„Planetare Grenzen“ – Versionsunterschied

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{{Hauptartikel|Klimawandel}}Die Planetare Grenze „[[Klimawandel]]“ zielt darauf ab, das Risiko klimatisch induzierter und potenziell irreversibler Änderungen des Erdsystems zu minimieren. Die Grenzsetzung berücksichtigt Störungen in regionalen Klimasystemen, Einflüsse auf wichtige Klimadynamikmuster wie der [[Thermohaline Zirkulation|thermohalinen Zirkulation]] sowie weitere Auswirkungen wie etwa den Anstieg des Meerespiegels.<ref name=":1" />
{{Hauptartikel|Klimawandel}}Die Planetare Grenze „[[Klimawandel]]“ zielt darauf ab, das Risiko klimatisch induzierter und potenziell irreversibler Änderungen des Erdsystems zu minimieren. Die Grenzsetzung berücksichtigt Störungen in regionalen Klimasystemen, Einflüsse auf wichtige Klimadynamikmuster wie der [[Thermohaline Zirkulation|thermohalinen Zirkulation]] sowie weitere Auswirkungen wie etwa den Anstieg des Meerespiegels.<ref name=":1" />


Steffen et. al. nutzen einen zweigeteilten Ansatz zur Grenzsetzung. Einerseits wird die atmosphärische CO<sub>2</sub> Konzentration verwendet, andererseits auch der globale [[Strahlungsantrieb]]. Obwohl der Strahlungsantrieb eine umfassende Variable darstellt (die alle anthropogenen Emissionen berücksichtigt, welche die Energiebilanz der Erde beeinflussen), wird weiterhin CO<sub>2</sub> als zusätzliche Grenze festgelegt. Dies ist sowohl der langen Verweildauer der Moleküle in der Atmosphäre, als auch der großen Menge an Emissionen durch den Menschen geschuldet. <ref name=":0" />
Steffen et. al. nutzen einen zweigeteilten Ansatz zur Grenzsetzung. Einerseits wird die atmosphärische CO<sub>2</sub> Konzentration verwendet, andererseits auch der globale [[Strahlungsantrieb]]. Obwohl der Strahlungsantrieb eine umfassende Variable darstellt (die alle anthropogenen Emissionen berücksichtigt, welche die Energiebilanz der Erde beeinflussen), wird weiterhin CO<sub>2</sub> als zusätzliche Grenze festgelegt. Dies ist sowohl der langen Verweildauer der Moleküle in der Atmosphäre, als auch der großen Menge an Emissionen durch den Menschen geschuldet.<ref name=":0" />


Die derzeit festgelegte Grenze liegt für CO<sub>2</sub> bei 350 ppm (Unsicherheitszone: 350–450 ppm), bei einer Konzentration von aktuell (2017) 405 ppm.<ref name=":0" /><ref name=":4">{{Internetquelle |autor=Ed Dlugokencky, Pieter Tans |url=http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ |titel=Trends in Atmospheric Carbon Dioxide |werk=Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division |hrsg=U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration |datum=05.06.2018 |zugriff=14.06.2018 |sprache=en}}</ref> Für den globalen Strahlungsantrieb wurde die Grenze auf +1,0 W*m<sup>-2</sup> im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter festgelegt (Unsicherheitszone: +1,1 – 1,5 W*m<sup>-2</sup>).<ref name=":0" /> Der aktuelle globale Strahlungsantrieb wurde für 2017 vom der [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]] (National Oceanic and Atmospheric Administration) auf 3,06 W*m<sup>-2</sup> beziffert.<ref name=":5">{{Internetquelle |autor=James Butler, Stephen Montzka |url=https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html |titel=The NOAA annual greenhouse gas index (AGGI) |werk=Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division |hrsg=U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration |datum=2018 |zugriff=14.06.2018 |sprache=en}}</ref> Demnach sind beide Werte und damit die planetare Grenzen „Klimawandel“ bereits überschritten.
Die derzeit festgelegte Grenze liegt für CO<sub>2</sub> bei 350 ppm (Unsicherheitszone: 350–450 ppm), bei einer Konzentration von aktuell (2017) 405 ppm.<ref name=":0" /><ref name=":4">{{Internetquelle |autor=Ed Dlugokencky, Pieter Tans |url=http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ |titel=Trends in Atmospheric Carbon Dioxide |werk=Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division |hrsg=U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration |datum=05.06.2018 |zugriff=14.06.2018 |sprache=en}}</ref> Für den globalen Strahlungsantrieb wurde die Grenze auf +1,0 W*m<sup>-2</sup> im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter festgelegt (Unsicherheitszone: +1,1 – 1,5 W*m<sup>-2</sup>).<ref name=":0" /> Der aktuelle globale Strahlungsantrieb wurde für 2017 vom der [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]] (National Oceanic and Atmospheric Administration) auf 3,06 W*m<sup>-2</sup> beziffert.<ref name=":5">{{Internetquelle |autor=James Butler, Stephen Montzka |url=https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html |titel=The NOAA annual greenhouse gas index (AGGI) |werk=Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division |hrsg=U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration |datum=2018 |zugriff=14.06.2018 |sprache=en}}</ref> Demnach sind beide Werte und damit die planetare Grenzen „Klimawandel“ bereits überschritten. Das [[Zwei-Grad-Ziel]] halten die Autoren nicht für ausreichend, um das Überschreiten von Kipppunkten im Klimasystem zu verhindern.<ref>Johan Rockström, Owen Gaffney, Joeri Rogelj, Malte Meinshausen, Nebojsa Nakicenovic, Hans Joachim Schellnhuber: A roadmap for rapid decarbonization, [[Science]], Vol. 355, Issue 6331, 2017, S. 1269–1271. {{DOI|10.1126/science.aah3443}}.</ref><ref>Will Steffen, Johan Rockström, Katherine Richardson, Timothy M. Lenton, Carl Folke, Diana Liverman, Colin P. Summerhayes, Anthony D. Barnosky, Sarah E. Cornell, Michel Crucifix, Jonathan F. Donges, Ingo Fetzer, Steven J. Lade, Marten Scheffer, Ricarda Winkelmann, and Hans Joachim Schellnhuber: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. [[PNAS]] 115 (33), 2018, S. 8252–8259. {{DOI|10.1073/pnas.1810141115}}.</ref>


=== Versauerung der Ozeane ===
=== Versauerung der Ozeane ===

Version vom 7. November 2018, 22:45 Uhr

Visuelle Darstellung der planetaren Grenzen nach Will Steffen et al., 2015.[1]

Planetary Boundaries (deutsch planetare Grenzen[2][3], planetarische Grenzen,[4][5][6] oder Belastungsgrenzen der Erde[7]) ist ein Konzept über die ökologischen Grenzen der Erde und reiht sich in die Zukunftsszenarien bezüglich der globalen Umweltveränderungen ein. Es soll einen sicheren Handlungsspielraum für die Menschheit definieren, innerhalb derer die Ökosysteme der Erde stabil bleiben.

