Planetare Grenzen (engl: Planetary Boundaries)

Planetare Grenzen markieren die Schwellenwerte biologischer und physikalischer Prozesse im Ökosystem. Das Einhalten dieser Grenzen ist entscheidend, da die Nichtbeachtung durch den Menschen zu irreversiblen Umweltschäden führen kann. … (Rockström et al., 2009, S. 472; Steffen et al., 2015, S. 737).

1. Klimawandel: Die von den aktuellen Klimamodellen geschätzte Klimasensitivität umfasst nur “schnelle Rückkopplungen” wie Veränderungen von Wasserdampf, Wolken und Meereis und ergibt einen Wert von ~ 3°C (Bereich: 2-4,5°C) für eine Verdopplung der atmosphärischen CO2-Konzentration gegenüber dem vorindustriellen Niveau (IPCC 2007a). Die Einbeziehung “langsamer Rückkopplungen”, wie z. B. die Abnahme des Eisschildvolumens, die veränderte Verteilung der Vegetation und die Überflutung der Kontinentalschelfes, führt zu einer geschätzten Klimasensitivität von ~ 6°C (Bereich: 4-8°C) (Hansen et al. 2008).
2. neue Substanzen (Chemie): Zu den wichtigsten Arten der chemischen Verschmutzung gehören radioaktive Verbindungen, Schwermetalle und eine breite Palette organischer Verbindungen menschlichen Ursprungs. Die chemische Verschmutzung wirkt sich negativ auf die Gesundheit von Menschen und Ökosystemen aus. Die chemische Verschmutzung steht auch in Wechselwirkung mit der Grenze des Klimawandels durch die Freisetzung und globale Verbreitung von Quecksilber aus der Kohleverbrennung und durch die Tatsache, dass die meisten Industriechemikalien derzeit aus Erdöl hergestellt werden und CO2 freisetzen, wenn sie abgebaut oder als Abfall verbrannt werden.
3. Ozonverlust: Stratosphärisches Ozon filtert die ultraviolette Strahlung der Sonne. Bekannt ist das “Ozonloch”. Die Ausdünnung der polaren stratosphärischen Ozonschicht hat negative Auswirkungen auf die Meeresorganismen (Smith et al. 1992) und stellt ein Risiko für die menschliche Gesundheit dar.
4. Areosolgehalt: Die atmosphärische Aerosolbelastung wird als einen anthropogenen globalen Veränderungsprozess mit einer potenziellen planetarischen Grenze aus zwei Hauptgründen betrachtet: (i) der Einfluss von Aerosolen auf das Klimasystem und (ii) ihre negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit auf regionaler und globaler Ebene.
5. Versauerung der Ozeane: Die Versauerung der Ozeane stellt eine Herausforderung für die biologische Vielfalt der Meere und die Fähigkeit der Ozeane dar, weiterhin als CO2-Senke zu fungieren (die derzeit etwa 25 % der menschlichen Emissionen bindet).
6. Biogeochemische Flüsse: Anthropogene Eingriffe in den Stickstoffkreislauf und die Phosphorflüsse haben zu abrupten Veränderungen in Seen (Carpenter 2005) und marinen Ökosystemen (z. B. Anoxie in der Ostsee) geführt (Zillén et al. 2008). Die Eutrophierung durch den vom Menschen verursachten Eintrag von Stickstoff (N) und Phosphor (P) kann aquatische und marine Systeme über Schwellenwerte bringen, die zu einem abrupten, nichtlinearen Wechsel beispielsweise von einem oligotrophen Zustand des Klarwassers zu einem eutrophen Zustand des Trübwassers führen (Carpenter et al. 1999).
7. Süßwassernutzung:  Der globale Süßwasserkreislauf ist in das Anthropozän eingetreten (Meybeck 2003), weil der Mensch jetzt die dominierende treibende Kraft ist, die den Flusslauf auf globaler Ebene (Shiklomanov und Rodda 2003) sowie die räumlichen Muster und den saisonalen Zeitplan der Dampfströme (Gordon et al. 2005) verändert. Schätzungsweise 25 % der weltweiten Flusseinzugsgebiete trocknen aus, bevor sie die Ozeane erreichen, was auf die Nutzung der Süßwasserressourcen in den Einzugsgebieten zurückzuführen ist (Molden et al. 2007).
8. Landnutzungswandel: Der Wandel der Landsysteme, der in erster Linie durch die Ausweitung und Intensivierung der Landwirtschaft vorangetrieben wird, trägt zu den globalen Umweltveränderungen bei und birgt das Risiko, das menschliche Wohlergehen und die langfristige Nachhaltigkeit zu untergraben (Foley et al. 2005, MEA 2005a). Die Umwandlung von Wäldern und anderen Ökosystemen in landwirtschaftliche Nutzflächen erfolgte in den letzten 40-50 Jahren mit einer durchschnittlichen Rate von 0,8 % pro Jahr und ist weltweit der Hauptgrund für den Verlust von Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen (MEA 2005a).
9. Intaktheit der Biosphäre: Wie der Wandel des Landsystems können auch lokale und regionale Veränderungen der biologischen Vielfalt weitreichende Auswirkungen auf die Funktionsweise des Erdsystems haben und mit mehreren anderen planetarischen Grenzen interagieren. So kann der Verlust der biologischen Vielfalt die Anfälligkeit terrestrischer und aquatischer Ökosysteme gegenüber Veränderungen des Klimas und des Säuregehalts der Ozeane erhöhen und damit die sicheren Grenzwerte für diese Prozesse verringern.

Quellen / mehr dazu:

• BMVU – Planetare Grenzen

• Umweltbundesamt (PDF)

• Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity > ecologyandsociety.org