Caps

Planetary Boundaries

Il Planetary Boundary Framework definisce i limiti ambientali entro i quali l'umanità può operare in sicurezza. Identifica nove processi del sistema Terra fondamentali per l'integrità della Terra. Per ciascuno di essi vengono determinati indicatori rappresentativi e limiti operativi sicuri ("confini planetari"), fornendo un quadro basato su parametri per valutare la salute del nostro pianeta. Finora sei confini su nove sono stati oltrepassati, aumentando i rischi per la stabilità dell’ecosistema. Poiché i confini planetari sono interconnessi, i cambiamenti a qualsiasi, siano essi benefici o dannosi, possono estendersi a cascata sugli altri in modi che alla fine influenzano la stabilità dell’intero sistema. Riconoscere questi confini può aiutare a guidare azioni e decisioni che rafforzano la resilienza della Terra.

esaurimento dell'ozono stratosferico

Il confine “stratosferico dell'ozono depletion” si basa sulla capacità dello strato di ozono di proteggere la vita sulla Terra dalle radiazioni nocive ultraviolette (UV). Quando lo strato è sano, ci sono concentrazioni sufficienti di ozono nella stratosfera per proteggere sufficientemente gli ecosistemi e le persone da impatti dannosi. Questo confine è definito dalla concentrazione di ozono nella zona stratosferica extrapolare, misurata in Unità Dobson (DU). La regione extrapolare è considerata più rilevante per il monitoraggio perché lì gli effetti della riduzione dello strato di ozono sono significativamente più dannosi che in altri luoghi. Il limite di sicurezza è di 275 DU, stabilito come soglia critica al di sotto della quale i livelli UV dannosi penetrano nell'atmosfera; l'attuale quantità totale di ozono stratosferico è di 285,7 DU, il che significa che esiste uno spazio operativo sicuro per questo confine.

La riduzione dell’ozono è principalmente causata da sostanze chimiche prodotte dall’uomo che rilasciano cloro e bromo nella stratosfera, che a loro volta distruggono le molecole di ozono. L’esaurimento dell’ozono ha impatti diretti sull’integrità della biosfera e sul cambiamento climatico. L’aumento delle radiazioni UV influisce, ad esempio, sui raccolti e può deregolamentare i modelli climatici, ponendo al contempo rischi significativi per la salute. Grazie agli sforzi internazionali, in particolare all’attuazione del Protocollo di Montreal nel 1987 che ha portato all’eliminazione graduale delle sostanze che riducono lo strato di ozono (ODS), i livelli globali di ozono sono ora relativamente stabili - ed è in corso un recupero del buco dell’ozono in Antartide (un recupero completo è stato previsto per il 2066). Per mantenere e migliorare questi progressi, è fondamentale monitorare le emissioni illegali e regolamentare le nuove sostanze che riducono lo strato di ozono. La vigilanza continua e la cooperazione internazionale possono contribuire a garantire che lo strato di ozono rimanga uno scudo protettivo per gli ecosistemi e l’umanità.

I rischi derivanti dalle sostanze sintetiche

Il confine “nuove entità” traccia la proliferazione, senza sufficienti test preventivi del loro impatto ambientale, di sostanze prodotte dall'uomo, comprese sostanze chimiche sintetiche, plastica e organismi geneticamente modificati. La proliferazione di sostanze sintetiche non testate presenta sfide uniche, perché il loro impatto sull’ambiente e sulla salute rimane in gran parte sconosciuto. Questo confine è misurato dalla percentuale di sostanze chimiche sintetiche rilasciate nell'ambiente senza test adeguati; a causa dei rischi intrinseci associati, il limite di sicurezza è fissato allo 0%. Questo confine è stato trasgredito poiché sono state rilasciate decine di migliaia di sostanze chimiche non testate, anche se la percentuale precisa deve ancora essere determinata. L’attraversamento di questo confine è in gran parte attribuito a capacità di monitoraggio e quadri normativi inadeguati per identificare, controllare e regolare tali sostanze.

