Límites planetarios

Los límites planetarios son un concepto que involucra procesos del sistema de la Tierra que contienen límites ambientales, propuestos en 2009 por un grupo de científicos ambientales y del sistema terrestre liderados por Johan Rockström del Stockholm Resilience Center y Will Steffen de la Australian National University. El grupo quería definir un «espacio operativo seguro para la humanidad» para la comunidad internacional, incluidos los gobiernos de todos los niveles, las organizaciones internacionales, la sociedad civil, la comunidad científica y el sector privado, como una condición previa para el desarrollo sostenible. El marco se basa en evidencia científica de que las acciones humanas desde la Revolución Industrial se han convertido en el principal impulsor del cambio ambiental global.

De acuerdo con el paradigma, «transgredir uno o más límites planetarios puede ser perjudicial o incluso catastrófico debido al riesgo de cruzar umbrales que desencadenarán cambios ambientales abruptos y no lineales dentro de los sistemas continentales a escala planetaria». Los límites del proceso del sistema de la Tierra marcan la zona segura para el planeta en la medida en que no se cruzan. A partir de 2009, ya se han cruzado dos límites, mientras que otros están en peligro inminente de ser cruzados.

Historia del marco
En 2009, un grupo de científicos ambientales y del sistema terrestre liderados por Johan Rockström del Centro de Resiliencia de Estocolmo y Will Steffen de la Universidad Nacional Australiana colaboraron con 26 académicos líderes, incluido el Premio Nobel Paul Crutzen, el científico del clima Goddard Institute for Space Studies James Hansen y Hans Joachim Schellnhuber, el principal asesor climático del Canciller alemán, identificó nueve «sistemas de soporte vital planetario» esenciales para la supervivencia humana, intentando cuantificar hasta qué punto siete de estos sistemas ya habían sido empujados. Calculó cuánto más pueden llegar los humanos antes de que la habitabilidad planetaria se vea amenazada. Las estimaciones indicaron que tres de estos límites -el cambio climático, la pérdida de biodiversidad y los límites del flujo biogeoquímico- parecen haberse cruzado. Los límites fueron «duros, primeras estimaciones solamente, rodeados de grandes incertidumbres y lagunas de conocimiento» que interactúan de maneras complejas que aún no se comprenden bien. Los límites se definieron para ayudar a definir un «espacio seguro para el desarrollo humano», que fue una mejora en los enfoques destinados a minimizar los impactos humanos en el planeta. El informe de 2009 fue presentado a la Asamblea General del Club de Roma en Amsterdam. Se publicó un resumen editado del informe como el artículo presentado en una edición especial de 2009 de Nature. junto con comentarios críticos invitados de destacados académicos como el Premio Nobel Mario J. Molina y el biólogo Cristián Samper.

En 2015, se publicó un segundo documento en Science para actualizar el concepto Planetary Boundaries y los hallazgos se presentaron en el Foro Económico Mundial en Davos, en enero de 2015.

Un estudio de 2018, en coautoría con Rockström, cuestiona el acuerdo internacional para limitar el calentamiento a 2 grados por encima de las temperaturas preindustriales establecidas en el Acuerdo de París. Los científicos plantean la posibilidad de que incluso si las emisiones de gases de efecto invernadero se reducen sustancialmente para limitar el calentamiento a 2 grados, ese sea el «umbral» en el cual las retroalimentaciones climáticas autorreforzadoras agreguen calentamiento adicional hasta que el sistema climático se estabilice en un clima de invernadero. Esto haría inhabitables partes del mundo, elevaría los niveles del mar hasta 60 metros (200 pies) y elevaría las temperaturas entre 4 y 5 ° C (7.2-9.0 ° F) hasta niveles que son más altos que cualquier período interglacial en el pasado. 1.2 millones de años. Rockström señala que si esto ocurriría «es una de las preguntas más existenciales en la ciencia». La autora del estudio Katherine Richardson enfatiza: «Observamos que la Tierra nunca en su historia tuvo un estado casi estable que sea aproximadamente 2 ° C más cálido que el preindustrial y sugiere que existe un riesgo sustancial de que el sistema, en sí mismo, ‘quiera’ continuar el calentamiento debido a todos estos otros procesos, incluso si detenemos las emisiones. Esto implica no solo reducir las emisiones sino mucho más «.

