惑星の限界

2025年の惑星境界図
「プラネタリー・バウンダリー（PB）図は、地球の健康状態を規定する9つのPBプロセスの現状を視覚的に表しています。各プロセスは、観測データ、モデルシミュレーション、専門家の意見に基づいて、1つ以上の制御変数によって定量化されています。」2025年。[ 1 ]

プラネタリーバウンダリーとは、人間活動が地球システムに与える影響の限界を規定する枠組みである。この限界を超えると、環境は自己調節能力を維持できなくなる可能性がある。これは、地球システムが人類社会が発展した完新世の安定期を脱することを意味する。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

これらの 9 つの境界は、気候変動、海洋酸性化、成層圏オゾン層の破壊、窒素循環における生物地球化学的流れ、地球規模の過剰な淡水使用、土地システムの変化、生物圏の完全性の侵食、化学汚染、および大気エアロゾル負荷です。

この枠組みは、人間の行動、特に産業革命以降の工業化社会における行動が地球環境変化の主な要因となっているという科学的証拠に基づいています。この枠組みによれば、「1つ以上のプラネタリーバウンダリーを越えることは、大陸規模から惑星規模のシステムにおいて非線形で急激な環境変化を引き起こす閾値を超えるリスクがあるため、有害であり、さらには壊滅的な結果をもたらす可能性がある。」[ 2 ]

この枠組みの規範的な要素は、人類社会が完新世の比較的安定した気候・生態学的条件下で繁栄してきたというものである。これらの地球システムプロセスの境界が越えられていない限り、それらは地球上の人類社会にとって「安全地帯」となる。[ 3 ]プラネタリーバウンダリーの枠組みの支持者は、人間の科学技術が意図的により有益な気候を作り出すのではなく、この環境・気候システムへの回帰を提唱している。この概念は、人類がいかにして生態学的条件を自らに都合の良いように大規模に変えてきたかという点には触れていない。この枠組みが「安全地帯」とみなす気候・生態学的完新世には、大規模な工業型農業は含まれていない。したがって、この枠組みは、現代の人口をどのように養うかという点の再評価を迫っている。

この概念はその後、あらゆるレベルの政府、国際機関、市民社会、そして科学界を含む国際社会（例えば、国連持続可能な開発会議）において影響力を持つようになった。 [ 5 ]この枠組みは9つの地球規模の変化プロセスから構成されている。ロックストロームらによると、2009年には3つの境界（生物多様性の喪失、気候変動、窒素循環）が既に超えられており、他の境界も超えられる差し迫った危機に瀕していた。[ 6 ]

2015年、元のグループの科学者数名が、新たな共著者と新たなモデルに基づく分析を取り入れた最新版を発表しました。この最新版によると、気候変動、生物圏の完全性の喪失、陸域システムの変化、生物地球化学循環の変化（リンと窒素）の4つの境界が超えられました。[ 7 ]科学者たちはまた、「生物多様性の喪失」という境界の名称を「生物圏の完全性の変化」に変更し、種の数だけでなく生物圏全体の機能も地球システムの安定性にとって重要であることを強調しました。同様に、「化学物質汚染」という境界の名称は「新規物質の導入」に変更され、地球システムのプロセスを混乱させるさまざまな種類の人為的物質を考慮に入れる範囲が広がりました。

2022年には、入手可能な文献に基づいて、新規実体の導入が5番目に超えた惑星の境界であると結論付けられました。[ 8 ]淡水の変化は2023年に6番目に超えた惑星の境界であると結論付けられました[ 9 ]そして、海洋酸性化は2025年に7番目に超えた限界であると文書化されました[ 1 ]。

フレームワークの概要と原則

プラネタリー・バウンダリーの枠組みの基本的な考え方は、完新世において観測された地球システムの回復力を維持することが、人類が長期的な社会的・経済的発展を追求するための前提条件であるというものである。[ 10 ]プラネタリー・バウンダリーの枠組みは、地球規模と長期的な時間枠に焦点を当てているため、地球規模の持続可能性の理解に貢献する。[ 7 ]

この枠組みは、「望ましい完新世の状態」を維持するために不可欠な9つの「惑星生命維持システム」を説明し、これらのシステムのうち7つがすでにどの程度進歩しているかを定量化しようと試みた。[ 6 ]境界は「人間の開発のための安全な空間」を定義するのに役立つように定義された。これは、地球への人間の影響を最小限に抑えることを目指すアプローチを改善したものである。 [ 10 ]

この枠組みは、人間の行動、特に産業革命以降の工業化社会における行動が地球環境変動の主な要因となっているという科学的証拠に基づいています。この枠組みによれば、「1つ以上のプラネタリーバウンダリーを越えることは、大陸規模から惑星規模のシステムにおいて非線形で急激な環境変化を引き起こす閾値を超えるリスクがあるため、有害、あるいは壊滅的な結果をもたらす可能性があります。」[ 10 ]この枠組みは9つの地球規模の変化プロセスで構成されています。2009年には、すでに2つの境界が越えられており、他の境界も越えられる差し迫った危機に瀕していました。[ 6 ]その後の推定では、これらの境界のうち、気候変動、生物多様性の喪失、生物地球化学的フロー境界の3つが越えられたとみられることが示されました。

