Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Планета́рні ме́жі — глобальні характеристики Землі, які можуть визначити можливість існування людства на планеті.
Дослідження змінних величин
18 січня 2022 року Американським хімічним товариством було опубліковано велике дослідження колективу авторів: "За межами безпеки: планетарні межі хімічного забруднення планети порушені". Одним із найімовірніших результатів буде створення глобального міжнародного органу з хімічного забруднення, аналогічного до Міжурядової групи експертів зі зміни клімату.
В 1972 році, була опублікована робота Донеллі Медоуз, Денніса Медоуза, Йоргена Рандерса (Jørgen Randers) і Вільяма Беренса «Межі зростання» («The Limits to Growth»), яка отримала всесвітню популярність. Спираючись на досить прості (з сучасних позицій) моделі, Медоуз і її співавтори прийшли до висновку, що протягом перших десятиліть XXI століття на Землі почне позначатися нестача ресурсів, ключових для подальшого існування людини.
Ряд публікацій останніх років, в цілому, підтверджує справедливість зробленого прогнозу. Йохан Рокстрем (Johan Rockström) зі Стокгольмського інституту довкілля (Stockholm Environment Institute) разом з великою групою колег у 2009 році запропонували поняття «планетарних меж» (planetary boundaries) для позначення дев'яти вимірюваних змінних величин, що визначають придатність Землі для проживання людини. Ці змінні включають:
- зміни параметрів клімату (вмісту в повітрі CO2 і потоку енергії, який нагріта сонцем Земля перевипромінює в космос);
- швидкість втрати біорізноманіття (число вимерлих видів в розрахунку на мільйон видів за рік);
- зміни в глобальних круговоротах азоту (кількість азоту, що вилучається людиною з атмосфери для своїх потреб) і фосфору (кількість фосфору, що виноситься ріками в океан і таким чином загубленого для подальшого використання людиною);
- швидкість руйнування озонового шару стратосфери;
- швидкість закислення океанів;
- витрачання людиною запасів прісної води на суші;
- зміни у використанні землі (відсоток земної поверхні, перетворений на поля);
- зростання вмісту аерозолів в атмосфері (особливо в деяких районах);
- зростання хімічного забруднення навколишнього середовища (органічні поллютанти, пластик, важкі метали, радіоактивні матеріали тощо).
| Планетарні межі | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Всепланетні процеси | Контрольовані значення | Граничні значення | Нинішні значення | Межі перейдено | Доіндустріальні значення | Посилання |
| 1. Зміни клімату | концентрація (ppm об'єму) | |||||
| Альтернатива: Збільшення сили радіації (W/m2) після початку індустріальної революції (~1750) | ||||||
| 2. Втрати біорізноманіття | Швидкість вимирання (число видів за мільйон років) | |||||
| 3. | (a) антропогенне вилучення азоту з атмосфери (млн тонн за рік) | |||||
| (b) антропогенний перехід фосфору в океани (млн тонн на рік) | ||||||
| 4. | Глобальне середнє значення арагонітів в поверхневих шарах морської води (omega units) | |||||
| 5. Використання земель | Землі, що використовуються людиною (%%) | |||||
| 6. Прісні води | Глобальне споживання прісної води]] (км³/yr) | |||||
| 7. | концентрація (Dobson units) | |||||
| 8. Атмосферні аерозолі | Середня концентрація в атмосфері, на регіональному рівні | |||||
| 9. Хімічне забруднення | Концентрація токсічних субстанцій, пластиків, важких металів і радіоактивних елементів в середовищі | |||||
Роль первинної продукції
Далеко не всім змінним, позначеним Рокстремом і його співавторами, легко дати кількісні оцінки, принаймні зараз. А неможливість оцінки істотно ускладнює використання цих величин для подальшого прогнозу. Однак, як показав недавно Стівен Раннінг (Steven W. Running) з Університету Монтани (Міссула, Монтана, США), замість декількох запропонованих раніше змінних можна використовувати одну, але яка набагато більш точно вимірюється, а саме величина чистої первинної продукції (Net Primary Production, NPP) суші. На суші основні продуценти — це вищі рослини, а їх чиста продукція — це кількість зв'язаного в процесі фотосинтезу вуглецю (у вигляді CO2) мінус те його кількість, яка виділилася в процесі дихання самих автотрофів. Іншими словами, чиста первинна продукція — це реальний приріст маси рослин. Очевидно, що коштом споживання чистої первинної продукції й існують всі рослиноїдні тварини й людина.
