FoodPro Preloader

Grappling med Anthropocene: Forskere identifiserer sikre grenser for menneskelige påvirkninger på planeten


Skalaen av menneskehetens innflytelse på kloden blir stadig tydeligere: Vi har oppnådd en utryddelseshastighet for rivaliserende store utryddelsesarrangementer av all geologisk tid, så vel som et raskt forsurende hav, svindende iskapsler og til og med synkende elvdeler, en Ny studie fra forskere ved University of Colorado i Boulder avslører. Ik

Skalaen av menneskehetens innflytelse på kloden blir stadig tydeligere: Vi har oppnådd en utryddelseshastighet for rivaliserende store utryddelsesarrangementer av all geologisk tid, så vel som et raskt forsurende hav, svindende iskapsler og til og med synkende elvdeler, en Ny studie fra forskere ved University of Colorado i Boulder avslører. Ikke rart da noen geologer og andre forskere har kalt den moderne epoken til antropocenet. Og nå har en internasjonal gruppe på 28 forskere tatt en forundersøkelse ved å sette noen konkrete miljøgrenser for planeten.
Johan Rockström fra Stockholms universitet og hans kolleger foreslår ni "planetariske grenser" i denne ukens natur . (er en del av Nature Publishing Group.) Fra grenseforandringer til kjemisk forurensning er grensene ment å sette terskler, eller sikre grenser, for naturlige systemer med hensyn til menneskelig påvirkning.
"Vi har nådd planetarietrinnet for bærekraft, hvor vi flapper med hardkoble prosesser på verdensomspennende jordskala, " sier Rockström. "Hva er jordens prosesser som bestemmer [planetens] evne til å forbli i en stabil tilstand?"
Forskningen tar som ønsket stabil tilstand Holocene-epoken, de 10.000 årene siden den siste istiden hvor den menneskelige sivilisasjonen har blomstret, og forsøker å identifisere nøkkelvariablene som kan presse planetariske sykluser forbi sikre terskler.
Så for eksempel er nøkkelvariabelen for klimaendringer atmosfærisk karbondioksidkoncentrasjon, så vel som den tilhørende økningen i mengden av fanget varme. I dag har atmosfærisk CO 2 nådd mer enn 387 deler per million (ppm), godt over den preindustrielle figuren på 280 ppm. Så den estimerte sikkerhetsgrensen som er identifisert av forskerne, inkludert NASA klimatologen James Hansen, er 350 ppm, eller en total økt oppvarming på en watt per meter kvadret (nåværende oppvarming er omtrent 1, 5 watt per meter kvadret).
"Vi begynner å kvantifisere, svært grovt, hvor vi tror disse terskelene kan være. Alle har store feilfelter, " sier økolog Jonathan Foley direktør ved University of Minnesota Institute for the Environment, en av forfatterne. "Vi vet ikke nøyaktig hvor mange deler per million det ville ta for å stoppe klimaendringene, men vi tror det starter på rundt 350 ppm."
Sammen med klimaendringsgrensen har menneskeheten allerede presset forbi sikker terskelen i to av de ni identifiserte grensene-biodiversitetstap og tilgjengelig nitrogen (takket være moderne gjødsel). Og dessverre påvirker mange prosesser også hverandre. "Å krysse en terskel gjør de andre mer sårbare, " tilføyer Foley. For eksempel, "biodiversitet [tap] på en veldig varm planet er akselerert."