科学者たちは、限界を超えることが地球の生物物理学的システムの機能障害、ひいては崩壊の脅威を高め、人類の幸福にとって壊滅的な結果をもたらす可能性があることを概説した。彼らは科学的な不確実性を強調する一方で、限界を超えることは「フィードバックを引き起こし、閾値を超え、安全レベルに戻る能力を劇的に低下させる可能性がある」と指摘した。限界は「大まかな、初期の推定値に過ぎず、大きな不確実性と知識のギャップに囲まれている」ものであり、それらはまだ十分に理解されていない複雑な方法で相互作用している。[ 10 ]

プラネタリーバウンダリーの枠組みは、負の外部性を最小限に抑えることを目的とした成長の限界に関する本質的に部門別の分析から、人間の開発のための安全な空間の推定へと、ガバナンスと管理へのアプローチを転換するための基礎を築く。[ 11 ]プラネタリーバウンダリーは、地球規模での大規模な人為的環境変化を回避するために、いわば人類のための「惑星の競技場」を定めるものである。[ 7 ]

著者

この枠組みは、 2009年にストックホルム・レジリエンス・センターのヨハン・ロックストローム氏とオーストラリア国立大学のウィル・ステッフェン氏が率いる地球システムおよび環境科学者のグループによって作成されました。彼らは、ノーベル賞受賞者のポール・クルッツェン氏、ゴダード宇宙研究所の気候科学者ジェームズ・ハンセン氏、海洋学者キャサリン・リチャードソン氏、地理学者ダイアナ・リバーマン氏、ドイツ首相の首席気候顧問ハンス・ヨアヒム・シェルンフーバー氏を含む26人の著名な学者と協力しました。

参加した科学者のほとんどは、国際的な地球変動研究ネットワーク「フューチャー・アース」の前身である地球システム科学パートナーシップの戦略策定に携わっていました。このグループは、持続可能な開発の前提条件として、より広範な科学コミュニティにとって「人類にとって安全な活動空間」を定義することを目指していました。

9つの境界

閾値と転換点

2009年の研究では、9つの惑星の境界が特定され、そのうち7つは定量化され、そのうち8つは2025年に定量化される予定です。これらは次のとおりです。

  1. 気候変動（大気中のCO2濃度が350 ppm未満、および/または放射強制力の最大変化が+1 W/m 2）
  2. 生物圏の完全性の変化（生物多様性の年間損失率が百万種あたり10種未満の絶滅）。
  3. 土地システムの変化（氷のない陸地面積の15％未満が農地となる）
  4. 淡水の変化（流出資源の消費量<4000 km 3 /年）
  5. 窒素（N）循環（工業および農業によるN2固定を35Tg N/年に制限する）およびリン（P）循環（海洋への年間P流入量がPの自然背景風化量の10倍を超えない）における生物地球化学的流れの修正。
  6. 海洋酸性化（アラゴナイトに対する平均表層海水飽和度が産業革命以前の水準の80%以上）
  7. 大気エアロゾル負荷の増加（惑星限界の枠組みにおけるこの1つのプロセスについては、科学者は地球規模の境界定量化を指定していない）
  8. 成層圏オゾン層の破壊（産業革命前のレベル290ドブソン単位から大気中のO 3総量が5％未満減少）
  9. 環境への新規物質の導入（化学汚染）。

個々のプラネタリーバウンダリーの定量化は、この枠組みに含まれる相互作用する地球システムプロセスの観測されたダイナミクスに基づいています。制御変数が選択された理由は、それらが組み合わさって、完新世の状態からの人為的な変化を追跡する効果的な方法を提供するためです。

地球の動的プロセスの一部については、歴史的データが比較的安定した条件間の明確な閾値を示しています。たとえば、過去の氷河期を振り返ると、氷河期のピーク時には大気中の CO2 濃度が約180～200 ppm でした。間氷期 (完新世を含む) には、CO2濃度は約 280 ppm で変動しました。大気中の CO2 濃度が 350 ppm を超えた過去の気候条件を知るには、科学者は約 300 万年前までさかのぼる必要があります。気候、生態系、生物地球化学の変化に関する古記録は、地球システムが転換点を迎えたことを示しており、これは制御変数 ( CO2など) の非常に小さな増加が、自然の地球システム自体へ のフィードバックを通じて、応答変数 (地球温暖化) のより大きく、おそらくは壊滅的な変化を引き起こす場合です。

プラネタリーバウンダリーの枠組みにおけるいくつかのプロセスでは、完新世のような状況からの閾値シフトを示す個々のポイントを特定することが困難です。これは、地球システムが複雑であり、科学的根拠が依然として部分的かつ断片的であるためです。その代わりに、プラネタリーバウンダリーの枠組みは、制御変数の増加によって影響を受ける、複数のスケールにおける多くの地球システムの閾値を特定しています。[ 6 ]例としては、エアロゾル負荷と淡水利用のプラネタリーバウンダリー に関連するモンスーンの挙動の変化が挙げられます。

