Granice planetarne (granice procesu systemu Ziemi)

Granice planetarne to pojęcie dotyczące procesów systemu Ziemi (globalny ekosystem) i granic których przekroczenie może wywołać nagłą, nieliniową i nieodwracalną zmianę środowiska w skali kontynentalnej lub globalnej np. punkty krytyczne w ziemskim systemie klimatycznym.

Przekroczenie jednej lub więcej granic planetarnych może być szkodliwe lub nawet katastroficzne ze względu na ryzyko przekroczenia progów, które spowoduje nieliniową, nagłą zmianę środowiska w skali od kontynentalnej do planetarnej. Granice procesu systemu Ziemi wyznaczają bezpieczną strefę dla Ziemi, dopóki nie są przekraczane. Według badań do 2023 roku zostało już przekroczonych 6 granic planetarnych.

Podstawowe informacje

Termin granice planetarne został zaproponowany w 2009 roku przez grupę naukowców zajmujących się systemem Ziemi i środowiskiem pod przewodnictwem Johana Rockströma z Stockholm Resilience Centre i Willa Steffena z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego. Celem grupy było zdefiniowanie dla społeczności międzynarodowej, rządów, międzynarodowych organizacji, społeczeństwa obywatelskiego, społeczności naukowców i prywatnego sektora, bezpiecznej przestrzeni działania dla ludzkości jako warunku koniecznego dla zapewnienia zrównoważonego rozwoju. Model ten oparty jest na spostrzeżeniach naukowych, że działalność człowieka od czasu rewolucji przemysłowej jest głównym czynnikiem globalnej zmiany środowiska.

Badacze przeanalizowali czynniki dzięki którym ekosystemy zachowały stabilność w okresie w którym rozwijała się ludzka cywilizacja, a więc w holocenie i ostatnich 10 tysiącach lat. W oparciu o to ustalili wiele zasad, które pozwalają na istnienie życia oraz słabe strony ekosystemów.

Po raz pierwszy jesteśmy zmuszeni rozważyć realne ryzyko destabilizacji całej planety.

mówi Johan Rockström

W powyższym filmie Johan Rockström pokazuje, jak 9 z 15 dużych systemów regulujących klimat – od wiecznej zmarzliny Syberii, przez wielkie lasy północy, po las deszczowy Amazonii – jest zagrożonych osiągnięciem punktów krytycznych, których przekroczenie może sprawić, że Ziemia nie będzie nadawała się do zamieszkania przez człowieka

Progi i granice

Progi lub punkty przełomowe to wartości których bardzo mały przyrost zmiennej kontrolnej (jak np. CO2) powoduje w odpowiedzi większe, możliwie katastrofalne zmiany (np. globalne ocieplenie) przez reakcje naturalnego systemu Ziemi. Punkty progowe są trudne do zlokalizowania, ponieważ system Ziemi jest bardzo skomplikowany. Zamiast definiować wartość progową badanie ustala zakres, w którym powinien znajdować się próg. Dolny koniec zakresu definiowany jest jako granica. Dlatego definicja bezpiecznej przestrzeni działania jest w tym znaczeniu, że jeśli jesteśmy poniżej granicy, jesteśmy poniżej wartości progowej. Przekroczenie granicy oznacza wejście strefę zagrożenia.

We wrześniu 2023 roku zespół naukowców po raz pierwszy oszacował ilościowo wszystkie dziewięć procesów regulujących stabilność i odporność układu ziemskiego. Są to zmiany klimatu, spadek bioróżnorodności, zaburzenie obiegu azotu i fosforu, wylesianie i przekształcenie dzikich terenów w pola uprawne (degradacja środowiska), zakwaszenie oceanów, zużycie zasobów słodkiej wody, niszczenie warstwy ozonowej, zanieczyszczenia chemiczne, zanieczyszczenie atmosfery aerozolami.

Te dziewięć granic planetarnych zaproponowanych w 2009 roku przez Johana Rockströma i grupę 28 naukowców, było już kilkakrotnie zmienianych. Teraz najnowsza aktualizacja nie tylko określiła ilościowo wszystkie granice, ale także stwierdziła, że ​​sześć z dziewięciu granic zostało przekroczonych. Przekroczenie jednej lub więcej granic planetarnych może mieć szkodliwy lub nawet katastroficzny skutek ze względu na ryzyko przekroczenia progów, które spowoduje nieliniową, nagłą zmianę środowiska w skali od kontynentalnej do planetarnej. Drastyczne zmiany niekoniecznie nastąpią z dnia na dzień, ale łącznie granice wyznaczają krytyczny próg zwiększający ryzyko dla ludzi i ekosystemów, których jesteśmy częścią.

