惑星限界
Planetary boundaries
☆
惑星境界は、人間活動が地球システムに与える影響の限界を示す枠組みである。この限界を超えると、環境はもはや自己制御できなくなる可能性がある。このこ
とは、地球システムが、人類社会が発展した完新世の安定期を離れることを意味する[2][3][4]。この枠組みは、人間の行動、特に産業革命以降の工業
化社会の行動が、地球環境変動の主な要因となっているという科学的証拠に基づいている。このフレームワークによれば、「大陸スケールから惑星スケールのシ
ステムの中で、非線形で急激な環境変化を引き起こす閾値を越える危険性があるため、1つ以上の惑星境界を越えることは、有害であるか、あるいは破滅的でさ
えあるかもしれない」[2]。
この枠組みの規範的な要素は、完新世の比較的安定した気候・生態学的条件のもとで、人類社会は繁栄することができたということである。これらの地球システ
ムプロセスの境界を越えていない限り、地球上の人類社会にとって「安全地帯」である[3]。この概念では、人類が自分たちの都合の良いように生態学的条件
を大きく変化させてきたことには触れていない。このフレームワークが「安全地帯」とみなす気候的・生態学的完新世には、大規模な工業的農業は含まれていな
い。そのため、この枠組みは、現代の人口をどのように養うかについての再評価を求めている。
それ以来、この概念は、あらゆるレベルの政府、国際機関、市民社会、科学界を含む国際社会（持続可能な開発に関する国民会議など）に影響力を持つように
なった。2009年、ロックストロムらによれば、3つの境界（生物多様性の損失、気候変動、窒素循環）がすでに越えられ、他の境界は越えられる危険が差し
迫っていた[6]。
2015年、元のグループの科学者数名が、新たな共著者と新たなモデルベースの分析を加え、更新版を発表した。この更新によると、気候変動、生物圏の完全
性の喪失、土地システムの変化、生物地球化学サイクル（リンと窒素）の変化という4つの境界が越えられた[7]。科学者たちはまた、生物種の数だけでな
く、生物圏全体の機能が地球システムの安定にとって重要であることを強調するために、「生物多様性の喪失」という境界の名称を「生物圏の完全性の変化」に
変更した。同様に、「化学汚染」の境界は「新規物質の導入」に改名され、地球システムのプロセスを混乱させる、人間が生成したさまざまな種類の物質を考慮
するように範囲を広げた。
2022年には、入手可能な文献に基づき、新規物質の導入が5番目に侵された
惑星境界であると結論づけられた[8]。2023年には、淡水の変化が6番目に侵された 惑星境界であると結論づけられた[1]。
| Planetary
boundaries are a framework to describe limits to the impacts of human
activities on the Earth system. Beyond these limits, the environment
may not be able to self-regulate anymore. This would mean the Earth
system would leave the period of stability of the Holocene, in which
human society developed.[2][3][4] The framework is based on scientific
evidence that human actions, especially those of industrialized
societies since the Industrial Revolution, have become the main driver
of global environmental change. According to the framework,
"transgressing one or more planetary boundaries may be deleterious or
even catastrophic due to the risk of crossing thresholds that will
trigger non-linear, abrupt environmental change within
continental-scale to planetary-scale systems."[2] The normative component of the framework is that human societies have been able to thrive under the comparatively stable climatic and ecological conditions of the Holocene. To the extent that these Earth system process boundaries have not been crossed, they mark the "safe zone" for human societies on the planet.[3] Proponents of the planetary boundary framework propose returning to this environmental and climatic system; as opposed to human science and technology deliberately creating a more beneficial climate. The concept doesn't address how humans have massively altered ecological conditions to better suit themselves. The climatic and ecological Holocene this framework considers as a "safe zone" doesn't involve massive industrial farming. So this framework begs a reassessment of how to feed modern populations. The concept has since become influential in the international community (e.g. United Nations Conference on Sustainable Development), including governments at all levels, international organizations, civil society and the scientific community.[5] The framework consists of nine global change processes. In 2009, according to Rockström and others, three boundaries were already crossed (biodiversity loss, climate change and nitrogen cycle), while others were in imminent danger of being crossed.[6] In 2015, several of the scientists in the original group published an update, bringing in new co-authors and new model-based analysis. According to this update, four of the boundaries were crossed: climate change, loss of biosphere integrity, land-system change, altered biogeochemical cycles (phosphorus and nitrogen).[7] The scientists also changed the name of the boundary "Loss of biodiversity" to "Change in biosphere integrity" to emphasize that not only the number of species but also the functioning of the biosphere as a whole is important for Earth system stability. Similarly, the "Chemical pollution" boundary was renamed to "Introduction of novel entities", widening the scope to consider different kinds of human-generated materials that disrupt Earth system processes. In 2022, based on the available literature, the introduction of novel entities was concluded to be the 5th transgressed planetary boundary.[8] Freshwater change was concluded to be the 6th transgressed planetary boundary in 2023.[1]  Visualizations of the Planetary Boundaries; data for September 2023[1] |
惑星境界は、人間活動が地球システムに与える影響の限界を示す枠組みで
ある。この限界を超えると、環境はもはや自己制御できなくなる可能性がある。このことは、地球システムが、人類社会が発展した完新世の安定期を離れること
を意味する[2][3][4]。この枠組みは、人間の行動、特に産業革命以降の工業化社会の行動が、地球環境変動の主な要因となっているという科学的証拠
に基づいている。このフレームワークによれば、「大陸スケールから惑星スケールのシステムの中で、非線形で急激な環境変化を引き起こす閾値を越える危険性
があるため、1つ以上の惑星境界を越えることは、有害であるか、あるいは破滅的でさえあるかもしれない」[2]。 この枠組みの規範的な要素は、完新世の比較的安定した気候・生態学的条件のもとで、人類社会は繁栄することができたということである。これらの地球システ ムプロセスの境界を越えていない限り、地球上の人類社会にとって「安全地帯」である[3]。この概念では、人類が自分たちの都合の良いように生態学的条件 を大きく変化させてきたことには触れていない。このフレームワークが「安全地帯」とみなす気候的・生態学的完新世には、大規模な工業的農業は含まれていな い。そのため、この枠組みは、現代の人口をどのように養うかについての再評価を求めている。 それ以来、この概念は、あらゆるレベルの政府、国際機関、市民社会、科学界を含む国際社会（持続可能な開発に関する国民会議など）に影響力を持つように なった。2009年、ロックストロムらによれば、3つの境界（生物多様性の損失、気候変動、窒素循環）がすでに越えられ、他の境界は越えられる危険が差し 迫っていた[6]。 2015年、元のグループの科学者数名が、新たな共著者と新たなモデルベースの分析を加え、更新版を発表した。この更新によると、気候変動、生物圏の完全 性の喪失、土地システムの変化、生物地球化学サイクル（リンと窒素）の変化という4つの境界が越えられた[7]。科学者たちはまた、生物種の数だけでな く、生物圏全体の機能が地球システムの安定にとって重要であることを強調するために、「生物多様性の喪失」という境界の名称を「生物圏の完全性の変化」に 変更した。同様に、「化学汚染」の境界は「新規物質の導入」に改名され、地球システムのプロセスを混乱させる、人間が生成したさまざまな種類の物質を考慮 するように範囲を広げた。 2022年には、入手可能な文献に基づき、新規物質の導入が5番目に侵された 惑星境界であると結論づけられた[8]。2023年には、淡水の変化が6番目に侵された 惑星境界であると結論づけられた[1]。 惑星境界の可視化；2023年9月のデータ[1] |
| Framework overview and principles The basic idea of the Planetary Boundaries framework is that maintaining the observed resilience of the Earth system in the Holocene is a precondition for humanity's pursuit of long-term social and economic development.[9] The Planetary Boundaries framework contributes to an understanding of global sustainability because it brings a planetary scale and a long timeframe into focus.[7] The framework described nine "planetary life support systems" essential for maintaining a "desired Holocene state", and attempted to quantify how far seven of these systems had been pushed already.[6] Boundaries were defined to help define a "safe space for human development", which was an improvement on approaches aiming at minimizing human impacts on the planet.[9] The framework is based on scientific evidence that human actions, especially those of industrialized societies since the Industrial Revolution, have become the main driver of global environmental change. According to the framework, "transgressing one or more planetary boundaries may be deleterious or even catastrophic due to the risk of crossing thresholds that will trigger non-linear, abrupt environmental change within continental-scale to planetary-scale systems."[9] The framework consists of nine global change processes. In 2009, two boundaries were already crossed, while others were in imminent danger of being crossed.