ग्रह की सीमाएं पृथ्वी प्रणाली प्रक्रियाओं से जुड़ी एक अवधारणा है जिसमें 200 9 में प्रस्तावित पर्यावरणीय सीमाएं शामिल हैं, जो पृथ्वी प्रणाली के समूह और पर्यावरण वैज्ञानिकों के स्टॉकहोम रिसीलिएंस सेंटर से जोहान रॉकस्ट्रॉम और ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय से विल स्टीफन के नेतृत्व में प्रस्तावित हैं। समूह स्थायी विकास के लिए पूर्व शर्त के रूप में, सभी स्तरों, अंतर्राष्ट्रीय संगठनों, नागरिक समाज, वैज्ञानिक समुदाय और निजी क्षेत्र की सरकारों सहित अंतर्राष्ट्रीय समुदाय के लिए “मानवता के लिए सुरक्षित संचालन स्थान” को परिभाषित करना चाहता था। ढांचा वैज्ञानिक साक्ष्य पर आधारित है कि औद्योगिक क्रांति के बाद से मानव कार्य वैश्विक पर्यावरणीय परिवर्तन का मुख्य चालक बन गया है।
प्रतिमान के मुताबिक, “एक या अधिक ग्रहों की सीमाओं का उल्लंघन करना थ्रेसहोल्ड को पार करने के जोखिम के कारण हानिकारक या यहां तक कि विनाशकारी हो सकता है जो महाद्वीपीय-ग्रहों के पैमाने पर गैर-रैखिक, अचानक पर्यावरणीय परिवर्तन को गति देगा।” पृथ्वी प्रणाली प्रक्रिया सीमाएं ग्रह के लिए सुरक्षित क्षेत्र को उस हद तक चिह्नित करती हैं, जिसे वे पार नहीं कर रहे हैं। 200 9 तक, दो सीमाएं पार हो चुकी हैं, जबकि अन्य पार होने के आने वाले खतरे में हैं।
विचार
यह विचार कि हमारे ग्रह की सीमाएं हैं, जिसमें मानव गतिविधियों द्वारा लगाए गए बोझ शामिल हैं, कुछ समय के लिए आसपास रहे हैं। 1 9 72 में, द लिमिट्स टू ग्रोथ प्रकाशित किया गया था। इसने एक मॉडल प्रस्तुत किया जिसमें पांच चर: विश्व जनसंख्या, औद्योगीकरण, प्रदूषण, खाद्य उत्पादन, और संसाधनों की कमी, की जांच की जाती है, और तेजी से बढ़ने के लिए माना जाता है, जबकि संसाधनों की उपलब्धता बढ़ाने के लिए प्रौद्योगिकी की क्षमता केवल रैखिक है। इसके बाद, रिपोर्ट को व्यापक रूप से अर्थशास्त्री और व्यापारियों द्वारा खारिज कर दिया गया था, और अक्सर दावा किया गया है कि इतिहास ने अनुमानों को गलत साबित कर दिया है। 2008 में, राष्ट्रमंडल वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान संगठन (सीएसआईआरओ) के ग्राहम टर्नर ने प्रकाशित किया था “तीसरी हकीकत के साथ सीमाओं की वृद्धि की वृद्धि”। टर्नर ने पाया कि 1 9 70 से 2000 तक मनाया गया ऐतिहासिक डेटा रिपोर्ट किए गए लगभग सभी आउटपुट के लिए विकास मॉडल की “मानक रन” सीमाओं के अनुरूपित परिणामों से निकटता से मेल खाता है। “तुलना समय के साथ परिमाण और प्रवृत्तियों दोनों के संदर्भ में लगभग सभी डेटा की अनिश्चितता सीमाओं के भीतर अच्छी तरह से है।” टर्नर ने कई रिपोर्टों की भी जांच की, खासतौर पर अर्थशास्त्रियों द्वारा, जो पिछले कुछ वर्षों से सीमा-से-विकास मॉडल को बदनाम करने के लिए अधिकृत हैं। टर्नर का कहना है कि ये रिपोर्ट त्रुटिपूर्ण हैं, और मॉडल के बारे में गलतफहमी दर्शाती हैं। 2010 में, नॉर्गार्ड, पीट और राग्नर्सडॉटीर ने पुस्तक को “अग्रणी रिपोर्ट” कहा, और कहा कि “समय की परीक्षा को रोक दिया गया है और वास्तव में, केवल अधिक प्रासंगिक हो गया है।”
नौ सीमाएं
थ्रेसहोल्ड और सीमाएं
थ्रेसहोल्ड, या क्लाइमैटोलॉजिकल टिपिंग पॉइंट, वह मान है जिस पर नियंत्रण चर (जैसे सीओ 2) के लिए बहुत कम वृद्धि होती है, प्रतिक्रियाशील चर (ग्लोबल वार्मिंग) में परिवर्तन, एक बड़ा, संभवतः विनाशकारी होता है।
थ्रेसहोल्ड पॉइंट्स को ढूंढना मुश्किल है, क्योंकि पृथ्वी प्रणाली बहुत जटिल है। दहलीज मूल्य को परिभाषित करने के बजाय, अध्ययन एक सीमा स्थापित करता है, और दहलीज इसके अंदर झूठ बोलनी चाहिए। उस सीमा के निचले सिरे को सीमा के रूप में परिभाषित किया गया है। इसलिए, यह एक सुरक्षित स्थान को परिभाषित करता है, इस अर्थ में कि जब तक हम सीमा से नीचे हैं, हम सीमा सीमा से नीचे हैं। यदि सीमा पार हो जाती है, तो हम खतरे के क्षेत्र में प्रवेश करते हैं।
| ग्रह सीमाएं | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| पृथ्वी प्रणाली की प्रक्रिया | नियंत्रण परिवर्ती | सीमा मूल्य | वर्तमान मूल्य | सीमा पार हो गई | preindustrial मूल्य | टीका |
| 1. जलवायु परिवर्तन | वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड एकाग्रता (वॉल्यूम द्वारा पीपीएम) | 350 | 400 | हाँ | 280 | |