Для оцінки глобальної, тобто такої, що відноситься до всього земній кулі, чистої первинної продукції зараз використовують отримані дистанційно (із супутників) дані про площі та щільність рослинного покрову, а також докладні відомості про погодні умови в тій чи іншій місцевості, оскільки вони нерідко обмежують ріст рослин. Стан рослинного покриву оцінювався для всієї поверхні суші, включаючи як ділянки незайманої природи, так і землі, що обробляються людиною. Дані за 1982–1993 рр. показали невелике збільшення чистої первинної продукції, але за період 2000–2010 рр. вона дещо зменшилася. У цілому, згідно з наявними даними, можна з упевненістю говорити, що протягом останніх 30 років річна чиста первинна продукція суші становила 53,6 Пг (петаграмм, 1015 г, або, що теж саме — мільярдів тонн) вуглецю. При цьому коливання рік від року не перевищували 1 Пг, тобто були близько 2 % від середньої. Настільки низька варіабельність цієї величини насправді недивна і свідчить про значну сталість (протягом принаймні 30 років) основних факторів, її визначаючих. Так, загальна кількість сонячного випромінювання, одержуваного Землею, рік від року варіюється в межах 0,001 %. Загальна кількість випадючих на континентах опадів теж виявляється досить постійною, змінюючись рік від року в межах 2 %, хоча стосовно окремих місцевостей коливання ці, як ми всі добре знаємо, можуть бути досить значними.
Сталість величини чистої первинної продукції суші свідчить про те, що очікувати значущого приросту цієї величини (а отже, і істотного збільшення виробництва їжі) не доводиться. За розрахунками багатьох авторів до 2050 року чисельність народонаселення зросте на 40 %. Але питання в тому, чи зможе таке навантаження винести біосфера. Ще п'ять років тому вважалося (див. Habert et al., 2007), що у 2000-ті роки людство вилучало з суші за рік 15,5 Пг вуглецю (або 23,8 % всієї чистої первинної продукції суші). Однак у роботі цього року, виконаній за участю Раннінга, вказувалося вже на те, що людство вилучає для своїх потреб 38 % чистої первинної продукції. Вважається, що 62 %, які залишилися (а це близько 38 Пг вуглецю на рік) дістануться наступним поколінням. Але насправді 53 % усієї чистої первинної продукції не можуть бути використані, оскільки представлені продукцією підземних органів (приріст коренів), а також продукцією рослинності на території національних парків і важкодоступних територій. Тому насправді в розпорядженні людини залишається всього 5 Пг вуглецю на рік, або приблизно 10 % всієї чистої первинної продукції суші.
Під сільське господарство зараз зайнято 34 % території суші, а збільшення цієї частки може бути тільки дуже незначним, в основному в Африці й Південній Америці. У ряді випадків, насамперед в областях, зайнятих вологими тропічними лісами, первинна продукція на оброблюваних землях значно менше тієї, що була властива природним екосистемам, які існували на цьому місці раніше, але представлена вона компонентами, які мають для людини в даний період часу велику цінність. Однак у випадку посушливих земель зрошення та застосування добрив дозволяють збільшити чисту первинну продукцію в кілька разів у порівнянні з вихідною.
Точніший прогноз вимагає введення цілого ряду припущень, однак питання про те, чи буде досягнута допустима межа у використанні чистої первинної продукції, вже не стоїть. Питання полягає в тому, коли вона буде досягнута. Найбільш часто даються прогнози — це кілька десятиліть.
Джерело
- Steven W. Running. A measurable planetary boundary for the Biosphere // Science. — 2012. — V. 337. — P. 1458–1459. DOI: 10.1126/science.1227620.