Das Konzept wurde von einem 28-köpfigen Wissenschaftlerteam von Erdsystem- und Umweltwissenschaftlern unter Leitung von Johan Rockström (Stockholm Resilience Centre) entwickelt und 2009 erstmals publiziert.[8] Zu den Koautoren gehören unter anderem Will Steffen (Australian National University), Hans-Joachim Schellnhuber (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung) und der Nobelpreisträger Paul Crutzen.[9]

Das Konzept wurde in Teilen bereits von der internationalen Klimapolitik als Ziel übernommen, z. B. bei der Zwei-Grad-Klimaschutzleitplanke (siehe Zwei-Grad-Ziel). Es liegt auch dem Hauptgutachten des WBGU von 2011 Welt im Wandel – Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation zugrunde[10] und ist zur Grundlage des Konzepts Planetary Health geworden.[11]

Konzept

Hintergrund

Bereits 1713 formulierte Hans Carl von Carlowitz in seinem Werk Sylvicultura oeconomica über die Forstwirtschaft den Begriff der Nachhaltigkeit. Als Reaktion auf lokale Umweltveränderungen entstanden erste Ansätze einer Umweltbewegung.[12] Erst nach dem Zweiten Weltkrieg wurde hingegen begonnen, Globale Umweltveränderungen und Zukunftsszenarien systematisch wissenschaftlich zu untersuchen. Im Bericht „Die Grenzen des Wachstums“ des Club of Rome wurden die Auswirkungen unbegrenzten Wirtschaftswachstums vorgestellt. Die führte zu einer ökologisch motivierten Wachstumskritik und der Entstehung einer wachstumskritischen Bewegung.[13]

Das Forschungsprojekt zu Planetary Boundaries beruft sich auf den Begriff des Anthropozäns, wonach durch den Einfluss des Menschen auf die Erde das erdgeschichtliche Zeitalter des Holozäns seit der industriellen Revolution von einem neuen Zeitalter abgelöst sei.[14] In den vergangenen 10.000 Jahren des Holozäns ist die Erde in einem relativ stabilen Zustand gewesen und globale Schwankungen von biogeochemischen und atmosphärischen Größen haben nur in einem schmalen Rahmen stattgefunden. Seit der industriellen Revolution bewegen sich jedoch einige dieser Größen außerhalb der Varianz. Dies wird als Indiz für den Einfluss der menschlichen Spezies auf die Erdsystemprozesse gewertet.[15] Daher stellten sich die Wissenschaftler die Frage nach den absoluten, nicht verhandelbaren biophysikalischen Grenzen auf planetarer Ebene, sodass das Fortbestehen der Menschheit gesichert und schwerwiegende globale Umweltveränderungen verhindert werden.[14] Hierfür haben sie, ähnlich wie der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) ab 1994 unter dem Begriff der planetarischen Leitplanken,[16][17][18] bestehende Forschungsergebnisse aus den Erdsystemwissenschaften zusammengetragen und unter dem Begriff der Planetary Boundaries zusammengefasst.

Forschungsgeschichte

Im Jahr 2009 veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern aus den Bereichen Erdsystem- und Umweltwissenschaften einen erste Übersicht über die Grenzen der Ökosystemdienstleistungen.[15] In der 29-köpfigen Forschungsgruppe waren neben Johan Rockström und Will Steffen unter anderem auch der Nobelpreisträger Paul Crutzen und der Vorsitzende des wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) Hans Joachim Schellnhuber beteiligt. Eine Kurzfassung wurde im September 2009 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.[19] Dabei identifizierten sie neun planetare Grenzen, von denen jede unabdingbar für das Fortbestehen der menschlichen Spezies ist. Weiterhin identifizierten sie die quantitativen Grenzen für sieben der neun Bereiche und gaben eine Abschätzung, wie weit diese schon ausgereizt seien. Dabei wurde festgestellt, dass drei Grenzen bereits zum Zeitpunkt der ersten Veröffentlichung überschritten seien.

Im Januar 2015 wurde ein aktualisierter Bericht der Gruppe im Magazin Science veröffentlicht.[1] In diesem wurden die planetaren Grenzen teilweise überarbeitet und mit aktuellen Daten ergänzt. Der Bericht wurde im Rahmen des Weltwirtschaftsforums in Davos 2015 vorgestellt.[20]

Die planetaren Grenzen

Beschreibung

Die planetaren Grenzen sollen einen „sicheren Handlungsspielraum“ für menschliche Handlungen auf der Erde abgrenzen. Bestimmte Schwellwerte sollten dabei nicht über- bzw. unterschritten werden, um die Resilienz der Erde als System nicht zu gefährden. Bei einigen Prozessen gibt es Kippelemente im Erdsystem, bei denen das Überschreiten abrupte und unumkehrbare Veränderungen hervorruft. Die Planetaren Grenzen sind so definiert, dass nach derzeitigem Wissensstand nur eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit besteht, Kipppunkte zu überschreiten, bzw. die Widerstandsfähigkeit des Erdsystems zu überlasten. An den „sicheren Handlungsspielraum“ schließt eine „Zone der Unsicherheit“ an, weil erstens die Grenzwerte aufgrund der komplexen Zusammenhänge nicht exakt bestimmt werden können und zweitens der Menschheit bei Erreichen einer planetaren Grenze Zeit zur Reaktion bleiben soll. Zudem muss die Trägheit bestimmter Erdsystemprozesse (z.B. des Klimasystems) berücksichtigt werden, bei denen Änderungen Zeit benötigen, um wirksam zu werden. Es folgt die „gefährliche Zone“, in der eine hohe Wahrscheinlichkeit für die Beeinträchtigung des Erdsystems besteht. Das Überschreiten einer planetaren Grenze bedeutet also nicht, dass als Konsequenz das Erdsystem beeinträchtigt wird, jedoch nimmt das Risiko mit dem Grad der Überschreitung der Grenze zu.[1]

Übersicht

Acht der neun planetaren Grenzen konnten die Autoren bereits quantifizieren. Lediglich in den Dimensionen Versauerung der Ozeane, Süßwasserverbrauch sind die planetaren Grenzen noch nicht überschritten. Der stratosphärische Ozonabbau wird nur noch regional und zeitweise überschritten und sinkt tendenziell. Die Bedeutung der Grenze und die Messgrößen werden im Anschluss für jede planetare Grenze im Einzelnen erläutert.

Dimension Messgröße Planetare Grenzen Aktueller Messwert Belastungsgrenze überschritten
Klimawandel CO2-Konzentration in der Atmosphäre (ppm) oder

Strahlungsantrieb (Watt/Meter²)

max. 350 ppm

max. +1,0 W*m-2

405 ppm [21]

3,06 W*m-2 [22]

ja
Versauerung der Ozeane Mittlere globale Aragonit-Sättigung in Oberflächenwasser (Omega-Einheiten) min. 2,75,

(80% des vorindustriellen Wertes)

3,03

(88% des vorindustriellen Wertes) [23]

nein
Stratosphärischer Ozonabbau stratosphärische Ozon-Konzentration (Dobson-Einheiten) min. 275 DU 220 - 450 DU [24] regional und temporal ja
Atmosphärische Aerosolbelastung Aerosol-optische Dicke (ohne Einheit) keine globale Grenze

Südasien: max. 0,25

-

Südasien: 0,3 - 0,4 [25]

-

regional ja

Biogeochemische Kreisläufe Phosphorkreislauf Global: Phosphoreintrag in Ozeane (Terragramm/Jahr)

Regional: Phosphoreintrag in Süßwassersysteme (Terragramm/Jahr)

Global: max. 11 Tg yr-1

Regional: max. 6,2 Tg yr-1

Global: 22 Tg yr-1 [26]

Regional: 14 Tg yr-1 [27]

ja
Stickstoffkreislauf Industrielle und beabsichtigte biologische Bindung von Stickstoff (Terragramm/Jahr) max. 62 Tg yr-1 150 - 180 Tg yr-1 [28] ja
Süßwasserverbrauch globaler Verbrauch von Oberflächen- und Grundwasser (Kubikkilometer/Jahr) max. 4.000 km³ yr-1 2.600 km³ yr-1 [1] nein
Landnutzungsänderung Anteil der ursprünglichen Waldfläche (%) min. 75 % 62 % [1] ja
Unversehrtheit der Biosphäre Genetische Diversität Aussterberate (Anzahl der Arten pro Million pro Jahr, E/MSY) max. 10 E/MSY 100 - 1000 E/MSY [1] ja
Funktionelle Diversität Biodiversitäts-Intaktheits-Index (BII) [%] min. 90 % 84 % für das südliche Afrika [1] regional ja
Einbringung neuartiger Substanzen Keine Kontrollvariable oder Grenze bisher definiert.

