Нове дослідження оновлює структуру планетарних меж і показує, що діяльність людини все більше впливає на планету і, тим самим, збільшує ризик драматичних змін на Землі.
Протягом більше 3 млрд років взаємодія між життям (представленим планетарним кордоном, цілісністю біосфери) і кліматом контролювало загальні умови навколишнього середовища на Землі. На ці взаємодії впливає діяльність людини, наприклад, заміна лісового покриву іншими видами землекористування, зміна кількості води в річках і грунті, потрапляння синтетичних хімікатів у відкрите навколишнє середовище і викид парникових газів в атмосферу.
Повага і підтримка взаємодій в системі Землі, щоб вони залишалися схожими на ті, які контролювали умови на планеті протягом останніх приблизно 12 000 років, мають вирішальне значення. Важливо, щоб людська діяльність не викликала різких змін в умовах Землі — тих, які, ймовірно, знизили б здатність планети підтримувати сучасні цивілізації. Для їх контролю вчені розробили систему «планетарних кордонів», всього їх дев’ять.
Що таке планетарні кордони (межі)?
Концепцію планетарних кордонів запропонували в 2009 році вчені під керівництвом Йохана Рокстрема зі Стокгольмського центру стійкості і Вілла Штеффена з Австралійського національного університету. Вона включає процеси, пов’язані з навколишнім середовищем, і її мета — визначити безпечну зону для людства з точки зору сталого розвитку. Концепція заснована на тому, що дії людини після промислової революції стали основною причиною глобальних екологічних змін.
Відповідно до цієї концепції, порушення однієї або декількох планетарних меж може мати згубні наслідки і викликати нелінійні зміни навколишнього середовища на планетарному рівні. Концепція визначає безпечну зону для планети, в якій ці кордони не перетинаються. Деякі кордони вже пересічені, а інші знаходяться під загрозою перетину.
Історія питання
У 2009 році група вчених, що включає Йохана Рокстрема і Вілла Штеффена, співпрацювала з іншими експертами, щоб визначити дев’ять «планетарних систем життєзабезпечення», які необхідні для виживання людства. Вони також оцінили, які з цих систем вже знаходяться під загрозою. Ця дослідницька робота стала основою для розробки концепції планетарних кордонів. Однак, межі були представлені як грубі оцінки з великою кількістю припущень і невизначеностей, і вимагають подальшого вивчення. Оновлення концепції планетарних кордонів було опубліковано в 2015 році, а його висновки були представлені на Всесвітньому економічному форумі.
Дослідження, опубліковане в журналі Science Advances — це третє оновлення концепції, звірка з реальністю, в якій ми живемо. Аналіз планетарних кордонів провели 29 вчених з восьми країн.
Які кордони існують і які з них порушені?
| Процес земної системи | Керуюча змінна | Чи є порушення |
|---|---|---|
| 1. Зміна клімату | Концентрація вуглекислого газу в атмосфері (ppm за обсягом) і збільшення радіаційного впливу (Вт / м2) з початку промислової революції (~ 1750 рр) | так |
| 2. Збиток біорізноманіття | Коефіцієнт вимирання — генетичного і функціонального (кількість видів на мільйон в рік) | так |
| 3. Біогеохімічні зміни | Кількість антропогенного азоту, який видаляється з атмосфери (мільйони тонн на рік) і антропогенного фосфору, що надходить в океани (мільйони тонн на рік) | так |
| 4. Окислення океану | Глобальне середнє насичене стан арагоніту в поверхневій морській воді | ні |
| 5. Землекористування | Поверхня землі, конвертована в орні землі (у відсотках) | так |
| 6. Прісна вода | Глобальне споживання води (км3 / рік) | так |
| 7. Виснаження озонового шару | Концентрація стратосферного озону (одиниці Добсона) | ні |
| 8. Атмосферні аерозолі | Загальна концентрація твердих частинок в атмосфері на регіональній основі | ні |
| 9. Хімічне забруднення* | Концентрація токсичних речовин, пластмас, ендокринних руйнівників, важких металів і радіоактивного забруднення в навколишнє середовище | так |
*кордон хімічного забруднення була розширена і перейменована в «нові сутності». Включають викиди токсичних сполук, таких як синтетичні органічні забруднювачі та радіоактивні матеріали, а також генетично модифіковані організми, наноматеріали і мікропластики.