| वैकल्पिक रूप से: औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के बाद से विकिरण मजबूती (डब्ल्यू / एम 2 ) में वृद्धि (~ 1750) | 1.0 | 1.5 | हाँ | 0 | ||
| 2. जैव विविधता हानि | विलुप्त होने की दर (प्रति वर्ष प्रति मिलियन प्रजातियों की संख्या) | 10 | > 100 | हाँ | 0.1-1 | |
| 3. बायोगोकेमिकल | (ए) वायुमंडल से हटाए गए मानववंशीय नाइट्रोजन (प्रति वर्ष लाखों टन) | 35 | 121 | हाँ | 0 | |
| (बी) महासागरों में जा रहे मानववंशीय फॉस्फोरस (प्रति वर्ष लाखों टन) | 1 1 | 8.5-9.5 | नहीं | -1 | ||
| 4. महासागर अम्लीकरण | सतही समुद्री जल (ओमेगा इकाइयों) में अर्गोनाइट का वैश्विक माध्य संतृप्ति अवस्था | 2.75 | 2.90 | नहीं | 3.44 | |
| 5. भूमि उपयोग | भूमि की सतह फसललैंड में परिवर्तित (प्रतिशत) | 15 | 11.7 | नहीं | कम | |
| 6. ताजा पानी | पानी की वैश्विक मानव खपत (किमी 3 / वर्ष) | 4000 | 2600 | नहीं | 415 | |
| 7. ओजोन रिक्तीकरण | स्ट्रेटोस्फेरिक ओजोन एकाग्रता (डॉब्सन इकाइयां) | 276 | 283 | नहीं | 290 | |
| 8. वायुमंडलीय एयरोसोल | एक क्षेत्रीय आधार पर वातावरण में कुल मिलाकर कण एकाग्रता | अभी तक प्रमाणित नहीं है | ||||
| 9. रासायनिक प्रदूषण | विषाक्त पदार्थों, प्लास्टिक, अंतःस्रावी विघटनकर्ताओं, भारी धातुओं, और पर्यावरण में रेडियोधर्मी संदूषण का एकाग्रता | अभी तक प्रमाणित नहीं है | ||||
बहस
ढांचे पर
कार्नेगी इंस्टीट्यूशन के ग्लोबल पारिस्थितिकी विभाग के निदेशक क्रिस्टोफर फील्ड प्रभावित हैं: “इस तरह का काम गंभीर रूप से महत्वपूर्ण है। कुल मिलाकर, यह सुरक्षा क्षेत्र को परिभाषित करने का एक प्रभावशाली प्रयास है।” लेकिन संरक्षण जीवविज्ञानी स्टुअर्ट पिम प्रभावित नहीं हैं: “मुझे नहीं लगता कि यह किसी भी तरह से चीजों के बारे में सोचने का एक उपयोगी तरीका है … एक सीमा की धारणा सिर्फ गंभीर सामग्री से रहित है। विलुप्त होने का तरीका पृष्ठभूमि दर स्वीकार्य 10 गुना दर? ” और पर्यावरण नीति विश्लेषक बिल क्लार्क सोचते हैं: “पृथ्वी प्रणाली में टिपिंग पॉइंट घने, अप्रत्याशित … और प्रारंभिक चेतावनी संकेतकों के माध्यम से टालने योग्य होने की संभावना नहीं है। यह इस प्रकार है … ‘सुरक्षित परिचालन स्थान’ और ‘ग्रहों की सीमाएं’ इस प्रकार अत्यधिक संदिग्ध और संभावित रूप से नए ‘opiates’। ”
बायोगोकेमिस्ट विलियम श्लेस्लिंगर पूछता है कि क्या थ्रेसहोल्ड प्रदूषण के लिए एक अच्छा विचार है। वह तब तक इंतजार कर रहा है जब तक कि हम कुछ सुझाई गई सीमा के पास न केवल हमें उस बिंदु पर जारी रखने की अनुमति दें जहां यह बहुत देर हो चुकी है। “थ्रेसहोल्ड पर आधारित प्रबंधन, हालांकि इसकी सादगी में आकर्षक, हानिकारक, धीमी और फैलाने की अवस्था को लगभग अनिश्चित काल तक जारी रखने की अनुमति देता है।”
जलविज्ञानी डेविड मोल्डेन सोचते हैं कि ग्रहों की सीमाएं ‘विकास की सीमा’ बहस में एक स्वागत का नया दृष्टिकोण है।”एक वैज्ञानिक आयोजन सिद्धांत के रूप में, अवधारणा में कई ताकतें हैं … संख्याएं महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे नीति निर्माताओं के लिए लक्ष्य प्रदान करते हैं, जो परिवर्तन की दिशा और दिशा का स्पष्ट संकेत देते हैं। वे विज्ञान के लिए मानक और दिशा भी प्रदान करते हैं। जैसे ही हम सुधार करते हैं पृथ्वी की प्रक्रियाओं और जटिल अंतर-संबंधों की हमारी समझ, इन मानकों को अपडेट किया जा सकता है और अपडेट किया जाएगा … अब हमारे पास एक उपकरण है जिसका उपयोग हम गहराई से और तत्काल सोचने में हमारी सहायता के लिए कर सकते हैं-ग्रहों की सीमाओं और महत्वपूर्ण कार्यों को हमें लेना है । ”
सागर केमिस्ट पीटर ब्रेवर ने सवाल किया है कि क्या यह “वास्तव में पर्यावरणीय सीमाओं की एक सूची बनाने के लिए उपयोगी है, बिना किसी गंभीर योजना के उन्हें कैसे हासिल किया जा सकता है … वे नागरिकों को हरा करने के लिए एक और छड़ी बन सकते हैं। वैश्विक नाइट्रोजन चक्र में व्यवधान एक है स्पष्ट उदाहरण: यह संभावना है कि पृथ्वी पर लोगों का एक बड़ा हिस्सा आज उर्वरक के कृत्रिम उत्पादन के बिना जीवित नहीं होगा। ऐसे नैतिक और आर्थिक मुद्दों को सीमा निर्धारित करने के लिए एक साधारण कॉल के साथ कैसे मिलान किया जा सकता है … भोजन वैकल्पिक नहीं है । ”