Fondo

La idea
La idea de que nuestro planeta tiene límites, incluida la carga que le imponen las actividades humanas, existe desde hace tiempo. En 1972, se publicó The Limits to Growth. Presentó un modelo en el que se examinan cinco variables: población mundial, industrialización, contaminación, producción de alimentos y agotamiento de los recursos, y se considera que crecen exponencialmente, mientras que la capacidad de la tecnología para aumentar la disponibilidad de recursos es solo lineal. Posteriormente, el informe fue ampliamente rechazado, particularmente por economistas y hombres de negocios, y se ha afirmado a menudo que la historia ha demostrado que las proyecciones son incorrectas. En 2008, Graham Turner de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) publicó «Una comparación de The Limits to Growth con treinta años de realidad». Turner encontró que los datos históricos observados de 1970 a 2000 coinciden estrechamente con los resultados simulados del modelo de límites de crecimiento «estándar» para casi todos los productos informados. «La comparación está dentro de los límites de incertidumbre de casi todos los datos en términos de magnitud y tendencias a lo largo del tiempo».Turner también examinó una serie de informes, en particular de economistas, que a lo largo de los años han pretendido desacreditar el modelo de límites al crecimiento. Turner dice que estos informes son defectuosos y reflejan malentendidos sobre el modelo. En 2010, Nørgård, Peet y Ragnarsdóttir llamaron al libro un «informe pionero» y dijeron que «ha resistido la prueba del tiempo y, de hecho, solo se ha vuelto más relevante».

Nuestro futuro común fue publicado en 1987 por la Comisión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo de las Naciones Unidas. Trató de recuperar el espíritu de la Conferencia de Estocolmo.Su objetivo era entrelazar los conceptos de desarrollo y medio ambiente para futuras discusiones políticas. Introdujo la famosa definición de desarrollo sostenible:

«Desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades».

– Informe Brundtland 1987

De un tipo diferente es el enfoque hecho por James Lovelock. En la década de 1970, él y la microbióloga Lynn Margulis presentaron la teoría o hipótesis de Gaia, que establece que todos los organismos y sus entornos inorgánicos en la Tierra están integrados en un único sistema de autorregulación. El sistema tiene la capacidad de reaccionar a las perturbaciones o desviaciones, al igual que un organismo vivo ajusta sus mecanismos de regulación para adaptarse a los cambios ambientales, como la temperatura (homeostasis). Sin embargo, esta capacidad tiene límites. Por ejemplo, cuando un organismo vivo está sometido a una temperatura que es menor o mayor que su rango de vida, puede perecer porque su mecanismo de regulación no puede hacer los ajustes necesarios. De forma similar, la Tierra puede no ser capaz de reaccionar a grandes desviaciones en parámetros críticos. En su libro The Revenge of Gaia, afirma que la destrucción de los bosques tropicales y la biodiversidad, junto con el aumento de los gases de efecto invernadero producidos por los humanos, está produciendo el calentamiento global.

Del Holoceno al Antropoceno
El Holoceno comenzó hace unos 10,000 años. Es el período interglaciar actual, y ha demostrado ser un entorno relativamente estable de la Tierra. Ha habido fluctuaciones ambientales naturales durante el Holoceno, pero los parámetros atmosféricos y biogeoquímicos clave han sido relativamente estables. Esta estabilidad y resistencia ha permitido que la agricultura se desarrolle y las sociedades complejas prosperen. Según Rockström y otros, «ahora nos hemos vuelto tan dependientes de esas inversiones para nuestra forma de vida y de cómo hemos organizado la sociedad, las tecnologías y las economías a su alrededor, que debemos tomar el rango dentro del cual los procesos del Sistema de la Tierra varían en el Holoceno como punto de referencia científica para un estado planetario deseable «.