[6] Later estimates indicated that three of these boundaries—climate change, biodiversity loss, and the biogeochemical flow boundary—appear to have been crossed. The scientists outlined how breaching the boundaries increases the threat of functional disruption, even collapse, in Earth's biophysical systems in ways that could be catastrophic for human wellbeing. While they highlighted scientific uncertainty, they indicated that breaching boundaries could "trigger feedbacks that may result in crossing thresholds that drastically reduce the ability to return within safe levels". The boundaries were "rough, first estimates only, surrounded by large uncertainties and knowledge gaps" which interact in complex ways that are not yet well understood.[9] The planetary boundaries framework lays the groundwork for a shifting approach to governance and management, away from the essentially sectoral analyses of limits to growth aimed at minimizing negative externalities, toward the estimation of the safe space for human development.[10] Planetary boundaries demarcate, as it were, the "planetary playing field" for humanity if major human-induced environmental change on a global scale is to be avoided.[7] Authors The authors of this framework was a group of Earth System and environmental scientists in 2009 led by Johan Rockström from the Stockholm Resilience Centre and Will Steffen from the Australian National University. They collaborated with 26 leading academics, including Nobel laureate Paul Crutzen, Goddard Institute for Space Studies climate scientist James Hansen, oceanographer Katherine Richardson, geographer Diana Liverman and the German Chancellor's chief climate adviser Hans Joachim Schellnhuber. Most of the contributing scientists were involved in strategy-setting for the Earth System Science Partnership, the precursor to the international global change research network Future Earth. The group wanted to define a "safe operating space for humanity" for the wider scientific community, as a precondition for sustainable development. Nine boundaries Thresholds and tipping points The 2009 study identified nine planetary boundaries and, drawing on current scientific understanding, the researchers proposed quantifications for seven of them. These are: 1. climate change (CO2 concentration in the atmosphere < 350 ppm and/or a maximum change of +1 W/m2 in radiative forcing); 2. ocean acidification (mean surface seawater saturation state with respect to aragonite ≥ 80% of pre-industrial levels); 3. stratospheric ozone depletion (less than 5% reduction in total atmospheric O3 from a pre-industrial level of 290 Dobson Units); 4. biogeochemical flows in the nitrogen (N) cycle (limit industrial and agricultural fixation of N2 to 35 Tg N/yr) and phosphorus (P) cycle (annual P inflow to oceans not to exceed 10 times the natural background weathering of P); 5. global freshwater use (< 4000 km3/yr of consumptive use of runoff resources); 6. land system change (< 15% of the ice-free land surface under cropland); 7. the erosion of biosphere integrity (an annual rate of loss of biological diversity of < 10 extinctions per million species). 8. chemical pollution (introduction of novel entities in the environment). For one process in the planetary boundaries framework, the scientists have not specified a global boundary quantification: 9. atmospheric aerosol loading; The quantification of individual planetary boundaries is based on the observed dynamics of the interacting Earth system processes included in the framework. The control variables were chosen because together they provide an effective way to track the human-caused shift away from Holocene conditions. For some of Earth's dynamic processes, historic data display clear thresholds between comparatively stable conditions. For example, past ice-ages show that during peak glacial conditions, the atmospheric concentration of CO2 was ~180-200 ppm. In interglacial periods (including the Holocene), CO2 concentration has fluctuated around 280 ppm. To know what past climate conditions were like with an atmosphere with over 350 ppm CO2, scientists need to look back about 3 million years. The paleo record of climatic, ecological and biogeochemical changes shows that the Earth system has experienced tipping points, when a very small increment for a control variable (like CO2) triggers a larger, possibly catastrophic, change in the response variable (global warming) through feedbacks in the natural Earth System itself. For several of the processes in the planetary boundaries framework, it is difficult to locate individual points that mark the threshold shift away from Holocene-like conditions. This is because the Earth system is complex and the scientific evidence base is still partial and fragmented. Instead, the planetary boundaries framework identifies many Earth system thresholds at multiple scales that will be influenced by increases in the control variables.[6] Examples include shifts in monsoon behavior linked to the aerosol loading and freshwater use planetary boundaries. |
枠組みの概要と原則 Planetary Boundariesのフレームワークの基本的な考え方は、完新世において観測された地球システムの回復力を維持することが、人類が長期的な社会的・経済 的発展を追求するための前提条件であるというものである[9]。 Planetary Boundariesのフレームワークは、惑星スケールと長い時間枠に焦点を合わせているため、地球規模の持続可能性の理解に貢献している[7]。 このフレームワークは、「望ましい完新世の状態」を維持するために不可欠な9つの「惑星生命維持システム」を説明し、これらのシステムのうち7つがすでにどこまで押されているかを定量化しようとした[6]。 この枠組みは、人間の行動、特に産業革命以降の先進国社会の行動が、地球環境変化の主な要因となっているという科学的証拠に基づいている。このフレーム ワークによれば、「大陸スケ ールから惑星スケールのシステムにおいて、非線形の急激な環境変 化を引き起こす閾値を超えるリスクがあるため、1つ以上の惑星境界を 越えることは、有害であるか、あるいは破滅的でさえある」[9]。2009年の時点では、2つの境界がすでに越えられ、他の境界は越えられる危険が差し 迫っていた[6]。その後の推定によると、これらの境界のうち3つ（気候変動、生物多様性の損失、生物地球化学的流れの境界）は、越えられたようである。 科学者たちは、これらの境界が破られることによって、地球の生物物理学的システムの機能的混乱、さらには崩壊の脅威が増大し、人類の福利にとって破滅的な 事態を招く可能性があることを説明した。科学的な不確実性を強調する一方で、境界を突破することで「安全なレベル内に戻る能力を劇的に低下させる閾値を超 えることになるかもしれないフィードバックを引き起こす」可能性があることを指摘した。境界線は「大まかな、最初の推定値に過ぎず、大きな不確実性と知識 のギャップに囲まれている」ものであり、それらはまだ十分に理解されていない複雑な方法で相互作用している[9]。 惑星境界の枠組みは、負の外部性を最小化することを目的とした成長の限界の本質的なセクター別分析から、人類の発展のための安全な空間の推定へと、ガバナンスと管理へのアプローチをシフトさせるための基礎を築くものである[10]。 著者 このフレームワークの著者は、ストックホルム・レジリエンス・センターのヨハン・ロックストロムとオーストラリア国立大学のウィル・ステフェンを中心とす る2009年の地球システム・環境科学者のグループである。彼らは、ノーベル賞受賞者のポール・クルッツェン、ゴダード宇宙研究所の気候科学者ジェーム ズ・ハンセン、海洋学者のキャサリン・リチャードソン、地理学者のダイアナ・リヴァーマン、ドイツ首相の気候アドバイザーであるハンス・ヨアヒム・シェル ンフーバーなど、26人の一流の学者と協力した。 参加した科学者のほとんどは、国際的な地球変動研究ネットワーク「フューチャーアース」の前身である「地球システム科学パートナーシップ」の戦略策定に携 わっていた。このグループは、持続可能な開発の前提条件として、より広い科学コミュニティのために「人類のための安全な活動空間」を定義したいと考えてい た。 9つの境界 閾値と転換点 2009年の調査では、9つの惑星境界が特定され、研究者たちは現在の科学的理解をもとに、そのうちの7つについて定量化を提案した。それらは以下の通りである： 1. 気候変動（大気中のCO2濃度が350ppm未満、および/または放射強制力の最大変化が+1W/m2）； 2. 海洋酸性化（アラゴナイトに対する平均表層海水飽和状態≧産業革命前の80％）； 3. 成層圏オゾン層破壊（産業革命前の290ドブソン単位レベルからの大気中O3総量の減少が5％未満）； 4, 窒素（N）サイクルの生物地球化学的フロー（工業および農業によるN2の固定を35トンN/年に制限する）およびリン（P）サイクル（海洋への年間P流入量を、自然バックグラウンドの風化Pの10倍を超えないようにする）； 5. 世界の淡水利用（流出資源の年間4000km3未満の消費利用）； 6. 土地システムの変化（氷のない地表の15％未満を耕作地とする）； 7. 生物圏の完全性の侵食（生物多様性の年間損失率は、100万種あたり10個未満の絶滅）。 化学汚染（環境中に新しい物質が持ち込まれる）。 惑星境界の枠組みにおける1つのプロセスについて、科学者たちは地球規模の境界の定量化を指定していない： 9. 大気エアロゾルの負荷である； 個々のプラネタリーバウンダリーの定量化は、フレームワークに含まれる相互作用する地球システムプロセスの観測されたダイナミクスに基づいている。制御変 数が選ばれたのは、これらの変数が、人類が引き起こした完新世の条件からのシフトを追跡する効果的な方法を提供するからである。 地球のダイナミックなプロセスの中には、比較的安定した状態の間に明確な閾値が存在するものもある。例えば、過去の氷河期を見ると、氷河期のピーク時に は、大気中のCO2濃度は180～200ppmであった。間氷期（完新世を含む）では、CO2濃度は280ppm前後で変動している。CO2濃度が 350ppmを超えた過去の気候がどのようなものであったかを知るためには、約300万年前にさかのぼる必要がある。気候、生態学的、生物地球化学的変化 の古記録は、地球システムが転換点を経験していることを示している。それは、制御変数（CO2のような）のごくわずかな増加が、自然の地球システム自体の フィードバックを通じて、応答変数（地球温暖化）のより大きな、おそらく破滅的な変化を引き起こす場合である。 惑星境界の枠組みにおけるいくつかのプロセスでは、完新世のような状態から離れる閾値シフトを示す個々のポイントを特定することは難しい。これは、地球シ ステムが複雑で、科学的根拠がまだ部分的で断片的だからである。その代わりに、惑星境界の枠組 みでは、制御変数の増加によって影響を受ける、複数のスケー ルにおける多くの地球システムの閾値が特定されている[6]。その例 として、エアロゾル負荷と淡水利用の惑星境界に関連するモンスーン の振る舞いのシフトが挙げられる。 |
