على المستوى العالمي ، تشمل الاستدامة والإدارة البيئية إدارة المحيطات وأنظمة المياه العذبة والأرض والغلاف الجوي ، وفقًا لمبادئ الاستدامة.

يعتبر تغير استخدام الأراضي أمراً أساسياً لعمليات المحيط الحيوي لأن التغيرات في النسب النسبية للأرض المخصصة للتحضر والزراعة والغابات والغابات والمراعي والمراعي لها تأثير ملحوظ على دورات الماء والكربون والنيتروجين البيوجيوكيميائية في العالم. تنطوي إدارة الغلاف الجوي للأرض على تقييم جميع جوانب دورة الكربون لتحديد الفرص للتصدي لتغير المناخ الناجم عن النشاط البشري ، وقد أصبح هذا محوراً رئيسياً للبحث العلمي بسبب التأثيرات الكارثية المحتملة على التنوع البيولوجي والمجتمعات البشرية. تؤثر أنماط دوران المحيطات تأثيراً قوياً على المناخ والطقس ، وفي المقابل ، الإمدادات الغذائية لكل من البشر والكائنات الأخرى.

الغلاف الجوي
في مارس 2009 في اجتماع مجلس المناخ في كوبنهاجن ، أصدر 2500 من خبراء المناخ من 80 دولة بيانا رئيسيا مفاده أنه لا يوجد الآن “أي عذر” لعدم اتخاذ إجراء بشأن ظاهرة الاحتباس الحراري ، وأنه بدون أهداف قوية لتخفيض الكربون ، تحولات “مفاجئة أو لا رجعة فيها” في قد يحدث المناخ “أنه سيكون من الصعب للغاية على المجتمعات المعاصرة التعامل معها”. تنطوي إدارة الغلاف الجوي العالمي الآن على تقييم جميع جوانب دورة الكربون لتحديد الفرص للتصدي لتغير المناخ الناجم عن النشاط البشري ، وأصبح هذا التركيز الرئيسي في البحث العلمي بسبب التأثيرات الكارثية المحتملة على التنوع البيولوجي والمجتمعات البشرية.

وتشمل التأثيرات البشرية الأخرى على الغلاف الجوي تلوث الهواء في المدن والملوثات بما في ذلك المواد الكيميائية السامة مثل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت والمركبات العضوية المتطايرة والمواد الدقيقة المحمولة جواً التي تنتج الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي والأمطار الحمضية ، ومركبات الكربون الكلورية فلورية التي تؤدي إلى تدهور طبقة الأوزون. وتقلل الجسيمات البشرية المنشأ مثل الهباء الجوي الكبريت في الغلاف الجوي من الإشعاع المباشر والانعكاس (البياض) لسطح الأرض. يُقدَّر أن الانخفاض يُعْتَرف بالعالم بنسبة 4٪ بين عامي 1960 و 1990 على الرغم من أن الاتجاه قد انعكس لاحقًا. قد يكون تعتيم العالم قد أزعج دورة المياه العالمية عن طريق الحد من التبخر والأمطار في بعض المناطق. كما أنه يخلق تأثيرًا على التبريد وقد يؤدي هذا جزئيًا إلى إخفاء تأثير غازات الاحتباس الحراري على ظاهرة الاحتباس الحراري.

المحيطات
تؤثر أنماط دوران المحيطات تأثيراً قوياً على المناخ والطقس ، وفي المقابل ، الإمدادات الغذائية لكل من البشر والكائنات الأخرى. حذر العلماء من إمكانية حدوث تغير مفاجئ في أنماط الدورة الدموية لتيارات المحيطات التي يمكن أن تغير المناخ بشكل جذري في بعض مناطق العالم ، وذلك تحت تأثير تغير المناخ. تحدث التأثيرات البيئية البشرية الرئيسية في المناطق الأكثر قابلية للحياة في محيط المحيطات – مصبات الأنهار والسواحل والخلجان. يعيش 10 في المائة من سكان العالم – حوالي 600 مليون نسمة – في مناطق منخفضة عرضة لارتفاع مستوى سطح البحر. الاتجاهات المثيرة للقلق التي تتطلب الإدارة تشمل: الإفراط في الصيد (إلى ما بعد المستويات المستدامة) ؛ تبيض المرجان بسبب ارتفاع درجة حرارة المحيطات وتحمض المحيطات بسبب زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون المذاب ؛ وارتفاع مستوى سطح البحر بسبب تغير المناخ. بسبب المحيطات اتساعها أيضا بمثابة أرضية الإلقاء ملائمة للنفايات البشرية. وتشمل الاستراتيجيات العلاجية: إدارة نفايات أكثر حذراً ، ومراقبة قانونية للصيد الجائر من خلال اعتماد ممارسات الصيد المستدام ، واستخدام تربية الأحياء المائية وتربية الأسماك بطريقة مستدامة بيئياً ومستدامة ، والحد من انبعاثات الوقود الأحفوري ، واستعادة الموائل الساحلية وغيرها من الموائل البحرية.

