Planetarne granice 2.0., znanstveno istraživanje skupine svjetskih znanstvenika pod vodstvom Willa Steffena s Nacionalnog australskog sveučilišta iz Canberre čiji su rezultati objavljeni u časopisu Science u siječnju, donosi nam ponovo ozbiljno upozorenje da je planetu bilo sasvim dovoljno bušotina nafte, termoelektrana na ugljen, industrijske poljoprivrede i zapravo svega ostalog što hrvatska vlada još uvijek prodaje kao razvojne ideje. Izračunato i kategorizirano, razvoj po mjerilu industrijske civilizacije već nas je odvukao debelo u crveno u četiri od devet kategorija, i da, samo su jedna od njih klimatske promjene o kojima se kod nas jedino ponekad debatira, a i o tome jako rijetko.
Još 2009. godine prvo istraživanje o planetarnim granicama skupine znanstvenika iz cijelog svijeta odredilo je devet ključnih područja na koje utWill Steffen: "Ne znam odgovoriti na pitanje kako će planet izgledati za pedeset godina"ječu čovjekove aktivnosti, a čija pretjerana eksploatacija gura planet Zemlju u doba nestabilnosti. Odredili su tako "sigurne" granice unutar kojih se čovjek može baviti svojim poslovima, a da ekosustav ostavimo u takvom stanju da u njemu mogu živjeti i buduće generacije čovječanstva.
Novo istraživanje pokazuje da smo u četiri od devet granica već ušli u doba nestabilnosti. Najkritičnije je stanje s gubitkom bioraznolikosti i biogeokemijskim procesima, tj. ciklusima fosfora i dušika. U zoni nesigurnosti smo već i po pitanju klimatskih promjena i korištenja tla. Za dvije granice, takozvane "nove entitete" – uvođenje novih kemikalija u okoliš, radioaktivnih materijala i slično – te atmosfersko opterećenje aerosolima, znanstvenici nisu izračunali stanje zbog manjka podataka i istraživanja. Granica koja se bavi acidifikacijom oceana još je u zoni sigurnosti, ali vrlo blizu granice. Upotreba pitke vode i atmosferski ozon se jedino još drže u sigurnoj zoni, prema novom izračunu.
Za razliku od poznatog koncepta Granica rasta koje je postavio Rimski klub još 1972. godine, a koji donosi procjene posljedica koje bi eksponencijalni ekonomski rast uz porast stanovništva mogli imati po budućnost Zemlje i čovječanstva, koncept planetarnih granica naglašava kako su Zemljini fizički, geokemijski i ekološki procesi puno više skloni nelinearnom razvoju i odgovorima, nego linearnom. Laički rečeno, ne govorimo o postepenoj promjeni, već u navedenim procesima postoje točke koje, kada se prijeđu, mogu naglo ubrzati ili mogu naglo potaknuti neke druge procese.
"Ovo znači da se može činiti da sustav ne odgovara na kontrolnu varijablu, ali kada se približimo točki obrata ili je prijeđemo, sustav se može rapidno promijeniti. Ovisno o našem znanju o sustavu, možemo dati neke procjene gdje leže točke preokreta i gdje se mogu očekivati nelinearni odgovori. Primjerice, neke od tih točaka uključuju deforestaciju u Amazoni i promjenu u južnoazijskom monsunu iz kišnog u suho razdoblje", pojasnio je za H-Alter Will Steffen, glavni autor istraživanja.
Sustav je vrlo kompliciran i nije lako predviđati kumulativni utjecaj svih ovih faktora, svjesni su i sami autori studije, ali baš zato ovakvim istraživanjem žele skrenuti pozornost i osvijestiti javnost, ali i političare, na osjetljivost ekosustava u kojem tako neodgovorno djelujemo. Najveći je izazov za znanstvenike poput Steffena prognozirati što se događa kada se spoje utjecaji neki od ovih kompliciranih faktora u ekosustavu. Kakve je primjerice veza gubitka bioraznolikosti i promjene klime ili klime i zakiseljenja oceana?