पर्यावरण सलाहकार स्टीव बास का कहना है कि “ग्रहों की सीमाओं का वर्णन एक अच्छा विचार है। हमें यह जानने की जरूरत है कि हमारी वर्तमान होलोसीन अवधि की असामान्य रूप से स्थिर स्थितियों के भीतर कैसे रहना है और ऐसा कुछ भी नहीं जो अपरिवर्तनीय पर्यावरणीय परिवर्तन का कारण बनता है … उनके पेपर में गहराई है भविष्य के प्रशासन प्रणालियों के लिए प्रभाव, पर्यावरण और प्राकृतिक संसाधनों के शासन के साथ राष्ट्रीय और वैश्विक अर्थव्यवस्थाओं के शासन को जोड़ने के लिए आवश्यक ‘तारों’ की पेशकश करते हैं। ग्रहों की सीमाओं की अवधारणा नीति निर्माताओं को और अधिक स्पष्ट रूप से समझने में सक्षम बनाती है, जैसे मानवाधिकार और प्रतिनिधि सरकार , पर्यावरण परिवर्तन कोई सीमा नहीं जानता है। ”
जलवायु परिवर्तन नीति सलाहकार एडेल मॉरिस सोचते हैं कि राजनीतिक और आर्थिक सीमाओं से बचने के लिए मूल्य-आधारित नीतियों की भी आवश्यकता है। “एक सुरक्षित ऑपरेटिंग स्पेस के भीतर रहना ‘को भुगतान करने की इच्छा सहित सभी प्रासंगिक सीमाओं के भीतर रहने की आवश्यकता होगी।”
अपनी रिपोर्ट (2012) में “रेजिएंट पीपल, रेजिएंट प्लैनेट: ए भविष्य के लायक चुनने” नामक, ग्लोबल सस्टेनेबिलिटी पर हाई स्तरीय पैनल ने बोल्ड वैश्विक प्रयासों के लिए बुलाया, “विज्ञान के बीच इंटरफेस को मजबूत करने के लिए एक प्रमुख वैश्विक वैज्ञानिक पहल शुरू करने सहित, नीति। हमें विज्ञान के माध्यम से परिभाषित करना होगा, वैज्ञानिकों को “ग्रहों की सीमाएं”, “पर्यावरण सीमा” और “टिपिंग पॉइंट” के रूप में संदर्भित किया जाता है। ”
2011 में, अपनी दूसरी बैठक में, संयुक्त राष्ट्र की वैश्विक स्थिरता पर उच्च स्तरीय पैनल ने ग्रह ढांचे की अवधारणा को उनके ढांचे में शामिल किया था, जिसमें कहा गया था कि उनका लक्ष्य था: “गरीबी उन्मूलन और असमानता को कम करने के लिए, विकास को समावेशी बनाएं, और जलवायु परिवर्तन का मुकाबला करने और अन्य ग्रहों की सीमाओं की सीमा का सम्मान करते समय उत्पादन और खपत अधिक टिकाऊ है। ”
अपनी कार्यवाही में कहीं और, पैनल सदस्यों ने “ग्रहों की सीमाओं” की अवधारणा का उपयोग करने की राजनीतिक प्रभावशीलता के बारे में आरक्षण व्यक्त किया है: “ग्रह की सीमाएं अभी भी एक विकसित अवधारणा है जिसका उपयोग सावधानी के साथ किया जाना चाहिए ग्रहों की सीमाएं प्रश्न विभाजित हो सकते हैं क्योंकि इसे माना जा सकता है “दक्षिण” के एक उपकरण के रूप में “दक्षिण” को संसाधन गहन और पर्यावरणीय विनाशकारी विकास मार्ग का पालन न करने के लिए कहा जाता है, जो समृद्ध देशों ने खुद को लिया … यह भाषा अधिकांश विकासशील देशों के लिए अस्वीकार्य है क्योंकि उन्हें डर है कि इस पर जोर सीमाएं गरीब देशों पर अस्वीकार्य ब्रेक रखेगी। ”
हालांकि, अवधारणा का नियमित रूप से संयुक्त राष्ट्र की कार्यवाही में और संयुक्त राष्ट्र दैनिक समाचार में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यूएनईपी के कार्यकारी निदेशक अचिम स्टेनर का कहना है कि कृषि की चुनौती “बढ़ती वैश्विक आबादी को ग्रहण सीमाओं से परे मानवता के पदचिह्न को धक्का देने के बिना” है। संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (यूएनईपी) की किताब 2010 ने रॉकस्ट्रॉम के संदेश को भी दोहराया, जो इसे पारिस्थितिक तंत्र प्रबंधन और पर्यावरण प्रशासन संकेतकों के साथ अवधारणा से जोड़ता है।
यूरोपीय आयोग द्वारा कार्यवाही में ग्रहों की सीमाओं की अवधारणा का भी उपयोग किया जाता है, और इसे यूरोपीय पर्यावरण एजेंसी संश्लेषण रिपोर्ट यूरोपीय पर्यावरण – राज्य और दृष्टिकोण 2010 में संदर्भित किया गया था।
जलवायु परिवर्तन
रेडिएटिव फोर्सिंग आने वाली विकिरण ऊर्जा और पृथ्वी की सीमा तक चलने वाली आउटगोइंग विकिरण ऊर्जा के बीच अंतर का एक उपाय है। वार्मिंग में सकारात्मक रेडिएटिव फोर्सिंग परिणाम। 1750 से 2005 में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत से, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि ने सकारात्मक विकिरण मजबूती पैदा की है, जो औसत 1.66 डब्ल्यू / वर्ग मीटर है।
