Faculty of Business Administration & Economics  Institute for Co‐operation in Developing Countries  (Institut für Kooperation in Entwicklungsländern)  Am Plan 2, D‐35037 Marburg, Germany       

Final Report         

IDEntifying and Analysing New Issues in Desertification:   Research Trends and Research NeedS    IDEAS Project  1 November 2009 – 31 December 2010        Alexander Bisaro, Michael Kirk,  Willi Zimmermann, Pandi Zdruli    Marburg 2011      Funded by    BMBF  German Federal Ministry of Education and Research  (Bundesministerium für Bildung und Forschung)         1

Please cite this report as follows:    Bisaro, A., Kirk, M., Zimmermann, W., and Zdruli, P., 2011. “Analysing new issues in desertification:  research  trends  and  research  needs.”  Final  report  of  the  IDEAS  project  to  the  German  Federal  Ministry  of  Education  and  Research  (BMBF),  Institute  for  Co‐operation  in  Developing  Countries,  Marburg, Germany.   

2

List of Abbreviations      ACSAD     Arab Center for Arid Zones and Dry Lands  ADB      Asian Development Bank  ADMnet     Arab Desertification Monitoring and Assessment Network  BMBF      Bundesministerium für Bildung und Forschung    BMZ      Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung  CACILM     Central Asian Countries Initiative for Land Management  CDM       Clean Development Mechanism  CGIAR      Consultative Group on International Agricultural Research  CSR       Corporate Social Responsibility  CST      Committee on Science and Technology   CWANA     Central and West Asia and North Africa  DDP      Drylands Development Paradigm   DIE/GDI    Deutsches Institut für Entwicklungspolitik/        German Development Institute  DLDD       Desertification, Land Degradation and Drought  DPSIR       Driver‐Pressure‐State‐Impact‐Response  DRCH       Dryland Research Centre Hamburg  ESCWA     Economic and Social Commission for Western Asia  EU      European Union  FAO      Food and Agriculture Organization of the United Nations  FDI       Foreign Direct Investment  GCC      Gulf Cooperation Council  GDP      Gross Domestic Product  EF      Global Environment Facility  GIS      Geographic Information System  GLASOD    Global Assessment of Soil Deterioration  GLOWA    Global Change and the Hydrological Cycle  GM       Global Mechanism  GTZ      Gesellschaft für technische Zusammenarbeit  ICARDA      International Center for Agricultural Research in the Dry Areas  IDEAS      Identifying and Analysing New Issues in Desertification: Research Trends and        Research Needs  IEA       International Environmental Agreements  IFAD      International Fund for Agricultural Development  IFPRI      International Food Policy Research Institute  InWent    Internationale Weiterbildung und Entwicklung gGmbH  IPCC      Intergovernmental Panel on Climate Change  KAZA      Kavango Zambezi Transfrontier Conservation Area  KfW      Kreditanstalt für Wiederaufbau  3

LADA     LAPs     LCA     LDC    LGAF     MEA    MDG    MENA    NAP     NARS     NGO    NPP     NVDI     OECD    OSS     PCAD    PES      PIK        REDD    REWS     RSSC    SLM      SOC     SWC    UNCCD   UNDP    UNECE   UNEP  UNESCO  WASCAL  WB    WOCAT   WRI    ZEF     

                                                                   

Land Degradation Assessment in Drylands  Local Action Plans  Life Cycle Analysis  Least Developed Countries  Land Governance Assessment Framework  Millenium Ecosystem Assessment  Millennium Development Goals  Middle East and North Africa countries  National Action Plans  National Agricultural Research Systems  Non Governmental Organisation  Net Primary Productivity  Normalised Vegetation Differentiation Index  Organisation for Economic Co‐operation and Development  Observatoire du Sahel et Sahara  Plan to Combat Advancing Desertification   Payment for Ecosystem Services  Potsdam‐Institut für Klimafolgenforschung/  Potsdam Institute for Climate Impact Research  Reducing Emissions from Deforestation and Degradation  Regional Early Warning System for combating Desertification  Regional Science Services Centres  Sustainable Land Management  Soil Organic Carbon  Soil and Water Conservation  United Nations Convention to Combat Desertification   United Nations Drylands Program  United Nations Economic Commission for Europe  United Nations Environment Programme  United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation  West African Science Service Center on Climate and Adapted Land Use  World Bank  World Overview of Conservation Approaches and Technologies  World Resource Institute  Zentrum für Entwicklungsforschung/Center for Development Research 

4

Contents:    Part 1: Problem setting..................................................................................................6  1. Problem Statement: DLDD in drylands...............................................................6  2. IDEAS project......................................................................................................7  3. Rationale for drylands investments....................................................................8  4. Structure of this paper........................................................................................8    Part 2: Research trends and research needs...................................................................9  1. Changing (global) frame  conditions..................................................................... ...9  1. Rising food and energy prices …...................................................................9  2. Carbon markets...........................................................................................10  3. Complexity in global interconnections........................................................11  4. Climate change............................................................................................11    2. Agricultural development and SLM ….....................................................................13  1. subsistence vs. market forces............................................................................13  2. SLM and DLDD: technologies.............................................................................14  3. SLM and DLDD: adoption..................................................................................15  4. SLM:  summary and conclusions.......................................................................16  5. Biofuels.............................................................................................................17  1. Jatropha......................................................................................................17  6. Future of farming systems in drylands …..........................................................18     3. Alternative livelihoods ….........................................................................................20  1. Payment for Ecosystem Services: Carbon sequestration.............................20  2. Ecotourism...................................................................................................21  3. Solar energy............................................................................................... 22  4. Land and water interactions.......................................................................22    4. Costs of DLDD  …....................................................................................................23  1. Productivity................................................................................................23  2. Food emergencies......................................................................................24  3. Restoration.................................................................................................24    5. Monitoring and assessing DLDD: indicators...........................................................25  Part 3: Regional Assessments......................................................................................27  1. Arab region............................................................................................................27  2.  Cross‐cutting issues …...........................................................................................31  1. Land governance..............................................................................................31  2. Scaling of research...........................................................................................32  5

3. Knowledge management................................................................................32  4. Capacity building.............................................................................................33    Part 4: Products..........................................................................................................34    Part 5: German scientific capacities............................................................................35    References..................................................................................................................36    Annex 1: Further reading  “State of the art on natural science findings and gaps in land degradation, desertification,  sustainable land management research and monitoring“ 

  6

1. Problem Setting    1.1 Problem Statement: Desertification, land degradation and drought  Desertification has been a recognised environmental cum development problem for decades, with  the issue first attracting global attention with the Sahel droughts and attendant food crises of the  1970s. Initial political and institutional responses, e.g. UNEP‐guided Plan to Combat Advancing  Desertification (PCAD), were based on the narrow, yet widely reproduced, image of rapidly  advancing deserts in drylands driven by local human activities. Global concern with the issue  resulted in the UN Convention to Combat Desertification (UNCCD)in 1992. Yet development  interventions address the impacts of this global phenomenon are seen to have largely failed.  Populations living in drylands remain among the most vulnerable in the world, while global scale  forces, such as globalisation and changing market conditions, have not reduced, and possibly  contributed to, increases in this vulnerability.     Subsequent research has shown the particular instance of desert advance in the Sahel to not only  be reversible (“greening” of the Sahel), but also to depend on a myriad of factors, including rainfall  variation. Desertification is not simply the advancing march of sand dunes across previously  productive areas, but relates to a more general phenomenon of environmental degradation and its  interaction with human populations. Desertification has since been defined as “land degradation in  arid, semi‐arid and dry sub‐humid areas resulting from various factors, including climatic variations  and human activities” (UNCCD), where land degradation is defined, following the Millenium  Ecosystem Assessment report (Adeel et al., 2005), as the loss of biological or economic  productivity. Such a definition is based on the framework of ecosystems services, and takes as an  essential component the impacts of land degradation on the welfare of affected populations,  highlighting the integrated nature of social and ecological systems in drylands.     Desertification has however not in the past been seen as a problem of linked social‐ecological  systems. In the eighties and early nineties of the past century, it was almost solely the preferred  domain of soil scientists. The major achievement of that period was the publication in 1991 of the  status of human‐induced soil degradation (GLASOD, Oldeman et al., 1991), which found that 17%  of vegetated land globally was degraded, largely by erosion, and 1 in 6 hectares could no longer be  cultivated. The main causes of this environmental disaster were deforestation and adverse farming  practices such as overgrazing.  In drylands, the situation was much worse. Drylands, that is arid,  semi‐arid and dry sub‐humid areas, cover nearly 41% of the earth's surface, and are home to 2  billion people, a disproportionately greater amount of whom live in poverty. More than 1 billion ha  in drylands were estimated to be degraded: 467 million by water erosion, 432 million by wind  erosion, 100 million ha by chemical deterioration and 35 million ha by physical deterioration.     It was only after the mid nineties and the dawn of the new millennium that soil degradation  started to be increasingly seen also as a socio‐economic problem. However, this has not lead in a  straightforward manner to a commonly agreed set of indicators for monitoring and assessing the  state of desertification. Despite studies on this issue since 2001, the Committee on Science and  7

Technology (CST) of the United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD) failed for  the better part of a decade to arrive at an agreed upon set of indicators as guidance for national  governments. The challenges of monitoring, assessing and responding to land degradation in  drylands are not only of a scientific nature, but also include political economy concerns which have  presented barriers to successful implementation of the UNCCD.  In dryland countries, rural  populations often do not have access to extension services and decision‐making which can affect  their livelihoods. This is particularly the case in regard to potential dryland developments such as  biofuel projects, when undertaken in common lands (see Section 2.2.5).     Recent insights from resilience, vulnerability, poverty and community‐based development research  have informed the Dryland Development Paradigm (DDP) (Reynolds et al. 2007), which points to 5  factors which define dryland areas: high climate variability, low fertility, sparse population,  remoteness, distant voice. The DPP focuses on dynamic coupled human‐environment systems,  where the importance of slow variables, thresholds, nested and scaled multilevel governance, and  local ecological knowledge is emphasised. Drylands ecosystems are not seen as uni‐directional,  evolving towards a “peak” ecological state, rather they are dynamical systems possibly switching  between alternative states (Holling, 1973). Further, contextuality is important in assessing DLDD, as  indicators for degradation in one setting might not be appropriate when seen in the framework of  local ecosystem service provision in another setting. The DPP has been largely embraced by the  research community, representing a shift away from single discipline perspective of soil  degradation, towards acceptance of multiple interacting causes (Geist and Lambin, 2004), non‐ linearity, and the importance adaptive responses of local populations in the face of rapid global  changes (Mortimore, 2005b).     These findings point to existing disciplinary imbalances in research, an lack of attention of applied  science  to  the  urgent  needs  for  practical  change  and  livelihood  improvements,  an  incomplete  understand  of  political  economy  concerns  affecting  “knowledge”,  an  under‐valuation  of  stakeholders  and  insufficient  inter‐agency  coordination.  This  Scoping  Paper  contributes  to  narrowing existing gaps by formulating perspectives for renewed research priorities together with  a  new  understanding  of  the  requirements  expressed  for  research  from  the  scientific  and  practitioner communities, civil society and policy makers.     1.2  The IDEAS Project: Identifying and Analysing New Issues in Desertification: Research Trends  and Research Needs  The BMBF has asked the Philipps‐Universität Marburg in Germany to coordinate and prepare a  Scoping Paper that should 1)analyse the present state of research in desertification/sustainable  land management related issues and; 2) provide inputs for new trends and research needs for  additional improvements.  The intentions of the BMBF are to link the outcomes  with its on‐going  activities on sustainable land management and related fields of research and policy formulation  (e.g. Biodiversity) possibly to provide funding for an international collaborative research and  cooperation project/programme to tackle DLDD and SLM from various perspectives.    8