Dwa z tych czynników czyli zmiany klimatu i spadek bioróżnorodności, uważane są za kluczowe, ponieważ wpływają na nie wszystkie pozostałe. Jeżeli ich wartości graniczne zostaną przekroczone, mogą same doprowadzić do destabilizacji całego systemu Ziemi.

Diagramy obejmują kluczowe dla sprawnego działania systemu ziemskiego sfery:

• klimat
• integralność biosfery (podtrzymanie bioróżnorodności i wypełnianie dotychczasowych funkcji w systemie)
• zmiany w ekosystemach lądowych
• zmiany w zasobach wody słodkiej (woda niebieska – woda w zbiornikach, rzekach itd., zielona – woda w roślinach, glebie)
• cykle biogeochemiczne (obieg azotu i fosforu – ważnych substancji odżywczych dla roślin)
• zakwaszenie oceanu
• zanieczyszczenie atmosfery aerozolem (drobnymi cząstkami o różnym składzie chemicznym)
• stan warstwy ozonowej
• obecność nowych substancji w środowisku

Okrąg narysowany linią przerywaną pokazuje zakres zmian/zaburzeń, który nie powoduje zagrożenia dla działania systemu ziemskiego. Krawędzie zielonych i pomarańczowych cząstek pokazują, czy poszczególne granice planetarne zostały (wejście w strefę pomarańczową) czy nie zostały (strefa zielona) przekroczone, oraz jak daleko jesteśmy od poszczególnych granic.

Kluczowe publikacje

2009 – oryginalna koncepcja granic planetarnych została po raz pierwszy opublikowana w czasopiśmie Ecology & Society, a później w Nature – Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity

2015 – w drugiej aktualizacja koncepcji granic planetarnych stwierdzono, że działalność człowieka spowodowała zmiany klimatu, utratę różnorodności biologicznej, zmiany w cyklach składników odżywczych (azot i fosfor), oraz użytkowanie gruntów na bezprecedensową skalę – Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet

2017 – Johan Rockström w ramach programu ERC Advanced Grant Earth Resilience in the Anthropocene rozpoczął nowy etap prac nad granicami planetarnymi. Naukowcy Sarah Cornell, Tiina Häyhä, Ingo Fetzer, Steve Lade, Andrea Downing, Jonathan Donges i Avit Bhowmik, zaangażowali się w badanie obszarów granicznych i powiązań pomiędzy poszczególnymi granicami planetarnymi.

2022 – w styczniu 14 naukowców stwierdziło w czasopiśmie naukowym Environmental Science and Technology, że ludzkość przekroczyła granicę planetarną związaną z substancjami zanieczyszczającymi środowisko i innymi „nowymi bytami”, w tym tworzywami sztucznymi. W kwietniu 2022 roku ponowna ocena granic planetarnych dla wód słodkich wykazała, że ​​została ona przekroczona. Wniosek ten wynika z uwzględnienia po raz pierwszy w ocenie granicznej zielonej wody – wody dostępnej dla roślin. Ocena opublikowana w czasopiśmie Nature Reviews Earth & Environment opiera się na dowodach świadczących o powszechnych zmianach wilgotności gleby w porównaniu z warunkami holocenu i przedindustrialnymi oraz destabilizacji procesów ekologicznych, atmosferycznych i biogeochemicznych wywołanej przez zieloną wodę.

2023 – w trzeciej dużej aktualizacji opublikowanej w Science Advances na nowo oceniono wszystkie granice planetarne. Obecnie przekroczonych jest sześć granic, a presja na wszystkie procesy graniczne z wyjątkiem zubożenia warstwy ozonowej wzrasta. Nowe dowody naukowe umożliwiły ilościowe określenie granicy zanieczyszczenia atmosfery aerozolem, która według badania nie została jeszcze przekroczona. Zespół autorski tej pracy zastosował nowe podejście do oceny integralności biosfery i doszedł do wniosku, że granica ta została przekroczona pod koniec XIX wieku – Earth beyond six of nine planetary boundaries

źródło danych i dodatkowe informacje:
Planetary boundaries

9 granic planetarnych

Zdaniem naukowców ludzkość przekroczyła już 6 ograniczeń: zmiany klimatu, spadek bioróżnorodności, wylesianie, przeznaczenie gruntów pod uprawy i cykl azotu i fosforu. Presja na wszystkie granice planetarne z wyjątkiem zubożenia warstwy ozonowej wzrasta, a system naszej planety nie jest już stabilny.

