행성 경계는 환경 경계를 포함하는 지구 시스템 과정을 포함하는 개념으로 스톡홀름 회복력 센터의 Johan Rockstrom과 호주 국립 대학교의 Will Steffen이 이끄는 지구 시스템 그룹과 환경 과학자들에 의해 2009 년에 제안되었습니다. 이 그룹은 지속 가능한 개발을위한 전제 조건으로 모든 수준의 정부, 국제기구, 시민 사회, 과학 공동체 및 민간 부문을 포함한 국제 사회를위한 “인류애를위한 안전한 운영 공간”을 정의하고자했습니다. 이 프레임 워크는 산업 혁명 이후의 인간 행동이 지구 환경 변화의 주요 동인이되었다는 과학적 증거에 기초합니다.
패러다임에 따르면, “하나 이상의 행성 경계를 범하는 것은 대륙에서 행성 규모의 시스템 내에서 비선형적이고 급격한 환경 변화를 유발할 수있는 한계점을 넘을 위험이 있기 때문에 해롭거나 치명적일 수 있습니다.” 지구 시스템 프로세스 경계는 지구를 통과하지 못하는 정도까지 지구의 안전 지대를 표시합니다. 2009 년 현재 두 가지 경계가 이미 지나갔지 만 다른 경계는 직면 할 위험이 있습니다.
프레임 워크의 역사
2009 년 스톡홀름 복원력 센터의 Johan Rockstrom과 호주 국립 대학교의 Will Steffen이 이끄는 지구 시스템 및 환경 과학자 그룹은 노벨상 수상자 인 폴 크루 첸 (Paul Crutzen), 고다드 우주 연구소 (NASA), 기후 과학자 제임스 한센 (James Hansen) 독일 총리의 기후 실무자 한스 요아킴 슐린 후버 (Hans Joachim Schellnhuber)는 인간 생존에 필수적인 9 개의 “행성 생명 유지 시스템 (planetary life support systems)”을 확인하여 이들 시스템 중 7 개가 이미 밀려 났음을 정량화하려고 시도했다. 그들은 행성의 거주 가능성이 위협 받기 전에 얼마나 많은 사람들이 갈 수 있는지를 예측했다. 기후 변화, 생물 다양성 손실, 생물 지질 학적 흐름 경계 등이 경계를 넘은 것으로 추정된다. 경계는 아직 잘 이해되지 않은 복잡한 방식으로 상호 작용하는 큰 불확실성과 지식 격차로 둘러싸인 “대략적인 첫 번째 추정치”였습니다. 경계는 인간 개발을위한 안전한 공간을 정의하는 데 도움을주기 위해 정의되었으며, 이는 인간이 지구에 미치는 영향을 최소화하기위한 접근법을 개선 한 것입니다. 2009 년 보고서는 암스테르담에 소재한 로마 클럽 총회에 제출되었습니다. 이 보고서의 편집 요약은 2009 년 Nature 특별판에서 특집 기사로 발표되었습니다. 노벨상 수상자 인 마리오 J. 몰리나 (Mario J. Molina)와 생물 학자 크리스티안 사 페퍼 (Cristián Samper)와 같은 선도적 인 학자들로부터 비평적인 비평을 받았다.
2015 년에 두 번째 논문이 Planetary Boundaries 개념을 업데이트하기 위해 Science에 게시되었으며, 발견 된 내용은 2015 년 1 월 다 보스에서 열리는 세계 경제 포럼에서 발표되었습니다.