惑星の限界（2025年に定義）[ 1 ]
地球システムのプロセス制御変数[ 1 ] [ 9 ]2025年の境界値「現在の」値

（つまり、情報源に記載されている年）

2025 年の値を超えて境界を超えましたか? (「現在の」値に基づく)産業化前の完新世の基準値
1. 気候変動大気中の二酸化炭素濃度（体積基準のppm）[ 12 ]350ppm423ppmはい280
産業革命開始（約1750年）以降の大気上端における人為的放射強制力（W/m 2 ）+1 Wm -2+2.97 Wm-2はい0
2. 生物圏の健全性の変化[ 9 ]遺伝的多様性: E/MSY（百万種年あたりの絶滅数）として測定される絶滅率<10 E/MSYだが、約1 E/MSY（想定される絶滅損失の背景率）を目標とする>100 E/MSYはい1 E/MSY
機能的多様性：生態系に利用可能なエネルギー（NPP [ a 1 ]）（% HANPP [ a 2 ]）HANPP（炭素10億トン/年）産業革命以前の完新世のNPPの10%未満、すなわち生物圏機能を支えるために90%以上が残存30% ハンプはい1.9%（産業革命以前の完新世の1世紀平均NPPの2σ変動）
3. 土地制度の変化手つかずのまま残っている森林の割合（パーセント）[ 7 ]北方林と熱帯林の85％を含む全森林からの75％ 、温帯林からの50％世界：59%はい0
4.淡水の変化ブルーウォーター：人為的なブルーウォーターの流れの乱れ 産業革命以前よりも偏差が大きい世界の陸地面積の上限（95パーセンタイル）、青水：12.9％ 22.6% はい9.4%
グリーンウォーター：植物が利用できる水の人為的撹乱（産業革命以前の変動からの偏差がある陸地面積の割合） 12.4% 22.0% はい9.8%
5. 生物地球化学的流れの修正リン酸の世界的規模：淡水系から海洋へのリンの流れ；地域的規模：肥料から侵食土壌へのリンの流れ（Tg of P year −1）世界全体では年間11 TgのPが採掘され、侵食可能な（農業用）土壌に施用されています。全球：P年当たり4.4Tg ；

地域：18.2 TgのP年-1

はい0
窒素の世界的分布：工業的および意図的な窒素固定（窒素のTg/年）62 Tg 年−1165 Tg 年-1はい0
6. 海洋酸性化海水表面における炭酸カルシウムの全球平均飽和度（オメガ単位）2.862.84はい3.44
7.大気エアロゾル負荷の増加AOD（エアロゾル光学的厚さ）の半球間差0.1（平均年間半球間差）0.063いいえ0.03
8.成層圏オゾン層の破壊成層圏オゾン濃度（ドブソン単位）277285.7いいえ290
9.新規エンティティの導入適切な安全性試験を行わずに環境に放出された合成化学物質の割合0>0（違反）はい0
  1. ^自然一次生産
  2. ^人間による天然一次生産の収奪

「安全な手術室」

プラネタリー・バウンダリーの枠組みは、制御変数の値の範囲を提案している。この範囲は、完新世のようなダイナミクスを維持できる「安全な運用空間」と、地球システムの変化が社会へのリスクを増大させる可能性が高い、非常に不確実で予測困難な世界との間の閾値に及ぶものとされている。境界は、その範囲の下限として定義される。境界が継続的に超えられる場合、世界はさらに危険地帯へと進むことになる。[ 6 ]

プラネタリーバウンダリーの概念によって説明される人類の「安全な活動空間」を回復することは困難です。たとえ過去の生物物理学的変化を緩和できたとしても、社会経済発展における支配的なパラダイムは、人間の行動によって引き起こされる大規模な環境災害の差し迫った可能性にほとんど無関心であるように思われます。[ 10 ] [ 13 ]法的境界は人間の活動を抑制するのに役立ちますが、その効果は、それを設定・施行する政治的意思によってのみ発揮されます。[ 14 ]

境界間の相互作用

地球システムを理解するということは、根本的には、環境変化プロセス間の相互作用を理解することです。プラネタリーバウンダリー（地球境界）は地球システムの動的な条件に基づいて定義されていますが、異なるプラネタリーバウンダリーが互いにどのように関連しているかについての科学的議論は、哲学的かつ分析的に混乱していることがよくあります。基本的な概念と用語をより明確に定義することで、理解が深まる可能性があります。

プラネタリーバウンダリーの枠組みにおけるプロセス間には、数多くの相互作用が存在する。[ 7 ] [ 3 ]これらの相互作用は地球システムにおいて安定化と不安定化の両方のフィードバックを生み出す可能性があるが、著者らは、プラネタリーバウンダリーの超過は、提案された境界レベルから拡大するのではなく、枠組み内の他のプロセスの安全な動作空間を縮小すると示唆している。[ 3 ]彼らは、淡水境界が破られると土地利用境界が「下方にシフト」し、土地が乾燥して農業に利用できなくなる可能性があるという例を挙げている。地域レベルでは、アマゾンの森林伐採が続けば、アジアの水資源が減少する可能性がある。このような相互作用の枠組みは、完新世のような条件に基づく枠組みの生物物理学的境界定義から、人間中心主義的な定義（農地需要）へと移行する。このような概念的ずれにもかかわらず、既知の地球システム相互作用を様々なスケールで考察すると、「個々のプラネタリーバウンダリーへの接近または超過には細心の注意を払う」必要があることが示唆される。[ 3 ]