Zmiany klimatu (1)

granica przekroczona: tak
zmienna kontrolna:
Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze (ppm przez objętość)
Alternatywnie: Wzrost wymuszenia radiacyjnego (W / m ²) od początku rewolucji przemysłowej (~ 1750)

W XVIII wieku człowiek dokonał rewolucji przemysłowej, zwiększając emisje dwutlenku węgla do atmosfery co modyfikuje naturalne zmiany klimatu i struktury ziemskich ekosystemów. Nasilił się też wpływ innych czynników antropogenicznych na środowisko. Rozpoczął się proces nazwany szóstym masowym wymieraniem.

Wydaje się że jednostkowe działania człowieka nie mają bezpośredniego wpływu na zjawiska zachodzące na Ziemi. Nic bardziej mylnego. Jednym z dowodów jest porównanie średniej temperatury sprzed epoki przemysłowej z obecnymi pomiarami. Jest ona wyższa o ponad 1°C. Intensywny rozwój gospodarki, przemysłu ciężkiego, rolnictwa, spalanie paliw kopalnych i niezrównoważona konsumpcja są odpowiedzialne za antropogeniczne zmiany klimatu. Czynniki te doprowadzają bowiem do zwiększonej emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Według najnowszych danych z 2023 roku poziom stężenie dwutlenku węgla w w atmosferze oscyluje wokół 420 ppm (cząsteczek na milion), podczas gdy przed rewolucją przemysłową było to 280 ppm.

Intensyfikacja efektu cieplarnianego stała się niepodważalnym faktem, a średnia temperatura na Ziemi wciąż rośnie. Pociąga to za sobą m.in. topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, zakwaszenie, odtlenienie i wzrost poziomu oceanu, ekstremalne zjawiska w tym susze, fale upałów, ulewy, huragany, trąby powietrzne, pożary czy powodzie.

dodatkowe informacje:
Zmiany klimatu
Fakty i mity klimatyczne
Globalne ocieplenie
Gazy cieplarniane
Dwutlenek węgla

Spadek bioróżnorodności – utrata różnorodności biologicznej (2)

Integralność biosfery (podtrzymanie bioróżnorodności i wypełnianie dotychczasowych funkcji w systemie)

granica przekroczona: tak
zmienna kontrolna: wskaźnik wymierania (liczba gatunków na milion rocznie)

Bioróżnorodność jest często stosowanym określeniem dla sumy gatunków lub ekosystemów analizowanych lub porównywanych obszarów. To zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji. Obejmuje zróżnicowanie genów, gatunków, oraz ekosystemów. Pojęcie bioróżnorodność stosowane jest w kontekście zagrożeń dla środowiska naturalnego, w szczególności w odniesieniu do zagadnienia szóstego masowego wymierania gatunków.

Utrata różnorodności biologicznej wyraża się poprzez utratę siedlisk, wymieranie gatunków, zmniejszanie zróżnicowania genowego w populacjach. Całe ekosystemy wraz z tworzącymi je gatunkami zanikają, zanim nadążamy je zbadać.

Obecnie utrata bioróżnorodności jest już tak szybka, że epokę w której żyjemy nazwano szóstym wielkim wymieraniem gatunków. Jest to też jedna z cech antropocenu, czyli proponowanej nowej jednostki geologicznej definiowanej jako epoka, w której człowiek ma wpływ na ekosystem i system geologiczny Ziemi. Jej początek datuje się najczęściej na rewolucję przemysłową XVIII wieku, choć wpływ człowieka jest widoczny już wcześniej, np. w tzw. Wielkim Zabijaniu, czyli zaniku wielkich zwierząt tam, gdzie pojawiali się ludzie uprawiający gospodarkę zbieracko-łowiecką.

