TY  - JOUR
A1  - Streck, Charlotte
T1  - REDD+ and leakage
BT  - debunking myths and promoting integrated solutions
JF  - Climate policy
N2  - A corporate appetite for greenhouse gas reduction from nature-based solutions, in general, and REDD+, in particular, is driving a rapidly growing voluntary carbon market. The interest to invest in solutions that avoid or reduce deforestation holds the potential to significantly support national efforts to achieve the Paris Agreement’s temperature goals. However, controversy over leakage coupled with confusion and insufficient understanding of spill-over and displacement effects risk holding back necessary investments. This article seeks to shed light on different concepts surrounding leakage, including underlying dynamics and possible solutions on how to address them. In doing so, it makes the case for integrating avoided deforestation projects into national REDD+ strategies and highlights the need for a multi-level and multi-actor approach towards REDD+. Leakage occurs at all levels of implementation of REDD+ activities, at the project, programme and policy level, and both within and beyond national boundaries. Local leakage can largely be controlled through project design that analyses and addresses the proximate causes of leakage and underlying drivers, however, leakage is more difficult to avoid at the programme or policy level. Market leakage is particularly complex and harder to manage, but can – to a certain extent – be modelled and accounted for. Successful REDD+ efforts will combine demand-side measures with national or jurisdictional programmes that support governance reforms and integrate local investments in nature-based solutions and avoided deforestation projects.

Key policy insights

Emissions leakage is a ubiquitous phenomenon in climate mitigation that occurs at all levels of implementation. However, it is of particular concern in the case of REDD+, where reduced deforestation in one geographical area can lead to an increase in forest loss in another area.

Leakage has to be managed and monitored at different scales: locally through avoided deforestation projects that address local drivers of deforestation; nationally through well-designed REDD+ policies; and internationally, among others, through demand-side standards in countries importing forest-risk commodities.

Larger-scale programmes that link government interventions with efforts to eliminate deforestation from commodity supply chains, conservation efforts and avoided deforestation projects can limit leakage while helping to integrate various conservation and financing strategies.

