Oprócz tego trzeba pamiętać, że różne zmiany w biosferze wzajemnie na siebie oddziałują i często wzmacniają. Na przykład cieplejsze wody szybciej reagują zakwitami glonów na przeżyźnienie (eutrofizację) spowodowaną dopływem azotanów i fosforanów z pól uprawnych niż wody zimne. Wylesienia spowodowane ekspansją rolnictwa bezpośrednio wpływają na wymieranie gatunków, ale też generują emisje CO2, zwiększając efekt cieplarniany. Osłabiają one także krążenie wody na lądach, potęgując susze wywołane ociepleniem klimatu. To tylko przykłady powiązań, które musimy zrozumieć, by przewidzieć, w jakim kierunku może zmienić się świat wskutek działalności człowieka.
Kiedy pytamy o przyszłość, najważniejszą kwestią zapewne pozostaje to, jak przyroda i nasza cywilizacja odpowie na te zmiany. Czy w biosferze istnieją mechanizmy samoregulacji, pozwalające jej dostosować się do zmieniającego się świata, zachowując podstawowe procesy ekologiczne?
Czy w antroposferze, gospodarce i kulturze istnieje potencjał do adaptacji do czekających nas zmian w przyrodzie?
Te pytania to w rzeczywistości pytania o odporność systemu na presję ze strony człowieka. Tak jak nadmuchiwany balon ma swoją wytrzymałość i nie może rozciągać się bez końca, tak systemy przyrodniczy i społeczny mają określoną odporność, której przekroczenie może spowodować zasadniczą zmianę w funkcjonowaniu świata. Balon po przekroczeniu odporności gumy na rozciąganie nie znika, ale zmienia się w taki sposób, że nie może już pełnić w żaden sposób dotychczasowych funkcji. Czy tak samo może stać się z naszym światem?
Analogię z balonem możemy rozbudować. Czy znacie prosty eksperyment z balonem i sokiem z pomarańczy? Gdy nadmuchany balon skropimy pomarańczowym sokiem, ten zareaguje z gumą i spowoduje, że balon pęknie. To, ile soku będzie potrzeba albo jakie jest prawdopodobieństwo pęknięcia, zależy oczywiście od tego, jak bardzo balon jest napompowany. Im bardziej, tym cieńsza jest jego powłoka i tym mniej odporna staje się na dodatkową presję soku z cytrusa. Tak samo interakcje różnych rodzajów antropopresji zmieniają granice odporności naszego świata. Coraz bardziej przypomina on nadmuchiwany wciąż balon, który z różnych stron nakłuwamy i traktujemy żrącymi substancjami, wierząc, że skoro dotychczas nie pękł, to znaczy, że wszystko przetrzyma. Pytanie o odporność postawiliśmy w kontekście przyszłości systemu przyrodniczego i społecznego. Ale czy da się je oddzielić? W tym rozdziale argumentujemy, że w naszej epoce, antropocenie, nie da się już traktować tych domen osobno. Pytanie o odporność systemu planetarnego może być pytaniem o możliwości utrzymania stabilności światowych ekosystemów i najważniejszych cykli biogeochemicznych regulujących warunki życia. A z perspektywy człowieka jest to pytanie o granice przekształceń biosfery, których przekroczenie zagrozi ciągłości naszej cywilizacji, gospodarki, kultury. Kultury, która jest dziedzictwem ostatnich 11 tysięcy lat bardzo stabilnych warunków planetarnych. Jak bardzo możemy „rozciągnąć" holoceńskie warunki środowiska, by świat pozostał bezpieczny dla człowieka (a raczej ludzkości rozumianej jako zbiorowość społeczeństw, powiązanych ze sobą i z ekosystemami Ziemi), by uniknąć katastrofalnych zmian? Jak daleko jesteśmy od tych granic? A może je już przekroczyliśmy? I czy jesteśmy w stanie to ocenić?
Pytanie to zadali sobie naukowcy związani ze Sztokholmskim Centrum Badań nad Odpornością (Stockholm Resilience Centre). Ich praca, opublikowana w czasopiśmie „Nature" (Rockström i in., 2009), stała się przełomem w myśleniu o wpływie człowieka na globalny ekosystem, dając poważne argumenty do wyróżnienia nowej epoki geologicznej − antropocenu.