록 스톰 (Rockstrom)이 공동 저술 한 2018 년 연구는 파리 협약에 명시된 산업화 이전 기온보다 2도 높은 온난화를 제한하려는 국제 협약에 의문을 제기한다. 과학자들은 온실 가스 배출량이 2도까지 제한하기 위해 실질적으로 감소하더라도 기후 시스템이 온실 기후 상태에서 안정 될 때까지 스스로 강화하는 기후 피드백이 추가적인 온난화를 가중시키는 “한계점”일 가능성을 제기합니다. 이것은 세계의 일부가 살기 힘들게 만들고 해수면을 최대 60 미터 (200 피트) 높이고 4-5 ° C (7.2-9.0 ° F) 정도 기온을 과거의 간빙기보다 높은 수준으로 올릴 것입니다 120 만년. Rockström은 이것이 일어날 지 “과학에서 가장 실존적인 문제 중 하나”라고 지적했다. 연구 저자 인 캐서린 리차드슨 (Katherine Richardson)은 “지구는 역사상 과거 산업계보다 2 ℃ 더 온난 한 준 안정 상태를 가지지 않았으며 시스템 자체가 ‘원하는’ 비록 우리가 배출을 멈추더라도 이러한 다른 모든 과정들로 인해 계속해서 온난화 될 것입니다. 이것은 배출을 줄이는 것뿐만 아니라 더 많은 것을 의미합니다. ”
배경
아이디어
우리의 행성에는 인간 활동으로 인한 부담을 포함하여 한계가 있다는 생각이 잠시 동안있었습니다.1972 년 The Limits to Growth가 출판되었습니다. 세계 인구, 산업화, 공해, 식량 생산 및 자원 고갈의 다섯 가지 변수를 조사하고 기하 급수적으로 증가하는 모델을 제시하는 반면 자원 가용성을 높이는 기술의 능력은 선형에 불과하다. 그 결과, 특히 경제학자와 사업가들에 의해이 보고서는 널리 기각되었고, 역사가 그 계획이 부정확하다는 것이 입증되었다고 종종 주장되어왔다. 2008 년 커먼 웰스 과학 산업 연구기구 (CSIRO)의 그레이엄 터너 (Graham Turner)는 “한계의 현실과 30 년 간의 현실 비교”를 발표했습니다. Turner는 1970 년에서 2000 년까지의 관측 된 역사적 데이터가보고 된 거의 모든 산출물에 대한 성장 모델의 “표준 실행”한계의 시뮬레이션 결과와 거의 일치한다는 것을 발견했습니다. “비교는 시간에 따른 추세와 경향 모두에서 거의 모든 데이터의 불확실성 범위 내에 있습니다.” 터너는 또한 특히 경제 학자들에 의한 여러 가지 보고서를 조사했다. 수년 동안 한계 성장 모델에 대한 불신이 제기되었다. 터너는 이러한 보고서에 결함이 있으며 모델에 대한 오해를 반영한다고 말했습니다.2010 년 Nørgård, Peet 및 Ragnarsdóttir는이 책을 “선구적인 보고서”라고 불렀으며 “시간의 테스트에 참지 못했고, 실제로 더 관련성이 높아졌습니다”라고 말했습니다.
우리의 공통 미래는 유엔의 환경 및 개발 세계위원회에 의해 1987 년에 출판되었습니다. 그것은 스톡홀름 회의의 정신을 되찾기 위해 노력했습니다. 그 목적은 미래의 정치적 토론을위한 개발과 환경의 개념을 연계시키는 것이 었습니다. 지속 가능한 개발을위한 유명한 정의를 소개했습니다.
“미래 세대가 자신의 필요를 충족시킬 수있는 능력을 손상시키지 않으면 서 현재의 요구를 충족시키는 개발”
– Brundtland Report 1987
다른 종류의 접근법은 James Lovelock이 만든 것입니다. 1970 년대에 그는 미생물 학자 인 린 마굴리스 (Lynn Margulis)가 가이아 (Gaia) 이론이나 가설을 발표했다.이 가설은 지구상의 모든 유기체와 무기물이 하나의 자기 조절 시스템으로 통합되어 있다고 주장한다. 생명체가 온도 (항상성)와 같은 환경 변화를 수용하기 위해 조절 메커니즘을 조정하는 것처럼 시스템은 섭동 또는 편차에 반응하는 능력을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고이 용량에는 한계가 있습니다. 예를 들어, 살아있는 유기체가 그 생활 범위보다 낮거나 높은 온도에 노출되면, 조절 메커니즘이 필요한 조정을 할 수 없기 때문에 생명체가 소멸 될 수 있습니다. 마찬가지로 지구는 중요한 매개 변수의 큰 편차에 반응하지 못할 수도 있습니다. 그의 저서 <가이아의 복수>에서 그는 열대 우림과 생물 다양성의 파괴가 인간이 만든 온실 가스의 증가와 더불어 지구 온난화를 일으키고 있음을 확인합니다.