| "Safe operating spaces" The planetary boundaries framework proposes a range of values for its control variables. This range is supposed to span the threshold between a 'safe operating space' where Holocene-like dynamics can be maintained and a highly uncertain, poorly predictable world where Earth system changes likely increase risks to societies. The boundary is defined as the lower end of that range. If the boundaries are persistently crossed, the world goes further into a danger zone.[6] It is difficult to restore a 'safe operating space' for humanity that is described by the planetary boundary concept. Even if past biophysical changes could be mitigated, the predominant paradigms of social and economic development appear largely indifferent to the looming possibilities of large scale environmental disasters triggered by human actions.[9][14] Legal boundaries can help keep human activities in check, but are only as effective as the political will to make and enforce them.[15] Interaction among boundaries Understanding the Earth system is fundamentally about understanding interactions among environmental change processes. The planetary boundaries are defined with reference to dynamic conditions of the Earth system, but scientific discussions about how different planetary boundaries relate to each other are often philosophically and analytically muddled. Clearer definitions of the basic concepts and terms might help give clarity. There are many many interactions among the processes in the planetary boundaries framework.[7][3] While these interactions can create both stabilizing and destabilizing feedbacks in the Earth system, the authors suggested that a transgressed planetary boundary will reduce the safe operating space for other processes in the framework rather than expand it from the proposed boundary levels.[3] They give the example that the land use boundary could "shift downward" if the freshwater boundary is breached, causing lands to become arid and unavailable for agriculture. At a regional level, water resources may decline in Asia if deforestation continues in the Amazon. That way of framing the interactions shifts from the framework's biophysical definition of boundaries based on Holocene-like conditions to an anthropocentric definition (demand for agricultural land). Despite this conceptual slippage, considerations of known Earth system interactions across scales suggest the need for "extreme caution in approaching or transgressing any individual planetary boundaries."[3] Another example has to do with coral reefs and marine ecosystems: In 2009, researchers showed that, since 1990, calcification in the reefs of the Great Barrier that they examined decreased at a rate unprecedented over the last 400 years (14% in less than 20 years).[16] Their evidence suggests that the increasing temperature stress and the declining ocean saturation state of aragonite is making it difficult for reef corals to deposit calcium carbonate. Multiple stressors, such as increased nutrient loads and fishing pressure, moves corals into less desirable ecosystem states.[17] Ocean acidification will significantly change the distribution and abundance of a whole range of marine life, particularly species "that build skeletons, shells, and tests of biogenic calcium carbonate. Increasing temperatures, surface UV radiation levels and ocean acidity all stress marine biota, and the combination of these stresses may well cause perturbations in the abundance and diversity of marine biological systems that go well beyond the effects of a single stressor acting alone."[18][19] Proposed new or expanded boundaries since 2012 In 2012, Steven Running suggested a tenth boundary, the annual net global primary production of all terrestrial plants, as an easily determinable measure integrating many variables that will give "a clear signal about the health of ecosystems".[20][21][22] In 2015, a second paper was published in Science to update the Planetary Boundaries concept.[7] The update concluded four boundaries had now been transgressed: climate, biodiversity, land use and biogeochemical cycles. The 2015 paper emphasized interactions of the nine boundaries and identified climate change and loss of biodiversity integrity as 'core boundaries' of central importance to the framework because the interactions of climate and the biosphere are what scientifically defines Earth system conditions.[23] In 2017, some authors argued that marine systems are underrepresented in the framework. Their proposed remedy was to include the seabed as a component of the earth surface change boundary. They also wrote that the framework should account for "changes in vertical mixing and ocean circulation patterns".[23] Subsequent work on planetary boundaries begins to relate these thresholds at the regional scale.[24] Debate and further research per boundary See also: List of environmental issues Climate change See also: Effects of climate change A 2018 study calls into question the adequacy of efforts to limit warming to 2 °C above pre-industrial temperatures, as set out in the Paris Agreement.[24] The scientists raise the possibility that even if greenhouse gas emissions are substantially reduced to limit warming to 2 °C, that might exceed the "threshold" at which self-reinforcing climate feedbacks add additional warming until the climate system stabilizes in a hothouse climate state. This would make parts of the world uninhabitable for people, raise sea levels by up to 60 metres (200 feet), and raise temperatures by 4–5 °C (7.2–9.0 °F) to levels that are higher than any interglacial period in the past 1.2 million years.[25] Change in biosphere integrity See also: Biodiversity loss, Deforestation, Decline in insect populations, and Holocene extinction According to the biologist Cristián Samper, a "boundary that expresses the probability of families of species disappearing over time would better reflect our potential impacts on the future of life on Earth."[26] The biodiversity boundary has also been criticized for framing biodiversity solely in terms of the extinction rate. The global extinction rate has been highly variable over the Earth's history, and thus using it as the only biodiversity variable can be of limited usefulness.[23] Nitrogen and phosphorus The biogeochemist William Schlesinger thinks waiting until we near some suggested limit for nitrogen deposition and other pollutions will just permit us to continue to a point where it is too late. He says the boundary suggested for phosphorus is not sustainable, and would exhaust the known phosphorus reserves in less than 200 years.