مياه عذبة
يغطي الماء 71٪ من سطح الأرض. من هذا ، 97.5 ٪ هي المياه المالحة للمحيطات و 2.5 ٪ فقط من المياه العذبة ، ومعظمها مغلق في الغطاء الجليدي لأنتاركتيكا. توجد المياه العذبة المتبقية في البحيرات والأنهار والأراضي الرطبة والتربة ومستودعات المياه الجوفية والغلاف الجوي. تعتمد كل الحياة على دورة الماء العالمية التي تعمل بالطاقة الشمسية ، والتبخر من المحيطات والأرض لتكوين بخار الماء الذي يتكثف لاحقًا من السحب كمطر ، والذي يصبح بعد ذلك الجزء المتجدد من إمدادات المياه العذبة. لم يظهر الوعي بالأهمية العالمية للحفاظ على المياه لخدمات النظم البيئية إلا في الآونة الأخيرة ، حيث أنه خلال القرن العشرين ، فقد أكثر من نصف الأراضي الرطبة في العالم إلى جانب خدماتها البيئية القيمة. فالأنظمة الإيكولوجية للمياه العذبة الغنية بالتنوع البيولوجي آخذة في الانخفاض في الوقت الراهن أسرع من النظم الإيكولوجية البحرية أو البرية مما يجعلها الموائل الأكثر ضعفاً في العالم. إن زيادة التحضر تلوث إمدادات المياه النظيفة وما زال معظم العالم لا يحصل على مياه نظيفة وآمنة. في العالم الصناعي ، أدت إدارة الطلب إلى تباطؤ معدلات الاستخدام المطلق ، لكن يتم نقل المياه على مسافات شاسعة من المناطق الطبيعية الغنية بالمياه إلى المناطق الحضرية كثيفة السكان ، كما أصبحت استخدام تحلية المياه المتعطشة أكثر انتشارًا. ويجري الآن التركيز بشكل أكبر على تحسين إدارة المياه الزرقاء (القابلة للحصاد) والأخضر (مياه التربة المتاحة لاستخدام النبات) ، وهذا ينطبق على جميع مستويات إدارة المياه.

أرض
وينجم فقدان التنوع البيولوجي بدرجة كبيرة عن ضياع الموائل وتجزئتها الناتجة عن الاستيلاء البشري على الأراضي لأغراض التنمية والغابات والزراعة ، حيث يتم تحويل رأس المال الطبيعي تدريجياً إلى رأس مال من صنع الإنسان. يعد تغير استخدام الأراضي أمراً أساسياً لعمليات المحيط الحيوي لأن التغيرات في النسب النسبية للأرض المخصصة للتحضر والزراعة والغابات والغابات والمراعي والمراعي لها تأثير ملحوظ على دورات الماء والكربون والنيتروجين البيوجيوكيميائية على مستوى العالم وهذا يمكن أن يؤثر بشكل سلبي على كل من النظم الطبيعية والبشرية. على نطاق الإنسان المحلي ، تعود فوائد الاستدامة الكبرى من السعي إلى المدن الخضراء والحدائق والحدائق المستدامة.

الغابات
منذ ثورة العصر الحجري الحديث ، أدى الاستخدام البشري إلى خفض الغطاء الحرجي العالمي بنسبة 47٪ تقريبًا. تشغل غابات اليوم ما يقرب من ربع الأراضي الخالية من الجليد في العالم مع حوالي نصف هذه الأراضي في المناطق المدارية في منطقة الغابات المعتدلة والشمالية في تزايد مستمر (باستثناء سيبيريا) ، ولكن إزالة الغابات في المناطق المدارية الاهتمام.