‘Nesting’ of avoided deforestation projects into larger REDD+ programmes, at sub-national or national scale, allows for the integration of greenhouse gas accounting across different scales of implementation.
KW  - emissions leakage
KW  - REDD+
KW  - deforestation
KW  - nested REDD+
KW  - conservation policy
KW  - carbon market
Y1  - 2021
U6  - https://doi.org/10.1080/14693062.2021.1920363
SN  - 1469-3062
SN  - 1752-7457
VL  - 21
IS  - 6
SP  - 843
EP  - 852
PB  - Taylor & Francis
CY  - London
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Landholm, David M.
A1  - Pradhan, Prajal
A1  - Wegmann, Peter
A1  - Romero Sanchez, Miguel Antonio
A1  - Suarez Salazar, Juan Carlos
A1  - Kropp, Jürgen
T1  - Reducing deforestation and improving livestock productivity: greenhouse gas mitigation potential of silvopastoral systems in Caqueta
JF  - Environmental research letters
N2  - Colombia's agriculture, forestry and other land use sector accounts for nearly half of its total greenhouse gas (GHG) emissions. The importance of smallholder deforestation is comparatively high in relation to its regional counterparts, and livestock agriculture represents the largest driver of primary forest depletion. Silvopastoral systems (SPSs) are presented as agroecological solutions that synergistically enhance livestock productivity, improve local farmers' livelihoods and hold the potential to reduce pressure on forest conversion. The department of Caquetá represents Colombia's most important deforestation hotspot. Targeting smallholder livestock farms through survey data, in this work we investigate the GHG mitigation potential of implementing SPSs for smallholder farms in this region. Specifically, we assess whether the carbon sequestration taking place in the soil and biomass of SPSs is sufficient to offset the per-hectare increase in livestock GHG emissions resulting from higher stocking rates. To address these questions we use data on livestock population characteristics and historic land cover changes reported from a survey covering 158 farms and model the carbon sequestration occurring in three different scenarios of progressively-increased SPS complexity using the CO2 fix model. We find that, even with moderate tree planting densities, the implementation of SPSs can reduce GHG emissions by 2.6 Mg CO2e ha−1 yr−1 in relation to current practices, while increasing agriculture productivity and contributing to the restoration of severely degraded landscapes.
KW  - deforestation
KW  - silvopastoral systems
KW  - greenhouse gas emissions
KW  - livestock
KW  - carbon sequestration
Y1  - 2019
U6  - https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab3db6
SN  - 1748-9326
VL  - 14
IS  - 11
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hunke, Philip Paul
T1  - The Brazilian Cerrado: ecohydrological assessment of water and soil degradation in heavily modified meso-scale catchments
T1  - Der brasilianische Cerrado: ökohydrologische Analyse von Boden- und Wasserdegradierung in intensiv landwirtschaftlich genutzten mesoskaligen Einzugsgebieten
N2  - The Brazilian Cerrado is recognised as one of the most threatened biomes in the world, as the region has experienced a striking change from natural vegetation to intense cash crop production. The impacts of rapid agricultural expansion on soil and water resources are still poorly understood in the region. Therefore, the overall aim of the thesis is to improve our understanding of the ecohydrological processes causing water and soil degradation in the Brazilian Cerrado. 
I first present a metaanalysis to provide quantitative evidence and identifying the main impacts of soil and water alterations resulting from land use change. Second, field studies were conducted to (i) examine the effects of land use change on soils of natural cerrado transformed to common croplands and pasture and (ii) indicate how agricultural production affects water quality across a meso-scale catchment. Third, the ecohydrological process-based model SWAT was tested with simple scenario analyses to gain insight into the impacts of land use and climate change on the water cycling in the upper São Lourenço catchment which experienced decreasing discharges in the last 40 years.
Soil and water quality parameters from different land uses were extracted from 89 soil and 18 water studies in different regions across the Cerrado. Significant effects on pH, bulk density and available P and K for croplands and less-pronounced effects on pastures were evident. Soil total N did not differ between land uses because most of the cropland sites were N-fixing soybean cultivations, which are not artificially fertilized with N. By contrast, water quality studies showed N enrichment in agricultural catchments, indicating fertilizer impacts and potential susceptibility to eutrophication. Regardless of the land use, P is widely absent because of the high-fixing capacities of deeply weathered soils and the filtering capacity of riparian vegetation. Pesticides, however, were consistently detected throughout the entire aquatic system. In several case studies, extremely high-peak concentrations exceeded Brazilian and EU water quality limits, which pose serious health risks. 
My field study revealed that land conversion caused a significant reduction in infiltration rates near the soil surface of pasture (–96 %) and croplands (–90 % to –93 %). Soil aggregate stability was significantly reduced in croplands than in cerrado and pasture. Soybean crops had extremely high extractable P (80 mg kg–1), whereas pasture N levels declined. A snapshot water sampling showed strong seasonality in water quality parameters. Higher temperature, oxi-reduction potential (ORP), NO2–, and very low oxygen concentrations (<5 mg•l–1) and saturation (<60 %) were recorded during the rainy season. By contrast, remarkably high PO43– concentrations (up to 0.8 mg•l–1) were measured during the dry season. Water quality parameters were affected by agricultural activities at all sampled sub-catchments across the catchment, regardless of stream characteristic. Direct NO3– leaching appeared to play a minor role; however, water quality is affected by topsoil fertiliser inputs with impact on small low order streams and larger rivers. Land conversion leaving cropland soils more susceptible to surface erosion by increased overland flow events.
