Water option contracts for reducing water supply risks: anapplication to the Tagus-Segura Transfer

El agua es un recurso cada vez mas escaso y valioso. Por ello, los recursos hidricos disponibles deben asignarse de una forma eficiente entre los diferentes usos. El cambio climatico aumentara la frecuencia y severidad de los eventos extremos, y podria incrementar la demanda de agua de los cultivos. El empleo de mecanismos flexibles de asignacion de agua puede ser imprescindible para hacer frente a este aumento en la variabilidad del balance hidrico y para asegurar que los riesgos de suministro, y no solo los recursos, son compartidos de manera eficiente entre los usuarios. Los mercados de agua permiten la reasignacion de los recursos hidricos, favoreciendo su transferencia desde los usos de menor a los de mayor valor. Diferentes tipos de mercados de agua se han establecido en diferentes partes del mundo, ayudando a los participantes a afrontar los problemas de escasez de agua en esas zonas. En Espana, los intercambios de agua estan permitidos desde 1999, aunque la participacion de los usuarios en el mercado ha sido limitada. Hay varios aspectos de los mercados de agua en Espana que deben mejorarse. Esta tesis, ademas de proponer una serie de cambios en el marco regulatorio, propone la introduccion de contratos de opcion de agua como una posible mejora. La principal ventaja de este tipo de contratos es la estabilidad legal e institucional que estos proporcionan tanto a compradores como vendedores. Para apoyar esta propuesta, se han llevado a cabo diferentes analisis que muestran el potencial de los contratos de opcion como herramienta de reduccion del riesgo asociado a una oferta de agua inestable. La Cuenca del Segura (Sureste de Espana), la Cuenca del Tajo y el Acueducto Tajo- Segura han sido seleccionados como casos de estudio. Tres analisis distintos aplicados a dicha region se presentan en esta tesis: a) una evaluacion de los contratos de opcion como mecanismo para reducir los riesgos de disponibilidad de agua sufridos por los regantes en la Cuenca del Segura; b) un marco teorico para analizar las preferencias de los regantes por diferentes mecanismos de gestion del riesgo de disponibilidad de agua, su disposicion a pagar por ellos y los precios aproximados de estos instrumentos (seguro de sequia y contratos de opcion de agua); y c) una evaluacion del papel de los contratos de opcion en las decisiones de aprovisionamiento de agua de una comunidad de regantes ante una oferta de agua incierta. Los resultados muestran el potencial de reduccion del riesgo de los contratos de opcion para regantes en Espana, pero pueden ser extrapolados a otros sectores o regiones. Las principales conclusiones de esta tesis son: a) la agricultura sera uno de los sectores mas afectados por el cambio climatico. Si los precios del agua aumentan, la rentabilidad de los cultivos puede caer hasta niveles negativos, lo que podria dar lugar al abandono de cultivos de regadio en algunas zonas de Espana. Las politicas de cambio climatico y de agua deben estar estrechamente coordinadas para asegurar un uso de agua eficiente y la rentabilidad de la agricultura; b) aunque los mercados de agua han ayudado a algunos usuarios a afrontar problemas de disponibilidad del recurso en momentos de escasez, hay varios aspectos que deben mejorarse; c) es necesario desarrollar mercados de agua mas flexibles y estables para garantizar una asignacion eficiente de los recursos entre los usuarios de agua; d) los resultados muestran los beneficios derivados del establecimiento de un contrato de opcion entre usuarios de agua del Tajo y del Segura para reducir el riesgo de disponibilidad de agua en la cuenca receptora; e) la disposicion a pagar de los regantes por un contrato de opcion de agua o un seguro de sequia hidrologica, que representa el valor que tienen estos mecanismos para aquellos usuarios de agua que se enfrentan a riesgos relacionados con la disponibilidad del recurso, es consistente con los resultados obtenidos en estudios previos y superior al precio de mercado de estos instrumentos, lo que favorece la viabilidad de estos mecanismos de gestion del riesgo ; y f) los contratos de opcion podrian ayudar a optimizar las decisiones de aprovisionamiento de agua bajo incertidumbre, proporcionando mas estabilidad y flexibilidad que los mercados temporales de agua. ABSTRACT Water is becoming increasingly scarce and valuable. Thus, existing water resources need to be efficiently allocated among users. Climate change is expected to increase the frequency and severity of extreme events, and it may also increase irrigated crops' water demand. The implementation of flexible allocation mechanisms could be essential to cope with this increased variability of the water balance and ensure that supply risks, and not only water resources, are also efficiently shared and managed. Water markets allow for the reallocation of water resources from low to high value uses. Different water trading mechanisms have been created in different parts of the world and have helped users to alleviate water scarcity problems in those areas. In Spain, water trading is allowed since 1999, although market activity has been limited. There are several issues in the Spanish water market that should be improved. This thesis, besides proposing several changes in the legislative framework, proposes the introduction of water option contracts as a potential improvement. The main advantage for both buyer and seller derived from an option contract is the institutional and legal stability it provides. To support this proposal, different analyses have been carried out that show the potential of option contracts as a risk reduction tool to manage water supply instability. The Segura Basin (Southeast Spain), the Tagus Basin and the Tagus-Segura inter-basin Transfer have been selected as the case study. Three different analyses applied to this region are presented in this thesis: a) an evaluation of option contracts as a mechanisms to reduce water supply availability risks in the Segura Basin; b) a theoretical framework for analyzing farmer’s preferences for different water supply risk management tools and farmers’ willingness to pay for them, together with the assessment of the prices of these mechanisms (drought insurance and water option contracts); and c) an evaluation of the role of option contracts in water procurement decisions under uncertainty. Results show the risk-reduction potential of option contracts for the agricultural sector in Spain, but these results can be extrapolated to other sectors or regions. The main conclusions of the thesis are: a) agriculture would be one of the most affected sectors by climate change. With higher water tariffs, crop’s profitability can drop to negative levels, which may result in the abandoning of the crop in many areas. Climate change and water policies must be closely coordinated to ensure efficient water use and crops’ profitability; b) although Spanish water markets have alleviated water availability problems for some users during water scarcity periods, there are several issues that should be improved; c) more flexible and stable water market mechanisms are needed to allocate water resources and water supply risks among competing users; d) results show the benefits derived from the establishment of an inter-basin option contract between water users in the Tagus and the Segura basins for reducing water supply availability risks in the recipient area; e) irrigators’ willingness to pay for option contracts or drought insurance, that represent the value that this kind of trading mechanisms has for water users facing water supply reliability problems, are consistent with results obtained in previous works and higher than the prices of this risk management tools, which shows the feasibility of these mechanisms; and f) option contracts would help to optimize water procurement decisions under uncertainty, providing more flexibility and stability than the spot market.