Див також
Примітки
- Persson, Linn; Carney Almroth, Bethanie M.; Collins, Christopher D.; Cornell, Sarah; de Wit, Cynthia A.; Diamond, Miriam L.; Fantke, Peter; Hassellöv, Martin; MacLeod, Matthew (1 лютого 2022). Outside the Safe Operating Space of the Planetary Boundary for Novel Entities. Environmental Science & Technology. Т. 56, № 3. с. 1510—1521. doi:10.1021/acs.est.1c04158. ISSN 0013-936X. PMC 8811958. PMID 35038861. Процитовано 4 лютого 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () - Steffen, Rockström та Costanza, 2011.
- Rockström, Steffen та 26 others, 2009; Stockholm Resilience Centre, 2009.
- Allen, 2009; Heffernan, 2009; Morris, 2010; Pearce, 2010, pp. 34-45, «Кліматичні зміни». New Scientist
- Allen, 2009.
- Samper, 2009; Daily, 2010; Faith та others, 2010; Friends of Europe, 2010; Pearce, 2010, p. 33, «Біорізноманітність».
- Schlesinger, 2009; Pearce, 2009; UNEP, 2010, pp. 28-29; Howarth, 2010; Pearce, 2010, pp. 33-34, Цикли азоту і фосфору.
- Schlesinger, 2009; Carpenter та Bennett, 2011; Townsend та Porder, 2011; Ragnarsdottir, Sverdrup та Koca, 2011; UNEP, 2011; Ulrich, Malley та Voora, 2009; Vaccari, 2010.
- Brewer, 2009; UNEP, 2010, pp. 36-37; Doney, 2010; Pearce, 2010, p. 32, Acid oceans.
- Bass, 2009; Euliss та others, 2010; Foley, 2009; Lambin, 2010; Pearce, 2010, p. 34, «Land use».
- Molden, 2009; Falkenmark та Rockström, 2010; Timmermans та others, 2011; Gleick, 2010; Pearce, 2010, pp.32-33, «Fresh water».
- Molina, 2009; Fahey, 2010; Pearce, 2010, p. 32, Ozone depletion.
- Pearce, 2010, p. 35, Aerosol loading.
- Handoh та Kawai, 2011; Pearce, 2010, p. 35, Chemical pollution.
Ресурси Інтернета
- Tipping towards the unknown [en], 23 September 2009.
- Planetary Boundaries: Specials Nature (journal), 24 September 2009.
- Johan Rockstrom: Let the environment guide our development TED (конференція) video, July 2010. Transcript html
- ABCLive.In, 21 April 2011 — the term «planetary boundaries» is starting to shape debates, such as this one.
- A Planet on the edge Global Change, 2009, 74: 10-13. Featured cover story, via Scribd.
- Welcome to the Anthropocene The Economist, 26 May May 2011.
- The Anthropocene: A man-made world The Economist, 26 May May 2011.
- Has the green movement lost its way? The Guardian, 2 July 2011.
- [en] (2012) The Smart Way to Play God with Earth's Limited Land Scientific American, 20 January 2012.
