Les limites planétaires sont un concept impliquant des processus du système terrestre qui contiennent des limites environnementales, proposé en 2009 par un groupe de scientifiques du système terrestre et de l’environnement dirigé par Johan Rockström du Stockholm Resilience Center et Will Steffen de l’Australian National University. Le groupe souhaitait définir un « espace opérationnel sûr pour l’humanité » pour la communauté internationale, y compris les gouvernements à tous les niveaux, les organisations internationales, la société civile, la communauté scientifique et le secteur privé, en tant que condition préalable au développement durable. Le cadre repose sur des preuves scientifiques que les actions humaines depuis la révolution industrielle sont devenues le principal moteur du changement environnemental global.

Selon le paradigme, « transgresser une ou plusieurs limites planétaires peut être délétère voire catastrophique en raison du risque de franchissement de seuils qui déclencheront des changements environnementaux brusques et non linéaires dans les systèmes d’échelle continentale à l’échelle planétaire ». Les limites du processus du système terrestre marquent la zone de sécurité de la planète dans la mesure où elles ne sont pas croisées. À partir de 2009, deux frontières ont déjà été franchies, tandis que d’autres sont imminentes.

Histoire du framework
En 2009, un groupe de spécialistes de la Terre et de l’environnement dirigé par Johan Rockström du Stockholm Resilience Center et Will Steffen de l’Australian National University ont collaboré avec 26 universitaires de renom, dont le prix Nobel Paul Crutzen, le scientifique du Goddard Institute for Space Studies Le conseiller en chef du climat de la chancelière allemande, Hans Joachim Schellnhuber, a identifié neuf « systèmes de soutien de la vie planétaire » essentiels à la survie humaine, tentant de quantifier jusqu’où sept de ces systèmes avaient déjà été poussés. Ils ont estimé combien d’autres humains peuvent aller avant que l’habitabilité planétaire ne soit menacée.Les estimations indiquent que trois de ces frontières – changement climatique, perte de biodiversité et limite de débit biogéochimique – semblent avoir été croisées. Les limites étaient « approximatives, premières estimations seulement, entourées de grandes incertitudes et de lacunes dans les connaissances », qui interagissent de manière complexe et qui ne sont pas encore bien comprises.Des limites ont été définies pour aider à définir un «espace sûr pour le développement humain», ce qui constitue une amélioration des approches visant à minimiser les impacts humains sur la planète.Le rapport de 2009 a été présenté à l’Assemblée générale du Club de Rome à Amsterdam. Un résumé édité du rapport a été publié comme article vedette dans une édition spéciale de 2009 de Nature. aux côtés de commentaires critiques invités par des universitaires éminents comme le lauréat du prix Nobel Mario J. Molina et le biologiste Cristián Samper.

En 2015, un deuxième article a été publié dans Science pour mettre à jour le concept de limites planétaires et les résultats ont été présentés au Forum économique mondial de Davos, en janvier 2015.

Une étude de 2018, co-écrite par Rockström, remet en cause l’accord international visant à limiter le réchauffement à 2 degrés au-dessus des températures préindustrielles énoncées dans l’accord de Paris. Les scientifiques soulèvent la possibilité que même si les émissions de gaz à effet de serre sont considérablement réduites pour limiter le réchauffement à 2 degrés, cela pourrait constituer le «seuil» auquel les réactions climatiques auto-renforçantes apporteraient un réchauffement supplémentaire jusqu’à la stabilisation du climat. Cela rendrait certaines parties du monde inhabitables, élèverait le niveau de la mer jusqu’à 60 mètres et ferait augmenter la température de 4 à 5 ° C (7,2 à 9,0 ° F) à des niveaux supérieurs à ceux de toute période interglaciaire. 1,2 million d’années. Rockström note que si cela se produirait « est l’une des questions les plus existentielles de la science ». L’auteur de l’étude, Katherine Richardson, souligne: «Nous notons que la Terre n’a jamais eu, dans son histoire, un état quasi stable de 2 ° C plus chaud que le préindustriel et suggère que le système lui-même risque de« vouloir » continuer à se réchauffer à cause de tous ces autres processus – même si nous arrêtons les émissions, ce qui implique non seulement de réduire les émissions mais beaucoup plus.