Różnorodności biologicznej zagrażają przede wszystkim dwa czynniki: fragmentacja i degradacja ekosystemów. Fragmentacja to pokawałkowanie ogromnych niegdyś dzikich obszarów naturalnych, na coraz mniejsze i bardziej izolowane wysepki dzikiej przyrody zanurzone w przestrzeni znacznie przekształconej.

Degradacja ekosystemów to wszystko to, co pogarsza ich stan i kondycję. Fizyczne niszczenie składników przyrodniczych, fauny, flory, gleb, a także zanieczyszczenia, hałas, zmiany klimatu wiążące się z zakłóceniem procesów przyrodniczych i niepożądaną zmianą składu gatunkowego, w tym presja gatunków inwazyjnych czy patogenów i inne elementy presji człowieka.

W tej granicy planetarnej odbijają się wszystkie efekty naszych działań. Wymieranie gatunków przyspiesza z powodu wylesiania, które postępuje, bo potrzebujemy coraz więcej gruntów pod uprawy. Ale winne są także zmiany klimatu, bo zwierzęta i rośliny nie nadążają z adaptacją do zmieniających się temperatur, nadużywanie nawozów sztucznych i zakwaszenie oceanów.

dodatkowe informacje:
Bioróżnorodność
Utrata różnorodności biologicznej
Masowe wymieranie
Szóste masowe wymieranie

Zaburzenie obiegu azotu i fosforu – cyklu biogochemicznego (3)

Cykl biogeochemiczny to krążenie pierwiastka lub związku chemicznego w obrębie całej ekosfery, łącznie z biosferą. Największe znaczenie ma obieg azotu, fosforu, siarki, węgla, oraz wody w przyrodzie.

granica przekroczona: tak
zmienna kontrolna:
a) antropogeniczny azot usuwany z atmosfery (miliony ton rocznie)
b) antropogeniczny fosfor trafiający do oceanów (miliony ton rocznie)

Wysoce stabilny przez setki milionów lat skład chemiczny mórz i atmosfery, w tym zawartość tlenu, był do tej pory możliwy dzięki współdziałaniu cykli biochemicznych połączonych ze sobą siecią sprzężeń zwrotnych. Są one jednak niezwykle wrażliwe na nawet małe zmiany w natlenieniu oceanu czy pierwotnej produkcji biologicznej netto. Emitując dwutlenek węgla, zanieczyszczając środowisko i wyławiając masowo ryby zakłóciliśmy funkcjonowanie całego złożonego systemu przepływu materii i energii w oceanie, co może mieć bardzo poważne konsekwencje.

Jednym z głównych powodów spadku zawartości tlenu w oceanach są ogromne ilości nawozów sztucznych i ścieków zawierających fosfor i azot, spływające z pól i rzekami trafiające do mórz i oceanów. Nawozy i ścieki to gotowe substancje odżywcze inicjujące gigantyczne zakwity roślin wodnych. Fitoplankton w takich warunkach gwałtownie rośnie (fosfor jest bardzo ważny dla fitoplanktonu, ale w normalnych warunkach stosunkowo trudno dostępny w oceanie), a po obumarciu jest rozkładany w toni wodnej przez wyspecjalizowane mikroby. W czasie tego rozkładu wykorzystywany jest tlen. Ten proces prowadzi do powstawania olbrzymich martwych stref w morzach przybrzeżnych. Odtlenianie zmienia także funkcje oceanu na skutek zmian w cyklu azotowym, które na obszarach beztlenowych stają się źródłem podtlenku azotu N2O, będącego silnym gazem cieplarnianym.

Problem niedotlenienia oceanu ma również bezpośredni negatywny wpływ na bioróżnorodność gatunków, funkcjonowanie morskiego łańcucha pokarmowego, czy ogólną produkcję biomasy. Ten ostatni proces wiąże się nierozerwalnie z rybołówstwem.