"Interakcije među granicama su vrlo teške za predviđanje i razumijevanje, i to je jedan od najvećih izazova u unapređivanju koncepta planetarnih granica. Te interakcije mogu biti izuzetno bitne. Na primjer, prekoračenje granice dušika vodi u povećanje razine dušikovih oksida u atmosferi što su jaki staklenički plinovi. Tako prekoračenje granice sustava tla može voditi u slabljenje kapaciteta tla za pohranjivanje ugljika. Obje ove interak"Prekoračenje granice dušika vodi u povećanje razine dušikovih oksida u atmosferi što su jaki staklenički plinovi. Prekoračenje granice sustava tla može voditi u slabljenje kapaciteta tla za pohranjivanje ugljika. Obje ove interakcije mogu ubrzati klimatske promjene"cije mogu ubrzati klimatske promjene. Iako još imamo mnogo toga za naučiti o interakcijama među planetarnim granicama, jasno nam je da će nove spoznaje o međuutjecajima samo još sniziti većinu granica, jer ih danas uglavnom procjenjujemo odvojeno", kaže Steffen.
Iako ne sumnja da ljudi – nakon 12 tisuća godina stabilnosti - guraju Zemlju prema razdoblju nestabilnosti, kako će svijet izgledati za pedeset godina ukoliko ne dođe do radikalne promjene, i našem je sugovorniku teško zamislivo.
"Ne znam odgovoriti na pitanje kako će planet izgledati za pedeset godina iako već postoje brojni scenariji što bi budućnost mogla donijeti. Smatram da rastući izazovi globalne destabilizacije okoliša i rastuća neravnopravnost unutar i između društava znači da će se globalizirano društvo ili okrenuti prema velikoj transformaciji na neki održiviji put ili će globalno kolapsirati", odgovara.
Potrebna transformacija, pak, koja bi nas odvratila od kolapsa, neće se dogoditi u okviru sadašnjeg ekonomskog sustava koji je već pojeo tako značajan dio svog potpornog materijalnog sustava.
"Ideja beskonačnog ekonomskog rasta, koja implicira stalno rastuće materijalno bogatstvo, vrlo će vjerojatno voditi u globalni društveni kolaps. Da, naš se ekonomski sustav mora promijeniti. Ovaj sustav podupiru naš trenutni set vrijednosti i primarna vrijednost beskonačnog ekonomskog rasta nije kompatibilna s održivom budućnošću", komentira Steffen koji dodaje kako su planetarne granice i njihovo prekoračenje već sada dio uzroka trenutnih političkih kriza u svijetu.
Rastuće nejednakosti igraju svoj udio, a u mnogim zemljama je rasprava o klimatskim promjenama dio političke krize. "Kod nas u Australiji, kliNajkritičnije je stanje s gubitkom bioraznolikosti i biogeokemijskim procesima, tj. ciklusima fosfora i dušikamatske promjene su sasvim sigurno pridonijele političkoj destabilizaciji", kaže Steffen. Naime, iako Australiju posljednjih godina pogađaju suše i požari neviđenih razmjera, ta zemlja svoju budućnost i dalje planira na ekstraktivnim industrijama i fosilnim gorivima, primjerice velikom povećanju izvozu ugljena. Australsko Klimatsko vijeće ovih je dana objavilo još jedno Steffenovo istraživanje koje je pokazalo kako bez klimatskih promjena temperaturni rekordi kakvi su zabilježeni u ljeto 2013. u Australiji, uopće ne bi bili mogući.
U malim državama kao što je Hrvatska, često se kao isprika za nedjelovanje koristi veličina zemlje, u stilu "premali smo i naš udio u zagađivanju svijeta je ionako premali da bi išta značio pa ćemo pričekati da se prvo promijene SAD ili Kina ili da nam EU nešto naredi". "Da, to je jednostavan argument, ali teško ga je prihvatiti. Iako neke države imaju mnogo veći utjecaj na Zemljin ekosustav i više pridonose destabilizaciji okoliša, svi mi – sve države, svi ljudi – dijelimo isti sustav koji nas održava na životu i zato se svi moramo u uključiti u razvoj globalnih institucija kako bismo upravljali našim odnosom s ostatkom prirodnog svijeta", zaključuje Steffen razgovor za H-Alter.
