further exploration in broader contexts of governance, 
‘Even with our current 
climate, variability is poorly 
understood, which generally 
leads to land use practices 
in the uplands being 
blamed for everything’ 
Meine van Noordwijk, 
survey respondent
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

primarily as a new way to construct relationships between key stakeholders 
around water and land use issues (IIED 2007; van Noordwijk et al. 2004). Having 
backed pioneering work in these areas, DFID is well placed to follow this up. 
Environmental flows and valuing ecosystems – still to break through 
in policy
Environmental flows maintain freshwater ecosystems, whose services provide 
critical contributions to surface and groundwater availability and quality, economic 
development and poverty reduction (IUCN 2003). As might be anticipated, the 
South Africans have legislated for such an Environmental Reserve in the National 
Water Act (RSA 1998) and Europe has attempted to follow suit with the Water 
Framework Directive requirement for ‘good ecological status’. The devil, as 
always, is in the detail and difficulties arise in defining, measuring and valuing 
environmental flows against societal preferences and governance capacity. 
Gutman (2003) provide global lessons from 10 river basins, which suggest that 
key ingredients for success are an adaptive mix of governance across spatial 
levels with long-term and participatory visioning, in association with effective 
partnerships and knowledge, plus predictable and sufficient investment. 
Valuing ecosystems as water infrastructure is one approach that acknowledges 
the considerable economic benefits the world’s ecosystems generate (IUCN 
2004; Gutman 2003). However, high but unredeemable environmental values 
in the context of climate shocks are meaningless as the poor have no choice 
but to liquidate all available assets, including natural resources, to buffer losses 
from other assets (Dercon 2002; Pearce 2005). Policy responses here need to 
recognise that vulnerable groups have no effective insurance mechanisms against 
large negative climate shocks and more accessible and effective savings schemes 
need to be developed to insulate them against these. (Hess 2003, Dercon 2004; 
IPCC 2007b).
A common perception is that valuation of ecosystem services and quantification 
of environmental flows are too complex and too uncertain to be included in 
decision-making. In some contexts, this is changing. Techniques are improving; 
the critical factor now is recognition of their results in governance such that 
the market and non-market values of services sustained by ecosystems are 
internalised in water resources management.
Investing in water ecosystem services
The Camdessus Report (2003) estimates that more than US$13 billion per year 
is needed to meet drinking water provision targets in developing countries. 
Toubkiss (2006) compares more recent studies of water investment estimates and 
concludes: ‘if the results are analysed on comparable bases, they appear quite 
similar: approximately US$10 billion per year is needed to supply low-cost water 
and sanitation services to people who are not currently supplied, a further US$15 
to 20 billion a year to provide them with a higher level of service and to maintain 
background image

Natural Resource Issues No. 17
current levels of service to people 
who are already supplied. A 
much larger figure, up to US$80 
billion is projected solely for 
collecting and treating household 
wastewater and for preserving the 
environment through integrated 
water resources management and 
ecological methods”. 
While the UNDP (2006) estimates that there is currently a significant investment 
funding gap that cannot be met by government or (poor) users alone, it should 
also be noted that investments of the above magnitude are only likely to be 
effective, and avoid the mistakes of the past, with greatly improved governance 
of water ecosystem services. Where infrastructure investments are emphasised 
well ahead of institutions, or vice versa, the returns on investment are likely to 
be low, ecosystems may be damaged and the poor may not benefit (Grey and 
Sadoff 2006).
‘In SE Asia governments think that 
planting trees is the answer whatever 
the problem – and this can be a terrible 
misdirection of public funds. Why is it that 
planting trees satisfies the public? We need 
to work more in the interface of science, 
public knowledge and what people do’
Meine van Noordwijk, survey respondent
Box 11. 
Kenya’s need for research on tradable rights, adaptation and 
resilience, and effective tools for integration and up-scaling
Population  growth,  uneven  distribution  of  water  over  space  and  time,  climate  variability, 
pollution and ecosystem degradation all continue to exacerbated water shortages in Kenya. 
Climate  change  is  already  thought  to  have  increased  the  frequency  of  droughts  and  floods 
– with impacts on economic activities such as agriculture, tourism, industrial and hydroelectric 
power production. One estimate puts the costs to Kenya of La Nina drought in 1998–2000 at 
$28 billion. Increased prevalence of climate sensitive diseases such as malaria, Rift Valley fever 
and meningitis is also anticipated. 
Various  policies  and  laws  affecting  affect  water  ecosystem  services  have  been  overhauled  in 
recent  years.  Water,  forest  and  environmental  policy  now  generally  promotes  decentralised 
natural  resource  management  and  provide  for  the  establishment  of  institutions  such  as  the 
National Environment Management Authority and the Water Resources Management Authority. 
Policy also now institutes the licensing and privatisation of service provision, fiscal incentives and 
disincentives, and water quality standards.  
While the state’s capacity to handle water ecosystem issues is constrained by weak technological 
and  financial  capabilities,  and  by  poor  data,  the  level  of  political  awareness  about  water 
issues is high. Participation by civil society, research institutions and the private sector in water 
management is increasing. 
Areas  for  further  research  include  the  development  of  markets  in  tradable  water  rights  that 
secure ecosystem services and equitable livelihoods; water ecosystem services, climate change, 
poverty and economic development; effective tools and methods for the integration of water 
ecosystem services and climate change in national policy processes; and up-scaling best practices 
in watershed management. The strengthening of stakeholder engagement and partnerships in 
research is also recommended.
Source: Awuor (2007)
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Sector reform that can grapple with institutional mayhem  
Many countries are currently moving away from conventional forms of water 
governance, which usually have been dominated by a top-down supply-driven 
approaches, towards bottom-up demand-driven approaches, which combine the 
experience, knowledge and understanding of various local groups and people 
(UNDP 2007a). Perhaps reflective of the bureaucratic approaches that have 
prevailed in the water sector – there are 23 UN agencies dealing with water 
and sanitation. This flowering of institutions is mirrored at other levels: the state 
of Andhra Pradesh in India has over 30 government departments that have 
an interest in water management. Such institutional proliferation can prove a 
huge challenge for coordination and this is increasingly subject to review. Many 
governments are also moving towards better policy alignment in recognition of 
the fact that many policies outside the water sector can have a major bearing on 
levels and patterns of water demand and use (Figure 9). 
Notes to figure. Four ‘circles of influence’ of policies on water ecosystem services can be discerned. The closer 
the circles to the centre the more direct impact they have on the provision of water ecosystem services.
Figure 9.
 Inter-relationships between different policies affecting water 
ecosystem services in Bolivia 
Until recently, governments, and bilateral and multilateral organisations involved 
in sector reform, have tacitly accepted corruption in the way water is governed. 
Corruption has been seen as something that could ‘grease the wheels’ of 
development efforts. However, thinking is shifting and anti-corruption measures 
are now perceived as central to equitable and sustainable development water 
service delivery. A positive step on behalf of the European Union Water Initiative 
(EC 2007) has been to link water and sanitation expenditure to initiatives aimed 
at improving water governance.
background image

Natural Resource Issues No. 17
Conflicts increase as basins close
In most cases, water governance challenges intensify and become more complex 
as river basins approach ‘closure’ – the condition in which water demand outstrips 
supply to the extent that water resources are fully allocated (see Table 4). Molden 
and colleagues (2005) contend that river basins pass through three phases as 
available resources are developed and demand outstrips available supply. What is 
clear in many countries is that systems of water governance have been slow to 
recognise and adapt to challenges related to basin closure.
Characteristics/
Concerns
Development
Utilisation
Reallocation
Approximate 
fraction of already 
flow allocated
Low (0–40%)
Medium (40–70%)
High (70–100%)
Dominant activity
Construction
Managing supply
Managing demand
Value of water
Low
Increasing
High
Groundwater
Development
Conjunctive use
Regulation
Pollution
Limited pollution. 
Pollutants are diluted
Increasing pollution. 
Increasing regulations
Emphasis on control 
and clean-up
Poverty
Some improvements 
in access to safe 
water supply, 
irrigation and 
employment 
opportunities
Similar to 
‘development phase’ 
but with O&M 
and rehabilitation 
employment 
opportunities
High risk of 
deteriorating safe 
water supply, 
irrigation access 
and employment 
opportunities
Conflicts
Few
Within sector 
Cross-sectoral
Typical institutional 
tasks
Planning & 
implementing 
construction
O&M. Rehabilitation
Inter-sectoral 
planning. Often 
large complex 
infrastructural 
projects
Table 4.
 Characteristics and concerns during different phases of river 
basin development
Source: Batchelor (2007) after Molden et al. (2005)
‘Integration’ remains alluring yet elusive
Integrated water resources management (IWRM) is the current paradigm for 
sustainable water use and conservation. It was adopted by the World Summit 
on Sustainable Development in Johannesburg in 2002 as part of the wider 
international strategy for the MDGs. The starting point for IWRM is that all 
water should be treated as a single environmental resource and allocated within 
a coherent public policy framework among the main groups of water users: 
agriculture, industry and households. A definition of IWRM that is in common 
usage is as follows: IWRM is a process which promotes the co-ordinated 
development and management of water, land and related resources, in order 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

