náhled| Planetární meze (2023); oranžové úseky označují překročení hranic, zelené úseky označují bezpečný stav v rámci hranic náhled| Planetární meze (2009); verze publikovaná na počátku výzkumu Planetární meze (anglicky: ) jsou rámcem pro popis limitů dopadů lidské činnosti na zemský systém. Za těmito hranicemi již životní prostředí nemusí být schopno samoregulace. To by znamenalo, že zemský systém opustí období stability holocénu, v němž se vyvinula lidská společnost. Překročení planetární hranice s sebou nese riziko náhlé změny životního prostředí. Rámec vychází z vědeckých důkazů, že činnost člověka, zejména činnost průmyslových společností od průmyslové revoluce, se stala hlavní hnací silou globálních změn životního prostředí. Podle rámce „překročení jedné nebo více planetárních hranic může být škodlivé nebo dokonce katastrofické kvůli riziku překročení prahových hodnot, které spustí nelineární, náhlou změnu životního prostředí v systémech kontinentálního až planetárního měřítka“.

Normativní složkou tohoto rámce je, že lidská společenství byla schopna prosperovat v relativně stabilních klimatických a ekologických podmínkách holocénu. V míře, v jaké tyto hranice procesů zemského systému nebyly překročeny, označují „bezpečnou zónu“ pro lidské společnosti na planetě." Koncepce se od té doby stala vlivnou v mezinárodním společenství (např. Konference OSN o udržitelném rozvoji), včetně vlád na všech úrovních, mezinárodních organizací, občanské společnosti a vědecké komunity." Rámec se skládá z devíti procesů globálních změn. V roce 2009 byly podle Rockströma a dalších tři hranice již překročeny (ztráta biologické rozmanitosti, změna klimatu a koloběh dusíku), zatímco u dalších bezprostředně hrozilo jejich překročení.

V roce 2015 několik vědců z původní skupiny publikovalo aktualizaci, která přinesla nové spoluautory a nové analýzy založené na modelech. Podle této aktualizace byly překročeny čtyři z těchto hranic: změna klimatu, ztráta integrity biosféry, změna půdního systému a změněné biogeochemické cykly (fosforu a dusíku). Vědci také změnili název hranice „ztráta biodiverzity“ na „změna integrity biosféry“, aby zdůraznili, že pro stabilitu zemského systému není důležitý pouze počet druhů, ale také fungování biosféry jako celku. Podobně byla hranice „Chemické znečištění“ přejmenována na „Zavádění nových entit“, čímž se rozšířil záběr o různé druhy materiálů vytvořených člověkem, které narušují procesy zemského systému. Na základě dostupné literatury byl v roce 2022 učiněn závěr, že zavádění nových entit je pátou překročenou planetární hranicí.

Rámec a zásady Základní myšlenkou rámce planetárních mezí je, že udržení pozorované odolnosti zemského systému v holocénu je předpokladem pro dlouhodobý sociální a ekonomický rozvoj lidstva. Rámec planetárních mezí přispívá k pochopení globální udržitelnosti, protože se zaměřuje na planetární měřítko a dlouhý časový rámec.

Rámec popisuje devět „planetárních systémů podpory života“, které jsou nezbytné pro udržení „žádoucího holocenního stavu“, a pokouší se vyčíslit, jak daleko bylo sedm z těchto systémů již posunuto. Hranice byly definovány tak, aby pomohly vymezit „bezpečný prostor pro lidský rozvoj“, což je zlepšení oproti přístupům zaměřeným na minimalizaci dopadů člověka na planetu.

Rámec vychází z vědeckých důkazů, že činnost člověka, zejména činnost průmyslových společností od průmyslové revoluce, se stala hlavní hnací silou globálních změn životního prostředí. Podle rámce „překročení jedné nebo více planetárních mezí může být škodlivé nebo dokonce katastrofické kvůli riziku překročení bodů zlomu, které spustí nelineární, náhlou změnu životního prostředí v rámci systémů kontinentálního až planetárního měřítka“. Rámec se skládá z devíti procesů globální změny. V roce 2009 byly dvě hranice již překročeny, zatímco u dalších hrozilo bezprostřední nebezpečí překročení, pozdější odhady naznačily, že tři z těchto hranic – změna klimatu, úbytek biodiverzity a hranice biogeochemických toků – byly zřejmě překročeny.