[27] The ocean chemist Peter Brewer queries whether it is "truly useful to create a list of environmental limits without serious plans for how they may be achieved ... they may become just another stick to beat citizens with. Disruption of the global nitrogen cycle is one clear example: it is likely that a large fraction of people on Earth would not be alive today without the artificial production of fertilizer. How can such ethical and economic issues be matched with a simple call to set limits? ... food is not optional."[28] Peak phosphorus is a concept to describe the point in time at which the maximum global phosphorus production rate is reached. Phosphorus is a scarce finite resource on earth and means of production other than mining are unavailable because of its non-gaseous environmental cycle.[29] According to some researchers, Earth's phosphorus reserves are expected to be completely depleted in 50–100 years and peak phosphorus to be reached by approximately 2030.[30][31] Ocean acidification Surface ocean acidity is clearly interconnected with the climate change boundaries, since the concentration of carbon dioxide in the atmosphere is also the underlying control variable for the ocean acidification boundary.[32] The ocean chemist Peter Brewer thinks "ocean acidification has impacts other than simple changes in pH, and these may need boundaries too."[28] Land-system change Across the planet, forests, wetlands and other vegetation types are being converted to agricultural and other land uses, impacting freshwater, carbon and other cycles, and reducing biodiversity.[32] In the year 2015 the boundary was defined as 75% of forests rested intact, including 85% of boreal forests, 50% of temperate forests and 85% of tropical forests. The boundary is crossed because only 62% of forests rested intact as of the year 2015.[7] The boundary for land use has been criticized as follows: "The boundary of 15 per cent land-use change is, in practice, a premature policy guideline that dilutes the authors' overall scientific proposition. Instead, the authors might want to consider a limit on soil degradation or soil loss. This would be a more valid and useful indicator of the state of terrestrial health."[33] Freshwater The freshwater cycle is another boundary significantly affected by climate change.[32] Overexploitation of freshwater occurs if a water resource is mined or extracted at a rate that exceeds the recharge rate. Water pollution and saltwater intrusion can also turn much of the world's underground water and lakes into finite resources with "peak water" usage debates similar to oil.[34][35] The hydrologist David Molden stated in 2009 that planetary boundaries are a welcome new approach in the "limits to growth" debate but said "a global limit on water consumption is necessary, but the suggested planetary boundary of 4,000 cubic kilometres per year is too generous."[36] Green and blue water A study concludes that the 'Freshwater use' boundary should be renamed to the 'Freshwater change', composed of "green" and "blue" water components.[37] 'Green water' refers to disturbances of terrestrial precipitation, evaporation and soil moisture.[37] Water scarcity can have substantial effects in agriculture.[38][39] When measuring and projecting water scarcity in agriculture for climate change scenarios, both "green water" and "blue water" are of relevance.[38][39] In April 2022, scientists proposed and preliminarily evaluated 'green water' in the water cycle as a likely transgressed planetary boundary, as measured by root-zone soil moisture deviation from Holocene variability.[37][additional citation(s) needed] Ozone depletion Main article: Ozone depletion The stratospheric ozone layer protectively filters ultraviolet radiation (UV) from the Sun, which would otherwise damage biological systems. The actions taken after the Montreal Protocol appeared to be keeping the planet within a safe boundary.[32] The Nobel laureate in chemistry, Mario Molina, says "five per cent is a reasonable limit for acceptable ozone depletion, but it doesn't represent a tipping point".[40] Atmospheric aerosols Worldwide each year, aerosol particles result in about 800,000 premature deaths from air pollution.[citation needed] Aerosol loading is sufficiently important to be included among the planetary boundaries, but it is not yet clear whether an appropriate safe threshold measure can be identified.[32] Novel entities (chemical pollution) See also: Chemical waste State parties to the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants Some chemicals, such as persistent organic pollutants, heavy metals and radionuclides, have potentially irreversible additive and synergic effects on biological organisms, reducing fertility and resulting in permanent genetic damage. Sublethal uptakes are drastically reducing marine bird and mammal populations. This boundary seems important, although it is hard to quantify.[32][8][41] In 2019, it was suggested that novel entities could include genetically modified organisms, pesticides and even artificial intelligence.[5] A Bayesian emulator for persistent organic pollutants has been developed which can potentially be used to quantify the boundaries for chemical pollution.[42] To date, critical exposure levels of polychlorinated biphenyls (PCBs) above which mass mortality events of marine mammals are likely to occur, have been proposed as a chemical pollution planetary boundary.[43] There are at least 350,000 artificial chemicals in the world. They are coming from "plastics, pesticides, industrial chemicals, chemicals in consumer products, antibiotics and other pharmaceuticals". They have mostly "negative effects on planetary health". Their production increased 50 times since 1950 and is expected to increase 3 times more by 2050. Plastic alone contain more than 10,000 chemicals and create large problems. The researchers are calling for limit on chemical production and shift to circular economy, meaning to products that can be reused and recycled.[44] In January 2022 a group of scientists concluded that this planetary boundary is already exceeded, which puts in risk the stability of the Earth system.[45] They integrated the literature information on how production and release of a number of novel entities, including plastics and hazardous chemicals, have rapidly increased in the last decades with significant impact on the planetary processes.[8] In August 2022, scientists concluded that the (overall transgressed) boundary is a placeholder for multiple different boundaries for NEs that may emerge, reporting that PFAS pollution is one such new boundary. They show that levels of these so-called "forever chemicals" in rainwater are ubiquitously, and often greatly, above guideline safe levels worldwide.[46][47] There are some moves to restrict and replace their use.[46] |