I principali motori della proliferazione delle nuove entità includono un rapido aumento della produzione di nuove sostanze chimiche, nonché attività industriali e agricole che contribuiscono a un’ampia diffusione. Come hanno dimostrato gli effetti imprevisti delle sostanze che riducono lo strato di ozono, la proliferazione di nuove entità comporta rischi significativi per gli ecosistemi e la salute umana, rendendo necessario un approccio precauzionale al loro sviluppo e utilizzo. Affrontare le sfide poste da nuove entità richiederà lo sviluppo e l’attuazione di normative internazionali simili a quelle adottate attraverso il Protocollo di Montreal per controllare la proliferazione delle sostanze che riducono lo strato di ozono. Gli inviti a creare un tale quadro sono ancora in una fase iniziale, in parte a causa delle sfide legate alla definizione del campo di applicazione della relativa regolamentazione. Dato che l’introduzione di nuove entità ha superato la capacità globale di monitoraggio e valutazione, i rischi associati rimangono in gran parte sconosciuti. Migliorare le pratiche e le capacità di gestione delle sostanze chimiche attraverso sistemi di monitoraggio completi è quindi fondamentale per garantire la resilienza degli ecosistemi.

Il carico atmosferico di aerosol

Il confine “carico aerosol atmosferico” si riferisce alla presenza di particelle fini nell'aria, note come aerosol. Questi possono influenzare il clima alterando la formazione di nuvole e i modelli di precipitazione e possono avere impatti diretti sulla salute causando malattie respiratorie e cardiovascolari. Un sistema atmosferico stabile è quello in cui i livelli di aerosol non alterano il tempo, o comportano rischi per la salute umana. Il limite di carico atmosferico dell'aerosol è definito da una differenza interemisferica nella profondità ottica dell'aerosol (AOD), ovvero la differenza nella concentrazione di aerosol tra gli emisferi settentrionale (dove è concentrata la maggior parte delle fonti di aerosol) e meridionale. Il limite è fissato ad un massimo di 0,1 AOD; i livelli globali hanno ormai raggiunto 0,065 AOD, quindi questo particolare confine rimane all'interno di uno spazio operativo sicuro. Tuttavia, su scala regionale, alcune aree soffrono di concentrazioni di aerosol più elevate che stanno già influenzando la produttività agricola e la disponibilità di acqua.

Le particelle di aerosol vengono prodotte attraverso eventi naturali come eruzioni vulcaniche o tempeste di sabbia, o attraverso attività umane come la combustione di combustibili fossili e biomassa, la deforestazione o le emissioni industriali. L’attività umana è il principale contributore al carico localizzato di aerosol, in particolare nelle aree densamente popolate e industrializzate. Quando questo confine viene trasgredito, innesca una serie di rischi ambientali e sanitari. I modelli delle precipitazioni e i climi regionali vengono interrotti, portando a fallimenti dei raccolti e carenza d’acqua. Gli impatti sulla salute possono essere significativi, in particolare l’aumento delle malattie respiratorie e cardiovascolari. “PM2.5,” un particolato fine legato agli aerosol, è una delle forme più dannose di inquinamento atmosferico per la salute umana grazie alla sua capacità di penetrare in profondità nei polmoni e nel flusso sanguigno. Ridurre il carico atmosferico di aerosol richiede l’applicazione di rigorosi standard di qualità dell’aria, la transizione verso un’energia più pulita e la riduzione delle emissioni industriali e agricole. Lo sviluppo e l’attuazione di politiche sull’aria pulita a livello nazionale e regionale ha già dimostrato la capacità dei quadri giuridici di contenere il carico di aerosol.

Acidificazione oceanica

Il confine “ocean acidification” valuta gli aumentati livelli di acidità che possono derivare da un maggiore assorbimento di CO² nell'oceano. Un sistema oceanico sano è caratterizzato da livelli di pH stabili che supportano la biodiversità marina e sostengono gli ecosistemi oceanici. Questo confine viene misurato attraverso il tasso di saturazione dell'aragonite, una forma di carbonato di calcio vitale per gli organismi marini come coralli e molluschi per poter costruire i loro gusci. Il limite di sicurezza è almeno l'80% dei livelli di saturazione dell'aragonite preindustriale. Attualmente, questo confine si trova all’interno della zona operativa sicura, poiché i livelli sono appena al di sopra dei limiti, anche se potrebbe essere superato nel prossimo futuro, se l’acidificazione degli oceani seguisse la sua traiettoria attuale. Inoltre, la ricerca scientifica emergente suggerisce che gli attuali livelli di pH potrebbero potenzialmente già causare qualche danno ai molluschi alle latitudini più elevate; ciò potrebbe innescare una riconsiderazione del limite stabilito.

