Debate sobre las fronteras planetarias

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.

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».

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

Debate

En el marco
Christopher Field, director del Departamento de Ecología Global de la Institución Carnegie, está impresionado: «Este tipo de trabajo es críticamente importante. En general, este es un intento impresionante de definir una zona de seguridad». Pero el biólogo conservacionista Stuart Pimm no está impresionado: «No creo que esto sea de ninguna manera una forma útil de pensar sobre las cosas … La noción de un solo límite simplemente carece de contenido serio. ¿De qué manera es una extinción? ¿califica 10 veces la tasa de fondo aceptable? » y el analista de política ambiental Bill Clark piensa: «los puntos de inflexión en el sistema terrestre son densos, impredecibles … y es poco probable evitarlos a través de indicadores de alerta temprana. Se sigue que … ‘espacios operativos seguros’ y ‘fronteras planetarias’ son por lo tanto, altamente sospechosos y potencialmente los nuevos ‘opiáceos’ «.

El biogeoquímico William Schlesinger pregunta si los umbrales son una buena idea para la contaminación en absoluto. Cree que esperar hasta que nos acerquemos a algún límite sugerido solo nos permitirá continuar hasta un punto en el que ya es demasiado tarde. «La gestión basada en umbrales, aunque atractiva en su simplicidad, permite que la degradación perniciosa, lenta y difusa persista casi indefinidamente».

El hidrólogo David Molden cree que los límites planetarios son un nuevo enfoque bienvenido en el debate sobre los ‘límites para el crecimiento’. «Como principio de organización científica, el concepto tiene muchas fortalezas … las cifras son importantes porque proporcionan objetivos para los responsables de las políticas, dan una indicación clara de la magnitud y la dirección del cambio. También proporcionan puntos de referencia y dirección para la ciencia. nuestra comprensión de los procesos de la Tierra y las interrelaciones complejas, estos puntos de referencia pueden y serán actualizados … ahora tenemos una herramienta que podemos usar para ayudarnos a pensar más profundamente -y urgentemente- sobre los límites planetarios y las acciones críticas que debemos tomar »

El químico del océano Peter Brewer pregunta si es «realmente útil crear una lista de límites ambientales sin planes serios sobre cómo se pueden lograr … pueden convertirse en un palo más para golpear a los ciudadanos. La interrupción del ciclo global del nitrógeno es uno claro ejemplo: es probable que una gran parte de la gente en la Tierra no esté viva hoy sin la producción artificial de fertilizantes. ¿Cómo pueden combinarse tales cuestiones éticas y económicas con un simple llamado a establecer límites? … la comida no es opcional »

El consejero de medio ambiente Steve Bass dice que «la descripción de los límites planetarios es una idea sólida. Necesitamos saber cómo vivir dentro de las condiciones inusualmente estables de nuestro presente período Holoceno y no hacer nada que cause un cambio ambiental irreversible … Su documento tiene una profunda Implicaciones para los sistemas de gobernanza futuros, ofreciendo algunos de los «cables» necesarios para vincular la gobernanza de las economías nacionales y mundiales con la gobernanza del medio ambiente y los recursos naturales El concepto de límites planetarios debería permitir a los responsables políticos comprender más claramente que, como los derechos humanos y el gobierno representativo , el cambio ambiental no conoce fronteras «.

La asesora de políticas sobre cambio climático, Adele Morris, cree que las políticas basadas en los precios también son necesarias para evitar los umbrales políticos y económicos. «Mantenerse dentro de un ‘espacio operativo seguro’ requerirá permanecer dentro de todos los límites relevantes, incluida la disposición a pagar del electorado».

En su informe (2012) titulado «Personas resilientes, planeta resistente: un futuro que vale la pena elegir», el Panel de Alto Nivel sobre Sostenibilidad Global pidió esfuerzos mundiales audaces, «incluyendo el lanzamiento de una importante iniciativa científica mundial, para fortalecer la interfaz entre ciencia y Debemos definir, a través de la ciencia, lo que los científicos llaman «fronteras planetarias», «umbrales ambientales» y «puntos de inflexión».

