Planetary Boundary

ผลกระทบทางนิเวศวิทยาของการไหลบ่าไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ยูโทรฟิเคชันและโซนตายในน้ำ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสส่วนเกินจากปุ๋ยเข้าสู่ทางน้ำผ่านการไหลบ่าผิวดิน ก่อให้เกิดยูโทรฟิเคชัน—กระบวนการที่การบานของสาหร่ายทำให้ออกซิเจนละลายหมดไป12 ในอ่าวเม็กซิโก โซนตายขนาดใหญ่ 6,334 ตารางไมล์ยังคงมีอยู่เนื่องจากการไหลบ่าจากการเกษตร34 ในทะเลบอลติก ภาวะขาดออกซิเจนได้ทำลาย 97% ของแหล่งที่อยู่อาศัยพื้นทะเลตั้งแต่ปี 195035 การล่มสลายของความหลากหลายทางชีวภาพ ในแม่น้ำกลูชินกาในโปแลนด์ ความเข้มข้นของไนโตรเจนที่เกิน 20 มก./ล. ทำให้เกิดการลดลงอย่างหายนะ 62% ในความหลากหลายของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่56 ในอ่าวเชซาพีก การเกษตรแบบเข้มข้นมีส่วนทำให้หญ้าทะเลลดลง 90% ตั้งแต่ทศวรรษ 193046 ผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ เมธฮีโมโกลบินีเมีย หรือที่เรียกว่า “กลุ่มอาการทารกสีน้ำเงิน” ยังคงเป็นภัยคุกคามอย่างต่อเนื่อง ในปัญจาบ อินเดีย 56% ของบ่อน้ำเกินขีดจำกัดไนเตรทของ WHO ที่ 50 มก./ล.74 การวิจัยได้พิสูจน์ความเชื่อมโยงกับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักและความผิดปกติของต่อมไทรอยด์87 แนวปฏิบัติทางการเกษตรและความล้มเหลวในการจัดการธาตุอาหาร การใช้ปุ๋ยมากเกินไป ประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยทั่วโลกเฉลี่ยเพียง 33% สำหรับไนโตรเจนและ 18% สำหรับฟอสฟอรัส910 ในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐอเมริกา 34% ของไนโตรเจนที่ใส่ยังคงไหลสู่ลุ่มน้ำมิสซิสซิปปี46 ธาตุอาหารตกค้าง การใส่ปุ๋ยมากเกินไปหลายทศวรรษได้สร้างแหล่งกักเก็บธาตุอาหารขนาดใหญ่ในดินเกษตร ในมินนิโซตา การวิเคราะห์ดินเผยให้เห็น 850 กก. N/เฮกตาร์ที่กักเก็บไว้ ซึ่งมีส่วน 38% ของการไหลของไนเตรทประจำปีสู่ทะเลสาบวินนิเพก54 ...

เปิดเผยความลึกของมลพิษทางทะเล อุตสาหกรรมการเดินเรือระดับโลก แม้จะมีความสำคัญต่อการค้าระหว่างประเทศและการเติบโตทางเศรษฐกิจ แต่ก็มีส่วนสำคัญในการสร้างมลพิษทางเคมีในมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศของเรา มลพิษนี้ขยายไปไกลกว่าการรั่วไหลของน้ำมันที่มองเห็นได้ซึ่งมักเป็นข่าวพาดหัว มันครอบคลุมส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารมลพิษทางอากาศ ก๊าซเรือนกระจก และสารปนเปื้อนในน้ำ ที่มีผลกระทบกว้างไกลต่อทั้งสุขภาพสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ เพื่อเริ่มต้นการสำรวจของเรา เราจะย้อนกลับไปดูบริบททางประวัติศาสตร์ของปัญหานี้ จากใบเรือสู่การเผาไหม้: ประวัติศาสตร์มลพิษจากเรือ ปัญหามลพิษทางเคมีจากเรือได้พัฒนาควบคู่ไปกับการเติบโตของการค้าทางทะเลระดับโลก ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 ปริมาณการค้าทางทะเลเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้มลพิษจากเรือเพิ่มขึ้นตามไปด้วย1 ในตอนแรก ความสนใจมุ่งเน้นไปที่การรั่วไหลของน้ำมันและมลพิษทางน้ำที่มองเห็นได้เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเคมีบรรยากาศและระบบนิเวศทางทะเลก้าวหน้าขึ้น