Vědci nastínili, jak prolomení těchto hranic zvyšuje hrozbu funkčního narušení, dokonce kolapsu biofyzikálních systémů Země způsobem, který by mohl mít katastrofální dopad na blahobyt člověka. I když zdůraznili vědeckou nejistotu, uvedli, že prolomení hranic může „vyvolat zpětné vazby, které mohou vést k překročení prahů, jež drasticky sníží schopnost návratu v rámci bezpečných úrovní“. Hranice byly „hrubé, pouze první odhady, obklopené velkými nejistotami a mezerami ve znalostech“, které se vzájemně ovlivňují složitými způsoby, jež dosud nejsou dobře pochopeny.

Rámec planetárních mezí vytváří základ pro změnu přístupu ke správě a řízení, od v zásadě sektorových analýz mezí růstu zaměřených na minimalizaci negativních externalit k odhadu bezpečného prostoru pro lidský rozvoj. Planetární hranice takříkajíc vymezují „planetární hrací pole“ pro lidstvo, má-li být zabráněno zásadním změnám životního prostředí v globálním měřítku způsobeným člověkem.

Devět planetárních mezí

+Planetární meze (stav výzkumu z roku 2023) Proces systému Země Kontrolní proměnná Planetární mez Předindustriální holocenní základní hodnota Horní konec oblasti zvýšeného rizika Současná hodnota proměnné 1. Změna klimatu Koncentrace atmosférického CO2 (ppm CO2) 350 ppm CO2280 ppm CO2450 ppm CO2470 ppm CO2 Celkové antropogenní radiační působení na horní vrstvy atmosféry (W/m2) + 1,0 W/m20 W/m2+ 1,5 W/m2+ 2,91 W/m2 2. Změna integrity biodiverzity Genetická diverzita: E/MSY (vyhynutí na milion druhů za rok) <10 E/MSY ale s aspiračním cílem cca 1 E/MSY (předpokládaná rychlost vymírání na pozadí). 10 E/MSY 100 E/ MSY >100 E/MSY Funkční integrita: měřeno jako energie dostupná ekosystémům (NPP) (% HANPP) HANPP (v miliardách tun C ročně) <10 % předindustriální holocenní NPP, tj. >90 % zbývajících pro podporu funkce biosféry 1,9 % (2σ variabilita předindustriální holocenní střední hodnoty NPP) 20 % HANPP 30 % HANPP 3. Narušení stratosférického ozonu Koncentrace stratosférického O3 (globální průměr) (DU) <5% snížení oproti předindustriální úrovni podle zeměpisné šířky (~276 DU) 290 DU 261 DU 284,6 DU 4. Okyselení oceánů Koncentrace uhličitanových iontů, průměrný stav nasycení povrchového oceánu vzhledem k aragonitu (Ωarag) ≥80% Ωarag průměrného předindustriálního stavu nasycení povrchového oceánu aragonitem, včetně přirozené denní a sezónní proměnlivosti. 3,44 Ωarag2,75 Ωarag2,8 Ωarag 5. Biogeochemické toky cykly P a N Fosfáty globálně: tok P ze sladkovodních systémů do oceánu; regionálně: P z hnojiv do erodovatelných půd (Tg P za rok)Fosfáty celosvětově: 11 Tg P ročně; regionálně: 6,2 Tg P ročně vytěžených a aplikovaných na erodovatelné (zemědělské) půdy. Hranice je globální průměr, ale pro dopady je rozhodující regionální rozložení.0 Tg P za rokGlobálně: 100 Tg P/rok, regionálně 11,2 Tg P/rok Globálně: 22,6 Tg P/rok, regionálně 17,5 Tg P/rokglobální dusík: průmyslová a záměrná fixace N (Tg N za rok)Celkové množství dusíku: 62 Tg N za rok. Hranice je globální průměr. Antropogenní biologická fixace N na zemědělských plochách je velmi nejistá, ale odhaduje se v rozmezí ~30 až 70 Tg N za rok. Hranice působí jako globální „ventil“ omezující přísun nového reaktivního N do zemského systému, ale regionální distribuce hnojivého N je pro dopady rozhodující. 0 Tg N za rok82 Tg N/rok190 Tg N/rok 6. Změny půdního systému Globální: plocha zalesněné půdy jako procento původního lesního porostu; biom: plocha zalesněné půdy jako procento potenciálního lesa (% zbývající plochy). Globální: 75 % hodnot je vážený průměr tří hranic jednotlivých biomů; biomy: tropický, 85 %; mírný, 50 %; boreální: 85 % 100 % Celosvětově: 54 %; biomy: tropický, 60 %; mírný, 30 %; boreální: 60 %. Globální: 60 %; tropické: Amerika, 83,9 %; Afrika, 54,3 %; Asie, 37,5 %; mírný pás: Amerika, 51,2 %; Evropa, 34,2 %; Asie, 37,9 %; boreální: Amerika, 56,6 %; Eurasie: 70,3 %. 7. Změny sladké vody Modrá voda: narušení toku modré vody způsobené člověkem Horní hranice (95. percentil) světové rozlohy s odchylkami většími než v předindustriálním období, Modrá voda: 10,2 % 9,4 % (medián preindustriálních podmínek) 50 % (předběžně) 18,2 %Zelená voda: člověkem způsobené narušení vody dostupné pro rostliny (% plochy půdy s odchylkami od předindustriální variability)Zelená voda: 11,1 %9,8 % (medián preindustriálních podmínek)50 % (předběžně)15,8 % 8. Zatížení atmosféry aerosoly Interhemisférický rozdíl v zatížení atmosféry aerosoly 0,1 (průměrný roční interhemisférický rozdíl) 0,03 0,25 0,076 9. Nové entity Podíl syntetických chemických látek uvolněných do životního prostředí bez odpovídajícího testování bezpečnosti 00N/Apřekročeno