「安全なオペレーションスペース」 プラネタリー・バウンダリー・フレームワークは、制御変数の値の範囲を提案している。この範囲は、完新世のようなダイナミクスを維持できる「安全な活動空 間」と、地球システムの変化が社会へのリスクを増大させる可能性が高い、不確実性が高く予測可能性の低い世界との間の閾値にまたがるものとされている。境 界はその範囲の下限として定義される。境界を越え続ければ、世界はさらに危険地帯に入る[6]。 惑星境界の概念によって説明されるような、人類にとっての「安全な活動空間」を回復することは難しい。たとえ過去の生物物理学的変化を緩和できたとして も、社会・経済発展の主流パラダイムは、人間の行動が引き金となる大規模な環境災害が迫り来る可能性に対して、ほとんど無関心であるように見える[9] [14]。 境界間の相互作用 地球システムを理解することは、基本的に環境変化のプロセス間の相互作用を理解することである。惑星の境界は、地球システムの動的な状態を参照して定義さ れているが、異なる惑星の境界が互いにどのように関連しているかについての科学的な議論は、しばしば哲学的・分析的に混乱している。基本的な概念や用語の 定義を明確にすることで、より明確になる可能性がある。 このような相互作用は、地球システムに安定化と不安定化の両方のフィー ドバックを生じさせる可能性があるが、著者らは、惑星境界が侵 害された場合、提案された境界レベルから拡大するよりも、むしろ、 枠組みにおける他のプロセスにとっての安全な活動空間を縮小するこ とを示唆している。地域レベルでは、アマゾンで森林伐採が続けば、アジアで水資源が減少するかもしれない。このような相互作用の枠組みは、完新世のような 条件に基づく生物物理学的な境界の定義から、人間中心的な定義（農地需要）へとシフトする。このような概念のズレにもかかわらず、スケールを超えた既知の 地球システムの相互作用を考慮すると、「個々の惑星境界に近づいたり、越えたりする際には細心の注意が必要」であることが示唆される[3]。 もう一つの例は、サンゴ礁と海洋生態系に関するものである： 2009年、研究者たちは、1990年以降、調査したグレートバリアのサンゴ礁の石灰化が、過去400年間で前例のない割合で減少していることを明らかに した（20年未満で14％）[16]。その証拠は、温度ストレスの増加とアラゴナイトの海洋飽和状態の低下が、サンゴ礁のサンゴに炭酸カルシウムを沈着さ せることを困難にしていることを示唆している。栄養負荷の増加や漁獲圧力の上昇など、複数のストレス要因がサンゴをより望ましくない生態系状態へと移行さ せている[17]。海洋酸性化は、あらゆる海洋生物、特に「骨格や貝殻、生物起源炭酸カルシウムのテストを構築する種」の分布や生息数を大きく変化させる だろう。気温の上昇、表面紫外線レベルの上昇、海洋酸性化はすべて海洋生物相にストレスを与え、これらのストレスの組み合わせは、単独で作用する単一のス トレス要因の影響をはるかに超える海洋生物系の存在量と多様性の摂動を引き起こす可能性が十分にある」[18][19]。 2012年以降に提案された境界線の新設・拡大 2012年、Steven Runningは、「生態系の健全性に関する明確なシグナル」を与える、多くの変数を統合した容易に決定可能な尺度として、10番目の境界である、全ての陸上植物の年間世界純一次生産量を提案した[20][21][22]。 2015年、惑星境界の概念を更新する2つ目の論文がScience誌に発表された。2015年の論文では、9つの境界の相互作用が強調され、気候変動と 生物多様性の完全性の喪失が、気候変動と生物圏の相互作用が地球システムの状態を科学的に定義するものであるため、フレームワークにとって中心的な重要性 を持つ「中核的境界」として特定された[23]。 2017年、何人かの著者は、海洋システムがフレームワークで十分に表現されていないと主張した。彼らが提案した救済策は、海底を地球表面変化の境界の構 成要素として含めることであった。彼らはまた、枠組みは「鉛直混合と海洋循環パターンの変化」を考慮すべきであると書いている[23]。 惑星境界に関するその後の研究は、これらの閾値を地域スケールで関連付けることを始めている[24]。 境界に関する議論とさらなる研究 こちらも参照のこと： 環境問題の一覧 気候変動 関連項目 気候変動の影響 2018年の研究では、パリ協定で定められた産業革命以前の気温を2℃上回るまで温暖化を抑える努力の妥当性に疑問が投げかけられている[24]。科学者 たちは、温暖化を2℃に抑えるために温室効果ガスの排出量を大幅に削減したとしても、気候システムが温室気候の状態で安定するまで、自己強化的な気候 フィードバックがさらなる温暖化をもたらす「しきい値」を超えてしまう可能性を提起している。そうなると、世界の一部は人が住めなくなり、海水面は最大 60m上昇し、気温は4～5℃上昇し、過去120万年間のどの間氷期よりも高いレベルになる[25]。 生物圏の完全性の変化 以下も参照： 生物多様性の損失、森林伐採、昆虫個体数の減少、完新世の絶滅 生物学者クリスティアン・サンペールによれば、「種のファミリーが時間とともに消滅する確率を表す境界線は、地球上の生命の未来に対する私たちの潜在的な 影響をよりよく反映するものである」[26]。地球規模の絶滅率は地球の歴史の中で非常に変動が大きいため、それを唯一の生物多様性の変数として用いるこ との有用性は限定的である[23]。 窒素とリン 生物地球化学者のウィリアム・シュレシンジャーは、窒素沈着やその他の汚染について、ある限界値が示唆されるまで待つことは、手遅れになる時点まで続ける ことを許すだけだと考えている。シュレシンジャーは、リンに提案されている境界線は持続可能ではなく、既知のリンの埋蔵量を200年以内に使い果たすだろ うと述べている[27]。 海洋化学者のピーター・ブルーワーは、「どのように達成するかについての真剣な計画なしに、環境制限のリストを作成することが本当に有益なのかどう か......それは市民を叩くための単なる棒になるかもしれない」と疑問を呈している。地球規模の窒素循環の破壊は、その明確な一例である。人工的な肥 料生産がなければ、地球上の人々の大部分は今日生きていなかっただろう。このような倫理的・経済的問題を、制限を設けるという単純な呼びかけとどのように 一致させることができるだろうか？ ... 食糧はオプションではない」[28]。 リンのピークとは、世界のリン生産量が最大になる時点を表す概念である。リンは地球上で希少な有限資源であり、非気体環境サイクルのため採掘以外の生産手 段がない[29]。一部の研究者によると、地球のリンの埋蔵量は50～100年で完全に枯渇し、約2030年までにリンのピークに達すると予想されている [30][31]。 海洋酸性化 大気中の二酸化炭素濃度は海洋酸性化の境界の基礎となる制御変数でもあるため、表層海洋酸性化は気候変動の境界と明らかに相互関係がある[32]。 海洋化学者のピーター・ブリュワーは、「海洋酸性化は、単純なpHの変化以外にも影響を及ぼし、これらにも境界が必要かもしれない」と考えている[28]。 土地システムの変化 地球全体で、森林、湿地帯、その他の植生が農業やその他の土地利用に転換され、淡水、炭素、その他の循環に影響を与え、生物多様性を減少させている [32]。2015年の時点で、境界は、北方林の85％、温帯林の50％、熱帯林の85％を含む、森林の75％が無傷のまま残っていると定義された。 2015年の時点で無傷の森林は62%に過ぎないため、この境界は越境している[7]。 土地利用の境界線は次のように批判されている： 「土地利用の変化15％という境界線は、実際には、著者の全体的な科学的命題を希薄にする時期尚早の政策指針である。それよりも、土壌劣化や土壌損失に対 する制限を検討した方がよいだろう。その方が、陸域の健全性の状態について、より妥当で有用な指標となるであろう」[33]。 淡水 淡水循環は、気候変動の影響を大きく受けるもう一つの境界である[32]。淡水の過剰利用は、水資源が涵養率を上回る割合で採掘または採取される場合に起 こる。また、水質汚染や塩水遡上によって、世界の地下水や湖沼の多くが、石油と同様の「水のピーク」使用期限を持つ有限資源となる可能性もある[34] [35]。 水文学者のデビッド・モールデンは2009年に、惑星境界は「成長の限界」の議論において歓迎すべき新しいアプローチであると述べているが、「水の消費に 関する世界的な制限は必要であるが、年間4,000立方キロメートルという提案された惑星境界は寛大すぎる」と述べている[36]。 緑の水と青い水 ある研究は、「淡水利用」の境界は、「緑色」と「青色」の水の構成要素からなる「淡水変化」に改名されるべきであると結論付けている[37]。「緑色水」 とは、陸域の降水量、蒸発量、土壌水分の撹乱を指す[37]。水不足は農業に大きな影響を及ぼす可能性がある[38][39]。気候変動シナリオのために 農業における水不足を測定・予測する場合、「緑色水」と「青色水」の両方が関連する[38][39]。 2022年4月、科学者たちは、根域の土壌水分が完新世の変動性から逸脱していることによって測定される、惑星の境界を越境している可能性が高いとして、水循環における「グリーン・ウォーター」を提案し、予備的に評価した[37][要追加引用]。 オゾン層破壊 主な記事 オゾン層破壊 成層圏のオゾン層は、そうでなければ生物システムにダメージを与える太陽からの紫外線（UV）をろ過している。モントリオール議定書以降の措置により、地球は安全な境界線内に保たれているように見えた[32]。 ノーベル化学賞受賞者のマリオ・モリーナは、「5パーセントはオゾン層破壊を許容できる妥当な限界値だが、転換点を示すものではない」と述べている[40]。 大気エアロゾル 世界中で毎年、エアロゾル粒子は、大気汚染による約80万人の早死にを引き起こしている[要出典]。エアロゾルの負荷は、惑星境界の中に含まれるほど重要であるが、適切な安全閾値を特定できるかどうかはまだ明らかでない[32]。 新規物質（化学汚染） 以下も参照のこと： 化学廃棄物 残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約の締約国 難分解性有機汚染物質、重金属、放射性核種などの一部の化学物質は、生物に対して不可逆的な相加的・相乗的影響を及ぼす可能性があり、生殖能力を低下さ せ、永久的な遺伝的損傷をもたらす。亜致死量の取り込みは、海洋の鳥類や哺乳類の個体数を激減させている。この境界は、定量化することは難しいが、重要で あるように思われる[32][8][41]。2019年には、新規な存在として、遺伝子組み換え生物、農薬、さらには人工知能が含まれる可能性が示唆され た[5]。 難分解性有機汚染物質のためのベイズ型エミュレータが開発されており、化学汚染の境界を定量化するために使用できる可能性がある[42]。現在までに、海 洋哺乳類の大量死亡現象が発生する可能性が高いポリ塩化ビフェニル（PCB）の臨界暴露レベルが、化学汚染の惑星境界として提案されている[43]。 世界には少なくとも35万の人工化学物質が存在する。それらは「プラスチック、農薬、工業用化学物質、消費者製品に含まれる化学物質、抗生物質、その他の 医薬品」に由来している。それらはほとんど「惑星の健康に悪影響を及ぼす」。その生産量は1950年以来50倍に増え、2050年にはさらに3倍になると 予想されている。プラスチックだけでも10,000以上の化学物質が含まれており、大きな問題を引き起こしている。研究者たちは、化学物質の生産を制限 し、再利用やリサイクルが可能な製品を意味する循環型経済への転換を求めている[44]。 2022年1月、科学者グループは、この惑星境界はすでに超過しており、地球システムの安定性を危険にさらしていると結論づけた[45]。彼らは、プラス チックや有害化学物質を含む数多くの新規物質の生産と放出が、過去数十年間で急速に増加し、惑星プロセスに重大な影響を及ぼしていることに関する文献情報 を統合した[8]。 2022年8月、科学者たちは、（全体的に越境している）境界は、出現する可能性のある複数の異なるNEの境界のプレースホルダーであると結論づけ、 PFAS汚染がそのような新たな境界の一つであると報告した。彼らは、雨水中のこれらのいわゆる「永遠の化学物質」の濃度が、世界中でいたるところで、し ばしばガイドラインの安全レベルを大幅に上回っていることを示している[46][47]。これらの使用を制限し、代替しようとする動きもある[46]。 |
| Related concepts Planetary integrity See also: Sustainable Development Goals § Weak on environmental sustainability Planetary integrity is also called earth's life-support systems or ecological integrity.[48]: 140 Scholars have pointed out that planetary integrity "needs to be maintained for long-term sustainability".[48]: 140 The current biodiversity loss is threatening ecological integrity on a global scale.[48]: 140 The term integrity refers to ecological health in this context.[49] The concept of planetary integrity is interlinked within the concept of planetary boundaries.[50] An expert Panel on Ecological Integrity in 1998 has defined ecological integrity as follows: "Ecosystems have integrity when they have their native components (plants, animals and other organisms) and processes (such as growth and reproduction) intact."[51] The Sustainable Development Goals might be able to act as a steering mechanism to address the current loss of planetary integrity.[48]: 142 There are many negative human impacts on the environment that are causing a reduction in planetary integrity.[48]: 142 The "Limits to Growth" (1972) and Gaia theory The idea that there are limits to the burden placed upon our planet by human activities has been around for a long time. The Planetary Boundaries framework acknowledges the influence of the 1972 study, The Limits to Growth, that presented a model in which exponential growth in world population, industrialization, pollution, food production, and resources depletion outstrip the ability of technology to increase resources availability.[52] Subsequently, the report was widely dismissed, particularly by economists and business people,[53] and it has often been claimed that history has proved the projections to be incorrect.