Cape Cod Triple-Value Simula1on Applying System Dynamics - PowerPoint PPT Presentation

Cape ¡Cod ¡Triple-­‑Value ¡Simula1on ¡ Applying ¡System ¡Dynamics ¡Modeling ¡ to ¡the ¡Nutrient ¡Pollu1on ¡Problem ¡on ¡ Cape ¡Cod ¡ 1 ¡

Systems ¡Thinking ¡is ¡a ¡Sustainability ¡Assessment ¡Tool ¡ Sustainable ¡Development ¡ Environmental ¡ Social ¡ Economic ¡ Protec2on ¡ Jus2ce ¡ Prosperity ¡ 2 ¡

Systems ¡Models ¡Support ¡Decision ¡Making ¡by ¡ Bridging ¡Science, ¡Policy, ¡and ¡Human ¡Values ¡ What ¡are ¡our ¡ What ¡do ¡we ¡know ¡ goals ¡and ¡ today, ¡and ¡what ¡ op2ons? ¡ ¡ are ¡the ¡ What ¡do ¡we ¡ unknowns? ¡ care ¡about ¡ most? ¡ Systems ¡ Model ¡ How ¡should ¡we ¡proceed ¡ given ¡the ¡uncertain2es ¡and ¡ ambigui2es? ¡ 3 ¡

“Triple ¡Value” ¡Framework ¡ Economy ¡ Society ¡ economic ¡value ¡ agriculture, ¡fishing, ¡ runoff ¡and ¡ ¡ drinking ¡water, ¡ industrial, ¡and ¡ wastewater ¡ recreation, ¡and ¡ commercial ¡uses ¡ cultural ¡uses ¡ Environment ¡ ecological ¡resource ¡base ¡ 4 ¡

Poten1al ¡Interven1ons ¡to ¡Improve ¡ Sustainability ¡of ¡Water ¡Resources ¡ Economy ¡ Society ¡ Climate ¡change ¡ Energy ¡ Public ¡agencies ¡ Communi2es ¡ Built ¡environment ¡ adapta2on ¡ Infrastructure ¡ Tourism ¡ Infrastructure ¡ Recrea2on ¡ Investment ¡ Treatment ¡technologies ¡ Water ¡reuse ¡ Water ¡reuse ¡ Behavior ¡change ¡ Water ¡conserva2on ¡ and ¡stewardship ¡ Best ¡prac2ces ¡for ¡integrated ¡water ¡resource ¡management ¡ Full ¡cost ¡accoun2ng ¡ Green ¡infrastructure ¡ Environment ¡ Surface ¡ Ground-­‑ Coastal ¡ Fish ¡& ¡ water ¡ water ¡ areas ¡ shellfish ¡ 5 ¡

Modeling ¡the ¡Cape ¡Cod ¡System ¡with ¡a ¡Triple ¡ Value ¡Simula1on ¡(3VS) ¡Model ¡ Economic ¡Ac2vi2es ¡ Community ¡Stakeholders ¡ • ¡ Tourism ¡ • ¡ Consumers ¡& ¡residents ¡ • ¡Commercial ¡Fisheries ¡ • ¡State ¡& ¡municipal ¡agencies ¡ • ¡Energy ¡& ¡Transporta1on ¡ • ¡Water ¡& ¡energy ¡u1li1es ¡ • ¡Land ¡Development ¡ • ¡Regional ¡businesses ¡ • ¡Wastewater ¡Facili1es ¡ • ¡Sep1c ¡and ¡cesspool ¡users ¡ runoff ¡and ¡ ¡ wastewater ¡ • ¡Part-­‑1me ¡residents ¡ recreational ¡ ¡ industrial ¡& ¡ Environmental ¡Resources ¡ and ¡cultural ¡uses ¡ commercial ¡uses ¡ • ¡ Coastal ¡areas ¡ • ¡Fish ¡& ¡shellfish ¡habitat ¡ • ¡Inland ¡ponds ¡ • ¡Ground ¡water ¡ • ¡Regional ¡ecosystems ¡ • ¡Atmosphere ¡& ¡climate ¡ 6 ¡

Cape ¡Cod ¡3VS ¡Schema1c: ¡Ini1al ¡Model ¡ Economy Society Inland ¡property ¡ tax ¡revenue ¡ Coastal ¡ Economic ¡ Cape ¡ property ¡tax ¡ development ¡ popula2on ¡ revenue ¡ GDP ¡ Tourism ¡ Beach ¡ expenditures ¡ visits ¡ Coastal ¡ A ¡ property ¡ Water ¡use ¡ values ¡ Treatment ¡ F ¡ costs ¡ Impervious ¡ surfaces ¡ Sep1c ¡ Residen1al ¡ Energy ¡use ¡& ¡ Wastewater ¡ ¡ systems ¡ fer1lizer ¡ emissions ¡ treatment ¡ Stormwater ¡ runoff ¡ C ¡ B ¡ D ¡ Legend ¡ Sustainability ¡ Precipita1on ¡ Atmospheric ¡ Nitrogen ¡loadings ¡ ¡ Water ¡ Indicators ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ events ¡ deposi1on ¡ via ¡groundwater, ¡surface ¡water, ¡ clarity ¡ Amplifies ¡ air ¡ E ¡ Diminishes ¡ Micro ¡algal ¡ Not ¡Modeled ¡ Climate ¡ ¡ Ulva ¡growth ¡ blooms ¡(Chl ¡A) ¡ Nitrogen ¡ change ¡ rate ¡ Eel ¡grass ¡ Interven2ons ¡ concentra1ons ¡ abundance ¡ A ¡ LID ¡and ¡GI ¡ ¡ ¡ Advanced ¡Wastewater ¡Treatment ¡ B ¡ Environment Advanced ¡Sep1c ¡Systems ¡ ¡ C ¡ Infaunal ¡habitat ¡ Fer1lizer ¡Reduc1ons ¡ ¡ D ¡ Aquaculture ¡ E ¡ 7 ¡ Alterna1ve ¡Plumbing ¡Systems ¡ F ¡

Cape ¡Cod ¡3VS ¡Schema1c: ¡Planned ¡Model ¡ Economy Society Total ¡tax ¡ Inland ¡property ¡ revenue ¡ tax ¡revenue ¡ Coastal ¡ Public ¡infrastructure ¡ Economic ¡ Cape ¡ Disposable ¡ property ¡tax ¡ and ¡services ¡ development ¡ popula2on ¡ income ¡ revenue ¡ Beach ¡ GDP ¡ Tourism ¡ Employment ¡ visits ¡ expenditures ¡ Coastal ¡ A ¡ Recrea1onal ¡ property ¡ Water ¡use ¡ Treatment ¡ boa1ng ¡ values ¡ F ¡ costs ¡ Impervious ¡ surfaces ¡ Flood ¡risk ¡ Human ¡ Energy ¡use ¡& ¡ Wastewater ¡ ¡ Sep1c ¡ Residen1al ¡ health ¡ emissions ¡ treatment ¡ systems ¡ fer1lizer ¡ Stormwater ¡ runoff ¡ C ¡ B ¡ D ¡ Legend ¡ Phosphorus ¡ Sustainability ¡ Precipita1on ¡ Atmospheric ¡ Nitrogen ¡loadings ¡ ¡ Finfish ¡ Water ¡ and ¡..pathogen ¡ Indicators ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ events ¡ deposi1on ¡ via ¡groundwater, ¡surface ¡water, ¡ abundance ¡ clarity ¡ loadings ¡ Amplifies ¡ air ¡ E ¡ Diminishes ¡ Micro ¡algal ¡ Not ¡Modeled ¡ Climate ¡ ¡ Ulva ¡growth ¡ blooms ¡(Chl ¡A) ¡ Nitrogen ¡ change ¡ rate ¡ Eel ¡grass ¡ Dissolved ¡ Interven2ons ¡ concentra1ons ¡ abundance ¡ oxygen ¡ A ¡ LID ¡and ¡GI ¡ ¡ ¡ Advanced ¡Wastewater ¡Treatment ¡ B ¡ Environment Advanced ¡Sep1c ¡Systems ¡ ¡ C ¡ Infaunal ¡habitat ¡ Fer1lizer ¡Reduc1ons ¡ ¡ D ¡ Aquaculture ¡ E ¡ 8 ¡ Alterna1ve ¡Plumbing ¡Systems ¡ F ¡

