Toen 29 internationale wetenschappers in 2009 negen grenzen benoemden waar we binnen moet blijven om de aarde stabiel en bewoonbaar te houden, bleek dat drie grenzen al waren overschreden.
De mens had de hulpbronnen van de aarde zodanig uitgeput dat de biodiversiteit op aarde, de biologische stikstofcycli en de natuurlijke CO2-uitstoot van het klimaat al doorgeschoten waren – we kunnen de hulpbronnen van de planeet niet nóg meer beïnvloeden zonder enorme gevolgen.
En in 2015 voegden de wetenschappers er een nieuwe grens aan toe die was overschreden: de teruggang van de bossen op aarde, die inmiddels kritiek is.
Nu melden dezelfde 29 wetenschappers dat we zes van de negen aardgrenzen hebben overschreden.
De twee nieuwe grenzen die zijn overschreden zijn de invloed van chemisch verontreinigende stoffen – waaronder plastic en pesticiden – en de invloed op de zoetwaterreserves van de planeet.
Het feit dat we meer grenzen overschrijden duidt erop dat wetenschappers nu de gegevens en methoden hebben om alle negen grenzen te meten, maar ook dat de druk is toegenomen.
Kan de voorwaarden van het leven verleggen
Acht van de negen grenzen staan zwaarder onder druk dan in 2015 en alleen de ozonlaag verbetert. Al met al neemt het risico op grote veranderingen in de leefomstandigheden op aarde dus toe.
We hadden contact met Katherine Richardson, hoogleraar biologische oceanografie aan de Universiteit van Kopenhagen en coauteur van het onderzoek.
‘Vergeet niet dat de moderne beschaving pas zo’n 10.000 jaar bestaat, dat het milieu heel stabiel was en dat het leven het goed had. Maar we weten niet wat de gevolgen zijn onder andere omstandigheden. Met het vooruitzicht dat de impact van de mens op de aarde de hulpbronnen uit balans brengt, weten we niet of de verre toekomst nog stabiel genoeg zal zijn om de beschaving zoals we die nu kennen te ondersteunen,’ aldus Katherine Richardson tegen Wetenschap in Beeld.
De mens pikt te veel biomassa van de natuur in. Wij mensen hebben bijna 1/3 van de energie die beschikbaar is voor de natuur, weggenomen. Katherine Richardson, hoogleraar biologische oceanografie aan de Universiteit van Kopenhagen en coauteur van het onderzoek
Wanneer de omstandigheden op aarde stabiel zijn, is de interactie tussen de zogeheten biosfeer en geosfeer in evenwicht.
De biosfeer is de som van alle ecosystemen, dus zeg maar de zone van het leven op aarde, terwijl de geosfeer de hele aarde zelf omvat, van het oppervlak tot de kern.
Mens pikt biomassa van de aarde in
Een van de belangrijkste redenen dat de grenzen van de aarde worden overschreden, is dat we te veel grondstoffen van onze planeet inpikken.
Planten vangen het licht van de zon op en krijgen energie uit fotosynthese. Nu de mens steeds meer natuur inpikt voor eigen gebruik, het waterpeil in rivieren en de bodem verandert, synthetische chemicaliën in het milieu loost en broeikasgassen in de atmosfeer uitstoot, beïnvloedt dit niet alleen het evenwicht tussen biosfeer en geosfeer, maar ook de fotosynthese.
Deze illustratie laat zien hoe kwetsbaar elk van de negen grenzen op het moment van schrijven is. Hoe roder de vakjes zijn, hoe meer we de grens hebben overschreden. De grenzen van de aarde zijn 1. klimaatverandering, 2. vervuiling, 3. aantasting van de ozonlaag, 4. luchtvervuiling, 5. verzuring van de oceaan, 6. lekkende voedingsstoffen, 7. zoetwaterverbruik, 8. landgebruik en 9. biodiversiteit.
Wat zijn de grenzen van de aarde?