- Critical comment climateshifts.org
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Planeta rni me zhi globalni harakteristiki Zemli yaki mozhut viznachiti mozhlivist isnuvannya lyudstva na planeti Globalni harakteristiki Zemli sho viznachayut majbuttya lyudstvaDoslidzhennya zminnih velichin18 sichnya 2022 roku Amerikanskim himichnim tovaristvom bulo opublikovano velike doslidzhennya kolektivu avtoriv Za mezhami bezpeki planetarni mezhi himichnogo zabrudnennya planeti porusheni Odnim iz najimovirnishih rezultativ bude stvorennya globalnogo mizhnarodnogo organu z himichnogo zabrudnennya analogichnogo do Mizhuryadovoyi grupi ekspertiv zi zmini klimatu V 1972 roci bula opublikovana robota Donelli Medouz Dennisa Medouza Jorgena Randersa Jorgen Randers i Vilyama Berensa Mezhi zrostannya The Limits to Growth yaka otrimala vsesvitnyu populyarnist Spirayuchis na dosit prosti z suchasnih pozicij modeli Medouz i yiyi spivavtori prijshli do visnovku sho protyagom pershih desyatilit XXI stolittya na Zemli pochne poznachatisya nestacha resursiv klyuchovih dlya podalshogo isnuvannya lyudini Ryad publikacij ostannih rokiv v cilomu pidtverdzhuye spravedlivist zroblenogo prognozu Johan Rokstrem Johan Rockstrom zi Stokgolmskogo institutu dovkillya Stockholm Environment Institute razom z velikoyu grupoyu koleg u 2009 roci zaproponuvali ponyattya planetarnih mezh planetary boundaries dlya poznachennya dev yati vimiryuvanih zminnih velichin sho viznachayut pridatnist Zemli dlya prozhivannya lyudini Ci zminni vklyuchayut zmini parametriv klimatu vmistu v povitri CO2 i potoku energiyi yakij nagrita soncem Zemlya pereviprominyuye v kosmos shvidkist vtrati bioriznomanittya chislo vimerlih vidiv v rozrahunku na miljon vidiv za rik zmini v globalnih krugovorotah azotu kilkist azotu sho viluchayetsya lyudinoyu z atmosferi dlya svoyih potreb i fosforu kilkist fosforu sho vinositsya rikami v okean i takim chinom zagublenogo dlya podalshogo vikoristannya lyudinoyu shvidkist rujnuvannya ozonovogo sharu stratosferi shvidkist zakislennya okeaniv vitrachannya lyudinoyu zapasiv prisnoyi vodi na sushi zmini u vikoristanni zemli vidsotok zemnoyi poverhni peretvorenij na polya zrostannya vmistu aerozoliv v atmosferi osoblivo v deyakih rajonah zrostannya himichnogo zabrudnennya navkolishnogo seredovisha organichni pollyutanti plastik vazhki metali radioaktivni materiali tosho Planetarni mezhiVseplanetni procesi Kontrolovani znachennya Granichni znachennya Ninishni znachennya Mezhi perejdeno Doindustrialni znachennya Posilannya1 Zmini klimatu koncentraciya ppm ob yemu 350 387 tak 280Alternativa Zbilshennya sili radiaciyi W m2 pislya pochatku industrialnoyi revolyuciyi 1750 1 0 1 5 tak 02 Vtrati bioriznomanittya Shvidkist vimirannya chislo vidiv za miljon rokiv 10 gt 100 tak 0 1 13 a antropogenne viluchennya azotu z atmosferi mln tonn za rik 35 121 tak 0 b antropogennij perehid fosforu v okeani mln tonn na rik 11 8 5 9 5 ni 14 Globalne serednye znachennya aragonitiv v poverhnevih sharah morskoyi vodi omega units 2 75 2 90 ni 3 445 Vikoristannya zemel Zemli sho vikoristovuyutsya lyudinoyu 15 11 7 ni low6 Prisni vodi Globalne spozhivannya prisnoyi vodi km yr 4000 2600 ni 4157 koncentraciya Dobson units 276 283 ni 2908 Atmosferni aerozoli Serednya koncentraciya v atmosferi na regionalnomu rivni not yet quantified9 Himichne zabrudnennya Koncentraciya toksichnih substancij plastikiv vazhkih metaliv i radioaktivnih elementiv v seredovishi not