Протягом понад 3 млрд років взаємодія між життям (представленим планетарним кордоном, цілісністю біосфери) та кліматом контролювала загальні умови довкілля на Землі. На ці взаємодії впливає діяльність людини, наприклад, заміна лісового покриву іншими видами землекористування, зміна кількості води в річках та ґрунті, потрапляння синтетичних хімікатів у відкрите довкілля та викид парникових газів в атмосферу.
Повага та підтримка взаємодій у системі Землі, щоб вони залишалися схожими на ті, що контролювали умови на планеті протягом останніх приблизно 12 000 років, мають вирішальне значення. Важливо, щоб людська діяльність не викликала різких змін за умов Землі — тих, які, мабуть, знизили здатність планети підтримувати сучасні цивілізації. Для їхнього контролю вчені розробили систему «планетарних кордонів», яка складається з дев’яти пунктів.
Що таке планетарні кордони?
Концепцію планетарних кордонів запропонували в 2009 році вчені під керівництвом Йохана Рокстрьома зі Стокгольмського центру стійкості та Вілла Штеффена з Австралійського національного університету. Вона включає процеси, пов’язані з навколишнім середовищем, та її мета – визначити безпечну зону для людства з погляду сталого розвитку. Концепція полягає в тому, що дії людини після промислової революції стали основною причиною глобальних екологічних змін.
Відповідно до цієї концепції, порушення однієї або кількох планетарних кордонів може мати згубні наслідки та викликати нелінійні зміни навколишнього середовища на планетарному рівні. Концепція визначає безпечну зону для планети, де ці межі не перетинаються. Деякі кордони вже перетнуті, а інші перебувають під загрозою перетину.
У 2009 році група вчених, що включає Йохана Рокстрема та Вілла Штеффена, співпрацювала з іншими експертами, щоб визначити дев’ять «планетарних систем життєзабезпечення», які необхідні для виживання людства. Вони також оцінили, які із цих систем вже перебувають під загрозою. Ця дослідницька робота стала основою розробки концепції планетарних кордонів. Проте, кордони були представлені як грубі оцінки з великою кількістю припущень та невизначеностей, і потребують подальшого вивчення. Оновлення концепції планетарних кордонів було опубліковано у 2015 році, а його висновки було представлено на Всесвітньому економічному форумі.
Дослідження, опубліковане в журналі Science Advances – це третє оновлення концепції, звіряння з реальністю, у якій ми живемо. Аналіз планетарних кордонів провели 29 вчених із восьми країн.
Які межі існують та які з них порушені?
| Процес земної системи | Керуюча змінна | Чи є порушення |
|---|---|---|
| 1. Зміна клімату | Концентрація вуглекислого газу в атмосфері (ppm за обсягом) та збільшення радіаційного впливу (Вт/м 2 ) від початку промислової революції (~1750 рр.) | так |
| 2. Збиток біорізноманіття | Коефіцієнт вимирання – генетичного та функціонального (кількість видів на мільйон на рік) | так |
| 3. Біогеохімічні зміни | Кількість антропогенного азоту, що видаляється з атмосфери (мільйони тонн на рік) та антропогенного фосфору, що надходить в океани (мільйони тонн на рік) | так |
| 4. Окислення океану | Глобальний середній насичений стан арагоніту у поверхневій морській воді | ні |
| 5. Землекористування | Поверхня землі, конвертована в орні землі (у відсотках) | так |
| 6. Прісна вода | Світове споживання води (км 3 /рік) | так |
| 7. Виснаження озонового шару | Концентрація стратосферного озону (одиниці Добсона) | ні |
| 8. Атмосферні аерозолі | Загальна концентрація твердих частинок у атмосфері на регіональній основі | ні |
| 9. Хімічне забруднення* | Концентрація токсичних речовин, пластмас, ендокринних руйнівників, важких металів та радіоактивного забруднення у навколишнє середовище | так |
* Кордон хімічного забруднення було розширено і перейменовано на «нові сутності». Включають викиди токсичних сполук, таких як синтетичні органічні забруднювачі та радіоактивні матеріали, а також генетично модифіковані організми, наноматеріали та мікропластики.