もう一つの例は、サンゴ礁と海洋生態系に関するものです。2009年、研究者たちは、調査対象となったグレートバリアリーフのサンゴ礁において、1990年以降、石灰化が過去400年間で前例のない速度（20年未満で14%）で減少していることを示しました。[ 15 ]この証拠は、温度ストレスの増大と海洋アラゴナイトの飽和度の低下が、サンゴ礁のサンゴが炭酸カルシウムを堆積することを困難にしていることを示唆しています。栄養塩負荷の増加や漁業圧力など、複数のストレス要因がサンゴ​​を望ましくない生態系の状態へと移行させています。[ 16 ]海洋酸性化は、海洋生物全般、特に「骨格、殻、生体炭酸カルシウムのテストを作る種」の分布と個体数に大きな変化をもたらします。気温上昇、表面紫外線放射レベル、海洋酸性化はすべて海洋生物にストレスを与え、これらのストレスの組み合わせは、単一のストレス要因の影響をはるかに超える、海洋生物システムの個体数と多様性の混乱を引き起こす可能性があります。[ 17 ] [ 18 ]

2012年以降に提案された新しい境界または拡張された境界

2012年、スティーブン・ランニングは、多くの変数を統合し、「生態系の健全性に関する明確なシグナル」を与える、容易に決定できる指標として、すべての陸生植物の年間純一次生産量を10番目の境界として提案した。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

2015年には、プラネタリー・バウンダリーの概念を更新した2番目の論文がサイエンス誌に掲載されました。 [ 7 ]この更新論文では、気候、生物多様性、土地利用、生物地球化学循環の4つの境界が超過したと結論付けられました。2015年の論文は、9つの境界の相互作用を強調し、気候変動と生物多様性の完全性の喪失を、この枠組みにおいて中心的な重要性を持つ「中核境界」と位置付けました。これは、気候と生物圏の相互作用こそが地球システムの状況を科学的に定義するものだからです。[ 22 ]

2017年、一部の著者は、海洋システムがこの枠組みにおいて十分に反映されていないと主張した。彼らは、海底を地球表面変化境界の構成要素として含めることを提案した。また、この枠組みは「鉛直混合と海洋循環パターンの変化」を考慮に入れるべきだとも述べている。[ 22 ]

惑星の境界に関するその後の研究は、これらの閾値を地域規模で関連付け始めている。[ 23 ]

境界ごとの議論とさらなる研究

気候変動

2018年の研究は、パリ協定で定められた産業革命以前の気温上昇を2℃に抑える努力の妥当性に疑問を投げかけている。[ 23 ]科学者たちは、たとえ温室効果ガスの排出量を大幅に削減して気温上昇を2℃に抑えたとしても、自己強化的な気候フィードバックがさらなる温暖化をもたらし、気候システムが温室気候状態に安定するまでの「閾値」を超えてしまう可能性があると指摘している。そうなると、世界の一部は人間が居住できない状態になり、海面は最大60メートル（200フィート）上昇し、気温は4～5℃（7.2～9.0°F）上昇して、過去120万年間のどの間氷期よりも高い水準に達するだろう。 [ 24 ]

生物圏の健全性の変化

生物学者クリスティアン・サンパーによれば、「時間の経過とともに種の科が消滅する確率を表す境界は、地球上の生命の未来に対する私たちの潜在的な影響をよりよく反映するだろう」[ 25 ] 。生物多様性境界は、生物多様性を絶滅率のみの観点から捉えているとして批判されてきた。地球全体の絶滅率は地球の歴史を通じて大きく変動しており、したがって、それを唯一の生物多様性変数として使用することは、あまり有用ではない可能性がある[ 22 ] 。

窒素とリン

生物地球化学者のウィリアム・シュレジンジャーは、窒素沈着やその他の汚染物質の排出について、ある提案された限界値に近づくまで待つことは、手遅れになるまで放置するだけだと考えている。リンに関して提案されている限界値は持続可能ではなく、200年足らずで既知のリン埋蔵量を枯渇させてしまうだろうと彼は述べている。[ 26 ]

海洋化学者ピーター・ブリューワーは、「環境制限リストを作成しても、それをどのように達成するかという真剣な計画がなければ、本当に役に立つのだろうか。…それは単に国民を攻撃するための手段に過ぎないかもしれない。地球規模の窒素循環の崩壊はその明確な例の一つである。地球上の多くの人々は、人工的に肥料を生産しなければ、今日生きていないだろう。このような倫理的・経済的な問題と、単に制限を設けるという呼びかけをどう両立させることができるだろうか。…食料は選択の余地がない。」[ 27 ]

ピークリンとは、地球上のリン生産量が最大に達した時点を表す概念です。リンは地球上で希少な有限資源であり、非気体状の環境循環のため、採掘以外の生産手段は利用できません。 [ 28 ]一部の研究者によると、地球上のリン埋蔵量は50～100年で完全に枯渇し、ピークリンは2030年頃に達すると予想されています。[ 29 ] [ 30 ]しかし、最近の証拠によると、土壌へのリン施用を作物収量のための農業的最適条件と一致させた場合、現在経済的に採算が取れるリン埋蔵量を使い果たすには500年以上かかることが示されています。[ 31 ]

海洋酸性化

大気中の二酸化炭素濃度も海洋酸性化の境界を制御する基本的な変数であるため、海洋表層の酸性度は気候変動の境界と明らかに関連している。 [ 32 ]