ขอบเขตของความกังวลก็ขยายไปรวมถึงการปล่อยมลพิษทางอากาศและผลกระทบรองของมัน12 มุมมองทางประวัติศาสตร์นี้เป็นเวทีสำหรับการทำความเข้าใจสถานะปัจจุบันของมลพิษที่เกี่ยวข้องกับเรือ น่านน้ำที่มีปัญหา: มลพิษจากเรือในปัจจุบัน ในปัจจุบัน มลพิษที่เกี่ยวข้องกับเรือนำเสนอความท้าทายที่สำคัญในหลายด้าน เราสามารถแบ่งสถานะปัจจุบันออกเป็นสองประเภทหลัก: มลพิษทางอากาศและทางน้ำ เรือและอากาศ - ความเป็นจริงที่ทำให้หายใจไม่ออก การปล่อยไอเสียจากเรือเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการควบคุมมลพิษทางอากาศระดับโลก นำเสนอส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารมลพิษที่เป็นอันตรายซึ่งส่งผลกระทบต่อทั้งสุขภาพของมนุษย์และระบบสิ่งแวดล้อม การปล่อยไอเสียประกอบด้วยองค์ประกอบอันตรายหลายชนิด รวมถึงซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) อนุภาคขนาดเล็ก (PM) และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ซึ่งร่วมกันก่อให้เกิดความเสี่ยงร้ายแรงต่อสาธารณสุขและความมั่นคงของสิ่งแวดล้อม32 เพื่อให้เห็นภาพผลกระทบนี้ อุตสาหกรรมการเดินเรือมีส่วนในการปล่อย NOx ของโลกประมาณ 15% และการปล่อย SOx 13% ทำให้เป็นผู้มีส่วนสำคัญในมลพิษทางอากาศทั่วโลก1 สารมลพิษเหล่านี้สร้างผลกระทบที่เป็นอันตรายที่ขยายไปไกลเกินกว่าบริเวณใกล้เคียงเส้นทางเดินเรือ ที่น่ากังวลที่สุดคือผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยการศึกษาระบุว่าการปล่อยมลพิษจากเรือเชื่อมโยงกับการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรประมาณ 14,500-37,500 รายต่อปีทั่วโลก ส่วนใหญ่เนื่องจากโรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคทางเดินหายใจ14 ...

เพื่อที่จะเข้าใจความซับซ้อนของภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรอย่างแท้จริง จำเป็นต้องศึกษากลไกทางเคมีที่เป็นพื้นฐาน เมื่อน้ำทะเลดูดซับ CO2 ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาในอัตราที่น่าตกใจเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ มันจะกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีต่อเนื่องที่ในที่สุดจะเพิ่มความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนและลดค่า pH ของน้ำ ทำให้เป็นกรดมากขึ้น12 กระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนนี้ยังลดความพร้อมของไอออนคาร์บอเนตพร้อมกัน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้าง การลดลงนี้พิสูจน์ให้เห็นว่ามีผลทำลายล้างเป็นพิเศษสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สร้างเปลือก เช่น หอยนางรม หอยกาบ และหอยแมลงภู่ ซึ่งพึ่งพาไอออนคาร์บอเนตเหล่านี้เพื่อการอยู่รอดและการพัฒนาเปลือกป้องกัน34 การวัดปัจจุบันระบุว่าค่า pH เฉลี่ยของมหาสมุทรอยู่ที่ประมาณ 8.1 ซึ่งสะท้อนการลดลง 0.1 หน่วยตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม การเปลี่ยนแปลงที่ดูเหมือนเล็กน้อยนี้แท้จริงแล้วแสดงถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความเป็นกรด การคาดการณ์ทางวิทยาศาสตร์วาดภาพที่น่ากังวลสำหรับอนาคต: หากแนวโน้มปัจจุบันของการปล่อย