Тенденція все більшого порушення кордонів викликає тривогу, пояснює Кетрін Річардсон, професор Інституту глобуса, керівник Центру науки про сталий розвиток Копенгагенського університету та керівник дослідження. «Перетин шести кордонів сам по собі не обов’язково означає катастрофу. Але це явний застережливий сигнал. Ми можемо ставитись до цього так само, як до власного кров’яного тиску. АТ більше 120/80 не є гарантією серцевого нападу, але збільшує його ризик. Заради наших інтересів та інтересів наших дітей. нам необхідно зменшити тиск на ці шість планетарних кордонів», – пояснює вона.
Важливим висновком дослідження є те, що необхідно більше приділяти уваги взаємодії між кордонами. “Зосередження уваги на антропогенній зміні клімату недостатньо, якщо ми хочемо захистити систему Землі від незворотної шкоди”, – говорить Йохан Рокстрем, директор Потсдамського інституту досліджень впливу на клімат (PIK) та ініціатор цієї концепції у 2009 році.
Поряд із зміною клімату, цілісність біосфери є другим стовпом стабільності нашої планети. Дослідження показують, що пом’якшення наслідків глобального потепління та збереження функціональної біосфери для майбутнього мають йти пліч-о-пліч.
Неочевидний приклад порушення одного з кордонів
Необхідність дотримуватися кордонів зміни землекористування нагадує про зростання глобального використання біомаси як альтернативу вугіллю, нафті та газу. Біомаса – це продукт фотосинтезу, процесу, в ході якого рослини перетворюють сонячну енергію на енергію. Також її використовують інші живі організми і таким чином постачають енергію, що підтримує біорізноманіття.
“Наше дослідження показує, що люди привласнюють приблизно 30% енергії, яка була доступна для підтримки біорізноманіття до промислової революції”, – говорить Річардсон.
Звичайно, видалення такої великої кількості енергії, яка інакше була б доступна природі, впливає на втрату біорізноманіття. Тому вчені пропонують прийняти людське присвоєння чистої первинної продукції (HANPP), тобто використання біомаси як один із двох показників при оцінці впливу людини на біорізноманіття.
Які межі вже обстоюють і як?
Розвиток у межах певних наукою кордонів — єдиний спосіб упоратися з зростанням потенційно катастрофічних ризиків у планетарному масштабі. Світові лідери вже визнали це щодо клімату. Так, у рамках Паризької угоди представники 194 сторін вже ухвалили кліматичні планетарні кордони, які не можна порушувати. Так само світ прийняв планетарний кордон біорізноманіття, коли на конференції COP15 у Монреалі-Куньміні в 2022 році було прийнято рішення зупинити і звернути назад втрату біорізноманіття на суші та в океані.
Але є проблема. Дослідження, проведене у співавторстві з Рокстремом у 2018 році, викликає сумніви щодо міжнародної угоди про ліміт глобального потепління до 2 градусів Цельсія вище за доіндустріальні рівні температури, яке було обумовлено в Паризькій угоді. Вчені пропонують можливість, що, навіть якщо викиди парникових газів значно знизяться для досягнення потрібного ліміту, може настати «поріг», де кліматичні зворотні зв’язки, що само посилюються, призведуть до додаткового потепління, поки кліматична система не досягне стабільного теплице-подібного стану.
У результаті кілька регіонів світу можуть стати просто непридатними для проживання. Рівень моря піднявся б 60 метрів, а температура підвищилася на 4-5 градусів Цельсія. Ці показники вищі, ніж у будь-який міжльодовиковий період за останні 1,2 млн років.
То навіщо ж потрібні планетарні кордони?
Наука про планетарні межі дає «керівництво до дії». Воно необхідне, якщо ми справді хочемо забезпечити процвітання та рівність для всіх на Землі. Це виходить далеко за межі лише клімату і вимагає нових моделей та аналізів систем планети, а також загальні та регулярні зусилля щодо захисту та відновлення планети.
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 та захистити умови Землі, які дозволяють розвиненим людським суспільствам процвітати.
