衡量保护的真正成本，以实现更绿色的未来
美国所有物业的估计公平市价（3D可视化）。
环境保护专家讨论了他的新研究将如何在促进绿色未来中发挥关键作用。
几十年来，科学家一直在警告全球气候变化的潜在未来影响，包括更频繁的野火，更长的干旱时间以及热带风暴的数量，持续时间和强度急剧增加。自2020年初以来，我们见证了自然灾害的破纪录数量，从席卷加州和科罗拉多州的野火，到连续几天以来，亚利桑那州等地的气温暴涨超过100度。环境问题正在不断蔓延至更广阔的全国舞台：与历史上任何其他总统辩论相比，在2020年9月29日的第一次总统辩论中，气候变化和保护问题受到了越来越多的关注。
但是，在保护环境这一话题上，波士顿大学地球与环境助理教授克里斯托夫·诺尔特（Christoph Nolte）并不是一个新手。他在学术生涯的大部分时间里都在研究保护的有效性，询问有关共同努力的地点以及它们对整个世界有何影响的关键问题。为了告知有关保护政策的未来决策，诺尔特教授现在已经创建了美国第一张高分辨率的土地价值地图，他说该工具可以更好地估算环境保护成本，提供政策建议并帮助同行学者开展自己的研究有关重建和保护自然资源和生态系统内生物多样性的研究。我们和他坐下来了解更多信息。
您已创建了第一张美国土地价值的高分辨率地图。是什么激发了这项研究？
我对保护性研究中成本数据的质量不满意。土地保护决策与权衡取舍有关。如果我们希望将森林碳保持在地面，物种栖息地完整，湿地功能正常或风景优美的环境中，那么保护通常意味着我们也放弃了一些东西：土地替代用途的收益。主张更多保护的论点广为流传。例如，哈佛大学的E.O.威尔逊建议应保护地球的50％。但是，如果这些要点不能明确表明我们应该放弃什么，谁赢了谁，谁输了以及谁可以决定，那么这些观点是不完整的。
忽略成本可以使我们对监管的负面影响视而不见，而监管的负面影响通常是由没有声音的人承担的。就自愿性保护计划而言，忽略成本可能意味着我们最终提出了一项建议，但资金不足。如果我们要就保护工作做出明智的社会决定，我们需要可靠，可公开获取的成本估算。
不幸的是，很难获得良好的保护成本数据。保护组织不会随意共享其财务记录。土地价格可以很好地替代有关保护成本的数据，但是在大多数国家中，此类数据是有价值的，敏感的，并且公众无法获得。因此，当美国首次免费向学者免费提供大规模的土地价格数据时，这创造了一个激动人心的机会，可以创建第一个高分辨率的土地价值地图，并查看其如何预测保护成本。
您使用什么数据来生成此地图？
该地图后面有许多数据集。也许最重要的是全国范围内的房地产及其销售数据库。该数据集来自房地产公司Zillow，该公司从公共记录中获取数据，并将其提供给学术界和非营利组织。在我的研究小组中，我们开发了将这些数据链接到财产边界数字地图的系统。这使我们能够获取有关土地特征的详细信息：建筑物，地形，土地覆盖，道路通行，进水，洪水风险，当地人口统计学，附近的便利设施等。该数据被输入到机器学习算法中，该算法通过了解每个属性的特性来学习预测销售价格。训练完算法后，我让它预测该国每个物业的销售价格。结果是这张地图。
实际保护成本（征用4128土地）与文献中的八个不同成本代理之间的相关性。“ PLACES FMV”是指高分辨率土地价值图。
这张地图告诉我们有关环境保护的费用吗？为什么拥有准确的土地价值数据至关重要？
我发现，文献中使用的大多数成本估算都低估了美国的保护成本。这种低估在城市附近特别大，那里的土地价值往往比以前的建议高得多。换句话说，这意味着如果我们要实现某些环境目标（例如保护所有洪泛区免受开发影响或面对气候变化保护物种栖息地），我们将需要比以前假定的水平高得多的资金。
您的研究如何帮助教育决策者了解未来的保护计划和优先事项？为什么这很重要？
我认为，对于给定水平的资金可以实现什么是现实的，这是很好的。例如，8月，国会通过了《美国大户外法案》，这是一项历史性的两党法案，该法案使45亿美元的联邦资金可用于土地保护。如果先前的保护成本估算是正确的，则该预算可以帮助我们满足美国对所有物种提出的栖息地保护需求。但是，新的成本数据表明，即使是前所未有的预算也只能满足实际需求的5％。那是很大的不同！
更准确的成本数据还可以更改有关保护投资应该去哪里的建议。当我复制最近的作品时，大约有四分之一的建议用于物种保护的地点从一个地点转移到另一个地点，例如，从昂贵的长岛转移到稍便宜的东南马萨诸塞州。尽管应该以一粒盐来得出此结果，但它表明成本数据的质量很重要。好消息是，现在已经发布了成本图，因此任何人都可以将其纳入他们的分析中并重新访问他们先前的发现。
人们在考虑与日常生活有关的环境保护时，如何最好地利用这些数据？
