¿Qué son los límites planetarios?
Los límites planetarios se refieren a la existencia de nueve procesos críticos para mantener la estabilidad y resiliencia de la Tierra que no deberían exceder ciertos umbrales en su nivel de afectación debido a las actividades humanas. Actualmente, estos procesos se encuentran en un nivel de perturbación tan alto que el planeta se está alejando de las condiciones ambientales que son seguras para la subsistencia de los humanos y sus sociedades como las conocemos.
Los nueve procesos críticos que definen los límites planetarios son:
- Cambio climático
- Integridad de la biósfera
- Cambio del sistema terrestre
- Flujos biogeoquímicos
- Reducción del ozono estratosférico
- Cambios en el agua dulce
- Acidificación del océano
- Carga de aerosoles atmosféricos
- Incorporación de nuevas entidades.
A menudo, las perturbaciones antrópicas a estos procesos se han abordado como problemáticas separadas. Cuando esto pasa, problemas interrelacionados como el cambio climático, la pérdida de biodiversidad y la contaminación acaban siendo tratados como asuntos ambientales diferentes y con efectos separados. Este enfoque individual ignora las interacciones de estas perturbaciones y sus efectos agregados sobre el estado general del sistema terrestre. En contraste, el marco conceptual de los límites planetarios apunta hacia una comprensión de los impactos ambientales globales desde una perspectiva integradora que considera el estado del sistema terrestre (el planeta) como un todo.
Estos límites fueron propuestos por primera vez en 2009 por un grupo de 28 reconocidos científicos liderados por el sueco Johan Rockström del Centro de Resiliencia de Estocolmo, buscando un marco general de análisis de las afectaciones de la Tierra por cuenta de las actividades antrópicas [2]. El punto de partida es que si estos procesos fundamentales no sufren alteraciones más allá de ciertos umbrales, la Tierra permanecerá en un estado interglacial similar al Holoceno, en el que las funciones ambientales y los sistemas de soporte de la vida sean similares a los que la humanidad y todas sus civilizaciones han experimentado durante los últimos 10.000 años [2;3].
El Holoceno comenzó con el final de la última edad de hielo y se caracterizó por unas condiciones planetarias relativamente estables y cálidas, bajo las cuales evolucionaron la agricultura y las civilizaciones humanas [4]. Las civilizaciones humanas no conocen otro estado del sistema terrestre. Esa es una de las razones por las que deberíamos evitar al máximo superar y alejarnos de los límites planetarios. Por fuera del Holoceno, no está claro si la humanidad puede seguir viviendo y prosperando como lo ha hecho hasta ahora. Los límites planetarios se proponen más como “zonas de riesgo” hacia las que los humanos no deberíamos empujar al planeta [1].
Sin embargo, el forzamiento a escala planetaria debido a las actividades humanas ha causado que diferentes componentes del sistema terrestre estén cada vez más en desequilibrio y, en consecuencia, la Tierra se encuentre en un proceso de cambios drásticos. Hasta ahora, las condiciones ambientales al final de ese proceso siguen siendo inciertas. En otras palabras, la humanidad está conduciendo al planeta hacia un estado peligrosamente desconocido.
El pasado mes de septiembre de 2023 otro grupo de científicos —que incluye algunos de los autores del estudio original— cuantificó el estado actual de los límites planetarios [1].
¿Cuál es el estado actual de los nueve límites planetarios?
Durante las últimas décadas y debido al efecto de las actividades antrópicas se han superado cada vez más los límites planetarios, es decir, se han puesto cada vez más en riesgo los umbrales seguros para la vida humana y de muchas otras especies.
En el año 2009 habían sido superados tres de estos límites: la integridad de la biósfera, el cambio climático y los flujos biogeoquímicos. Al año 2015, además de estos tres, se superó el límite de los cambios en el uso del suelo. Actualmente, al año 2023, ya se han superado otros dos más: el cambio del agua dulce y la incorporación de nuevas entidades, llegando así a 6 de 9 límites superados al año 2023.
Límite 1: cambio climático
Este es quizás el más conocido de los seis límites que ya hemos sobrepasado. Desde la Revolución Industrial, la temperatura promedio global ha aumentado más de 1,2°C. La causa fundamental de este cambio son las emisiones de gases de efecto invernadero y aerosoles.