This  Scoping  Paper  presents  research  based  on  two  core  activities:  1.    interdisciplinary  desk  research which has focused on analyzing the state of the art and identifying gaps in recent research  on  desertification,  land  degradation  and  droughts.  2.  Feedback  mechanisms  including  interviews  with decision makers, high ranking bureaucrats and implementers at a national and international  level regarding the results of our desk work study. Focus group discussion and interviews with the  expert scientific community and implementing agencies regarding our gap analysis results. These  are  BMZ,  its  implementing  agencies  (GTZ,  KfW,  InWent),  national  and  international  centres  of  applied  research,  such  as  GDI,  CGIAR  centres,  IFPRI  and  international  organizations  and  regimes  (e.g. FAO, OECD, World Bank, UNEP, UNDP Drylands Program, GEF, Desertnet International).      1.3 Rationale for drylands investment  There are several compelling rationales for investment in drylands. Drylands are home to large  populations living at low levels of poverty. These populations are so vast that addressing their  poverty is a key to achieving the Millennium Development Goals. Second, their capacity to  contribute to food security, both at local and at national levels, is considered by many to be under  threat (Mortimore, 2005a), increasing the danger that affected rural populations will become  permanently dependent on social transfers. These vast areas offer a large negative potential for  environmental degradation, with severe impacts on the provisioning of the global commons, e.g.  through the loss of carbon storage in soil and vegetation. Further, many development investments  have up to now failed to reverse these observed trends. Considering the changes in key frame  conditions at the global level in recent years, such as rising food prices, emerging carbon markets,  climate changes, and new land market dynamics, this creates an urgent need for policy to find new  approaches. Rising global food prices have increased this urgency, as various studies conclude that  rural poverty would generally increase in the short run if food prices were to rise substantially,.   Thus the recent food crisis offers opportunities to address the imbalances within the global  agricultural system related to drylands that have been exposed including a lack of investment and  agricultural aid.      1.4 The structure of this paper  This paper presents the results of a literature review, expert interviews and feedback mechanisms  with  the  community  of  expert  scientists  and  practitioners  in  desertification  and  drylands  management.  We  base  our  analyses  on  the  new  concept  of  Desertification,  Land  Degradation,  Desertification and Drought (DLDD). We first identify several  changes in frame conditions at the  global level, effecting land use decisions at national and sub‐national levels.  We discuss each of  these changing frame conditions and their impact on DLDD research needs across different sectors  (Part 2). A regional analysis of DLDD is presented focusing on the Arab region and Central Asia (Part  3).  Next,  we  discuss  the  products  that  can  be  expected  from  new  projects  in  DLDD  (Part  4).  We  conclude  with  a  discussion  of  German  drylands  research  capacity  (Part  5).    Finally,  we  note  that  this paper is a condensed version of our research results. We refer the interested reader to this full  version (Bisaro et al., 2010) for more in depth discussion of the issues presented here.   9

Part 2: Research trends and research needs    2.1 Changing (global) frame conditions  The recent rise and increased volatility of world food (and energy) prices, the emergence of carbon  markets and an increase in complexity of global interconnections, such as the impact of  differentiated and changing consumer preferences in industrialised and developing nations and  subsidies, are directly relevant to efforts to combat land degradation in drylands. Additionally, on  the biophysical side, climate change will cause increasing temperatures and water scarcity,  introducing new uncertainties and potentially worsening land degradation issues. This section  explores the impacts of these changes in frame conditions, for decision‐makers at different levels,  and what they mean for research priorities on land degradation in drylands.       2.1.1 Food and energy prices  Food and energy, especially oil, prices rose dramatically over the course of 2007‐2008 leading to  food emergencies in many developing countries. Volatility in these prices has also increased.  These  changes are important in regards to desertification (land degradation in drylands) for several  reasons:    dryland countries generally have high levels of poverty and the poor spend a higher  proportion of their income on food consumption;    many dryland countries are net food importers;    higher food prices provide incentives for agricultural expansion into lands inappropriate to  farming;    rising energy prices have caused agricultural inputs, such as inorganic fertilizer, to rise  relative to food prices, potentially making sustainable land management and conservation  agriculture practices more profitable;    subsistence farming is still important especially in sub‐Saharan Africa (see Section 2.1).      Regarding land degradation, increased food (and energy) prices can mean increased profitability  for agriculture and SLM in sub‐saharan Africa (Pender 2009). This is so because the price of farming  inputs, such as inorganic fertilizer, have risen more than the price of corn, wheat and cassava,  making sustainable land and farming practices more profitable relative to conventional methods.  Similarly, increasing food prices have made soil and water conservation practices more profitable,  although the effect is ambiguous when compared with profitability of non‐conservation practices.  Higher food prices increase the importance of soil and water conservation (SWC) approaches in  drylands because they create stronger incentives for farmers to practice SWC compared to non‐ drylands (see Section 2.2).     Despite the above mentioned results there have been relatively few studies directly investigating  the impact of food prices on adoption of SLM techniques. There is similarly limited but consistent  evidence for rising food prices contributing to agricultural expansion and deforestation (Pender  2009). These dynamics clearly point to the relevance of changing food prices to land degradation in  10

drylands, both through direct impacts on the livelihoods of dryland populations and through  changed incentives in land management practices. The research priorities that this presents will be  addressed in detail below in sections on SLM adoption in agriculture, land tenure and the regional  assessment (Section 3.1). Rising food (and energy) prices present new research needs in drylands,  while offering opportunities to address the fundamental imbalances within the global agricultural  system that have been exposed including a lack of investment and agricultural aid and over  reliance on the reserve systems of major producers.        2.1.2 Carbon markets  As the impacts of climate change become apparent, urgency for action on mitigating its effects is  increasing. Emissions from land use change are estimated to make up 20% of atmospheric carbon  dioxide through loss of biomass and soil organic matter (Smith et al., 2007). Although drylands  store much less carbon per hectare than humid regions, the vast surface area of global drylands  (nearly 40% of global land cover) makes them a highly significant global carbon sink (Lal, 2009).  Some argue that the potential for storing carbon in dryland soils may in fact be comparable on a  per hectare basis to that of humid areas because, as opposed to soil in humid areas, dryland soils  have suffered previous loss of soil organic carbon (SOC) from degradation (Farage et al. 2007).     Restoring degraded soils thus has a significant potential as atmospheric carbon sink.  The IPCC   indicates that improved grazing and crop management with currently available technologies offers  the best option for atmospheric carbon reductions (Smith et al. 2007). Pastoralism is important in  this regard, as where rangelands are converted to cropland up to 95% of the carbon in biomass and  50% of soil carbon is lost (Lipper et al., 2010). In the same vein, converting marginal agricultural  areas back to rangeland restores the carbon levels to 80 percent of the natural savannah carbon  levels over the long term (Lal, 2009). Conservation agriculture also plays a role as studies from East  Africa have shown that increasing fallow periods result in increased SOC content (FAO, 2004).   There are further benefits to increased carbon sequestration in soils, as crop biomass and seed  production have been found to be significantly correlated with the SOC concentration in degraded  soils in China. These developments are complementary as carbon sequestration can be achieved by  reducing land degradation and rehabilitating degraded lands, thus increasing biological  productivity through increased soil organic carbon.    Emerging carbon markets are thus potentially an opportunity to improve rangeland quality and  productivity as well as for increased rural incomes and pastoralist market participation.  The  expansion of carbon markets to include soil carbon sinks through the UNFCCC Clean Development  Mechanism (CDM) or the BioCarbon Fund promote the use of terrestrial carbon sinks while  providing extra income for local farmers and livestock keepers (BioCarbon Fund 2009).    Despite these advantages, uncertainty remains as to how these markets will develop, as  methodologies for the attribution of carbon sequestration over longer times scales are not yet  widely agreed upon. Making carbon trading operational with respect to soil sequestration requires  11

agreed methodologies for assessing “degraded land” in relation to carbon. To understand the  possible implications of a national policy to promote the development of land that is “degraded”  from a carbon standpoint will require distinguishing between terms that refer to physical status  and carbon content, and those that refer to socio‐legal status. Identifying acceptable degraded  areas for restoration will furthermore require that policy‐makers develop a participatory decision‐ making process informed by accurate and up‐to‐date spatial data that addresses environmental,  economic, social, and legal considerations (Section 2.6).     2.1.3 Global interconnections: increasing complexity  Markets and value chains have become more interconnected across regions and levels in the past  decade. As trade liberalisation and foreign direct investment have increased, the complexity of  interconnections is increasing with important implications for drylands. In general, subsistence  farming plays greater role in DLDD than markets, however, since the turn of the century drylands  have witnessed stronger impacts of changing international consumption patterns and lifestyles.  The massive demand for biofuels, driven largely by the climate change issue, has already led to a  loss of pastures and deforestation. At the same time, standardized cropping, in part stemming from  large‐scale biofuel projects, reduces the presence and use of local adapted crops and endangers  biodiversity. While encouragement of foreign direct investment (FDI) can potentially generate  economic growth and income, dryland countries often do not have (yet) policies in place nor the  capacity to include environmental impact assessments in these projects. Similarly, large‐scale  developments taken place on common lands with no formal titling, risk displacing local, customary  use and access rights for traditional livelihoods. Initial evidence points to the dangers of large‐scale  projects for the welfare of local populations, although outgrower schemes undertaken in an  appropriate institutional environment show more positive potential (see Section 2.2.7).    Despite increasingly free trade in many sectors globally, North‐South relations are also very much  shaped by subsidies for agriculture in the USA and EU. Drylands producers cannot access certain  international markets, while they may also not be able to compete with goods produced with the  help of subsidies. At the same time, countries of the global North which are moving towards  “green” economies export environmental impacts of their production. This is seen by the “virtual  water” concept which demonstrates that total water consumption may not be accounted for  within a countries border, but includes the irrigation involved in producing food imports.       2.1.4 Climate change  Drylands are themselves vulnerable to the impacts of climate change. The IPCC has detected  changes in drylands over the period 1900‐2005, with rainfall has declining in southern Africa, parts  of India and Mexico and in the Sahel.  The impacts of climate change in these areas may lead to  further carbon emissions, while ny further failure of plant growth due to increased temperatures  would further reduce carbon inputs to the soil, accelerating its degradation. Even partial loss of  vegetation integrity could make soils more vulnerable to degradation through  grazing and  12

cultivation (Smith et al. 2007).    Climate change will produce both direct and indirect impacts, with direct impacts resulting from  increased frequency of extreme events, and increased variability and shifts in temperature and  precipitation patterns. These changes result in increasing floods and droughts, spread of disease  incidence, such as malaria, infrastructure destruction in drylands, shortening of the growing  season.  Indirect effects are the result of policies aimed at mitigating climate change, as increases  in agricultural production devoted to biofuels will effect food prices and carbon markets will  increase the value of tropical forest land. Increased risks from climate change decrease incentives  for farmers to invest in land and labour, possibly creating more extensive pastoral systems.     Still significant knowledge gaps remain. On one hand, the feedbacks between global climate,  vegetation, precipitation and carbon cycle present serious challenges for modelling  (Andersen et  al. 2009). There is a relative lack of precise, down‐scaled and user‐friendly modelling of drivers for  respective impacts of climate variability and drought. Additionally, while there is widespread  agreement that climate change will likely increase temperatures in drylands, for variability the  impacts are less clear.  1  On the other hand, the time series on record for drylands of 30‐50 year  time series for assessing role of climate variation and change in land degradation is not sufficient,  as the experience of the “greening” of the Sahel shows. There is a need for longer‐term change  research on the role of climate in land degradation.    However understanding and supporting local populations’ capacity to adapt remains an  interdisciplinary challenge which cannot be addressed with improved biophysical information  alone (Hinkel et al., 2009).  While both modelling and long time‐series approaches are important,  these must be complemented with “ground truthing” local inputs in a participatory approach. This  implies intensified interchange between the respective climate and desertification research  communities, including participatory modelling exercising to align regional climate scenarios with  local coping and adaptation strategies.     These gaps are in part a result of poor communication between the climate and desertification  communities. The MEA carried out scenario analysis on land degradation, but the issue was only  briefly addressed in both the IPCC and Stern Report. Occurring and future impacts of climate  change in drylands demonstrate the urgency of addressing these gaps through an intensified  interchange between the respective scientific communities. The climate change issue has opened  up new opportunities for drylands to access international donor funds, yet in order to take  advantage of this better information is needed on the impact of land use changes and  desertification on carbon sequestration and the cost‐benefit ratio of soil improvement and carbon  sequestration practices for small landholders and subsistence farmers in dryland ecosystems  (Adeel et al., 2005).    1 For example, different model results for precipitation in West Africa are not in agreement (Andersen et al.  2009).   13