홀로 세에서 인류학에 이르기까지
홀로 세는 약 1 만년 전에 시작되었습니다. 현재 간빙기이며 지구의 상대적으로 안정된 환경으로 입증되었습니다. 홀로 세 동안에 자연 환경의 변동이 있었지만 주요 대기 및 생물 지구 화학적 매개 변수는 비교적 안정적이었다. 이러한 안정성과 탄력성으로 인해 농업은 발전하고 복잡한 사회는 번성하게되었습니다. 록 스트롬 외 (Rockström et al.)에 따르면, 우리는 “우리 삶의 방식에 대한 투자와 그 주변의 사회, 기술 및 경제를 어떻게 조직했는지에 따라 지구 시스템 프로세스가 다양 해지는 범위를 취해야한다” 홀로 세는 바람직한 행성 국가를위한 과학적 기준점으로 간주한다. ”
폴 크루 첸 (Paul Crutzen), 윌 슈 테펜 (Will Steffen) 및 다른 사람들에 따르면, 산업 혁명 이후 행성은 새로운 시대 인 안 트로 코시에 들어 섰다. Anthropocene에서 인간은 지구 시스템의 주요 변화 원인이되었다. 기후 변화 및 성층권 오존의 위험에 대한 과학적 경고가 잘 발표되었습니다. 그러나 다른 생물 물리 과정 또한 중요합니다. 예를 들어, Anthropocene이 출현 한 이후 종의 진화 속도는 100 배 이상으로 증가했으며, 이제 인간은 육지 표면으로부터의 수증기 흐름은 물론 전 세계적인 강 흐름을 변화시키는 원동력이되었습니다. 인간의 활동으로 인한 지구 생물 물리학 시스템에 대한 계속적인 압력은 더 많은 압력이 불안정 해지고 환경에 갑작 스럽거나 돌이킬 수없는 변화가 일어날 수 있다는 우려를 불러 일으킨다. Rockström 등은 “포유류, 조류 및 양서류의 30 %까지가 금세기에 멸종 위기에 놓일 것”이라고 말했다. 사회 경제적 개발의 주된 패러다임은 인간에 의해 야기 된 대규모 환경 재앙의 가능성에 무관심하기 때문에이 문제를 다루기는 어렵다. 법적 경계는 인간의 활동을 점검하는 데 도움이되지만 정치적 의지로 시행하고 시행하는 것만 큼 효과적입니다.
9 개의 경계
임계 값 및 경계
임계 값 또는 기후 학적 변화 점은 제어 변수 (CO2와 같은)에 대한 매우 작은 증가가 응답 변수 (지구 온난화)의 큰, 아마도 치명적인 변화를 일으키는 값입니다.
지구 시스템은 매우 복잡하기 때문에 임계점을 찾기가 어렵습니다. 임계 값을 정의하는 대신 연구는 범위를 설정하고 임계 값은 내부에 있어야합니다. 해당 범위의 하단이 경계로 정의됩니다. 그러므로 우리가 경계 아래에있는 한 우리는 임계 값 아래에 있다는 의미에서 안전한 공간을 정의합니다. 경계가 넘어지면 위험 지대로 들어갑니다.