Choć przyczyn odtleniania oceanów jest kilka: słabsza rozpuszczalność tlenu, zaburzenia krążenia wód oceanicznych i cyklu fosforowego, zwiększone zapotrzebowanie na tlen organizmów żyjących w morzu, to łączy je jedno, czyli wzrost globalnej temperatury. Ponieważ wraz z postępowaniem globalnego ocieplenia problemy te będą się nasilać, a do tego procesy zachodzące na dnie oceanu nie będą w stanie efektywnie wiązać nadmiaru fosforu, to skutek może być tylko jeden, czyli szóste masowe wymieranie.

dodatkowe informacje:
Zaburzenie obiegu azotu i fosforu (cyklu biogochemicznego)
Odtlenienie oceanu
Martwe strefy
Eutrofizacja

Zakwaszenie oceanu (4)

granica przekroczona: nie
zmienna kontrolna: średni globalny stan nasycenia węglanu wapnia w powierzchniowej wodzie morskiej (jednostki omega)

Negatywne skutki emisji nadmiernych ilości dwutlenku węgla do atmosfery kojarzy się głównie ze wzrostem średniej temperatury Ziemi, ale ich równie ważnym skutkiem jest pochłanianie zwiększonych ilości CO2 przez oceany. To właśnie oceany są głównym miejscem absorpcji i usuwania CO2 z atmosfery. W ciągu godziny pochłaniają ponad milion ton tego gazu. Jednak korzyść jaką jest spowolnienie tempa wzrostu stężenia dwutlenku węgla w atmosferze ma swoją cenę. Skutkiem pochłaniania rosnącej ilości dwutlenku węgla jest wzrost kwasowości, czyli zakwaszenie oceanów. Zjawisko to może być dodatkowo wzmacniane przez występowanie kwaśnych deszczów lub spływ nawozów.

Już teraz nasza emisja dwutlenku węgla do atmosfery spowodowała obniżenie pH wód oceanów o 0,1 (czyli wzrost kwasowości o 30%). Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, to przenosząc uwięziony w nich węgiel do atmosfery i dalej do oceanów, spowodujemy spadek pH wody morskiej o 0,7, co będzie odpowiadać 5-krotnemu wzrostowi kwasowości, do poziomu nienotowanego przez ostatnie 300 milionów lat .

Zakwaszenie oceanów ma poważne konsekwencje dla organizmów budujących zewnętrzne wapienne szkielety i muszle. W normalnych warunkach unoszące się w wodzie morskiej jony węglanowe stanowią roztwór przesycony. Z tego powodu kalcyt i aragonit (odmiany węglanu wapnia, z których organizmy morskie tworzą swoje szkielety) są stabilne w wodach powierzchniowych. Gdy wskaźnik pH otoczenia spada, obniża się również koncentracja jonów węglanowych. Kiedy ich stężenie spada poniżej stężenia roztworu nasyconego struktury zbudowane z węglanu wapnia zamiast wzrastać, stają się podatne na rozpuszczenie w wodzie. Wzrost kwasowości oceanów i spadek możliwości budowania szkieletów dotknie szeregu organizmów, których aktywność stanowi podstawę ekosystemu raf koralowych i łańcucha pokarmowego w oceanach.

dodatkowe informacje:
Zakwaszenie wód
Zakwaszenie mórz i oceanów
Ocieplenie oceanu
Odtlenienie oceanu
Eutrofizacja
Bielenie koralowców

Zmiany w ekosystemach lądowych (5)

Przekształcenie dzikich terenów w pola uprawne – użytkowanie gruntów.

granica przekroczona: tak
zmienna kontrolna: powierzchnia ziemi przekształcona na pola uprawne (procent)

Degradacja środowiska (dewastacja ekosystemów) to pogarszanie się stanu elementów środowiska naturalnego: wód, powietrza, gleb, rzeźby terenu czy krajobrazu. Takie działanie odbywa się wskutek niszczącej działalności człowieka, wzrostu liczby ludności, procesy urbanizacji oraz gwałtownego i nieprzewidzianego rozwoju działalności gospodarczej.

Lasy pokrywają 30,7% powierzchni Ziemi. Zapewniają nie tylko bezpieczeństwo żywnościowe i schronienie dla różnych form życia, ale odgrywają również kluczową rolę w zwalczaniu zmian klimatycznych i ochronie bioróżnorodności. Lasy stanowią główne źródło utrzymania dla 1,6 miliarda ludzi, w tym 70 milionów ludności rdzennej. Lasy zamieszkuje ponad 80% wszystkich gatunków zwierząt, roślin i owadów żyjących na lądzie.

Drzewa produkują tlen, pochłaniają i neutralizują działanie substancji toksycznych, takich jak dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i metale ciężkie, regulują cykl wodny, ochraniają glebę na której rosną, stanowią siedliska niezliczonej liczby gatunków i ekosystemów, a lasy są najlepszym naturalnym filtrem atmosfery.

