Conservation Leverage: Ecological Design Culverts also Return Fiscal Benefits
Authors: O'Shaughnessy Eric , Landi Matthew , Januchowski-Hartley Stephanie R. , Diebel Matthew 
Published: December 2016

Traditional hydraulically designed culverts impede ecological connectivity and degrade aquatic ecosystems. This problem is compounded by their ubiquity in the built environment. To overcome these limitations, alternative designs have been created to facilitate natural conditions and restore ecological connectivity. However, these “ecological design” culverts have perceived fiscal limitations that have prevented widespread implementation and consequently hampered conservation and remediation of stream ecosystems important for myriad fish species and aquatic organisms. We addressed these perceived fiscal limitations using cost–benefit analysis to estimate the lifetime fiscal net benefits of ecological design culverts over hydraulic culverts. We found that in nearly half of all cases remediation with ecological design culverts was more cost effective than maintaining hydraulic culverts and that it is most cost effective on small streams compared to larger ones. We also found that higher upfront replacement costs for ecological design culverts are overcome by their lifetime fiscal benefits. This is because of longer life span, reduced maintenance, and improved flood event resiliency of ecological design culverts. Our findings suggest that cost–benefit analysis could help conservation decision makers overcome higher construction costs and guide more cost-effective and sustainable solutions for aquatic conservation and ecological connectivity.

El diseño hidráulico tradicional de alcantarillas impide la conectividad y degrada los ecosistemas acuáticos. Este problema se ve agravado por su ubicuidad en los ambientes afectados. Para superar tales limitaciones, se han creado diseños alternativos que facilitan condiciones naturales y sirven para restaurar la conectividad. No obstante, estas alcantarillas de diseño ecológico han sido sujetas a limitaciones en el terreno fiscal que previenen su implementación en gran escala, lo que en consecuencia ha obstaculizado la conservación y remediación de ecosistemas fluviales que son clave para una miríada de especies de peces y organismos acuáticos. Aquí se abordan estas limitaciones fiscales mediante análisis costo-beneficio para estimar los beneficios fiscales netos de largo plazo de usar alcantarillas ecológicas en vez de alcantarillas hidráulicas. Se encontró que en casi de la mitad de los casos, la remediación utilizando alcantarillas ecológicas, en comparación a las hidráulicas, era más efectiva en términos de costos; y lo mismo aplica a cauces pequeños versus cauces grandes. También se encontró que los beneficios fiscales a lo largo de la vida útil de las alcantarillas ecológicas, sobrepasan sus costos de reemplazo. Esto se debe a que las alcantarillas de diseño ecológico duran más, demandan poco mantenimiento y tienen mayor resiliencia en eventos de inundación. Estos resultados sugieren que un análisis costo-beneficio pudiera ayudar a los tomadores de decisiones a enfrentar los altos gastos de construcción, guiándolos a soluciones sostenibles y más efectivas para la conservación y conectividad ecológica.

Les ponceaux traditionnels conçus de manière hydraulique empěchent la connectivité écologique et dégradent les écosystèmes aquatiques. Ce problème est aggravé par leur omniprésence dans l'environnement bǎti. Pour surmonter ces limitations, des conceptions alternatives ont été créées pour faciliter les conditions naturelles et restaurer la connectivité écologique. Cependant, ces ponceaux de ≪ conception écologique ≫ se sont heurtés aux limitations fiscales, ce qui a empěché leur mise en œuvre généralisée, ce qui a par conséquent entravé la conservation et la restauration des flux d'écosystèmes importants pour les espèces de poissons innombrables et les organismes aquatiques. Nous avons abordé ces limitations fiscales perçues, en utilisant une analyse coûts-avantages pour estimer la durée de vie des avantages fiscaux nets des ponceaux de conception écologiques par rapport aux ponceaux hydrauliques. Nous avons constaté que, dans près de la moitié de tous les cas, la réhabilitation des ponceaux de conception écologique était plus rentable que le maintien des ponceaux hydrauliques, et qu'ils sont plus rentables sur les petits cours d'eau par rapport aux plus grands. Nous avons également constaté que la hausse des coûts initiaux de remplacement des ponceaux de conception écologique est surmontée par la durée de vie des avantages fiscaux associés. Ceci est dû à une plus grande longévité, une maintenance réduite, et l'amélioration de la résilience des événements d'inondation des ponceaux de conception écologique. Nos résultats suggèrent que l'analyse coûts-avantages pourrait aider les décideurs de la conservation à surmonter les coûts de construction plus élevés et à proposer des solutions plus rentables et durables pour la conservation aquatique et la connectivité écologique.