Desde la revolución industrial, según Paul Crutzen, Will Steffen y otros, el planeta ha entrado en una nueva época, el Antropoceno. En el Antropoceno, los humanos se han convertido en los principales agentes de cambio del sistema de la Tierra. Se han publicado advertencias científicas bien publicitadas sobre los riesgos en las áreas de cambio climático y ozono estratosférico. Sin embargo, otros procesos biofísicos también son importantes. Por ejemplo, desde el advenimiento del Antropoceno, la velocidad a la que las especies se están extinguiendo ha aumentado más de 100 veces, y los humanos son ahora la fuerza motriz que altera los flujos globales de los ríos y los flujos de vapor de agua de la superficie de la tierra. La presión continua sobre los sistemas biofísicos de la Tierra de las actividades humanas plantea la preocupación de que una mayor presión podría ser desestabilizadora y precipitar cambios repentinos o irreversibles en el medio ambiente. Según Rockström et al., «Hasta el 30% de todas las especies de mamíferos, aves y anfibios estarán en peligro de extinción este siglo». Es difícil abordar el problema, porque los paradigmas predominantes del desarrollo social y económico son en gran medida indiferentes a las posibilidades inminentes de desastres ambientales a gran escala provocados por los humanos. Los límites legales pueden ayudar a mantener las actividades humanas bajo control, pero son tan efectivas como la voluntad política para hacerlas y hacerlas cumplir.

Nueve límites

Umbrales y límites

El umbral, o punto de inflexión climatológico, es el valor en el cual un incremento muy pequeño para la variable de control (como CO2) produce un cambio grande, posiblemente catastrófico, en la variable de respuesta (calentamiento global).

Los puntos de umbral son difíciles de localizar, porque el Sistema de la Tierra es muy complejo. En lugar de definir el valor umbral, el estudio establece un rango, y se supone que el umbral se encuentra dentro de él. El extremo inferior de ese rango se define como el límite. Por lo tanto, define un espacio seguro, en el sentido de que, mientras estemos por debajo del límite, estamos por debajo del valor umbral. Si se cruza el límite, entramos en una zona de peligro.

Límites planetarios
Proceso del sistema de la Tierra Control variable Límite
valor
Corriente
valor
Límite cruzado Preindustrial
valor
Comentario
1. Cambio climático Concentración de dióxido de carbono en la atmósfera (ppm en volumen)

350 400 280
Alternativamente: aumento en el forzamiento radiativo (W / m 2 ) desde el inicio de la revolución industrial (~ 1750) 1.0 1.5 0
2. Pérdida de biodiversidad Tasa de extinción (número de especies por millón por año) 10 > 100 0.1-1
3. Biogeoquímico (a) nitrógeno antropogénico eliminado de la atmósfera (millones de toneladas por año) 35 121 0
(b) fósforo antropogénico que ingresa a los océanos (millones de toneladas por año) 11 8.5-9.5 no -1
4. acidificación de los océanos Estado de saturación media global de aragonita en agua de mar superficial (unidades omega) 2.75 2.90 no 3.44
5. Uso de la tierra Superficie de tierra convertida en tierras de cultivo (porcentaje) 15 11.7 no bajo
6. Agua dulce Consumo humano mundial de agua (km 3 / año) 4000 2600 no 415
7. Depleción de ozono Concentración de ozono estratosférico (unidades Dobson) 276 283 no 290
8. Aerosoles atmosféricos Concentración total de partículas en la atmósfera, a nivel regional aún no cuantificado
9. Contaminación química Concentración de sustancias tóxicas, plásticos, disruptores endocrinos, metales pesados ​​y contaminación radioactiva en el medio ambiente aún no cuantificado

El marco propuesto sienta las bases para cambiar el enfoque de gobernanza y gestión, lejos de los análisis esencialmente sectoriales de límites al crecimiento dirigidos a minimizar las externalidades negativas, hacia la estimación del espacio seguro para el desarrollo humano. Los límites planetarios definen, por así decirlo, los límites del «campo de juego planetario» para la humanidad si se quiere evitar un gran cambio ambiental inducido por el hombre a escala global.

Transgredir uno o más límites planetarios puede ser altamente dañino o incluso catastrófico, debido al riesgo de cruzar umbrales que provocan cambios ambientales abruptos y no lineales dentro de los sistemas continentales a escala planetaria. El estudio de 2009 identificó nueve límites planetarios y, basándose en la comprensión científica actual, los investigadores propusieron cuantificaciones para siete de ellos. Estos siete son cambio climático (concentración de CO2 en la atmósfera & lt; 350 ppm y / o un cambio máximo de +1 W / m2 en forzamiento radiativo); acidificación de los océanos (estado medio de saturación de agua de mar con respecto a la aragonita ≥ 80% de los niveles preindustriales); ozono estratosférico (menos del 5% de reducción en el O3 atmosférico total desde un nivel preindustrial de 290 Unidades Dobson); ciclo biogeoquímico de nitrógeno (N) (límite de fijación industrial y agrícola de N2 a 35 Tg N / año) y ciclo de fósforo (P) (P anual a los océanos no debe exceder 10 veces la meteorización de fondo natural de P); uso global de agua dulce (& lt; 4000 km3 / año de uso consuntivo de los recursos de escorrentía); cambio en el sistema de tierra (& lt; 15% de la superficie de la tierra sin hielo bajo tierra de cultivo); y la tasa a la que se pierde la diversidad biológica (tasa anual de & lt; 10 extinciones por millón de especies). Los dos límites planetarios adicionales para los cuales el grupo aún no ha podido determinar un nivel límite son la contaminación química y la carga atmosférica de aerosoles.

