Multiple impacts, costs and (co-) benefits from nature-based solutions for urban climate change adaptation

Abstract

The on-going and fast-urban development brought along changes in land-use patterns having resulted in a major conversion of natural landscapes into urban ones and a subsequent impermeabilization of surfaces. This came with problems of different dimensions which are expected to be exacerbated by climate change: increased flood risk, “urban heat islands”, increased air pollution and reduced quality of life. Current ‘hard’ engineering solutions to adapt to urban challenges usually require landscape changes, maintenance and depreciate over time. Nature-based solutions came as efficient and eco-friendlier solutions that besides adding value to urban landscape aesthetics can help mitigate and adapt cities to climate-change and urbanization challenges. The objective of this thesis is to evaluate the multiple impacts, costs and benefits of NBS implementation, with a specific focus on flood damage and sprawl, gentrification and real estate valuation. To this end, two models of the Systemic Decision Support Tool (SDST) are used to assess the impacts of NBS on flood risk (using InfoWORKS) and sprawl, gentrification and real estate valuation (using SULD). A case study is provided for the city of Eindhoven in the Netherlands. Results show that the implementation of nature-based solutions leads to an increase in real estate values (+6.1 M€/yr) due to upgraded aesthetics and has an impact on flood damages acting on flood mitigation and reducing damage costs (-27.4 k€/yr). Besides its main functions, NBS also show an effect on population distribution patterns – favouring urban densification over urban sprawl processes.

O desenvolvimento urbano contínuo e rápido trouxe mudanças nos padrões de uso do solo, tendo ocorrido uma grande conversão da paisagem natural em urbana e uma impermeabilização dessas superfícies. Isso trouxe problemas de diferentes níveis que se tornaram exacerbados com as mudanças climáticas: aumento do risco de inundações, "ilhas urbanas de calor", aumento da concentração de poluentes atmosféricos e declínio da qualidade de vida. As soluções atuais para a adaptação aos desafios urbanos geralmente exigem mudanças na paisagem, manutenção e desvalorizam ao longo do tempo. As soluções baseadas na natureza (SBN) vieram como soluções eficientes e amigas do ambiente que, além de agregar valor à estética da paisagem urbana, podem ajudar a mitigar e adaptar as cidades aos desafios das mudanças climáticas e da urbanização. O objetivo desta tese é avaliar os múltiplos impactos, custos e benefícios da implementação das SBN, com um foco específico nos danos causados pelas inundações, expansão e gentrificação urbana e valorização do mercado imobiliário. Para este fim, dois modelos da Systemic Decision Support Tool (SDST) são usados para avaliar os impactos da SBN sobre o risco de inundação (usando o InfoWorks) e sobre o mercado imobiliário (usando o SULD). Um caso de estudo é fornecido para a cidade de Eindhoven, na Holanda. Os resultados mostram que a implementação de soluções baseadas na natureza conduz a um aumento do valor imobiliário (+6,1 M€/ano) devido à melhoria da estética do meio urbano e tem também um impacto nos danos causados pelas inundações, atuando na mitigação das inundações e reduzindo os custos dos danos (-27,4k€/ano).Para além das suas principais funções, as SBN mostram também um efeito nos padrões de distribuição da população, favorecendo a densificação urbana em detrimento dos processos de expansão urbana.