Naturen är full av osynliga gränser som människor dragit för att försöka skaffa kontroll över hur mycket naturresurser som tas ut ur systemen. Gränserna letar sig in i detaljer om avstånd till stränder eller bullernivåer i folkparkerna, de sträcker sig ut i haven där de begränsar fiske och sjöfart, och de omsluter hela planeten i globala överenskommelser gällande klimat och biologisk mångfald.
Forskare vid Stockholm Resilience Centre skrev tidigare i höst en artikel i Nature, där Jordens globala toleransnivåer analyserades. Författarna ritar upp en modell med nio miljöbelastningar och slår fast att tre av dessa, förlust av biologisk mångfald, kvävegödning och klimatpåverkan, redan är större än vad planeten egentligen tål. Artikeln presenterar ett försök att lägga fast gränserna för vår planets totala uthållighet.
Hotad stabilitet
Den senaste 10 000 åren kallar geologerna för den eocena epoken. Den här tidsrymden har präglats av förhållandevis stor stabilitet, som bedöms kunna fortsätta i 100 000 år till. Men för första gången är nu mänsklig aktivitet den huvudsakliga kraft som driver storskaliga förändringar i miljön. Denna förändrande kraft är så stark att den hotar att förskjuta hela det globala systemet utanför den eocena epokens stabila trygghet.
Komplexa globala processer som ekologiska och meteorologiska system kan reagera på olika sätt inför en belastning. Två avgörande principkategorier är linjära och icke-linjära reaktioner, där en linjär innebär att systemet svarar i proportion till stressen det utsätts för, medan en icke-linjär reaktion – vilket anses vara vanligare – medför en plötslig kraftig förändring vid en viss tröskelpåverkan, som dessutom kan vara oåterkallelig. Här talar man ibland om ekosystemflippar, vilket beskriver just en reaktion hos ett ekosystem som innebär att det förändras i grunden och inte automatiskt återgår till sitt tidigare tillstånd när pressen upphör. Gränsen för den maximala belastning ett sådant system kan uthärda måste därför läggas med god marginal för att tröskelnivån aldrig ska hamna inom räckhåll.
Indikatorer på tillstånd
När det kommer till gränssättning görs det utifrån indikatorer på de olika systemens hälsa. För klimatförändring används en kombination av koncentrationen koldioxid i atmosfären och ett mått på energibalansen per ytenhet över Jorden. För förlust av biologisk mångfald föreslår författarna i brist på mer uttömmande index helt enkelt utrotningstakten av arter och markerar samtidigt att det ideala måttet bör spegla biodiversitetens roll för stadgan i de globala systemen. Kvävegödningen hanteras genom att mäta hur mycket kväve som fixeras från atmosfären genom mänskliga processer.
Dessa och sex andra miljöområden ramar in de globala system som är avgörande för vår framtid, och inom vart och ett av dem finns någonstans en acceptabel påverkansnivå, vilka tillsammans utgör vår planets gränser.
En komplex bild
Genom att presentera det här ramverket har författarna skapat värdefulla debatter på flera områden, och bidragit till att lösa det pedagogiska problemet med att visualisera komplexa system med långsamma förändringar, och hur de hänger ihop med varandra. Vi har inte lyxen att koncentrera oss på en enskild faktor, skriver författarna, utan när en gräns överskrids hotas även de övriga. Frågan om Jordens framtid ligger inte hos en forskargrupp inom en enskild disciplin, utan kommer att kräva gemensamma insatser från hela vetenskapssamhället.