to maximize the resultant economic and social welfare in an equitable manner 
without compromising the sustainability of vital ecosystems
 (GWP 2000).
By factoring in sustainability, the model also recognises that there are ecological 
limits to water use and that the environment has to be treated as a user in 
its own right (UNDP 2006). Another key concept installed is that of process. 
IWRM is a process of getting from some existing state to some envisaged and 
preferred future state through the involvement of all relevant stakeholders. 
IWRM is being promoted by many organisations, implemented in some areas 
and piloted in others.
However, in much of the world it is business as usual (Moriarty et al. 2004). The 
political naivety of IWRM has been denounced by Biswas (2004) because of the 
discrepancy between the concepts of integrated 
management and actual political institutions 
and property rights. These approaches can only 
succeed if the authority and resources of the 
management mechanisms are consistent with 
their responsibilities. IWRM requires institutions 
that take several years to develop, even with 
strong political commitment, and attention to 
the equity and social justice issues that are central to long-term sustainability and 
poverty reduction (UNDP 2006). Adopting an incremental approach – focusing 
on a few issues initially then gradually addressing additional ones as capacity 
increases – is often more feasible and effective. 
Yet the vagueness of the means by which holistic management might be 
achieved does not remove all utility from the IWRM concept nor should it be 
used as an excuse to regress into out-dated technocratic governance. IWRM 
continues to inspire many adherents among international agencies and it has 
inspirational value for the direction of improvement in governance for water 
ecosystem services.
‘We have pushed the 
mantra of IWRM long 
enough and deep enough 
– we need to DO it now, 
prove how useful it can be’
Simon Thuo,  
survey respondent
background image

Natural Resource Issues No. 17
Box 12. 
South Africa’s need for research that supports actual decisions 
and capacity rather than striving for unachievable levels of integration
South  African  water  resources  policy  is  considered  by  many  to  be  among  the  world  leaders 
in  provision  for  protection  of  water  ecosystem  services.  But  despite  various  innovative  policy 
developments over the last 10 years, much is yet to be translated into action. 
A  high-level  framework  for  environmental  protection  and  social  redress  is  provided  by  the 
Constitution,  while  policy  for  water  resource  protection  is  focused  on  the  maintenance  of 
vital ecological functions and the ‘silent services’ these functions provide. The National Water 
Policy and National Water Act also provide for the re-allocation of water, through a process of 
compulsory licensing, and a Classification System that explicitly recognises the need to balance 
the protection of water ecosystem services with the use of the water for productive purposes 
(irrigation, industrial and mining uses).  
Slow  progress  in  introducing  these  mechanisms  stems  in  part  from  a  paralysis  by  analysis 
syndrome, where water resources managers attempt to fully understand the integrated nature 
of  water  resources,  and  the  possible  response  of  water  ecosystem  services,  before  making 
decisions. 
While many water ecosystems in South Africa are adapted to extreme variability in water, many 
water ecosystem services are still likely to be vulnerable to climate change (Figure 10). South 
Africa’s National Climate Change Response Strategy recognises that mitigation of these impacts 
requires  coordinated  action  across  a  number  of  government  departments,  and  pressures  are 
building  to  shift  water  use  away  from  agriculture  towards  industrial  and  mining  uses  that 
produce more jobs and income per drop. But this would increase South Africa’s carbon footprint 
and fly in the face of international climate change agreements. 
A  lack  of  knowledge  on  threshold  responses  for  some  water  ecosystem  services  makes  it 
difficult to predict how they will respond to changes in climate – it is possible that increased 
temperatures, and a widening of the winter and summer shoulder seasons, may shift biological 
triggers  affecting  the  functioning  of  ecosystems  earlier  or  later.  There  are  as  yet  no  policy 
provisions on how these shifts could be accommodated in the Classification System.
Past  economic  policies  in  South  Africa  have  unfortunately  led  to  a  widening  gap  between 
rich  and  poor,  although  they  have  made  major  progress  towards  addressing  the  injustices 
of  apartheid.  The  new  Government  and  President  elected  in  2009  may  well  make  sweeping 
changes to economic policies in order to promote a more inclusive and equitable society. At this 
point, the impacts of these broader policy shifts on water policy and water ecosystem services 
are speculative.
Potential priority research questions identified through analysis in South Africa include:
n
  How to value water ecosystem services and how can pricing shift water use?
n
  How much integration is needed for practical approaches to IWRM? 
n
  What are the threshold and amplification effects of climate change on water ecosystems? 
n
  How can variability and vulnerability be managed by small businesses/producers?
n
  How do we move water ecosystem services up the political agenda?
Source: Quibell (2007)
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

F
i
g
u
r
1
0
.
 
P
os
s
i
b
le 
c
l
i
m
a
t
c
h
a
n
g
e
f
f
e
c
t
o
p
o
l
i
c
a
n
p
r
a
c
t
i
c
i
w
a
t
e
e
c
os
y
s
t
e
s
e
r
v
i
c
e
i
S
o
u
t
A
f
r
i
c
a
*
E
c
o
s
y
s
t
e
m
 
s
e
r
v
i
c
e
s
 
a
r
e
 
u
s
e
d
 
i
n
 
t
h
e
 
b
r
o
a
d
e
s
t
 
s
e
n
s
e
 
a
s
 
i
n
c
l
u
d
i
n
g
 
n
a
t
u
r
a
l
 
f
i
l
t
r
a
t
i
o
n
 
i
n
 
w
e
t
l
a
n
d
s
,
 
p
r
o
v
i
s
i
o
n
 
o
f
 
h
o
u
s
i
n
g
 
m
a
t
e
r
i
a
l
s
,
 
c
u
l
t
u
r
a
l
 
u
s
e
s
,
 
r
e
c
r
e
a
t
i
o
n
,
 
p
r
o
v
i
s
i
o
n
 
o
f
 
f
o
o
d
 
a
n
m
e
d
i
c
i
n
e
s
,
 
a
n
d
 
m
i
t
i
g
a
t
i
o
n
 
o
f
 
f
l
o
o
d
s
 
a
n
d
 
f
l
o
w
s
.
T
H
E
 
I
M
P
A
C
T
S
 
O
F
 
C
L
I
M
A
T
E
 
C
H
A
N
G
E
 
O
N
 
W
A
T
E
R
 
E
C
O
S
Y
S
T
E
M
 
S
E
R
V
I
C
E
S
T
H
E
 
N
A
T
I
O
N
A
C
L
I
M
A
T
C
H
A
N
G
R
E
S
P
O
N
S
S
T
R
A
T
E
G
Y
I
M
P
A
C
T
O
F
 
C
L
I
M
A
T
C
H
A
N
G
E
M
I
T
I
G
A
T
I
O
R
E
S
P
O
N
S
E
S
W
a
t
e
r
 
q
u
a
l
i
t
y
 
W
a
t
e
r
 
q
u
a
n
t
i
t
y
 
W
a
t
e
r
 
f
o
r
 
p
r
o
d
u
c
t
i
v
e
 
u
s
e
 
E
c
o
s
y
s
t
e
m
 
s
e
r
v
i
c
e
s
*
 
R
e
s
i
l
i
e
n
c
e
I
n
c
r
e
a
s
e
 
i
n
 
w
a
t
e
r
 
b
o
r
n
d
i
s
e
a
s
e
s
,
 
p
a
r
t
i
c
u
l
a
r
l
y
 
a
i
n
c
r
e
a
s
e
 
i
n
 
t
h
e
 
a
r
e
a
s
 
p
r
o
n
t
o
 
c
h
o
l
e
r
a
.
 
I
n
c
r
e
a
s
e
e
u
t
r
o
p
h
i
c
a
t
i
o
n
 
a
n
s
e
d
i
m
e
n
t
 
l
o
a
d
s
.
 
S
h
i
f
t
t
o
w
a
r
d
s
 
m
i
n
i
n
g
 
a
n
i
n
d
u
s
t
r
i
a
l
 
p
o
l
l
u
t
i
o
n
 
u
s
e
 
d
u
t
o
 
i
n
c
r
e
a
s
i
n
g
 
w
a
t
e
r
 
s
t
r
e
s
s
.
R
e
d
u
c
e
d
 
r
a
i
n
f
a
l
l
a
m
p
l
i
f
i
e
d
 
i
r
e
d
u
c
e
d
 
r
u
n
o
f
a
n
d
 
r
e
d
u
c
e
d
 
w
a
t
e
y
i
e
l
d
s
.
 
R
e
d
u
c
e
a
n
d
 
m
o
r
e
 
v
a
r
i
a
b
l
w
a
t
e
r
 
y
i
e
l
d
s
 
i
n
c
r
e
a
s
u
n
i
t
 
c
o
s
t
s
 
o
f
 
w
a
t
e
r
R
e
d
u
c
e
d
 
g
r
o
u
n
d
w
a
t
e
v
a
r
i
a
b
i
l
i
t
y
.
I
n
c
r
e
a
s
e
d
 
d
e
m
a
n
d
s
 
f
o
i
r
r
i
g
a
t
i
o
n
 
w
a
t
e
r
.
 