जलवायु वैज्ञानिक माईल्स एलन ने “लंबी अवधि के वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता पर एक सीमा को केवल 2 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की अधिक तत्काल चुनौती से परेशान किया है।” उनका कहना है कि कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता एक नियंत्रण चर नहीं है जिसे हम “अर्थपूर्ण रूप से नियंत्रित करने का दावा कर सकते हैं”, और वह सवाल करता है कि 350 पीपीएम से नीचे कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर को बरकरार रखने से 2 डिग्री सेल्सियस से अधिक वार्मिंग से बचा जा सकता है।
जलवायु और ऊर्जा अर्थशास्त्र परियोजना, ब्रुकिंग्स इंस्टीट्यूशन के नीति निदेशक एडेल मॉरिस, आर्थिक-राजनीतिक दृष्टिकोण से आलोचना करते हैं। वह उन नीतियों को चुनने पर जोर देती है जो लागत को कम करती हैं और आम सहमति को बरकरार रखती हैं। वह ग्लोबल वार्मिंग को रोकने के तरीकों के रूप में, ग्रीन हाउस गैस उत्सर्जन कर, और उत्सर्जन व्यापार की एक प्रणाली का पक्ष लेती है। वह सोचती है कि बहुत महत्वाकांक्षी उद्देश्यों, जैसे कि सीओ 2 की सीमा सीमा, इस तरह के कार्यों को हतोत्साहित कर सकती है।
जैव विविधता हानि
जीवविज्ञानी क्रिस्टियन समपर के मुताबिक, “सीमा जो समय के साथ गायब प्रजातियों के परिवारों की संभावनाओं को व्यक्त करती है, पृथ्वी पर जीवन के भविष्य पर हमारे संभावित प्रभावों को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित करती है।”
संरक्षण पारिस्थितिक विज्ञानी ग्रेटचेन डेली का दावा है कि “अब सख्त सत्य का सामना करने का समय है कि संरक्षण के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण, अकेले ले जाये जाते हैं, असफल हो जाते हैं। प्रकृति के भंडार बहुत छोटे होते हैं, बहुत कम, बहुत अलग होते हैं और बहुत अधिक समर्थन के लिए परिवर्तन के अधीन होते हैं पृथ्वी की जैव विविधता का एक छोटा सा हिस्सा। चुनौती आर्थिक और सांस्कृतिक दृष्टिकोण से संरक्षण को आकर्षक बनाना है। हम प्रकृति के इलाज के लिए सभी तरह के खाने वाले बुफे की तरह नहीं जा सकते हैं। हम खाद्य सुरक्षा, स्वच्छ पानी, जलवायु के लिए प्रकृति पर निर्भर करते हैं स्थिरता, समुद्री भोजन, लकड़ी, और अन्य जैविक और भौतिक सेवाएं। इन लाभों को बनाए रखने के लिए, हमें केवल रिमोट रिजर्व की आवश्यकता नहीं है बल्कि हर जगह जगहें-जैसे ‘पारिस्थितिक तंत्र सेवा स्टेशन’ की आवश्यकता होती है।कुछ पायनियर संरक्षण और मानव विकास को एकीकृत कर रहे हैं। कोस्टा रिकान सरकार कार्बन ऑफसेट, जल विद्युत उत्पादन, जैव विविधता संरक्षण और सुंदर सुंदरता सहित उष्णकटिबंधीय जंगलों से पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं के लिए भूमि मालिकों का भुगतान कर रही है। चीन “पारिस्थितिकीकरण” में $ 100 बिलियन का निवेश कर रहा है, जिसमें अभिनव नीति और वित्त तंत्र जो संरक्षण और बहाली को पुरस्कृत करते हैं। देश “पारिस्थितिक तंत्र कार्य संरक्षण क्षेत्रों” भी बना रहा है जो 18 प्रतिशत भूमि क्षेत्र बनाते हैं। कोलंबिया और दक्षिण अफ्रीका ने नाटकीय नीतिगत परिवर्तन भी किए हैं। तीन अग्रिमों से बाकी की मदद मिलेगी विश्व स्तर के सफलता के ऐसे मॉडल। वन: जैव-भौतिक, आर्थिक और अन्य शर्तों में प्राकृतिक पूंजी के मूल्य और खाते के लिए नए विज्ञान और औजार दो: संसाधन नीति में ऐसे औजारों के आकर्षक प्रदर्शन। तीन: सरकारों, विकास संगठनों, निगमों और समुदायों को आलोचकों को बनाए रखने के दौरान राष्ट्रों को और अधिक टिकाऊ अर्थव्यवस्था बनाने में मदद करने के लिए अल पारिस्थितिक तंत्र सेवाएं। ”
नाइट्रोजन चक्र
औद्योगिक क्रांति के बाद, पृथ्वी के नाइट्रोजन चक्र को कार्बन चक्र से भी ज्यादा परेशान किया गया है। “मानव गतिविधियां अब पृथ्वी से अधिक नाइट्रोजन को पृथ्वी की सभी स्थलीय प्रक्रियाओं की तुलना में प्रतिक्रियाशील रूपों में परिवर्तित करती हैं। इस नए प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन में से अधिकांश जलमार्ग और तटीय क्षेत्रों को प्रदूषित करते हैं, बदले गए रूपों में वायुमंडल में उत्सर्जित होते हैं, या जमा होते हैं स्थलीय जीवमंडल। ” कृषि में लागू उर्वरकों का केवल एक छोटा सा हिस्सा पौधों द्वारा उपयोग किया जाता है। अधिकांश नाइट्रोजन और फास्फोरस नदियों, झीलों और समुद्र में समाप्त होते हैं, जहां अधिक मात्रा में जलीय पारिस्थितिक तंत्र तनाव होता है। उदाहरण के लिए, उर्वरक जो नदियों से मेक्सिको की खाड़ी में निकलता है, ने हाइपोक्सिया की वजह से झींगा मत्स्यपालन को नुकसान पहुंचाया है।