海洋化学者のピーター・ブリューワーは、「海洋酸性化は単純なpH変化以外の影響も及ぼし、これにも限界を設ける必要があるかもしれない」と考えている。[ 27 ]

土地システムの変化

地球全体で、森林、湿地、その他の植生が農地やその他の土地利用に転換され、淡水、炭素、その他の循環に影響を与え、生物多様性を減少させています。[ 32 ] 2015年には、森林の75%が手つかずのまま残されていると定義され、これには北方林の85% 、温帯林の50% 、熱帯林の85%が含まれます。2015年時点で、森林の62%しか手つかずのまま残っていないため、境界線を超えています。[ 7 ]

土地利用の境界線については、次のような批判がなされている。「土地利用変化の15%という境界線は、実際には時期尚早な政策ガイドラインであり、著者らの科学的主張全体を弱めてしまう。著者らは、土壌劣化や土壌流出の制限を検討すべきだろう。これは、陸生生物の健全性を示す、より妥当かつ有用な指標となるだろう。」[ 33 ]

淡水

淡水循環は、気候変動の影響を大きく受けるもう一つの境界です。[ 32 ]淡水の過剰利用は、水資源の採掘または抽出速度が涵養速度を超える場合に発生します。水質汚染や塩水侵入によっても、世界の地下水や湖沼の多くが有限な資源となり、石油と同様に「ピークウォーター」利用に関する議論が巻き起こっています。[ 34 ] [ 35 ]

水文学者のデイビッド・モールデンは2009年に、地球規模の限界は「成長の限界」をめぐる議論において歓迎すべき新しいアプローチであると述べたが、「地球規模の水消費量の制限は必要だが、年間4,000立方キロメートルという地球規模の限界は寛大すぎる」とも述べた。[ 36 ]

緑と青の水

ある研究では、「淡水利用」の境界を「淡水変化」に改名し、「緑水」と「青水」の要素から構成すべきだと結論づけている。[ 37 ]「緑水」とは、陸地の降水量、蒸発量、土壌水分の乱れを指す。[ 37 ]水不足は農業に大きな影響を与える可能性がある。[ 38 ] [ 39 ]気候変動シナリオにおける農業 における水不足を測定・予測する際には、「緑水」と「青水」の両方が重要となる。[ 38 ] [ 39 ]

2022年4月、科学者たちは、完新世の変動からの根圏土壌水分の偏差によって測定された、水循環における「グリーンウォーター」がおそらく地球の境界を越えたものであるとして提案し、予備的に評価した。[ 37 ] [ 40 ]

オゾン層の破壊

成層圏オゾン層は、生物系に損傷を与える可能性のある太陽からの紫外線（UV）を遮断する役割を果たしています。モントリオール議定書以降に講じられた対策により、地球は安全な範囲内に保たれているように見えました。[ 32 ]

ノーベル化学賞受賞者のマリオ・モリーナ氏は、「5%はオゾン層の破壊が許容できる範囲としては妥当だが、転換点を示すものではない」と述べている。[ 41 ]

大気エアロゾル

世界中で毎年、エアロゾル粒子による大気汚染で約80万人が早死にしています。[ 42 ]エアロゾル負荷は地球の限界に含まれるほど重要ですが、適切な安全閾値を特定できるかどうかはまだ明らかではありません。[ 32 ]

新規実体（化学汚染）

残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約の締約国

残留性有機汚染物質、重金属、放射性核種などの化学物質は、生物に対して不可逆的な相加的・相乗的影響を及ぼし、繁殖力を低下させ、永続的な遺伝子損傷を引き起こす可能性があります。致死量未満の摂取は、海鳥や哺乳類の個体数を劇的に減少させています。この境界は重要であると思われますが、定量化は困難です。[ 32 ] [ 8 ] [ 43 ] 2019年には、新規物質として遺伝子組み換え生物、農薬、さらには人工知能が含まれる可能性があることが示唆されました。[ 5 ]

残留性有機汚染物質のベイジアンエミュレーターが開発され、化学汚染の境界を定量化するために使用できる可能性があります。[ 44 ]現在までに、ポリ塩化ビフェニル（PCB）の臨界暴露レベルは、それを超えると海洋哺乳類の大量死が発生する可能性があり、化学汚染の惑星境界として提案されています。[ 45 ]

世界には少なくとも35万種類の人工化学物質が存在します。これらは「プラスチック、農薬、工業用化学物質、消費財に含まれる化学物質、抗生物質、その他の医薬品」に由来し、主に「地球の健康に悪影響」を及ぼします。1950年以降、その生産量は50倍に増加し、2050年までにさらに3倍に増加すると予想されています。プラスチックだけでも1万種類以上の化学物質が含まれており、大きな問題を引き起こしています。研究者たちは、化学物質の生産量を制限し、再利用・リサイクル可能な製品を生み出す循環型経済への移行を呼びかけています。[ 46 ]

2022年1月、科学者グループはこの惑星の限界はすでに超えており、地球システムの安定性が危険にさらされていると結論付けました。[ 47 ]彼らは、プラスチックや有害化学物質を含む多くの新しい物質の生産と放出が過去数十年間に急速に増加し、惑星のプロセスに大きな影響を与えていることに関する文献情報を統合しました。[ 8 ]