H
i
g
v
u
l
n
e
r
a
b
i
l
i
t
y
 
o
f
 
s
m
a
l
l
 
s
c
a
l
w
a
t
e
r
 
u
s
e
r
s
 
c
o
m
p
r
o
m
i
s
e
t
h
e
 
e
f
f
e
c
t
s
 
o
f
 
w
a
t
e
r
e
a
l
l
o
c
a
t
i
o
n
s
.
 
L
o
s
s
 
o
d
r
y
l
a
n
d
s
 
f
a
r
m
i
n
g
 
a
r
e
a
f
o
r
c
e
s
 
m
o
r
e
 
p
e
o
p
l
e
 
i
n
t
i
r
r
i
g
a
t
i
o
n
 
u
s
e
.
P
o
t
e
n
t
i
a
l
 
l
o
s
s
 
o
e
c
o
s
y
s
t
e
m
 
s
e
r
v
i
c
e
d
u
e
 
t
o
 
c
h
a
n
g
i
n
r
u
n
o
f
f
 
a
n
d
 
f
l
o
p
a
t
t
e
r
n
s
.
 
I
n
c
r
e
a
s
e
t
e
m
p
e
r
a
t
u
r
e
s
 
a
n
w
i
d
e
n
i
n
g
 
o
f
 
r
a
i
n
f
a
l
r
u
n
o
f
f
 
s
e
a
s
o
n
s
 
i
m
p
a
c
o
n
 
b
i
o
l
o
g
i
c
a
l
 
t
r
i
g
g
e
r
s
P
o
s
s
i
b
l
e
 
t
h
r
e
s
h
o
l
l
e
v
e
l
s
 
r
e
a
c
h
e
d
.
I
n
c
r
e
a
s
e
f
r
e
q
u
e
n
c
y
 
o
d
r
o
u
g
h
t
s
 
a
n
f
l
o
o
d
s
 
a
f
f
e
c
t
a
b
i
l
i
t
y
 
o
f
 
s
y
s
t
e
m
t
o
 
r
e
c
o
v
e
r
.
G
r
e
a
t
e
r
 
e
f
f
o
r
t
 
t
o
 
r
e
a
l
i
s
M
D
G
s
 
f
o
r
 
W
S
S
 
i
n
 
c
h
o
l
e
r
a
f
f
e
c
t
e
d
 
a
r
e
a
s
.
 
T
i
g
h
t
e
c
o
n
t
r
o
l
s
 
o
n
 
i
n
d
u
s
t
r
i
a
d
i
s
c
h
a
r
g
e
s
 
a
s
 
w
a
t
e
r
 
u
s
p
a
t
t
e
r
n
s
 
s
h
i
f
t
.
 
L
a
n
d
 
c
a
r
e
 
a
n
l
a
n
d
 
r
e
h
a
b
i
l
i
t
a
t
i
o
n
 
p
r
o
j
e
c
t
s
.
P
r
o
m
o
t
i
n
g
 
s
h
i
f
t
i
n
 
w
a
t
e
r
 
u
s
e
 
t
h
a
p
r
o
v
i
d
e
 
m
o
r
e
 
c
r
o
a
n
d
 
i
n
c
o
m
e
 
p
e
r
 
c
r
o
b
y
 
p
r
i
c
i
n
g
 
a
n
d
 
o
t
h
e
m
e
c
h
a
n
i
s
m
s
.
I
n
c
r
e
a
s
e
d
 
a
s
s
u
r
a
n
c
e
 
o
s
u
p
p
l
y
 
t
o
 
s
m
a
l
l
e
r
 
u
s
e
r
s
P
r
o
m
o
t
i
n
g
 
o
n
-
f
a
r
m
 
s
t
o
r
a
g
t
o
 
c
a
p
t
u
r
e
 
s
h
o
r
t
 
t
e
r
m
 
h
i
g
r
u
n
o
f
f
 
e
v
e
n
t
s
.
M
a
i
n
t
a
i
n
 
r
e
s
e
r
v
e
,
 
c
l
a
s
a
n
d
 
r
e
s
o
u
r
c
e
 
q
u
a
l
i
t
o
b
j
e
c
t
i
v
e
s
 
b
y
 
r
e
l
e
a
s
e
f
r
o
m
 
u
p
s
t
r
e
a
s
t
o
r
a
g
e
,
 
o
r
 
a
d
a
p
t
h
e
s
e
 
r
e
c
o
g
n
i
s
i
n
g
 
t
h
n
a
t
u
r
a
l
 
i
m
p
a
c
t
s
 
o
c
l
i
m
a
t
e
 
c
h
a
n
g
e
.
S
e
t
s
 
o
u
t
 
a
 
n
a
t
i
o
n
a
l
 
r
e
s
p
o
n
s
e
 
t
o
 
b
o
t
h
 
m
i
t
i
g
a
t
e
 
t
h
e
 
i
m
p
a
c
t
s
 
o
f
 
c
l
i
m
a
t
e
 
c
h
a
n
g
e
,
 
a
s
 
w
e
l
l
 
a
s
 
t
h
e
 
c
o
u
n
t
r
y

s
 
r
e
s
p
o
n
s
e
 
t
o
 
i
t
s
 
i
n
t
e
r
n
a
t
i
o
n
a
l
 
o
b
l
i
g
a
t
i
o
n
s
.
 
I
r
e
c
o
g
n
i
s
e
s
 
t
h
a
t
 
i
n
t
e
r
n
a
t
i
o
n
a
l
 
a
c
t
i
o
n
 
o
n
 
c
l
i
m
a
t
e
 
c
h
a
n
g
e
 
c
a
n
 
b
e
 
a
 
v
e
h
i
c
l
e
 
t
o
 
r
e
d
r
e
s
s
 
t
h
e
 
h
i
s
t
o
r
i
c
,
 
i
n
e
q
u
i
t
a
b
l
e
 
a
n
d
 
u
n
s
u
s
t
a
i
n
a
b
l
e
 
n
o
r
t
h
/
s
o
u
t
h
 
d
i
v
i
d
e
 
o
f
 
t
h
w
o
r
l
d

s
 
e
c
o
n
o
m
y
 
a
n
d
 
p
r
o
s
p
e
r
i
t
y
.
 
T
h
e
 
S
t
r
a
t
e
g
y
 
h
i
g
h
l
i
g
h
t
s
 
a
 
n
u
m
b
e
r
 
o
f
 
p
a
r
t
i
c
u
l
a
r
l
y
 
v
u
l
n
e
r
a
b
l
e
 
s
e
c
t
o
r
s
,
 
i
n
c
l
u
d
i
n
g
 
t
h
e
 
h
e
a
l
t
h
 
s
e
c
t
o
r
,
 
m
a
i
z
e
 
p
r
o
d
u
c
t
i
o
n
p
l
a
n
t
 
a
n
d
 
a
n
i
m
a
l
 
b
i
o
d
i
v
e
r
s
i
t
y
,
 
w
a
t
e
r
 
r
e
s
o
u
r
c
e
s
 
a
n
d
 
r
a
n
g
e
l
a
n
d
s
.
 
I
t
 
a
l
s
o
 
r
e
c
o
g
n
i
s
e
s
 
t
h
a
t
 
t
h
e
 
S
o
u
t
h
 
A
f
r
i
c
a
n
 
e
c
o
n
o
m
y
 
i
s
 
v
u
l
n
e
r
a
b
l
e
 
t
o
 
t
h
e
 
r
e
s
p
o
n
s
e
s
 
o
d
e
v
e
l
o
p
e
d
 
n
a
t
i
o
n
s
.
S
o
u
r
c
e
:
 