CO2 ยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่มีการควบคุม ค่า pH ของพื้นผิวมหาสมุทรอาจลดลงไปสู่ระดับ 7.8 ที่น่าตกใจภายในสิ้นศตวรรษ5 ผลกระทบอย่างครอบคลุมต่อชีววิทยาของหอย ผลกระทบที่เป็นอันตรายของภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรต่อหอยแสดงออกผ่านช่องทางทางชีววิทยาที่หลากหลายและเชื่อมโยงกัน โดยตรงที่สุด กระบวนการนี้ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความสามารถพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ในการสร้างและรักษาเปลือกแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นกลไกป้องกันหลักของพวกมัน3 ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดมากขึ้น หอยต้องใช้พลังงานมากขึ้นอย่างมากเพียงเพื่อสร้างโครงสร้างป้องกัน สาเหตุหลักมาจากความพร้อมที่ลดลงของไอออนคาร์บอเนตในน้ำโดยรอบ12 ความเครียดทางเมตาบอลิซึมนี้ส่งผลให้หอยพัฒนาเปลือกที่บางกว่า เปราะกว่า และเปราะบางกว่า ซึ่งให้การป้องกันน้อยลงจากผู้ล่าและความเครียดจากสิ่งแวดล้อม12 อย่างไรก็ตาม ผลกระทบทางสรีรวิทยาขยายไปไกลกว่าการสร้างเปลือก ภาวะเป็นกรดบังคับให้หอยจัดสรรทรัพยากรพลังงานอันมีค่าใหม่อย่างแอบแฝง โดยมุ่งพลังงานมากขึ้นไปที่งานที่ยากขึ้นเรื่อยๆ ในการรักษาความสมบูรณ์ของเปลือก โดยแลกกับหน้าที่ทางชีววิทยาที่สำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดและการสืบพันธุ์12 การเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับนี้รบกวนสมดุลกรด-ด่างภายในของพวกมัน ส่งผลกระทบต่อกระบวนการเมตาบอลิซึมพื้นฐานและสุขภาพโดยรวม6 ผลกระทบทางเศรษฐกิจและความท้าทายของอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมหอยทั่วโลก ซึ่งมีมูลค่าทางเศรษฐกิจหลายพันล้านดอลลาร์และสนับสนุนการดำรงชีวิตมากมายนับไม่ถ้วน กำลังประสบกับการหยุดชะงักที่รุนแรงและแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งมีสาเหตุโดยตรงจากปัญหาภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรที่เลวร้ายลง โรงเพาะเลี้ยงหอยนางรมที่ตั้งอยู่ตามชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาได้บันทึกการสูญเสียอย่างมากและสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจที่มีสาเหตุโดยตรงจากการตายของตัวอ่อนที่เกิดจากภาวะเป็นกรด27 อุตสาหกรรมหอยนางรมในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยังคงต่อสู้กับความท้าทายด้านการผลิตอย่างมาก สร้างผลกระทบทางเศรษฐกิจไปทั่วชุมชนชายฝั่งที่พึ่งพาอุตสาหกรรมนี้2 ...

บทนำ ความมั่นคงทางอาหารเป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์และความมั่นคงทางสังคม การประชุมสุดยอดอาหารโลกปี 1996 ได้กำหนดนิยามไว้ว่าเป็นสภาวะที่ “ทุกคนในทุกเวลา สามารถเข้าถึงอาหารที่เพียงพอ ปลอดภัย และมีคุณค่าทางโภชนาการ ทั้งทางกายภาพและทางเศรษฐกิจ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านอาหารและความชอบด้านอาหารของตนเพื่อการมีชีวิตที่กระฉับกระเฉงและมีสุขภาพดี” 1 คำจำกัดความนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของไม่เพียงแค่การมีอาหารเพียงพอ แต่ยังรวมถึงการเข้าถึงประเภทของอาหารที่ถูกต้องเพื่อสนับสนุนสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดี อันที่จริง ความมั่นคงทางอาหารและโภชนาการเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับความเป็นอยู่ที่ดีทั้งทางร่างกายและจิตใจ โดยมีบทบาทสำคัญในการพัฒนามนุษย์โดยรวม 2 ยิ่งไปกว่านั้น ความมั่นคงทางอาหารยังเชื่อมโยงกับความมั่นคงทางสังคมอย่างแยกไม่ออก เนื่องจากความไม่มั่นคงทางอาหารสามารถซ้ำเติมความไม่สงบทางสังคมและความขัดแย้งให้รุนแรงขึ้นได้ 3 คำแถลงที่ดูเหมือนเรียบง่ายนี้ ในความเป็นจริงแล้วมีความซับซ้อนอย่างหลอกลวง แนวคิดหลายมิตินี้ได้พัฒนาไปอย่างมากนับตั้งแต่เกิดขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1970 ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของปัจจัยทางการเกษตร เศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และสังคมที่ส่งผลกระทบต่อระบบอาหารของโลก 1 การทำความเข้าใจการปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการกับความท้าทายอย่างมีประสิทธิภาพและการใช้ประโยชน์จากโอกาสข้างหน้าในการรับรองความมั่นคงทางอาหารสำหรับทุกคน ภูมิหลังทางประวัติศาสตร์ การทำความเข้าใจวิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของแนวคิดเรื่องความมั่นคงทางอาหารให้บริบทที่สำคัญสำหรับการจัดการกับความท้าทายร่วมสมัย แนวคิดนี้เกิดขึ้นในทศวรรษ 1930 เมื่อสันนิบาตชาติได้จัดการกับความกังวลเรื่องอาหารทั่วโลกเป็นครั้งแรก 4 นี่เป็นเครื่องหมายของการยอมรับในช่วงแรกว่าความมั่นคงทางอาหารเป็นปัญหาระดับโลกที่ต้องการความสนใจในระดับนานาชาติ สหรัฐอเมริกามีบทบาทสำคัญในความพยายามด้านความมั่นคงทางอาหารในระยะแรก โดยใช้นโยบายเพื่อจัดการส่วนเกินทางการเกษตรและให้ความช่วยเหลือด้านอาหารแก่ยุโรปหลังสงครามโลกครั้งที่ 1 4 ความคิดริเริ่มในช่วงแรกเหล่านี้ แม้ว่าอาจจะยังเป็นพื้นฐานตามมาตรฐานในปัจจุบัน แต่ก็เป็นการวางรากฐานสำหรับความร่วมมือระหว่างประเทศในอนาคตเกี่ยวกับความมั่นคงทางอาหาร ในทศวรรษ 1970 วิกฤตอาหารโลกได้กระตุ้นให้เกิดแนวทางที่เป็นโครงสร้างมากขึ้นในการจัดการกับความมั่นคงทางอาหาร โดยได้รับแรงหนุนจากความรู้สึกเร่งด่วนที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการเข้าถึงอาหารทั่วโลก การประชุมอาหารโลกปี 1974 เป็นเหตุการณ์สำคัญที่นำไปสู่การจัดตั้งสภาอาหารโลกและคณะกรรมการความมั่นคงอาหารโลก (CFS) 1 สถาบันเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการประสานงานความพยายามระดับโลกเพื่อต่อสู้กับความหิวโหยและปรับปรุงความมั่นคงทางอาหาร ตลอดทศวรรษ 1980 และ 1990 นิยามของความมั่นคงทางอาหารได้ขยายออกไป สะท้อนให้เห็นถึงความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติหลายมิติของมัน โดยเริ่มรวมถึงระดับครัวเรือนและระดับบุคคล รวมถึงแง่มุมทางโภชนาการ 1 และเปลี่ยนจากการมุ่งเน้นหลักที่ความพร้อมของอาหารไปสู่ความเข้าใจที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยที่เชื่อมโยงกันมากมายซึ่งส่งผลต่อความมั่นคงทางอาหารและโภชนาการ 2 วิวัฒนาการนี้ได้รวมเอาความสำคัญของการเข้าถึงและการใช้อาหาร นอกเหนือไปจากเพียงความพร้อมของอาหาร 3 ...

การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ได้ก่อให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับสถานะปัจจุบันของระบบภูมิอากาศของโลก การวิจัยชี้ให้เห็นว่าขอบเขตภูมิอากาศที่ “ปลอดภัยและเป็นธรรม” ได้ถูกทะลุไปแล้ว โดยอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเกินเกณฑ์ 1°C เหนือระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม1 การค้นพบนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในบริบทของเป้าหมายข้อตกลงปารีสที่จะจำกัดภาวะโลกร้อนไว้ที่ 1.5°C เนื่องจากบ่งชี้ว่าเราใกล้จะเกินขีดจำกัดที่สำคัญนี้อย่างอันตราย ผู้เขียนการศึกษาเสนอขอบเขตภาวะโลกร้อนที่พื้นผิว “ปลอดภัย” ที่ 1.5°C และขอบเขต “ปลอดภัยและเป็นธรรม” ที่ 1°C1 เมื่อโลกร้อนขึ้นแล้วโดยเฉลี่ย 1.2°C เป็นที่ชัดเจนว่าจำเป็นต้องมีการดำเนินการเร่งด่วนเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเพิ่มเติมและผลกระทบที่เกี่ยวข้องต่อทั้งสังคมมนุษย์และระบบนิเวศ แม้ว่าข่าวนี้อาจดูเหมือนทำให้หมดกำลังใจ แต่ก็ทำหน้าที่เป็นสัญญาณเตือนที่สำคัญสำหรับผู้กำหนดนโยบาย ธุรกิจ และบุคคลทั่วไปให้เพิ่มความพยายามในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นสองเท่า การยอมรับว่าเราได้ข้ามขอบเขตบางอย่างไปแล้วสามารถกระตุ้นให้มีการดำเนินการที่ทะเยอทะยานและทันทีมากขึ้นเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและนำกลยุทธ์การปรับตัวไปใช้ 2024: ปีที่ทำลายสถิติสำหรับอุณหภูมิโลก ความเร่งด่วนในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังถูกเน้นย้ำเพิ่มเติมจากข้อมูลล่าสุดจาก Copernicus Climate Change Service ซึ่งระบุว่าปี 2024 “แทบจะรับประกัน” ว่าจะเป็นปีที่ร้อนที่สุดเท่าที่เคยบันทึกมา2 การคาดการณ์นี้ตามหลังช่วงเวลาพิเศษของความร้อนจัดที่ผลักดันอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกให้สูงถึงระดับที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนระหว่างเดือนมกราคมถึงพฤศจิกายนของปีนี้ สิ่งที่น่ากังวลเป็นพิเศษคือความเป็นไปได้ที่ปี 2024 จะเป็นปีแรกที่เกินการเพิ่มขึ้นที่สำคัญ 1.5°C เมื่อเทียบกับระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม2 แม้ว่านี่ไม่ได้หมายความว่าเราได้ทะลุเป้าหมาย 1.5°C ของข้อตกลงปารีสอย่างถาวร แต่ก็เน้นให้เห็นถึงความถี่และความรุนแรงที่เพิ่มขึ้นของปีที่อุ่นและหน้าต่างที่แคบลงสำหรับการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศที่มีประสิทธิภาพ อุณหภูมิที่ทำลายสถิติของปี 2024 มาพร้อมกับเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วหลายครั้งทั่วโลก รวมถึงน้ำท่วมหายนะในสเปนและเคนยา พายุทำลายล้างในสหรัฐอเมริกาและฟิลิปปินส์ และภัยแล้งรุนแรงและไฟป่าทั่วอเมริกาใต้2 เหตุการณ์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นการเตือนที่รุนแรงถึงผลที่ตามมาในโลกแห่งความเป็นจริงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับทั้งกลยุทธ์การบรรเทาและการปรับตัว ขอบเขตของดาวเคราะห์: แนวทางแบบองค์รวมสู่ความยั่งยืน แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะครอบงำการสนทนาเรื่องความยั่งยืนส่วนใหญ่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่านี่เป็นเพียงหนึ่งในเก้าขอบเขตของดาวเคราะห์ที่สำคัญซึ่งต้องได้รับการจัดการเพื่อให้แน่ใจว่าระบบโลกมีเสถียรภาพและอยู่อาศัยได้ กรอบขอบเขตของดาวเคราะห์ที่เปิดตัวครั้งแรกในปี 2009 และอัปเดตล่าสุด ให้มุมมองที่ครอบคลุมของระบบสนับสนุนชีวิตของโลกและขีดจำกัดที่มนุษยชาติสามารถดำเนินการได้อย่างปลอดภัย3 ...