En 2011, en su segunda reunión, el Panel de Alto Nivel sobre Sostenibilidad Global de las Naciones Unidas incorporó el concepto de fronteras planetarias en su marco, afirmando que su objetivo era: «erradicar la pobreza y reducir la desigualdad, hacer que el crecimiento sea inclusivo, y la producción y el consumo son más sostenibles a la vez que se combate el cambio climático y se respeta el alcance de otros límites planetarios «.

En otras partes de sus procedimientos, los miembros del panel han expresado sus reservas sobre la efectividad política de usar el concepto de «fronteras planetarias»: «Los límites planetarios son todavía un concepto evolutivo que debe usarse con precaución. La cuestión de los límites planetarios puede ser divisiva ya que puede percibirse como una herramienta del «Norte» para decirle al «Sur» que no siga la ruta de desarrollo intensiva en recursos y ambientalmente destructiva que tomaron los países ricos … Este lenguaje es inaceptable para la mayoría de los países en desarrollo ya que temen que se enfatice los límites pondrían frenos inaceptables en los países pobres «.

Sin embargo, el concepto se usa de manera rutinaria en las actas de las Naciones Unidas y en el periódico UN Daily News. Por ejemplo, el Director Ejecutivo del PNUMA, Achim Steiner, afirma que el desafío de la agricultura es «alimentar a una creciente población mundial sin empujar la huella de la humanidad más allá de los límites planetarios». El Anuario 2010 del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) también repitió el mensaje de Rockström, relacionándolo conceptualmente con los indicadores de gestión del ecosistema y gobernanza ambiental.

El concepto de límites planetarios también se utiliza en los procedimientos de la Comisión Europea, y se hizo referencia en el informe de síntesis de la Agencia Europea de Medio Ambiente. El entorno europeo: estado y perspectivas 2010.

Cambio climático
El forzamiento radiativo es una medida de la diferencia entre la energía de radiación entrante y la energía de radiación saliente que actúa a través del límite de la tierra. El forzamiento radiativo positivo resulta en calentamiento. Desde el inicio de la revolución industrial en 1750 hasta 2005, el aumento del dióxido de carbono atmosférico ha conducido a un forzamiento radiativo positivo, con un promedio de 1,66 W / m².

El científico climático Myles Allen piensa que establecer «un límite en las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera a largo plazo simplemente distrae del desafío mucho más inmediato de limitar el calentamiento a 2 ° C». Él dice que la concentración de dióxido de carbono no es una variable de control que podamos «reclamar de manera significativa para controlar», y cuestiona si mantener los niveles de dióxido de carbono por debajo de 350 ppm evitará más de 2 ° C de calentamiento.

Adele Morris, directora de políticas, Proyecto de Economía del Clima y la Energía, Brookings Institution, hace una crítica desde el punto de vista económico-político. Ella enfatiza la elección de políticas que minimicen los costos y conserven el consenso. Ella favorece un sistema de impuestos a las emisiones de gases de efecto invernadero y el comercio de emisiones, como formas de prevenir el calentamiento global. Ella piensa que los objetivos demasiado ambiciosos, como el límite de CO2, pueden desalentar tales acciones.

Pérdida de biodiversidad
Según el biólogo Cristián Samper, un «límite que expresa la probabilidad de que familias de especies desaparezcan con el tiempo reflejaría mejor nuestros impactos potenciales sobre el futuro de la vida en la Tierra».

El ecologista conservacionista Gretchen Daily afirma que «es hora de enfrentar la dura verdad de que los enfoques tradicionales de la conservación, por sí solos, están destinados al fracaso. Las reservas naturales son demasiado pequeñas, demasiado pocas, demasiado aisladas y demasiado sujetas a cambios para respaldar más que una pequeña fracción de la biodiversidad de la Tierra. El desafío es hacer que la conservación sea atractiva, desde perspectivas económicas y culturales. No podemos seguir tratando la naturaleza como un buffet libre. Dependemos de la naturaleza para la seguridad alimentaria, el agua limpia, el clima estabilidad, mariscos, madera y otros servicios biológicos y físicos. Para mantener estos beneficios, no solo necesitamos reservas remotas sino lugares en todas partes, más como ‘estaciones de servicio de los ecosistemas’. Algunos pioneros están integrando la conservación y el desarrollo humano. El gobierno costarricense está pagando a los terratenientes por los servicios ecosistémicos de los bosques tropicales, incluyendo compensaciones de carbono, producción hidroeléctrica, conservación de la biodiversidad y belleza escénica. China está invirtiendo $ 100,000 millones en «ecocompensación». y mecanismos financieros que recompensan la conservación y la restauración. El país también está creando «áreas de conservación de la función del ecosistema» que constituyen el 18 por ciento de su superficie terrestre. Colombia y Sudáfrica también han realizado cambios dramáticos en la política. escala mundial tales modelos de éxito. Uno: nueva ciencia y herramientas para valorar y dar cuenta del capital natural, en términos biofísicos, económicos y otros. Dos: demostraciones convincentes de tales herramientas en la política de recursos Tres: cooperación entre gobiernos, organizaciones de desarrollo, corporaciones y comunidades para ayudar a las naciones a construir economías más duraderas a la vez que mantienen una crítica al ecosistema de servicios «.