Los umbrales relacionados con este límite planetario son la concentración de CO2 atmosférico y el forzamiento radiativo, que se han fijado como valores recomendados en 350 ppm (partes por millón) y 1 Wm-2, respectivamente. Actualmente, el forzamiento radiativo antrópico total estimado es de 2,91 Wm-2 (estimación al año 2022 en relación con el año 1750) y la concentración de CO2 atmosférico es de 417 ppm. Es decir, este límite planetario está muy por fuera del espacio seguro en ambos umbrales. El límite de 350 ppm conduciría a un nivel de calentamiento global más bajo que el objetivo internacionalmente acordado de 1,5°C en el Acuerdo Climático de París de las Naciones Unidas [5].
Este aumento es responsable, por ejemplo, de la exacerbación de fenómenos climáticos extremos como sequías e inundaciones que cada vez ocurren con mayor frecuencia, intensidad o duración. Según la Organización de las Naciones Unidas (ONU), hoy en día, alrededor del mundo ocurren cinco veces más desastres meteorológicos que en 1970 y éstos producen pérdidas y daños siete veces más costosos.
De acuerdo con los últimos reportes del IPCC [6], es necesario que el aumento en la temperatura del planeta se mantenga alrededor de los 1,5ºC para evitar que las consecuencias del cambio climático sean aún peores.
Límite 2: Integridad de la biósfera
El funcionamiento planetario de la biosfera depende en última instancia de su diversidad genética. Para este límite, los científicos evalúan dos dimensiones: la diversidad genética y la función planetaria. La integridad de la biósfera se refiere a la pérdida de diversidad y extinción de especies. Este límite ya pasó la zona de riesgo creciente y se encuentra en la zona de alto riesgo, lo que aumenta las probabilidades de generar cambios ambientales irreversibles a gran escala.
El nivel de afectación de este límite es tan alto que en el consenso científico se habla de que ya estamos en medio de la sexta extinción masiva de especies en la historia del planeta. Para dar una idea, extinciones masivas pasadas fueron periodos donde desaparecieron entre el 60% y el 95% de todas las especies que habitaban el planeta.
En este momento, de los 8 millones de especies de plantas y animales que existen —según ha estimado la ciencia—, alrededor de 1 millón están bajo amenaza de extinción, y es posible que más del 10% de la diversidad genética de plantas y animales se haya perdido en los últimos 150 años.
Límite 3: Cambio del sistema terrestre
El uso del suelo es otro de los límites ya superados. La definición de este límite se basa en los tres principales biomas forestales que a nivel mundial desempeñan el papel más importante en el impulso de los procesos biogeofísicos: el tropical, el templado y el boreal. El nivel de afectación se establece comparando el área actual que ocupan estos bosques con el área que pudieron ocupar durante el Holoceno.
Este límite busca estimar la transformación de bosques, pastizales, humedales, tundra y otros tipos de vegetación en tierras dedicadas a la agricultura y ganadería.
Análisis de mapas de clasificación de la cobertura terrestre de 2019 permiten establecer que el estado actual de los biomas regionales es similar al de 2015 aunque para la mayoría de las regiones la deforestación ha aumentado desde ese mismo año. La conversión del uso de la tierra, los incendios y la deforestación están provocando cambios rápidos en el área forestal. Particularmente, la deforestación en el bosque tropical amazónico ha aumentado de tal manera que ahora ha sobrepasado los límites planetarios. No hay duda de que la superficie forestal mundial sigue disminuyendo.
Uno de los retos actuales de la sostenibilidad radica en cómo alimentar a más de 8 mil millones de personas sin continuar con las aceleradas actividades de intervención de las superficies de bosques del planeta.
Límite 4: Flujos biogeoquímicos
El marco de los límites planetarios considera que el nitrógeno (N) y el fósforo (P) constituyen elementos fundamentales de la vida, y sus ciclos globales se han visto notablemente alterados a través de la agricultura y la industria. Si bien ambos elementos son esenciales para el crecimiento de las plantas, su uso excesivo en fertilizantes pone en riesgo la salud y la vida de las mismas plantas y otras especies.
Un problema adicional generado por la afectación de estos ciclos biogeoquímicos, es que grandes cantidades del fósforo y el nitrógeno aplicados en cultivos llegan al mar, donde afectan a los ecosistemas marinos y eventualmente empujan a los sistemas acuáticos a traspasar sus propios umbrales ecológicos.
Otros elementos podrían ganar relevancia en este límite a medida que avance la comprensión de la perturbación humana de los ciclos biogeoquímicos. Por ejemplo, los impactos antrópicos sobre el ciclo global del carbono también son fundamentales. Algunos de los impactos actuales sólo se volverán evidentes en escalas de tiempo evolutivas, mientras que otros ya están afectando la integridad del clima y la biosfera.