2022年8月、科学者たちは、（全体的に超過した）境界は、今後出現する可能性のあるNEの複数の異なる境界のための仮置きであると結論付け、PFAS汚染がそのような新たな境界の一つであると報告しました。彼らは、雨水中のこれらのいわゆる「永遠の化学物質」の濃度が、世界中で普遍的に、そしてしばしばガイドラインの安全基準を大幅に上回っていることを示しています。[ 48 ] [ 49 ]これらの使用を制限し、代替物質に置き換える動きもいくつかあります。[ 48 ]

2024年にプラネットトラッカーが発表した、この惑星境界に関する報告書によると、 CAS（化学情報サービス）は19世紀以降、2億400万種類以上の化学物質を登録している。そのうち、北米とヨーロッパでは35万種類以上の化学物質が製造・使用が許可されているが、そのほとんどが未検査であり、14%は企業が成分を開示していないため、成分が不明である。これらの化学物質が健康に及ぼす悪影響は世界のGDPの10分の1を超え、複数の惑星境界に影響を与える可能性がある。例えば、クロロフルオロカーボンは同時に3つの惑星境界に影響を与える可能性がある。[ 50 ]

惑星の健全性

惑星の完全性は、地球の生命維持システムや生態学的完全性とも呼ばれます。[ 51 ]：140 学者たちは、惑星の完全性は「長期的な持続可能性のために維持される必要がある」と指摘しています。[ 51 ]：140 ここでの完全性という用語は、生態学的健全性を指します。 [ 52 ]惑星の完全性の概念は、惑星の境界の概念と相互に関連しています。[ 53 ]

1998年に設立された生態学的完全性に関する専門家パネルは、生態学的完全性を次のように定義しています。「生態系が完全性を持つとは、その固有の構成要素（植物、動物、その他の生物）とプロセス（成長や繁殖など）が損なわれていない状態をいう。」[ 54 ]

人間が環境に及ぼす悪影響は数多くあり、地球の健全性の低下を引き起こしています。[ 51 ]：142 たとえば、現在の生物多様性の喪失は、地球規模で生態系の健全性を脅かしています。[ 51 ]：140 持続可能な開発目標は、現在の地球の健全性の喪失に対処するための舵取りメカニズムとして機能する可能性があります。[ 51 ]：142

「成長の限界」（1972年）とガイア理論

人間の活動が地球に与える負担には限界があるという考え方は古くから存在しています。プラネタリー・バウンダリーの枠組みは、1972年の研究「成長の限界」の影響を認めています。この研究は、世界人口、工業化、汚染、食糧生産、資源枯渇の指数関数的な増加が、資源の利用可能性を高める技術の能力を上回るというモデルを提示しました。 [ 55 ]その後、この報告書は、特に経済学者や実業家によって広く否定され、[ 56 ]歴史がその予測が間違っていたことを証明したとしばしば主張されてきました。[ 57 ] 2008年、連邦科学産業研究機構（CSIRO）のグラハム・ターナーは、「成長の限界と30年間の現実の比較」を出版しました。[ 58 ]「成長の限界」は、モデリング手法とその結論を批判する人々[ 59 ] [ 60 ]と、社会は無限の世界に生きているわけではないという洞察と1970年代以降の歴史的データが報告書の調査結果を裏付けていると主張するアナリストの両方から広く議論されてきた。[ 61 ] [ 62 ] 「成長の限界」アプローチは、世界経済の社会技術的ダイナミクスがどのように人類の機会を制限し、崩壊のリスクをもたらすかを探る。対照的に、プラネタリー・バウンダリーの枠組みは、地球システムの生物物理学的ダイナミクスに焦点を当てている。[ 7 ]

「我々の共通の未来」は、1987年に国連環境開発世界委員会によって発表されました。 [ 63 ]この報告書は、ストックホルム会議の精神を再現しようと試みました。その目的は、将来の政治的議論のために、開発と環境の概念を相互に結びつけることでした。この報告書は、持続可能な開発の有名な定義を提示しました。「将来の世代が自らのニーズを満たす能力を損なうことなく、現在のニーズを満たす開発」 [ 63 ]

惑星の境界の枠組みに影響を与えているもう1つの重要な考え方は、ガイア理論またはガイア仮説です。1970年代に、ジェームズ・ラブロックと微生物学者のリン・マーギュリスは、地球上のすべての生物とその無機的な環境は、単一の自己調節システムに統合されているという考えを提唱しました。 [ 64 ]このシステムには、生物が温度などの環境の変化に合わせて調節機構を調整するのと同じように、摂動や偏差に反応する能力があります（恒常性）。ただし、この能力には限界があります。たとえば、生物が生活範囲よりも低いまたは高い温度にさらされると、その調節機構が必要な調整を行えないため、生物は死滅する可能性があります。同様に、地球は重要なパラメータの大きな偏差に反応できない可能性があります。[ 7 ]ラブロックは著書『ガイアの逆襲』の中で、熱帯雨林と生物多様性の破壊と、人間の温室効果ガスの増加による地球温暖化が相まって、地球システムのフィードバックを自己調整的なバランスから正の（強化する）フィードバックループへとシフトさせる可能性があると示唆している。