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Ciclo del nitrógeno
Desde la revolución industrial, el ciclo del nitrógeno de la Tierra ha sido perturbado aún más que el ciclo del carbono. «Las actividades humanas ahora convierten más nitrógeno de la atmósfera en formas reactivas que todos los procesos terrestres combinados. Gran parte de este nuevo nitrógeno reactivo contamina las vías navegables y las zonas costeras, se devuelve a la atmósfera en formas cambiadas, o se acumula en el biosfera terrestre «. Solo una pequeña parte de los fertilizantes aplicados en la agricultura es utilizada por las plantas. La mayor parte del nitrógeno y el fósforo terminan en los ríos, lagos y el mar, donde las cantidades excesivas estresan los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, el fertilizante que descarga desde los ríos hacia el Golfo de México ha dañado las pesquerías de camarón debido a la hipoxia.

El biogeoquímico William Schlesinger cree que esperar hasta que nos acerquemos a algún límite sugerido para la deposición de nitrógeno y otras contaminaciones solo nos permitirá continuar hasta un punto en el que ya es demasiado tarde. Él dice que el límite sugerido para el fósforo no es sostenible y agotaría las reservas conocidas de fósforo en menos de 200 años.

Con respecto al nitrógeno, el biogeoquímico y científico del ecosistema Robert Howarth dice: «La actividad humana ha alterado en gran medida el flujo de nitrógeno en todo el mundo. El mayor contribuyente es el uso de fertilizantes, pero la quema de combustibles fósiles domina el problema en algunas regiones, como el noreste de EE. UU. La solución en ese caso es conservar energía y usarla de manera más eficiente. Los vehículos híbridos son otra solución excelente: sus emisiones de nitrógeno son significativamente menores que los vehículos tradicionales porque sus motores se apagan mientras el vehículo está parado. los vehículos convencionales en realidad aumentan cuando el motor está en ralentí.) Las emisiones de nitrógeno de las plantas de energía de los EE. UU. podrían reducirse también, si las plantas que son anteriores a la Ley de Aire Limpio y sus enmiendas debían cumplir, estas plantas contaminarían de forma desproporcionada la cantidad de la electricidad que producen

En la agricultura, muchos agricultores podrían usar menos fertilizantes, y las reducciones en el rendimiento de los cultivos serían pequeñas o inexistentes. La escorrentía de los campos de maíz es particularmente evitable porque las raíces del maíz penetran solo en las primeras pulgadas del suelo y asimilan los nutrientes durante solo dos meses al año. Además, las pérdidas de nitrógeno se pueden reducir en un 30% o más si los agricultores siembran cultivos de cobertura invernal, como el centeno o el trigo, que pueden ayudar a que el suelo contenga nitrógeno. Estos cultivos también aumentan la captura de carbono en los suelos, mitigando el cambio climático. Mejor aún es cultivar plantas perennes como hierbas en lugar de maíz; las pérdidas de nitrógeno son muchas veces menores. La contaminación por nitrógeno de las operaciones concentradas de alimentación animal (CAFO) es un gran problema.