Klimawandel

Die Planetare Grenze „Klimawandel“ zielt darauf ab, das Risiko klimatisch induzierter und potenziell irreversibler Änderungen des Erdsystems zu minimieren. Die Grenzsetzung berücksichtigt Störungen in regionalen Klimasystemen, Einflüsse auf wichtige Klimadynamikmuster wie der thermohalinen Zirkulation sowie weitere Auswirkungen wie etwa den Anstieg des Meerespiegels.[15]

Steffen et. al. nutzen einen zweigeteilten Ansatz zur Grenzsetzung. Einerseits wird die atmosphärische CO2 Konzentration verwendet, andererseits auch der globale Strahlungsantrieb. Obwohl der Strahlungsantrieb eine umfassende Variable darstellt (die alle anthropogenen Emissionen berücksichtigt, welche die Energiebilanz der Erde beeinflussen), wird weiterhin CO2 als zusätzliche Grenze festgelegt. Dies ist sowohl der langen Verweildauer der Moleküle in der Atmosphäre, als auch der großen Menge an Emissionen durch den Menschen geschuldet.[1]

Die derzeit festgelegte Grenze liegt für CO2 bei 350 ppm (Unsicherheitszone: 350–450 ppm), bei einer Konzentration von aktuell (2017) 405 ppm.[1][21] Für den globalen Strahlungsantrieb wurde die Grenze auf +1,0 W*m-2 im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter festgelegt (Unsicherheitszone: +1,1 – 1,5 W*m-2).[1] Der aktuelle globale Strahlungsantrieb wurde für 2017 vom der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) auf 3,06 W*m-2 beziffert.[22] Demnach sind beide Werte und damit die planetare Grenzen „Klimawandel“ bereits überschritten. Das Zwei-Grad-Ziel halten die Autoren nicht für ausreichend, um das Überschreiten von Kipppunkten im Klimasystem zu verhindern.[29][30]

Versauerung der Ozeane

Die planetare Grenze „Versauerung der Ozeane“ ist eng an die Grenze des Klimawandels gekoppelt. Die Ozeane dienen als Kohlenstoffsenke, sowohl durch direkte Lösung von CO2 im Wasser, als auch durch Aufnahme von Kohlenstoff durch Wasserorganismen. Eine Zunahme des CO2-Gehalts in den Ozeanen führt zu einer Versauerung (Senkung des pH-Wertes) des oberen Meerwassers – dies ist gleichbedeutend mit der Abnahme der Konzentration von Karbonat-Ionen im Wasser. Zahlreiche Organismen, etwa Korallen oder Mollusken, benötigen jedoch gelöstes Kalziumkarbonat, woraus sie in Form von Aragonit oder Calcit ihre Schalen und/oder Skelettstrukturen bilden. Sinkt der Gehalt an Karbonat-Ionen im Wasser und damit die Sättigung an Kalziumkarbonat unter eins, löst sich das Kalziumkarbonat aus den Schalen der Meeresorganismen. Da Aragonit eine größere Löslichkeit als Calcit aufweist, betrachtet diese planetare Grenze den Sättigungswert an Aragonit im Meerwasser als entscheidende Größe (Ωarag).[15]

Der Schwellwert für die Auflösung der Strukturen von Organismen liegt bei Ωarag=1. Doch auch schon weit vor dem Erreichen sind schwere Beeinträchtigungen der Organismen zu erwarten. Der vorgeschlagene Grenzwert soll daher bei 80% des jährlich durchschnittlichen vorindustriellen Werts von Ωarag=3,44 liegen.[1] Es muss allerdings berücksichtigt werden, dass der Sättigungswert von Aragonit sowohl örtlich als auch zeitlich schwankt. Eine Studie aus 2015 beziffert den aktuellen Wert (flächengewichtetes globales Jahresmittel) auf etwa 88% des vorindustriellen Wertes (Ωarag=3,03).[23]

Stratosphärischer Ozonabbau

Ozon in der Stratosphäre filtert ultraviolettes Licht aus der Sonnenstrahlung. Für die Lebewesen auf der Erde ist dies von entscheidender Bedeutung, da sie die DNA schädigen kann und dadurch kanzerogen wirkt. Durch eine ausreichend stark ausgeprägte Ozonschicht werden bestimmte Wellenlängen des UV-Lichts gefiltert.

Bestimmte Substanzen führen zum Abbau von Ozon in der Stratosphäre und damit zu einer Verringerung der Schutzwirkung. Zu diesen gehört unter anderem Flourchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs). Des weiteren tragen natürliche Phänomene, wie etwa polare Stratoshärenwolken zu einem Ozonabbau bei. Die Stärke der Ozonschicht wird in DU, Dobsen-Einheiten, gemessen. Bei einem Wert von unter 220 DU spricht man von einem Ozonloch.[24] Typischerweise treten die größten Ozonlöcher auf der Südhalbkugel während des antarktischen Frühlings auf, nachdem die, über den Winter angereicherten ozonabbauenden Substanzen durch das Sonnenlicht im Frühling freigesetzt werden.

Die von Steffen et. al. vorgeschlagenen planetare Grenze bezieht sich auf die Gebiete außerhalb der Polarregion, da diese zwar von regionalen Auswirkungen betroffen seien, aber außerhalb der Region seien die Effekte auf Menschen und Ökosysteme deutlich gravierender. Als konkrete Zahl wird eine Grenze von 275 DU genannt, mit der Erweiterung, dass für jeden Breitengrad der Wert nicht unter 5% des Vergleichsmittelwerts von 1964 bis 1980 liegen darf.[15] Aktuelle Werte liegen außerhalb der Polarregionen deutlich über dem Grenzwert. Während des antarktischen Frühlings wird jedoch teilweise die 200 DU Marke in den Polarregionen weit unterschritten.[24]

Durch das Verbot von FCKW-Gasen im Montreal Protokoll erholt sich die Ozonschicht seit 1989 stetig. Die Grenze des stratosphärischen Ozonabbaus ist damit die erste Grenze und damit ein Beispiel, dass nach dem regionalen Überschreiten, eine Rückkehr in den sicheren Handlungsraum durch menschliche Bemühungen möglich ist.[1]

Atmosphärische Aerosolbelastung

Aerosole in der Atmosphäre können Auswirkungen auf das Klimasystem als auch auf die menschliche Gesundheit haben. So beeinflussen sie die Wolkenbildung und den Treibhauseffekt über den Albedo, sind aber auch Ursache für die Entstehung sauren Regens. Beim Menschen verursachen Aerosole Atemwegserkrankungen. Zudem sind sie häufig nicht regional gebunden, sondern werden über große Distanzen von Entstehungs- zu Wirkungsstätte transportiert. Eine quantifizierbare planetare Grenze wurde von Steffen und Rockström im ursprünglichen Konzept nicht festgelegt, da zu viele Unsicherheiten und Abhängigkeiten in der Entstehung und Wirkung eine Rolle spielen.[15]

In der überarbeiteten Version von 2015 der planetaren Grenzen wurde die Messung der Aerosolbelastung über die Aerosol-optische Dicke (AOD) vorgeschlagen, ein Maß für die Abschwächung der Sonnenstrahlung beim Durchlaufen der Atmospähre durch Partikel. Beispielmessungen in Südasien ergaben, dass die normale Aerosolbelastung einer AOD von 0,15 entspricht und durch menschliche Emissionen etwa durch Heizungen oder Verbrennungsmotoren auf ca. 0,4 ansteigt. Da ein Einfluss der Aerosole auf die Monsunregenereignisse in der Region ab einer AOD von 0,35 beobachtet werden konnte, wurde die Grenze (regional) auf 0,25 festgelegt. Aktuelle Werte für die Region liegen bei 0,3 bis 0,4 und haben in zahlreichen Subregionen eine steigende Tendenz, sodass diese Grenze ebenfalls als überschritten angesehen werden kann.[25] Eine globale bzw. planetare Grenzen kann aufgrund der regional spezifischen Auswirkungen bisher nicht ermittelt werden.[1]