Q
u
i
b
e
l
l
 
(
2
0
0
7
)
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
3.3 
Analysis of research organisation and delivery 
mechanisms
If  it  is  recognised  that  the  knowledge  needed  for  learning  accumulates  slowly,  largely  through 
practice, and that the time and resources invested in learning determine how quickly development 
occurs,  the  question  arises:  do  we  need  more  research  on  freshwater  ecosystem  services  and 
poverty, or do we just need to put more existing research 
into practice? The answer is almost certainly that we need 
both  –  and  we  need  them  together.  And  it  is  likely  that 
some  of  the  most  important  understanding  needed  is  on 
exactly how more research can be converted into practice.
DFID is well placed to support those tackling the problems 
of governance that constrain the potential for wise use of 
ecosystem  services.  In  its  2006  White  Paper,  DFID  brings 
a  major  new  focus  on  this  potential.  More  specifically, 
the  White  Paper  commits  DFID  to  help  partner  countries 
develop  sustainable  and  equitable  ways  of  managing 
their fresh water resources. DFID recognises a key role for 
research in this effort and now seeks to set the scope of an appropriate research programme to 
be run by its Central Research Department. This programme will only work if it is shaped by the 
demands and  views of  those it seeks  to help,  if it  finds  a niche  that  complements the  work of 
others, if it builds effectively on the strengths of DFID-supported past and current research and 
existing  experience,  and  if  it  is  focused  both  on  spreading  understanding  of  the  problems  and 
getting solutions into use. 
Multi-functional  freshwater  ecosystem  services  –  and  their  problems,  prospects  and  trade-offs 
– exemplify the need for a type of research that can meet the challenges of sustainability. This 
means  research  that  can  bridge  the  divide  between  disciplines  and  analyse  the  dynamics  of 
ecosystems, economics and social interactions. The type of cutting edge research that is needed 
will  be  set  in  local  contexts  and  applied  in  ways  that  recognise  the  special  circumstances  of 
the  poor  –  particularly  as  regards  risk,  dependency,  and  long-term  productive  potential  and 
environmental externalities. 
Many  have  argued  that  the  idea  of  integration  is  conceptually  appealing  but  impossible  to 
achieve in practice as many attempts to integrate complex sets of knowledge and the interests of 
diverse actors into a common framework have yielded disappointing results. The desire to achieve 
integration persists but our inability to achieve practical results on the ground has bred disillusion.
Yet in other spheres it seems to be possible: large groups of diverse scientists collaborate to produce 
complex computer systems and unravel the complexities of human diseases. In contrast to these 
endeavours the markets for the products of integrated research and action on ecosystem services, 
at least in the developing world, are often embryonic. The costs of failure are not borne by scientists 
and researchers or by their supporters and users in governments and donor agencies. These costs 
are manifest in the suffering of resource-poor farmers and urban dwellers, and by society at large. 
Ultimate integration may indeed be impossible but efforts to achieve higher levels of integration 
are sensible. Integration is more costly in the short term but is likely to bring greater benefits in 
the longer term.
Sayer and Campbell (2004) identify seven conditions needed for this type of research:
n
 
Acknowledge and analyse the complexity of natural resource systems
n
 
Use action research – become actors in the system
n
 
Consider effects at higher and lower scales
‘People can’t distinguish 
between good information 
and infomercials. The 
biggest function of research 
is to produce critical minds 
that can distinguish between 
trash and real findings’
Jesse Ribot,  
survey respondent
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

S
o
u
r
c
e
:
 
A
r
n
e
l
l
 
(
2
0
0
4
)
 
c
i
t
e
d
 
i
n
 
U
N
D
P
 
(
2
0
0
6
)
:
 
1
6
2
.
 
R
e
p
r
o
d
u
c
e
d
 
w
i
t
h
 
p
e
r
m
i
s
s
i
o
n
 
b
y
 
P
a
l
g
r
a
v
e
 
M
a
c
m
i
l
l
a
n
F
i
g
u
r
5
.
 
C
l
i
m
a
t
c
h
a
n
g
w
i
l

c
a
u
s
d
e
c
l
i
n
i
w
a
t
e
r
u
n
o
f
i
m
a
n
r
e
g
i
o
n
s
background image

Natural Resource Issues No. 17
Source: The Economist (2007). Reproduced with permission by The Economist
Figure 6.
 Climate change risk in Africa 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Source: Sharma and McCornick (2006) cited in UNDP (2006): 167. Reproduced with permission by Palgrave Macmillan
Figure 7.
 Climate change will leave India with fewer rainy days
background image

Natural Resource Issues No. 17
S
o
u
r
c
e
:
 
F
G
R
A
-
F
B
S
 
(
2
0
0
4
)
 
r
e
p
r
o
d
u
c
e
d
 
i
n
 
C
o
r
t
i
n
a
 
(
2
0
0
7
)
F
i
g
u
r
8
.
 
W
a
t
e
a
v
a
i
l
a
b
i
l
i
t
w
i
t
c
l
i
m
a
t
c
h
a
n
g
i
M
e
x
i
c
– 
s
c
e
n
a
r
i
f
o
y
e
a
2
0
3
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Box 13. 
Research organisation and delivery priorities highlighted by the 
web-based survey and in-depth interviews
The top 10 (of 21) research organisation issues and delivery mechanisms by mean ranking of the 
335 full responses to the web-based survey were:
1.  In-built communication/policy uptake/impact strategies in research strategies
2.  Involvement of local institutions in research cycle
3.  Time/resources to tailor/disseminate research
4.  Policy and practice analysis
5.  Action research
6.  Explore different stocks of knowledge and ecosystem–social system interactions
7.  Longer time frames for adaptive research
8.  Between project funding
9.  Shape research by user demand
10. Learning groups/networks
Descriptive analysis and multivariate analysis of the responses to the web-based survey broadly 
coincide  in  identifying  ‘process  mechanisms’  and  ‘research  principles’  as  key  priorities.  The 
following  emphases  on  research  organisation  and  delivery  are  drawn  from  the  54  interviews 
carried out:
Research organisation. There are many reasons why research outputs often do not translate 
directly  into  technologies  and  policies  to  support  the  lives  of  poor  people.  They  include 
inappropriate research methodologies and poor communication strategies. Many interviewees 
felt that the subject matter of the proposed research programme lends itself to a stronger, but 
not exclusive, emphasis on ‘action-research’ and ‘action-learning’ methodologies. More effective 
communication  of  research  results  can  generally  be  achieved  through  the  establishment  of 
‘learning  groups’  –  organisations  that  are  closely  aligned  and  associated  with  action-based 
research methodologies. 
There was broad consensus that favoured more user- and farmer-led research and that greater 
co-leadership  within  developing  countries  of  research  programmes  was  necessary  and  a 
potential DFID niche. But there was also widespread recognition of the paucity, and ongoing 
decline,  of  research  skills  in  many  developing  countries  that  limits  the  formation  of  effective 
partnerships. There were some suggestions that DFID should focus its work through regional 
research organisations. 
A number of respondents challenged DFID to achieve higher levels of coordination between the 
research activities of its central and bi-lateral development programmes, specifically with PSA 
(public service agreement) countries.  
Research delivery mechanisms. There was a sense that too little research supported by DFID 
translates into technologies or policies that alleviate the constraints on poor peoples livelihoods. 
Again, investment in ‘action-research’ that allows a fuller understanding of challenges faced by 
poor people was emphasised, accompanied by learning platforms where stakeholders can share 
and reflect upon the results. 
High levels of concern were expressed by interviewees that, while key messages about the future 
impacts of climate change are being effectively communicated to the public in Europe and North 
America, in Asia and Africa the level of engagement and debate is low. One of the challenges for 
a new research programme will be to consider how research process and outputs can support 
effective messages to policymakers and the public. 
background image

Natural Resource Issues No. 17
n
 
Use models to build shared understandings and as negotiating tools
n
 
Be realistic about the potential for dissemination and uptake
n
 
Use performance indicators for learning and adaptation
n
 
Break down the barriers between science and resource users
A  range  of  tried-and-tested  approaches  and  more  experimental  and  innovative  mechanisms  for 
research and delivery may need to be considered. More developing country input in defining areas 
of need is likely to be central, as is more involvement of local institutions, federations of the poor 
and new social movements in the governance of the whole research cycle. In some of this work, 
methodologies that recognise and build on the value of plural stocks of knowledge (e.g. western 
science and indigenous knowledge) may prove important.
 
Longer time frames than have been the norm are likely to be needed – to allow for more in-depth 
analysis,  adaptation  to  changing  circumstances  and  greater  use  of  action-research  approaches. 
Significant  flexibility  and  responsiveness  may  need  to  be  built  into  management  so  that  small 
and micro-grants, key meetings, publications and other communication products can be covered. 
Funding that remains available ‘between’ projects to maintain networks and avoid the feast/famine 
effect for priority research needs might be an important innovation.
A greater focus on research methods that engage with enabling environments may need to be 
considered, with capacity and uptake elevated from assumption level to objective level – e.g. work 
on governance, policies, institutions, property rights and market access. The timescales for research 
and the delivery of in-country development programmes are seldom synchronised. Research has 
a longer time horizon while the demands for development programmes are generally immediate. 
Better assessment methods may be needed especially for policy and poverty impact work. Efforts 
to ensure that robust evaluations of research and delivery programmes become routine would also 
be useful. 
Too much research is done only on the basis of a credential-check at the proposal stage rather than 
also involving follow-up and impact tracking. And too much research is too ‘safe’ – with short time 
horizons and a focus on familiar territory. More risk taking is needed – with funding for longer-term 
work with impact tracking.
Finally,  a  key  set  of  mechanisms,  in  which  experience  is  fast  developing  with  promising  results, 
is learning groups, communities of practice and networks that explicitly set out to develop and 
effect  practical  systems  and  capacity  for  re-orienting  institutions  and  professional  practice.  They 
are recommended in particular where the field is not dominated by a single actor and there is a 
basic willingness to communicate. There is likely to need to be an external facilitating agent who 
convenes and motivates the grouping. 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change