बायोगोकेमिस्ट विलियम श्लेस्लिंगर तब तक इंतजार कर रहा है जब तक कि हम नाइट्रोजन जमावट के लिए कुछ सुझाई गई सीमा के पास न हों और अन्य प्रदूषण हमें केवल उस बिंदु पर जारी रखने की अनुमति दें जहां यह बहुत देर हो चुकी है। उनका कहना है कि फॉस्फोरस के लिए सुझाई गई सीमा टिकाऊ नहीं है, और 200 से भी कम समय में ज्ञात फास्फोरस रिजर्व को समाप्त कर देगी।
नाइट्रोजन के संबंध में, जैव-रसायनविद और पारिस्थितिक तंत्र वैज्ञानिक रॉबर्ट हावर्थ कहते हैं: “मानव गतिविधि ने दुनिया भर में नाइट्रोजन के प्रवाह को काफी हद तक बदल दिया है। सबसे बड़ा योगदानकर्ता उर्वरक का उपयोग है। लेकिन जीवाश्म ईंधन की जलन वास्तव में कुछ क्षेत्रों में समस्या पर हावी है, पूर्वोत्तर अमेरिका जैसे समाधान उस मामले में समाधान ऊर्जा को संरक्षित करना और इसे अधिक कुशलता से उपयोग करना है। हाइब्रिड वाहन एक और उत्कृष्ट फिक्स हैं; उनके नाइट्रोजन उत्सर्जन पारंपरिक वाहनों से काफी कम हैं क्योंकि वाहन बंद होने के दौरान उनके इंजन बंद हो जाते हैं। (से उत्सर्जन पारंपरिक वाहन वास्तव में बढ़ते हैं जब इंजन निष्क्रिय होता है।) अमेरिकी बिजली संयंत्रों से नाइट्रोजन उत्सर्जन बहुत कम हो सकता है, अगर स्वच्छ वायु अधिनियम और उसके संशोधन की भविष्यवाणी करने वाले पौधों को पालन करने की आवश्यकता होती है; ये पौधे राशि के अनुपात से कहीं अधिक प्रदूषित होते हैं वे बिजली का उत्पादन करते हैं।
कृषि में, कई किसान कम उर्वरक का उपयोग कर सकते हैं, और फसल की पैदावार में कमी कम या कोई नहीं होगी।मकई के खेतों से रनऑफ विशेष रूप से टालने योग्य है क्योंकि मकई की जड़ें केवल मिट्टी के शीर्ष कुछ इंच में प्रवेश करती हैं और वर्ष के केवल दो महीनों के लिए पोषक तत्वों को समेकित करती हैं। इसके अलावा, यदि किसानों में सर्दियों की कवर फसलों जैसे राई या गेहूं का उत्पादन होता है, तो नाइट्रोजन घाटे को 30 प्रतिशत या उससे भी कम किया जा सकता है, जो मिट्टी को नाइट्रोजन पकड़ने में मदद कर सकता है। ये फसलों में जलवायु परिवर्तन को कम करने, मिट्टी में कार्बन अनुक्रमण में वृद्धि भी होती है। मक्खन की बजाय घास जैसे बारहमासी पौधों को विकसित करना बेहतर है;नाइट्रोजन नुकसान कई गुना कम है। केंद्रित पशु खाद्य संचालन (सीएएफओ) से नाइट्रोजन प्रदूषण एक बड़ी समस्या है।
हाल ही में 1 9 70 के दशक के रूप में, अधिकांश जानवरों को स्थानीय फसलों को खिलाया गया था, और जानवरों के कचरे को उर्वरक के रूप में खेतों में वापस कर दिया गया था। आज ज्यादातर अमेरिकी जानवरों को फसलों को सैकड़ों मील दूर उगाया जाता है, जिससे यह खाद को वापस करने के लिए “असंभव” बना दिया जाता है। समाधान? सीएएफओ मालिकों को उनके अपशिष्टों का इलाज करने की आवश्यकता है, जैसे कि नगर पालिकाओं को मानव अपशिष्टों के साथ करना चाहिए। इसके अलावा, अगर हमने कम मांस खा लिया, तो कम अपशिष्ट उत्पन्न किया जाएगा और पशु फ़ीड को बढ़ाने के लिए कम सिंथेटिक उर्वरक की आवश्यकता होगी। बारहमासी घास पर रेंज-खिलाए जानवरों से मांस खाने से आदर्श होगा। जैव ईंधन के रूप में इथेनॉल के उत्पादन में विस्फोटक वृद्धि नाइट्रोजन प्रदूषण को काफी बढ़ा रही है। कई अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि यदि अनिवार्य अमेरिकी इथेनॉल लक्ष्यों को पूरा किया जाता है, तो मिसिसिपी नदी के नीचे बहने वाले नाइट्रोजन की मात्रा और मेक्सिको के मृत क्षेत्र की खाड़ी को ईंधन भरने से 30 से 40 प्रतिशत की वृद्धि हो सकती है। सबसे अच्छा विकल्प मकई से इथेनॉल के उत्पादन से गुजरना होगा। यदि देश जैव ईंधन पर निर्भर होना चाहता है, तो इसके बजाय घास और पेड़ उगाना चाहिए और गर्मी और बिजली को सह-उत्पन्न करने के लिए इन्हें जला देना चाहिए; नाइट्रोजन प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन बहुत कम होगा। ”
फास्फोरस
फास्फोरस के संबंध में, महासागर अभियंता डेविड वैकारी का कहना है कि फॉस्फोरस का सबसे टिकाऊ पर्यावरणीय प्रवाह “प्राकृतिक प्रवाह होगा: प्रति वर्ष सात मिलियन मीट्रिक टन (माउंट / वर्ष)। उस चिह्न को मारने के लिए अभी तक 22 मीटर / वर्ष, हमें अपने फास्फोरस के 72 प्रतिशत का पुन: उपयोग करना या पुन: उपयोग करना होगा मौजूदा प्रवाहों के साथ प्रवाह को कम किया जा सकता है … [कम करने] जलमार्गों को नुकसान 22 से 8.25 मीटर / वर्ष तक, प्राकृतिक प्रवाह से बहुत अधिक नहीं है। ”