L’acidificazione degli oceani è guidata dall’assorbimento delle emissioni atmosferiche di CO² generate dalle attività umane, compresa la combustione di gas serra che emettono combustibili fossili, e da attività industriali ad alte emissioni come la produzione di cemento. Comprende anche attività che portano alla perdita di pozzi naturali di assorbimento del carbonio, come la deforestazione. L’acidificazione dell’acqua di mare sconvolge le reti alimentari marine e la pesca, minacciando i mezzi di sussistenza delle comunità costiere e dei punti caldi della biodiversità in tutto il mondo. Gli impatti dell’acidificazione degli oceani si estendono ben oltre particolari ecosistemi, influenzando le economie che fanno affidamento sulle risorse marine. Affrontare l’acidificazione degli oceani richiederà un approccio su più fronti. Ridurre le emissioni di CO² attraverso l’incremento del consumo di energia rinnovabile, migliorando al tempo stesso l’efficienza energetica e ripristinando le foreste di fanerogame marine e mangrovie che equilibrano alcalino, sarà fondamentale per preservare livelli sani di acidità degli oceani e preservare l’intero potenziale dell’oceano per mitigare il cambiamento climatico.

scarsità di acqua dolce

Il confine “d'acqua dolce” valuta la disponibilità e il flusso di acqua dolce a livello globale, tenendo conto dei cambiamenti nei modelli di precipitazione, nei livelli di umidità del suolo e nell'acqua nella vegetazione. Un sistema stabile di acqua dolce è sostenuto da una fornitura costante di acqua dolce pulita in grado di sostenere gli ecosistemi, l’agricoltura sostenibile e il consumo umano. Questo confine è misurato dalle interruzioni indotte dall'uomo delle riserve di acqua dolce attraverso due indicatori: “acqua blu,” o acqua in fiumi, laghi e bacini artificiali, e “acqua verde,” che si riferisce ai livelli di umidità del suolo. Le deviazioni dell’acqua blu sono limitate al 10,2% della superficie terrestre globale libera dai ghiacci che subisce forti interruzioni del flusso dei corsi d’acqua; tuttavia, i livelli hanno attualmente raggiunto il 18%. Il limite di sicurezza per l’acqua verde è fissato all’11,1% della superficie terrestre globale priva di ghiacci che subisce deviazioni nei livelli di umidità del suolo; i livelli attuali sono pari al 16%. Insieme, questi indicatori illustrano la crescente pressione sulle risorse globali di acqua dolce. I prelievi eccessivi di acqua dolce per l’irrigazione e l’attività industriale sono le principali fonti di esaurimento delle risorse di acqua dolce. Il calo della disponibilità di acqua dolce è aggravato anche dai cambiamenti climatici, poiché eventi idrici estremi come siccità e inondazioni ne compromettono ulteriormente la disponibilità.

La scarsità di acqua dolce provoca la perdita di biodiversità e contribuisce al declino dei paesaggi naturali come le zone umide, che forniscono servizi ecosistemici cruciali, compreso il sequestro del carbonio. A livello sociale, ha impatti diretti sulla sicurezza alimentare globale, accelera e aumenta il rischio di epidemie e minaccia la disponibilità di acqua per il consumo umano. Molte regioni sperimentano già la scarsità d’acqua in modi che hanno esacerbato i conflitti e le disparità socioeconomiche. La collaborazione intersettoriale, l’implementazione dell’innovazione, gli sforzi di conservazione e la cooperazione internazionale possono accelerare l’emergere di ecosistemi di acqua dolce responsabili e resilienti. L’incremento di pratiche di gestione idrica sostenibili e innovative, come il riciclaggio delle acque reflue e le tecniche di irrigazione di precisione, nonché quadri di governance idrica equi e sostenibili, può rafforzare la gestione responsabile delle risorse globali di acqua dolce. Inoltre, le riduzioni globali delle emissioni di gas serra, così come le vaste iniziative di conservazione delle foreste e delle zone umide, sono vitali per garantire un futuro sicuro dell'acqua dolce per gli ecosistemi, l'agricoltura e le comunità.