yet quantifiedRol pervinnoyi produkciyiDaleko ne vsim zminnim poznachenim Rokstremom i jogo spivavtorami legko dati kilkisni ocinki prinajmni zaraz A nemozhlivist ocinki istotno uskladnyuye vikoristannya cih velichin dlya podalshogo prognozu Odnak yak pokazav nedavno Stiven Ranning Steven W Running z Universitetu Montani Missula Montana SShA zamist dekilkoh zaproponovanih ranishe zminnih mozhna vikoristovuvati odnu ale yaka nabagato bilsh tochno vimiryuyetsya a same velichina chistoyi pervinnoyi produkciyi Net Primary Production NPP sushi Na sushi osnovni producenti ce vishi roslini a yih chista produkciya ce kilkist zv yazanogo v procesi fotosintezu vuglecyu u viglyadi CO2 minus te jogo kilkist yaka vidililasya v procesi dihannya samih avtotrofiv Inshimi slovami chista pervinna produkciya ce realnij pririst masi roslin Ochevidno sho koshtom spozhivannya chistoyi pervinnoyi produkciyi j isnuyut vsi roslinoyidni tvarini j lyudina Dlya ocinki globalnoyi tobto takoyi sho vidnositsya do vsogo zemnij kuli chistoyi pervinnoyi produkciyi zaraz vikoristovuyut otrimani distancijno iz suputnikiv dani pro ploshi ta shilnist roslinnogo pokrovu a takozh dokladni vidomosti pro pogodni umovi v tij chi inshij miscevosti oskilki voni neridko obmezhuyut rist roslin Stan roslinnogo pokrivu ocinyuvavsya dlya vsiyeyi poverhni sushi vklyuchayuchi yak dilyanki nezajmanoyi prirodi tak i zemli sho obroblyayutsya lyudinoyu Dani za 1982 1993 rr pokazali nevelike zbilshennya chistoyi pervinnoyi produkciyi ale za period 2000 2010 rr vona desho zmenshilasya U cilomu zgidno z nayavnimi danimi mozhna z upevnenistyu govoriti sho protyagom ostannih 30 rokiv richna chista pervinna produkciya sushi stanovila 53 6 Pg petagramm 1015 g abo sho tezh same milyardiv tonn vuglecyu Pri comu kolivannya rik vid roku ne perevishuvali 1 Pg tobto buli blizko 2 vid serednoyi Nastilki nizka variabelnist ciyeyi velichini naspravdi nedivna i svidchit pro znachnu stalist protyagom prinajmni 30 rokiv osnovnih faktoriv yiyi viznachayuchih Tak zagalna kilkist sonyachnogo viprominyuvannya oderzhuvanogo Zemleyu rik vid roku variyuyetsya v mezhah 0 001 Zagalna kilkist vipadyuchih na kontinentah opadiv tezh viyavlyayetsya dosit postijnoyu zminyuyuchis rik vid roku v mezhah 2 hocha stosovno okremih miscevostej kolivannya ci yak mi vsi dobre znayemo mozhut buti dosit znachnimi Stalist velichini chistoyi pervinnoyi produkciyi sushi svidchit pro te sho ochikuvati znachushogo prirostu ciyeyi velichini a otzhe i istotnogo zbilshennya virobnictva yizhi ne dovoditsya Za rozrahunkami bagatoh avtoriv do 2050 roku chiselnist narodonaselennya zroste na 40 Ale pitannya v tomu chi zmozhe take navantazhennya vinesti biosfera She p yat rokiv tomu vvazhalosya div Habert et al 2007 sho u 2000 ti roki lyudstvo viluchalo z sushi za rik 15 5 Pg vuglecyu abo 23 8 vsiyeyi chistoyi pervinnoyi produkciyi sushi Odnak u roboti cogo roku vikonanij za uchastyu Ranninga vkazuvalosya vzhe na te sho lyudstvo viluchaye dlya svoyih potreb 38 chistoyi pervinnoyi produkciyi Vvazhayetsya sho 62 yaki zalishilisya a ce blizko 38 Pg vuglecyu na rik distanutsya nastupnim pokolinnyam Ale naspravdi 53 usiyeyi chistoyi pervinnoyi produkciyi ne mozhut buti vikoristani oskilki predstavleni produkciyeyu pidzemnih organiv pririst koreniv a takozh produkciyeyu roslinnosti na teritoriyi nacionalnih parkiv i vazhkodostupnih teritorij Tomu naspravdi v rozporyadzhenni lyudini zalishayetsya vsogo 5 Pg vuglecyu na rik