पीक फास्फोरस उस बिंदु का वर्णन करने के लिए एक अवधारणा है जिस पर अधिकतम वैश्विक फॉस्फरस उत्पादन दर तक पहुंच जाती है। फॉस्फरस पृथ्वी पर एक दुर्लभ परिमित संसाधन है और इसके गैर-गैसीय पर्यावरण चक्र की वजह से खनन के अलावा उत्पादन के साधन अनुपलब्ध हैं। कुछ शोधकर्ताओं के अनुसार, पृथ्वी के फास्फोरस भंडार 50-100 वर्षों में पूरी तरह से समाप्त होने की उम्मीद है और लगभग 2030 में चोटी फास्फोरस तक पहुंचने की उम्मीद है।
महासागर अम्लीकरण
औद्योगिक क्रांति के बाद सतह महासागर अम्लता में तीस प्रतिशत की वृद्धि हुई है। मनुष्यों द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग एक चौथाई महासागरों में भंग हो जाता है, जहां यह कार्बनिक एसिड बनाता है। यह अम्लता गोले और कंकाल बनाने के लिए कोरल, शेलफिश और प्लैंकटन की क्षमता को रोकती है। नकली प्रभावों के कारण मछली के शेयरों के गंभीर परिणाम हो सकते हैं। यह सीमा जलवायु परिवर्तन सीमाओं से स्पष्ट रूप से जुड़ा हुआ है, क्योंकि वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता समुद्र की अम्लीकरण सीमा के लिए अंतर्निहित नियंत्रण चर है।
सागर केमिस्ट पीटर ब्रेवर सोचते हैं “महासागर अम्लीकरण के पीएच में सरल परिवर्तनों के अलावा अन्य प्रभाव पड़ता है, और इन्हें भी सीमाओं की आवश्यकता हो सकती है।”
समुद्री रसायनज्ञ स्कॉट डोनी सोचते हैं, “मुख्य रणनीति ऊर्जा दक्षता को बढ़ा रही है, नवीकरणीय और परमाणु ऊर्जा पर स्विच कर रही है, जंगलों की रक्षा कर रही है और कार्बन अनुक्रमिक प्रौद्योगिकियों की खोज कर रही है। क्षेत्रीय रूप से, तटीय जलों के लिए पोषक तत्वों का प्रवाह न केवल मृत क्षेत्रों को बनाता है बल्कि अम्लीकरण को भी बढ़ाता है। अतिरिक्त पोषक तत्व अधिक फाइटोप्लांकटन बढ़ने का कारण बनता है, और जैसे ही वे मर जाते हैं, उनके क्षय से जोड़ा गया सीओ 2 पानी को अम्लीकृत करता है। हमें यह समझना होगा कि हम कैसे खेतों और लॉन को उर्वरक करते हैं और पशुधन खाद और सीवेज का इलाज करते हैं … स्थानीय रूप से, अम्लीय पानी चूना पत्थर से बफर किया जा सकता है या रासायनिक आधारों को समुद्री जल और चट्टानों से इलेक्ट्रोकैमिक रूप से उत्पादित किया जाता है। अधिक व्यावहारिक विशिष्ट शेलफिश बिस्तरों और जलीय कृषि मत्स्यपालन की रक्षा कर सकते हैं। क्लैम्स और ऑयस्टर जैसे लार्वा मोलुस्क वयस्कों की तुलना में अम्लीकरण के लिए अधिक संवेदनशील होते हैं, और मिट्टी में पुराने क्लैमशेल को रीसाइक्लिंग करने से बफर पीएच में मदद मिल सकती है और लार्वा लगाव के लिए बेहतर सब्सट्रेट प्रदान करते हैं। महासागर पीएच में गिरावट accelera होने की उम्मीद है आने वाले दशकों में, इसलिए समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को अनुकूलित करना होगा।हम जल प्रदूषण और ओवरफिशिंग जैसे अन्य अपमान को कम करके सफलता के अवसरों को बढ़ा सकते हैं, जिससे हम जीवाश्म ईंधन ऊर्जा अर्थव्यवस्था से दूर होने पर कुछ अम्लीकरण का सामना करने में सक्षम हो जाते हैं। ”
भूमि उपयोग
ग्रह, जंगलों, आर्द्रभूमि और अन्य वनस्पतियों के प्रकारों को कृषि और अन्य भूमि उपयोगों में परिवर्तित किया जा रहा है, ताजे पानी, कार्बन और अन्य चक्रों को प्रभावित करते हैं, और जैव विविधता को कम करते हैं।
पर्यावरण सलाहकार स्टीव बास का कहना है कि शोध हमें बताता है कि “भूमि उपयोग की स्थिरता अन्य कारकों पर प्रतिशत और अधिक पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, बड़े ब्लॉक में तीव्र रूप से खेती की गई फसल भूमि द्वारा 15 प्रतिशत कवरेज का पर्यावरणीय प्रभाव उस से काफी अलग होगा परिदृश्य में एकीकृत 15 प्रतिशत भूमि के अधिक स्थायी तरीकों से खेती गई है। 15 प्रतिशत भूमि उपयोग परिवर्तन की सीमा व्यावहारिक रूप से एक समयपूर्व नीति दिशानिर्देश है जो लेखकों के समग्र वैज्ञानिक प्रस्ताव को कम करती है। इसके बजाय, लेखक शायद मिट्टी में गिरावट या मिट्टी के नुकसान पर एक सीमा पर विचार करना चाहते हैं। यह स्थलीय स्वास्थ्य की स्थिति का एक और अधिक वैध और उपयोगी संकेतक होगा। ”
