viernes, 17 de diciembre de 2021

Los nueve límites planetarios

 The nine planetary boundaries
https://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries/the-nine-planetary-boundaries.html

Traducido por word y jav.

 Estimaciones de cómo las diferentes variables de control para siete límites planetarios han cambiado desde 1950 hasta el presente. El polígono sombreado verde representa el espacio operativo seguro. Fuente: Steffen et al. 2015.


Agotamiento del ozono estratosférico

La capa de ozono estratosférico en la atmósfera filtra la radiación ultravioleta (UV) del sol. Si esta capa disminuye, el aumento de las cantidades de radiación UV alcanzará el nivel del suelo. Esto puede causar una mayor incidencia de cáncer de piel en los seres humanos, así como daños a los sistemas biológicos terrestres y marinos.

La aparición del agujero de ozono antártico fue una prueba de que el aumento de las concentraciones de sustancias químicas antropogénicas que agotan el ozono, que interactúan con las nubes estratosféricas polares, había superado un umbral y había trasladado la estratosfera antártica a un nuevo régimen.

Afortunadamente, debido a las medidas adoptadas como resultado del Protocolo de Montreal, parece que estamos en el camino que nos permitirá permanecer dentro de esta frontera.

Pérdida de la integridad de la biosfera (pérdida y extinción de la biodiversidad)
La Evaluación de los Ecosistemas del Milenio de 2005 concluyó que los cambios en los ecosistemas debidos a las actividades humanas fueron más rápidos en los últimos 50 años que en cualquier otro momento de la historia humana, lo que aumentó los riesgos de cambios abruptos e irreversibles.

Los principales impulsores del cambio son la demanda de alimentos, agua y recursos naturales, lo que causa una grave pérdida de biodiversidad y conduce a cambios en los servicios de los ecosistemas. Estos conductores son constantes, no muestran evidencia de disminución con el tiempo, o están aumentando en intensidad. Las altas tasas actuales de daño y extinción de los ecosistemas pueden reducirse mediante esfuerzos para proteger la integridad de los sistemas vivos (la biosfera), mejorar el hábitat y mejorar la conectividad entre los ecosistemas, manteniendo al mismo tiempo la alta productividad agrícola que la humanidad necesita.

Se están realizando más investigaciones para mejorar la disponibilidad de datos confiables para su uso como "variables de control" para este límite.

Contaminación química y liberación de nuevas entidades

Las emisiones de sustancias tóxicas y de larga vida, como contaminantes orgánicos sintéticos, compuestos de metales pesados y materiales radiactivos representan algunos de los cambios clave impulsados por el hombre en el medio ambiente planetario. Estos compuestos pueden tener efectos potencialmente irreversibles en los organismos vivos y en el medio ambiente físico (al afectar los procesos atmosféricos y el clima).

Incluso cuando la absorción y bioacumulación de la contaminación química se encuentra en niveles subletales para los organismos, los efectos de la reducción de la fertilidad y el potencial de daño genético permanente pueden tener efectos graves en los ecosistemas muy alejados de la fuente de la contaminación. Por ejemplo, los compuestos orgánicos persistentes han causado reducciones dramáticas en las poblaciones de aves y han deteriorado la reproducción y el desarrollo en los mamíferos marinos.

Hay muchos ejemplos de efectos aditivos y sinérgicos de estos compuestos, pero estos todavía son poco conocidos científicamente.  En la actualidad, no podemos cuantificar un solo límite de contaminación química, aunque el riesgo de cruzar los umbrales del sistema terrestre se considera lo suficientemente bien definido como para que se incluya en la lista como una prioridad para la acción de precaución y para futuras investigaciones.

Cambio climático

La evidencia reciente sugiere que la Tierra, que ahora pasa 390 ppmv de CO2 en la atmósfera, ya ha transgredido el límite planetario y se está acercando a varios umbrales del sistema terrestre.

Hemos llegado a un punto en el que la pérdida del hielo marino polar de verano es casi seguramente irreversible. Este es un ejemplo de un umbral bien definido por encima del cual los mecanismos de retroalimentación física rápida pueden llevar al sistema de la Tierra a un estado mucho más cálido con niveles del mar más altos que los actuales. El debilitamiento o la reversión de los sumideros de carbono terrestres, por ejemplo, a través de la destrucción en curso de las selvas tropicales del mundo, es otro punto de inflexión potencial, donde las retroalimentaciones del ciclo clima-carbono aceleran el calentamiento de la Tierra e intensifican los impactos climáticos.

Una pregunta importante es cuánto tiempo podemos permanecer sobre este límite antes de que los cambios grandes e irreversibles se vuelvan inevitables.


Acidificación de los océanos

 Alrededor de una cuarta parte del CO2 que la humanidad emite a la atmósfera se disuelve finalmente en los océanos. Aquí forma ácido carbónico, alterando la química del océano y disminuyendo el pH del agua superficial. Este aumento de la acidez reduce la cantidad de iones de carbonato disponibles, un "bloque de construcción" esencial utilizado por muchas especies marinas para la formación de conchas y esqueletos. 

Más allá de una concentración umbral, esta acidez creciente dificulta que organismos como los corales y algunas especies de mariscos y plancton crezcan y sobrevivan. Las pérdidas de estas especies cambiarían la estructura y la dinámica de los ecosistemas oceánicos y podrían conducir a reducciones drásticas en las poblaciones de peces. En comparación con los tiempos preindustriales, la acidez de la superficie del océano ya ha aumentado en un 30 por ciento.