Recommendations on research content
The following recommendations for priority research fields and issues draw 
on the preceding analysis of the evidence-base provided by the combined 
elements of this scoping study. The recommendations reflect the study team’s 
judgement. Each of the fields and issues identified meets the following criteria 
used for selection:
n
  Researchable gap in knowledge. The issue is a key gap in knowledge that 
could benefit substantially from research.
n
  Generic significance. The issue cuts across development contexts (issues of 
concern in particular circumstances are of vital importance but are not included 
here).
n
  Innovation. The issue breaks new ground, offers a new angle or will require 
new thinking and perspectives to pursue.
n
  Integration potential. The issue is likely to open doors and be catalytic or 
encouraging of integration of bodies of separated work. 
n
  Impact likelihood. The issue if well researched, with good organisation and 
delivery mechanisms (the subject of Section 5), is likely to have policy impact. 
n
  DFID comparative advantage. The issue can be particularly well tackled 
through DFID, and wider UK government, support.
There are several principles about the content of research that cut across the 
fields and issues outlined below (principles of research process are dealt with in 
Section 5). All research content should reflect the following principles:
n
  Scale. All research efforts must identify and be clear about the scale(s) and 
geography they are dealing with. Concerted application of the concept of 
subsidiarity in managing water ecosystem services is also important – revealing, 
for example, many issues to be best dealt with at catchment level that were 
previously assumed to require basin-level approaches. 
n
  Change. Change should be assumed and the flexibility to deal with it planned 
for. This applies equally as much to shifts in institutions and social systems as it 
does to shocks and stresses in the physical world. For water ecosystem services 
these issues come together dramatically in closing river basins – which demand 
a major research focus. 
n
  Trade-offs. Trade-offs between competing objectives for water ecosystem 
services are the norm, integration is the exception. All research should bear this 
reality in mind and have clear politically astute targets based on a theory of 
change that recognises its drivers. It should also make every effort to explore 
potential unintended consequences.
n
  Rights and sustainability. Water should be treated as a basic human right, 
and water is needed for sustaining environmental flows (water left in stream). 
These are both guiding principles and sources of underlying tension (the trade-
off at the heart of this subject). 
background image

Natural Resource Issues No. 17
n
  Regulating and supporting services. It is the regulating and supporting services 
of freshwater ecosystems that generally cry out most for greater recognition 
and understanding. There has been much more research on provisioning and 
cultural services. However, the main route to this recognition and understanding 
is often through better decision-making about provisioning services (hence the 
considerable attention to these in the recommendations below).
There are five fields of research that DFID should consider supporting, each 
with priority research issues
. Research issues can be only roughly prioritised at 
this level because they are interconnected, and because the specific forms of the 
issues researched will have to be tailored and shaped by local circumstance. Some 
indication of relative priority of the issues in Africa, South Asia and Latin America 
is provided in a table below. All five research fields are important but they are 
in roughly descending order of priority. Within each field the issues are also of 
roughly descending order of priority: 
A
. Governance of water ecosystem services
n
  Political economy of water ecosystem service management. Empirical and 
theoretical understanding of the socio-political process of water decision-making 
from competing interest groups, sources of knowledge and power domains 
across community, catchment and transboundary levels. Tensions, trade-offs and 
degree of democratisation in decision-making on rights, access, allocation and 
sustainability. Awareness of training needs for those involved in, for example, 
international transboundary management negotiations.
n
  Integrated water resource management. Where institutional capacity enables 
planning to yield returns: evidence-based investments in public water services 
delivery that match sustainable supply and demand on a catchment or urban 
area basis; taking account of climate change when planning and developing 
water infrastructure; and raising the profile of water ecosystem service 
management in partnerships and working practices of agencies, for example, 
land, water, industry, education and health.
n
  Managing/resolving competition, displacement and conflict. Focused 
particularly on contexts of basin closure and movement of people from dryland 
areas into areas of higher potential, development of methods and tools for 
improved dialogue and conflict resolution, and approaches to move from 
assumptions of reallocation of water to higher economic value uses to more 
democratic development and management of water. 
n
  Climate change as driver of decisions despite uncertainty. Adaptation and 
uptake of methods and tools that improve integration and accountability of 
water ecosystem service decision-making under conditions of limited data and 
uncertainty. Seizing the political opportunity of integration that climate change 
and other drivers of change can bring. Frameworks and tactics that realise 
multidisciplinary components and inter-sectoral negotiation. Sharpened decision 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

support systems including water scarcity mapping (i.e. balance between supply 
and demand) and use of remotely-sensed data on green-water management.
Local institutional control of water ecosystem services. Institutions that 
can govern access, regulate distribution and markets, negotiate for investments 
and give voice to the most marginalised users. ‘Policy subtlety’, subsidiarity 
and ‘distributed governance’ in the recognition of local and traditional water 
governance systems. Locally based conservation and use strategies informed by 
catchment-level data and policies. Institutional frameworks to handle transition 
from water understood as a free good to water seen as increasingly scarce. 
Mechanisms to ensure poor communities are guaranteed access to water, 
particularly where water privatisation is occurring. 
B.
 Variability, vulnerability, adaptation and resilience 
n
  Resilience and reliability of water ecosystem services. When variability 
and uncertainty are the norm – focus on resilience and reliability of regulatory 
and support services of ecosystems, e.g. over-design of water services 
infrastructure, early risk detection, negotiation to maintain water flows, 
conservation and restoration tactics for wetlands under variability. Increase 
knowledge of freshwater biodiversity and its links to livelihoods, and impacts of 
biodiversity loss on resilience.
n
  Responses to variability and risk. Better understanding of variability 
of rainfall and water ecosystem service supply and their impacts on 
subsistence production and water services (with attendant risks of 
increased burden on women and children, divestment, indebtedness, 
loss of resource access and increased health risks) – and better practical 
insurance mechanisms. Informal or formal risk-reducing, insurance and 
knowledge-sharing institutions and approaches for poor people to reduce 
livelihood vulnerability from climate change.
Targeted and holistic adaptation. Targeted adaptation, including social coping 
strategies, appropriate technological solutions, improved crop varieties, pollution 
control measures, indigenous soil and water conservation and farming adaptive 
capacity. Holistic adaptation mechanisms that avoid negative externalities.
n
  Changes brought by disease burdens. Changes in vector and water-borne 
disease burdens, and impacts of the HIV/AIDS pandemic, on use of water 
ecosystem services.
C.
 Land use change impacts on water ecosystem services
n
  Urbanisation, migration and water ecosystem services under climate 
change. Links between critical water scarcity, migration and increasing 
urbanisation under conditions where climate change also causes sea level 
rise and more frequent extreme events (e.g. flooding, cyclones, etc.), with 
potentially severe impacts on the urban poor in coastal and low-lying areas.
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
n
  Unrecognised consequences of climate change mitigation actions
Impacts of changing energy and transport use on, for example, the terms of 
agricultural water use and costs of production for poor people, and on increased 
groundwater extraction. 
n
  Land use impacts of market shifts. Impacts of production shifts, for example 
of food and horticulture with declining costs of airfreight, on water ecosystem 
services such as downstream water and groundwater quantity and quality 
as a result of agricultural intensification, waste disposal, etc. Water impacts 
of production systems and market supply chains fuelling rapidly emerging 
economies such as China, Brazil and India. 
n
  Biofuel production – poverty and water ecosystem impacts. Potential types 
and scales of impacts and feasibility of their modification and mitigation – e.g. 
increased water use, reduced food production, reduced access of poorer groups 
to land, economic growth changes, impacts on water ecosystems including 
wetlands, river flows and groundwater systems.
n
  Carbon storage and avoided deforestation – poverty and water ecosystem 
impacts. Water ecosystem service impacts of evolving arrangements for carbon 
sequestration, including bundled and stacked water and carbon services, and 
incentives for protection of water ecosystem services in carbon markets.
D.
 Hydrology, technology and evaluation
n
  Tools for predicting hydrological impacts of land use change. Methods and 
particularly models that enable more precise prediction and monitoring of effects 
of land use change in arbitrary environments – reflecting non-linear cause and 
effect relationships in water ecosystem services and land use. 
n
  Soil and water conservation decision-support tools. Effective approaches for 
ensuring that solid water conservation measures are planned and implemented 
to meet specific needs while taking full account of potential negative 
downstream impacts.
n
  Groundwater recharge and surface water-groundwater interactions
Causes and implications of rates of recharge, hydrological and hydro-geological 
processes relating to the contamination of groundwater with both pollutants and 
naturally occurring contaminants (e.g. arsenic, fluoride).
n
  Applying complementary knowledge systems. In seeking a stronger 
convergence between indigenous and scientific knowledge systems, focus on the 
decision-maker (at farm, community, or policy levels), whose capacity to critique 
and implement promising indigenous and scientific technologies is central.
n
  Impact evaluation. To maximise returns on investment for poverty reduction 
and ecosystem service sustainability – longitudinal data and stronger analysis 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