Contexte

L’idée
L’idée que notre planète a ses limites, y compris le fardeau que représentent les activités humaines, existe depuis un certain temps. En 1972, The Limits to Growth a été publié. Il présente un modèle dans lequel cinq variables: population mondiale, industrialisation, pollution, production alimentaire et épuisement des ressources, sont examinées et considérées comme ayant une croissance exponentielle, alors que la capacité de la technologie à accroître la disponibilité des ressources n’est que linéaire. Par la suite, le rapport a été largement rejeté, en particulier par les économistes et les hommes d’affaires, et on a souvent prétendu que l’histoire avait prouvé que les projections étaient incorrectes. En 2008, Graham Turner de l’Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) a publié « Une comparaison des limites de la croissance avec trente ans de réalité ». Turner a constaté que les données historiques observées de 1970 à 2000 correspondent étroitement aux résultats simulés des limites du modèle de croissance «standard» pour presque tous les résultats rapportés. « La comparaison est bien dans les limites de l’incertitude de presque toutes les données en termes d’ampleur et de tendances dans le temps. » M. Turner a également examiné un certain nombre de rapports, en particulier ceux d’économistes, qui, au fil des ans, prétendaient discréditer le modèle de la limite à la croissance. Turner dit que ces rapports sont défectueux et reflètent des malentendus à propos du modèle. En 2010, Nørgård, Peet et Ragnarsdóttir ont qualifié le livre de « rapport pionnier » et ont déclaré qu’il « a résisté à l’épreuve du temps et qu’il est même devenu plus pertinent ».

Notre avenir à tous a été publié en 1987 par la Commission mondiale sur l’environnement et le développement des Nations Unies. Elle a tenté de retrouver l’esprit de la conférence de Stockholm.Son objectif était de relier les concepts de développement et d’environnement aux futures discussions politiques. Il a introduit la célèbre définition du développement durable:

« Un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à leurs propres besoins. »

– Rapport Brundtland 1987

L’approche de James Lovelock est différente. Dans les années 1970, Lynn Margulis et le microbiologiste Lynn Margulis ont présenté la théorie ou l’hypothèse de Gaia, selon laquelle tous les organismes et leur environnement inorganique sur la Terre sont intégrés dans un seul système d’autorégulation. Le système a la capacité de réagir aux perturbations ou aux déviations, tout comme un organisme vivant ajuste ses mécanismes de régulation pour s’adapter aux changements environnementaux tels que la température (homéostasie). Néanmoins, cette capacité a des limites.Par exemple, lorsqu’un organisme vivant est soumis à une température inférieure ou supérieure à sa température, il peut périr parce que son mécanisme de régulation ne peut pas faire les ajustements nécessaires. De même, la Terre peut ne pas être en mesure de réagir à des écarts importants dans les paramètres critiques. Dans son livre The Revenge of Gaia, il affirme que la destruction des forêts tropicales et de la biodiversité, combinée à l’augmentation des gaz à effet de serre produits par l’homme, produit un réchauffement de la planète.

De l’holocène à l’anthropocène
L’holocène a commencé il y a environ 10 000 ans. C’est la période interglaciaire actuelle et il s’est avéré être un environnement relativement stable de la Terre. Il y a eu des fluctuations environnementales naturelles au cours de l’Holocène, mais les principaux paramètres atmosphériques et biogéochimiques ont été relativement stables. Cette stabilité et cette résilience ont permis à l’agriculture de se développer et aux sociétés complexes de prospérer. Selon Rockström et al., Nous « sommes devenus tellement dépendants de ces investissements pour notre mode de vie, et de la société organisée, des technologies et des économies qui les entourent, que nous devons l’Holocène comme point de référence scientifique pour un état planétaire souhaitable.  »

Selon Paul Crutzen, Will Steffen et d’autres, depuis la révolution industrielle, la planète est entrée dans une nouvelle époque, l’Anthropocène. Dans l’Anthropocène, les humains sont devenus les principaux agents de changement du système terrestre. Des avertissements scientifiques ont été publiés sur les risques dans les domaines du changement climatique et de l’ozone stratosphérique.Cependant, d’autres processus biophysiques sont également importants. Par exemple, depuis l’avènement de l’anthropocène, le taux d’extinction des espèces a augmenté de plus de 100 fois, et l’homme est désormais le moteur de la modification des débits fluviaux mondiaux et de la circulation de la vapeur d’eau. La pression continue exercée par les activités humaines sur les systèmes biophysiques de la Terre suscite des inquiétudes quant à la possibilité d’une déstabilisation accrue et à des changements soudains ou irréversibles dans l’environnement. Selon Rockström et al. « Jusqu’à 30% de toutes les espèces de mammifères, d’oiseaux et d’amphibiens seront menacées d’extinction ce siècle. » Il est difficile de résoudre le problème, car les paradigmes prédominants du développement social et économique sont largement indifférents aux possibilités imminentes de catastrophes environnementales à grande échelle déclenchées par les humains. Les limites légales peuvent aider à contrôler les activités humaines, mais ne sont efficaces que si la volonté politique de les faire et de les faire respecter.

