The mining of marine sand is of a major and growing importance for the Korean construction industry. However, it poses several environmental risks, including the loss of the commercial fisheries catch and shoreline erosion. Policies to address these environmental concerns are under consideration, but the environmental cost of mining involves complex issues that have not been well understood.

The purpose of this study is to assess the potential external cost to commercial fisheries because of marine sand mining. Using the bio-economic framework and data described below, we will estimate the present value of potential direct and indirect catch loss because of marine sand mining. The present value of catch loss through the time to recovery represents the change in the asset value of Korean commercial fisheries because of marine mining.

Providing estimates of fishery losses requires considerable information on the mortality to fisheries and the bio-economic information for life history and economic parameters. However, only recently has Korea started to study the adverse impact of marine sand mining, and as a result it is hard to get Korea?specific data to estimate the damages to fisheries from marine mining. Therefore, as a step toward understanding the impact of sand mining on marine fisheries, we will use insights from overseas literatures to improve the information input for a simulation model of Korea.

The potential losses to fisheries from sand mining will include: (1) the mortality of entrained benthic and demersal species such as crabs and shellfish that likely all die when sucked into hydraulic pipes, (2) losses to fisheries(eggs and larvae) from the exposure to elevated concentrations of suspended sediment and turbidity associated with overflow and bottom plumes.

We estimate three categories of economic losses to commercial fisheries attributable to marine sand mining 1) Short?term effects that represent catch loss of commercial?sized fish during dredging and recovery of excavated seabed habitats, 2) Long?term effects that represent subsequent catch loss through time-to-recovery for all harmed species, and 3) Indirect (ecosystem) effects that represent loss of prey and subsequent catch loss for all species. These losses are measured over time, meaning all of the affected resources have recover to their pre?mining equilibrium condition. Because the recovery time depends on the life span of the affected species, and the time needed to restore the bottom habitat, years may be required for complete recovery to occur.

The Beverton?Holt age?class model was used to address the above issues. Adaptations of this model have been used in several related studies. This model estimates individual members of each affected species in terms of their annual growth, recruitment to the fishery, natural and fishing mortality, and the maximum life for each species given the life history parameters of each affected species. We focused on vulnerable bottom species, including the blue crab, a dominant fishery in the study area. Biological data is adapted from the results of a recent sampling of the study area. From this sample, we observed the average value for abundance. Within a season, each species is assumed to be distributed uniformly across the study area, but abundance of a species varies between seasons. Life history parameters are adopted from the literature. For economic data, we used the Ongjin area-specific weighted average of the landed price for each species over the 5 year period from 1999 - 2004.

Estimates are made for the lost value of catch for in surveyed areas. Cumulative losses also are estimated for mining over a multi-year period(for illustration, we used 5 and 10 years). We also extended the model to estimate damages from excess mortality to larvae, because the sediment plume from mining barges or because of the mining itself. Cumulative losses for recurring mining over a 10 year period, leads to losses that are $ 23.8 million for 20 sites.

The findings of the report will be of substantial value to understand the environmental issues of marine sand mining for policy-oriented readers. Particularly, the external cost of sand mining will be used as a baseline to impose environmental charges for sand miners. Additionally, the conceptual framework for the adverse effect of sand mining to the biological resources will provide insights for policy making to reduce environmental stress caused by sand mining.

Future research will use additional available data, as well as recent but as yet unavailable biological data gathered from the study area. Better data will improve the results presented in this report and might allow for estimates of spatial or temporal differentiation of damages.