[54] In 2008, Graham Turner from the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) published "A comparison of The Limits to Growth with thirty years of reality".[55] The Limits to Growth has been widely discussed, both by critics of the modelling approach and its conclusions[56][57] and by analysts who argue that the insight that societies do not live in an unlimited world and that historical data since the 1970s support the report's findings.[58][59] The Limits to Growth approach explores how the socio-technical dynamics of the world economy may limit humanity's opportunities and introduce risks of collapse. In contrast, the Planetary Boundaries framework focuses on the biophysical dynamics of the Earth system.[7] Our Common Future was published in 1987 by United Nations' World Commission on Environment and Development.[60] It tried to recapture the spirit of the Stockholm Conference. Its aim was to interlock the concepts of development and environment for future political discussions. It introduced the famous definition for sustainable development: "Development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs."[60] Another key idea influencing the Planetary Boundaries framework is the Gaia theory or hypothesis. In the 1970s, James Lovelock and microbiologist Lynn Margulis presented the idea that all organisms and their inorganic surroundings on Earth are integrated into a single self-regulating system.[61] The system has the ability to react to perturbations or deviations, much like a living organism adjusts its regulation mechanisms to accommodate environmental changes such as temperature (homeostasis). Nevertheless, this capacity has limits. For instance, when a living organism is subjected to a temperature that is lower or higher than its living range, it can perish because its regulating mechanism cannot make the necessary adjustments. Similarly the Earth may not be able to react to large deviations in critical parameters.[7] In Lovelock's book The Revenge of Gaia, he suggests that the destruction of rainforests and biodiversity, compounded with global warming resulting from the increase of greenhouse gases made by humans, could shift feedbacks in the Earth system away from a self-regulating balance to a positive (intensifying) feedback loop. Anthropocene Main article: Anthropocene From the Stockholm Memorandum Science indicates that we are transgressing planetary boundaries that have kept civilization safe for the past 10,000 years. Evidence is growing that human pressures are starting to overwhelm the Earth’s buffering capacity. Humans are now the most significant driver of global change, propelling the planet into a new geological epoch, the Anthropocene. We can no longer exclude the possibility that our collective actions will trigger tipping points, risking abrupt and irreversible consequences for human communities and ecological systems. – Stockholm Memorandum (2011) Scientists have affirmed that the planet has entered a new epoch, the Anthropocene.[62] In the Anthropocene, humans have become the main agents of not only change to the Earth System[63] but also the driver of Earth System rupture,[64] disruption of the Earth System's ability to be resilient and recover from that change, potentially ultimately threatening planetary habitability. The previous geological epoch, the Holocene began about 10,000 years ago. It is the current interglacial period, and was a relatively stable environment of the Earth. There have been natural environmental fluctuations during the Holocene, but the key atmospheric and biogeochemical parameters have remained within relatively narrow bounds.[65] This stability has allowed societies to thrive worldwide, developing agriculture, large-scale settlements and complex networks of trade.[66] According to Rockström et al., we "have now become so dependent on those investments for our way of life, and how we have organized society, technologies, and economies around them, that we must take the range within which Earth System processes varied in the Holocene as a scientific reference point for a desirable planetary state."[9] Various biophysical processes that are important in maintaining the resilience of the Earth system are also undergoing large and rapid change because of human actions.[67] For example, since the advent of the Anthropocene, the rate at which species are going extinct has increased over 100 times,[68] and humans are now the driving force altering global river flows[69] as well as water vapor flows from the land surface.[70] Continuing perturbation of Earth system processes by human activities raises the possibility that further pressure could be destabilizing, leading to non-linear, abrupt, large-scale or irreversible environmental change responses by the Earth system within continental- to planetary-scale systems.[7] |
関連概念 惑星の完全性（公正性） も参照のこと： 持続可能な開発目標 § 環境の持続可能性に弱い 惑星の完全性は、地球の生命維持システムや生態系の完全性とも呼ばれる[48]： 140 学者たちは、惑星の完全性は「長期的な持続可能性のために維持される必要がある」と指摘している[48]： 140 現在の生物多様性の損失は、地球規模で生態系の完全性を脅かしている[48]： 140 完全性という用語は、この文脈では生態系の健全性を指す[49]。惑星の完全性という概念は、惑星境界の概念の中で相互に関連している[50]。 1998年の生態系の完全性に関する専門家パネルは、生態系の完全性を次のように定義している： 「生態系が完全性を有するのは、本来の構成要素（植物、動物、その他の生物）とそのプロセス（成長や繁殖など）が無傷である場合である」[51]。 持続可能な開発目標は、現在失われている惑星の完全性に対処するための舵取りメカニズムとして機能することができるかもしれない[48]： 142 惑星の完全性を低下させる原因となっている、人間による環境への負の影響が数多く存在する[48]： 142 成長の限界」（1972年）とガイア理論 人間の活動によって地球にかかる負荷には限界があるという考え方は、古くからある。プラネタリー・バウンダリーズの枠組みは、1972年に発表された「成 長の限界」という研究の影響を認めている。この研究は、世界人口の指数関数的な増加、工業化、汚染、食糧生産、資源の枯渇が、資源の利用可能量を増加させ る技術の能力を上回るというモデルを提示した[52]。 [54] 2008年、英連邦科学産業研究機構（CSIRO）のグラハム・ターナーは「成長の限界と30年間の現実との比較」を発表した。 [成長の限界』は、モデリング・アプローチとその結論に対する批判[56][57]と、社会は無限の世界に生きているわけではないという洞察と1970年 代以降の歴史的データが報告書の発見を裏付けていると主張するアナリスト[58][59]の両方によって、広く議論されてきた。『成長の限界』のアプロー チは、世界経済の社会技術力学が人類の機会をどのように制限し、崩壊のリスクをどのようにもたらすかを探求するものである。対照的に、Planetary Boundariesの枠組みは、地球システムの生物物理学的ダイナミクスに焦点を当てている[7]。 アワ・コモン・フューチャー（Our Common Future）』は、1987年に国連の環境と開発に関する世界委員会（World Commission on Environment and Development）によって発表された。その目的は、将来の政治的議論のために、開発と環境の概念を連動させることであった。そして、持続可能な開 発に関する有名な定義を導入した： 「将来の世代が自らのニーズを満たす能力を損なうことなく、現在のニーズを満たす開発」[60]である。 プラネタリー・バウンダリーズの枠組みに影響を与えているもう一つの重要な考え方は、ガイア理論または仮説である。1970年代、ジェームズ・ラブロック と微生物学者のリン・マーギュリスは、地球上のすべての生物とその無機的な環境は、ひとつの自己調整システムに統合されているという考えを発表した [61]。このシステムは、生物が温度などの環境変化（ホメオスタシス）に対応するために調整メカニズムを調整するように、摂動や逸脱に反応する能力を 持っている。とはいえ、この能力には限界がある。例えば、生物がその生存範囲よりも低い温度や高い温度にさらされた場合、調節機構が必要な調整を行えない ため、生物は滅びてしまう。ラブロックの著書『ガイアの復讐』では、熱帯雨林や生物多様性の破壊と、人類による温室効果ガスの増加による地球温暖化が相 まって、地球システムのフィードバックが自己調整バランスから正の（強まる）フィードバックループに移行する可能性があると指摘している。 人新世 主な記事 人新世 ストックホルム覚書より 科学は、過去10,000年間文明の安全を保ってきた惑星の境界を、我々が越えつつあることを示している。人間の圧力が地球の緩衝能力を圧倒し始めている という証拠が増えつつある。人類は今や地球変動の最も重要な原動力であり、地球を新たな地質学的時代「人新世」へと押し進めている。私たちはもはや、私た ちの集団的な行動が転換点を引き起こし、人間社会や生態系に突然かつ不可逆的な結果をもたらす危険性を排除することはできない。 - ストックホルム覚書（2011年） 人新世において、人類は地球システムに変化をもたらす主体[63]となっただけでなく、地球システム破壊の原動力ともなっている[64]。前の地質学的エ ポックである完新世は、約1万年前に始まった。現在の間氷期であり、比較的安定した地球環境であった。完新世の間にも自然環境の変動はあったが、主要な大 気と生物地球化学のパラメーターは比較的狭い範囲にとどまっていた。この安定性によって、社会は世界中で繁栄し、農業、大規模な居住地、複雑な交易のネッ トワークが発展した。 Rockströmらによると、私たちは、「今や、私たちの生活様式、そして私たちが社会、技術、経済をどのように組織化してきたかについて、これらの投 資に依存するようになっており、完新世において地球システムプロセスが変動した範囲を、望ましい惑星状態の科学的基準点としてとらえなければならない」 [9]。 地球システムの回復力を維持する上で重要な様々な生物物理学的プロセスもまた、人間の行動によって大きく急速な変化を遂げている[67]。例えば、人新世 の到来以来、生物種が絶滅する割合は100倍以上に増加し[68]、人間は現在、地表からの水蒸気の流れだけでなく、世界の河川の流れ[69]を変化させ る原動力となっている。 [70]。人間活動による地球システム・プロセスの継続的な擾乱は、さらなる圧力が不安定化し、大陸から惑星スケールのシステムの中で、地球システムによ る非線形の、突然の、大規模な、あるいは不可逆的な環境変化応答につながる可能性を提起している[7]。 |