Biogeochemische Kreisläufe

Phosphor und Stickstoff sind als Dünger in der Landwirtschaft, aber auch in der industriellen Nutzung nahezu unverzichtbar geworden. Den Einfluss auf die Ökosphäre, den die exzessive Ausbringung dieser Stoffe verursacht, soll in dieser Grenze quantifiziert werden.[31]

Bereits im Konzept der planetaren Grenzen von 2009 zogen Steffen et. al die Möglichkeit in Betracht, sowohl für den Phosphor- als auch für den Stickstoffkreislauf eine eigene Grenze zu schaffen. Durch den engen Zusammenhang und Beeinflussung der beiden Stoffströme wurde eine einzelne Grenze mit zwei Grenzwerten (jeweils für Stickstoff und Phosphor) geschaffen. Die ursprüngliche Bezeichnung mit der Bezeichnung „Störung der N- und P-Kreisläufe“ wurde in der Überarbeitung von 2015 durch die einfache Nennung der betrachteten Kreisläufe ersetzt, da in Zukunft nicht auszuschließen sei, dass weitere Elemente in dieser Grenze betrachtet werden müssen.[1][19]

Phosphorkreislauf

Der erste Teil der Grenze der biogeochemischen Kreisläufe bezieht sich auf den Einfluss des Phosphors auf die Biosphäre. Phosphor ist zwar ein Abbauprodukt, gelangt unter natürlichen Umständen jedoch durch Witterungsprozesse in die biologischen Kreisläufe. Im ursprünglichen Konzept von Steffen et. al. wurde der Phosphoreintrag in die Weltmeere als hauptsächliches Kriterium für die Grenze gesetzt. Mit ihr soll die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Sauerstoffverarmung der Ozeane (Ozeanisches anoxisches Ereignis) und damit ein Massenaussterben von Meereslebewesen verringert werden. Die Grenze von 11 Tg P yr-1 (Teragramm Phosphor pro Jahr) wurde dabei auf den 10-fachen Wert der natürlichen Witterungsrate festgelegt. Ein mögliches OAE soll damit erst in über 1000 Jahren wahrscheinlich werden. Den derzeitigen Wert schätzen Steffen et. al. auf etwa 22 Tg P yr-1.[1][26]

Zusätzlich zum globalen Phosphoreintrag wurde in der Überarbeitung des Konzepts der Grenzen in 2015 eine regionale Grenze hinzugefügt. Sie soll auf kleinerer Ebene den Eintrag von Phosphor in Gewässer, hauptsächlich durch den Einsatz von Düngemitteln, begrenzen. Daher tragen vor allem die globalen Agrarflächen zu einem großen Teil der Phosphoreintragsrate bei. Die von den Wissenschaftlern festgelegte Grenze von 6,2 Tg P yr-1 an Eintrag in Süßwassersysteme wird mit Stand 2018 in zahlreichen Regionen bereits überschritten. teilweise schon über das Doppelte (> 14 Tg P yr-1).[1][27][32]

Stickstoffkreislauf

Der Stickstoffkreislauf wird durch zahlreiche anthropogene Prozesse beeinflusst. So wird atmosphärischer Stickstoff bei der Ammoniakproduktion gebunden, aber auch der Anbau von stickstoffbindenden Pflanzen (Leguminosen) trägt zu einer Stickstofffixierung bei. Durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen sowie von Biomasse gelangt Stickstoff in die Atmosphäre. Die Auswirkungen von Stickstoff sind vielfältiger Natur und von der eingegangenen Verbindung abhängig. So trägt es etwa als Lachgas (N2O) als eines der stärksten klimawirksamen Gase direkt zum Treibhauseffekt bei. Als Nitrat (NO3-) sammelt es sich in Gewässern und Böden. Nitrat kann von bestimmten Bakterien zu Nitrit umgewandelt werden, das für zahlreiche Organismen giftig ist.[15]

Steffen et. al. schlugen im ersten Konzept eine Begrenzung des globalen Stickstoffeintrags auf etwa 35 Mt pro Jahr vor, was ca. 25 % des damaligen Eintrags betrug, ohne eine weitere wissenschaftliche Beurteilung[15]. In der neuen Überarbeitung wurde die Grenze als „Industrielle und beabsichtigte biologische Fixierung“ definiert und auf einen Wert von 62 Tg pro Jahr festgelegt[1]. Damit übernehmen sie die Berechnungen von de Vries et. al., die eine Grenze von 35 Tg pro Jahr, aufgrund der Notwendigkeit für Stickstoff als Dünger in der Lebensmittelherstellung, als nicht realisierbar halten[33]. Aktuelle Werte des Stickstoffeintrags bewegen sich von 150 Tg N yr-1 bis etwa 180 Tg N yr-1, was bedeutet, dass diese Grenze bereits um mehr als das Doppelte überschritten wurde.[1][28]

(Süß-)Wasserverbrauch

Der Wasserhaushalt hat einen großen Einfluss auf die Erdsystemfunktionen. Wasser hat einen Einfluss auf die Ernährungssicherheit und den Lebensraum vieler Arten. Weiterhin ist es für die Klimaregulation von starker Bedeutung. Zur besseren Differenzierung unterscheiden Steffen et. al. Wasser, das im Boden gespeichert ist (sogenanntes grünes Wasser) von Oberflächen- und Grundwasser (sogenanntes blaues Wasser). Beide Arten von Wasser sind über den Wasserkreislauf eng verknüpft. So entsteht durch Verdunstung der Bodenfeuchte Wasserdampf in der Atmosphäre, der durch Niederschlag wieder in Seen und Flüssen zu blauem Wasser wird. Im Gegenzug wird durch Bewässerung blaues zu grünem Wasser. Eine Grenze zum Frischwasserverbrauch muss demnach so gesetzt werden, dass ausreichend grünes Wasser für den Erhalt der Bodenfeuchtigkeit und Anregung von Niederschlag vorhanden ist, gleichzeitig aber auch genügend blaues Wasser zum Erhalt der aquatischen Ökosysteme wie etwa Seen abfließt.[15]

Als planetare Grenze des Frischwasserverbrauchs wurde zur Verringerung der Komplexität die verbrauchende Nutzung von blauem Wasser gewählt. Die Menge wurde dabei auf 4.000 km³ pro Jahr festgesetzt. Derzeitige Werte gehen von einem Weltverbrauch von etwa 2.600 km³/Jahr aus. Es wird prognostiziert, dass für die Nahrungsmittelproduktion der Verbrauch von Blauwasser für die Bewässerung bis 2050 um 400-800 km³/Jahr steigen wird. Eine Überschreitung dieser Grenze wird demnach nicht erwartet.[15]

Im Konzept von 2015 wurden weitere Einschränkungen zu dieser Grenze getroffen. Da Flüsse im Verlauf eines Jahres unterschiedlich viel Wasser führen, etwa durch aufgrund von Regen- und Trockenzeiten, wurde eine Obergrenze der Wasserentnahme in Prozent vom durchschnittlichen monatlichen Durchfluss für verschiedene Zeiten festgelegt. So sollte in Zeiten geringer Durchflüsse maximal 25 % des durchschnittlichen monatlichen Durchflusses pro Monat entnommen werden, in Zeiten hoher Durchflüsse dürfen 55 % des durchschnittlichen monatlichen Durchflusses pro Monat entnommen werden. Damit soll erreicht werden, dass die abhängigen Ökosysteme auch in Trockenzeiten mit ausreichend Frischwasser versorgt werden.[1]