  Implications for drylands research:  Food and energy prices:   landscape and target group specific approaches needed to assess impact on desertification  options for, and limits of, agricultural intensification and “encroachment” to be explored;    local versus regional incentives may favour dual governance approaches,    assessing land‐use trade‐offs and mapping productive lands, link to Sustainable Land  Management work (BMBF)    Carbon markets:   methods demonstrating land management leading to long term soil sequestration;   improving modelling as existing approaches lack local verification;    low cost local‐level participatory monitoring with stakeholders;    potential of restoration to increase productivity and PES   interdisciplinary research issue of structuring diversity between regions    Global interconnections:   market and non‐market incentives needed   policy frameworks to regulate impacts of FDI on the environment and local livelihood   interdisciplinary research embedded in existing global intiatives (FAO, IFAD, WB)    Climate change:   improved modelling and long time‐scale data needed   intensified interchange between climate and desertification research communities    participatory modelling to align regional climate scenarios with local coping and                                    14

2. 2 Agricultural development and SLM     2.2.1 Market‐oriented vs. subsistence production  For dryland countries, with the highest rates of poverty and infant mortality in the world,  agriculture is particularly important. The 2008 World Development Report estimates that GDP  growth originating in agriculture is about four times more effective in raising incomes of extremely  poor people than GDP growth from other sources (World Bank, 2008).  This is the case because  drylands often support traditional livelihoods based on small‐holder farming and pastoralism,  where for example, one finds that 70% of the labor force in sub‐saharan Africa is still engaged in  the agricultural sector. On the other hand, recent evidence from sub‐saharan Africa reveals that  although there is a relationship between land degradation and poverty, strategies which rely on  agricultural “modernisation” and intensification alone may reduce poverty, but can have negative  or ambiguous environmental impacts (Nkonya et al. 2008). In other words, poverty reduction  pursued through agricultural investments must be complemented by efforts to increase adoption  of sustainable land management practices also in less‐favoured regions. Certain strategies, such as  soil and water conservation or agro‐forestry, are win‐win in this respect, contributing to the  reduction of both poverty and land degradation, while others encouraging off‐farm income do not  imply trade‐offs. Finally, some investments, such as those associated with agricultural  intensification, may involve trade‐offs between environmental and development goals.     An insight from recent research is that the impact of incentives, such as input subsidies, is highly  context dependent. Agricultural production in many dryland areas is mixed between subsistence  and market orientation. As discussed, the impacts of rising food prices and increasing  environmental risks can potentially increase incentives for water and soil conservation agricultural  practices, while at the same time providing a rationale for the expansion of agriculture into more  marginal and fragile areas with negative impacts on land degradation.  Scientific and policy inputs  into these development pathways must take into account that dryland farmers can be responsive  to either market and subsistence needs.         2.2.2 SLM and DLDD: technologies  Sustainable Land Management (SLM) offers tremendous opportunities and benefits for drylands.  The World Overview of Conservation Approaches and Technologies (WOCAT) project  has clearly  identified many of them. A first conclusion is that investments in SLM and overall in rural  development pay off in both agricultural production and environmental quality.  However,  Sustainable Land Management is defined in a narrow manner within the UNCCD in contrast to FAO  (land tenure service) and other professional bodies. The socio‐legal and socio‐economic aspects of  land (land tenure security, access to land, land economy, land policy) require much more attention  and should be an integral component of SLM.    The benefits of Sustainable Land Management are summarised as follows:   Reverse negative trends of resource base degradation and declining agricultural  15

    

Contribute to mitigation and adaptation to climate change  Improve local livelihoods by reducing poverty and improving food security  Safeguard and provide stewardship for natural resources  Preserve and enhance ecosystem services and functionality  Provide important environmental benefits at local, regional and global levels 

  The Millennium Ecosystem Assessment describes the ecosystem goods and services and includes  them into four categories identified as: Supporting services (soil, nutrient supply, crop growth),  Provisioning services (food, water, wood, fishing, hunting, genetic resources, etc), Regulating  services (carbon sequestration, air quality, climate, floods, diseases), and Cultural services  (aesthetic, spiritual, religious, educational, and recreation). SLM has direct impacts on these  services in a number of different ways. In relation to provisioning services, SLM can increase  productivity particularly by improving water use efficiency and optimising nutrient and biomass  cycles, while also increasing food security, primarily for the smallholder farmers in developing  countries. In addition, it can provide local energy sources as well as building materials and fodder,  as well as providing local fresh and clean drinking water.  Regarding regulating and supporting  services, SLM can enhance vegetation cover; enhance soil development and help increase soil  organic matter content; enhance nutrient cycling and improve soil fertility; preserve biodiversity;  enhance carbon sequestration and decrease CO2 release in the atmosphere; increase water  infiltration and reduce evaporation and runoff; regulate river, lake and groundwater levels;  regulate water discharge from highlands to lowland areas; reduce flooding and drying up of rivers.  In relation to cultural and social services, SLM can keep alive cultural and natural landscapes;  protect cultural heritage; protect and promote indigenous knowledge; support sustainable  production technologies; enhance ecotourism by offering new economic opportunities.   Numerous studies have shown that SLM has the potential to increase yields by 30‐170 percent,  increase soil organic carbon up to 1 percent in degraded soils and up to 2‐3 percent in healthy  soils, and increase water use efficiency by up to 100 percent. SLM should be based primarily on soil  and water management (terracing, contour planting, living  barriers, low tillage, mulches, cover  crops including biological  nitrogen fixing legumes, grazing corridors, water  harvesting), and soil  fertility management  (manure, compost, biomass transfer, agro‐ forestry and nitrogen‐fixing trees  on farms, integrated soil fertility  management). Further, approaches to introducing conservation  agriculture techniques (no‐tillage, bed‐and‐furrow technologies, residue management, etc.) in  drylands, including irrigated drylands, are promising as they provide a low‐cost entry point for long  term sustainability (see Full Report for more details).     2.2.3 SLM and DLDD: adoption  The application of these technologies are demonstrated in success stories from sub‐saharan Africa  showing that soil and water conservation and agroforestry interventions and other land  management practices can have immediate productivity benefits while contributing to reduced  16

land degradation (Pender et al., 2006, Nkonya, 2004). Still knowledge gaps remain regarding the  adoption of SLM technologies and practices by local farmers and conditions for successful  upscaling of SLM. Nkonya et al. (2008) investigate the relationship between profitability and  adoption of sustainable land management technologies, and find that profitability is a necessary,  but not sufficient condition for adoption. Other factors which appear important are awareness of  the land degradation problem, security of land tenure, access to markets, education, access to  credit and agricultural technical assistance. However, the literature rarely arrives at unambiguous  conclusions about the links between any one of these factors and land degradation. Taking “access  to markets” as one example, this has been positively correlated with uptake of some SLM  technologies, however remains highly dependent on contextual factors such as the value of the  crop grown, credit availability and rural infrastructure. Attention to these various contextual factors  in terms of their profitability and the risk they imply for farmers is a key issue for future research to  both understand decision‐making regarding SLM, and to design policies to support SLM adoption.     Adoption issues also raise key implementation gaps, as the importance knowledge management  and institutional contexts come to the fore. In the case of conservation tillage, formation of  communication, planning and management platforms appear to be essential for high adoption  rates. While for pastoralism, a key for productivity and low environmental impacts is access to  good information for mobility and health and market access.     2.2.4 SLM: Summary and conclusions  Recent research shows the most promising approaches for SLM conservation technologies are   zero tillage, crop residue management, drip irrigation, sprinkle irrigation, laser leveling of fields   digital mapping, satellite imagery for information sharing about land types. Further opportunities  do exist for research on conventional technology, e.g. adapted germplasms. However there is also  criticism of the technological approach to sustainable land management. Conventional science  invests in increasing the salinity tolerance of crops, however these crops can increase the salinity in  soils beyond the biological potential to be productive, so that water remiansl the limiting factor. 

17

Research priorities for SLM:    1. Evaluate how changes in land use and land management affect biophysical  properties and disturbance regimes of terrestrial ecosystems;  2. Define better the role of land within the ecosystem components and establish the  impacts of SLM in the recovery of degraded lands;  3. Define synergies in SLM benefits not only for land conservation and land stewardship  but also in terms of biodiversity conservation and climate change mitigation;  4. Development and application of frameworks to better integrate technical and social  research;  5. Demonstrate the importance of best management practices as well as development of  policy options, management strategies, and guidelines for future sustained  interventions in the drylands and better valorise their biophysical potential;  6. Include land value and ecosystem services into the national financial accounting  systems.  7. Define strategies and methods for matching sustainable land use options and secure  land    Thus literature and expert consultations have identified knowledge gaps relating to policy and  institutional environments for SLM. There is a need to move from “technology transfer” to  “research transfer“ approaches in which researchers work with local science on local needs; this is  also more cost effective. The adoption of SLM technologies in part depends on cost and benefits,  which in turn depends on the freedom of land users to innovate and their resources. There is  limited knowledge on these costs and benefits, in part, because they are not typically recognized  by “technology transfer” thinking. As an conceptual and analytical framework which addresses and  integrates the technical dimension of resource units and resource systems as well as the interests  of their users and resulting governance structures, the “Socio‐Ecological System” framework of E.  Ostrom (2009) might help to focus problems and pin point strategies and instruments for future  SLM. Further this highlights  the need to revitalize “embeddedness of technology” debate, in which  technology is seen in the context of its impacts on societal development.    2.2.5 Biofuels   Biofuels have seen a rash of investment in both developing and developed countries since 2005,  driven by fuel blend targets set in many countries, including the USA and the EU. Around 80% of  bioethanol produced world wide is grown in the USA and Brazil, while biodiesel from rapeseed is  produced in Germany and the EU. In Africa and Asia, recent major land acquisitions have been  aimed at producing biodiesel from Jatropha and palm‐oil.     Biofuels have been promoted in drylands as embodying a synergy between increased agricultural  investment and productivity and reductions of global greenhouse gas emissions through carbon  storage in the plant biomass. However, the initial optimism which led to high biofuel targets has  been mitigated by concerns with the carbon footprint of biofuels when the entire production and  trade cycle are taken into account. Further, different groups, including NGOs, have raised concerns  18