of pilot initiatives and other development interventions. Governance reforms 
demand particular scrutiny (e.g. decentralised decision making, establishment 
of stakeholder platforms, increased transparency, etc.), in particular the extent 
to which they are leading to more democratic water management and more 
sustainable water service delivery (as opposed to token participation and 
improved opportunities for expropriation of resources by elites).
E.
 Market instruments, businesses and investment
n
  Informal markets and small businesses. Economic incentives and small 
business water issues recognising that most poor people operate entirely in the 
informal sector. 
n
  Prices, payment schemes and investment triggers in water ecosystem 
services. Inter-disciplinary market chain and impact assessment work identifying 
better contracts, trade-offs, prices and taxation levels related to water ecosystem 
services. Environmental valuation as a necessary precursor to payment schemes 
and markets. Further exploration of payments for water ecosystem services, 
e.g. avoided abstraction and ecosystem modification, and work to expand their 
legitimacy. Understanding the conditions under which commercial actors invest 
in water scarcity solutions and sustaining water ecosystem services.
n
  Productivity–equity nexus. Water allocation to agriculture and ecosystems 
under conditions of scarcity against competing criteria of productivity (food, 
income) and of equity (nature, generational) across formal and customary legal 
systems. Potential for re-allocation of water to small entrepreneurs; possible 
re-allocation from the agricultural sector. Balancing markets that solve scarcities 
(water sellers; municipal water charges; bottled water, etc.) with access to safe 
water as a human right. 
n
  From green accounting to green decision-making. Mechanisms that 
sharpen and install much solid work on valuing water ecosystem services in the 
key planning frameworks and macro-economic decision-making – from valuing 
services to getting them paid for. 
Regional prioritisation. As stated above, the research fields and issues are 
pitched at a relatively broad level. This is because the team considers research 
organisation is best carried out at this level – with the specifics to be tailored to 
local circumstance in research proposals developed for particular contexts in South 
Asia, Africa or Latin America. Table 5 offers the team’s indication, on the basis of 
the criteria described above, of the differing priority of the issues across the three 
regions. This is the team’s opinion based on experience and review work carried 
out as part of this study and is a subjective assessment; further research and 
regional consultation would be needed to provide a truly comparative quantitative 
assessment. Latin America tends to receive comparatively lower priority for some 
of the issues, given that it hosts the majority of functioning schemes based on 
markets for environmental services (Porras et al. 2007).
background image

Natural Resource Issues No. 17
Research issue 
Africa
South 
Asia
Latin 
America
(a) Governance of water ecosystem services
Political economy of water ecosystem service management
XXX
XXX
XXX
Integrated water resource management
XXX
XXX
XX
Managing/resolving competition, displacement and conflict
XXX
XX
XX
Climate change as driver of decisions despite uncertainty
XX
XX
XX
Local institutional control of water ecosystem services
X
X
X
(b) Variability, vulnerability, adaptation and resilience 
Resilience and reliability of water ecosystem services
XXX
XX
X
Responses to variability and risk
XXX
XX
X
Targeted and holistic adaptation
XX
XX
X
Changes brought by disease burdens
XX
XX
X
(c) Land use change impacts on water ecosystem services
Urbanisation, migration and water ecosystem services 
under climate change
XXX
XXX
XXX
Unrecognised consequences of climate change mitigation 
actions
XXX
XXX
XXX
Land use impacts of market shifts
XX
XX
XX
Biofuel production – poverty and water ecosystem impacts
XX
XX
XX
Carbon storage and avoided deforestation – poverty and 
water ecosystem impacts
XX
XX
XX
(d) Market instruments, businesses and investment
Informal markets and small businesses
XXX
X
X
Prices, payment schemes and investment triggers in water 
ecosystem services
XX
XX
X
Productivity–equity nexus
X
X
X
From green accounting to green decision-making
X
X
X
(e) Hydrology, technology and evaluation
Tools for predicting hydrological impacts of land use change XXX
XXX
X
Soil and water conservation decision-support tools
XX
XX
XX
Groundwater recharge and surface water–groundwater 
interactions 
XX
XXX
X
Applying complementary knowledge systems
XX
XX
XX
Impact evaluation
XX
XX
XX
Table 5.
 Proposed regional priority of identified research issues, for this 
particular research programme
Very high priority = XXX, High priority = XX, Priority = X
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change


Recommendations on research organisation 
and delivery
This section is divided into four parts. First, it suggests the essential characteristics 
of the kind of research needed to be effective in spreading learning and achieving 
policy impact in the above thematic areas, irrespective of institutional level and 
context. Second, it suggests some less essential but still generically desirable 
characteristics. Third, it highlights some context-dependent mechanisms of proven 
effectiveness that we suggest should play a major role in the potential research 
programme. Fourth, we note some aspects of research programme management 
that are particularly worthy of attention.  
Essential characteristics of effective research on the above themes
n
  Fulfilling quality research criteria. All research on water ecosystem 
services should be:
n
  Contributory in advancing wider knowledge or understanding about 
policy, practice, theory or a particular substantive field
n
  Efficient in being cost effective and enabling resources to be targeted 
where they are most needed
n
  Defensible in design by providing a research strategy that can address 
the questions posed
n
  Rigorous in conduct through the systematic and transparent collection, 
analysis and interpretation of qualitative or quantitative data
n
  Credible in claim through offering well-founded and plausible arguments 
about the significance of the evidence generated
n
  Accountable in process through open and honest reporting on progress
n
  Demand led. Research must be shaped by the demands of its potential 
users. This in practice often means breaking down considerable barriers that 
in practice exist between researchers and water ecosystem service users. 
‘Demand led’ does not always mean farmer led or end-beneficiary led – key 
sources of demand that should be responded to include resource managers 
and decision-makers at local government and other levels.
n
  Strategy for putting findings into use. Policy uptake and impact 
strategies need to be built in and required of research. This is likely to be a 
function of the actors in the system concerned being involved in research 
design. It is key in this to recognise that governance and policy are not 
rational processes and that evidence is usually at best only one of the 
influences over decisions – and work to increase this influence.  
n
  Ecosystem–people interactions. Explicit exploration of ecosystem and 
social system interactions is necessary in all issues – with implications for the 
expertise needed.
background image

Natural Resource Issues No. 17
n
  Installing flexibility. Both researchers and their supporters need to expect 
that change will and should occur – and pay more than lip service to flexibility 
in research programmes and proposals. Use methods for including change, with 
uncertainty being expressed as a positive element of management – e.g. open 
sections in planning that can only be filled in after some time in operation. 
Reviews should welcome changes in activities, coupled with commitment to 
core objectives. Log-frames should be amenable to wholesale revision in the 
light of new learning and changes in the situation. ‘Break points’ where the 
initiative can be reassessed and redirected should be anticipated.
n
  Breaking out of the silos. Elite, monolithic research centres are of little value 
for research on ecosystem services. There is so much to be gained, for example, 
from reducing the separation of water and health research for sustaining water 
ecosystem services. Opportunities should be seized to adopt a systems approach.
n
Collaborative research approach. Collaboration is essential for water 
ecosystem service research. This may include multidisciplinary teams within 
research organisations, which can appreciate differential powers within 
communities and protect the intellectual capital of institutions. It may also  
include a multi-sectoral approach: co-creating research with NGOs and the private  
sector to provide a wider vision and engagement with local/ regional actors.
n
  Empowerment factored in. Capacity-building contributing to poor people’s 
empowerment is a necessary part of this research agenda. Skills development 
at all levels generally needs support to undertake and use the results of 
research. Research initiatives that explicitly link more capable partners with 
‘weaker’ ones, with the objective of developing capability, should be a clear 
focus. Research proposals should demonstrate a specific strategy through 
which partner capacities will be developed – and this will have consequent 
implications for the research – to have sufficient time and resources for such 
capability development to be achieved.
n
  Realistic impact ambition. Realism is required about the potential for 
dissemination and uptake. Site and context-specific detail may remain just 
that, but the processes involved, especially of successful integration, may have 
widespread impact if well disseminated and promoted. 
n
  Clear about return on investment. Researchers and their clients should 
understand what the data will cost, and be transparent about the expected 
return on investment of the research. 
n
  Applying existing knowledge while breaking new ground. Researchers 
should pursue opportunities for the application of existing but weakly 
developed knowledge in their generation of new knowledge through research 
Any new research should demonstrate how it builds on foundations made by 
existing work, synthesised and critiqued as necessary. 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Desirable characteristics for effective research on above themes
n
  Dealing with complexity. The complexity of natural resource systems 
should be acknowledged and embraced – with tools and concepts of systems 
analysis being brought to bear in dealing with complexity. 
n
  Crossing scales. Effects at higher and lower scales should be considered, with 
cross-scale analysis and planning routinely conducted and such analysis examined 
against simulations (best guesses) of long-term processes at other scales.
n
  Modelling to provoke. Systems modelling and scenario planning should 
be used to build shared understandings and as negotiating tools. Confront 
complexity with conceptual and systems models – models are needed which 
stimulate engagement and discussion and which can then be discarded, 
adapted or replaced.
n
  Performance indicators for learning. Tools for monitoring and evaluating 
system performance should be used – not impact assessment to then transfer 
technology – but information for learning and adaptive management.
n
  User-determined. More research funding resources should be put into the 
hands of research output users (e.g. catchment agencies, national water 
ecosystem service policy delivery departments) to allow them to direct the 
research agenda. 
n
  Combining scientific and indigenous knowledge. The role of research 
should be not only to feed the process with scientifically based knowledge 
but also (through appropriate social science initiatives) to empower 
indigenous knowledge and experience for a knowledge-sharing process. 
Key mechanisms – context dependent
n
  Action research. Actors in a system become researchers, as researchers 
join them to become actors. This form of research aims at a fluid interaction 
between knowledge gathering, policy-related action, active tracking of 
action, adaptive management and concomitant development of adaptive 
capacity. It calls for well-understood and shared hypotheses and skilful 
management of multiple actors, recognising that the action research 
appropriate for policy research in a field that directly affects every individual 
in society must be inclusive and negotiated from the design stage onwards. 
n
  Support small-scale projects. In spite of higher transaction costs, it is well 
worth supporting small-scale projects in order to ensure that all views are 
given a chance to be explored. Restricting support to only big initiatives and 
projects means that the potential for good, novel ideas may be missed, if they 
are being proposed by individuals or small groups who may not be part of the 
mainstream research community. 
background image