Landnutzungsänderung

Ursprünglich bildete diese Grenze den Anteil der global landwirtschaftlich genutzten Fläche ab. Ein immer größerer Anteil der eisfreien Flächen wird für Nahrungsmittel-, Futtermittel- und Energiepflanzenproduktion genutzt, häufig in Monokulturen. Die dabei entstehenden Nebeneffekte umfassen Einflüsse auf zahlreiche andere planetare Grenzen, wie etwa die Unversehrtheit der Biosphäre, die biogeochemischen Kreisläufe und die Süßwassernutzung. Steffen et. al. schlugen eine Begrenzung der Agrarflächen auf 15 % aller eisfreien Flächen vor, wobei zum Stand der ersten Veröffentlichung 2009 bereits 12 % landwirtschaftlich genutzt wurden.[15]

Im aktualisierten Konzept wurde der Fokus dieser Grenze auf den Anteil der waldbedeckten Fläche gelegt. Grund dafür ist die wichtige Rolle von Wäldern auf die Klimaregulierung, z.B. durch Verdunstungseffekte tropischer Regenwälder oder der Einfluss auf den Rückstrahleffekt borealer Nadelwälder. Da Wälder auch für nicht-landwirtschaftliche Nutzungen gerodet werden, zielt die Grenze auf den Anteil der bestehenden Waldflächen und nicht mehr auf den Anteil landwirtschaftlich genutzter Flächen. Konkret wird die Grenze bei 85 % Bedeckungsanteil für tropische und boreale Wälder sowie bei 50 % Bedeckungsanteil für Wälder in gemäßigte Breiten gesetzt. Zusätzlich zu den regionalen Grenzen wird der globale Mittelwert der Waldarten als Grenze herangezogen und zu 75 % festgelegt (als Anteil der vorindustriellen globalen Waldfläche). Steffen et. al. quantifizierten den Bedeckungsgrad 2015 auf 62 % womit die Grenze bereits überschritten wäre.[1] Die FAO beziffert den jährlichen Verlust an Waldfläche auf etwa 0,13 %.[34]

Unversehrtheit der Biosphäre (ehemals Biodiversitätsverlust)

Im ursprünglichen Konzept von Steffen et. al. wurde die Grenzen des Biodiversitätsverlustes eingeführt. Große Änderungen in der biologischen Vielfalt können schwerwiegende Einflüsse auf die Erdsystemfunktionen haben. Viele Folgen, die durch das Aussterben bestimmter Arten entstehen, können bisher allerdings nicht abgeschätzt werden, da die Verflechtungen und Abhängigkeiten in der Biosphäre sehr hoch sind. Es wird zudem erwartet, dass es bestimmte Kipppunkte gibt, die bei Überschreiten das gesamte System der Biosphäre kollabieren lassen.

Zur Bestimmung des Biodiversitätsverlusts wurde die Aussterberate E/MSY (Extinctions per milion species-years, dt. Anzahl an Artenverlusten pro Million Arten-Jahre) vorgeschlagen. Die Hintergrundsterberate – das Aussterben von Arten ohne menschliche Einflüsse - betrug entsprechend Schätzungen von Paläontologen etwa 0,1 – 1 E/MSY. Der Nachteil dieser Messgröße ist die geringe Genauigkeit sowie der Zeitversatz bei der Bestimmung.[15]

Für eine differenziertere Betrachtung unterteilten Steffen et. al. im Konzept von 2015 die planetare Grenze in die Subgrenzen „genetische Diversität“ und „funktionelle Diversität“. Zudem erfolgte die Umbenennung in „Unversehrtheit der Biosphäre“.[1]

Genetische Diversität

Sie umfasst die Vielfalt des gesamten genetischen Materials aus der sich das Potenzial zukünftiger Entwicklungen neuen Lebens ergibt. Umso mehr verschiedene genetische Arten vorhanden sind, desto höher die Chance, dass sich Lebewesen auf widerstandsfähige Weise an abiotische Änderungen anpassen können, da der Gen-Pool größer ist.

Zu Bestimmung der genetischen Vielfalt wird das Konzept der phylogenetischen Artenvielfalt (phylogenetic species variability – PSV) vorgeschlagen. Es gibt dabei an, inwieweit Arten phylogenetisch miteinander verwandt sind und kann daher als Maß für die Höhe der genetischen Diversität genommen werden.[35] Da allerdings keine Daten auf globaler Ebene vorhanden sind, wurde auf die im Konzept von 2009 verwendete Aussterberate zurückgegriffen und die globale Grenze auf 10 E/MSY gelegt. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass seit der Industrialisierung die Aussterberate auf 100-1000 E/MSY gestiegen ist, was einem Massenaussterben gleichzusetzen ist.[1]

Funktionelle Diversität

Die funktionelle Diversität bildet die Funktionsfähigkeit der Biosphäre ab, die durch die Organismen und ihrer Verteilung und Eigenschaften in Ökosystemen gegeben wird. Dazu wird auf die Kontrollgröße des Biodiversitäts-Intaktheits-Index (BII) zurückgegriffen. Er gibt an, wie sich die Population infolge menschlicher Einflüsse, wie etwa Land- oder Ressourcennutzung verändert hat. Dabei stellt ein BII von 100 % den vorindustriellen Zustand der Biosphäre dar. Menschliche Einflüsse können dabei den BII sowohl verringern, als auch erhöhen, sodass auch Werte über 100 % möglich sind.

Die vorgeschlagene planetare Grenze wurde bei einem BII von 90 % gesetzt. Da jedoch der Zusammenhang von BII und den Reaktionen des Erdsystems nicht vollständig geklärt sind, wird ein hohes Unsicherheitsband von 30-90% eingeführt. Bisher wurden Untersuchungen zu BII lediglich in Ländern im südlichen Afrika durchgeführt, wobei die Werte zwischen 69 % und 91 % bei einem Mittelwert von 84 % lagen.[1]

Einbringung neuartiger Substanzen (ehemals Belastungen durch Chemikalien)

Die neunte planetare Grenze sollte ursprünglich die Belastung durch Chemikalien abdecken. Dazu wurden unter anderem radioaktive Elemente, Schwermetalle und eine Vielzahl organischer, menschengemachter Chemikalien gezählt. Durch ihre Einflüsse sowohl auf die menschliche Gesundheit direkt, als auch in Interaktion mit anderen planetaren Grenzen, wurde die Einführung einer eigenen Grenze für diese Substanzen gerechtfertigt. Die Quantifizierung eines Grenzwerts ist allerdings aufgrund der Vielzahl an weltweit gehandelten Chemikalien (ca. 85.000 in den USA, 100.000 in der EU)[36][37] nahezu unmöglich. Im Konzept der planetaren Grenzen von 2009 wurden daher lediglich Vorschläge für die Einführung einer solchen Grenze gegeben: Entweder die Überwachung sehr mobiler Substanzen oder die Grenzfestlegung bestimmter Chemikalien aufgrund ihrer Wirkungen auf Gesundheitssysteme verschiedener Organismen.[15]

In der überarbeiteten Veröffentlichung von 2015 werden zu den Chemikalien neugeschaffene und modifizierte Formen von Leben sowie Nanomaterialen und Mikroplastik gezählt. Daher erfolgte eine Umbenennung in „Einbringung neuartiger Substanzen“. Auch in der Überarbeitung wird keine quantifizierte Grenze festgelegt, vielmehr wurde vorgeschlagen Chemikalien vor ihrer Zulassung und Freisetzung auf folgende drei Punkte zu prüfen:[1]

  • Die Substanz hat einen Störeffekt auf Erdsystemprozesse.
  • Der Störeffekt wird erst entdeckt, wenn es ein globales Problem geworden ist.
  • Der Effekt ist nicht ohne weiteres umkehrbar

Auf Grundlage dieser Eigenschaften könnten bisher freigesetzte Substanzen geprüft und eine jeweilige Grenze gesetzt werden. Allerdings gibt es bisher keine Messung von Chemikalienbelastungen auf globaler Ebene, weswegen diese Grenze lediglich qualitativen Maßnahmen zur Reduktion dieser Belastungen liefert.