W XXI w. co roku tracimy 13 milionów hektarów lasów, a degradacja środowiska doprowadza do pustynnienia obszarów o powierzchni 3,6 miliarda hektarów. Lasy są zagospodarowywane przede wszystkim pod tereny rolne i pastwiska. Na skutek globalnych zmian klimatu i antropopresji częściej zdarzają się pożary lasów, które pogłębiają zjawisko deforestacji. Potężne pożary w Ameryce Północnej (USA, Kanada) i Południowej (Amazonia), Azji (Rosja, Chiny), Australii, a także w samej Europie do których doszło w ciągu ostatnich lat, wydają się to potwierdzać.

Mauro Bologna z Uniwersytetu Tarapaca w Chile i Gerardo Aquino z Instytutu Alana Turinga w Londynie od lat tworzą różne modele statystyczne. Chcąc wyliczyć upadek ludzkiej cywilizacji swoje obliczenia skupili na wylesianiu z uwagi na to, że rosnąca temperatura czy stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze są danymi ze zbyt dużą liczbą niewiadomych, które uniemożliwiają precyzyjne szacowanie. Dlatego porównali tempo wylesienia ze wskaźnikiem populacji, oraz konsumpcji. Z ich obliczeń wynika, że jeśli obecne tempo wycinki ogromnych obszarów lasów utrzyma się, naszej cywilizacji pozostało od 2 do 4 dekad do ostatecznego upadku.

dodatkowe informacje:
Degradacja środowiska
Wylesianie
Grunty orne
Grunty rolne
Pole (rolnictwo)
Pożar lasu
Rolnictwo

Zmiany w zasobach wody słodkiej (6)

Woda niebieska – woda w zbiornikach, rzekach itd., zielona – woda w roślinach, glebie.

granica przekroczona: tak
zmienna kontrolna: globalna konsumpcja wody przez ludzi (km ³ rocznie)

Dostęp do wody słodkiej jest czynnikiem warunkującym życie i przetrwanie wielu gatunków roślin i zwierząt (w tym człowieka).

Każdy człowiek na świecie powinien mieć dostęp do czystej wody, a na naszej planecie mamy jej wystarczającą ilość by tak się stało. Jednak z powodu słabej gospodarki, oraz złego stanu infrastruktury, każdego roku na choroby związane z nieodpowiednimi zasobami wody, słabymi warunkami sanitarnymi i złą higieną umierają miliony ludzi, przede wszystkim dzieci. Niedostatek wody słodkiej, jej słaba jakość mają negatywny wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe i źródła utrzymania.

Obecnie ponad 2 miliardy ludzi żyje na obszarach, gdzie istnieje ryzyko ograniczonego dostępu do wody pitnej. Szacuje się, że do 2050 roku co najmniej co czwarta osoba na świecie będzie mieszkać w kraju dotkniętym chronicznym lub okresowym deficytem wody pitnej. Dodatkowo susza dotyka jedne z najbiedniejszych rejonów świata, co tylko potęguje występowanie głodu i niedożywienia.

• całość wody słodkiej na kuli ziemskiej pochodzi z procesów parowania i skraplania (ewentualnie resublimacji)
• mniej niż 3% światowych zasobów wody nadaje się do picia, z czego 2,5% to zamarznięta woda na Antarktyce, Arktyce i w lodowcach.
• tylko 0,5% pitnej wody jest wykorzystywana na potrzeby ludzi i ekosystemów.
• człowiek zanieczyszcza wodę szybciej niż przyroda jest w stanie ją oczyścić w drodze recyklingu, w rzekach i jeziorach
• ponad 1 miliard ludzi na świecie nadal nie ma dostępu do wody pitnej
• nadmierne zużycie wody przyczynia się do globalnych napięć związanych z jej brakiem
• woda występująca w przyrodzie nic nie kosztuje, lecz infrastruktura potrzebna do jej dostarczania jest droga

Dostęp do bezpiecznej wody pitnej stał się jednym z priorytetów Organizacji Narodów Zjednoczonych. W Agendzie na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030 ONZ wśród 17 celów dostęp do wody został podany jako pozycja 6: Zapewnić wszystkim ludziom dostęp do wody i warunków sanitarnych poprzez zrównoważoną gospodarkę zasobami wodnymi.