Devet planetarnih granica
Smanjenje količina ozona u stratosferi
Stratosferski ozonski sloj u atmosferi filtrira ultraljubičasto (UV) sunčevo zračenje. Ako se ovaj sloj smanjuje, povećanje količine UV zračenja dolaze do Zemljine površine. To može izazvati veću učestalost raka kože kod ljudi, kao i oštećenja kopnenih i morskih bioloških sustava. Pojava antarktičke ozonske rupe dokazala je da je povećana koncentracija antropogenih kemijskih tvari koje oštećuju ozonski sloj, u interakciji s polarnim stratosferskim oblacima, prešla prag i promijenila režim antarktičke stratosfere. Srećom, zbog aktivnosti koje su poduzete kao rezultat Montrealskog protokola, čini se da smo na putu koji će nam omogućiti ostanemo unutar ove granice.
Gubitak integriteta biosfere (gubitak bioraznolikosti i izumiranje vrsta)
Milenijskom procjenom ekosustava 2005. godine zaključeno je da su promjene ekosustava zbog ljudskih aktivnosti bile brže u posljednjih 50 godina nego ikada u ljudskoj povijesti, povećavši rizik od nagle i nepovratne promjene. Glavni pokretači promjena su potraga za hranom, vodom i U zoni nesigurnosti smo već i po pitanju klimatskih promjena i korištenja tla prirodnim resursima, što uzrokuje ozbiljne gubitke biološke raznolikosti i dovodi do promjena u uslugama koje pruža ekosustav. Ti pokretači promjena su ili stalni, ne pokazuju naznake pada tijekom vremena, ili se njihov intenzitet povećava. Trenutne visoke stope oštećenja ekosustava i izumiranja mogu se usporiti zaštitom integriteta živih sustava (biosfere), poboljšanjem staništa, te poboljšanjem povezanosti između ekosustava uz zadržavanje visoke poljoprivredne produktivnosti u skladu s potrebama čovječanstva. Daljnja istraživanja kako bi se poboljšala dostupnost pouzdanih podataka za korištenje kao "kontrolne varijable" za tu granicu su u tijeku.
Kemijsko onečišćenje i ispuštanje novih entiteta
Emisija otrovnih i dugovječnih tvari poput sintetskih organskih onečišćujućih tvari, spojeva teških metala i radioaktivnih materijala predstavljaju neke od ključnih promjena u planetarnom okolišu koje je čovjek potaknuo. Ovi spojevi mogu imati potencijalno nepovratne učinke na žive organizme i na fizičko okruženje kroz utjecaj na atmosferske procese i klimu. Čak i kada su unos i bioakumulacija kemijskog zagađenja na nesmrtonosnim razinama za žive organizme, učinci smanjene plodnosti i mogućnost trajnog genetskog oštećenja mogu imati ozbiljne posljedice na ekosustave daleko od izvora zagađenja. Na primjer, postojani organski spojevi uzrokovali su dramatično smanjenje populacija ptica i oštetili reprodukciju i razvoj morskih sisavaca. Postoje mnogi primjeri sinergijskih učinaka takvih spojeva, ali oni su još znanstveno slabo uvijek slabo proučeni. Trenutno nismo u mogućnosti kvantificirati granicu za kemijsko zagađenje, iako se smatra da je rizik od križanja različitih točaka preokreta Zemljinog sustava dovoljno dobro definiran da bi se i rizici kemijskog onečišćenja uključili na popis kao prioritet za akcije predostrožnosti i za daljnja istraživanja.