Weiterentwicklungen und Kritik

Kritik am Konzept

In der ursprünglichen Veröffentlichung des Konzepts der planetaren Grenzen in 2009 wurden lediglich globale Maßstäbe angenommen und globale Grenzen gesetzt. Dies ließ außer Acht, dass einige Prozesse eine große räumliche Heterogenität aufweisen (bspw. Stickstoff- und Phosphoreintrag). Daher konnten in einigen Regionen die Grenzwerte bereits überschritten werden, ohne Auswirkungen auf die globalen Grenzen zu haben.[15]

In der Überarbeitung von 2015 wurde diese Kritik berücksichtigt und „Sub-Globale“ Grenzen definiert, die im Einklang mit den globalen Grenzen liegen. Diese regionalen Grenzen besitzen nicht unbedingt die selben Einheiten wie die globalen Grenzen und werden nicht in der graphischen Darstellung berücksichtigt, geben aber eine Möglichkeit das Ausmaß der Erdsystemnutzung auf regionaler Ebene zu beurteilen.[1]

Vorschläge für eine zehnte Grenze

Mehrere Wissenschaftler schlagen zu den neun von Steffen und Rockström entwickelten planetaren Grenzen weitere Limitationen vor, die als zehnte Grenze bezeichnet werden. So schlägt der Ökologe Steve Running vor, die terrestrische Pflanzenproduktion als messbare Größe und damit quantifizierbare Grenze einzuführen. Die terrestrische Pflanzenproduktion (Netto Primärpflanzenproduktion; NPP) umfasst dabei sämtliche pflanzliche Wachstumsprozesse, die auf der Landfläche der Erde stattfinden. Diese könnten durch Satellitenaufnahmen quantifiziert und bewertet werden. Die vorgeschlagene Grenze enthält Aspekte von vier Grenzen, die Steffen und Rockström postuliert haben: Landnutzungsänderung, Frischwasserverbrauch, Unversehrtheit der Biosphäre und biogeochemische Kreisläufe. Beeinflusst wird die NPP von zwei ursprünglichen Grenzen, dem Klimwandel und der Einbringung neuartiger Substanzen. Running stellt heraus, dass von den 53,6 Pg terrestrischer Pflanzenproduktion pro Jahr lediglich noch 10 % zusätzlich für menschliche Nutzung zur Verfügung stehen, da der Rest entweder nicht zur Verfügung steht, da es sich um geschütztes oder unzugängliches Land handelt oder es sich um NPP durch Wurzelwachstum handelt und damit unnutzbar ist.[38][39] Demnach ist die vorgeschlagene Grenze noch nicht überschritten, gibt allerdings auch geringen Handlungsspielraum für die Zukunft.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgen Casazza, Liu und Ulgiati. Sie schlagen vor, den Energieverbrauch der Menschheit als Kontrollgröße ihrer entwickelten zehnten Grenze einzuführen. Als limitierenden Faktor haben die Forscher ebenfalls die Nettoprimärproduktion herangezogen, allerdings berücksichtigen sie den energetischen Wert der NPP von 7,5*1013 W. Prognosen für die Zukunft zeigten starke Abweichungen voneinander, kämen aber zum Schluss, dass ein aktuell westlicher Lebensstil nicht von allen 2050 geschätzten neun Milliarden Menschen geführt werden könne, ohne dass die Grenze überschritten werden würde.[40]

Umwelt-Fußabdrücke und planetare Grenzen

Verschiedene Studien untersuchten den ökologischen Fußabdruck von Schweden,[41] der Schweiz,[42] und der wichtigsten Volkswirtschaften der Erde,[43][44] gestützt auf die Belastbarkeitsgrenzen des Planeten. Dabei wurden unterschiedliche methodische Ansätze verwendet. Als gemeinsames Resultat zeichnet sich ab, dass der Ressourcenkonsum der wohlhabenden Länder – hochgerechnet auf die Weltbevölkerung – nicht vereinbar ist mit mehreren Belastbarkeitsgrenzen des Planeten. Für die Schweiz gilt dies beispielsweise für den Treibhausgas-, den Biodiversitäts-, und den Eutrophierungs-Fußabdruck (durch Stickstoff).[42]

Das Donut-Modell

Hier steht ein Bild, welches das Donut-Modell von Kate Raworth zeigt.
Das Donut-Modell von Kate Raworth mit visualiertem Stand der Grenzen.

Im Jahr 2012 veröffentlichte die Wirtschaftswissentschaflerin und Oxfam-Mitarbeiterin Kate Raworth ein Diskussionspapier, in dem sie kritisierte, dass das Konzept der planetaren Grenzen lediglich die ökologischen Grenzen aufzeige.[45] Als Erweiterung zur klassischen Darstellung der planetaren Grenzen schlug sie einen innen geöffneten Kreis vor, der an einen Donut erinnert. Nach innen zeigt das Modell den Mangel an sozialen und gesellschaftlichen Grundlagen, nach außen weiterhin die ökologischen Grenzen auf Basis von Steffen und Rockström. Die Kernaussage von Raworth zu ihrem Modell ist, dass es Ziel der Menschheit sein muss „innerhalb des Donuts“ zu leben. Im Jahr 2018 veröffentlichte sie ihr Buch „Die Donut-Ökonomie“ in dem die wichtigsten sozialen Fundamente quantifiziert sind:[46]

Dimension Messgröße % Datenzeitraum
Nahrung Unterernährte Bevölkerung 11 2014 - 2016
Gesundheit Bevölkerung in Ländern mit Kindersterblichkeitsrate (unter fünf Jahren)

von mehr als 25 pro 1.000 Lebendgeburten

46 2015
Bevölkerung, in Ländern mit einer Lebenserwartung bei Geburt von weniger als 70 Jahren 39 2013
Bildung Analphabeten (Erwachsene ab 15 Jahre) 15 2013
Kinder zwischen 12 - 15 Jahre ohne Zugang zu Schulbildung 17 2013
Einkommen und Arbeit Bevölkerung, die unter der internationalen Armutsgrenze von 3,10 USD am Tag lebt 29 2012
Anteil der arbeitssuchenden 15 - 24jährigen 13 2014
Frieden und Gerechtigkeit Bevölkerung, die in Ländern lebt, die im Corruption Perceptions Index 50 oder weniger von 100 Punkten erreichen 85 2014
Bevölkerung, die in Ländern mit einer Mordrate von 10 oder mehr pro 100.000 13 2008 - 2013
Politische Teilhabe Bevölkerung in Ländern mit einem Wert von 0,5 oder weniger von einer Gesamtpunktzahl von 1 im "voice and accountability index" 52 2013
Soziale Gerechtigkeit Bevölkerung in Ländern mit einer Palma-Quote von 2 oder mehr (das Verhältnis des Einkommensanteils der oberen 10% von Menschen zu denen der unteren 40%) 39 1995 - 2012
Gleichstellung Vertretungslücke zwischen Frauen und Männern in nationalen Parlamente 56 2014
Weltweites Einkommensgefälle zwischen Frauen und Männern 23 2009
Wohnen Globale städtische Bevölkerung, die in Slums in Entwicklungsländern lebt 24 2012
Netzwerke Bevölkerung, die erklärt, dass sie ohne jemanden ist, auf den sie in schwierigen Zeiten zählen kann 24 2015
Bevölkerung ohne Zugang zum Internet 57 2015
Energie Bevölkerung ohne Zugang zu Elektrizität 17 2013
Bevölkerung ohne Zugang zu sauberen Kochstellen 38 2013
Wasser Bevölkerung ohne Zugang zu Trinkwasser 9 2015
Bevölkerung ohne Zugang zu sanitären Anlagen 32 2015

Politische Anwendung

Klimapolitik

Das Konzept der planetaren Grenzen findet bereits erste Anwendungsfelder, so wurde es in Teilen bereits von der internationalen Klimapolitik als Ziel übernommen, z. B. bei der Zwei-Grad-Klimaschutzleitplanke (siehe Zwei-Grad-Ziel).