Natural Resource Issues No. 17
n
  Learning groups, networks, alliances and platforms. Learning groups 
and alliances are relatively new in development work but experience is 
sufficient to show that they can be a very powerful means to getting good 
research and ideas into use. Structures and approaches vary but a common 
focus is on innovation and scaling up in an area of common interest, involving 
facilitation of multiple stakeholders, disciplines and institutional levels. They 
enable researchers to connect with practitioners at all scales and across 
all sectors, and key messages to be directly transmitted to policymakers. 
Learning groups and alliances need effective facilitation and can be expensive 
in terms of transaction costs, but decision-making impact can be significant. 
n
  Time frames long enough for adaptive research to deliver. There is a 
need for support over longer timeframes to enable research to be adaptive 
and responsive. Quality and depth should be the aim – with effective impact 
tracking – to generate useful, reliable solutions for a subset of problems rather 
than poor ones for many. Time and adequate resources are also needed 
to tailor and disseminate research.  Longer-term research efforts should, 
however, be tasked with producing interim outputs with the potential to be 
picked up and used in policy.
n
  Knowledge sharing mechanisms. Information sharing between 
communities and disciplines, particularly in the field of risk management e.g. 
knowledge on how to cope with water shortages, vulnerability and disaster 
risk reduction and relief to provide lessons on how to cope with climate 
change. Support for developing country stakeholders to access knowledge 
resources from elsewhere in the world.
n
  Key people on key issues. Supporting key individuals with passion and 
contacts may well be the best research model in some circumstances e.g. on 
some key hydrological issues.
n
  Combined research and policy consultation. Some contexts require 
an explicit bringing together of national capacity in research for water 
management and related disciplines to set out a finite work programme to be 
carried out alongside a policy consultation with public fora at critical points 
and direct links to collaborating communities at study sites. 
n
  Policy dialogues. Active consultations with policymakers and others to 
explore involvement in, and implications of, research are often crucial. Video 
or audio programmes in these contexts too can be highly effective. 
n
  Mass media and cultural media. Academic papers and conferences 
may be important means of research dissemination, but they may not be, 
and are usually insufficient. Newspapers, radio and television may be used 
wherever immediacy and mass circulation can draw stakeholders into key 
lines of research or to raise the profile of findings. Theatrical groups and 
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

cultural events can be key routes in the spread of research findings and public 
awareness raising. 
n
  Internet technologies. As with all technologies, access is the critical issue 
for poor people but the nature of the ‘digital divide’ is changing all the time. 
For example, in Africa mobile phones are leapfrogging desktop computers 
as the means of accessing the Internet. The Internet has utterly transformed 
mass communication via email and websites such that research findings can be 
directed very specifically to people, networks and organisations that can lobby 
for change. Researchers must take advantage of the best tools online (RSS 
feeds; powerful databases; podcasts; conference webcasts; social bookmarking; 
social networks; etc.) and the best methods for storing, processing and sharing 
data, recognising the positive trends to more open access publishing and more 
technologies being developed as global public goods.
Research programme management
n
  Research consortia and alliances. The joining of several research 
organisations, including combinations of developed and developing country 
organisations, to form consortia that manage and deliver outcomes that 
address a researchable problem, should be a major feature of the research 
programme recommended here. ‘Triangles’ of local partners (local relevance), 
international centres (cross comparisons) and developed-country centres of 
academic excellence (key science) may be needed on some themes.
n
  Competitive grant facilities. Much research on water ecosystems services 
and poverty reduction under climate change will best be supported through 
competitive grant facilities managed by effective commissioned institutions. 
Ability to run programmes with the above-highlighted essential characteristics 
should be the first consideration in selecting appropriate institutions, and 
the subsidiarity principle should then be applied. This may mean that both 
developing and developed country based institutions are selected.
n
  Active database of potential lead research institutions. Once research 
themes are agreed an active and transparent approach to developing and 
maintaining a database of potential lead institutions appropriate to the level 
and type of research is needed. This can be a key resource in itself for thematic 
networking, and is needed for managing restricted tenders (see below).
n
  Open and restricted tenders. Where funds and number of projects are 
restricted, it is not appropriate to put out open calls for tenders. If potential 
bidders realise there is only a small chance of winning a bid then they are 
unlikely to put in the effort needed to submit a good proposal. Guidance 
needs to be clear and calls restricted to a shortlist of organisations (see above). 
background image

Natural Resource Issues No. 17
n
  Concept note process. Calling for short concept notes in response to 
thematic priorities is the right approach to running the core of a research 
programme. Going too early to full proposal stage restricts creativity and 
accessibility of research funds and creates management burdens for both 
applicant and funder.
n
  Include users and policymakers in proposal review process. It would 
be useful to include users and policymakers in the proposal review process 
– as well as subsequent reviews of outputs – more explicitly. This will help to 
ensure research activities are designed appropriately for end users’ needs and 
will increase engagement and acceptance of outcomes by such end users.
n
  Project preparation facilities, capability scoping and inception periods
For some types of theme and approach, where the concept is worthy but 
the specifics on the issue and institutional role identification are at an early 
stage, support for project preparation and an inception period is appropriate. 
Scoping studies prior to full-blown proposals can be an important approach 
– where a lead partner carries out an analysis of local capability among 
institutions and designs an appropriate strategy with some of them. In 
addition to the vital space thus given to prepare the research proposal, such 
a process can be charged with developing an appropriate type and level of 
stakeholder commitment (buy-in) to the work. 
n
  Innovation and flexibility funds. Relatively small proportions of research 
programmes (10–20 per cent) set aside for innovative research ideas and one-
off initiatives that meet programme aims should be considered.
n
  Between-project funding. Ways in which funding can be made available 
between projects, to maintain networks in priority research areas and 
avoid ‘feast and famine’ research cycles among key institutions, should 
also be a priority.
n
  Advisory committees – independent but including stakeholders. The 
screening and selection of projects may usefully involve an independent 
advisory committee with an open approach to scoring proposals. 
Representation on such a committee of some of the stakeholders in the issue 
at hand is an important mechanism to ensure credibility and accuracy.
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change


Way forward for DFID
DFID should consider structuring a research programme around the fields 
identified in Section 4, phasing in the issues identified over time according 
to the descending order in which they appear and enabling context-specific 
research on these issues to be identified and pursued. Guidance for DFID in 
setting up this programme is provided in Section 5 – with the identification of 
the essential characteristics of effective research in these fields and on research 
programme management. These characteristics can be developed to guide 
potential programme applicants, who should be encouraged to design their 
research around some further desirable characteristics and key mechanisms 
also identified above. 
background image
0
Natural Resource Issues No. 17
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Appendix 1.  
List of annexes available separately
Annexes to this report are listed below and are available to download as pdfs 
from the links provided. 
Annex 1. Gosain, A. (2007) Assessing policy influences on people’s 
relationship to water ecosystem services: The Indian experience.
 Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/
pubs/display.php?o=G02514  
Annex 2. Quibell, G. (2007) Assessing policy influences on people’s 
relationship to water ecosystem services: The South African experience.
 Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/
pubs/display.php?o=G02515 
Annex 3. Awuor, C. (2007) Assessing policy influences on people’s 
relationship to water ecosystem services: The Kenyan experience.
 Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/
pubs/display.php?o=G02516 
Annex 4. Asquith, N. and Vargas, M.T. (2007) Assessing policy influences on 
people’s relationship to water ecosystem services: The Bolivian experience.
 