dodatkowe informacje:
Woda H2O

Niszczenie warstwy ozonowej – zubożenie warstwy ozonowej (7)

Stan warstwy ozonowej – ozonosfery.

granica przekroczona: nie
zmienna kontrolna: stratosferyczne stężenie ozonu (jednostki Dobsona)

W stratosferze w atmosferze ziemskiej na wysokości 20-40 km n. p. m.. znajduje się warstwa zwiększonej koncentracji ozonu tzw. ozonosfera. Pochłania ona wysokoenergetyczną część promieniowania ultrafioletowego które jest częścią promieniowania słonecznego. Warstwa ozonowa ma istotne znaczenie ochronne dla życia na Ziemi. Zatrzymuje szkodliwe dla żywych organizmów promieniowania ultrafioletowego o długości fali od 200 do 315 nanometrów tzw. UV-B zanim dotrze ono do powierzchni Ziemi z kosmosu. Wysokoenergetyczne promieniowanie ultrafioletowe uszkadza cząsteczki DNA i jest czynnikiem rakotwórczym.

Ozon jest niszczony gdy reaguje z cząsteczkami zawierającymi azot, wodór, chlor lub brom. Niektóre molekuły niszczące ozon występują naturalnie, ale wiele czynników chłodniczych wprowadzonych przez ludzi w XX wieku, szczególnie freony, okazało się być substancjami zubożającymi warstwę ozonową.

W latach 1980. odkryto przerzedzenie warstwy ozonowej ponad obszarami okołobiegunowymi nazwane dziurą ozonową. Rozrost dziury ozonowej w związku z uwalnianiem substancji zubażających warstwę ozonową do środowiska sprawił, że podjęto międzynarodowe działania na rzecz ograniczenia ich stosowania, do których przystąpiła większość krajów świata: Konwencja Wiedeńska w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a następnie Protokół Montrealski. Największe gospodarki świata zgodziły się na zamrożenie produkcji freonów na poziomie z roku 1986. CFC zostały zastąpione w chłodnictwie przez związki HCFC (częściowo halogenowane chlorofluorowęglowodowy), które mają znacznie niższy potencjał niszczenia ozonu. Jednak HCFC także są gazami cieplarnianymi.

Naturalna zawartość ozonu zmienia się z szerokością geograficzną, dlatego trudno jest podać uniwersalną wartość stężenia granicznego które określa np. pojawienie się dziury ozonowej. W przypadku Antarktyki graniczna wartość stężenia O3 określająca naturalny stan ozonosfery i dziurę ozonową wynosi 220 DU (Jednostek Dobsona).

dodatkowe informacje:
Jednostka Dobsona
Warstwa ozonowa – ozonosfera
Dziura ozonowa
Freony

Jest to jedna granica granica planetarna, która daje powody do optymizmu. Warstwa ozonowa była już w strefie czerwonej, ale zdecydowane działania ludzi pozwoliły oddalić perspektywy jej przekroczenia.

Zanieczyszczenie atmosfery aerozolami – aerozole atmosferyczne (8)

Zanieczyszczenie atmosfery aerozolem – drobnymi cząstkami o różnym składzie chemicznym.

granica przekroczona: nie
zmienna kontrolna: ogólne stężenie cząstek stałych w atmosferze w ujęciu regionalnym

dodatkowe informacje:
Zanieczyszczenie powietrza

Obecność nowych substancji w środowisku (9)

Zanieczyszczenia chemiczne

granica przekroczona: nie
zmienna kontrolna: stężenie substancji toksycznych, tworzyw sztucznych, substancji zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego, metali ciężkich i skażenia radioaktywnego w środowisku

Zanieczyszczenie środowiska to obecność substancji niepożądanych w stanie ciekłym lub gazowym, w powietrzu, wodzie, glebie, występujących w stężeniu zmieniającym jego właściwości i mogących wywierać niekorzystny wpływ na zdrowie i życie człowieka. Są to również odmiany energii które przekraczają swój naturalny poziom.