| 행성 경계 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 지구 시스템 과정 | 제어 변수 | 경계 값 |
흐름 값 |
경계선 넘어 | 산업 기반 시설 값 |
해설 |
| 1. 기후 변화 | 대기 이산화탄소 농도 (ppm) | 350 | 400 | 예 | 280 | |
| 대안으로 : 산업 혁명 시작 이후 복사 강제력 (W / m 2 ) 증가 (~ 1750) | 1.0 | 1.5 | 예 | 0 | ||
| 2. 생물 다양성 손실 | 소멸 률 (연간 백만 종의 수) | 10 | > 100 | 예 | 0.1-1 | |
| 3. 생지 화학 | (a) 대기에서 제거 된 인위적인 질소 (연간 수백만 톤) | 35 세 | 121 | 예 | 0 | |
| (b) 해양에 들어가는 인위적 인 (연간 수백만 톤) | 11 | 8.5-9.5 | 아니 | -1 | ||
| 4. 해양 산성화 | 표면 해수에서의 아라고 나이트의 지구 평균 포화 상태 (오메가 단위) | 2.75 | 2.90 | 아니 | 3.44 | |
| 5. 토지 이용 | 농경지로 변환 된 육지 표면 (퍼센트) | 15 명 | 11.7 | 아니 | 낮은 | |
| 6. 담수 | 세계 인간의 물 소비량 (km 3 / yr) | 4000 | 2600 | 아니 | 415 | |
| 7. 오존 붕괴 | 성층권 오존 농도 (Dobson 단위) | 276 | 283 | 아니 | 290 | |
| 8. 대기 에어로졸 | 지역적으로 전체 대기 중 미립자 농도 | 아직 정량화되지 않은 | ||||
| 9. 화학 오염 | 독성 물질, 플라스틱, 내분비 계 장애 물질, 중금속 및 방사성 오염 물질의 환경으로의 농도 | 아직 정량화되지 않은 | ||||
제안 된 틀은 인적 개발을위한 안전한 공간을 추정하기 위해 부정적 외부 효과를 최소화하기위한 한계에 대한 본질적 부문 별 분석에서 벗어나 거버넌스와 관리에 대한 접근 방식을 변화시키는 토대를 마련한다. 행성 경계는 전 지구 적으로 인간이 유발 한 주요 환경 변화가 회피 되어야만한다면 인류의 “행성 경기장”의 경계를 정의한다
하나 이상의 행성 경계를 벗어나면 대륙에서 행성 규모의 시스템 내에서 비선형적이고 갑작스런 환경 변화를 유발하는 임계점을 넘어 위험이 있기 때문에 매우 위험하거나 치명적일 수 있습니다. 2009 년 연구는 9 개의 행성 경계를 확인했으며, 현재의 과학적 이해를 바탕으로 연구자는 7 개의 행성 경계를 제시했다. 이 7 가지는 기후 변화 (대기 중 이산화탄소 농도 <350ppm 및 / 또는 복사 강제력에서 +1W / m2의 최대 변화); 해양 산성화 (산업화 이전 수준의 80 % 이상인 아라고 나이트에 대한 평균 표면 해수 포화 상태); 성층권 오존 (290 Dobson Units의 산업화 이전 수준에서 총 대기 O 3의 5 % 미만 감소); 생지 화학 질소 (N)주기 (N2의 산업 및 농업 고정을 Ng / 년으로 제한) 및 인 (P)주기 (P의 자연 배경 풍화의 10 배를 초과하지 않는 해양에 연간 P 유입); 지구 담수 사용 (& lt; 4000km3 / 유거수 유출량의 yr); 토지 시스템 변화 (농경지 아래 얼음없는 토지 표면의 15 % 미만); 생물 다양성이 손실되는 비율 (백만 종당 연간 10 종의 멸종률). 그룹이 아직 경계 수준을 결정할 수 없었던 두 개의 추가 행성 경계는 화학 오염 및 대기 에어로졸 부하입니다.
환경 발자국 및 행성 적재 한계
다양한 연구에서 행성의 부하 용량의 한계를 기반으로 스웨덴, 스위스 및 세계 주요 경제의 생태 발자국을 조사했습니다. 다른 방법 론적 접근법이 사용되었습니다. 공통적 인 결과는 부유 한 국가의 자원 소비 – 세계 인구에 외삽 -은 지구의 수용력의 몇 가지 한계와 양립 할 수 없다는 것입니다. 예를 들어, 스위스의 경우, 이는 온실 가스, 생물 다양성 및 부영양화 발자국 (질소에 의한)에 적용됩니다.