about the role of multinational corporations in biofuel development in the developing world.  Rising food prices have increased returns to the production part of food provision value chains.  This has increased the incentives of large‐scale agribusinesses to become involved in production  through large‐scale land acquisitions.    Large‐scale agribusiness is evidently however not the only business model associated in food  production.  While large scale land acquisitions can have positive macro‐level effects in terms of  increased GDP growth and revenues for the national government, alternative models such as  outgrower schemes are potentially more beneficial for local small‐holders. In addition to research  organisations, so‐called “farmer‐to‐farmer” organisations, supported by NGOs have been  promoting the use of alternative business models in biofuel development..    2.2.5.1 Biofuels: Jatropha in drylands 2  Jatropha has been seen as a potentially valuable boost to dryland productivity because of its  heralded ability to grow in more marginal lands and under water scarce conditions. However, there  remains a high degree of uncertainty, and even doubt, about its claimed advantages, with respect  to biophysical characteristics of the plant (its toxicity and input responsiveness) and the socio‐ economic impacts of biofuels investment both by multinational corporations and local farmers.     In general, the literature is cautionary regarding Jatropha, pointing to economic, environmental  and societal risks. Recent energy price volatility means that there is no guarantee that Jatropha  production for biodiesel is profitable; though when income from by‐products such as soap are  included results look better (Brittaine and Lutaladio, 2010). Environmental risks include loss of  biodiversity due to monocropping, with more research needed on the toxicity impacts of using  seed‐cake fertilizer on large scales. For society, land acquisition in developing countries threatens  rural livelihoods particularly where tenure is customary and often based on communal systems.  Large‐scale Jatropha plantations often lack mechanisms to include the rural poor and take the  most productive land with the best access to water and infrastructure.  Jatropha investments have often not demonstrated benefits to rural populations through tax  revenues for governments and improved employment opportunities. Outgrower schemes based on  overly optimistic yield predictions have not fulfilled promises, and can lead to loss of interest by  farmers in Jatropha growing. Further, local farmers have weak bargaining positions in relation to  multinational corporations in compensation schemes related to large‐scale land acquisitions, so  that common‐lands and unclear land tenure relations increase the risk that rural populations will  be displaced from lands important to their livelihoods (World Bank 2010).     On the other hand, Jatropha offers several advantages to poor farmers in drylands. It provides a  way to diversify income, while its woody by‐products are combustible and reduce pressure on  forests. It can be planted as fence on conservation areas because it is not palatable to grazing  animals and, it can be used as a contour to stop soil erosion. Recent findings point towards a pro‐ 2

See Full Length Version Scoping Paper for more details 19

poor development pathway if increased Jatropha planting is supported through local farmers.  Grown at lower intensities it has a higher potential to reduce carbon emissions. However, full Life  Cycle Analysis (LCA) of the carbon impact and evaluation of its soil and water conservation  properties are nevertheless are needed to make sound decisions.     Biofuels in drylands: research priorities   Biophysical: 

     biofuel production should be based on long‐term assessments, and life cycle    analysis, of the carbon and water impacts     develop more productive strains of Jatropha to ensure profitability     more research is needed on the toxicity impacts of using seed‐cake fertilizer from    Jatropha on a large scale       Institutions and policy:     need for identfying equitable business models; which models work in which    contexts, and why certain arrangements have emerged in these contexts     capacity building to address information assymmetries and the lack of adequate    policy frameworks and participatory governance mechanisms      knowledge management systems to take into account local interests, as well as    environmental impacts 

2.2.6 Future of farming systems in drylands  The most promising approaches for drylands farming addressing development and environmental  goals include sustainable commercial agriculture and integrated farming. Methods which include  local knowledge are however needed to identify areas with potential for intensification and to  exclude areas of high value for biodiversity and water regeneration. Because drylands are often  located off main trading routes it is important to focus on high value crops. In this context, spatial  planning and renewed land use concepts are needed which would include land use trade‐offs and  a clear analysis of limiting factor which is not always water, even in drylands.   The assessment of integrated farming systems vis‐a‐vis land used under monoculture is an  important aspect of future research: integrated and diversified farming systems based on extensive  animal husbandry and crop production would produce not only manure for crops, but would also  diversify income opportunities in case of shifting market orientations and drought. Integrated  farming systems is not currently an indicator for DLDD. Further, organically produced food,  especially through bio‐dynamic agriculture, holds  promise for enhancing biodiversity and  promoting integrated farming systems. This can also apply to cash crops like cotton as experiences  with organic cotton in the drylands of the Sahel actually show (Burkina Faso, Mali).    A renewed focus on sustainable growth of agricultural production is achievable through bio‐ dynamic, organic food/products.  Evidence from modelling and case studies show that organic  agriculture rather than increasing food security problems, presents solutions in terms of increased  20

productivity and improved access to food (Halberg, et al., 2006). Further, due to more intensive  labour processes this leads to higher levels of employment reducing out‐migration risks, as well as  increasing environmental benefits. Investments in organic farming have the potential indirect  effects of better schooling and infrastructure, while subsidizing and facilitating ecosystem service  provision.    Up to now, there have been an insufficient amount of studies on land grabbing and land  conversion stemming from the rush into biofuels (Section 2.2.5) (The most comprehensive are  World Bank 2010 and Clavé et al. 2010). The benefits of alternative tenure systems in fragile  natural environments, in particular common lands, have been demonstrated, yet governments  generally continue to support privatization, nowadays very much driven by FDI in land. This leads  to potential resource conflicts, while also presenting opportunities in the form of new employment  and market participation. At the same time, support for the decentralised, locally driven and  participatory biofuel and agriculture production as a counterweight to FDI is being provided by  organisations associated with the  – superficially appealing, though contested – “food sovereignty”  concept, e.g. by Campesino a Campesino founded in Latin America and other NGOs.     The links for DLDD to agricultural and rural development research are evident. As such, there is a  need to relate to ongoing research in publicly financed International Agricultural Research centres  of the CGIAR system. Natural and applied sciences should address restoration techniques, while  the social sciences should complement this with attention to global drivers, such as changing  preferences in the developed world and the push towards organic production and quality  standards (labelling), in the form of research on value add chains which link local and international  scales. Positive effects of these strongly depend on effective governance structures which cannot  easily be implemented at lower levels in remote and neglected regions. Such analysis should  include pathways and scenario analysis of idealised future production patterns, taking account of  the parallel existence of commercialised, market integrated, agribusiness focused development  along side “peasant” subsistence driven agriculture. This again points to the importance of  revitalising farming system approaches, with special attention to the spatial landscape dimension  with respect to land use planning.    Cross‐cutting research issues in future of dryland farming:     Integrated research issue: need for landscape approach and farming system    approach ‐‐ moving beyond micro/macro scales      Methods to identify and map high productive and ecologically valuable areas,    which include local knowledge   participatory approaches: alternative business models ‐‐ outgrower schemes, food    sovereignty approach     Bio‐dynamic, organic farming: assessment of integrated farming systems vis‐a‐vis    land used under monoculture to support PES            21

2.3 Alternative livelihoods     Traditional thinking about drylands development falls into what Safriel and Adeel (2008) call the  "desertification paradigm", whereby rising population densities put pressure on resource users to  extract more from an inherently low productivity land, leading to further land degradation.  Alternatively, the "counter‐paradigm" argues that, facing scarcity of biological productivity,  resource users will find innovative solutions (induced technical and institutional innovations in the  tradition of the Hayami‐Ruttan‐Model and Ester Boserup) and adapt to the situation; this thinking  applies to both traditional livelihoods adapted to high variability of drylands, but also to innovative  strategies for alternative livelihoods. Recent research insights also put emphasis considering the  multi‐functionality of drylands to attract investments in the form of payments for ecosystem  services in order to reverse and prevent degradation (Thomas and Turkelboom, 2008).        While it is agreed that alternative livelihoods can play an important role in vulnerability reduction,  and prevention of land degradation, they do not go uncriticised. Some argue that alternative  income strategies often are either of little impact to the local economy or result in negative  impacts on pastoralists and other land users with secondary property rights.  This suggests a  thorough analysis of whether the concept of “alternative income strategies” has been beneficial to  the ecology and economy of local systems, as a relatively small literature base in drylands exists in  this regard (Hazell 2001).  Certainly, the potential for ecotourism and renewable energy generation  as a source of income and income diversification exists, however knowledge gaps exist as well as  regarding the ecological limits, and full costs and benefits of such approaches. This is in addition to  the institutional and political context questions regarding successful implementation.     2.3.1  Payment for Ecosystem Services (PES): Carbon sequestration  Recent modelling studies have shown that carbon sequestration in soils can provide a significant  offset for greenhouse gas emissions 3 . Soil erosion leads to loss of the potential to grow biomass  and increasing humus content. Indeed, several scholars argue the greatest potential for  sequestration exists in soils that have already been carbon depleted, as in dryland soils. However,  this is generally not well understood and the UNFCCC process has paid little attention to the  potential for carbon sequestration in soils. In fact, certain studies claim that soil erosion is not  contributing to atmospheric carbon levels because eroded soil is re‐deposited in other locations,  and it does not mineralise. However, this type of conclusion while valid for specific study sites  demonstrates the need for landscape scale approaches to assess the entire process. Further  research is thus needed on the potential for carbon sequestration in soils through SLM practices.  Although modelling studies have been carried out, improved methods are needed for measuring  sequestered carbon and ensuring that it remains in the soil in the longer term, in order for soil  carbon credits to be incorporated into market mechanisms.    

3   Farage et al. (2007) that estimate that agricultural soils could sequester at least 20–30 Pg of carbon over the  next 50–100 years, possibly rising to 100 Pg. Atmospheric CO2 concentration is rising at just over 3 Pg yearˉ¹ (IPCC,  2001),  22

Knowledge gaps also remain regarding the impacts of carbon PES schemes on local livelihoods. The  price of carbon is currently too low to make payments for soil carbon sequestration a  comprehensive alternative to traditional livelihoods, however it can play a role in supplementing  and diversifying rural livelihoods. Because of the synergies between SLM practices and carbon  sequestration, the analysis of adoption of SLM technologies applies (see Section 2.2.4)..     Finally, there is further potential for new technologies to contribute to soil carbon sequestration.  Lal (2009) argues there are several promising innovative strategies of enhancing soil organic  matter. Nano‐technology enhanced materials can be applied to improve soil quality and use  efficiency of input. Use of nano‐enhanced material can also increase soil restoration and bring new  land under production. Nano‐fertilizers have a potential to enhance use efficiency and decrease  soil losses. Biotechnology also has carbon sequestration applications in arid climates 4

2.3.2 Ecotourism  Tourism to natural attractions in remote rural areas represents an opportunity to increase incomes  and diversify livelihoods in drylands. In sub‐Saharan Africa it has been one of the largest growth  areas in the recent decade. Opportunities for diversification of the (local) economy exists through  creating income opportunities from ecotourism and handicraft production, for example, as in  UNESCO projects in Tunisia, Jordan and Egypt which have yielded good results, while ecotourism is  an already being implemented to in Namibia.  The potential for ecotourism to significantly reduce  poverty and environmental degradation in drylands has been discussed for years, but remains  relatively unexplored. The limits of this development option must however be considered with  regard to water consumption. Conservancy models in Southern Africa have shown that ecotourism  can also be encouraged in communal lands based on shared investments and benefits of  communities, however, its potential should not be overestimated for the drylands. Large,  transnational projects having the potential for ecotourism are under planning, such as the KAZA  transboundary national park project in the same region. Additionally, tourism and wildlife  opportunities need significant investment and a safe social and political environment.     Growing financial opportunities from tourism, institutional challenges relating to the control of  natural resources, and variable local capacity for managing ecotourism ventures are illustrate both  the potential of and the challenges to community‐based ecotourism. Recent research highlights  the fact that good governance is critical to achieving conservation and rural development  objectives.          