人新世

科学は、過去1万年にわたり文明を安全に保ってきた地球の限界を、私たちが越えつつあることを示しています。人間の圧力が地球の緩衝能力を圧倒し始めていることを示す証拠が増えています。人類は今や地球規模の変化の最大の推進力であり、地球を新たな地質時代、人新世へと押し進めています。私たちの集団行動が転換点を引き起こし、人類社会と生態系に突然かつ不可逆的な影響を及ぼすリスクをもはや排除することはできません。

科学者たちは、地球が人新世という新しい時代に入ったと断言している。[ 65 ]人新世において、人類は地球システムの変化の主な原因となっただけでなく[ 66 ] 、地球システムの断裂の推進力にもなり、[ 67 ]地球システムの回復力と変化からの回復力を阻害し、最終的には惑星の居住可能性を脅かす可能性がある。それ以前の地質時代である完新世は約1万年前に始まった。それは現在間氷期であり、地球の環境は比較的安定していた。完新世にも自然環境の変動はあったが、主要な大気と生物地球化学的パラメータは比較的狭い範囲内にとどまった。[ 68 ]この安定性により、世界中で社会が繁栄し、農業、大規模集落、複雑な貿易ネットワークが発達した。[ 69 ]

ロックストロームらによれば、「私たちは今や、生活様式や、それを中心とした社会、技術、経済の組織化において、これらの投資に大きく依存しており、完新世における地球システムのプロセスの変化の範囲を、望ましい惑星の状態の科学的基準点として捉えなければならない」とのことである。[ 10 ]

地球システムの回復力を維持する上で重要な様々な生物物理学的プロセスも、人間の行動によって大きく急速な変化を遂げている。 [ 70 ]例えば、人新世の到来以来、種の絶滅率は100倍以上に増加しており、[ 71 ]人間は現在、地球規模の河川の流れ[ 72 ]や地表からの水蒸気の流れを変える原動力となっている。[ 73 ]人間の活動による地球システムのプロセスの継続的な摂動は、さらなる圧力が不安定化をもたらし、大陸から惑星規模のシステム内で地球システムによる非線形で急激な大規模または不可逆的な環境変化反応につながる可能性を高めている。[ 7 ]

歓迎と議論

要約すると、プラネタリー・バウンダリーの概念は非常に重要であり、その提案に続いて、様々な境界間の関連性、そして「成長の限界」といった他の概念との関連性について議論されるべきである。重要なのは、この新しい概念が、地球システムのプロセスにおける非線形的あるいは急激な変化の閾値や転換点に達するリスクを浮き彫りにしている点である。したがって、この概念は、気候変動といった既存の地球環境の脅威に効果的に対処するために必要な合意を社会が達成する上で役立つ可能性がある。

– ノーベル賞受賞者マリオ・J・モリーナ[ 41 ]

2009年の報告書[ 3 ]はアムステルダムのローマクラブの総会に提出されました。[ 74 ]報告書の編集された要約は、2009年のネイチャー特別版の特集記事として掲載され[ 2 ]、ノーベル賞受賞者のマリオ・J・モリーナや生物学者のクリスティアン・サンペルなどの著名な学者からの批判的な論評も掲載されました。[ 41 ]

開発研究の学者たちは、この枠組みの諸側面と、その導入がグローバル・サウスにもたらす可能性のある制約について批判的である。地球に残存する森林の一定割合を保全するという提案は、森林の枯渇と農地への転換によって既に経済的利益を得ているヨーロッパ諸国などの国々に利益をもたらすものと捉えられる。対照的に、まだ工業化が進んでいない国々は、自らが引き起こしたかもしれない地球環境破壊のために犠牲を払うよう求められている。[ 22 ]

生物地球化学者ウィリアム・シュレジンジャーは、汚染に対する閾値設定がそもそも良い考えなのか疑問視している。彼は、ある閾値に近づくまで待つことは、手遅れになるまで放置するだけだと考えている。「閾値に基づく管理は、その単純さゆえに魅力的だが、有害で緩慢かつ拡散的な劣化をほぼ無期限に継続させてしまうのだ。」[ 26 ]

世界的な実証研究において、研究者らは35カ国の環境・持続可能性研究の学生が地球の境界をどのように評価しているかを調査しました。その結果、地球の境界に対する認識には世界規模で大きな違いがあることが判明しました。[ 75 ]

その後の展開

「安全で公正な空間」ドーナツ

ドーナツ（経済モデル）

ドーナツ、あるいはドーナツ経済学は、持続可能な開発のための視覚的なフレームワークであり、ドーナツまたはライフベルトのような形をしており、惑星の限界の概念と補完的な社会的境界の概念を組み合わせています。[ 76 ]名前は、図の形、つまり中央に穴の開いた円盤に由来しています。モデルの中央の穴は、生活必需品（医療、教育、公平性など）へのアクセスが不足している人々の割合を示し、地殻は生命が依存しており、超えてはならない生態学的天井（惑星の限界）を表しています。[ 77 ]この図は、オックスフォード大学の経済学者ケイト・ローワースが2012年にオックスファムの論文「人類のための安全で公正な空間」で作成し、2017年の著書「ドーナツ経済学：21世紀の経済学者のように考える7つの方法」と論文で詳しく説明しています。[ 78