Klimatske promjene
Novija istraživanja pokazuju da je Zemlja, s trenutnih više od 390 ppmv udjela CO2 u atmosferi, već prešla ovu planetarnu granicu. Došli smo do točke na kojoj je gubitak ljetnog polarnog ledenog pokrivača gotovo sigurno nepovratan. To je jedan od primjera dobro definiranog praga iznad kojeg brzi fizički mehanizmi povrata mogu odvesti ekosustav Zemlje u puno toplije stanje s razinom mora metara višom od sadašnje. Slabljenje kopnenog skladištenja ugljika, na primjer putem uništavanja svjetskih prašuma koje je u tijeku, još je jedna potencijalna točka preokreta, gdje povratni utjecaj ciklusa klime i ugljika ubrzava zatopljenje planeta i intenzivira klimatske utjecaje. Glavno pitanje je koliko dugo možemo ostati preko ove granice prije nego velika, nepovratna promjena postane neizbježna.
The ocean acidification boundary: values of the control variable,
aragonite saturation state (Ωarag), under (a) 280 (pre-industrial
state); (b) 380; (c) 400 (approximately current state); (d) 450; (e)
500; and (f) 550 ppm atmospheric CO2 concentrations.
Acidifikacija oceana
Oko četvrtine CO2 koje čovječanstvo emitira u atmosferu na kraju se otapa u oceanima. Ovdje stvara ugljičnu kiselinu, mijenjajući kemiju oceana i smanjujući pH površinske vode. Ova povećana kiselost smanjuje količinu dostupnih karbonatnih iona, ključnog "sastavnog bloka" koji koriste brojne morske vrste za izgradnju školjke i kostura. Nakon prelaska praga, povećana kiselost otežava preživljavanje organizmima kao što su koralji, školjke i neke vrste planktona. Gubitak tih vrsta će promijeniti strukturu i dinamiku ekosustava oceana i može potencijalno dovesti do drastičnog smanjenja ribljeg fonda. U usporedbi s predindustrijskim dobom, kiselost površine oceana već je porasla za 30 posto. Za razliku od većine drugih ljudskih utjecaja na morski okoliš, koje su često lokalnih razmjera, kiselost oceana granica ima posljedice za cijelu planetu. To je također primjer kako su planetarne granice čvrsto povezane, jer je koncentracija atmosferskog CO2 temeljna kontrolna varijabla i za granicu klimu i za acidifikaciju oceana, iako su one definirane kao odvojeni pragovi Zemljinog ekosustava.
Potrošnja pitke vode i globalni hidrološki ciklus
Slatkovodni ciklus snažno je pogođen klimatskim promjenama i ova je granica usko povezana s klimatskim granicama. Ljudski pritisak je danas dominantni faktor koji određuje funkcioniranje i distribuciju svjetskih slatkovodnih sustava. Posljedice ljudskih izmjena u vodnom režimu uključuju i promjene riječnih tokova na globalnoj razini i promjene u isparavanjima koji su posljedica promjena u korištenju zemljišta. Te promjene u hidrološkom sustavu mogu biti nagle i nepovratne. Voda postaje sve oskudnija - do 2050. godine će oko pola milijarde ljudi vjerojatno patiti zbog manjka vode, što će povećavati pritisak za novim intervencijama u vodenim sustavima. Granica vode s obzirom na potrošnju slatkovodne vode i zahtjeve ekološki prihvatljivog protoka predložena je kako bi se zadržala ukupna otpornost Zemljinog ekosustava i kako bi se izbjegla opasnost od "spuštanja" lokalnih i regionalnih pragova.
The global distributions and current status of the control variables for
(A) biogeochemical flows – P, (B) biogeochemical flows – N, (C)
land-system change, and (D) freshwater use
Promjene u načinu korištenju zemljišta
Širom planeta zemljište se stavlja u ljudsku uporabu. Šume, travnjaci, močvare i druge vrste vegetacije pretvorene su u poljoprivredno zemljište. Ova promjena u korištenju zemljišta jedna je od pokretačkih sila iza ozbiljnog smanjenja biološke raznolikosti i ima utjecaja na vodne tokove i na biogeokemijsko kruženje ugljika, dušika i fosfora i drugih važnih elemenata. Iako se svaki incident promjene pokrova zemljišta javlja na lokalnoj razini, skupni utjecaji mogu imati posljedice za ekosustav na globalnoj razini. Granica za ljudske promjene u sustavu zemlje treba odražavati ne samo apsolutnu količinu zemlje, već i njezinu funkciju, kvalitetu i prostornu distribuciju. Šume igraju posebno važnu ulogu u kontroli povezane dinamike korištenja zemljišta i klime, te je granica za promjenu sustava zemljišta fokusirana na njih.