- De negen aardgrenzen zijn een poging om vast te stellen hoeveel invloed de mens op het milieu kan hebben zonder dat dit enorm verandert.
- Als deze grenzen worden overschreden, neemt het risico op destabilisatie van de omstandigheden op aarde fors toe.
- De grenzen omvatten belangrijke mondiale systemen zoals klimaat, water en diversiteit van wilde dieren.
- Alle aardgrenzen houden verband met elkaar. Biodiversiteit en klimaat zijn de twee factoren die de levensomstandigheden op aarde stabiel houden.
- Zoals te zien is in de illustratie, zijn sommige grenzen in tweeën gedeeld.
- De grens van klimaatverandering wordt bepaald door het CO2-gehalte en stralingskracht, en beschrijft veranderingen in de energie van de atmosfeer veroorzaakt door de mens.
- De biodiversiteit, die onder druk staat, wordt bepaald door ‘genetische biosfeerintegriteit’. De term verwijst naar het behoud van genetische diversiteit in een bepaald ecosysteem of in de hele biosfeer. Genetische diversiteit is de variatie aan genen en genetische eigenschappen binnen een populatie van organismen. Functionele integriteit van de biosfeer richt zich op de ecologische functies en processen die ecosystemen bieden. Het omvat interacties tussen soorten, voedingsstoffencycli, energiestromen en de algehele stabiliteit en gezondheid van ecosystemen.
- Zoetwaterverbruik, een van de twee nieuwe grensoverschrijdingen, wordt onderverdeeld in menselijke consumptie van blauw en groen water. Blauw water verwijst naar zoet oppervlaktewater, zoals rivieren en meren, dat direct toegankelijk is en kan worden gewonnen voor bijvoorbeeld drinkwater. Groen water is een meer verborgen vorm van zoet water omdat het minder goed zichtbaar of toegankelijk is dan blauw water. Groen water verwijst naar het deel van zoet water dat wordt geabsorbeerd en opgeslagen in de bodem en vooral wordt gebruikt door planten en bomen.
De onderzoekers gingen na hoe fotosynthese eruit zag in de laatste 10.000 jaar voorafgaand aan de industriële revolutie in de 18e eeuw en hoeveel energie de mens er sindsdien uit heeft gehaald.
‘De mens pikt te veel biomassa van de natuur in. We hebben bijna 1/3 van de energie die vóór de industriële revolutie beschikbaar was, uit de natuur gehaald. De energie die we aan de natuur hebben onttrokken is grotendeels de oorzaak van de huidige afname van de biodiversiteit op aarde,’ legt Katherine Richardson uit.
Wanneer we dus massaal bomen kappen, leidt dat tot een groot verlies aan biomassa, wat de biodiversiteit aantast en het vermogen van bossen om koolstof op te slaan vermindert.
Het gaat om meer dan klimaat en CO2
Voor wetenschappers telt niet het aantal overschreden grenzen, maar de manier waarop alle negen subsystemen op elkaar inwerken. De interactie verklaart zowel de kracht van het wereldwijde systeem en zijn vermogen om zichzelf over miljarden jaren te reguleren, als zijn kwetsbaarheid door menselijke verstoring van de interacties en evenwichten.
Het punt van de aardgrenzen is dat het niet alleen over het klimaat gaat, maar ook over gebieden die eveneens de aandacht van burgers en politiek nodig hebben.
‘De belangrijkste conclusie is dat we ons niet alleen op het klimaat moeten richten. Interessant is vooral de wisselwerking tussen de omstandigheden op aarde en het leven. Net zoals onze voorouders wisten dat ze beter konden overleven als ze zuinig omsprongen met hun hulpbronnen, zien wij nu dat de menselijke activiteiten zo groot zijn dat we ook ons gebruik van de hulpbronnen van de aarde als geheel moeten veranderen,’ vertelt Katherine Richardson tegen Wetenschap in Beeld.