Neuf frontières

Seuils et limites

Le seuil, ou point de basculement climatologique, est la valeur à laquelle un très faible accroissement de la variable de contrôle (comme le CO2) produit un changement important, voire catastrophique, de la variable de réponse (réchauffement global).

Les points de seuil sont difficiles à localiser, car le système terrestre est très complexe. Au lieu de définir la valeur de seuil, l’étude établit une plage et le seuil est supposé s’y trouver. La limite inférieure de cette plage est définie comme la limite. Par conséquent, il définit un espace sûr, en ce sens que tant que nous sommes en dessous de la limite, nous sommes en dessous de la valeur seuil. Si la frontière est franchie, nous entrons dans une zone de danger.

Le cadre proposé jette les bases d’une approche différente de la gouvernance et de la gestion, loin des analyses essentiellement sectorielles des limites à la croissance visant à minimiser les externalités négatives, en vue de l’estimation de l’espace sûr pour le développement humain. Les limites planétaires définissent en quelque sorte les limites du «terrain de jeu planétaire» pour l’humanité si l’on veut éviter de grands changements environnementaux induits par l’homme à l’échelle mondiale.

Transgresser une ou plusieurs limites planétaires peut être très dommageable, voire catastrophique, en raison du risque de franchissement de seuils qui déclenchent des changements environnementaux non linéaires et brusques dans les systèmes continentaux et à l’échelle de la planète. L’étude de 2009 a identifié neuf limites planétaires et, en s’appuyant sur les connaissances scientifiques actuelles, les chercheurs ont proposé des quantifications pour sept d’entre elles. Ces sept facteurs sont les changements climatiques (concentration de CO2 dans l’atmosphère <350 ppm et / ou variation maximale de +1 W / m2 en forçage radiatif); acidification des océans (état de saturation moyen en eau de mer par rapport à l’aragonite ≥ 80% des niveaux préindustriels); ozone stratosphérique (moins de 5% de réduction de l’oxygène atmosphérique total à partir d’un niveau préindustriel de 290 unités Dobson); cycle biogéochimique d’azote (N) (limiter la fixation industrielle et agricole de N2 à 35 Tg N / an) et cycle du phosphore (P) (le débit annuel de P dans les océans ne doit pas dépasser 10 fois l’altération naturelle de P); utilisation mondiale de l’eau douce (<4000 km3 / an de consommation des ressources de ruissellement); changement du système foncier (<15% de la superficie des terres libres de glace sous les terres cultivées); et la vitesse à laquelle la diversité biologique est perdue (taux annuel de <10 extinctions par million d’espèces). Les deux limites planétaires supplémentaires pour lesquelles le groupe n’a pas encore été en mesure de déterminer un niveau limite sont la pollution chimique et la charge d’aérosols atmosphériques.

Empreintes environnementales et limites de charge planétaires
Diverses études ont examiné l’empreinte écologique de la Suède, de la Suisse et des principales économies du monde, en fonction des limites de la capacité de charge de la planète. Différentes approches méthodologiques ont été utilisées. Un résultat commun est que la consommation de ressources des pays riches – extrapolée à la population mondiale – est incompatible avec plusieurs limites de la capacité de la planète. Pour la Suisse, par exemple, cela concerne le gaz à effet de serre, la biodiversité et l’empreinte de l’eutrophisation (par l’azote).

Limites planétaires de l’agriculture et de la nutrition
Le domaine de l’agriculture et de la nutrition est globalement responsable du dépassement de quatre des neuf limites de charge envisagées. Les apports excessifs en nutriments dans les écosystèmes terrestres et aquatiques sont d’une importance capitale pour les cycles de l’azote et du phosphore, suivis par un changement excessif d’utilisation des terres et une perte de biodiversité due à l’agriculture et à la nutrition.

Description du concept des garde-corps planétaires
Le concept des garde-fous planétaires du Conseil consultatif allemand sur le changement global (WBGU) est comparable aux limites planétaires.

Le trou d’ozone n’est plus considéré comme garde-corps planétaire. La même chose est vraie dans Die Zeit: « Nous supposons que la couche d’ozone se rétablira progressivement depuis l’interdiction des substances qui appauvrissent la couche d’ozone. »

La consommation d’eau douce et les aérosols ne sont pas non plus répertoriés comme garde-corps planétaires dans le concept du WBGU.

Interaction entre les limites
Une limite planétaire peut interagir de manière à modifier le niveau de fonctionnement sûr des autres limites. Rockström et al. 2009 n’a pas analysé ces interactions, mais ils ont suggéré que bon nombre de ces interactions réduiraient plutôt que d’étendre les limites proposées.