الغابات معتدلة المناخ المحلي ودورة المياه العالمية من خلال انعكاس الضوء (البياض) والتبخر. كما أنها تحافظ على التنوع البيولوجي ، وتحمي نوعية المياه ، وتحافظ على جودة التربة والتربة ، وتوفر الوقود والأدوية ، وتنقية الهواء. ولا تُمنح خدمات النظام الإيكولوجي الحر هذه قيمة سوقية في معظم النظم الاقتصادية الحالية ، ولذلك فإن الحفاظ على الغابات لا يجذب إلا القليل بالمقارنة مع الفوائد الاقتصادية لقطع الأشجار وإزالة الألغام التي تؤدي ، من خلال تدهور التربة والتحلل العضوي ، إلى إعادة ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي. تقدر منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (الفاو) أن حوالي 90٪ من الكربون المخزن في الغطاء النباتي للأرض محبوس في الأشجار ، وأنهم يحتفظون بحوالي 50٪ من الكربون أكثر مما هو موجود في الغلاف الجوي. تساهم التغييرات في استخدام الأراضي حاليًا بنحو 20٪ من إجمالي انبعاثات الكربون العالمية (سجلت إندونيسيا والبرازيل بشكل كبير مصدرًا رئيسيًا للانبعاثات). ويمكن التخفيف من تغير المناخ عن طريق عزل الكربون في خطط إعادة الزراعة ، والمزارع ، ومنتجات الأخشاب. كما يمكن استخدام الكتلة الحيوية الخشبية كوقود خالٍ من الكربون المتجدد. وقد اقترحت منظمة الأغذية والزراعة أنه خلال الفترة الممتدة من عام 2005 إلى عام 2050 ، فإن الاستخدام الفعال لزراعة الأشجار يمكن أن يستوعب حوالي 10-20٪ من الانبعاثات التي يصنعها البشر – لذا يجب أن تكون مراقبة حالة غابات العالم جزءًا من استراتيجية عالمية لتخفيف الانبعاثات. حماية خدمات النظام البيئي. ومع ذلك ، فإن تغير المناخ قد يستبق سيناريو المنظمة هذا ، حيث خلصت دراسة أعدها الاتحاد الدولي لمنظمات البحوث الحرجية في عام 2009 إلى أن الإجهاد الناتج عن ارتفاع درجة حرارة 2.5 درجة مئوية (4.5F) فوق مستويات ما قبل الصناعة قد يؤدي إلى إطلاق سراح كميات من الكربون بحيث تكون قدرة الغابات على العمل “بالوعات” للكربون “معرضة لخطر فقدها بالكامل”.

الأراضي المزروعة
إن تغذية أكثر من ستة بلايين جثة بشرية تتسبب في خسائر فادحة في موارد الأرض. يبدأ ذلك بتخصيص حوالي 38٪ من سطح الأرض وحوالي 20٪ من إنتاجيته الأولية الصافية. يضاف إلى ذلك الأنشطة المتعطشة للموارد في الأعمال الزراعية الصناعية – كل شيء من حاجة المحاصيل لمياه الري والأسمدة الصناعية ومبيدات الآفات إلى تكاليف الموارد الخاصة بتغليف الأغذية والنقل (التي أصبحت الآن جزءًا أساسيًا من التجارة العالمية) وتجارة التجزئة. الغذاء ضروري للحياة. لكن قائمة التكاليف البيئية لإنتاج الغذاء طويلة: استنزاف التربة السطحية وتآكلها وتحولها إلى صحراء من الحرث المستمر للمحاصيل السنوية ؛ الرعي الجائر. التملح. sodification. تشبع التربة بالمياه. مستويات عالية من استخدام الوقود الأحفوري ؛ الاعتماد على الأسمدة غير العضوية والمبيدات العضوية الاصطناعية ؛ تخفيضات في التنوع الجيني من خلال الاستخدام الجماعي للزراعات الأحادية ؛ استنزاف الموارد المائية ؛ تلوث المجاري المائية عن طريق الجريان السطحي وتلوث المياه الجوفية ؛ المشاكل الاجتماعية بما في ذلك تراجع المزارع الأسرية وضعف المجتمعات الريفية.

كل هذه المشاكل البيئية المرتبطة بالزراعة الصناعية والأعمال الزراعية يتم التعامل معها الآن من خلال مثل هذه التحركات مثل الزراعة المستدامة ، والزراعة العضوية وممارسات الأعمال الأكثر استدامة.