Cambiamento del sistema

Il confine “land-system change” valuta la conversione dei paesaggi naturali in ambienti agricoli o urbani - o il loro collasso, come conseguenza di attività umane come il disboscamento. Un sistema terrestre sano è definito dai suoi fiorenti habitat naturali, dall’efficace fornitura di servizi naturali come il sequestro del carbonio e da terreni fertili in grado di sostenere ecosistemi ricchi di biodiversità. Questo confine viene quantificato valutando la percentuale di copertura forestale rimanente sia a livello globale che tra diversi biomi (foreste boreali, temperate e tropicali); il suo limite è fissato al mantenimento di almeno il 75% della copertura forestale originaria, mentre le soglie specifiche del bioma sono fissate all'85% per le foreste boreali e tropicali e al 50% per le foreste temperate. I livelli attuali scendono al di sotto di tutti questi limiti, a causa della significativa deforestazione nelle foreste tropicali e delle conversioni di terreni accumulate nelle aree temperate e boreali.

I principali fattori di perdita delle foreste includono il disboscamento, l’espansione agricola, l’urbanizzazione e i progetti infrastrutturali. Questi contribuiscono alla distruzione dell’habitat, alla perdita di biodiversità e all’indebolimento dei pozzi di assorbimento del carbonio, destabilizzando ulteriormente il clima. La deforestazione, causata dall’espansione agricola o urbana, porta alla perdita di biodiversità e interrompe il flusso naturale dell’acqua dal suolo all’aria, prosciugando i suoli e aumentando la probabilità di incendi. Può anche portare a cambiamenti sistemici a lungo termine degli ecosistemi vitali. La continua deforestazione potrebbe, ad esempio, trasformare il bacino amazzonico in un ecosistema simile alla savana, con gravi implicazioni per la sicurezza alimentare, la regolazione del clima e la biodiversità. Sebbene le tendenze attuali siano allarmanti, esistono percorsi per ripristinare e mantenere l’integrità del sistema terrestre. La pianificazione sostenibile dell’uso del territorio, la riforestazione e la conservazione dei paesaggi naturali possono aiutare a invertire i danni causati dalla deforestazione e dal degrado del territorio; combinati con la collaborazione globale e le misure politiche, sono essenziali per preservare la biodiversità, stabilizzare il clima e garantire la sicurezza alimentare a lungo termine.

integrità della biosfera

“Integrità della biosfera” si riferisce alla salute e alla diversità degli organismi viventi e dei loro ecosistemi. Una biosfera sana è caratterizzata da ecosistemi ricchi di biodiversità in grado di sostenere la produzione sostenibile di cibo ed energia, insieme ad altri servizi ecosistemici essenziali. Il confine dell’integrità della biosfera viene misurato attraverso due componenti chiave: diversità genetica e integrità funzionale. La diversità genetica è una misura dei tassi di estinzione delle specie; il limite “safe” è fissato a 10 estinzioni per milione di specie, all'anno. Attualmente questo limite è superato. I tassi di estinzione delle specie superano i 100 per milione di specie all’anno. L’altro componente chiave, l’integrità funzionale, viene misurata attraverso l’appropriazione umana della produzione primaria netta (HANPP). L'HANPP tiene traccia della percentuale di energia della natura destinata all'uso umano (principalmente per cibo, foraggio e materiali). Questo valore è provvisoriamente limitato al 10% dei livelli di produzione preindustriale e netta primaria ma l'attività umana l'ha già spinta ben oltre. Insieme, entrambi gli indicatori illustrano l’immensa pressione che l’attività umana esercita sulla biodiversità e sulla salute degli ecosistemi.