4  Growing genetically modified plants can improve the SOC pool through improvement of root/shoot ratio,  harvest index, and incorporation of some recalcitrant compounds in plant tissues (especially roots) that decrease the  rate of decomposition of biomass returned to the soil (Lal, 2009).  23

2.3.3 Solar energy   The potential of solar farms in drylands has been discussed for years, but remains relatively  unexplored. Energy generation through wind and solar could bring development to drylands based  on individual or group rights and management. There are recent initiatives which have begun to  address this opportunity by, for example, investigating the political risks associated with a so‐called  “Super Smart Grid” which supply European electricity demand with decentralised production in  North Africa (Battaglini et al. 2009). Such developments require significant investment and security  and stability in social and political environment. However, the technological options with the  potential for decentralised development, and lower investment costs, are generally thought to be  more beneficial to local populations. Decentralised solar energy production is a research direction  with potential benefits to poor dryland populations, although technical and organizational  knowledge gaps exist.       2.3.4 Land and water interactions  Land and water interactions have generally been neglected in policy debates, as water  management in the drylands has been receiving far more attention of recent years. However, it has  become clear in the context of DLDD, that integrated land and water approaches are required to  assess climate change, land use planning, vegetation cover, PES, water and carbon credits.  A  further development of irrigation schemes and water use efficiency (drip irrigation) in drylands  also require new methods which better integrate land and water. There is a need to develop  interactive knowledge management systems for as yet very dispersed information components      From an institutional perspective, there is clearly the potential for organizational development  research to eliminate institutional barriers as land and water are often affiliated to different  government structures. This implies providing institutional support to facilitate water specialists  co‐operating with land researchers and policy‐makers, as well as other stakeholders. Such  approaches need to take into account the previous work and other initatives, such as Global  Change and the Hydrological Cycle (GLOWA), the Regional Science Services Centres (RSSC) West  African Science Service Center on Climate and Adapted Land Use  (WASCAL) approaches.    From a technical perspective, there exists the potential to identify and develop options for  technical project focus with clear benefits related to DLDD. For example, A UNESCO funded project  in Egypt as developed techniques for desalination of water using solar energy instead of fossil fuel.   Land and water interactions are relevant at various levels: i) land and water policy, (Linking land  and water governance IFAD); ii) land tenure and water rights (Land and Water: the rights interface;  FAO legislative study 84); iii) land use planning and watershed management. 

24

      Carbon sequestration and link between PES and SLM: biophysical gaps regarding C‐   storage, and implementation gaps regarding technology    Thorough analysis of whether the concept of “alternative income strategies” has    been beneficial to the ecology and economy of local systems    Analysis of potential for ecotourism and renewable energy generation regarding the    ecological limits, and full costs and benefits     Methods for integration of land and water in land use planning and irrigation    development   

 Research needs, alternative livelihoods:     

  2.4 Costs of DLDD      2.4.1 Productivity  Estimating the costs of land degradation at a range of scales is a potentially useful tool for decision‐ makers, both raising the profile of land degradation issues and providing the basis for land use  decision‐making in a cost‐benefit framework. As such this has been on the research agenda of the  UNCCD and associated institutions, e.g. the Global Mechanism, for some time.   Some estimates of  global costs at 40 billion USD per year (LADA, 2008). However, studies which are national or global  in scope are both few, and suffer from methodological and data‐related weaknesses.   In the past, cost estimates and cost‐benefit analyses of DLDD have been carried out either through  scaling up micro‐studies by estimating the costs per hectare, or by aggregating micro‐studies as a  function of populations and spatial data, i.e. land uses. Limits and difficulties exist with respect to  data availability for both approaches.  For example, land uses change over the course of the year   limiting the accuracy of available data.  Berry et al. (2003), in cases studies from China, sub‐ Saharan Africa and South America, find that land degradation decreases agricultural productivity  by 3% to 7%, however cite problems with comparability of data across regions. Because of  incompleteness and inconsistency in the basic data on costs of land degradation, there is need for  a more comprehensive approach to the topic. With respect to modelling, gaps exist in terms of  linking studies to empirical methods of demonstrating increased productivity over the medium to  long‐term.   Overall there is a limited amount of reliable, widely accepted estimates for the costs of land  degradation due to productivity losses at all levels. Further, the Land Degradation Assessment in  Drylands (LADA) argues that full cost estimates of land degradation must include social costs, such  as those associated with out‐migration. Improved methods and data collection are necessary for  progress in this area.     25

2.4.2 Food Emergencies  From a development viewpoint, neglect of drylands populations takes a costly toll through the  frequent relief efforts that are required to respond to food emergencies resulting from drought  and subsequent loss of harvests and livestock. These costs are actually largely met by the  international communities in cases where countries are not able to respond on their own. Recent  research from India, which currently responds to food emergencies without the aid of the  international community, revealed that the countries’ combined losses and response expenses  from the drought of 2003‐04 were more than all government yearly spending combined, and  amounted to half the governments investments in agriculture and rural development over a 5 year  period (Ryden, 2010). In addition to the costs to the state, there were very considerable costs to  the rural community in the form of forced labour migration, losses due to distress sales of cattle  and jewellery and the social costs of indebtedness and distress.    While clearly these costs are significant and useful for policy‐makers, the literature base in this  area globally is small. DLDD has undertaken nothing comparable to the Stern Report in the climate  change community, which drew substantial global attention by attributing costs to what was  previously seen as mainly “merely” an environmental issue. Expert consultations have pointed to a  need for increased scientific evidence for benefits of drylands investment, when compared with  the costly emergency aid which cannot be avoided once there is a failed crop or severe loss of  livestock due to droughts.      2.4.3 Restoration  A global assessment of the costs and benefits of land restoration relies on the development of  methods for assessing both local and global benefits of ecosystem service (see Section 2.1.2).  While there is interest in this area, large knowledge gaps remain. Further, such assessments should  address the questions of what restoration techniques work and in which ecological, institutional  and social contexts, as well as the reasons for their success.     There is a need for research and methods for addressing the reconciliation of short term goals,  involving fast re‐generation and increased productivity with the long‐term goals of ecosystem  restoration, including cost estimation of the recovery of degradation land. Methods exist with  regard to protected areas and biosphere reserves, whereby reference areas for potential natural  vegetation and biotopes in otherwise degraded drylands  areas  can be used as a “pristine land”  benchmark, there is a need for improvement and wider acceptance.        Research needs for costs of DLDD:     need for empirically based studies of land degradation costs for    supporting cost‐benefit decision framework at multiple scales     costs of responding to food emergencies   improved methods for restoration cost estimates recognising tension  2.5  between shortterm and long‐term goals  

26

Monitoring and assessing DLDD: indicators    A substantial amount of effort and resources have gone into the development of indicators for  DLDD over the past decades. Despite these efforts global assessments differ significantly in the  percentage of land which is classified as degraded, ranging from 4% to 74% (Safriel, 2007). The  most prominent global assessment is the GLASOD assessment (UNEP, 1990), which assessed soil  degradation, and was not without critics. Because soil modelling exhibits chaotic features, much  model calibration and indicator selection in the GLASOD assessment was done through subjective  judgement of experts. These expert judgements were found to be to be sometimes inconsistent;  the same characteristics in different places produced different classifications (Sonneveld and Dent,  2009).     A more recent, ambitious attempt to tackle the issue of monitoring and assessment is the Land  Assessment Degradation Assessment in Drylands (LADA) project. In this approach, Net Primary  Productivity (NPP) and Normalised Vegetation Differentiation Index (NVDI) are used as the primary  indicators of land degradation at the global, regional and national scale. Though soil characteristics  have also been used in the past, this presents difficulties for both in terms of methods for the use   of GIS and satellites, and in terms of costs (Ponce‐Hernandez and Koohafkan, 2010). At the sub‐ national scale, biophysical indicators of land degradation are separated into their physical,  biological and chemical components.  The LADA methodology applies the Driver‐Pressure‐State‐ Impact‐Response (DPSIR) framework. The different physical, biological and chemical degradation  indicators are then linked to socio‐economic pressures and drivers through expert judgement 5 .    The DPSIR has enjoyed wide spread use for indicator selection in environmental problems.  However, Svarstad et al. (2008) argue the DPSIR framework is most conducive to a conservation  approach which ignores the needs of local populations, as it emphasises ecological impacts to the  neglect of economic and social considerations. With the recent emphasis on ecosystem services  and recognition that land degradation is driven by multiple social and ecological factors (Geist and  Lambin, 2004), a key research issue is arriving at a minimum set of indicators from linked social‐ ecological systems (e.g. Ostrom, 2007, 2009).     The Drylands Development Paradigm (DDP) (Reynolds et al. 2007, see Section 1.1) has further  emphasised the linked social‐ecological systems in drylands, pointing to the relevance of slow  variables and thresholds as new directions for drylands management. Research can play a major  role in establishing early warning systems developed with a view to monitoring slow variables. The  major knowledge needs for such systems include biophysical and spatio‐temporal variations of  DLDD risks, and limits and thresholds of services in agro‐ecosystems.    Further, case studies from southern Africa have underlined the need to better integrate knowledge  within and between scientific and local knowledge bases. Empirical results show that both  scientific and local knowledge have their limitations so that neutral verification is necessary to  5 

 These last two methods rely largely on  either ad‐hoc designed forms  or using (bayesian) computer models.  27

broaden reductionist science approaches as well as to put local specificities into a generalizing  context (Stringer & Reed, 2007). Reed et al. (2006) propose a framework for indicator selection  which includes stakeholders at all levels, providing for the incorporation of local knowledge. This  combines top‐down and bottom‐up approaches to M&A and allows for comparability between  sites with the minimum set indicators and site specificity with locally developed indicators.     However, such proposals have not encountered smooth sailing within the UNCCD process where   current indicator use requires Parties to collect and share information only on land cover status  and the percentage of populations in affected areas living above the poverty line. A more  comprehensive set of indicators limited by both institutional constraints related to the UNCCD  (Grainger, 2009b) and capacity constraints related to the challenge of achieving consistency and  standardisation between countries and across administrative levels. Thus, indicator research  should be directed towards the barriers to, and avenues for, expanding such a “minimum set” by  improving the acceptance of indicator systems in policy decision‐making.     Because of these constraints together with the wealth of past work on indicators, the results of our  study point to research priorities identifying and implementing cost‐effective uses of existing  indicator systems. (The notable exception to this being the development of slow change indicators  to support food emergency early warning systems in drylands). This requires a stocktaking and  evaluation of existing indicator set and monitoring processes with respect to the criteria of  practicability in use for policy‐makers and other stakeholders at different scales, with a view to  better combining biophysical and socio‐economic indicators. Further, there is a need for clarity in  depicting present status, trends and reversible processes of land degradation, with the possibility  of linking states of degradation to changes in economic evaluation of desertification. Expert  consultation also pointed to the need for scenario analyses linking climate, population & land  cover change with potential vulnerability of target groups to DLDD.   Research needs for monitoring and assessment of DLDD:         

research on cost‐effective use of existing indicators & monitoring  multilevel nested frameworks for linking social‐ecological systems; inclusion of local  knowledge  Early warning system development: slow variables and thresholds in agro‐ ecosystems  identify cost and political limits to combining biophysical and socio‐economic and  selecting “minimum set”  link states of degradation to changes in economic evaluation of desertification   Improving acceptance of indicator systems in policy decision making 

          28

Regional Assessment 1; The Arab World 6 ,   Putting the UNCCD implementation in context  Arab countries, whose area amounts to about 14.3 million km2 and extend through the Arid and  Semi‐arid zones is suffering from the phenomenon of desertification in various forms and varying  degrees. The complexity of the issues confronting the implementation of the UNCCD convention  requires a global, regional, national as well as a local evidence‐based and knowledge‐based  approach. Governance, climate change, poverty, food security, access to land and water, political  conflicts in the face of desertification and land degradation are all linked in the Arab region and  demand a clear and pragmatic focus. For better understanding the complexity and context in the  Arab world, some of the most relevant linkages are discussed. 