Cape ¡Cod ¡3VS ¡Model: ¡Data ¡Sources ¡ • The ¡3VS ¡model ¡relies ¡on ¡mul1ple ¡data ¡sources. ¡ ¡Examples ¡ include: ¡ Variable ¡ Source ¡ Nitrogen ¡Loadings ¡ Watershed ¡MVP ¡model, ¡Massachusebs ¡ Estuaries ¡Project ¡(MEP) ¡Watershed ¡ Reports ¡ Nitrogen ¡Concentra1on ¡and ¡ MEP ¡Watershed ¡Reports ¡ Environmental ¡Quality ¡Indicators ¡by ¡ Embayment ¡ Real ¡Estate ¡Value ¡ 2010 ¡Census ¡ Regional ¡GDP ¡by ¡Industry ¡Category, ¡ Bureau ¡of ¡Economic ¡Analysis, ¡Regional ¡ including ¡Output, ¡Earnings, ¡and ¡ Input-­‑Output ¡Modeling ¡System ¡(RIMS), ¡ Employment ¡ Stats ¡Cape ¡Cod ¡ Treatment ¡Costs ¡ Watershed ¡MVP ¡model ¡ 9 ¡

Example ¡Ques1ons ¡for ¡the ¡3VS ¡Model ¡ to ¡Address ¡ • In ¡the ¡absence ¡of ¡addi1onal ¡interven1ons, ¡how ¡would ¡ future ¡projected ¡growth ¡in ¡N ¡loadings ¡impact ¡housing ¡ values, ¡employment, ¡income, ¡and ¡seasonal ¡economic ¡ ac1vity? ¡ • What ¡is ¡the ¡cost ¡per ¡capita ¡of ¡different ¡combina1ons ¡of ¡ interven1ons ¡that ¡can ¡meet ¡TMDLs ¡for ¡embayments ¡ around ¡the ¡Cape? ¡ • How ¡might ¡climate ¡change ¡affect ¡the ¡viability ¡and ¡ effec1veness ¡of ¡different ¡approaches ¡to ¡nutrient ¡ management? ¡ • What ¡is ¡the ¡return ¡on ¡investment ¡(or ¡impact ¡on ¡ employment) ¡for ¡a ¡given ¡set ¡of ¡approaches ¡to ¡nutrient ¡ management? ¡ 10 ¡

User ¡Interac1on ¡with ¡Cape ¡Cod ¡3VS ¡ • Users ¡can ¡define ¡scenarios ¡in ¡the ¡model, ¡selec1ng ¡different ¡ combina1ons ¡of ¡policy ¡alterna1ves. ¡ • The ¡model ¡will ¡simulate ¡the ¡scenario ¡and ¡project ¡results ¡30 ¡ years ¡into ¡the ¡future. ¡ • Users ¡can ¡compare ¡model ¡outputs ¡across ¡mul1ple ¡scenarios, ¡ including ¡the ¡“No ¡Ac1on” ¡scenario. ¡ – No ¡new ¡treatment ¡beyond ¡exis1ng ¡systems ¡ – Maintenance ¡and ¡replacement ¡costs ¡for ¡exis1ng ¡systems ¡ – Projected ¡growth ¡in ¡popula1on ¡and ¡land ¡development ¡ • Two ¡Op1ons ¡for ¡interac1ng ¡with ¡the ¡model: ¡ – Dashboard ¡Interface ¡ – CCC ¡Watershed ¡MVP ¡Model ¡ 11 ¡