Report prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.
org/pubs/display.php?o=G02517
Annex 5. Cortina, S. (2007) Assessing policy influences on people’s 
relationship to water ecosystem services: The Mexican experience.
 Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/
pubs/display.php?o=G02520 
Annex 6. Mortimore, M. (2007) The interaction between freshwater 
ecosystem services, climate change and poverty in the Sahel.
 Report prepared 
for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/pubs/display.
php?o=G02521 
Annex 7. Reid, H. (2007) Climate change and development: Results from a 
2005 consultation on key researchable issues and priorities that have evolved 
since Climate change, development and the water sector.
 Report prepared for 
DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.org/pubs/display.
php?o=G02518 
background image

Natural Resource Issues No. 17
Annex 8. Hope, R. (2007) Assessing poverty implications of climate change: 
Impacts on water ecosystems.
 Report prepared for DFID scoping study. IIED, 
London. Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02519 
Annex 9. Bond, I. (2007) Payments for watershed services: A review of 
literature.
 Report prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: 
www.iied.org/pubs/display.php?o=G02522 
Annex 10. Batchelor, C. (2007) Water governance literature assessment. 
Report prepared for DFID scoping study. IIED, London. Available at: www.iied.
org/pubs/display.php?o=G02523 
Annex 11. Mayers, J. (2007) Issues Paper. Water Ecosystem Services and 
Poverty Reduction under Climate Change.
 Report for DFID scoping study, 
March, IIED, London. Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G00398
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Literature assessed and references
The following reference list includes all the main sources assessed in this scoping 
study. It does not, however, include references consulted and assessed in the 
course of the five country policy and practice analyses – these can be found in the 
relevant annexes to this report.
Adams, W.M., Aveling R., Brockington D., Dickson B., Elliot J., Hutton J., Roe D., 
Vira B. and Woolmer W. (2004) Bio-diversity conservation and the eradication 
of poverty. Science, 306: 1146–148.
Anand, P.B. (2006) An Assessment of Progress with Respect to Water and 
Sanitation: Legacy, synergy, complacency or policy? UNU-Wider, Research 
paper 2006/01.
Anderson T.L. and Leal D.R. (1991) Free Market Environmentalism. The Pacific 
Research Institute for Public Policy (PRIPP), California.
Appleton , A.F. (2002) How New York City used an ecosystem services strategy 
carried out through and urban–rural partnership to presence the pristine 
quality of its drinking water and save billions of dollars. Paper prepared for 
Forests Trends, Tokyo meeting.
Asquith N. and Vargas M.T.(2007a) Fair Deals for Watershed Services in Bolivia
Natural Resource Issues Series Number 7, IIED, London.  
Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=13536IIED 
Asquith, N. and Vargas, M.T. (2007b) Assessing policy influences on people’s 
relationship to water ecosystem services: The Bolivian experience. Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London.  
Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02517 
Aylward, B., Bandyopadhyay, J. and Belausteguigotia, J-C. (2005) ‘Freshwater 
ecosystem services’ in Ecosystems and Human Well-Being: Policy Responses, 
Volume 3
. Millennium Ecosystem Assessment, Island Press, Washington, Covelo 
and London, and www.maweb.org
Aylward, B., Echeverria, J., Fernandez Gonzales, A., Porras, I., Allen, K. and Mejias, 
R. (1998) Economic Incentives for Watershed Protection: A case study of Lake 
Arenal, Costa Rica
. CREED, IIED, London.
Awuor, C. (2007) Assessing policy influences on people’s relationship to water 
ecosystem services: The Kenyan experience. Report prepared for DFID scoping 
study. IIED, London. Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02516 
Badiane, A.N., Khouma, M., and Sène, M. (2000) Région de Diourbel: Gestion des 
eaux Drylands Research Working Paper 14. Drylands Research, Crewkerne, UK.
Baker, J. (2000) Evaluating the Impacts of Development Projects on Poverty: A 
handbook for practitioners. World Bank, Washington, DC.
Banerjee, A., Deaton A., Lustig N., Rogoff K. and Hsu E. (2006) An Evaluation of 
World Bank Research, 1998–2005. World Bank, Washington, DC.
background image

Natural Resource Issues No. 17
Barbier, E.B. and Swanson, T. (eds) (1992) Economics for the Wilds. Earthscan, 
London.
Barrett, C.S. and. Arcese P. (1995) Are integrated conservation-development 
projects sustainable? On the conservation of large mammals in sub-Saharan 
Africa. World Development 23(7) 1073–84.
Bassi, L. (2002) Valuation of land use and land management impacts on water 
resources in Lajeado Sao Jose Micro watersheds, Chapeco, Santa Caterina 
State, Brazil. Land-Water Linkages in Rural Watersheds.
Batchelor, C. (2007) Water governance literature assessment. Report prepared for 
DFID scoping study. IIED, London.  
Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02523 
Batchelor, C.H., Rama Mohan Rao, M.S. and Manohar Rao, S. (2003) Watershed 
Development: A solution to water shortages in semi-arid India or part of the 
problem? Land Use and Water Resources Research 3, 1–10.
Bangladesh Centre for Advanced Studies (BCAS) (2007) Community Based 
Adaptation to Climate Change. Reports from the second international 
workshop, held in Dhaka, 24-28 February, BCAS, Bangladesh  
www.bcas.net/2nd-cba/index.html 
Berkoff, J. (2003) Prospects for Irrigated Agriculture: Has the international 
consensus got it right? Proceedings of the Alternative Water Forum, May, 
Centre for International Development, University of Bradford, UK.
Biswas, A. (2004) Integrated water resources management: A reassessment. 
Water International 29(2): 248–56.
Biswas, A. (2003) From Mar del Plata to Kyoto: An analysis of global water policy 
dialogues. Third World Centre for Water Management, Mexico.
Bond, I. (2007) Payments for watershed services: A review of literature. Report 
prepared for DFID scoping study. IIED, London.  
Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02522
Bond, I. and Mayers, J. (forthcoming) Fair Deals for Watershed Services: Lessons 
from a multi-country action learning project. IIED, London. 
Borrini-Feyerabend, G., Pimbert, M., Farvar, M.Y., Kothari, A. and Renard, Y. 
(2004) Sharing Power. Learning by doing in co-management of natural 
resources throughout the world
. IIED and IUCN/ CEESP/ CMWG, Cenesta, 
Tehran.
Bosch, C., Hommann, K., Rubio, G., Sadoff, C. and Travers, L. (2002) ‘Water and 
sanitation’ in J. Klugman, (ed) A Sourcebook for Poverty Reduction Strategies 
– Volume 2, Macro-economic and Sectoral Approaches
. World Bank, 
Washington, DC.
Breman, H. and de Wit, C.T. (1983) Rangeland productivity and exploitation in 
the Sahel. Science, 221: 1341–387.
Brew, D and Washington, R. (2004) African Climate Report. A report 
commissioned by the UK Government to review African climate science, policy 
and options for action
. Unpublished. December 2004. DFID, London.
background image
Water ecosystem services and poverty under climate change

Bruijnzeel, L.A. (2004) Hydrological functions of tropical forests: not seeing the 
soil for the trees? Agriculture, Ecosystems and Environment 104: 185–228.
Calder, I.R. (2005) The Blue Revolution. Earthscan, London (second edition).
Calder, I.R., Amezaga, J., Aylward, B., Bosch, J., Fuller, L., Gallop,K., Gosain, 
A., Hope, R., Jewitt, G., Miranda, M., Porras, I. and Wilson, V. (2004) Forest 
and water policies – the need to reconcile public and science perceptions. 
Geologica Acta 2(2): 157–66.
Camdessus, M. (2003) Report on the Panel on Financing Water Infrastructure. 
GWP/WWC, Geneva.
Child, B.A. (2004) ‘Principles, practice and results of CBNRM in Southern Africa’ 
in M.W Lyman and B. Child (eds) Natural Resources as Community Assets: 
Lessons from two continents
. Sand County Foundation, Madison, Wisconsin, 
pp. 19–50.
Cleaver, F. (2007) Water Governance and Poverty: A framework for analysis  
(in press).
Cleaver, F. (2000). Moral ecological rationality, institutions and the management 
of common property resources. Development and Change, 31: 361–83.
Cleaver, F., Franks, T., Boesten, J. and Kiire, A. (2006) Water Governance and 
Poverty: What works for the poor?. DFID Research Report, University of 
Bradford.
Commission for Africa (2005) Our Common Interest: Report of the Commission 
for Africa. Penguin, London.
Cortina, S. (2007) Assessing policy influences on people’s relationship to water 
ecosystem services: The Mexican experience. Report prepared for DFID 
scoping study. IIED, London.  
Available at: www.iied.org/pubs/display.php?o=G02520
Cowling, S., Betts, R., Cox, P., Ettwein, V., Jones, C., Maslin, M. and Spall, S. 
(2004) Contrasting simulated past and future response of the Amazonian 
forest to atmospheric change. Philosophical Transactions of the Royal Society
359: 539–47.
Chronic Poverty Research Centre (CPRC) (2004) The Chronic Poverty Report, 
2004–05. CPRC, IDPM, University of Manchester.
Davis A. (2006) Namibia’s Communal Conservancies: A review of progress and 
challenges in 2005. NACSO, Windhoek, Namibia. 
de Oliveira, T., Duraiappah, A.K., and Shepherd, G. (2003) The Global Drylands 
Imperative: Increasing capabilities through an ecosystem approach for the 
drylands
. UNEP, Nairobi.
Dercon, S. (2004) Insurance against