Zanim opiszemy koncepcję granic planetarnych, cofnijmy się o kilkadziesiąt lat, by przywołać inną przełomową pracę dotyczącą granic, z którymi musi się zderzyć ludzkość podążająca niezrównoważoną ścieżką rozwoju – czyli raportem Klubu Rzymskiego pt. „Granice Wzrostu" (Meadows i in., 1972). Autorzy „Granic Wzrostu" wyszli z założenia, że stały wzrost liczby ludzi, produkcji towarów, eksploatacji zasobów i wytwarzania odpadów oraz zanieczyszczeń (a jest to wzrost wykładniczy, w którym tempo zmian przyspiesza) nie da się pogodzić z prostym faktem, iż zasoby na naszej planecie są skończone, podobnie jak skończone są zdolności biosfery do zaabsorbowania wytwarzanych przez naszą cywilizację odpadów. Przeprowadzili symulację komputerową (było to jedno z pierwszych powszechnie znanych zastosowań modelowania komputerowego do symulacji systemu planetarnego), w której sprawdzili, jak świat będzie się rozwijał w kilku zadanych scenariuszach. Wśród nich był scenariusz zakładający zasadniczy brak zmian w kursie gospodarki i coraz bardziej konsumpcyjne nastawionych zachodnich społeczeństw. W tym scenariuszu model przewidział załamanie się naszej cywilizacji w połowie XXI wieku. Przyczyną miały być wyczerpujące się stopniowo zasoby (zwłaszcza w obliczu rosnących potrzeb coraz liczniejszej populacji) oraz kumulacja zanieczyszczeń, a wśród nich – gazów cieplarnianych, skutkujących zmianą klimatu (autorzy „Granic wzrostu" przewidzieli niezwykle celnie aktualny poziom CO2w atmosferze).
Książka ta zawierała również rekomendacje ograniczeń w zużywaniu zasobów i produkcji dóbr materialnych, które powinniśmy byli sobie nałożyć, by uniknąć katastrofy. Jak wiadomo, z rekomendacji tych nie skorzystano.
Model Meadows i innych opierał wyłącznie się na parametrach systemu społecznego i gospodarczego, takich jak przyrost populacji ludzkiej, produkcja żywności, rozwój przemysłu, emisja zanieczyszczeń i zużycie zasobów, a przewidywany kryzys wynikać miał przede wszystkim z przecięcia krzywych wzrostu liczby ludności ze spadającą ilością zasobów i pogarszającą się jakością środowiska.
Koncepcja Granic Planetarnych Rockstroma i innych (2009) różni się od podejścia z „Granic Wzrostu" przede wszystkim tym, że analizuje, jak poszczególne rodzaje antropopresji wpłyną na funkcjonowanie globalnego systemu przyrodniczego, który podtrzymuje funkcjonowanie naszej cywilizacji. Traktuje więc system planetarny jako zintegrowany system społeczno-ekologiczny. To założenie jest spójne z koncepcją antropocenu jako epoki, w której działalność człowieka znacząco modyfikuje wpływ czynników przyrodniczych na funkcjonowanie Ziemi.
W koncepcji Granic Planetarnych wyróżniono 9 antropogenicznych procesów, wpływających na zdolność naszej planety do zachowania obecnych, pożądanych warunków – holoceńskiego stanu równowagi, który umożliwiał ludzkości rozwój przez ostatnie 10 tysięcy lat. Są to:
Pierwsze trzy procesy to systemowe przejawy antropopresji o skali planetarnej. Pozostałych sześć to oddziaływania o charakterze bardziej lokalnym lub regionalnym, jednak ich kumulacja może powodować efekty w skali całego świata. Ponadto pierwsze dwa procesy – zmiana klimatu i zakwaszenie oceanów – różnią się od pozostałych istnieniem wyraźnych punktów krytycznych, po których przekroczeniu zmiany zaczynają zachodzić same, napędzane kaskadą dodatnich sprzężeń zwrotnych. Pozostałe procesy to zmiany o charakterze bardziej liniowym, bez jasno zdefiniowanych punktów krytycznych, co jednak nie znaczy, że są one mniej niebezpieczne. Następnie autorzy zastanowili się, gdzie w obrębie tych dziewięciu obszarów antropopresji znajdują się granice odporności, których przekroczenie grozi destabilizacją ziemskiego systemu.
Które z nich przekroczyliśmy, a które są niebezpiecznie blisko? Analizę z 2009 roku powtórzono w kolejnej pracy tego samego zespołu naukowców opublikowanej w 2015 roku (Steffen i in., 2015), a jej wyniki streszcza poniższy wykres.
Granice planetarne wyznaczono z zakresem niepewności, który mieści się pomiędzy niebieskim i czerwonym okręgiem. Zaznaczone na zielono obszary to strefa bezpieczna, na żółto i pomarańczowo oznaczono obszar niepewności, a czerwonym kolorem te obszary, dla których granice planetarne zostały przekroczone, wraz z obszarem niepewności. Szary kolor oznacza obszary wciąż nieoszacowane w skali globalnej (według stanu na 2015 rok).
W kontekście naszego kursu istotne jest zrozumienie, że zmiana klimatu to wcale nie najbardziej naruszona granica planetarna. Jesteśmy tu wciąż w obszarze niepewności, co oznacza, że jeszcze mamy szansę na uniknięcie przekroczenia granicy planetarnej związanej z gwałtowną zmianą klimatu. Jaka jest sytuacja w innych obszarach?
Najbardziej zaawansowane presje na biosferę, które zdaniem naukowców bezspornie przekroczyły bezpieczne wartości, to utrata różnorodności biologicznej i zaburzenie cykli biogeochemicznych azotu i fosforu.