国の環境フットプリント

いくつかの研究では、地球の限界に基づいて国家の環境フットプリントを評価しており、ポルトガル、[ 79 ]スウェーデン、[ 80 ]スイス、 [ 81 ]オランダ、[ 82 ]欧州連合、[ 83 ]インド、[ 84 ] [ 85 ]多くの一帯一路参加国[ 86 ]および世界で最も重要な経済大国 [ 87 ] などが対象となっている。[ 88 ]適用された指標や割り当て方法は様々であるが、裕福な国の資源利用は、世界人口に外挿した場合、地球の限界と両立しないという収束的な結果が得られている。

農業と栄養に関する地球の限界の可視化[ 89 ]

農業と栄養に関連する人間の活動は、地球規模で9つの地球境界のうち4つの地球境界の超過に寄与している。水生および陸生生態系への余剰栄養素流入（N、P）が最も重要であり、過度の土地システム変化と生物多様性損失がそれに続く。生物多様性損失、リン循環、土地システム変化の場合、超過は不確実性領域にあり、リスクが増大していることを示している（図の黄色の円）のに対し、農業に関連する窒素境界は200％以上超過しており、高リスクを示している（図の赤い丸）。ここで、栄養には食品加工と取引だけでなく、食品消費（家庭での食事の調理と外食）も含まれる。淡水利用、大気エアロゾル負荷（大気汚染）、成層圏オゾン層の破壊の地球境界については、消費に関連する環境影響は地球規模では定量化されていない。 [ 89 ]

個人および集団手当

生態学的限界の一般的な枠組みに基づくアプローチには、（譲渡可能な）個人炭素排出枠と「法定」の国家温室効果ガス排出制限が含まれる。[ 90 ]消費者は（集団的）境界内で（情報に基づいた）選択の自由を持つことになる。[ 91 ]

国際政策レベルでの使用

国連

2012年3月16日、国連事務総長の潘基文は、国連総会の非公式全体会議において、自身の「地球の持続可能性に関するハイレベルパネル」の報告書の要点を提示し、地球の限界の概念を支持した。 [ 92 ]潘事務総長は、「パネルのビジョンは、気候変動と闘い、その他の地球の限界を尊重しつつ、貧困を根絶し、不平等を減らし、成長を包摂的にし、生産と消費をより持続可能にすることである」と述べた。[ 93 ]この概念は、2012年6月20日から22日にリオデジャネイロで開催される国連持続可能な開発会議の成果文書のいわゆる「ゼロ・ドラフト」に組み込まれました。[ 94 ]しかし、その後、この概念は会議の文書から削除されました。その理由として、「貧困国の一部から、この概念の採用は貧困削減と経済発展の軽視につながる可能性があるという懸念があったことが挙げられる。また、この概念は公式に採用するにはあまりにも新しいため、国連の交渉で国際的に受け入れられる可能性を高める前に、その堅牢性を検証するために、異議を唱え、試練を受け、熟考する必要があったためでもある」と、オブザーバーは述べています。[ 95 ]

2011年、国連の地球持続可能性に関するハイレベルパネルは第2回会合で、地球の限界の概念をその枠組みに取り入れ、「気候変動と闘い、他の地球の限界を尊重しながら、貧困を根絶し、不平等を減らし、成長を包摂的にし、生産と消費をより持続可能にすること」を目標としていると述べた。[ 96 ]

パネルメンバーは、議事録の他の部分で、「プラネタリー・バウンダリー」という概念を用いることの政治的有効性について懸念を表明している。「プラネタリー・バウンダリーは依然として発展途上の概念であり、慎重に用いるべきである。[...] プラネタリー・バウンダリーの問題は、富裕国が自ら選択した資源集約型で環境破壊的な開発路線を「南」に追従しないよう「北」が警告するための手段と捉えられる可能性があり、物議を醸す可能性がある。[...] この表現は、境界を強調することで貧困国に受け入れ難いブレーキをかけることを懸念する多くの開発途上国にとって受け入れ難いものである。」[ 97 ]

しかし、この概念は国連の議事録[ 98 ]や国連デイリーニュースで日常的に使用されています。例えば、国連環境計画（UNEP）のアヒム・シュタイナー事務局長は、農業の課題は「人類の環境負荷を地球の限界を超えることなく、増加する世界人口に食料を供給すること」であると述べています。[ 99 ] UNEP年鑑2010でもロックストロームのメッセージが繰り返され、概念的に生態系管理や環境ガバナンス指標と結び付けられています。[ 100 ]

2012年の報告書「レジリエントな人々、レジリエントな地球：選択する価値のある未来」において、地球の持続可能性に関するハイレベルパネルは、「科学と政策の連携を強化するための、大規模な地球規模の科学的イニシアチブの立ち上げを含む、大胆な地球規模の取り組み」を求めました。科学者が「惑星の限界」、「環境閾値」、「転換点」と呼ぶものを、科学を通じて定義する必要があります。」[ 101 ]

欧州委員会

プラネタリーバウンダリーの概念は、欧州委員会の議事録でも使用されており、[ 102 ] [ 103 ]欧州環境機関の総合報告書「欧州の環境 - 現状と展望2010」でも言及されている。[ 104 ]

参照

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出典

ウィキメディア・コモンズには、惑星の限界に関連するメディアがあります。
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