abo priblizno 10 vsiyeyi chistoyi pervinnoyi produkciyi sushi Pid silske gospodarstvo zaraz zajnyato 34 teritoriyi sushi a zbilshennya ciyeyi chastki mozhe buti tilki duzhe neznachnim v osnovnomu v Africi j Pivdennij Americi U ryadi vipadkiv nasampered v oblastyah zajnyatih vologimi tropichnimi lisami pervinna produkciya na obroblyuvanih zemlyah znachno menshe tiyeyi sho bula vlastiva prirodnim ekosistemam yaki isnuvali na comu misci ranishe ale predstavlena vona komponentami yaki mayut dlya lyudini v danij period chasu veliku cinnist Odnak u vipadku posushlivih zemel zroshennya ta zastosuvannya dobriv dozvolyayut zbilshiti chistu pervinnu produkciyu v kilka raziv u porivnyanni z vihidnoyu Tochnishij prognoz vimagaye vvedennya cilogo ryadu pripushen odnak pitannya pro te chi bude dosyagnuta dopustima mezha u vikoristanni chistoyi pervinnoyi produkciyi vzhe ne stoyit Pitannya polyagaye v tomu koli vona bude dosyagnuta Najbilsh chasto dayutsya prognozi ce kilka desyatilit Dzherelo Steven W Running A measurable planetary boundary for the Biosphere Science 2012 V 337 P 1458 1459 DOI 10 1126 science 1227620 Div takozhGlobalni problemi lyudstva Okislennya vod Svitovogo okeanu Fitoplankton Naslidki globalnogo poteplinnya Golocenove vimirannya Sindrom Kesslera film en kniga Shoste vimirannyaPrimitkiPersson Linn Carney Almroth Bethanie M Collins Christopher D Cornell Sarah de Wit Cynthia A Diamond Miriam L Fantke Peter Hassellov Martin MacLeod Matthew 1 lyutogo 2022 Outside the Safe Operating Space of the Planetary Boundary for Novel Entities Environmental Science amp Technology T 56 3 s 1510 1521 doi 10 1021 acs est 1c04158 ISSN 0013 936X PMC 8811958 PMID 35038861 Procitovano 4 lyutogo 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Steffen Rockstrom ta Costanza 2011 Rockstrom Steffen ta 26 others 2009 Stockholm Resilience Centre 2009 Allen 2009 Heffernan 2009 Morris 2010 Pearce 2010 pp 34 45 Klimatichni zmini New Scientist Allen 2009 Samper 2009 Daily 2010 Faith ta others 2010 Friends of Europe 2010 Pearce 2010 p 33 Bioriznomanitnist Schlesinger 2009 Pearce 2009 UNEP 2010 pp 28 29 Howarth 2010 Pearce 2010 pp 33 34 Cikli azotu i fosforu Schlesinger 2009 Carpenter ta Bennett 2011 Townsend ta Porder 2011 Ragnarsdottir Sverdrup ta Koca 2011 UNEP 2011 Ulrich Malley ta Voora 2009 Vaccari 2010 Brewer 2009 UNEP 2010 pp 36 37 Doney 2010 Pearce 2010 p 32 Acid oceans Bass 2009 Euliss ta others 2010 Foley 2009 Lambin 2010 Pearce 2010 p 34 Land use Molden 2009 Falkenmark ta Rockstrom 2010 Timmermans ta others 2011 Gleick 2010 Pearce 2010 pp 32 33 Fresh water Molina 2009 Fahey 2010 Pearce 2010 p 32 Ozone depletion Pearce 2010 p 35 Aerosol loading Handoh ta Kawai 2011 Pearce 2010 p 35 Chemical pollution Resursi InternetaTipping towards the unknown en 23 September 2009 Planetary Boundaries Specials Nature journal 24 September 2009 Johan Rockstrom Let the environment guide our development TED konferenciya video July 2010 Transcript html ABCLive In 21 April 2011 the term planetary boundaries is starting to shape debates such as this one A Planet on the edge Global Change 2009 74 10 13 Featured cover story via Scribd Welcome to the Anthropocene The Economist 26 May May 2011 The Anthropocene A man made world The Economist 26 May May 2011 Has the green movement lost its way The Guardian 2 July 2011 en 2012 The Smart Way to Play God with Earth s Limited Land Scientific American 20 January 2012 Critical comment climateshifts org