Par exemple, la limite de l’utilisation des terres pourrait se dégrader si la limite des eaux douces est franchie, ce qui rend les terres arides et indisponibles pour l’agriculture. Au niveau régional, les ressources en eau pourraient diminuer en Asie si la déforestation se poursuit en Amazonie. De telles considérations suggèrent la nécessité d’une « extrême prudence dans l’approche ou la transgression des limites planétaires individuelles ».

Un autre exemple concerne les récifs coralliens et les écosystèmes marins. En 2009, De’Ath, Lough & amp; Fabricius (2009) a montré que, depuis 1990, la calcification dans les récifs de la Grande barrière qu’ils avaient examinée avait diminué à un rythme sans précédent au cours des 400 dernières années (14% en moins de 20 ans). Leurs preuves suggèrent que le stress thermique croissant et le déclin de la saturation des océans en aragonite rendent difficile le dépôt de carbonate de calcium par les coraux de récif. Bellwood & amp; d’autres (2004) ont exploré comment de multiples facteurs de stress, tels que l’augmentation de la charge en éléments nutritifs et la pression de la pêche, déplaçaient les coraux dans des états écosystémiques moins souhaitables. Guinotte & amp; Fabry (2008) a montré que l’acidification des océans modifie de manière significative la distribution et l’abondance de nombreuses espèces marines, en particulier les espèces «construisant des squelettes, des coquilles et des essais de carbonate de calcium biogénique». tous stressent le biote marin, et la combinaison de ces stress pourrait bien provoquer des perturbations dans l’abondance et la diversité des systèmes biologiques marins qui vont bien au-delà des effets d’un seul facteur de stress agissant seul.  »

Développements ultérieurs

Le beignet
En 2012, Kate Raworth d’Oxfam a noté que le concept de Rockstrom ne prend pas en compte la croissance de la population humaine. Elle a suggéré que les frontières sociales soient intégrées dans la structure des frontières planétaires, telles que l’emploi, l’éducation, la nourriture, l’accès à l’eau, les services de santé et l’énergie et qu’un espace écologique compatible avec l’élimination de la pauvreté et les «droits pour tous». Dans les limites planétaires et une base sociale équitable se trouve une zone en forme de beignet qui est la zone où il y a un «espace juste et sûr pour l’humanité».

Dixième limite
En 2012, Steven Running a suggéré une dixième limite, la production primaire mondiale nette annuelle de toutes les plantes terrestres, comme mesure facilement déterminable intégrant de nombreuses variables qui donneront « un signal clair sur la santé des écosystèmes ».

Pas encore approuvé par les Nations Unies
Le secrétaire général des Nations Unies, Ban Ki-moon, a approuvé le concept de frontières planétaires le 16 mars 2012, en présentant les points clés du rapport de son panel de haut niveau sur la durabilité mondiale à une plénière informelle de l’Assemblée générale des Nations Unies. Ban a déclaré: « La vision du Panel est d’éradiquer la pauvreté et de réduire les inégalités, de rendre la croissance inclusive et la production et la consommation plus durables, tout en luttant contre le changement climatique et en respectant une gamme d’autres limites planétaires. » Le concept a été incorporé dans le prétendu « avant-projet » des résultats de la Conférence des Nations Unies sur le développement durable qui doit se tenir à Rio de Janeiro les 20 et 22 juin 2012. Cependant, l’utilisation de ce concept a par la suite été retirée du texte. de la conférence, « en partie à cause des inquiétudes de certains pays pauvres que son adoption pourrait entraîner la réduction de la pauvreté et le développement économique. C’est aussi, disent les observateurs, que l’idée est tout simplement trop nouvelle pour être officiellement adoptée et nécessaire être contesté, vieilli et rongé pour tester sa robustesse avant d’avoir une chance d’être accepté internationalement aux négociations de l’ONU.  »

Le cadre des limites planétaires a été mis à jour en 2015. Il a été suggéré que trois des limites (y compris le changement climatique) pourraient pousser le système terrestre dans un nouvel état si elles étaient traversées; ceux-ci influencent également fortement les limites restantes. Dans le document, le cadre est développé pour le rendre plus applicable à l’échelle régionale.

Impacts agricoles et nutritionnels
Les activités humaines liées à l’agriculture et à la nutrition contribuent globalement à la transgression de quatre frontières planétaires sur neuf. Les flux de nutriments excédentaires (N, P) dans les écosystèmes aquatiques et terrestres sont de la plus haute importance, suivis par un changement excessif du système terrestre et une perte de biodiversité. Alors que dans le cas de la perte de biodiversité, du cycle P et du changement de système terrestre, la transgression se situe dans la zone d’incertitude, indiquant un risque croissant, la limite N liée à l’agriculture est transgressée à plus de 200%.