Límite 5: Reducción de ozono estratosférico
El decaimiento del ozono estratosférico es un caso especial relacionado con la liberación a la atmósfera de nuevas entidades provenientes de la industria y otras actividades humanas. Por ejemplo, los clorofluorocarbonos (CFC) relacionados con productos industriales como los refrigerantes destruyen la capa de ozono.
De los nueve límites, sobre éste la humanidad actuó con mayor éxito al ver las señales de alerta. El Protocolo de Montreal de 1987 firmado por 165 países permitió la eliminación y reducción del uso de sustancias que agotan la capa de ozono, dando lugar al cambio en su tendencia de afectación, e incluso, permitiendo su parcial recuperación. Las consecuencias de perder esta capa de protección ante la radiación solar ultravioleta iban desde la multiplicación de los casos de cáncer de piel hasta daños medioambientales irreversibles. Sin la capa de ozono, la vida no sería posible como la conocemos en la Tierra.
Actualmente, el límite del agotamiento de la capa de ozono sólo se traspasa en la Antártica y altas latitudes, y sólo durante los tres meses de la primavera del Hemisferio Sur. La estimación global del espesor de la capa de ozono al año 2020 es de 284 unidades Dobson (DU) —una unidad Dobson equivale a 0,01 mm de espesor de capa de ozono en condiciones normales de presión y de temperatura—. Por lo tanto, la perturbación humana al agotamiento del ozono estratosférico ha disminuido y ahora se encuentra dentro del espacio seguro.
Límite 6: Cambio del agua dulce
Este límite revisa los cambios a lo largo de todo el ciclo del agua sobre tierra (agua continental). El agua continental se separa en agua azul y agua verde. El agua azul puede ser superficial o subterránea y es la que vemos, por ejemplo, en los ríos y de la que depende la integridad de los ecosistemas acuáticos. El agua verde —humedad del suelo en la zona de raíces— es la que usan las plantas para crecer y sobrevivir, jugando un papel importante en la regulación hidrológica de los ecosistemas terrestres, el clima y los procesos biogeoquímicos.
Si bien el uso de agua dulce aún se encuentra dentro del área de acción segura, el planeta se está moviendo hacia la zona de riesgo de manera vertiginosa.
La importancia de este límite radica en que aunque la tierra se ha descrito como un “punto azul” desde el espacio, solo el 2,5% es agua dulce; porcentaje que está sometido a una gran presión por la creciente demanda de la agricultura para producir cada vez más comida para la población del planeta.
Un punto importante es que, aunque la desalinización por vías tecnológicas es posible, las cantidades de energía requeridas para quitarle la sal al agua son muy altas y a menudo provienen de los mismos combustibles fósiles que causan el cambio climático. Además, en su estado actual, este proceso es una fuente de alta contaminación de los ecosistemas costeros.
Límite 7: Acidificación del océano
El límite en la acidificación del océano aún no ha sido sobrepasado pero estamos peligrosamente cerca. La acidificación antrópica de los océanos se encuentra actualmente al margen del espacio seguro, pero la tendencia está empeorando a medida que las emisiones antrópicas de CO2 siguen creciendo [1].
Este límite representa un reto adicional y es que sus efectos quedan ocultos bajo el agua, por ejemplo, con la muerte de los corales. Varias de las extinciones masivas de la historia tuvieron a la acidificación de los océanos como detonante. En los últimos 200 años, el agua del océano se ha vuelto un 30% más ácida, una tasa de transformación química 100 veces más rápida que la registrada en los últimos 55 millones de años [7].
Límite 8: Carga de aerosoles atmosféricos
Los aerosoles tienen múltiples efectos físicos, biogeoquímicos y biológicos en el sistema terrestre. La cuantificación de este límite planetario es difícil debido a que los aerosoles tienen múltiples fuentes naturales y antrópicas, además de las diferencias en la composición química, la estacionalidad y dinámica atmosférica y, en consecuencia, la gran heterogeneidad espacial y temporal en su distribución e impactos climáticos y ecológicos.
En general, la carga de aerosoles antrópicos ha aumentado. Además, existen cambios desde la época preindustrial en el caso de los aerosoles naturales como el polvo del desierto y el hollín de los incendios forestales. Estos últimos son difíciles de evaluar, pero la evidencia observacional sugiere una duplicación global de la deposición de polvo. En particular, actualmente el desierto del Sahara es la mayor fuente de polvo del mundo, en comparación con sus condiciones durante el Holoceno donde era un paisaje con vegetación, lagos y humedales.
