Grenzen aan de planeet

In 2009 identificeerden wetenschappers van het Stockholm Resilience Center (International research centre on resilience and sustainability science) negen processen die de stabiliteit en de veerkracht van onze planeet regelen:

• Klimaatverandering
• Zoetwatercyclus
• Afbraak van ozon in de stratosfeer
• Atmosferische aanwezigheid van aerosolen
• Oceaanverzuring
• Biochemische kringlopen (fosfor en stikstof)
• Chemische vervuiling
• Landgebruik
• Biodiversiteitsverlies

Het Stockholm Resilience Center stelt voor elk van die processen meetbare grenzen voor waarbinnen de mensheid en de komende generaties zich kunnen blijven ontwikkelen. Het overschrijden van die grenzen veroorzaakt grootschalige abrupte of onomkeerbare veranderingen in het milieu.

Door sinds de industriële revolutie grote hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer te pompen (met het verbranden van olie, aardgas en steenkool), wordt de zonnewarmte op aarde beter vastgehouden. We hebben door die opwarming van de aarde een punt bereikt waarop het verlies van poolijs in de zomer vrijwel zeker onomkeerbaar is.

Klimaatverandering beïnvloedt op haar beurt de zoetwatercyclus. Maar vooral het menselijke handelen bepaalt het functioneren en de distributie van mondiale zoetwatersystemen. Zoetwaterverandering wordt op twee manieren opgevolgd: blauw water (menselijke consumptie in kubieke kilometer per jaar) en groen water (beschikbaar water voor planten).

De ozonlaag in de stratosfeer filtert de ultraviolette (UV) straling van de zon. Als die laag dunner wordt, zal steeds meer UV-straling het grondniveau bereiken. Dat leidt tot een hogere kans op huidkanker bij mensen en tot schade aan aardse en mariene biologische systemen.

Door hun interactie met waterdamp spelen aerosolen in de atmosfeer een uiterst belangrijke rol bij de vorming van wolken en de wereldwijde en regionale patronen van atmosferische circulatie, zoals de moessonsystemen in tropische gebieden. Ze hebben ook een direct effect op het klimaat. Ze bepalen hoeveel zonnestraling gereflecteerd of geabsorbeerd wordt in de atmosfeer.

Ongeveer een kwart van de CO2 die de mensheid in de atmosfeer uitstoot, wordt uiteindelijk opgelost in de oceanen. Het vormt er koolzuur, waardoor de chemie van de oceaan verandert en verzuurt. Een verhoogde zuurgraad vermindert de hoeveelheid beschikbare carbonaationen, een essentiële bouwsteen die door veel mariene soorten wordt gebruikt voor de vorming van schelpen en skeletten.

Biochemische kringlopen van stikstof en fosfor zijn radicaal veranderd door de mens als gevolg van industrie en landbouw. Stikstof en fosfor zijn essentiële elementen voor plantengroei, maar een overschot aan die stoffen heeft grote gevolgen voor de natuur.

De uitstoot van giftige stoffen waaronder synthetische stoffen, verbindingen van zware metalen en radioactieve materialen veroorzaken enkele van de belangrijkste veranderingen in ons milieu. Die verbindingen hebben onomkeerbare effecten op levende organismen en op de fysieke omgeving.

Over de hele wereld wordt land voor de menselijke consumptie gebruikt. Veel bossen, graslanden, wetlands en andere vegetatietypen zijn omgezet in landbouwgrond. Die verandering in landgebruik bedreigt de biodiversiteit. Het heeft ook gevolgen voor waterstromen en voor de biochemische kringloop van koolstof, stikstof en fosfor.

Volgens het Intergouvernementeel Platform voor Biodiversiteit en Ecosysteemdiensten (IPBES) staan ongeveer 1 miljoen soorten planten en dieren op het punt om uit te sterven, dat is een kwart van het totaal op aarde. De belangrijkste oorzaken van biodiversiteitsverlies zijn onze vraag naar voedsel, water en natuurlijke hulpbronnen.

Voor elk van die negen processen stelt het Stockholm Resilience Center meetbare grenzen voor waarbinnen de mensheid en de komende generaties zich kunnen blijven ontwikkelen (safe operating space).

Voor klimaatopwarming en biodiversiteitsverlies overschrijden we de vooropgestelde veiligheidsmarges. Hoewel de klimaatopwarming veel meer publieke aandacht trekt, brengt biodiversiteitsverlies vandaag ook al veel risico op verstoring mee. Lees meer over klimaatopwarming en biodiversiteitsverlies.

Voor nog vier andere processen overschrijden we momenteel de vooropgestelde veiligheidsmarges. Zo riskeren we wereldwijd over onvoldoende water te beschikken voor planten. Nochtans valt het waterverbruik door mensen wel nog binnen aanvaardbare marges. Wetenschappers verwachten wel dat tegen 2050 ongeveer een half miljard mensen te maken zal krijgen met waterstress, waardoor de druk om in te grijpen in watersystemen toeneemt. Om goed te zijn, wordt er ook te veel stikstof uit de atmosfeer getrokken en gaat er te veel fosfor naar de oceanen. De Vlaamse overheid kwam onlangs, in 2023, moeizaam tot een stikstofakkoord. Het blijft echter onzeker of dat akkoord voldoende zal zijn. Ook chemische verontreiniging, waaronder plastiek, zware metalen en radioactieve stoffen, vormen een bedreiging voor de leefbaarheid van onze planeet. En landbouw legt een grote claim op het landgebruik. Ook hier komen we nog op terug bij de bespreking van maatschappelijke ontwikkelingen over ruimte en ruimtegebruik in de stad en op het platteland.

Met het gat in de ozonlaag lijkt het momenteel mee te vallen. Dankzij de maatregelen van het Montreal Protocol herstelt de ozonlaag. De verzuring van oceanen nadert dan weer wel de veiligheidsmarges. Boven de drempelconcentratie maakt een stijgende zuurgraad het moeilijk voor organismen zoals koralen, sommige schelpdieren en plankton om te groeien en te overleven, met allerlei andere risico’s en verstoringen tot gevolg. Voor de deeltjesconcentratie in de atmosfeer publiceerde het Stockholm Resilience Center nog geen metingen.

Het beeld van ‘grenzen aan de planeet’ roept vragen op, zeker onder wetenschappers. Dat beeld suggereert dat onze planeet van de ene dag op de andere onleefbaar kan worden. Sommige wetenschappers wijzen erop dat de door het Stockholm Resilience Center gekozen veiligheidsmarges geen absolute indicaties voor de ondergang van onze planeet zijn. Ze geven wel aan welke processen bedreigingen meebrengen en wanneer we voor welke processen rekening zullen moeten houden met (ernstige) verstoringen. In veel gevallen zullen we ook met die verstoringen moeten leren leven. Ze zijn niet altijd zomaar omkeerbaar. Vandaag ondervinden we dat in ons dagelijkse leven al voor de opwarming van de aarde.