انقراض
على الرغم من أن ضياع التنوع البيولوجي يمكن رصده ببساطة على أنه ضياع للأنواع ، إلا أن الحفظ الفعال يتطلب حماية الأنواع داخل موائلها الطبيعية ونظمها الإيكولوجية. في أعقاب الهجرة البشرية والنمو السكاني ، تزايدت حالات انقراض الأنواع بشكل تدريجي إلى معدل لم يسبق له مثيل منذ حدث انقراض العصر الطباشيري – الباليوجيني. يُعرف هذا الانقراض الحالي لأنواع انقراض الهولوسين كواحد من أحداث الانقراض الجماعي الستة في العالم. تشير بعض التقديرات العلمية إلى أن ما يصل إلى نصف الأنواع الموجودة حاليًا قد تنقرض بحلول عام 2100. معدلات الانقراض الحالية هي 100 إلى 1000 ضعف مستوياتها السابقة للإنسان مع أكثر من 10٪ من الطيور والثدييات المهددة ، وحوالي 8٪ من النباتات ، و 5٪ من الأسماك و أكثر من 20٪ من أنواع المياه العذبة.

وتحذر القائمة الحمراء للـ IUCN لعام 2008 من أن الجفاف على المدى الطويل والظروف المناخية القاسية تضعان ضغطاً إضافياً على الموائل الرئيسية ، وعلى سبيل المثال ، قوائم 1226 نوعاً من الطيور مهددة بالانقراض ، وهو واحد من كل ثمانية أنواع من الطيور. يحدد مؤشر القائمة الحمراء أيضا 44 نوعا من الأشجار في آسيا الوسطى تحت تهديد الانقراض بسبب الإفراط في الاستغلال والتنمية البشرية وتهديد غابات المنطقة التي تضم أكثر من 300 أسلاف من أصناف الفاكهة والخنازير المستأنسة الحديثة.

الغزوات البيولوجية
في أجزاء كثيرة من العالم الصناعي قد تضاءلت إزالة الأراضي للزراعة وهنا أصبح أكبر تهديد للتنوع البيولوجي ، بعد تغير المناخ ، الأثر المدمر للأنواع الغازية. أدى النقل العالمي المتزايد الكفاءة إلى تسهيل انتشار الكائنات الحية عبر الكوكب. ويتجلى الخطر المحتمل لهذا الجانب من العولمة بشكل واضح من خلال انتشار الأمراض البشرية مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، ومرض جنون البقر ، وأنفلونزا الطيور وأنفلونزا الخنازير ، ولكن النباتات والحيوانات الغازية لها أيضا تأثير مدمر على التنوع البيولوجي المحلي. يمكن للكائنات الحية غير الأصلية أن تشغل بسرعة الأراضي والمناطق الطبيعية المضطربة حيث تستطيع ، في حالة عدم وجود مفترساتها الطبيعية ، أن تزدهر. على المستوى العالمي ، يتم التعامل مع هذه القضية من خلال الشبكة العالمية لمعلومات الأنواع الغازية ، لكن هناك تشريع دولي محسّن للأمن البيولوجي للحد من انتقال العوامل الممرضة والكائنات الحية الغازية. أيضا ، من خلال تشريعات سايتس هناك سيطرة على التجارة في الأنواع النادرة والمهددة. وبشكل متزايد على المستوى المحلي ، تقوم برامج التوعية العامة بتنبيه المجتمعات ، والبستانيين ، وصناعة المشاتل ، وهواة الجمع ، وصناعات الحيوانات الأليفة وأحواض الأحياء المائية ، إلى الآثار الضارة للأنواع الغازية المحتملة.

المقاومة للتغيير
أثبتت مشكلة الاستدامة البيئية أنه من الصعب حلها. حاولت الحركة البيئية الحديثة حل المشكلة بطرق متنوعة. لكن لم يتم إحراز تقدم يذكر ، كما يتضح من التجاوز الحاد في الآثار البيئية وعدم إحراز تقدم كاف في مشكلة تغير المناخ. شيء ما داخل النظام البشري في منع التغيير إلى نمط سلوكي مستدام. سمة النظام تلك هي مقاومة التغيير النظامية. تُعرف مقاومة التغيير أيضًا بالمقاومة التنظيمية أو الحواجز التي تحول دون التغيير أو مقاومة السياسة.