Нове оновлення системи планетарних кордонів показує, що шість з дев’яти меж порушені.
Фото: Azote для Стокгольмського центру стійкості, на основі аналізу Річардсона і ін., 2023 рік
«Артеріальний тиск» Землі
Тенденція все більшого порушення кордонів викликає тривогу, пояснює Кетрін Річардсон, професор Інституту глобуса, керівник Центру науки про сталий розвиток Копенгагенського університету і керівник дослідження.
Важливим висновком дослідження є те, що необхідно більше уваги приділяти взаємодії між кордонами. «Зосередження уваги на антропогенному зміні клімату недостатньо, якщо ми хочемо захистити систему Землі від незворотної шкоди», — говорить Йохан Рокстрем, директор Потсдамського інституту досліджень впливу на клімат (PIK) і ініціатор цієї концепції в 2009 році.
Поряд зі зміною клімату, цілісність біосфери є другим стовпом стабільності нашої планети. Дослідження показують, що пом’якшення наслідків глобального потепління і збереження функціональної біосфери для майбутнього повинні йти рука об руку.
- Чим вище, тим зеленіше
- Найбільші річки світу насичені антибіотиками
- У Німеччині будують перший у світі “безвуглецевий” цементний завод
Неочевидний приклад порушення однієї з меж
Необхідність дотримуватися кордону зміни землекористування нагадує про зростаюче глобальне використання біомаси в якості альтернативи вугіллю, нафти і газу. Біомаса — це продукт фотосинтезу, процесу, в ході якого рослини перетворять сонячну енергію в енергію. Також її використовують інші живі організми і, таким чином, поставляють енергію, яка підтримує біорізноманіття.
Звичайно, видалення такої великої кількості енергії, яка в іншому випадку була б доступна природі, впливає на втрату біорізноманіття. Тому вчені пропонують прийняти людське присвоєння чистої первинної продукції (Human Appropriation of Net Primary Production, HANPP), тобто використання біомаси, як один з двох показників при оцінці впливу людини на біорізноманіття.
Які межі вже відстоюють і як?
Розвиток в рамках визначених наукою кордонів — єдиний спосіб впоратися зі зростаючими, потенційно катастрофічними ризиками в планетарному масштабі. Світові лідери вже визнали це відносно клімату. Так, в рамках Паризької угоди представники 194 сторін вже прийняли кліматичні планетарні кордони, які не можна порушувати. Точно так же світ прийняв планетарний кордон біорізноманіття, коли на конференції COP15 в Монреалі-Куньміні в 2022 році було прийнято рішення зупинити і повернути назад втрату біорізноманіття на суші і в океані.
Але є проблема. Дослідження, проведене в співавторстві з Рокстремом в 2018 році, викликає сумніви щодо міжнародної угоди про ліміт глобального потепління до 2 градусів Цельсія вище доіндустріальних рівнів температури, яке було обумовлено в Паризькій угоді. Вчені пропонують можливість, що, навіть якщо викиди парникових газів значно знизяться для досягнення потрібного ліміту, може наступити «поріг», де самопосилювальні кліматичні зворотні зв’язки приведуть до додаткового потепління, поки кліматична система не досягне стабільного теплиці-подібного стану.
У підсумку, кілька регіонів світу можуть стати просто непридатними для проживання. Рівень моря піднявся б 60 метрів, а температура підвищилася б на 4-5 градусів Цельсія. Ці показники вище, ніж в будь-який міжльодовиковий період за останні 1,2 млн років.
Так навіщо ж потрібні планетарні межі?
Наука про планетарні межі дає «керівництво до дії». Воно необхідне, якщо ми дійсно хочемо забезпечити процвітання і рівність для всіх на Землі. Це виходить далеко за рамки тільки клімату і вимагає нових моделей і аналізів систем планети, а також загальні і регулярні зусилля щодо захисту, відновлення і відновлення стійкості планети.
Що далі?
Вчені сподіваються, що це нове дослідження послужить для багатьох «тривожним дзвінком» і посилить увагу міжнародної спільноти до необхідності обмеження нашого впливу на планету, щоб зберегти і захистити умови Землі, які дозволяють розвиненим людським суспільствам процвітати.