पृथ्वी प्रणालियों के वैज्ञानिक एरिक लैम्बिन सोचते हैं कि “गहन कृषि को उस जमीन पर केंद्रित किया जाना चाहिए जिसमें उच्च उपज फसलों के लिए सबसे अच्छी क्षमता है … हम भूमि क्षरण, ताजे पानी की कमी और शहरी फैलाव को नियंत्रित करके सर्वोत्तम कृषि भूमि खोने से बच सकते हैं। यह कदम विशेष रूप से विकासशील देशों में ज़ोनिंग और अधिक कुशल कृषि प्रथाओं को अपनाने की आवश्यकता होगी। खाद्य वितरण श्रृंखला के साथ अपशिष्ट को कम करने, धीमी आबादी के विकास को प्रोत्साहित करने, दुनिया भर में अधिक न्यायसंगत खाद्य वितरण सुनिश्चित करने और महत्वपूर्ण रूप से कम करने के लिए कृषि भूमि की आवश्यकता को भी कम किया जा सकता है। समृद्ध देशों में मांस खपत। ”
मीठे पानी
वैश्विक ताजे पानी के सिस्टम पर मानव दबाव नाटकीय प्रभाव डाल रहे हैं। ताजा पानी चक्र जलवायु परिवर्तन से काफी प्रभावित है। झीलों और एक्वाइफर्स जैसे ताजे पानी के संसाधन आमतौर पर नवीकरणीय संसाधन होते हैं जो स्वाभाविक रूप से रिचार्ज करते हैं (शब्द जीवाश्म पानी कभी-कभी एक्वाइफर्स का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो रिचार्ज नहीं करते हैं)। Overexploitation तब होता है जब रिचार्ज दर से अधिक की दर पर एक जल संसाधन खनन या निकाला जाता है। रिचार्ज आमतौर पर क्षेत्र धाराओं, नदियों और झीलों से आता है। वन कुछ इलाकों में एक्वाइफर्स के रिचार्ज को बढ़ाते हैं, हालांकि आम तौर पर वन जलीय क्षरण का एक प्रमुख स्रोत हैं। हटाए गए एक्वाइफर्स नाइट्रेट्स जैसे दूषित पदार्थों के साथ प्रदूषित हो सकते हैं, या सब्जियों के माध्यम से स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं या समुद्र से लवण घुसपैठ के माध्यम से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। यह तेल के समान शीर्ष उपयोग बहस के साथ दुनिया के भूमिगत पानी और झीलों को सीमित संसाधनों में बदल देता है। यद्यपि हबबर्ट का मूल विश्लेषण अक्षय संसाधनों पर लागू नहीं हुआ था, लेकिन उनके अतिवृद्धि के परिणामस्वरूप हबबर्ट की तरह चोटी हो सकती है। एक संशोधित हबबर्ट वक्र किसी भी संसाधन पर लागू होता है जिसे इसे प्रतिस्थापित करने से तेज़ी से कटाई की जा सकती है।
जलविज्ञानी पीटर ग्लेक ने टिप्पणी की: “कुछ तर्कसंगत पर्यवेक्षकों ने ताजा पानी के उपयोग की सीमाओं की आवश्यकता से इनकार कर दिया है। अधिक विवादास्पद यह परिभाषित कर रहा है कि उन सीमाओं को कहां रखा जाए या उनके भीतर खुद को बाधित करने के लिए क्या कदम उठाने हैं। इन सीमाओं का वर्णन करने का एक और तरीका शिखर जल की अवधारणा है तीन अलग-अलग विचार उपयोगी हैं। ‘पीक अक्षय’ पानी की सीमाएं वाटरशेड में कुल नवीकरणीय प्रवाह हैं। दुनिया की कई प्रमुख नदियां पहले से ही इस सीमा तक पहुंच रही हैं- जब वाष्पीकरण और खपत वर्षा और अन्य स्रोतों से प्राकृतिक भर्ती को पार करती है। ‘पीक अपरिवर्तनीय ‘सीमा लागू होती है जहां पानी का मानव उपयोग प्राकृतिक रिचार्ज दरों से कहीं अधिक है, जैसे महान मैदानों, लीबिया, भारत, उत्तरी चीन और कैलिफ़ोर्निया की केंद्रीय घाटी के कुछ हिस्सों के जीवाश्म भूजल घाटी में।’ पीक पारिस्थितिकीय ‘पानी यह विचार है कि किसी भी जलविद्युत के लिए प्रणाली, बढ़ती निकासी अंततः उस बिंदु तक पहुंच जाती है जहां पानी लेने का कोई अतिरिक्त आर्थिक लाभ इससे अधिक होता हैअतिरिक्त पारिस्थितिकीय विनाश का कारण बनता है। यद्यपि इस बिंदु को सटीक रूप से मापना मुश्किल है, फिर भी हमने दुनिया भर के कई घाटियों में चोटी पारिस्थितिक जल के बिंदु को स्पष्ट रूप से पारित किया है जहां बड़ी क्षति हुई है … अच्छी खबर यह है कि मानव स्वास्थ्य या आर्थिक चोट पहुंचाने के बिना बचत की संभावना उत्पादकता, विशाल है। हर क्षेत्र में जल उपयोग दक्षता में सुधार संभव है। मिट्टी की नमी की अधिक सटीक निगरानी और प्रबंधन के साथ पारंपरिक बाढ़ सिंचाई से ड्रिप और सटीक स्पिंकलर तक स्थानांतरित करके कम पानी (और कम पानी प्रदूषण) के साथ अधिक भोजन उगाया जा सकता है। पारंपरिक बिजली संयंत्र शुष्क ठंडा करने के लिए पानी ठंडा करने से बदल सकते हैं, और अधिक ऊर्जा को उन स्रोतों द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है जो फोटोवोल्टिक्स और हवा जैसे बेहद कम पानी का उपयोग करते हैं। ”
जलविज्ञानी डेविड मोल्डन कहते हैं, “पानी की खपत पर वैश्विक सीमा जरूरी है, लेकिन प्रति वर्ष 4,000 घन किलोमीटर की सुझाई गई ग्रह सीमा बहुत उदार है।”
ओजोन का क्रमिक ह्रास