Tan recientemente como en la década de 1970, la mayoría de los animales fueron alimentados con cultivos locales, y los desechos de los animales fueron devueltos a los campos como fertilizante. En la actualidad, la mayoría de los animales de EE. UU. Son alimentados con cultivos cultivados a cientos de millas de distancia, por lo que es «antieconómico» devolver el estiércol. ¿La solución?Exigir a los propietarios de CAFO que traten sus desechos, al igual que los municipios deben hacer con los desechos humanos. Además, si comiéramos menos carne, se generarían menos desechos y se necesitarían menos fertilizantes sintéticos para cultivar alimento para los animales. Comer carne de animales alimentados con pasturas perennes sería ideal. El crecimiento explosivo en la producción de etanol como biocombustible está agravando enormemente la contaminación por nitrógeno. Varios estudios han sugerido que si se cumplen los objetivos de EE. UU. Exigidos por los EE. UU., La cantidad de nitrógeno que fluye por el río Misisipi y alimenta la zona muerta del Golfo de México puede aumentar de 30 a 40 por ciento. La mejor alternativa sería renunciar a la producción de etanol a partir del maíz. Si el país quiere depender de los biocombustibles, en su lugar debería cultivar pastos y árboles y quemarlos para cogenerar el calor y la electricidad; la contaminación por nitrógeno y las emisiones de gases de efecto invernadero serían mucho menores «.

Fósforo
Con respecto al fósforo, el ingeniero oceánico David Vaccari dice que el flujo ambiental más sostenible de fósforo «sería el flujo natural: siete millones de toneladas métricas por año (Mt / año). Alcanzar esa marca aún satisface nuestro uso de 22 Mt / año, tendríamos que reciclar o reutilizar el 72 por ciento de nuestro fósforo. El flujo podría reducirse con las tecnologías existentes … [disminuyendo] la pérdida de vías navegables de 22 a 8.25 Mt / año, no muy por encima del flujo natural «.

El pico de fósforo es un concepto para describir el punto en el tiempo en el que se alcanza la tasa máxima de producción de fósforo global. El fósforo es un recurso finito escaso en la tierra y los medios de producción distintos de la minería no están disponibles debido a su ciclo ambiental no gaseoso. Según algunos investigadores, se espera que las reservas de fósforo de la Tierra se agoten por completo en 50-100 años y que el fósforo máximo se alcance en aproximadamente 2030.

Acidificación oceánica
La acidez de los océanos en la superficie ha aumentado un treinta por ciento desde la revolución industrial. Alrededor de un cuarto del dióxido de carbono adicional generado por los humanos se disuelve en los océanos, donde forma ácido carbónico. Esta acidez inhibe la capacidad de los corales, los moluscos y el plancton para construir conchas y esqueletos. Los efectos secundarios podrían tener graves consecuencias para las poblaciones de peces. Este límite está claramente interconectado con los límites del cambio climático, ya que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es también la variable de control subyacente para el límite de acidificación del océano.

El químico del océano Peter Brewer piensa que «la acidificación de los océanos tiene un impacto diferente a los simples cambios en el pH, y estos también pueden necesitar límites».

El químico marino Scott Doney cree que «las principales tácticas son aumentar la eficiencia energética, cambiar a energía renovable y nuclear, proteger los bosques y explorar tecnologías de captura de carbono. Regionalmente, la escorrentía de nutrientes a las aguas costeras no solo crea zonas muertas sino que también amplifica la acidificación. causan que crezca más fitoplancton, y a medida que mueren, el CO2 agregado de su descomposición acidifica el agua. Tenemos que ser más inteligentes sobre cómo fertilizamos los campos y el césped y tratamos el estiércol y las aguas residuales … Localmente, el agua ácida puede ser amortiguada con piedra caliza El molusco larval como las almejas y las ostras parece ser más susceptible a la acidificación que los adultos, y el reciclado de conchas viejas en el barro puede ayudar a amortiguar el pH. y proporcionan un mejor sustrato para la fijación de larvas. Se espera que la caída en el pH del océano acelere En las próximas décadas, los ecosistemas marinos tendrán que adaptarse. Podemos mejorar sus posibilidades de éxito mediante la reducción de otros insultos, como la contaminación del agua y la pesca excesiva, haciéndolos más capaces de resistir la acidificación mientras hacemos la transición de una economía de energía con combustibles fósiles «.

Uso del suelo
En todo el planeta, los bosques, los humedales y otros tipos de vegetación se están convirtiendo a usos agrícolas y otros usos de la tierra, lo que afecta el agua dulce, el carbono y otros ciclos, y reduce la biodiversidad.