Huellas ambientales y límites de carga planetarios
Varios estudios examinaron la huella ecológica de Suecia, Suiza y las principales economías del mundo, según los límites de la capacidad de carga del planeta. Se usaron diferentes enfoques metodológicos. Un resultado común es que el consumo de recursos de los países ricos, extrapolado a la población mundial, es incompatible con varios límites de la capacidad del planeta. Para Suiza, por ejemplo, esto se aplica al gas de efecto invernadero, la biodiversidad y la huella de eutroficación (por nitrógeno).

Límites planetarios de la agricultura y la nutrición
El campo de la agricultura y la nutrición es responsable en todo el mundo de exceder cuatro de los nueve límites de carga considerados. Los excesivos aportes de nutrientes a los ecosistemas terrestres y acuáticos son de suma importancia para los ciclos de nitrógeno y fósforo, seguidos del cambio excesivo en el uso de la tierra y la pérdida de biodiversidad causada por la agricultura y la nutrición.

Descripción del concepto de barandas planetarias
El concepto de los rieles de protección planetarios del Consejo Asesor Alemán sobre Cambio Global (WBGU) es comparable a los Límites Planetarios.

dimensión mensurando
Limite el cambio climático a 2 ° C Se espera que las emisiones mundiales de CO 2 provenientes de fuentes fósiles se eliminen completamente hacia 2070.
Limite la acidificación del océano a 0.2 unidades de pH Se espera que las emisiones mundiales de CO 2 provenientes de fuentes fósiles se eliminen completamente hacia 2070. (a diferencia del cambio climático)
Detener la pérdida de la biodiversidad y los servicios del ecosistema Se espera que los impulsores antropogénicos inmediatos de la pérdida de biodiversidad se detengan para el año 2050 a más tardar.
Detener la tierra y la degradación del suelo La degradación neta de la tierra se detendrá para 2030 en todo el mundo y en todos los países.
Limite la exposición a contaminantes antropogénicos de larga vida
mercurio El uso sustituible y las emisiones antropogénicas de mercurio deberían detenerse para 2050.
el plastico La liberación de desechos de plástico al medio ambiente debería detenerse en todo el mundo para el año 2050.
Material divisible La producción de combustible nuclear para su uso en armas nucleares y para su uso en reactores nucleares civiles se suspenderá en 2070.
Detener la pérdida de fósforo La liberación de fósforo no recuperable debería detenerse para 2050, de modo que su circulación se pueda lograr en todo el mundo.

El agujero de ozono ya no se considera Barandillas planetarias. Lo mismo es cierto en Die Zeit: «Suponemos … que la capa de ozono se recuperará gradualmente desde la prohibición de las sustancias que agotan la capa de ozono».

El consumo de agua dulce y los aerosoles tampoco se incluyen como protectores planetarios en el concepto de WBGU.

Interacción entre límites
Un límite planetario puede interactuar de una manera que cambie el nivel de operación segura de otros límites. Rockström et al. 2009 no analizó dichas interacciones, pero sugirieron que muchas de estas interacciones reducirán los niveles fronterizos propuestos en vez de expandirlos.

Por ejemplo, el límite de uso de la tierra podría desplazarse hacia abajo si se rompe el límite de agua dulce, causando que las tierras se vuelvan áridas y no estén disponibles para la agricultura. A nivel regional, los recursos hídricos pueden disminuir en Asia si continúa la deforestación en el Amazonas. Tales consideraciones sugieren la necesidad de «extrema precaución al acercarse o transgredir cualquier límite planetario individual».