Utrata różnorodności biologicznej (dotychczas oceniona na poziomie genetycznym, a wciąż nieoszacowana w skali świata na poziomie funkcjonalnym) to proces wymierania gatunków spowodowany przez człowieka na wiele sposobów. Wśród nich jest bezpośrednia eksploatacja – polowania czy rybołówstwo, ale niemniej ważną przyczyną są zmiany w obrębie innych z 9 analizowanych obszarów. Na przykład w przypadku roślin i owadów najważniejszą przyczyną wymierania jest zanikanie siedlisk w wyniku zamiany naturalnych ekosystemów lądowych w tereny rolnicze. Szacuje się, że gatunki wymierają dziś w tempie ponad 1000 razy szybszym od naturalnego, a status zagrożonych może mieć nawet milion z nich. Wśród nich te, od których bezpośrednio zależymy: owady zapylające nasze uprawy, ryby, którymi się żywimy, czy wielkie drapieżniki, których „od góry" stabilizują piramidę troficzną, zapewniając ciągłość funkcjonowania ekosystemów.
Zaburzenie cykli azotu i fosforu to efekt nawożenia, emisji ścieków do środowiska oraz uwalniania tych pierwiastków w procesach przemysłowych. Ich zwiększona ilość w przyrodzie powoduje eutrofizację, czyli przeżyźnienie ekosystemów. To zjawisko zachodzi zarówno na lądzie, jak i w rzekach, jeziorach i morzach. Eutrofizacja ekosystemów lądowych powoduje szybki spadek różnorodności biologicznej roślin, a w następstwie tego również wymieranie owadów i innych grup zwierząt. W ekosystemach wodnych wzrost dostępności azotu i fosforu jest przyczyną zakwitów glonów (w tym toksycznych sinic), której efektem są deficyty tlenu i tak zwane martwe strefy przydenne w zbiornikach wodnych. Eutrofizacja w wodach zwiększa też globalne ocieplenie, bowiem z osadów gromadzących się w przeżyźnionych wodach uwalniają się duże ilości metanu.
Obok zmiany klimatu również stopień zaawansowania zmian w systemach lądowych umieszczono w obszarze niepewności, co wskazuje, że może być jeszcze szansa powstrzymania degradacji ekosystemów lądowych w stopniu destabilizującym Ziemię. A to w ekosystemach lądowych znajduje się większość światowej różnorodności biologicznej. One też zawierają ogromną pulę węgla organicznego, wpływając na jego obieg w przyrodzie. Dziś użytkujemy rolniczo 50% możliwej do zagospodarowania powierzchni lądów, a tempo niszczenia lasów i mokradeł wciąż rośnie.
Trzy „zielone" obszary na wykresie nie przekroczyły jeszcze bezpiecznego zakresu zmian. Wśród nich najbliżej niebezpiecznej granicy jest zakwaszenie oceanów, bezpośrednio powiązane z zawartością dwutlenku węgla w atmosferze i będące efektem rozpuszczania się tego gazu w wodzie morskiej. Zakwaszenie oceanów ma nie tylko wspólną przyczynę ze zmianą klimatu, procesy te łączy też istnienie punktów krytycznych, po przekroczeniu których zmiany zaczynają nagle przyśpieszać. W przypadku zakwaszenia ten punkt krytyczny to warunki, w których nie mogą funkcjonować koralowce i inne organizmy budujące szkielety z węglanu wapnia, a więc znika ważny biologiczny mechanizm usuwania dwutlenku węgla z wody.
Zaskakiwać może stosunkowo optymistyczne oszacowanie stanu zasobów wody słodkiej w skali świata. Choć ich wyczerpywanie się jest dotkliwym problemem w wielu rejonach świata, okazuje się, że nie jest to problem mogący dziś zagrozić destabilizacją przyrody w skali globalnej. Z kolei zielony kolor wykresu dotyczącego warstwy ozonowej to efekt porozumienia w ramach Protokołu Montrealskiego z 1987 roku, dzięki któremu udało się wyeliminować z rynku niszczące stratosferyczny ozon freony. Wykres granic planetarnych dla roku 1990 jest dla warstwy ozonowej czerwony, pokazując znaczne przekroczenie granicy bezpieczeństwa.
Aerozole atmosferyczne, powstające wskutek emisji drobnych pyłów i innych substancji, oraz „nowe substancje w środowisku" to presje, dla których w 2015 roku nie oszacowano jeszcze stopnia zaawansowania. W ciągu ostatnich lat pojawia się coraz więcej prac wskazujących na znaczący stan zaawansowania zmian w tym ostatnim obszarze. Zaliczono tu bardzo różne rodzaje „zanieczyszczeń" – m.in. antybiotyki wywołujące powszechną antybiotykooporność bakterii, genetycznie zmodyfikowane „owadobójcze" rośliny uprawne, wywołujące wykształcanie się odporności u owadów, chemiczne środki ochrony roślin, a także niezmiernie już powszechny w środowisku plastik, którego całościowego wpływu na organizmy wciąż jeszcze dobrze nie znamy.
Dzisiejsza gazeta (e-wydanie)
Wszystkie komentarze