Změna klimatu Nejdůležitějšími faktory antropogenních dopadů na energetický rozpočet Země jsou emise skleníkových plynů a aerosolů a změny albedo povrchu. Řídicími proměnnými v rámci jsou roční průměry koncentrace CO2 v atmosféře a změna radiačního působení. Planetární hranice pro koncentraci CO2 v atmosféře je stanovena na 350 ppm a pro radiační působení na 1 Wm−2. V současné době je odhadovaná celková antropogenní efektivní radiační síla 2,91 Wm−2 (odhad na rok 2022, vztaženo k roku 1750) a atmosférická koncentrace CO2 je 417 ppm (roční průměrná hodnota na mořské hladině pro rok 2022), tj. dále mimo bezpečný operační prostor v obou ukazatelích než v poslední aktualizaci planetárních mezí. Hranice 350 ppm by vedla k nižší úrovni antropogenního globálního oteplování, než je mezinárodně dohodnutý cíl 1,5 °C v Pařížské dohodě OSN, ale je v souladu s nedávnými studiemi, které naznačují možnost extrémních dopadů na zemský systém i při oteplení o 1,5 °C, přičemž rizika se výrazně zvyšují již při oteplení o 1 °C.

Nové entity Definice této hranice je nyní omezena na skutečně nové antropogenní vlivy do zemského systému. Patří sem syntetické chemické látky (např. mikroplasty, endokrinní disruptory a organické polutanty); antropogenně mobilizované radioaktivní materiály, včetně radioaktivního odpadu a jaderných zbraní; a lidské modifikace evoluce, geneticky modifikované organismy a další přímé zásahy člověka do evolučních procesů. Nové entity slouží jako geologické markery antropocénu. Jejich dopady na zemský systém jako celek však zůstávají z velké části neprozkoumané. Rámec planetárních hranic se zabývá pouze stabilitou a odolností zemského systému, tj. nikoli zdravím člověka nebo ekosystému. Zůstává tedy vědeckou výzvou posoudit, jak velkou zátěž novými entitami systém Země snese, než se nevratně posune do potenciálně méně obyvatelného stavu.

V současné době (2022) se vyrábějí a do životního prostředí uvolňují statisíce syntetických chemických látek. U mnoha látek nejsou dobře známy potenciálně velké a trvalé účinky jejich zavedení na procesy zemského systému, zejména na funkční integritu biosféry, a jejich používání není dobře regulováno. Lidstvo bylo opakovaně překvapeno nezamýšlenými důsledky tohoto uvolňování, např. pokud jde o uvolňování insekticidů, jako je DDT, a vliv chlorofluorouhlovodíků (CFC) na ozonovou vrstvu. Pro tuto třídu nových entit je tedy jediným skutečně bezpečným operačním prostorem, který může zajistit zachování podmínek podobných holocénu, prostor, kde tyto entity chybí, pokud nebyly důkladně vyhodnoceny jejich potenciální dopady s ohledem na zemský systém. To by znamenalo, že kvantifikovaná planetární hranice by měla být stanovena na nulové uvolňování syntetických chemických sloučenin do volného prostředí, pokud nebyly certifikovány jako neškodné a nejsou monitorovány. To je cíl stanovený Montrealským protokolem, pokud jde o látky, u nichž bylo prokázáno, že jsou škodlivé tím, že přispívají k poškozování ozonové vrstvy.