Protok dušika i fosfora u biosferu i oceane
Ljudi su radikalno promijenili biogeokemijske cikluse dušika i fosfora kao rezultat brojnih industrijskih i poljoprivrednih procesa. Dušik i fosfor su bitni elementi za rast biljaka, tako da je proizvodnja i primjena gnojiva glavni problem. Ljudske aktivnosti danas pretvaraju više atmosferskog dušika u reaktivne oblike od svih zemaljskih procesa na planetu zajedno. Velik dio ovog novog reaktivnog dušika ne preuzmu usjevi već se emitira u atmosferu u različitim oblicima. Također, ovakav dušik zagađuje i vodotokove i akumulira se u zemaljskoj biosferi. Isto tako, relativno mali Laički rečeno, ne govorimo o postepenoj promjeni, već u navedenim procesima postoje točke koje, kada se prijeđu, mogu naglo ubrzati ili mogu naglo potaknuti neke druge proceseudio fosfora iz gnojiva koja se koriste za proizvodnju hrane, preuzimaju biljke. Velik dio fosfora koje ljudi mobiliziraju, završava u vodenim sustavima. Vodotokovi tako mogu osiromašiti kisikom jer se bakterije razmnožavaju hraneći se algama koje cvjetaju kao odgovor na visoku opskrbu hranjivim tvarima. Značajan dio tog dušika i fosfora pronađe svoj put do mora, te može gurnuti morske i vodene sustave preko vlastitih ekoloških pragovima. Jedan regionalni primjer ovog učinka je smanjenje ulova škampi u "mrtvoj zoni" Meksičkog zaljeva koju je stvorilo gnojivo pristiglo rijekama s američkog Srednjeg zapada.
Opterećenje atmosfere aerosolima
Aerosolna atmosferska planetarna granica je predložena prvenstveno zbog utjecaja aerosola na klimatski sustav Zemlje. Kroz interakciju s vodenom parom, aerosoli imaju kritički važnu ulogu u hidrološkom ciklusu utječući na formiranje oblaka i globalne i regionalne obrasce atmosferske cirkulacije, poput monsunskih sustava u tropskim područjima. Oni također imaju izravan utjecaj na klimu, promjenom količine sunčevog zračenja koje se reflektira ili apsorbira u atmosferi. Ljudi mijenjaju opterećenje aerosolima kroz emisije atmosferskog zagađenja (mnogi onečišćujući plinovi kondenziraju se u kapljice i čestice), kao i kroz promjene korištenja zemljišta kojima se povećava oslobađanje prašine i dima u zrak. Promjene u klimatskim režima i monsunskim sustavima već su se dogodile u vrlo zagađenim sredinama, te daju mjerljive regionalne mjere za određivanje granica aerosola. Još jedan razlog za ograničavanje aerosola je taj što aerosoli mogu negativno utjecati na mnoge žive organizme. Udisanje vrlo zagađenog zraka uzrokuje preuranjenih smrti otprilike 800 tisuća ljudi godišnje. Toksikološki i ekološki učinci aerosola mogu se odnositi i na druge Zemljine točke praokreta. Međutim, ponašanje aerosola u atmosferi je izuzetno složeno, ovisi o njihovom kemijskom sastavu i njihovom geografskom položaju i visini u atmosferi. Iako su mnogi odnosi među aerosolima, klime i ekosustava dobro uspostavljeni, brojne uzročne veze se tek treba utvrditi.