Así mismo, el aumento en la frecuencia e intensidad de los incendios forestales ha conducido a una mayor cantidad de hollín liberado a la atmósfera. Estos aerosoles afectan tanto al clima como a los organismos vivos. Por ejemplo, gran número de personas mueren en el mundo cada año de forma prematura por respirar aire altamente contaminado [8].
Los impactos de la carga de aerosoles en los sistemas monzónicos tropicales ya es evidente y el impacto no sólo se limita a las precipitaciones sino también a afectaciones al clima regional. La interacción entre los aerosoles y las nubes altera procesos relacionados con la radiación de onda corta reflejada y por tanto con múltiples procesos que tienen lugar en la atmósfera y que afectan la calidad del aire y los ecosistemas terrestres y marinos.
Límite 9: Incorporación de nuevas entidades
Este límite se refiere a la introducción de «nuevas entidades» antrópicas al sistema terrestre. Se trata de elementos u organismos modificados por los humanos, así como sustancias completamente nuevas. Entre estas entidades están sustancias y productos químicos sintéticos (microplásticos, disruptores endocrinos y contaminantes orgánicos), materiales radiactivos, desechos nucleares, organismos genéticamente modificados y otras intervenciones humanas directas en los procesos evolutivos [1].
Actualmente se producen y liberan al medio ambiente cientos de miles de sustancias químicas sintéticas y aunque estas entidades novedosas sirven como marcadores geológicos de lo que se ha llamado el Antropoceno, sus impactos en el sistema terrestre siguen en gran medida sin entenderse.
Para muchas de estas sustancias no se conocen aún bien sus potenciales impactos y su uso no está bien regulado. Por ejemplo, las consecuencias no deseadas de la liberación de insecticidas como el dicloro difenil tricloroetano (DDT) y el efecto de los clorofluorocarbonos (CFC) sobre la capa de ozono, no fueron bien diagnosticadas a priori y tomaron a la humanidad por sorpresa.
Se considera que para esta clase de entidades novedosas, el único espacio operativo verdaderamente seguro es aquel en el que estas entidades no existen, a menos que sus impactos potenciales sobre el sistema terrestre hayan sido evaluados exhaustivamente. Esto implicaría que el límite planetario debería establecerse en cero emisiones de compuestos químicos sintéticos al medio ambiente, a menos que hayan sido certificados como inofensivos.
Los riesgos de superar estos límites planetarios, ¿qué hacer?
Actualmente hemos sobrepasado seis de los nueve límites planetarios, poniendo en riesgo la estabilidad y resiliencia del planeta y así la subsistencia de la humanidad y de muchas otras especies. El forzamiento ambiental antrópico continúa y los componentes individuales del sistema terrestre están en un grado de desequilibrio cada vez mayor.
Es evidente que a la humanidad le conviene evitar perturbar el sistema terrestre hasta el punto en el que las condiciones ambientales globales estén en riesgo de cambiar abruptamente hacia condiciones desconocidas. Sigue siendo un desafío científico y en general para la humanidad evaluar el nivel de cambio del sistema terrestre completo en su conjunto, pero lo que se sabe es que estos niveles de perturbación pueden llevar al planeta a un estado potencialmente menos habitable para los seres humanos.
A pesar de los hallazgos alarmantes, hay oportunidades de acción. Las condiciones actuales de la capa de ozono en la estratosfera evidencian que es posible tomar decisiones y realizar acciones que conduzcan a disminuir los niveles de afectación.
De acuerdo con Arne Tobian, científico del Centro de Resiliencia de Estocolmo «Sabemos cuál es el problema que tenemos y también sabemos cuáles serían las soluciones posibles. Las tenemos a la mano«.
Sin embargo, es claro que se requieren medidas rápidas, decididas y conjuntas, tanto a nivel regional como global. No es momento de proponer la esperanza pensando en el futuro con actitud dilatoria, la esperanza debe llevarnos a la rápida y decidida acción en el presente.
Referencias
[1] https://www.nature.com/articles/461472a
[2] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2458
[3] https://www.nature.com/articles/s41586-023-06083-8
[4] https://territoriossostenibles.com/cambio-climatico/requiem-por-el-holoceno/
[5] https://www.un.org/en/climatechange/paris-agreement
[6] https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/
[7] https://www.bbc.com/mundo/noticias-58954923
[8]https://territoriossostenibles.com/calidad-del-aire/la-mala-calidad-del-aire-una-problematica-que-va-mas-alla-de-las-contingencias/