Konzept der Planetarischen Leitplanken

Das Konzept der planetaren Grenzen liegt dem Hauptgutachten des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) von 2011 Welt im Wandel – Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation zugrunde.[47] Die dortigen planetarischen Leitplanken sind vom Grundaufbau vergleichbar mit den Planetary Boundaries.[48]

Dimension Messgröße
Klimawandel auf 2 °C begrenzen Die globalen CO2-Emissionen aus fossilen Quellen sollen bis etwa 2070 vollständig eingestellt werden.
Ozeanversauerung auf 0,2 pH Einheiten begrenzen Die globalen CO2-Emissionen aus fossilen Quellen sollen bis etwa 2070 vollständig eingestellt werden. (dito Klimawandel)
Verlust von biologischer Vielfalt und Ökosystemleistungen stoppen Die unmittelbaren anthropogenen Treiber des Verlusts biologischer Vielfalt sollen bis spätestens 2050 zum Stillstand gebracht werden.
Land- und Bodendegradation stoppen Die Netto-Landdegradation soll bis 2030 weltweit und in allen Ländern gestoppt werden.
Gefährdung durch langlebige anthropogene Schadstoffe begrenzen
    Quecksilber Die substituierbare Nutzung sowie die anthropogenen Quecksilberemissionen sollen bis 2050 gestoppt werden.
    Plastik Die Freisetzung von Plastikabfall in die Umwelt soll bis 2050 weltweit gestoppt werden.
    Spaltbares Material Die Produktion von Kernbrennstoffen für den Einsatz in Kernwaffen und für den Einsatz in zivil genutzten Kernreaktoren soll bis 2070 gestoppt werden.
Verlust von Phosphor stoppen Die Freisetzung nicht rückgewinnbaren Phosphors soll bis 2050 gestoppt werden, so dass seine Kreislaufführung weltweit erreicht werden kann.

Das Ozonloch wird nicht mehr als Planetarische Leitplanken angesehen. Gleichlautend steht in Die Zeit: „Wir gehen ... davon aus, dass sich die Ozonschicht seit dem Verbot ozonzerstörender Substanzen nun allmählich erholen wird.“[49]

Süßwasserverbrauch und Aerosole werden ebenfalls nicht als Planetarische Leitplanken im Konzept des WBGU[50] aufgelistet.

Literatur

  • Rockström, Steffen et. al.: Planetary boundaries:exploring the safe operating space for humanity. In: Ecology and Society. Band 14, Nr. 2, 2009 (ecologyandsociety.org).
  • Will Steffen et al: Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. In: Science. (2015), doi:10.1126/science.1259855
  • Johan Rockström, Will Steffen, Kevin Noone, Åsa Persson, F. Stuart Chapin: A safe operating space for humanity. In: Nature. Band 461, Nr. 7263, September 2009, ISSN 0028-0836, S. 472–475, doi:10.1038/461472a.
  • Johan Rockström: Bounding the Planetary Future: Why We Need a Great Transition, Great Transition Initiative, April 2015.
  • Kate Raworth: Die Donut-Ökonomie. Endlich ein Wirtschaftsmodell, das den Planeten nicht zerstört. Carl Hanser, München 2018, ISBN 978-3-446-25845-7 (Originaltitel: Doughnut economics : seven ways to think like a 21st-century economist. London 2017.).