농업과 영양의 행성 한계
농업 및 영양 분야는 고려 된 총 9 가지 부하 한계 중 4 가지를 초과하여 전 세계적으로 책임이 있습니다. 육지 및 수중 생태계로의 과도한 양분 투입은 질소 및 인의주기에있어 가장 중요한 요소이며 농업 및 영양에 의한 과도한 토지 이용 변화 및 생물 다양성 손실이 뒤 따른다.
행성 가드 레일의 개념에 대한 설명
세계 변화에 관한 독일 자문위원회 (WBGU)의 행성 가드 레일의 개념은 행성 경계와 비슷합니다.
| 치수 | 측정 량 |
|---|---|
| 기후 변화를 2 ° C로 제한하십시오. | 화석 연료로 인한 전세계 CO 2 배출량은 약 2070 년까지 완전히 사라질 것으로 예상됩니다. |
| 해양 산성화를 0.2 pH 단위로 제한하십시오. | 화석 연료로 인한 전세계 CO 2 배출량은 약 2070 년까지 완전히 단계적으로 사라질 것으로 예상됩니다. (기후 변화와 동등) |
| 생물 다양성 및 생태계 서비스 손실 방지 | 생물 다양성 손실의 즉각적인 인위적인 요인은 늦어도 2050 년까지 중단 될 것으로 예상됩니다. |
| 육지와 토양 붕괴를 막으십시오 | 순 토지 황폐화는 전 세계적으로, 그리고 모든 국가에서 2030 년까지 중단되어야한다. |
| 수명이 긴 인위적 오염 물질에 대한 노출을 제한하십시오. | |
| 수은 | 인위적인 수은 배출뿐만 아니라 대체 가능한 사용은 2050 년까지 중단되어야한다. |
| 플라스틱 | 환경으로 배출되는 플라스틱 폐기물은 2050 년까지 전 세계적으로 중단되어야합니다. |
| 절단 가능한 재료 | 핵무기 및 민간 원자로에서의 사용을위한 핵연료 생산은 2070 년까지 중단되어야한다. |
| 인의 손실을 막으십시오. | 회수 불가능한 인의 배출은 2050 년까지 중단되어야하며, 그 결과 전세계에서 그 순환이 달성 될 수 있습니다. |
오존 구멍은 더 이상 행성 가드 레일로 간주되지 않습니다. Die Zeit도 마찬가지입니다. “오존층 파괴 물질 금지 이후 점진적으로 오존층이 회복 될 것으로 가정합니다.”
신선한 물 소비와 에어러솔은 WBGU의 개념에서 행성 가드 레일 (planetary guard rail)로 올라 있지도 않다.
경계 간 상호 작용
행성 경계는 다른 경계의 안전한 작동 수준을 변경하는 방식으로 상호 작용할 수 있습니다. Rockström et al. 2009 년에는 이러한 상호 작용을 분석하지 않았지만 제안 된 경계 수준을 확장하는 대신 이러한 상호 작용의 많은 부분이 감소 할 것이라고 제안했습니다.
예를 들어 담수 경계가 침범되면 토지 이용 경계가 아래로 이동하여 토지가 건조 해 농업에 이용할 수 없게됩니다. 지역 차원에서 산림 벌채가 아마존에서 계속된다면 아시아의 수자원이 감소 할 수 있습니다. 그러한 고려는 “어떤 개별적인 행성 경계를 접근하거나 범할 때 극도의주의”가 필요함을 시사한다.