Il declino dell’integrità della biosfera è guidato in particolare dallo sfruttamento eccessivo delle risorse naturali e degli ecosistemi. Ciò include l’espansione dei terreni coltivati, l’allevamento intensivo di bestiame, la pesca eccessiva, il disboscamento e l’estrazione eccessiva di materiali e risorse naturali. Queste attività che riducono la biodiversità minacciano sia le forniture globali di materie prime che la stabilità della Terra. Le perdite di integrità della biosfera hanno un impatto diretto sull’accesso alle risorse essenziali, tra cui cibo, materiali e medicine. Hanno anche profondi impatti sugli ecosistemi che stanno degradando, alterando le condizioni climatiche e, in definitiva, corrodendo la capacità della Terra di riprendersi dai cambiamenti climatici e da altre pressioni provocate dall’uomo. Sono necessari interventi immediati e basati sulla scienza per arrestare l’ulteriore perdita di biodiversità e salvaguardare la resilienza della Terra. Sforzi di ripristino come il rewilding dei paesaggi, programmi di reimpollinazione e la riduzione della pressione sugli ecosistemi attraverso “agroecological” l’agricoltura, espandendo al tempo stesso le aree protette, può aiutare a ricostruire la biodiversità e la salute degli ecosistemi. Tuttavia, questi sforzi devono essere integrati da una collaborazione globale e da solidi quadri politici, per garantire l’equilibrio ecologico a lungo termine e la sostenibilità dei servizi ecosistemici essenziali.

cambiamenti climatici

Il confine “climate change” valuta i livelli di gas serra nell'atmosfera consentiti pur mantenendo il bilancio energetico della Terra e le temperature globali. Questo confine è misurato attraverso due indicatori critici: concentrazione atmosferica di CO² e forzante radiativa. Questi indicatori forniscono parametri di riferimento critici per valutare i rischi attuali e futuri del cambiamento climatico. Il limite di sicurezza per la concentrazione atmosferica di CO² è fissato a 350 parti per milione (ppm) nell’atmosfera, ma i livelli attuali superano i 420 ppm, guidati principalmente dalla combustione di combustibili fossili, dalla deforestazione e dai processi industriali. Il secondo indicatore critico, la forzatura radiativa, misura la differenza tra l’energia assorbita dalla Terra e l’energia irradiata nello spazio. Il limite di sicurezza per la forzatura radiativa è fissato a un massimo di 1,0 Watt per metro quadrato (W/m²) rispetto ai livelli preindustriali. Attualmente, i livelli globali di forzante radiativo si aggirano intorno a 2,79 W/m², e sono aumentati costantemente dal 1990.

Le emissioni di anidride carbonica, principalmente derivanti dalla combustione di combustibili fossili, insieme agli aerosol e al metano rilasciati attraverso l’agricoltura intensiva, sono fattori significativi del riscaldamento globale. Attraversare il relativo confine terrestre avvia effetti a cascata che si estendono attraverso altri confini planetari, amplificando al contempo eventi meteorologici estremi e provocando l’innalzamento del livello del mare. Un esempio notevole è il riscaldamento degli oceani; essendo uno dei più grandi pozzi di assorbimento del carbonio al mondo, l’oceano sta perdendo la sua capacità di assorbire CO² a causa dell’aumento delle temperature, creando un ciclo di feedback che accelera il cambiamento climatico. Ciò a sua volta accelera il cambiamento climatico e aumenta il rischio di punti critici, come il collasso delle calotte polari o lo scioglimento del permafrost, che potrebbero accelerare ulteriormente l’instabilità climatica e portare a cambiamenti planetari irreversibili. Tali impatti interconnessi hanno implicazioni gravi e di vasta portata per la salute umana, la biodiversità, l’agricoltura e le risorse idriche a livello globale e affrontare le sfide correlate richiederà un’azione globale coordinata. È essenziale ridurre le emissioni di gas serra attraverso l’uso di energie rinnovabili, l’efficienza energetica e l’implementazione su larga scala di soluzioni basate sulla natura. Anche il ripristino e la protezione dei pozzi critici di assorbimento del carbonio, comprese le zone umide, le foreste e gli oceani, potrebbero aiutare a tracciare un percorso trasformativo verso la resilienza climatica.

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