| Reception and debate See also: § Debate and further research per boundary In summary, the planetary boundary concept is a very important one, and its proposal should now be followed by discussions of the connections between the various boundaries and of their association with other concepts such as the 'limits to growth'. Importantly, this novel concept highlights the risk of reaching thresholds or tipping points for non-linear or abrupt changes in Earth-system processes. As such, it can help society to reach the agreements required for dealing effectively with existing global environmental threats, such as climate change. – Nobel laureate Mario J. Molina[40] The 2009 report[3] was presented to the General Assembly of the Club of Rome in Amsterdam.[71] An edited summary of the report was published as the featured article in a special 2009 edition of Nature[2] alongside invited critical commentary from leading academics like Nobel laureate Mario J. Molina and biologist Cristián Samper.[40] Development studies scholars have been critical of aspects of the framework and constraints that its adoption could place on the Global South. Proposals to conserve a certain proportion of Earth's remaining forests can be seen as rewarding the countries such as those in Europe that have already economically benefitted from exhausting their forests and converting land for agriculture. In contrast, countries that have yet to industrialize are asked to make sacrifices for global environmental damage they may have had little role in creating.[23] The biogeochemist William Schlesinger queries whether thresholds are a good idea for pollutions at all. He thinks waiting until we near some suggested limit will just permit us to continue to a point where it is too late. "Management based on thresholds, although attractive in its simplicity, allows pernicious, slow and diffuse degradation to persist nearly indefinitely."[27] In a global empirical study, researchers investigated how students of environmental and sustainability studies in 35 countries assessed the planetary boundaries. It was found that there are substantial global differences in the perception of planetary boundaries.[72] |
レセプションと討論会 こちらも参照のこと： § 議論とさらなる研究 まとめると、惑星境界の概念は非常に重要なものであり、その提案に続いて、様々な境界間のつながりや、「成長の限界」のような他の概念との関連についても 議論されるべきである。重要なのは、この斬新な概念が、地球システムのプロセスにおける非直線的あるいは急激な変化のしきい値や転換点に達するリスクを強 調していることである。そのため、気候変動のような既存の地球環境の脅威に効果的に対処するために必要な合意に社会が到達するのを助けることができる。 - ノーベル賞受賞者マリオ・J・モリーナ[40]。 2009年の報告書[3]は、アムステルダムで開催されたローマクラブ総会で発表された[71]。この報告書の編集された要約は、ノーベル賞受賞者のマリ オ・J・モリーナや生物学者のクリスティアン・サンペール[40]のような一流の学者からの批判的なコメントとともに、『ネイチャー』誌の2009年特別 版[2]の特集記事として掲載された。 開発学の学者たちは、この枠組みの側面や、その採用がグローバル・サウスに与えうる制約に対して批判的である。地球上に残存する森林の一定割合を保全する という提案は、ヨーロッパのように森林を枯渇させ、土地を農業用に転換することですでに経済的利益を得ている国々に報いるものだと考えられる。これとは対 照的に、まだ工業化が進んでいない国々は、自分たちがほとんど関与していないかもしれない地球環境破壊のために犠牲を払うことを求められる[23]。 生物地球化学者のウィリアム・シュレシンジャーは、汚染に対して閾値を設けることが良い考えなのかどうか疑問を呈している。シュレシンジャーは、限界に近 づくまで待つことは、手遅れになる時点まで続けることを許すだけだと考えている。「閾値に基づく管理は、その単純さにおいて魅力的ではあるが、悪質で緩慢 かつ拡散的な劣化をほぼ無期限に持続させることになる」[27]。 世界的な実証研究において、研究者たちは、35カ国の環境学と持続可能性学を学ぶ学生たちが、惑星の境界をどのように評価しているかを調査した。その結果、惑星境界の認識には世界的に大きな違いがあることがわかった[72]。 |
| Subsequent developments The "safe and just space" doughnut Doughnut (economic model) This section is an excerpt from Doughnut (economic model).[edit] The Doughnut, or Doughnut economics, is a visual framework for sustainable development – shaped like a doughnut or lifebelt – combining the concept of planetary boundaries with the complementary concept of social boundaries.[73] The name derives from the shape of the diagram, i.e. a disc with a hole in the middle. The centre hole of the model depicts the proportion of people that lack access to life's essentials (healthcare, education, equity and so on) while the crust represents the ecological ceilings (planetary boundaries) that life depends on and must not be overshot.[74] The diagram was developed by University of Oxford economist Kate Raworth in her 2012 Oxfam paper A Safe and Just Space for Humanity and elaborated upon in her 2017 book Doughnut Economics: Seven Ways to Think Like a 21st-Century Economist and paper.[75] The framework was proposed to regard the performance of an economy by the extent to which the needs of people are met without overshooting Earth's ecological ceiling.[76] The main goal of the new model is to re-frame economic problems and set new goals. In this context, the model is also referred to as a "wake-up call to transform our capitalist worldview".[77] In this model, an economy is considered prosperous when all twelve social foundations are met without overshooting any of the nine ecological ceilings. This situation is represented by the area between the two rings, considered by its creator as a safe and just space for humanity.[78] National environmental footprints Several studies have assessed environmental footprints of nations based on planetary boundaries: for Portugal,[79] Sweden,[80] Switzerland,[81] the Netherlands,[82] the European Union,[83] India,[84][85] many of Belt and Road Initiative countries [86] as well as for the world's most important economies.[87][88] While the metrics and allocation approaches applied varied, there is a converging outcome that resource use of wealthier nations – if extrapolated to world population – is not compatible with planetary boundaries. Boundaries related to agriculture and food consumption Visualization of the planetary boundaries related to agriculture and nutrition[89] Human activities related to agriculture and nutrition globally contribute to the transgression of four out of nine planetary boundaries. Surplus nutrient flows (N, P) into aquatic and terrestrial ecosystems are of highest importance, followed by excessive land-system change and biodiversity loss. Whereas in the case of biodiversity loss, P cycle and land-system change, the transgression is in the zone of uncertainty—indicating an increasing risk (yellow circle in the figure), the N boundary related to agriculture is more than 200% transgressed—indicating a high risk (red marked circle in the figure). Here, nutrition includes food processing and trade as well as food consumption (preparation of food in households and gastronomy). Consumption-related environmental impacts are not quantified at the global level for the planetary boundaries of freshwater use, atmospheric aerosol loading (air pollution) and stratospheric ozone depletion.[89] Individual and collective allowances Approaches based on a general framework of ecological limits include (transferable) personal carbon allowances and "legislated" national greenhouse gas emissions limits.[90] Consumers would have freedom in their (informed) choice within (the collective) boundaries.[91] |