El asesor ambiental Steve Bass dice que la investigación nos dice que «la sostenibilidad del uso de la tierra depende menos de porcentajes y más de otros factores. Por ejemplo, el impacto ambiental del 15% de cobertura en tierras de cultivo intensivo en bloques grandes será significativamente diferente de El límite del 15% del cambio de uso de la tierra es, en la práctica, una directriz de política prematura que diluye la propuesta científica general de los autores. quiero considerar un límite en la degradación del suelo o la pérdida de suelo. Este sería un indicador más válido y útil del estado de la salud terrestre «.

El científico de sistemas de la Tierra Eric Lambin piensa que «la agricultura intensiva debe concentrarse en tierras que tengan el mejor potencial para cosechas de alto rendimiento … Podemos evitar perder las mejores tierras agrícolas controlando la degradación de la tierra, el agotamiento de agua dulce y la expansión urbana. requerirá zonificación y la adopción de prácticas agrícolas más eficientes, especialmente en los países en desarrollo. La necesidad de tierras de cultivo también se puede reducir disminuyendo el desperdicio a lo largo de la cadena de distribución de alimentos, fomentando un crecimiento poblacional más lento, asegurando una distribución más equitativa de alimentos el consumo de carne en los países ricos «.

Agua dulce
Las presiones humanas sobre los sistemas mundiales de agua dulce están teniendo efectos dramáticos. El ciclo de agua dulce es otro límite significativamente afectado por el cambio climático.Los recursos de agua dulce, como los lagos y los acuíferos, suelen ser recursos renovables que se recargan naturalmente (el término agua fósil se utiliza a veces para describir acuíferos que no se recargan). La sobreexplotación ocurre si un recurso hídrico es extraído o extraído a una tasa que excede la tasa de recarga. La recarga generalmente proviene de arroyos, ríos y lagos del área. Los bosques mejoran la recarga de los acuíferos en algunos lugares, aunque en general los bosques son una fuente importante de agotamiento de los acuíferos. Los acuíferos agotados pueden contaminarse con contaminantes como nitratos, o dañarse permanentemente por subsidencia o por intrusión salina del océano. Esto convierte gran parte del agua subterránea y lagos del mundo en recursos finitos con debates de uso máximo similares al petróleo. Aunque el análisis original de Hubbert no se aplicó a los recursos renovables, su sobreexplotación puede dar como resultado un pico similar a Hubbert. Una curva de Hubbert modificada se aplica a cualquier recurso que pueda cosecharse más rápido de lo que puede ser reemplazado.

El hidrólogo Peter Gleick comenta: «Pocos observadores racionales niegan la necesidad de límites al uso de agua dulce. Más controvertido es definir dónde están esos límites o qué pasos tomar para limitarnos a ellos. Otra forma de describir estos límites es el concepto de agua máxima Son tres las ideas diferentes que resultan útiles: los límites máximos renovables del agua son los flujos renovables totales en una cuenca hidrográfica. Muchos de los principales ríos del mundo ya se están acercando a este umbral, cuando la evaporación y el consumo superan el reabastecimiento natural de las precipitaciones y otras fuentes. Los límites se aplican cuando el uso humano del agua supera con creces las tasas de recarga natural, como en las cuencas de agua subterránea fósiles de las Grandes Llanuras, Libia, India, el norte de China y partes del Valle Central de California. sistema, aumentar los retiros eventualmente llega al punto donde cualquier beneficio económico adicional de tomar el agua es superado por el destrucción ecológica adicional que causa. Aunque es difícil cuantificar este punto con precisión, hemos superado claramente el punto de máxima ecología del agua en muchas cuencas en todo el mundo donde se ha producido un gran daño … La buena noticia es que el potencial de ahorro, sin perjudicar la salud humana o económica productividad, es enorme Las mejoras en la eficiencia del uso del agua son posibles en todos los sectores. Se pueden cultivar más alimentos con menos agua (y menos contaminación con agua) al pasar del riego por inundación convencional al riego por aspersión y por aspersión de precisión, junto con un control y una gestión más precisos de la humedad del suelo. Las plantas de energía convencionales pueden pasar de la refrigeración por agua a la refrigeración en seco, y las fuentes que usan muy poca agua, como la energía fotovoltaica y la eólica, pueden generar más energía. »

El hidrólogo David Molden dice que «es necesario un límite global en el consumo de agua, pero el límite planetario sugerido de 4.000 kilómetros cúbicos por año es demasiado generoso».