Earth System Threshold Measure Grense Current LevelPreindustrial
Klimaendring CO 2 Konsentrasjon 350 ppm 387 ppm 280 ppm
Biodiversitet LossExtinction Rate 10 pm> 100 pm * 0, 1-1 pm
Nitrogen CycleN2 Tonnage35 mmt ** 121 mmt0
Phosphorous CycleLevel i Ocean11 mmt8.5-9.5 mmt-1 mmt
Ozonlag O 3 Konsentrasjon 276 DU # 283 DU290 DU
Havsyring Aragonitt ^^ nivåer 2, 75 2, 903, 44
FerskvannbrukKonsumtering4000 km 3 ^ 2.600 km 3 415 km 3
Landbruk ChangeCropland Conversion15 km 3 11.7 km 3 Lav
Aerosoler SotkoncentrasjonTBDTBDTBD
Kjemisk forurensning TBDTBDTBDTBD
* pm = per million
** mmt = millioner tonn
# DU = dobson enhet
^ km 3 = kubikk kilometer
^^ Aragonitt er en form for kalsiumkarbonat. Måling er i global gjennomsnittlig metningstilstand.
I tilknyttede kommentarer publisert online denne uken i Nature Reports Climate Change, kritiserer flere forskere de presise terskelene som er satt, selv om de lover innsatsen. Biogeokemist William Schlesinger fra Cary Institute of Ecosystem Studies argumenterer for at grensene for fosforgjødsel er for lette og kan tillate "skadelig, langsom og diffus nedbrytning å fortsette nesten på ubestemt tid." Å tillate menneskelig vannbruk, i stor grad for landbruket, å ekspandere fra 2.600 kubikkmeter kilometer til 4000 kubikkmeter kilometer fremover, vil tillate ytterligere nedbrytning på slike miljøkatastrofer som tørket Aralhavet i Asia og sju store elver, inkludert Colorado i USA, som ikke lenger kommer til sjøen, bemerker David Molden, vicegeneraldirektør for forskning ved International Water Management Institute i Sri Lanka.
Selv 350-ppm-grensen for karbondioksid er "tvilsom", sier fysikeren Myles Allen fra Climate Dynamics Group ved Oxfords universitet, og å fokusere i stedet på å holde kumulative utslipp under 1 billion metriske tonn kan gjøre mer fornuft, noe som vil bety menneskelighet har allerede brukt opp mer enn halvparten av det samlede utslippsbudsjettet.
Og slike anstrengelser for å sette terskler har en blandet track record. For eksempel, "Roms for vekst" -argumentet som ble fremsatt av Club of Rome i 1972, kunne ikke materialiseres, delvis takket være noen av innovasjonene som er oppført her, for eksempel økt bruk av nitrogen i industriell landbruk. "En stor del av dette er å mate 6, 7 milliarder mennesker, " sier Foley. "Vi er på vei mot ni milliarder som kommer til å ønske å spise mer som mennesker i den utviklede verden, og det er spekteret av biodrivstoff. Disse grensene ser veldig skjør ut."
Viktigst av alt, men uansett påvirkning på planeten, har den menneskelige tilstanden sannsynligvis aldri vært bedre når det gjelder materiell velstand. Spørsmålet er: "Hvordan fortsetter du å forbedre den menneskelige tilstanden?" Foley spør. "Hvordan kan vi opprettholde en verden som vil nå ni milliarder mennesker uten å ødelegge planeten? Å vite minst hvor faresonen er, er et veldig viktig første skritt."
Det er grunnlag for håp. Mennesket har krysset en av disse terskelene før -minkende nivåer av stratosfærisk ozon på grunn av utslipp av ozon-ødeleggende kjemikalier ("ozonhullet") - og trukket tilbake gjennom internasjonalt samarbeid og 1989 Montreal-protokollen. "Vi klarte å flytte oss vekk fra ozongrensen og har gjort store anstrengelser på regionalt nivå for å beskytte biologisk mangfold, redusere landbruksforurensning, aerosoler og vannforespørsel, og langsom landkonvertering, sier miljøforsker Diana Liverman fra University of Arizona Institute for miljø og samfunn, en av de nye tersklerne forfattere. "Dette gir noe håp om at vi kan klare vår planetiske innflytelse hvis vi velger."

Leserne svarer på februar 2017-utgavenKinas krig mot luftforurensning kan forårsake mer global oppvarmingHjerteslag: Musikk kan bidra til å holde kardiovaskulærsystemet i tuneHvordan Geckos får et grepFørste gangs rapporter fra olje- og gassindustrien avslører massive metanutslippVil den personlige jetpakken noensinne komme fra bakken?  [Lysbilde]Avian Silence: Uten fugler å disponere frø, er Guams skog forandretGaming the System: Videospillere hjelper forskere til å eliminere proteinfeltproblemet