その後の展開 安全で公正な空間」ドーナツ ドーナツ（経済モデル） このセクションは、ドーナツ（経済モデル）からの抜粋である[編集]。 ドーナツ（ドーナツ経済学）は、持続可能な開発のための視覚的枠組みであり、ドーナツまたはライフベルトのような形をしており、惑星境界の概念と社会的境 界の補完的概念を組み合わせている[73]。モデルの中央の穴は、生活に必要なもの（医療、教育、公平性など）へのアクセスが欠如している人々の割合を表 し、地殻は、生命が依存し、超過してはならない生態系の上限（惑星境界）を表している[74]。この図は、オックスフォード大学の経済学者ケイト・ロー ワースによって、2012年のオックスファムの論文「人類のための安全で公正な空間（A Safe and Just Space for Humanity）」で開発され、2017年の著書「ドーナツ経済学（Doughnut Economics）」で詳しく説明された： Doughnut Economics: Seven Ways to Think Like a 21st-Century Economist（ドーナツ経済学：21世紀の経済学者のように考えるための7つの方法）』や論文で詳述されている[75]。 この枠組みは、地球の生態系の上限をオーバーシュートすることなく、人々のニーズがどの程度満たされるかで経済のパフォーマティビティを評価するために提 案された[76]。新しいモデルの主な目的は、経済問題を再定義し、新しい目標を設定することである。この文脈では、このモデルは「資本主義の世界観を変 革するための警鐘」とも呼ばれている[77]。このモデルでは、9つの生態系の天井のいずれかをオーバーシュートすることなく、12の社会的基盤がすべて 満たされたとき、経済は繁栄していると見なされる。この状況は2つの輪の間の領域で表され、このモデルの作成者は、人類にとって安全で公正な空間であると みなしている[78]。 国民環境フットプリント ポルトガル、[79]スウェーデン、[80]スイス、[81]オランダ、[82]欧州連合、[83]インド、[84][85]一帯一路構想（Belt and Road Initiative）の多くの国々[86]、および世界で最も重要な経済国[87][88]についてである。適用される指標や配分アプローチは様々であ るが、裕福な国家の資源利用は、世界人口に外挿した場合、惑星境界に適合しないという収束した結果がある。 農業と食糧消費に関する境界線 農業と栄養に関する惑星境界の視覚化[89]。 農業と栄養に関連する人間の活動は、世界全体で、9つの惑星境界のうち4つの境界を侵犯する原因となっている。水生および陸生生態系への過剰な栄養塩 （N、P）の流入が最も重要であり、過剰な土地システムの変化と生物多様性の損失がそれに続く。生物多様性の損失、Pの循環、土地システムの変化の場合、 その超過は不確実性のゾーンにあり、リスクが高まっていることを示している（図の黄色の円）。ここでいう栄養とは、食品加工と貿易、食品消費（家庭での調 理とガストロノミー）を含む。消費に関連する環境への影響は、淡水利用、大気エアロゾル負荷（大気汚染）、成層圏オゾン層破壊の惑星境界については、地球 レベルで定量化されていない[89]。 個別排出枠と集団排出枠 生態学的限界の一般的な枠組みに基づくアプローチには、（移転可能な）個人の炭素排出枠と「法制化された」国民の温室効果ガス排出枠が含まれる[90]。消費者は、（集団的な）境界の範囲内で（情報に基づいた）選択の自由を持つことになる[91]。 |
| Usage at international policy level United Nations The United Nations secretary general Ban Ki-moon endorsed the concept of planetary boundaries on 16 March 2012, when he presented the key points of the report of his High Level Panel on Global Sustainability to an informal plenary of the UN General Assembly.[92] Ban stated: "The Panel's vision is to eradicate poverty and reduce inequality, to make growth inclusive and production and consumption more sustainable, while combating climate change and respecting a range of other planetary boundaries."[93] The concept was incorporated into the so-called "zero draft" of the outcome of the United Nations Conference on Sustainable Development to be convened in Rio de Janeiro 20–22 June 2012.[94] However, the use of the concept was subsequently withdrawn from the text of the conference, "partly due to concerns from some poorer countries that its adoption could lead to the sidelining of poverty reduction and economic development. It is also, say observers, because the idea is simply too new to be officially adopted, and needed to be challenged, weathered and chewed over to test its robustness before standing a chance of being internationally accepted at UN negotiations."[95] In 2011, at their second meeting, the High-level Panel on Global Sustainability of the United Nations had incorporated the concept of planetary boundaries into their framework, stating that their goal was: "To eradicate poverty and reduce inequality, make growth inclusive, and production and consumption more sustainable while combating climate change and respecting the range of other planetary boundaries."[96] Elsewhere in their proceedings, panel members have expressed reservations about the political effectiveness of using the concept of "planetary boundaries": "Planetary boundaries are still an evolving concept that should be used with caution [...] The planetary boundaries question can be divisive as it can be perceived as a tool of the "North" to tell the "South" not to follow the resource intensive and environmentally destructive development pathway that rich countries took themselves... This language is unacceptable to most of the developing countries as they fear that an emphasis on boundaries would place unacceptable brakes on poor countries."[97] However, the concept is routinely used in the proceedings of the United Nations,[98] and in the UN Daily News. For example, the United Nations Environment Programme (UNEP) Executive Director Achim Steiner states that the challenge of agriculture is to "feed a growing global population without pushing humanity's footprint beyond planetary boundaries."[99] The UNEP Yearbook 2010 also repeated Rockström's message, conceptually linking it with ecosystem management and environmental governance indicators.[100] In their 2012 report entitled "Resilient People, Resilient Planet: A future worth choosing", The High-level Panel on Global Sustainability called for bold global efforts, "including launching a major global scientific initiative, to strengthen the interface between science and policy. We must define, through science, what scientists refer to as "planetary boundaries", "environmental thresholds" and "tipping points"".[101] European Commission The planetary boundaries concept is also used in proceedings by the European Commission,[102][103] and was referred to in the European Environment Agency synthesis report The European environment – state and outlook 2010.[104] |
国際政策レベルでの使用 国民 潘基文（パン・ギムン）国連事務総長は2012年3月16日、国連総会の非公式本会議で「地球の持続可能性に関するハイレベル・パネル」の報告書の要点を 発表し、惑星境界の概念を支持した[92]： 「パネルのビジョンは、貧困を撲滅し、不平等を削減し、成長を包摂的なものにし、生産と消費をより持続可能なものにすると同時に、気候変動と闘い、他のさ まざまな惑星の境界を尊重することである」[93]。このコンセプトは、2012年6月20～22日にリオデジャネイロで開催される国連持続可能な開発会 議の成果のいわゆる「ゼロ・ドラフト」に盛り込まれた。 [しかしその後、この概念の使用は会議のテキストから撤回された。「その理由のひとつは、この概念の採用が貧困削減と経済開発の軽視につながるのではない かという一部の貧しい国々からの懸念である。また、オブザーバーによれば、この考え方が正式に採用されるには単純に新しすぎるため、国連の交渉で国際的に 受け入れられる可能性が出てくる前に、その堅牢性を試すために挑戦し、風化させ、咀嚼する必要があったためでもある」[95]。 2011年、国連の「地球の持続可能性に関するハイレベル・パネル」は、その第2回会合で、惑星境界の概念をその枠組みに組み込み、その目標を次のように 述べた： 「貧困を撲滅し、不平等を削減し、成長を包摂的なものにし、生産と消費をより持続可能なものにすると同時に、気候変動と闘い、他の惑星境界の範囲を尊重す る」[96]。 その議事録の別の箇所では、パネル・メンバーは、「惑星境界」という概念を用いることの政治的効果について、留保を表明している： 「惑星境界はまだ発展途上の概念であり、慎重に使われるべきものである。このような言い方は、ほとんどの途上国にとって受け入れがたいものであり、彼ら は、境界を強調することは、貧しい国々に受け入れがたいブレーキをかけることになると恐れているからである」[97]。 しかし、この概念は国連の議事録や国連デイリーニュースでは日常的に使われている[98]。例えば、国連環境計画（UNEP）のアヒム・シュタイナー事務 局長は、農業の課題は「人類のフットプリントを惑星の境界を超えることなく、増え続ける世界人口に食料を供給すること」であると述べている[99]。 UNEP Yearbook 2010もロックストレムのメッセージを繰り返し、生態系管理や環境ガバナンスの指標と概念的に結びつけている[100]。 2012年の「強靭な人々、強靭な地球： 地球規模の持続可能性に関するハイレベル・パネルは、「選択する価値のある未来」と題した2012年の報告書の中で、「科学と政策の接点を強化するため の、大規模な世界的科学イニシアティブの立ち上げを含む」大胆な世界的取り組みを求めた。私たちは、科学者たちが「惑星境界」、「環境閾値」、「転換点」 と呼ぶものを、科学を通じて定義しなければならない」[101]。 欧州委員会 惑星境界の概念は、欧州委員会の議事録でも使用されており[102][103]、欧州環境庁の統合報告書『The European environment - state and outlook 2010』でも言及されている[104]。 |
| Ecological footprint Global catastrophic risk Global change Holocene extinction Human impact on the nitrogen cycle Human impacts on the environment Planetary health Planetary management Sustainability Triple Planetary Crisis |
エコロジカル・フットプリント 地球規模の大災害リスク 地球規模の変化 完新世の絶滅 窒素循環に対する人間の影響 人間が環境に与える影響 惑星の健康（プラネタリー・ヘルス） 惑星の管理 持続可能性 三重の惑星危機 |
| https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_boundaries |
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リ ンク
文 献
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