גבולות פלנטריים

גבולות פלנטריים היא מסגרת לתיאור גבולות להשפעות של פעילויות אנושיות על מערכת כדור הארץ כתנאי לפיתוח בר קיימא. מעבר לגבולות אלה, ייתכן שהסביבה הטבעית לא תוכל יותר לווסת את עצמה. המשמעות היא שמערכת כדור הארץ תעזוב את תקופת היציבות של ההולוקן, שבה התפתחה החברה האנושית. המסגרת מבוססת על ראיות מדעיות לכך שפעולות אנושיות, במיוחד אלה של חברות מתועשות מאז המהפכה התעשייתית, הפכו למניע העיקרי של השינוי הסביבתי העולמי. על פי המסגרת, "חריגה מגבול פלנטרי אחד או יותר עלולה להיות מזיקה או אפילו קטסטרופלית בשל הסיכון של חציית סף שתפעיל שינוי סביבתי לא ליניארי ופתאומי בתוך קנה מידה יבשתי למערכות בקנה מידה פלנטרי."

המונח גבולות פלנטריים הוצג לראשונה במאמר "A safe operating space for humanity" בירחון Nature מאת 28 מדענים משנת 2009. הקבוצה הונהגה על ידי ג'ון רוקסטרום , המנהל של מרכז סטוקהולם לעמידות ו-וויל סטפאן , חוקר אקלים מהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה. רוקסטרום וסטפאן שיתפו פעולה עם מדענים בולטים אחרים, כולל פול קרוצן, זוכה פרס נובל בכימיה; ג'יימס הנסון  מדען האקלים ממכון Goddard לחקר החלל; ו-Hans Joachim Schellnhuber, יועץ האקלים הראשי לקנצלר גרמניה.

המדענים זיהו תשע "מערכות תומכות-חיים פלנטריות" שחיוניות להמשך ההישרדות של המין האנושי וניסו לכמת מהם תחומי הפעילות שבהם מערכות אלו יתפקדו בצורה טובה. לאחר מכן הם ניסו לזהות מהם הנזקים שנגרמו למערכות אלה, וכמה רחוקים בני האדם מפריצה של גבולות אלה, פריצה שתסכן את עצם קיומו של המין. מעבר לגבולות אלה קיים סיכון ל"שינוי סביבתי מהיר ובלתי-הפיך" שיהפוך את כדור הארץ למקום פחות מזמין לקיום חיים, במיוחד של בני אדם. נכון לשנת 2009, לפי רוקסטרום ואחרים, כבר נחצו שלושה גבולות - אובדן המגוון הביולוגי, שינויי אקלים ומחזור החנקן, בעוד שאחרים היו בסכנת חצייה מיידית.

בשנת 2015, כמה מהמדענים מהקבוצה המקורית פרסמו עדכון למודל. על פי עדכון זה, ארבעה מהגבולות נחצו: שינויי אקלים, אובדן שלמות הביוספרה, שינוי מערכת אקולוגיות יבשתיות, שינוי במחזורים ביו-גיאוכימיים (זרחן וחנקן). המדענים שינו את שם הגבול "אובדן המגוון הביולוגי" ל"שינוי שלמות הביוספרה" כדי להדגיש שלא רק מספר המינים אלא גם תפקוד הביוספרה בכללותה חשוב ליציבות מערכת כדור הארץ. באופן דומה, שונתה ההגדרה של גבול "זיהום כימי" ל"הכנסה של ישויות חדשות" (Introduction of novel entities), והרחיבה את הטווח לסוגים שונים של חומרים שנוצרו על ידי אדם המשבשים את תהליכי מערכות כדור הארץ.

בשנת 2022, בהתבסס על הספרות הזמינה, הוסכם על הכנסת ישויות חדשות כגבול הפלנטרי החמישי שהאנושות חצתה. הגבול השישי שנחצה היה בשנת 2023 ביחס למים מתוקים.

גבולות
ספים ונקודות מפנה
המחקר משנת 2009 זיהה תשעה גבולות פלנטריים, ובהסתמך על הבנה מדעית עדכנית, החוקרים הציעו כימות לשבעה מהם:

 שינויי אקלים (ריכוז CO2 באטמוספירה < 350 ppm ו/או שינוי מרבי של +1 W/m2 בכוח קרינה);
 החמצת אוקיינוסים (ממוצע מצב רוויה של מי ים עילי ביחס לארגוניט ≥ 80% מהרמות הפרה-תעשייתיות);
 דלדול האוזון הסטרטוספרי (פחות מ-5% הפחתה בסך ה-O3 האטמוספירי מרמה קדם-תעשייתית של 290 יחידות דובסון);
 זרימות ביו-גיאוכימיות במחזור החנקן (N) (הגבלת קיבוע תעשייתי וחקלאי של N2 ל-35 Tg N/yr) ומחזור הזרחן (P) (זרימת P שנתית לאוקיינוסים שלא תעלה על פי 10 מבליה רקע טבעי של P);
 שימוש עולמי במים מתוקים (<4000 קמ"ק לשנה של שימוש צרכני במשאבי נגר);
 שינוי מערכת היבשה (< 15% משטח היבשה נטולת הקרח לשימוש לאדמות גידולים);
 שחיקת שלמות הביוספרה (שיעור שנתי של אובדן מגוון ביולוגי של < 10 הכחדות למיליון מינים).
 זיהום כימי (הכנסת תרכובות חדשות לסביבה הטבעית).
 הגדלת העומס של אירוסול אטמוספירי;

הכימות של גבולות פלנטריים בודדים מבוסס על הדינמיקה הנצפית של תהליכי מערכות כדור הארץ המקיימים אינטראקציה וכלולים במסגרת. משתני הבקרה נבחרו מכיוון שיחד הם מספקים דרך יעילה לעקוב אחר השינוי שנגרם על ידי אדם הרחק מתנאי ההולוקן.

עבור חלק מהתהליכים הדינמיים של כדור הארץ, נתונים היסטוריים מציגים ספים ברורים בין תנאים יציבים יחסית. לדוגמה, תקופות קרח קודמות מראים שבתנאי שיא הקרחונים, הריכוז האטמוספירי של CO2 היה ~180-200 ppm. בתקופות בין-קרחוניות (כולל ההולוקן), ריכוז ה-CO2 נע סביב 280 ppm. כדי לדעת איך היו תנאי האקלים בעבר עם אטמוספירה עם יותר מ-350 ppm CO2, מדענים צריכים להסתכל אחורה כ-3 מיליון שנים. תיעוד הפליאו של שינויים אקלימיים, אקולוגיים וביו-גיאוכימיים מראה שמערכת כדור הארץ חוותה נקודות מפנה, כאשר תוספת קטנה מאוד עבור משתנה בקרה (כמו CO2) מפעילה שינוי גדול יותר, אולי קטסטרופלי, במשתנה התגובה (התחממות כדור הארץ) באמצעות פידבקים במערכת כדור הארץ הטבעית עצמה.

ראו גם
 מחזור ביוגאוכימי
 ספינת החלל כדור הארץ (מונח)
 גבולות לצמיחה
 כלכלת הדונאט

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

קטגוריה:קיימות
קטגוריה:כלכלה בת קיימא