Impact of Climate Change on Agriculture and Costs of Adaptation  IFPRI 2009 Middle East and North Africa 7  The crop modelling results indicate that climate change will have a negative effect on crop yields in  the Middle East and North Africa in 2050. The region will face yield declines of up to 30 percent for  rice, about 47 percent for maize and 20 percent for wheat.  Without climate change, calorie availability is expected to increase in the Middle East and North  Africa between 2000 and 2050, from 2,846 to 3,119 daily calories per person. With climate change,  however, calorie availability in the region in 2050 will be about 2,500, or up to 500 calories less per  person per day, compared to a no‐climate change scenario.  In a no‐climate change scenario, North Africa and the Middle East will see dramatic improvements  in the number of malnourished children between 2000 and 2050, declining from 3.5 million to just  over 1 million. Climate change will counteract much of this progress, resulting in over 2 million  malnourished children in 2050, 1 million more than in a no‐climate change scenario. To counteract  the effects of climate change on nutrition, North Africa and the Middle East require additional  6

Arab world or Arab countries or League of Arab states or Middle East and North Africa countries (MENA)

7

http://www.ifpri.org/publication/climate-change-impact-agriculture-and-costs-adaptation

29

annual investments of 241‐271 million USD. The majority of investment expenditures should be in  agricultural research.    Human Rights and Desertification. 8    It is now widely accepted that poverty should not be seen only as a lack of income, but also as a  deprivation of human rights (undernutrition and hunger are constitutive of poverty). It is equally  recognized that unless the problems of poverty are addressed, environmental issues will not be  resolved. In this context, a human rights approach to poverty reduction provides a conceptual  framework for combating desertification and land degradation in the Arab region.  For example, farmers and herders need firm rights to the soils, grazing, woodlands and water  sources on which their livelihood depend. Governments need to recognise local rights which are  vital for promoting farmer investment.   The ESCWA region suffers from a vicious cycle of political tension, conflict and de‐development in  which political tensions, conflict, collapse of State institutions, extreme ideological discourse, and  negative detrimental social and economic repercussions reinforce one another. 9    Governance and Anti‐Corruption Performance in the Arab region 10  A variety of factors have been highlighted to explain the “governance gap” and relatively poor  governance and anti‐corruption performance of MENA countries. These factors are fully developed  and documented in the World Bank report on Better Governance as well as in “Institutionalised  Corruption: an instrument of governance in the Middle East and North Africa?” 11    Desertification and Land Governance 12  Regional Assessment for the FAO Voluntary Guidelines on Responsible Governance of Tenure of  Land and Other Natural Resources Middle East and North Africa (MENA), Amman, Jordan, May  2010 13    Rights of access to these resources and the associated security of tenure are increasingly affected  by occupation, neo‐liberal economic policies, population growth, urbanization, climate change,  natural disasters, violent conflicts, and growing demands for land for food production and for new  energy sources such as bio‐energy. Weak governance of tenure is a factor in many tenure‐related  problems, and failing to address these problems hinders reform efforts. In contrast, responsible  governance of tenure can help to reduce hunger and poverty, support social and economic  development, reform public administration, and contribute to peace‐building.  In the region, two  particular challenges were highlighted: the linkages between land and water governance as well as  the impact of war, occupation and conflict on land‐related issues.    8 9 10 11

http://www.unccd.int/publicinfo/docs/HumanRightsandDesertification.pdf www.unescwa.org Overview of Corruption in the MENA Countries 2007; www.u4.no

http://www.cipe.org/pdf/publications/fs/rachami.pdf

12 FAO 2010, Regional Assessment for the FAO Voluntary Guidelines on Responsible Governance of Tenure of Land and Other Natural Resources Middle East and North Africa (forthcoming) 13 W. Zimmermann, 2010: Land tenure development in the Arab region, in FAO Land reform bulletin 2010 (forthcoming) 30

Research Partners in the Arab Region  The role and function of ACSAD for the Arab region (The Arab Center for Arid Zones and  Dry Lands 14 )  ACSAD was appointed by the league of Arab States to be the Arab organization, which is  responsible for desertification studies and monitoring in the Arab world, as well as following up the  activities of United Nations convention to combat desertification (UNCCD).  The Arab Center for the Studies of Arid Zones and Dry Lands was established in Damascus, Syria in  1968. ACSAD is a specialized Arab organization working within the framework of the League of  Arab States with the objective of unifying the Arab efforts which aim to develop the scientific  agricultural research in the arid and semi‐arid areas, help in the exchange of information and  experiences and make use of the scientific progress and the modern agricultural techniques in  order to increase the agricultural production.    ACSAD / GTZ Partnership for Combating Desertification in the Arab region 15  In 1993, ACSAD‐German partnership through GTZ for combating desertification was launched to  establish favourable institutional structures and ensure adequate national conditions for the  implementation of the United Nations Convention for Combating Desertification UNCCD. (still  ongoing).    The role and function of ICARDA for the ARAB Region  (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas)  16  ICARDA serves the non‐tropical dry areas for the improvement of on‐farm water‐use efficiency,  rangeland and small‐ruminant production. In the Central and West Asia and North Africa (CWANA)  region, ICARDA contributes to the improvement of wheats, kabuli chickpea, pasture and forage  legumes and associated farming systems. It also works on improved land management,  diversification of production systems, and value‐added crop and livestock products. Social,  economic and policy research is an integral component of ICARDA's research to better target  poverty and to enhance the uptake and maximize impact of the research outputs.    Research Lessons in the Arab Region:  There are success stories in the fields of soil and water conservation, water resource management,  integration of conservation agriculture, livestock and range management, conservation agriculture,  community‐based natural resource and risk management, mainstreaming DLDD in spatial planning  (Tunisia, Morocco), research (ICARDA, ACSAD), monitoring and decision support systems and local  institution‐building, securing pastoral’s resource rights (Mauretania), GIS technology for trend  analysis and early warning (ACSAD). Indicators of success include long‐term increases in  productivity; increased drought resilience of rural production systems and increase in capacities.      

14 15 16

http://www.acsad.org/ http://www.acsad.org/gtz/gtz.pdf www.icarda.org

31

Science Gaps  Although the countries in the region are extremely diverse in terms of surface area, population and  oil and gas reserves, the identification and discussion of a set of Science Gaps from an Arab  regional perspective is proposed:  12. With few exceptions, the political economy in Arab countries include narrow, sectoral,  centralized, authoritarian, and technocratic approaches; lack of access or affordability of  required inputs; lack of congruence with and/or support from government priorities, policies,  and incentives; insufficient infrastructure and institutions; lack of trust; lack of local community  involvement and commitment;. How can science contribute to better understand the  extremely diverse political and administrative systems in the Arab region and to support an  enabling policy and administrative environment for implementing the UNCCD?  13. More research is required for analysing the specific interdependencies in the Arab region  between the process of desertification, governance in Arab countries, security aspects, climate  change, water scarcity, migration/urbanisation, food security, and poverty eradication for  policy orientation and coherent measures.  14. Increasing the understanding of dryland agricultural and natural ecosystems and the  degree to which carrying capacity can be sustainably enhanced through integrated crop‐tree‐ livestock systems, conservation agriculture, increased soil fertility, improved water  management and SLM   15. Instead of fixed technologies, the main research outcomes are knowledge, expertise,  strategies, methods, models and approaches. Portfolios of options should be developed rather  than recipe‐like solutions. Closer partnerships with non‐governmental organizations,  cooperatives, and other development agents can magnify the leverage of research and  development institutions in ways that make ‘mass customization’ practical. Options of  promising Participatory Development Methods should be studied and identified.  16. Results of past research projects in the Arab region have not by itself supported the scaling  up of good results, lessons learned and the institutionalising of know‐how. Harvesting existing  research results and adding value by creating synergies, integration into the broader picture,  integrating into ongoing design of projects and programs, using as a starting point for  complementary areas of science could be a promising research component.  17. Arab countries have made only modest efforts to transfer knowledge to the general public  or to transfer either locally produced knowledge or imported knowledge to the productive  sector. The mechanisms of knowledge transfer remain very limited. What is the role of science  in developing alternative mechanism for improved knowledge management and transfer to  all stakeholders involved in the implementation of UNCCD?  18. Arab countries in general have neither updated their land policy orientation nor reformed  their normative framework for improving tenure security of land and natural resource and for  rule‐based access to land and water. Sustainable land management is defined in a narrow  manner within the UNCCD. The socio‐legal and socio‐economic aspects of land (land tenure  security, land rights, access to land, land economics, land policy) require much more attention  and should be an integral component of SLM. Much more research is required in the Arab  region for assessing the land tenure arrangement for rangeland management, the land tenure /  32

19. There is an enormous inefficiency in water consumption in agriculture, industry and urban  areas in the region. Since there is no pricing policy (protection money), there is no incentive for  farmers for investing in modern and consumption efficient irrigation techniques. How can  science contribute for improving policies and measures for an increased water consumption  efficiency in the region?    Regional assessment 2: Central Asia   Please see the Full Version of the Scoping Paper.     4.2 Cross‐cutting issues    4.2.1. Land Governance   The UNCCD calls for “good governance” as indispensable condition for measures to combat   desertification. However, there is a wide knowledge and policy gap between rhetoric and the  realities on the ground.  Operationalising defined governance principles for SLM in drylands and  the UNCCD implementation and improving compliance with these remains an open question.  Current governance research applies the conceptual models of the social‐ecological system  (Ostrom 2007, 2009) and multilevel governance mentioned above. These concepts bring a focus  onto the respective roles and functions of different actors, e.g. government, civil society or private  sector actors, in different institutional settings. Governance scholars address the questions of co‐ operation between state and civil society in different political systems; policy coherence;  decentralisation dynamics; compliance to convention; leadership / ownership;  democratic  decision making, participation;  control of corruption, transparency, accountability; local  empowerment. Iin view of the large governance challenges faced by a significant number of  dryland states, there is an identified need for research on DLDD impacts in weak governed states,  on prevention of conflict and on migration.  The past two decades of research in natural resource management, as been a sort of renaissance  for common lands and customary tenure, as many studies have shown that in a given context  communal tenure is both secure and more productive than private tenure or land titling. These  findings should not be misinterpreted to mean that customary tenure is superior in all instances,  just as prior prejudices about the “Tragedy of the Commons” were equally false. A differentiated,  and contextualised approach to land tenure still leaves the question, in the context of mitigating  DLDD, which mechanisms can help to overcome land governance problems? There many options,  as discussed with respect to biofuels in Section 2.6. These include the recognition of customary  land rights or code pastoral, local user agreements, co‐management models land dispute  resolution, gender responsive tenure, corporate social responsibility (CSR),  certification (FDI),  public land reform (public/private/communal tenure). The high relevance of land governance to  the implementation of SLM practices such as SWC, and other dryland development options  33

discussed earlier, highlights the important research task of bridging tbe gap between land  governance issues in DLDD and other major initiatives, such as the Land Governance Assessment  Framework (LGAF) (World Bank) the FAO Voluntary Guidelines.   4.2.2 Scaling of research  As emphasised above, due to changing global frame conditions, there is a stronger influence on  drylands from the macro or global scale, as changing lifestyle, production & consumption patterns,  as well as subsidies and trade regimes are putting pressure on dryland production systems. These  combine with new efforts to include drylands into greenhouse gases reduction and biodiversity  payment for ecosystem service schemes. While DLDD have been problems at the national level for  some time, these changes bring new urgency and new perspectives to them. In particular, these  have lead to changes in sectoral priorities in the agricultural, rural, urban based services, and  education sectors, which require increased government performance to manage conflicts over  resources.     At the landscape scale, there is increasing evidence of degraded watersheds, sediment loading in  river systems, as well as loss of biodiversity. At the local scale, there is also evidence for  inappropriate management and strong anthropogenic impacts. Time scales are a particular new  and important dimension for research as human interference occurring at higher pace than  recovery processes, as is the case in, for example soil carbon sequestration.  Implications for research:     Larger scales as a new research challenge (social sciences taking prominence over natural  sciences)   Better assessment and evaluation of existing evidence at local level    Landscape and farming system approaches   Linkages, interfaces between scales (all + stakeholder/policy)   New exploratory dimension: time scale (social & natural sciences)      4.2.3 Knowledge management  Knowledge management, in terms of knowledge generation and  transfer, is a key component of  nearly all efforts to combat DLDD at different levels. Although the UNCCD has emphasised a  participatory, bottom‐up approach since its inception, the reality of knowledge management for  DLDD has not always fit this description. Critics of land degradation monitoring have pointed to the  need to overcome top‐down approaches and for monitoring and assessment to be opened for  multiple knowledges including those of local communities. Indeed, barriers to integrating and  applying knowledge from diverse sources can go beyond methodological issues. Transfering  knowledge from international down to local levels can be limited by limited training the scientific  language (Seely, 2009).     Studies from southern Africa point to the importance of including clear objectives agreed at the  34

outset; institutionalised support for participation; and the involvement of civil society for  knowledge transfer in participatory processes. This research points to the potential of new  communication platforms that link stakeholders both horizontally and vertically to enhance the  effectiveness of degradation assessment and rehabilitation activities (Stringer et al., 2009).  Dryland management technologies and best practices (including climate change adaptation) are  generally not documented while there is also a gap in regards transfer of knowledge between  dryland regions.  Past attempts for information sharing systems for knowledge sharing in the  Maghreb and Arab regions, encountered cultural, transparency, technical and scientific problems  with only two observatories are still operational (OSS). On the other hand, Adeel (2009) points to  the positive experiences of the desertification analysis in the Millennium Ecosystem Assessment,  arguing that the framework of ecosystem services applied can be used as the basis for future  knowledge sharing activities. This however requires improved methodologies for measuring  ecosystem services and global environmental benefits (see Section 2.4).     Knowledge management must address the problem of two levels of monitoring and assessment,  one at the local level carried out by resource users and communities and another at national and  global levels. These can be integrated via new adaptive management platforms, i.e. a new boudary  organisation. An example of this is a framework proposed Reed et al. (2006) which allows for  comparability between sites with the minimum set indicators and site specificity with locally  developed indicators. However, up to now platforms for information exchange between different  scales incorporating these insights have not been taken up. They require better institutional  networking and international knowledge management systems. This means hybridising more  explicit scientific knowledge with more implicit local knowledge and addressing the problem of  expert to non‐expert knowledge.    4.3.4 Capacity building  Seely (2009) argues that advances in desertification research have not been adequately taken up in  policy and implementation, as translating knowledge developed in national and international levels  down to local levels is a  challenge when local level actors are not well trained in the scientific  language. Combating DLDD in a multilevel governance approach is bolstered by multi‐stakeholder  consultations to identify the needs and options at regional levels and, in general, a more inclusive  policy to integrate the private sector and the interested public in anti‐desertification measures. All  components are important preconditions for improved capacity development by strengthening  national to regional academic curricula on dryland science for development through north‐south  and south‐south cooperation (e.g. in Southern Africa). Together with encouraging  interdisciplinarity at the research and daily working level this will enhance decision making  capacities for future decision makers on sustainable land management. This is confirmed by expert  consultations which have pointed to the importance of establishing Master's courses in  Development Practice in academic institutions with research forming an integral part of the course.        35

  Part 4: Products    The preceding discussion has identified a number of priorities for research needs in drylands,  together with cross‐cutting issues which should be taken up in the design of research projects, as  well as implementation gaps. In this part, we discuss the concrete outputs of potential research  projects in drylands. These products should have the potential to be sustainable over the long‐ term, past the typical 3‐5 years running time of the projects.     New projects to combat DLDD should result in the following sustainable products:    1. Early warning system of drought onset and land degradation  This implies the development of improved methods in relation to slow variables and the  identification of ecological and social thresholds. Further, methods for data collection can be  established in line with the principles of including low‐cost, local level monitoring which benefits  from the inputs of local knowledge.      2. Methods and observation centres for local low cost monitoring for soil carbon content  Research to support interventions should place a focus on the linkage between SLM and Payment  for Ecosystem Services. In terms of outputs, this means methods and carefully designed studies, to  more substantively prove that certain practices do indeed result in significant long term soil carbon  storage. This should be seen with a view to including such methods in carbon markets. Costs are a  significant obstacle to local monitoring and research should be directed towards producing cost  effective and reliable methods for soil carbon estimates.     3. Biofuel research in drylands  Biofuels require an interdisciplinary research approach; this should result in improved institutional  support and extension services land users in developing countries at multiple levels, from local  farmers to sub‐national and national governments. Pilot projects can be established to support up‐ scaling successful business models of biofuel development, either for decentralised energy  production or integrated value chains, if are shown to improve local livelihoods.     4. Knowledge platform to support stakeholder interaction across levels  Establishing a “degraded land database”: A broad consensus on a workable definition “degraded  land” does not exist up to this point. . Although the framework of ecosystem services has been put  forth, which leads to the definition of land degradation as a human‐caused process that results in  long term loss of natural productivity, there remains within this room for disagreement. That is  why for example in Indonesia the estimates for degraded areas vary from 6 million hectares to 40  million. To understand the possible implications of a national policy to promote the development  of land that is “degraded” from a carbon standpoint will require distinguishing between terms that  refer to physical status and carbon content, and those that refer to socio‐legal status. Identifying  acceptable degraded areas for restoration will require that policy‐makers develop a participatory  36

decision‐making process informed by accurate and up‐to‐date spatial data that addresses  environmental, economic, social, and legal  considerations. The large scale land evaluation / land  suitability assessments (FAO, WB, GTZ) could be taken as a starting point and complemented by a  “degraded land data base” and methodology for screening degraded areas for restoration.  5. Institutional support to link improved knowledge on land‐water interactions to policy  development at transboundary, national and sub‐national levels  There is a need to create, or provide institutional support for boundary organisations which act in a  cross‐sectoral manner to address land‐water‐vegetation interactions, as land and water are  generally dealt with separately.  Organizational development research on elimination of  institutional barriers as land and water are often affiliated to different government structures is  needed. These should encourage  water specialists to cooperate with “land” researchers as well as   with policy and other stakeholders. This methods should make use of lessons learnt from GLOWA  (and comparable calls)  and provide a bridge to the BMBF Regional Service Centers (RSSC) and  West African Science Service Center on Climate and Adapted Land Use  (WASCAL) approaches.     6. Capacity building  Establish capacity building programmes for national scientists and para‐ecologists that can work  together in the field through, for example, the development of simple low cost monitoring and  assessment systems for land and water degradation. Capacity building here is done through the  learning by doing approach. In addition, academic curriculum should be addressed by establishing  master's programs in development practice with research as part of the requirements.    Part 5: German scientific capacities    Several German research institutions show a strong, long‐term record in dryland research with  focuses on developing countries. The list is quite long, so we list a few prominent examples: ZEF,  DIE, PIK, Dryland Research Centre Hamburg (DRCH), Potsdam (modelling). The particular strengths  of the German research community relate to biology, soil science, geoscience, environmental  systems research, meteorology, and agricultural research.    In the natural sciences, German scientific capacity forms part of prominent international networks,  and enjoys high international visibility, carrying out dryland research in other regions (e.g.  Australia, Israel). Generally, capacities are weaker in social sciences focusing on drylands. However,  the traditional strengths in social anthropology and rural sociology remain and are highly relevant  to the drylands research outlined here. Further, there is strong German representation in socio‐ economic disciplines such as poverty research, commons and cooperation, rural livelihoods, farm  management and natural resource management.  In addition, there are strengths in environmental  and ecological economics.     As a general conclusion, the German research community relevant to drylands is large, diverse and  qualified enough to react to potential calls.   37

References:    Adeel, Z., Safriel, U., Niemeijer, D., White, R., de Kalbermatten, G., Glantz, M., Salem, B.,  Scholes, B., Niamir‐Fuller, M., Ehui, S. and Yapi‐Gnaore, V. 2005. Ecosystems and Human  Well‐being: Desertification Synthesis, a Report of the Millennium Ecosystem Assessment,  World Resources Institute, Washington, DC.    Adeel, Z., 2009. Findings of the Global Desertification Assessment by the Millennium Ecosystem  Assessment – A Perspective for Better Managing Scientific Knowledge. In: Lee, C., Schaaf, T. (Eds.),  The Future of Drylands. Springer Netherlands, pp. 677‐685.    Ahktar‐Schuster, M., Bigas, H., Thomas, R., 2010. Monitoring and Assessment of Desertification and  Land Degradation: Knowledge Management, Institutions and Economics. In: Consortium, D.S.f.D.  (Ed.), UNU Desertification Series.    Andersen, S., Morton, J., Toulmin, C., 2010. Climate Change for Agrarian Societies in Drylands:  Implications and Future Pathways. In: Mearns, R., Norton, A. (Eds.), Social Dimensions of Climate  Change. The World Bank, New York, pp. 199‐231.    Arndt, C., Benfica, R., Nucifora, A., Thurlow, J., 2008. Higher fuel and food prices: Impacts and  responses for Mozambique. Agricultural Economics 39, 497‐512.    Aubreville, A., 1949. Paris : Société D'Editions Géographiques, Maritimes et Coloniales.    Battaglini, A., Lilliestam, J., Haas, A., Patt, A., 2009. Development of SuperSmart Grids for a more  efficient utilisation of electricity from renewable sources. Journal of Cleaner Production 17, 911‐ 918.    Biocarbon Fund, 2009. Carbon Finance Opportunities in the Agriculture Sector – How Can We  Create the “Carbon Asset” to the Benefit of Smallholder Farmers?. Available online at:  http://wbcarbonfinance.org/docs/Bo_Lager_World_Bank_ARD_week_2009‐03‐02.pdf, last  accessed 01.11.10.    Berry, L., Olson, J., Campbell, D., 2003. Assessing the extent, cost and impact of land degradation:  findings and lessons learned from seven pilot case studies. Global Mechanism.    Brittaine, R., Lutaladio, N., 2010. Jatropha, a small‐holder bioenergy crop: the potential for pro‐ poor development. In: IFAD (Ed.), Integrated Crop Management.    Clavé, M., Auverlot, D. et al., 2010. Les cessions d’actifs agricoles à des investisseurs étrangers dans  les pays en développement, Centre d’Analyse Stratégique, Paris ,    38

Cóndor, R., Scarelli, A., Valentini, R., 2010. Multicriteria Decision Aid to support Multilateral  Environmental Agreements in assessing international forestry projects. International  Environmental Agreements: Politics, Law and Economics.    Diao, X., Sarpong, D., 2007. Cost implications of agricultural land degradation in Ghana: an  economy wide, multimarket model assessment. IFPRI Discussion paper.    Daly H.E., 1990. Operational principles of sustainable development. Ecological Economics  2: 1‐6.    Farage, P.K., Ardo, J., Olsson, L., Rienzi, E.A., Ball, A.S., Pretty, J.N., 2007. The potential for soil  carbon sequestration in three tropical dryland farming systems of Africa and Latin America: A  modelling approach. Soil & Tillage Research 94, 457‐472.    Food and Agriculture Organization of the UN FAO, 2004. Carbon sequestration in drylands. World  Soil Resources Report 102, FAO, Rome.     Food and Agriculture Organization, 2009. Towards voluntary guidelines on responsible governance  of tenure of land and other natural resources. Land Tenure and Management Unit, Land Tenure  Working Paper 10, FAO, Rome. Available online at:  ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/012/i0955e/i0955e00.pdf    Geist, H., and Lambin, E.F., 2004. Dynamic causes of desertification. BioScience, vol. 54, no. 9,   817–829.    Grainger, A., 2009a. Developing a baseline survey for monitoring biophysical and socio‐economic  trends in desertification, land degradation and drought. Consultancy Report to UNCCD Secretariat,  February 2009.    Grainger, A., 2009b. The Role of Science in Implementing International Environmental Agreements:  The Case of Desertification, Land Degradation and Development, 20:410‐430.    Halberg, N., M.S. Alroe, H.T. Knudsen, E.S. Kristensen, 2006. Global development of organic  agriculture: challenges and prospects. CABI, Oxford, UK.    Hazell, P., 2001. Strategies for the Sustainable Development of Dryland Lands, IFPRI, mimeo,  Washington, D.C.    Headey, D., Fan, S., 2008. Anatomy of a crisis: the causes and consequences of surging food prices.  Agricultural Economics 39, 375‐391.      39

Hein, L., 2007. Assessing the costs of land degradation: A case study for the puentes catchment,  southeast Spain. Land Degradation & Development 18, 631‐642.    Hinkel, J., 2009. Vulnerability indicators and policy implications. Presentation to Expert  Consultation on Adaptation Metrics, Tokyo, Japan, World Bank. Accessed online at:  http://www.ecologic‐events.de/climate_adaptation/documents/Presentation_4_JH.pdf    Holling, C. S., 1973. Resilience and Stability of Ecological Systems.  Annual Review of Ecology and  Systematics, Vol. 4, pp. 1‐23.       Ivanic, M., Martin, W., 2008. Implications of higher global food prices for poverty in low‐income  countries. Agric. Econ. 39 (Suppl), 405–416.     Kuhlman, T., Reinhard, S., Gaaff, A., 2010. Estimating the costs and benefits of soil conservation in  Europe. Land Use Policy 27, 22‐32.    LADA, 2008. Land degradation assessment in drylands. Factsheet: assessing status, causes and  impacts of land degradation, FAO, Rome, Italy.    Lal, R., 2009. Sequestering carbon in the soils of arid ecosystems. Land Degradation &  Development 20, 441‐454.    Lambin, E.F., Turner, B.L., Geist, H.J., Agbola, S.B., Angelsen, A., Bruce, J.W., Coomes, O.T., Dirzo, R.,  Fischer, G., Folke, C., George, P.S., Homewood, K., Imbernon, J., Leemans, R., Li, X., Moran, E.F.,  Mortimore, M., Ramakrishnan, P.S., Richards, J.F., Skånes, H., Steffen, W., Stone, G.D., Svedin, U.,  Veldkamp, T.A., Vogel, C., Xu, J., 2001. The causes of land‐use and land‐cover change: moving  beyond the myths. Global Environmental Change 11, 261‐269.    Lal, R., 2009. Sequestering carbon in the soils of arid ecosystems. Land Degradation &  Development 20, 441‐454.    Lipper, L., Dutilly‐Diane, C., McCarthy, N., 2010. Supplying Carbon Sequestration from West African  Rangelands: Opportunities and Barriers. Rangeland Ecology and Management 63, 155‐166.    Mortimore, M., 2005a. Why invest in drylands? A Report for the Global Mechanism. Rome: Global  Mechanism of the UNCCD. Available at:   http://info.worldbank.org/etools/snc/doc/t_ecosystem/WhyInvestinDrylands.pdf.    Mortimore, M., 2005b. Social resilience in African drylands livelihoods: deriving lessons for policy,  in Beyond territory and scarcity: exploring conflicts over natural resource. Eds. Gausset, Q., Whyte,  M. A., Birch‐Thomsen, T., Erlands Gotab, Stockholm, Sweden.  40

Nkonya, E., 2004. Strategies for sustainable land management and poverty reduction in Uganda.  International Food Policy Research Center, Research Report 133, Washington DC, USA.    Nkonya, E., J. Pender, K. Kaizzi, E. Kato, S. Mugarura, H. Ssali, J. Muwonge, 2008. Linkages between  land management, land degradation, and poverty in Sub‐Saharan Africa: The case of Uganda,  International Food Policy Research Center, Research Report 129, Washington DC, USA.    Oldeman L. R. , R. T. A. Hakkeling, W. G. Sombroek, 1991. World Map of the Status of Human  Induced Soil Degradation: An Explanatory Note, Global Assessment of Soil Degradation (GLASOD).  International Soil Reference and Information Centre, United Nations Environment Programme,  Food and Agriculture Organization, International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences,  Wageningen, The Netherlands, 2nd Ed..     Lipper, L. and D. Osgood, 2003. Two essays on the socio‐economic aspects of soil degradation.  Economic and social development paper 149. Food and Agriculture Organization, Rome, Italy.     Ostrom, E., 2007. A diagnostic approach for going beyond panaceas. Proceedings of the National  Academy of Sciences, vol. 104, no. 39, 15181‐15187.     Ostrom, E., 2009. A general framework for analysing the sustainability of socio‐ecological systems.  Science, vol. 324.    Pearce D.W. (ed.), 1991. Blueprint 2. Greening the World Economy. Earthscan Publications,  London.    Pender, J. E. Nkonya, P. Jagger, D. Sserunkuuma, H. Ssali, 2006 . Strategies to increase agricultural  productivity and reduce land degradation in Uganda: an econometric analysis, in Strategies for  sustainable land management in the East African Highlands. Eds.: Pender, J. Place, F., Ehui, S.  International Food Policy Research Institute, Washington DC, USA.    Pender, J., 2009. The World Food Crisis, Land Degradation and Sustainable Land Management:  Linkages, Opportunities, and Constraints. International Food Policy Research Institute, Washington  DC, USA.     Ponce‐Hernandez, R., Koohafkan, P., 2010. A Methodology for Land Degradation Assessment at  Multiple Scales Based on the DPSIR Approach: Experiences from Applications to Drylands. In:  Zdruli, P., Pagliai, M., Kapur, S., Faz Cano, A. (Eds.), Land Degradation and Desertification:  Assessment, Mitigation and Remediation. Springer Netherlands, pp. 49‐65.    Reed, M.S., Fraser, E.D.G., Dougill, A.J., 2006. An adaptive learning process for developing and  applying sustainability indicators with local communities. Ecological Economics 59, 406‐418.    41

Reed, M.S., Dougill, A.J., Taylor, M.J., 2007. Integrating local and scientific knowledge for  adaptation to land degradation: Kalahari rangeland management options. Land Degradation &  Development 18, 249‐268.    Reynolds, J. F., Stafford‐Smith, D.M., and Lambin, E. 2003. Do humans cause deserts? An old  problem through the lens of a new framework: the Dahlem desertification paradigm. Proceedings  of the 7th International Rangelands Congress, Durban South Africa.     Reynolds, J.F., Smith, D.M.S., Lambin, E.F., Turner, B.L., II, Mortimore, M., Batterbury, S.P.J.,  Downing, T.E., Dowlatabadi, H., Fernandez, R.J., Herrick, J.E., Huber‐Sannwald, E., Jiang, H.,  Leemans, R., Lynam, T., Maestre, F.T., Ayarza, M., Walker, B., 2007. Global Desertification: Building a  Science for Dryland Development. Science 316, 847‐851.    Ryden, P., 2010. Sustaining natural capital for growth and poverty reduction ‐ learning module on  Sustainable Land Management. In: Institute, W.B. (Ed.). World Bank.    Safriel, U., 2007. The assessment of global trends in land degradation. In: Sivakumar, M.V.K.,  Ndiang'ui, N. (Eds.), Climate and Land Degradation. Springer, Berlin Heidelberg.    Safriel, U. , 2009. Deserts and Desertification: Challenges but also Opportunities, Land Degradation  and Development 20:353‐366.    Safriel, U., Adeel, Z., 2008. Development pathways of drylands: thresholds and sustainability.  Sustainability Science 3, 117‐123.    Smith, P., D. Martino, Z. Cai, D. Gwary, H. Janzen, P. Kumar, B. McCarl, S. Ogle, F. O’Mara, C. Rice, B.  Scholes, O. Sirotenko, 2007: Agriculture. In Climate Change 2007: Mitigation.  Contribution of  Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate  Change [B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave, L.A. Meyer (eds)], Cambridge University Press,  Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.    Sonneveld, B.G.J.S., Dent, D.L., 2009. How good is GLASOD? Journal of Environmental Management  90, 274‐283.    Stern, N., 2007. Stern Review on the Economics of Climate Change. Cambridge, UK.     Stringer, L.C., M.S. Reed, 2007. Land Degradation Assessment in Southern Africa: Integrating Local  and Scientific Knowledge Bases, Land Degradation and Development 18:99‐116.    Svarstad, H., Petersen, L.K., Rothman, D., Siepel, H., Wätzold, F., 2008. Discursive biases of the  environmental research framework DPSIR. Land Use Policy 25, 116‐125.    42

Thomas, R.J., Turkelboom, F., 2008. An Integrated Livelihoods‐based Approach to Combat  Desertification in Marginal Drylands. In: Lee, C., Schaaf, T. (Eds.), The Future of Drylands. UNESCO.    Turner, B.L., Lambin, E.F., Reenberg, A., 2007. The emergence of land change science for global  environmental change and sustainability. Procedings of the National Academy of Sciences, vol. 104  no. 5.     Vermeulen, S., Contula, L., 2010. Making the most of agricultural investment: a survey of business  models that provide support for small‐holders. In: IFAD (Ed.).    Xu, D.Y., Kang, X.W., Zhuang, D.F., Pan, J.J., 2010. Multi‐scale quantitative assessment of the relative  roles of climate change and human activities in desertification ‐ A case study of the Ordos Plateau,  China. Journal of Arid Environments 74, 498‐507.    Wiebe, K., 2003. Land quality, agricultural productivity and food security: biophysical processes  and economic choices at local, regional and global levels. Elgar Publishing, UK.    Wodon, Q.C., Tsimpo, P., Backiny‐Yetna, G., George, J., Adoho, F., Coulombe, H., 2008. Potential  Impact of Higher Food Prices on Poverty: Summary Estimates for a Dozen West and Central African  Countries. Policy Research Working Paper 4745. The World Bank, Washington DC .     World Bank, 2010. Rising Global Interest in Farmland: Can it yield sustainable and equitable  benefits, The World Bank, Washington DC, USA.    World Bank, 2008. World Development Report 2008: agriculture for development. The World  Bank, Washington, DC.   

43