关于保护成本的数据有助于我们真实地了解我们作为一个社会所面临的保护问题的实际程度和严重性。我们中的许多人对保护地所带来的好处持积极的态度。但是，并非所有人都愿意为保护这些土地做出牺牲，无论是通过减少我们自己的生态足迹，还是通过投票赞成地方土地使用法规或增加税收以保护自然资源的措施。在此过程中，我们接触到广告，广告表明我们可以廉价地“抵消”对环境的影响，例如，我们可以通过在飞行时购买碳补偿来以几美元的价格成为“碳中和”。
仔细研究许多廉价的抵消方案，可以发现它们实际上并没有很大程度地减少排放。但是它们的存在带来的副作用是，我们越来越抱有希望，那就是可能有一种廉价的方法来解决保护问题。在现实中，双赢局面是罕见的，权衡是真实的。这可能很难接受，但即使我们非常希望对自己的消费水平感到满意，我们也不应忽略它。
尽管成本远远高于最初的估计，但为什么保护仍然是一项如此重要的投资？
这个问题的答案有两个方面：科学和价值观。科学可以帮助我们了解行动的后果。如果要减轻气候变化，我们需要减少温室气体排放。例如，土地保护可以通过保护森林和湿地，减少城市蔓延或增加当地娱乐机会来提供帮助。如果要防止物种灭绝，我们需要保护和恢复受威胁的栖息地，在气候避难所中保护土地，并建立生态走廊，以便物种可以随着温度的升高而移动。而且，如果我们想避免洪水造成的破坏，我们应该保护更多的洪泛区免受开发。
左：在美国实现拟议的物种保护目标所需的政策预算差异。“ Withey等。”指先前研究中使用的成本代理。右：使用高分辨率土地成本估算时，物种保护的空间优先级发生了变化。
科学告诉我们行动的后果，但没有告诉我们该怎么做。更为困难的问题是，作为个人和社会，我们在多大程度上关心这些结果，以及我们愿意为之付出多少。我们有80亿。我们每个人都在乎的是我们的直觉信念和道德，养育，生活中的人们，我们所消费的媒体，我们喜欢做的事情等。考虑到我的隶属关系，我对减少我们集体的人类足迹的政策抱有积极的态度，但是将任何人的个人世界观提升到一个标准是不明智的。相反，我认为最好是对做出共同决定的知识渊博的公民进行更广泛的社会保护。我的工作与其他成千上万的同事一起，是提供可以帮助我们弄清潜在风险的工具。
还有其他令人惊讶的发现吗？这些数据能否在保护区以外的其他领域（例如房地产）中得到其他应用？
我对算法的预测能力感到惊讶。作为验证步骤，我测试了估计的土地价值是否可以预测分布在全国各地的4000多个公共土地保护的实际成本。我希望这些预测能胜过早期研究中所使用的代理，而事实却确实如此。但是令我惊讶的是，这些预测甚至超过了税务评估人员的估计。税务评估人员的任务是为税收目的估算给定辖区中所有财产的价值，而该过程的一部分通常涉及估算每个财产的“公平市场价值”。由于评估人员在本地工作，并且比全国数据集更了解其区域，因此，我希望他们的评估结果大大优于我的评估。但是，我发现我的准确率提高了29％。这确实提出了一个问题，即为什么存在这些差异，并为审查现有的财产税方法开辟了新的有趣途径。
您认为当今世界面临的最重要的自然保护问题是什么？
如果不指出气候变化，就很难回答这个问题。它影响到我们在保护中考虑的所有其他问题。如果我们不停止气候变化，那么保护今天的物种就不会再保护它们。未来的洪水和海平面上升将难以控制。而且，我们对今天的森林和湿地的保护更加担心，因为我们知道森林和湿地的损失助长了这场大火。在项目级别，如果您想说服人们保护自然是一个好主意，那么谈论稀有或有趣的物种，美丽的风景以及休闲机会可能会给您带来更大的吸引力。但是，如果我们不解决会议室中的这头大笨象，那么其中许多努力可能简直是九牛一毛。
美国所有物业的估计公平市价。
您希望人们从这个项目中得到什么？您打算下一步研究什么？
对于我，我的学生以及全国各地大学的同事来说，这个丰富的数据库的综合为经验研究创造了新的机会，而这是几年前无法想象的。我们目前支持有关洪水，漏油和危险废物的经济风险，土地法规的经济影响，水质的好处以及森林保护减少排放的重点的研究。我自己的好奇心主要与帮助人们保护他们所爱的地方和物种的项目有关：确定保护机会，审查现有计划的有效性，并减少完成保护工作的信息障碍。这是进行这项研究的激动人心的时刻，我很高兴全国各地如此出色的同事对共同发展知识前沿感兴趣。
参考：克里斯托夫·诺尔特（Christoph Nolte）于2020年11月9日在《美国国家科学院院刊》上发表的“高分辨率土地价值图揭示了对美国保护成本的低估”。
10.1073 / pnas.2012865117
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