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y Will Steffen et al: Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. In: Science. (2015), doi:10.1126/science.1259855
  2. ↑ Gerten, D., Schellnhuber, H.J. (2015): Planetare Grenzen, globale Entwicklung. In: Simonis, U.E. et al. (Eds.), Jahrbuch Ökologie 2016, 11–19. Hirzel.
  3. ↑ Vier von neun „planetaren Grenzen” bereits überschritten, Pressemitteilung, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, 16. Januar 2015.
  4. ↑ Christoph Streissler: Planetarische Grenzen – ein brauchbares Konzept? Wirtschaft und Gesellschaft, 42. Jahrgang (2016), Heft 2, S. 325–338.
  5. ↑ Sachverständigenrat für Umweltfragen, SRU: Umweltgutachten 2012: Verantwortung in einer begrenzten Welt, Juni 2012. S. 41–2.
  6. ↑ Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen WBGU, Berlin: Welt im Wandel: Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation, Hauptgutachten 2011, S. 66.
  7. ↑ Planetary Boundaries: Belastungsgrenzen der Erde überschritten. Der Spiegel, 15. Januar 2015.
  8. ↑ Johan Rockström u. a.: A safe operating space for humanity. In: Nature. 461, 2009, S. 472–475 (24. September 2009).
  9. ↑ Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: Planetarische Grenzen: Ein sicherer Handlungsraum für die Menschheit. Pressemitteilung, 23. September 2009 (abgerufen am 17. Februar 2013).
  10. ↑ WBGU: Welt im Wandel – Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation. 2. veränderte Auflage. WBGU, 2011, ISBN 978-3-936191-38-7, S. 34 (PDF, abgerufen am 7. November 2018).
  11. ↑ Alessandro R. Demaio und Johan Rockström: Human and planetary health: towards a common language. The Lancet 386.10007 (2015): e36-e37.
  12. ↑ Joachim Radkau: Die Ära der Ökologie: Eine Weltgeschichte. C. H. Beck, 2011, ISBN 978-3-4066-1902-1.
  13. ↑ Reinhard Steurer: Die Wachstumskontroverse als Endlosschleife: Themen und Paradigmen im Rückblick. Wirtschaftspolitische Blätter 4/2010. Schwerpunkt Nachhaltigkeit: Die Wachstumskontroverse. S. 423–435.
  14. ↑ a b Stockholm Resilience Center, Planetary Boundaries Research – Background, abgerufen am 6. November 2018.
  15. ↑ a b c d e f g h i j k l m n Rockström, Steffen et. al.: Planetary boundaries:exploring the safe operating space for humanity. In: Ecology and Society. Band 14, Nr. 2, 2009 (ecologyandsociety.org).
  16. ↑ Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen WBGU, Berlin: Sondergutachten 2006, „Die Zukunft der Meere – zu warm, zu hoch, zu sauer“, 2006, ISBN 3-936191-13-1, S. 6.
  17. ↑ Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen WBGU, Berlin: Welt im Wandel: Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation, Hauptgutachten 2011, S. 34
  18. ↑ Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen: Zivilisatorischer Fortschritt innerhalb planetarischer Leitplanken. Ein Beitrag zur SDG-Debatte. Politikpapier 8, Juni 2014.
  19. ↑ a b Johan Rockström, Will Steffen, Kevin Noone, Åsa Persson, F. Stuart Chapin: A safe operating space for humanity. In: Nature. Band 461, Nr. 7263, September 2009, ISSN 0028-0836, S. 472–475, doi:10.1038/461472a (nature.com [abgerufen am 6. Juni 2018]).
  20. ↑ Press Conference Planetary Boundaries: Blueprint for Managing Systemic Global Risk. In: World Economic Forum Annual Meeting. World Economic Forum, 22. Januar 2015, abgerufen am 6. Juni 2018 (englisch).
  21. ↑ a b Ed Dlugokencky, Pieter Tans: Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. In: Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division. U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration, 5. Juni 2018, abgerufen am 14. Juni 2018 (englisch).
  22. ↑ a b James Butler, Stephen Montzka: The NOAA annual greenhouse gas index (AGGI). In: Earth System Research Laboratory - Global Monitoring Division. U.S. Department of Commerce - National Oceanic & Atmospheric Administration, 2018, abgerufen am 14. Juni 2018 (englisch).
  23. ↑ a b Li-Qing Jiang, Richard A. Feely, Brendan R. Carter, Dana J. Greeley, Dwight K. Gledhill: Climatological distribution of aragonite saturation state in the global oceans. In: Global Biogeochemical Cycles. Band 29, Nr. 10, Oktober 2015, ISSN 0886-6236, S. 1656–1673, doi:10.1002/2015gb005198 (wiley.com [abgerufen am 15. Juni 2018]).
  24. ↑ a b c Antarctic Ozone. In: British Antarctic Survey - Meteorology and Ozone Monitoring Unit. British Antarctic Survey, 8. Juni 2018, abgerufen am 20. Juni 2018 (englisch).
  25. ↑ a b Rohit Srivastava: Trends in aerosol optical properties over South Asia. In: International Journal of Climatology. Band 37, Nr. 1, 15. März 2016, ISSN 0899-8418, S. 371–380, doi:10.1002/joc.4710 (wiley.com [abgerufen am 16. August 2018]).
  26. ↑ a b Stephen R. Carpenter, Elena M. Bennett: Reconsideration of the planetary boundary for phosphorus. In: Environmental Research Letters. Band 6, Nr. 1, 2011, ISSN 1748-9326, S. 014009, doi:10.1088/1748-9326/6/1/014009 (iop.org [abgerufen am 11. Juli 2018]).
  27. ↑ a b Graham K. MacDonald, Elena M. Bennett, Philip A. Potter, Navin Ramankutty: Agronomic phosphorus imbalances across the world's croplands. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 108, Nr. 7, 15. Februar 2011, S. 3086–3091, doi:10.1073/pnas.1010808108, PMID 21282605, PMC 3041096 (freier Volltext) – (pnas.org [abgerufen am 11. Juli 2018]).
  28. ↑ a b D.L.N. Rao, D. Balachandar: Nitrogen Inputs From Biological Nitrogen Fixation in Indian Agriculture. In: The Indian Nitrogen Assessment. Elsevier, 2017, ISBN 978-0-12-811836-8, S. 117–132, doi:10.1016/b978-0-12-811836-8.00008-2 (elsevier.com [abgerufen am 11. Juli 2018]).
  29. ↑ Johan Rockström, Owen Gaffney, Joeri Rogelj, Malte Meinshausen, Nebojsa Nakicenovic, Hans Joachim Schellnhuber: A roadmap for rapid decarbonization, Science, Vol. 355, Issue 6331, 2017, S. 1269–1271. doi:10.1126/science.aah3443.
  30. ↑ Will Steffen, Johan Rockström, Katherine Richardson, Timothy M. Lenton, Carl Folke, Diana Liverman, Colin P. Summerhayes, Anthony D. Barnosky, Sarah E. Cornell, Michel Crucifix, Jonathan F. Donges, Ingo Fetzer, Steven J. Lade, Marten Scheffer, Ricarda Winkelmann, and Hans Joachim Schellnhuber: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. PNAS 115 (33), 2018, S. 8252–8259. doi:10.1073/pnas.1810141115.
  31. ↑ Toni Meier: Planetary boundaries of agriculture and nutrition – an Anthropocene approach. In: Proceedings of the Symposium on Communicating and Designing the Future of Food in the Anthropocene. Humboldt University Berlin, Bachmann Verlag. April 2017 (abgerufen am 5. Mai 2017)
  32. ↑ Correction for Bouwman et al., Exploring global changes in nitrogen and phosphorus cycles in agriculture induced by livestock production over the 1900-2050 period. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 110, Nr. 52, 24. Dezember 2013, S. 21195, doi:10.1073/pnas.1206191109, PMC 3876258 (freier Volltext) – (pnas.org [abgerufen am 11. Juli 2018]).
  33. ↑ Wim de Vries, Johannes Kros, Carolien Kroeze, Sybil P Seitzinger: Assessing planetary and regional nitrogen boundaries related to food security and adverse environmental impacts. In: Current Opinion in Environmental Sustainability. Band 5, Nr. 3-4, September 2013, ISSN 1877-3435, S. 392–402, doi:10.1016/j.cosust.2013.07.004 (elsevier.com [abgerufen am 11. Juli 2018]).
  34. ↑ Food and Agriculture Organization of the United Nations,: Global forest resources assessment 2015 : how are the world's forests changing? Second edition Auflage. Rome, ISBN 92-5109283-4.
  35. ↑ Matthew R. Helmus, Thomas J. Bland, Christopher K. Williams, Anthony R. Ives: Phylogenetic Measures of Biodiversity. In: The American Naturalist. Band 169, Nr. 3, März 2007, ISSN 0003-0147, S. E68–E83, doi:10.1086/511334 (uchicago.edu [abgerufen am 14. August 2018]).
  36. ↑ Britt E. Erickson: How many chemicals are in use today? In: Chemical & Engineering News. Band 95, Nr. 9, 27. Februar 2017, ISSN 0009-2347, S. 23–24 (acs.org).
  37. ↑ Kommission der europäischen Gemeinschaften: Weißbuch: Strategie für eine zukünftige Chemikalienpolitik. KOM(2001) 88. Hrsg.: Kommission der europäischen Gemeinschaften. 2001 (europa.eu).
  38. ↑ Steven W. Running: A Measurable Planetary Boundary for the Biosphere. In: Science. Band 337, Nr. 6101, 21. September 2012, ISSN 0036-8075, S. 1458–1459, doi:10.1126/science.1227620, PMID 22997311 (sciencemag.org [abgerufen am 27. August 2018]).
  39. ↑ Sophia Li: Has Plant Life Reached Its Limits? In: The New York Times: Green Blog. 20. September 2012 (nytimes.com [abgerufen am 27. August 2018]).
  40. ↑ Marco Casazza, Gengyuan Liu, Sergio Ulgiati: The Tenth Planetary Boundary: To What Extent Energy Constraints Matter. In: Journal of Environmental Accounting and Management. Band 4, Nr. 4, Dezember 2016, ISSN 2325-6192, S. 399–411, doi:10.5890/jeam.2016.12.004 (lhscientificpublishing.com [abgerufen am 27. August 2018]).
  41. ↑ Björn Nykvist, Åsa Persson, Fredrik Moberg, Linn Persson, Sarah Cornell, Johan Rockström: National Environmental Performance on Planetary Boundaries, Studie im Auftrag der Swedish Environmental Protection Agency, Juni 2013, abgerufen am 1. November 2017.
  42. ↑ a b Hy Dao, Pascal Peduzzi, Bruno Chatenoux, Andrea De Bono, Stefan Schwarzer, Damien Friot: Naturverträgliches Mass und Schweizer Fußabdrücke gestützt auf planetare Belastbarkeitsgrenzen, Studie im Auftrag des BAFU, Mai 2015, abgerufen am 1. November 2017.
  43. ↑ bluedot.world: Environmental footprint of nations, Website, abgerufen am 1. November 2017.
  44. ↑ Kai Fang, Reinout Heijungs, Zheng Duan, Geert R. de Snoo: The Environmental Sustainability of Nations: Benchmarking the Carbon, Water and Land Footprints against Allocated Planetary Boundaries, Sustainability 2015, 7, 11285-11305, abgerufen am 1. November 2017.
  45. ↑ Kate Raworth: A safe and just space for humanity. Hrsg.: Oxfam. Februar 2012 (oxfam.org [PDF]).
  46. ↑ Raworth, Kate,: Die Donut-Ökonomie. Endlich ein Wirtschaftsmodell, das den Planeten nicht zerstört. Carl Hanser, München 2018, ISBN 978-3-446-25845-7 (Originaltitel: Doughnut economics : seven ways to think like a 21st-century economist. London 2017.).
  47. ↑ WBGU: Welt im Wandel – Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation. 2. veränderte Auflage. WBGU, 2011, ISBN 978-3-936191-38-7, S. 34 (PDF, abgerufen am 17. Februar 2013)
  48. ↑ Bundeszentrale für politische Bildung: Relevanz einer "neuen Nachhaltigkeit" im Kontext globaler Ernährungskrisen | bpb. Abgerufen am 17. Oktober 2018.
  49. ↑ So ein gigantisches Ozonloch hat uns überrascht, Die Zeit, 26. Oktober 2015
  50. ↑ Zivilisatorischer Fortschritt innerhalb planetarischer Leitplanken, WBGU, Juni 2014
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