Otro ejemplo tiene que ver con los arrecifes de coral y los ecosistemas marinos. En 2009, De’Ath, Lough & amp; Fabricius (2009) demostró que, desde 1990, la calcificación en los arrecifes de la Gran Barrera que examinaron disminuyó a un ritmo sin precedentes en los últimos 400 años (14% en menos de 20 años). Su evidencia sugiere que el aumento del estrés por la temperatura y la disminución del estado de saturación de los océanos de aragonita dificultan que los arrecifes de coral depositen carbonato de calcio. Bellwood & amp; Otros (2004) exploraron cómo múltiples factores estresantes, como el aumento de la carga de nutrientes y la presión de la pesca, mueven los corales a estados de ecosistemas menos deseables. Guinotte & amp; Fabry (2008) demostró que la acidificación del océano cambiará significativamente la distribución y abundancia de toda una gama de vida marina, particularmente especies «que construyen esqueletos, conchas y pruebas de carbonato de calcio biogénico». Temperaturas crecientes, niveles de radiación UV en la superficie y acidez oceánica toda la biota marina estresada, y la combinación de estas tensiones bien pueden causar perturbaciones en la abundancia y diversidad de los sistemas biológicos marinos que van más allá de los efectos de un solo estresor que actúa solo «.

Desarrollos posteriores

La dona
En 2012, Kate Raworth de Oxfam señaló que el concepto de Rockstrom no tiene en cuenta el crecimiento de la población humana. Ella sugirió que las fronteras sociales deberían ser incorporadas a la estructura del límite planetario, como empleos, educación, alimentos, acceso al agua, servicios de salud y energía y para acomodar un espacio ambientalmente seguro compatible con la erradicación de la pobreza y «derechos para todos». Dentro de los límites planetarios y una base social equitativa se encuentra un área en forma de rosquilla que es el área donde hay un «espacio seguro y justo para que la humanidad prospere».

Décimo límite
En 2012, Steven Running sugirió un décimo límite, la producción anual neta global anual de todas las plantas terrestres, como una medida fácilmente determinable que integra muchas variables que darán «una señal clara sobre la salud de los ecosistemas».

Aún no respaldado por las Naciones Unidas
El secretario general de las Naciones Unidas, Ban Ki-moon, respaldó el concepto de fronteras planetarias el 16 de marzo de 2012, cuando presentó los puntos clave del informe de su Panel de Alto Nivel sobre Sostenibilidad Global a un plenario informal de la Asamblea General de la ONU.Ban afirmó: «La visión del Panel es erradicar la pobreza y reducir la desigualdad, hacer que el crecimiento sea incluyente y la producción y el consumo más sostenibles, a la vez que se combate el cambio climático y se respetan otros límites planetarios». El concepto se incorporó al llamado «borrador cero» del resultado de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo Sostenible que se convocará en Río de Janeiro del 20 al 22 de junio de 2012. Sin embargo, el uso del concepto fue posteriormente retirado del texto de la conferencia, «en parte debido a las preocupaciones de algunos países más pobres de que su adopción podría llevar a un lado de la reducción de la pobreza y el desarrollo económico. También es, según los observadores, porque la idea es demasiado nueva para ser adoptada oficialmente, y necesitaba ser desafiado, degradado y masticado para probar su robustez antes de tener una oportunidad de ser aceptado internacionalmente en las negociaciones de la ONU «.

El marco de límites planetarios se actualizó en 2015. Se sugirió que tres de los límites (incluido el cambio climático) podrían empujar al sistema de la Tierra a un nuevo estado si se cruzaba; estos también influyen fuertemente en los límites restantes. En el documento, el marco se desarrolla para hacerlo más aplicable a escala regional.

Impactos agrícolas y nutricionales
Las actividades humanas relacionadas con la agricultura y la nutrición en todo el mundo contribuyen a la transgresión de cuatro de los nueve límites planetarios. Los flujos de nutrientes excedentes (N, P) en los ecosistemas acuáticos y terrestres son de la mayor importancia, seguidos por un cambio excesivo en el sistema de la tierra y la pérdida de biodiversidad. Mientras que en el caso de pérdida de biodiversidad, ciclo de P y cambio de sistema de tierra, la transgresión se encuentra en la zona de incertidumbre, lo que indica un riesgo creciente, el límite de N relacionado con la agricultura es más del 200% transgredido, lo que indica un alto riesgo.