Agotamiento de ozono
La capa de ozono estratosférico filtra de forma protectora la radiación ultravioleta (UV) del Sol, que de otra manera dañaría los sistemas biológicos. Las acciones tomadas después del Protocolo de Montreal parecían mantener al planeta dentro de un límite seguro. Sin embargo, en 2011, según un artículo publicado en Nature, el límite fue inesperadamente empujado en el Ártico; «… la fracción del vórtice del Ártico en marzo con un total de ozono inferior a 275 unidades Dobson (DU) es típicamente cercano a cero, pero alcanzó casi el 45%».

El Premio Nobel de Química, Mario Molina, dice que «el cinco por ciento es un límite razonable para la reducción aceptable del ozono, pero no representa un punto de inflexión».

El físico David Fahey dice que como resultado del Protocolo de Montreal «el agotamiento del ozono estratosférico se revertirá en gran parte para el año 2100. La ganancia se ha basado, en parte, en sustitutos intermedios, especialmente hidroclorofluorocarbonos (HCFC), y el uso creciente de compuestos que no causan agotamiento, como los hidrofluorocarbonos (HFC). El éxito continuo depende de varios pasos:

«Continuar observando la capa de ozono para revelar rápidamente los cambios inesperados. Asegurar que las naciones se adhieran a las regulaciones, por ejemplo, la eliminación de HCFC no estará completa hasta el 2030».
«Mantener el Panel de Evaluación Científica según el protocolo. Atribuye las causas de los cambios en la capa de ozono y evalúa los nuevos productos químicos por su potencial para destruir el ozono y contribuir al cambio climático.
«Mantener el Panel de Evaluación Tecnológica y Económica. Proporciona información sobre tecnologías y compuestos sustitutos que ayudan a las naciones a evaluar cómo se puede satisfacer la demanda de aplicaciones como refrigeración, aire acondicionado y aislamiento de espuma al tiempo que se protege la capa de ozono.
«Los dos paneles también deberán evaluar el cambio climático y la recuperación del ozono juntos. El cambio climático afecta la abundancia de ozono al alterar la composición química y la dinámica de la estratosfera, y compuestos como los HCFC y los HFC son gases de efecto invernadero. Por ejemplo, la gran demanda proyectada para los HFC podrían contribuir significativamente al cambio climático «.

Aerosoles atmosféricos
Las partículas de aerosol en la atmósfera afectan la salud de los humanos e influyen en los sistemas de circulación atmosférica y monzónicos. Algunos aerosoles producen nubes que enfrían la Tierra al reflejar la luz solar hacia el espacio, mientras que otras, como el hollín, producen nubes delgadas en la estratosfera superior que se comportan como un invernadero, calentando la Tierra. En resumen, los aerosoles antropogénicos probablemente producen un forzamiento radiativo neto negativo (influencia de enfriamiento). En todo el mundo cada año, las partículas de aerosol causan aproximadamente 800,000 muertes prematuras. La carga de aerosoles es lo suficientemente importante como para ser incluida entre los límites planetarios, pero aún no está claro si se puede identificar una medida de umbral segura adecuada.

Contaminación química
Algunos productos químicos, como los contaminantes orgánicos persistentes, los metales pesados ​​y los radionucleidos, tienen efectos aditivos y sinérgicos potencialmente irreversibles en los organismos biológicos, lo que reduce la fertilidad y provoca daños genéticos permanentes. Las captaciones subletales están reduciendo drásticamente las poblaciones de aves marinas y mamíferos. Este límite parece importante, aunque es difícil de cuantificar.

Se ha desarrollado un emulador bayesiano para contaminantes orgánicos persistentes que puede usarse potencialmente para cuantificar los límites de la contaminación química. Hasta la fecha, los niveles críticos de exposición de los bifenilos policlorados (PCB) por encima de los cuales es probable que ocurran eventos de mortalidad masiva de mamíferos marinos, se han propuesto como un límite planetario de contaminación química.

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