Warunki panujące np. w mieście mogą niekorzystnie oddziaływać na organizm człowieka, który poddany jest szeregowi bodźców chemicznych (zanieczyszczenie wody, gleby), fizycznych (np. miejska wyspa ciepła) czy akustycznych (hałas).

dodatkowe informacje:
Zanieczyszczenie środowiska
Zanieczyszczenie wody
Zanieczyszczenie środowiska hałasem
Zanieczyszczenie gleby
Zanieczyszczenie środowiska światłem
Miejska Wyspa Ciepła

Tworzywa sztuczne (plastik)

źródło:
Earth beyond six of nine planetary boundaries (2023), science.org, licencja CC BY NC 4.0
Granice planetarne, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Granice planetarne, naukaoklimacie.pl
Planetary boundaries, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Planetary boundaries, stockholmresilience.org
Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity (2009), ecologyandsociety.org
Naukowcy określili, ile wytrzyma planeta. Przekroczyliśmy cztery z dziewięciu granic!, smoglab.pl

Zagrożenia ekologiczne – dodatkowe informacje:

definicje, teorie, hipotezy, zjawiska:
antropocen, antropopresja, bezpieczeństwo ekologiczne, biologiczny potencjał Ziemi do regeneracji (biocapacity), bioremediacja, ekobójstwo (ekocyd), ekomodernizm, ekosystem sztuczny, ekoterroryzm, globalne zagrożenia ekologiczne, granice planetarne, hipoteza wypadających nitów (rivet popping), homogenocen, kapitalocen, katastrofy i klęski ekologiczne, katastrofy ekologiczne na świecie, klęski żywiołowe, masowe wymieranie, monokultura, komodyfikacja żywności (utowarowanie), plantacjocen, plastikoza, plastisfera (plastisphere), przeludnienie, syndrom przesuwającego sią punktu odniesienia, szóste masowe wymieranie (szósta katastrofa), tragedia wspólnego pastwiska, utrata bioróżnorodności, Wielkie przyspieszenie, zielony anarchizm, zjawisko przedniej szyby

degradacja środowiska:
akwakultura, betonoza (betonowanie miast), choroby odzwierzęce, górnictwo morskie, hodowla zwierząt, melioracja, monokultura, niszczenie siedlisk, przełownie, przemysł wydobywczy, przyłów, rolnictwo, spadek liczebności owadów, turystyka masowa, wylesianie (deforestacja), wypalanie traw

ozon i ozonosfera (warstwa ozonowa):
dziura ozonowa, freon (CFC)

zanieczyszczenie środowiska:
azbest, beton, bisfenol A (BPA), eutrofizacja, farmaceutyki, handel emisjami zanieczyszczeń, kwaśny deszcz, mikroplastik, martwe strefy, nanoplastik, neonikotynoidy, niedopałki papierosów, odpady niebezpieczne, pestycydy, polichlorowane bifenyle (PCB), przemysł tekstylny (włókienniczy). sieci widma, sinice, składowiska odpadów (wysypiska śmieci), smog, sól drogowa, sztuczne ognie (fajerwerki, petardy), tworzywa sztuczne (plastik), Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, wycieki ropy naftowej, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zanieczyszczenie gleby, zanieczyszczenie hałasem, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie światłem, zanieczyszczenie wody, związki per- i polyfluoroalkilowe (PFAS) – wieczne chemikalia

zmiany klimatu (kryzys klimatyczny):
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), efekt cieplarniany, ekstremalne zjawiska, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie, kryzys wodny, miejska wyspa ciepła (MWC), migracje gatunków, nawałnice, ocieplenie oceanu, wzrost poziomu mórz i oceanów, podtopienie, powódź, pożar lasu, przyducha, pustynnienie, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, trąba powietrzna, upał

klęski i katastrofy ekologiczne:
katastrofy jądrowe (nuklearne), katastrofy przemysłowe, największe katastrofy ekologiczne na świecie, największe katastrofy ekologiczne w Polsce, wycieki ropy naftowej

Czerwona księga gatunków zagrożonych, Czerwona Lista IUCN (The IUCN Red List):
gatunek wymarły (extinct EX), gatunek wymarły na wolności (extinct in the wild EW), gatunek krytycznie zagrożony (critically endangered CR), gatunek zagrożony (endangered EN), gatunek narażony gatunek wysokiego ryzyka (vulnerable VU), gatunek bliski zagrożenia (near threatened NT), gatunek najmniejszej troski (least concern LC)
Polska czerwona księga roślin, Polska czerwona księga zwierząt
gatunek inwazyjny (inwazyjny gatunek obcy IGO)

Poruszający i inspirujący do działania apel Davida Attenborough

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie