Download D6.3 – Assessment of ecosystem services.

Executive Summary

Ecosystem services — the benefits people derive from nature — are central to understanding the full value of Nature-based Solutions (NbS). These services encompass provisioning services (e.g. food, freshwater), regulating services (e.g. flood regulation, climate control, water purification), and cultural services (e.g. recreation, well-being, sense of place). A comprehensive evaluation of these services is essential, as incomplete knowledge of the benefits delivered by NbS can lead to underestimating their environmental, social and economic value, constraining investment, policy uptake and large-scale implementation.

However, despite the growing recognition of NbS as effective instruments for climate adaptation and disaster risk reduction, there is not yet a standardized or common methodology for assessing their full range of benefits and co-benefits. Existing approaches span biophysical modelling, field monitoring, economic valuation, stakeholder-based methods and multi-criteria assessments. While this methodological diversity allows flexibility across contexts and scales, it also hampers comparability across studies and sectors, particularly for non-market and intangible benefits such as biodiversity, human well-being and cultural values. These challenges are further amplified when assessing long-term NbS performance and their evolution under future climate-change scenarios.

In this context, the report explores available methods for a comprehensive assessment of ecosystem services and NbS benefits, extending beyond disaster risk reduction. Focusing on the Po River Basin District, the study builds on representative case studies identified in Deliverable D6.2. The selected cases cover a wide range of NbS typologies, ecosystem services, assessment methods and spatial scales, providing a robust basis for methodological reflection. Using a multi-method, case-study approach, the report examines NbS through four complementary assessment lenses:

(i) risk-reduction assessment
(ii) ecological assessment
(iii) economic valuation
(iv) social assessment

The analysis confirms that detailed, site-specific assessments provide accurate evidence of NbS effectiveness, but they are often difficult to replicate at basin scale. Conversely, model-based, spatially explicit, open-access tools offer greater scalability and comparability, albeit with lower spatial resolution and higher uncertainty.

This trade-off highlights the need for a tiered assessment framework, combining local studies for validation and calibration with basin-scale screening tools to support strategic planning, prioritization and scenario analysis. Based on the Po River Basin context and expert knowledge, the report presents a portfolio of scalable methods particularly suitable for flood risk reduction, ecological and environmental assessment, and economic evaluation of ecosystem services. The report concludes with methodological indications and guidance for assessing the impacts of a Blue-Green Infrastructure (BGI) Network at basin scale, framing NbS as interconnected system components that deliver multiple benefits across space and time. By combining large-scale screening with targeted local validation, the proposed approach can support more informed decision-making, strengthen the evidence base for NbS implementation, and contribute to integrated climate-resilience and adaptation planning in the Po River Basin District.

Riassunto in italiano

I servizi ecosistemici, ovvero i benefici che la società trae dalla natura, sono fondamentali per comprendere il reale valore delle soluzioni basate sulla natura (NbS). Essi comprendono servizi di approvvigionamento (es. cibo, acqua dolce), servizi di regolazione (es. regolazione delle inondazioni, controllo del clima, depurazione dell’acqua) e servizi culturali (es. attività ricreative, benessere, senso di appartenenza). Una valutazione completa di questi servizi è essenziale, poiché una conoscenza incompleta dei benefici offerti dalle NbS rischia di sottovalutarne il valore ambientale, sociale ed economico, limitando investimenti, adozione di politiche e attuazione su larga scala.

Tuttavia, nonostante il crescente riconoscimento delle NbS come strumenti efficaci per l’adattamento ai cambiamenti climatici e la riduzione del rischio di catastrofi, non esiste ancora una metodologia standardizzata per valutare l’intera gamma dei loro benefici e co-benefici. Gli approcci esistenti spaziano dalla modellizzazione biofisica, al monitoraggio sul campo, dalla valutazione economica, ai metodi di coinvolgimento degli stakeholder, fino alle valutazioni multicriterio.

Questa diversità metodologica, se da un lato consente flessibilità tra contesti e scale diverse, dall’altro riduce la comparabilità tra studi e settori, soprattutto per benefici immateriali come biodiversità, benessere umano e valori culturali. Queste difficoltà aumentano ulteriormente quando si valuta la performance a lungo termine delle NbS e la loro evoluzione negli scenari futuri di cambiamento climatico. In questo contesto, il report esplora i metodi disponibili per una valutazione completa dei servizi ecosistemici e dei benefici delle NbS, andando oltre la sola riduzione del rischio di catastrofi.

Lo studio si concentra sul distretto idrografico del fiume Po e si basa su casi studio rappresentativi identificati nel Deliverable D6.2. I casi analizzati coprono diverse tipologie di NbS, servizi ecosistemici, metodi di valutazione e scale spaziali, offrendo una solida base per la riflessione metodologica. Attraverso un approccio multimodale basato su casi studio, il report analizza le NbS attraverso quattro dimensioni di valutazione complementari:

(i) valutazione della riduzione del rischio
(ii) valutazione ecologica
(iii) valutazione economica
(iv) valutazione sociale

L’analisi conferma che le valutazioni dettagliate e specifiche per sito forniscono evidenze solide sull’efficacia delle NbS, ma risultano costose e difficili da replicare su scala di bacino. Al contrario, gli strumenti basati su modelli spazialmente espliciti e ad accesso libero offrono maggiore scalabilità e comparabilità, anche se con risoluzione spaziale inferiore e maggiore incertezza. Questo compromesso evidenzia la necessità di un quadro di valutazione a più livelli, che combini studi locali per validazione e calibrazione con strumenti di screening su scala di bacino utili alla pianificazione strategica, alla definizione delle priorità e all’analisi degli scenari. Sulla base del contesto del bacino del Po e delle conoscenze degli esperti, il report propone una serie di metodi scalabili adatti alla riduzione del rischio di alluvioni, alla valutazione ecologica e ambientale e alla valutazione economica dei servizi ecosistemici.

Il report si conclude con indicazioni metodologiche e linee guida per valutare gli impatti di una rete di infrastrutture blu-verdi (BGI) su scala di bacino, interpretando le NbS come componenti di un sistema interconnesso che genera benefici multipli nel tempo e nello spazio. Combinando screening su larga scala e validazione locale mirata, l’approccio proposto può supportare decisioni più informate, rafforzare la base scientifica per l’implementazione delle NbS e contribuire a una pianificazione integrata della resilienza climatica e dell’adattamento nel distretto del Po.