स्ट्रेटोस्फेरिक ओजोन परत सूर्य से पराबैंगनी विकिरण (यूवी) को सुरक्षात्मक रूप से फ़िल्टर करती है, जो अन्यथा जैविक प्रणालियों को नुकसान पहुंचाती है। मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के बाद किए गए कदम ग्रह को एक सुरक्षित सीमा के भीतर रखते हुए दिखाई दिए। हालांकि, 2011 में, नेचर में प्रकाशित एक पेपर के मुताबिक, सीमा को अप्रत्याशित रूप से आर्कटिक में धक्का दिया गया था; “… 275 डब्सन इकाइयों (डीयू) से कम कुल ओजोन के साथ मार्च में आर्कटिक भंवर का अंश आम तौर पर शून्य के करीब है, लेकिन लगभग 45% तक पहुंच गया है।
रसायन विज्ञान में नोबेल विजेता, मारियो मोलिना का कहना है, “पांच प्रतिशत स्वीकार्य ओजोन रिक्ति के लिए उचित सीमा है, लेकिन यह एक टिपिंग प्वाइंट का प्रतिनिधित्व नहीं करता है”।
भौतिक विज्ञानी डेविड फेहे का कहना है कि मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के परिणामस्वरूप “स्ट्रेटोस्फेरिक ओजोन रिक्ति काफी हद तक 2100 तक उलट जाएगी। लाभ, कुछ हद तक, मध्यवर्ती विकल्प, विशेष रूप से हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी) पर निर्भर करता है, और यौगिकों के बढ़ते उपयोग के कारण कमी, जैसे हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी)। निरंतर सफलता कई चरणों पर निर्भर करती है:
“अप्रत्याशित परिवर्तनों को तुरंत प्रकट करने के लिए ओजोन परत को देखना जारी रखें। सुनिश्चित करें कि राष्ट्र नियमों का पालन करते हैं; उदाहरण के लिए, एचसीएफसी चरण 2030 तक पूरा नहीं होगा।
“प्रोटोकॉल के तहत वैज्ञानिक आकलन पैनल को बनाए रखें। यह ओजोन परत में परिवर्तन के कारणों का श्रेय देता है और ओजोन को नष्ट करने और जलवायु परिवर्तन में योगदान करने की उनकी क्षमता के लिए नए रसायनों का मूल्यांकन करता है।
“प्रौद्योगिकी और आर्थिक आकलन पैनल को बनाए रखें। यह प्रौद्योगिकियों और प्रतिस्थापन यौगिकों पर जानकारी प्रदान करता है जो ओजोन परत की रक्षा करते समय प्रशीतन, एयर कंडीशनिंग और फोम इन्सुलेशन जैसे अनुप्रयोगों की मांग को पूरा करने में सहायता करता है।
“दो पैनलों को भी जलवायु परिवर्तन और ओजोन वसूली का मूल्यांकन करना होगा। जलवायु परिवर्तन स्ट्रेटोस्फीयर की रासायनिक संरचना और गतिशीलता को बदलकर ओजोन बहुतायत को प्रभावित करता है, और एचसीएफसी और एचएफसी जैसे यौगिक ग्रीनहाउस गैस हैं। उदाहरण के लिए, बड़ी अनुमानित मांग एचएफसी के लिए जलवायु परिवर्तन में महत्वपूर्ण योगदान हो सकता है। ”
वायुमंडलीय एयरोसोल
वायुमंडल में एरोसोल कण मनुष्यों के स्वास्थ्य को प्रभावित करते हैं और मानसून और वैश्विक वायुमंडलीय परिसंचरण प्रणालियों को प्रभावित करते हैं। कुछ एयरोसोल बादलों का उत्पादन करते हैं जो अंतरिक्ष में सूर्य की रोशनी को प्रतिबिंबित करके पृथ्वी को ठंडा करते हैं, जबकि अन्य, सूट की तरह, ऊपरी समताप मंडल में पतले बादल उत्पन्न करते हैं जो ग्रीनहाउस की तरह व्यवहार करते हैं, पृथ्वी को गर्म करते हैं। संतुलन पर, मानववंशीय एरोसोल शायद शुद्ध नकारात्मक रेडिएटिव फोर्सिंग (शीतलन प्रभाव) उत्पन्न करते हैं। प्रत्येक वर्ष दुनियाभर में, एयरोसोल कणों के परिणामस्वरूप लगभग 800,000 समयपूर्व मौतें होती हैं। ग्रहों की सीमाओं में शामिल होने के लिए एयरोसोल लोडिंग पर्याप्त रूप से महत्वपूर्ण है, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि उचित सुरक्षित थ्रेसहोल्ड उपाय की पहचान की जा सकती है या नहीं।
रासायनिक प्रदूषण
कुछ कार्बनिक प्रदूषक, भारी धातुओं और रेडियोन्यूक्लाइड जैसे कुछ रसायनों में जैविक जीवों पर संभावित रूप से अपरिवर्तनीय योजक और सहक्रियात्मक प्रभाव होते हैं, प्रजनन क्षमता को कम करते हैं और जिसके परिणामस्वरूप स्थायी अनुवांशिक क्षति होती है। Sublethal uptakes समुद्री पक्षी और स्तनपायी आबादी को भारी रूप से कम कर रहे हैं। यह सीमा महत्वपूर्ण प्रतीत होती है, हालांकि इसे मापना मुश्किल है।
लगातार कार्बनिक प्रदूषकों के लिए एक बेयसियन एमुलेटर विकसित किया गया है जिसका प्रयोग रासायनिक प्रदूषण के लिए सीमाओं को मापने के लिए किया जा सकता है। आज तक, पॉलिक्लोरीनेटेड बायफेनिल (पीसीबी) के महत्वपूर्ण एक्सपोजर स्तर, जिनके ऊपर समुद्री स्तनधारियों की सामूहिक मृत्यु दर होने की संभावना है, को रासायनिक प्रदूषण ग्रह सीमा के रूप में प्रस्तावित किया गया है।