In a third study, the field data were used to parameterise SWAT. The model was tested with different input data and calibrated in SWAT-CUP using the SUFI-2 algorithm. The model was judged reliable to simulate the water balance in the Cerrado. A complete cerrado, pasture and cropland cover was used to analyse the impact of land use on water cycling as well as climate change projections (2039–2058) according to the projections of the RCP 8.5 scenario. The actual evapotranspiration (ET) for the cropland scenario was higher compared to the cerrado cover (+100 mm a–1). Land use change scenarios confirmed that deforestation caused higher annual ET rates explaining partly the trend of decreased streamflow. Taking all climate change scenarios into account, the most likely effect is a prolongation of the dry season (by about one month), with higher peak flows in the rainy season. Consequently, potential threats for crop production with lower soil moisture and increased erosion and sediment transport during the rainy season are likely and should be considered in adaption plans. 
From the three studies of the thesis I conclude that land use intensification is likely to seriously limit the Cerrado’s future regarding both agricultural productivity and ecosystem stability. Because only limited data are available for the vast biome, we recommend further field studies to understand the interaction between terrestrial and aquatic systems. This thesis may serve as a valuable database for integrated modelling to investigate the impact of land use and climate change on soil and water resources and to test and develop mitigation measures for the Cerrado in the future.
N2  - Ökohydrologische Interaktionen in Folge von exzessiver Bodenerosion auf landwirtschaftlich stark modifizierten Flächen können speziell in tropischen Gebieten einen großen Einfluss auf die Fruchtbarkeit und zukünftige Nutzbarkeit der Böden haben, wie dies im Cerrado geschieht. Der brasilianische Cerrado ist eine neotropische Savanne und stellt mit 2 Mio. km² das zweitgrößte Biom Südamerikas dar. Das Biom wird global unter den bedeutendsten aber auch meist gefährdetsten 25 Biodiversitätshotspots gelistet. Ein extremer Landnutzungswandel führt dazu, dass der Cerrado zu den weltweit bedeutendsten landwirtschaftlichen Gebieten zählt und mittlerweile > 50 % des Bioms abgeholzt sind. Durch staatliche Subventionsprogramme, Aufkalkung und Düngung der Böden werden mehrere Ernten (v.a. Soja, Mais, Zuckerrohr und Baumwolle) pro Jahr bei hohem Ertrag realisiert. 
Aufgrund weniger Untersuchungen ist bisher unklar, wie sich die Landnutzungsintensivierung mit dem Einsatz großer Mengen an Agrochemikalien auf die Boden- und Wasserressourcen auswirkt. Um die Zielsetzung zu erreichen, wurden in einer umfassenden Metaanalyse Boden- und Wasserqualitätsparameter von mehr als 100 Einzelstudien analysiert, mehrere Feldkampagnen zur Erhebung bodenphysikochemischer und Wasserqualitätsparameter für unterschiedliche Landnutzungen durchgeführt und Modellierungen mit SWAT zur Abschätzung des Landnutzungs- und Klimawandels vorgenommen. 
Die Literaturanalyse konnte zeigen, dass Erosion, Veränderungen des Nährstoffkreislaufs, Nährstoffanreicherungen und sehr hohe Pestizidkonzentrationen in den Gewässern des gesamten Cerrado auftreten, mit stärkster Ausprägung für Ackerflächen. Trotz hoher Düngemengen wird festgestellt, dass P nur in sehr geringen Konzentrationen in den Gewässern nachgewiesen wird, welches auf die P-Fixierung der Böden und die Filterleistung der Uferrandstreifen zurückzuführen ist. In einer Feldstudie bestätigen sich die Ergebnisse, dass der Landnutzungswandel zu deutlichen Änderungen der boden-physikochemischen Parameter führt, wie z.B. einer signifikanten Abnahme der hydraulischen Leitfähigkeit (> –90 %) und der Bodenaggregatstabilität. Außerdem werden erhöhte pH-Werte und Überdüngung anzeigende P und K-gehalte im Oberboden (9-fach natürlicher Hintergrund) mit der stärksten Ausprägung unter Soja gemessen. Die Niederschlagsintensitäten überschreiten die Infiltrationskapazität der landwirtschaftlich genutzten Böden, wodurch es zu erhöhtem Oberflächenabfluss, Bodenerosionsereignissen mit Gullyformierungen kommt und der Eintrag von Agrochemikalien in die zuvor pristinen Gewässer begünstigt wird. Verglichen mit natürlichen Gewässern konnten im gesamten Einzugsgebiet niedrigere O2-Werte (< 5 mg l–1) sowie erhöhte NO3– (0.5 mg l–1), NO2– (0.1 mg l–1) und in der Trockenzeit auf direkte Düngung zurückzuführende sehr hohe PO43– (0.8 mg l–1) Konzentrationen festgestellt werden. Da in den Bodenprofilen keine Tiefenakkumulation von NPK nachgewiesen wurde ist davon auszugehen, dass Dünger durch Oberflächenabflussprozesse in das Flusssystem gelangen. Auch wenn die Nährstoffkonzentrationen nach europäischen Maßstäben gering sind, ist anzunehmen, dass in einem nährstofflimitierten System wie dem Cerrado die um ein vielfach erhöhte Konzentration der natürlichen Hintergrundwerte den Metabolismus der Gewässer negativ beeinflusst. 
In einer dritten Studie wird mit SWAT untersucht wie sich der Landnutzungs- und Klimawandel auf die Wasserbilanz auswirkt. In Testläufen zeigt sich, dass sowohl die verwendeten Niederschlagseingangsdaten als auch die Vegetationsparameter des natürlichen Cerrados von hoher Relevanz sind. Die Simulation verschiedener Landnutzungsszenarien belegt, dass die im Gebiet beobachteten abnehmenden Abflüsse auf die Zunahme landwirtschaftlicher Produktion und einer damit einhergehenden Zunahme der Evapotranspiration zurückzuführen sind. Die Simulation extremer Klimaszenarien (RCP 8.5 2039-2058) verdeutlicht, dass sich die Trockenzeit verlängert, welches Auswirkungen auf die Aussaattermine haben könnte. Gleichzeitig nehmen die Spitzenabflüsse in der Regenzeit zu, welches ohne entsprechende Gegenmaßnahmen zu erhöhter Erosion und gesteigertem Nähr- und Schadstofftransport in die Gewässer führt. 
Kombiniert mit einer weiteren Landnutzungsintensivierung wird für die zukünftige Entwicklung des Cerrado geschlussfolgert, dass die Veränderungen des Wasser- und Nährstoffhaushalt durch die Landwirtschaft und die damit einhergehenden Degradierungserscheinungen die Produktivität und Ökosystemstabilität nicht dauerhaft gewährleisten werden können. Die vorliegende Dissertation liefert einen zentralen Beitrag zur ökohydrologischen Bewertung des Status quo und der zukünftigen Entwicklung des brasilianischen Cerrados. Sie kann einen Ausgangspunkt für weitere Forschungen und Modellierungen darstellen, um die in dieser Arbeit benannten offenen Fragen hinsichtlich der ökohydrologischen Interaktionen zu klären.
KW  - Cerrado
KW  - ecohydrology
KW  - water
KW  - soil
KW  - deforestation
KW  - Cerrado
KW  - Ökohydrologie
KW  - Landnutzung
KW  - Boden
KW  - Wasser
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-85110
ER  -