또 다른 예는 산호초와 해양 생태계와 관련이있다. 2009 년 De’Ath, Lough & amp; Fabricius (2009)는 1990 년부터 그레이트 베리어 (Great Barrier)의 산호초에서 석회화가 지난 400 년 동안 전례가없는 속도로 감소했다고 밝혔다 (20 년 이내에 14 %). 그들의 증거는 증가하는 온도 스트레스와 아라 고 나이트의 해양 포화 상태의 감소가 암초 산호가 탄산 칼슘을 퇴적하기 어렵게한다는 것을 시사한다.Bellwood & amp; 다른 연구자들 (2004)은 증가 된 양분 부하와 어류의 압력과 같은 여러 스트레스 요인이 산호를 덜 바람직한 생태계 상태로 어떻게 이동시키는 지 탐구했다. 기요 츠 & amp; Fabry (2008)는 해양 산성화가 해양 생물의 전체 범위, 특히 “생물학적 탄산 칼슘의 골격, 껍질 및 시험을 만드는 종”의 분포와 풍부를 현저히 변화시킬 것이라고 밝혔다. 증가하는 온도, 표면 UV 방사 수준 및 해양 산도 모든 스트레스를주는 해양 생물 군과 이들 스트레스의 조합은 단독 스트레스 요인의 영향을 훨씬 뛰어 넘는 해양 생물 시스템의 풍부 성과 다양성에 혼란을 야기 할 수있다 “고 말했다.
후속 개발
도넛 형
Oxfam의 2012 년 Kate Raworth는 Rockstrom 개념이 인간 인구 증가를 고려하지 않는다고 언급했습니다. 그녀는 사회적 경계를 일자리, 교육, 식량, 물 접근, 의료 서비스 및 에너지와 같은 행성 경계 구조에 통합하고 빈곤 퇴치 및 “모든 사람을위한 권리”와 양립 할 수있는 환경 적으로 안전한 공간을 수용해야한다고 제안했다. 행성의 한계와 공평한 사회 기반 속에 도넛 형의 영역이 있습니다.이 영역은 “인류가 번성 할 수있는 안전하고 정당한 공간”이있는 곳입니다.
열 번째 경계
2012 년 스티븐 러닝 (Steven Running)은 “모든 생태계의 건강에 대한 명확한 신호”를 줄 수있는 많은 변수를 통합하여 쉽게 결정할 수있는 측정법으로서 모든 육상 식물의 연간 순수 세계 1 차 생산량 인 10 번째 경계를 제안했습니다.
유엔에 의해 아직 승인되지 않았다.
반기문 유엔 사무 총장은 유엔 총회 비공식 총회에 2012 년 3 월 16 일 지구 적 지속 가능성에 관한 고위급 패널 보고서의 요점을 제시하면서 유엔 경계 개념을지지했다. 반 장관은 “패널의 비전은 빈곤 퇴치와 불평등 감소, 기후 변화에 대처하고 다른 행성 경계 범위를 존중하면서 성장과 생산 및 소비를보다 지속 가능하게 만드는 것”이라고 말했다. 이 개념은 2012 년 6 월 20-22 일 리우 데 자네이로에서 개최 될 유엔 지속 가능 발전 회의 결과의 소위 “제로 드래프트”에 통합되었습니다. 그러나이 개념의 사용은 이후 본문에서 철회되었습니다 이 회의는 빈곤 감소와 경제 발전의 붕괴로 이어질 수있는 일부 빈곤 국가의 우려로 일부는 관측통들의 말처럼 공식적으로 채택하기에는 너무 새롭기 때문에 필요하다. 유엔 협상에서 국제적으로 받아 들여지기 전에 도전에 직면하고, 풍화되어 씹어 서 견고성을 시험해보아야한다 “고 강조했다.
행성 경계 체계는 2015 년에 업데이트되었다. 기후 변화를 포함한 3 가지 경계가 교차되면 지구 체계를 새로운 상태로 밀어 넣을 수 있다고 제안되었다. 이것들은 또한 남아있는 경계들에 강하게 영향을 미친다. 이 논문에서는 지역 규모에보다 적용하기위한 프레임 워크가 개발되었다.
농업 및 영양 영향
전 세계적으로 농업과 영양과 관련된 인간 활동은 9 개의 행성 경계 중 4 개의 위반에 기여합니다. 수생 및 육상 생태계로의 잉여 영양염 흐름 (N, P)이 가장 중요하며 과도한 토지 체계 변화와 생물 다양성 손실이 뒤 따른다. 생물 다양성 손실, P주기 및 토지 체계 변화의 경우, 범법은 불확실성의 영역에 있으며 위험도가 증가하고 농업과 관련된 N 경계는 200 % 이상 범람하여 위험도가 높음을 나타냅니다.