A diferencia de la mayoría de los otros impactos humanos en el medio ambiente marino, que a menudo son de escala local, el límite de acidificación del océano tiene ramificaciones para todo el planeta. También es un ejemplo de cuán estrechamente interconectados están los límites, ya que la concentración atmosférica de CO2 es la variable de control subyacente tanto para el clima como para los límites de acidificación de los océanos, aunque se definen en términos de diferentes umbrales del sistema terrestre.

Consumo de agua dulce y el ciclo hidrológico global

El consumo de agua dulce se ve fuertemente afectado por el cambio climático y su límite está estrechamente vinculado al límite climático, sin embargo, la presión humana es ahora la fuerza impulsora dominante que determina el funcionamiento y la distribución de los sistemas mundiales de agua dulce.

Las consecuencias de la modificación humana de los cuerpos de agua incluyen tanto los cambios en el flujo de los ríos a escala mundial como los cambios en los flujos de vapor derivados del cambio en el uso de la tierra. Estos cambios en el sistema hidrológico pueden ser abruptos e irreversibles. El agua es cada vez más escasa: para 2050, es probable que alrededor de 2050 millones de personas estén sujetas a estrés hídrico, lo que aumenta la presión para intervenir en los sistemas de agua.

Se ha propuesto un límite hídrico relacionado con el uso consuntivo del agua dulce y los requisitos de flujo ambiental para mantener la resiliencia general del sistema de la Tierra y evitar el riesgo de "cascada" de umbrales locales y regionales.

Cambio del sistema terrestre

La tierra se convierte en uso humano en todo el planeta. Los bosques, pastizales, humedales y otros tipos de vegetación se han convertido principalmente en tierras agrícolas. Este cambio en el uso de la tierra es una fuerza impulsora detrás de las graves reducciones en la biodiversidad, y tiene impactos en los flujos de agua y en el ciclo biogeoquímico del carbono, nitrógeno y fósforo y otros elementos importantes.

Si bien cada incidente de cambio de la cubierta terrestre ocurre a escala local, los impactos agregados pueden tener consecuencias para los procesos del sistema de la Tierra a escala global. Un límite para los cambios humanos en los sistemas terrestres debe reflejar no solo la cantidad absoluta de tierra, sino también su función, calidad y distribución espacial. Los bosques desempeñan un papel particularmente importante en el control de la dinámica vinculada del uso de la tierra y el clima, y son el foco del límite para el cambio del sistema de tierras.

El nitrógeno y el fósforo fluyen hacia la biosfera y los océanos
Los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno y el fósforo han sido radicalmente cambiados por los seres humanos como resultado de muchos procesos industriales y agrícolas. El nitrógeno y el fósforo son elementos esenciales para el crecimiento de las plantas, por lo que la producción y aplicación de fertilizantes es la principal preocupación.

Las actividades humanas ahora convierten más nitrógeno atmosférico en formas reactivas que todos los procesos terrestres de la Tierra combinados. Gran parte de este nuevo nitrógeno reactivo se emite a la atmósfera en diversas formas en lugar de ser absorbido por los cultivos. Cuando llueve, contamina las vías fluviales y las zonas costeras o se acumula en la biosfera terrestre. Del mismo modo, una proporción relativamente pequeña de fertilizantes de fósforo aplicados a los sistemas de producción de alimentos es absorbido por las plantas; gran parte del fósforo movilizado por los humanos también termina en los sistemas acuáticos. Estos pueden llegar a carecer de oxígeno a medida que las bacterias consumen las floraciones de algas que crecen en respuesta al alto suministro de nutrientes.

Una fracción significativa del nitrógeno y fósforo aplicados llega al mar, y puede empujar a los sistemas marinos y acuáticos a través de sus propios umbrales ecológicos. Un ejemplo a escala regional de este efecto es la disminución de la captura de camarón en la "zona muerta" del Golfo de México causada por el fertilizante transportado en los ríos desde el Medio Oeste de los Estados Unidos.

Carga de aerosoles
atmosféricos Se propuso un límite planetario de aerosoles atmosféricos principalmente debido a la influencia de los aerosoles en el sistema climático de la Tierra. A través de su interacción con el vapor de agua, los aerosoles desempeñan un papel de importancia crítica en el ciclo hidrológico que afecta la formación de nubes y los patrones de circulación atmosférica a escala mundial y regional, como los sistemas monzónicos en las regiones tropicales. También tienen un efecto directo sobre el clima, al cambiar la cantidad de radiación solar que se refleja o absorbe en la atmósfera.

Los seres humanos cambian la carga de aerosoles emitiendo contaminación atmosférica (muchos gases contaminantes se condensan en gotas y partículas), y también a través del cambio de uso de la tierra que aumenta la liberación de polvo y humo en el aire. Los cambios en los regímenes climáticos y los sistemas monzónicos ya se han visto en ambientes altamente contaminados, lo que da una medida regional cuantificable para un límite de aerosoles.

Otra razón para un límite de aerosol es que los aerosoles tienen efectos adversos en muchos organismos vivos. La inhalación de aire altamente contaminado hace que aproximadamente 800,000 personas mueran prematuramente cada año. Por lo tanto, los efectos toxicológicos y ecológicos de los aerosoles pueden estar relacionados con otros umbrales del sistema terrestre. Sin embargo, el comportamiento de los aerosoles en la atmósfera es extremadamente complejo, dependiendo de su composición química y de su ubicación geográfica y altura en la atmósfera.

Si bien muchas relaciones entre los aerosoles, el clima y los ecosistemas están bien establecidas, muchos vínculos causales aún no se han determinado.

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