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地球規模での持続可能性と環境管理には、持続可能性の原則に従って海洋、淡水系、陸地、大気を管理することが含まれます。[ 1 ] [ 2 ]
土地利用の変化は生物圏の活動にとって基本的である。なぜなら、都市化、農業、森林、林地、草地、牧草地に割り当てられた土地の相対的な割合の変化は、地球規模の水、炭素、窒素の生物地球化学的循環に顕著な影響を与えるからである。[ 3 ]地球の大気の管理には、炭素循環のあらゆる側面を評価して、人為的な気候変動に対処する機会を特定することが含まれる。これは、生物多様性や人間社会への壊滅的な影響の可能性から、科学研究の主要な焦点となっている。海洋循環パターンは気候や天候に強い影響を与え、ひいては人間や他の生物の食料供給にも影響を与える。
2009年3月、コペンハーゲン気候評議会の会合で、80か国から集まった2,500人の気候専門家が基調声明を発表し、地球温暖化対策を怠る言い訳はもはやなく、強力な炭素削減目標がなければ、気候に「急激または不可逆的な」変化が生じ、「現代社会が対処するのは非常に困難になる」可能性があると述べた。[ 4 ] [ 5 ]地球規模の大気管理には、人為的な気候変動に対処する機会を特定するために炭素循環のあらゆる側面を評価することが含まれており、生物多様性や人間社会への壊滅的な影響の可能性から、これは科学研究の主要な焦点となっている。
大気に対するその他の人為的影響には、都市の大気汚染、光化学スモッグや酸性雨を引き起こす窒素酸化物、硫黄酸化物、揮発性有機化合物、浮遊粒子状物質などの有毒化学物質を含む汚染物質、オゾン層を劣化させるクロロフルオロカーボンなどがある。大気中の硫酸エアロゾルなどの人為的粒子は、地球表面の直接放射照度と反射率（アルベド）を低下させる。地球の薄暗化として知られるこの減少は、1960年から1990年の間に約4%と推定されているが、その後傾向は逆転している。地球の薄暗化は、一部の地域で蒸発と降雨を減少させることで、地球の水循環を乱した可能性がある。また、冷却効果も生み出し、これが地球温暖化に対する温室効果ガスの影響を部分的に覆い隠した可能性がある。[ 6 ]
海洋循環パターンは気候や天候に強い影響を与え、ひいては人間や他の生物の食料供給にも影響を及ぼします。科学者たちは、気候変動の影響で、地球上のいくつかの地域で気候が劇的に変化する可能性のある海流循環パターンの急激な変化の可能性について警告しています。 [ 7 ]人間による環境への大きな影響は、河口、海岸線、湾など、海洋縁辺部の居住に適した地域で発生しています。世界人口の8.5％、約6億人が、海面上昇の影響を受けやすい低地に住んでいます。管理が必要な懸念される傾向には、乱獲（持続可能なレベルを超える）[ 8 ] 、海洋温暖化によるサンゴの白化、溶存二酸化炭素濃度の上昇による海洋酸性化[ 9 ]、気候変動による海面上昇などがあります。海洋はその広大さゆえに、人間の廃棄物の都合の良い投棄場としても機能しています。[ 10 ]改善策としては、より慎重な廃棄物管理、持続可能な漁業慣行の採用による乱獲の法的規制、環境に配慮した持続可能な養殖と養魚の利用、化石燃料排出量の削減、沿岸およびその他の海洋生息地の回復などが挙げられる。[ 11 ]
地球の表面の 71% は水で覆われています。このうち 97.5% は海の塩水で、淡水はわずか 2.5% で、そのほとんどは南極の氷床に閉じ込められています。残りの淡水は、湖、川、湿地、土壌、帯水層、大気中に存在します。すべての生命は、太陽エネルギーを利用した地球規模の水循環に依存しています。海洋や陸地からの蒸発によって水蒸気が形成され、それが後に雲から凝結して雨となり、淡水供給の再生可能な部分となります。[ 12 ]生態系サービスのために水を 保全することの地球規模の重要性に対する認識は、20 世紀中に世界の湿地の半分以上が貴重な環境サービスとともに失われたことから、ごく最近になってようやく現れました。生物多様性に富む淡水生態系は現在、海洋や陸上の生態系よりも速いペースで減少しており[ 13 ]、世界で最も脆弱な生息地となっています。[ 14 ]都市化の 進行はきれいな水源を汚染し、世界の多くの地域では依然として清潔で安全な水へのアクセスがありません。[ 12 ]工業化された世界では、需要管理によって絶対的な使用量は減少していますが、水が豊富な自然地域から人口密度の高い都市部へ広大な距離を移動して水が輸送されることが増えており、エネルギーを大量に消費する海水淡水化がより広く利用されるようになっています。現在、ブルーウォーター（収穫可能な水）とグリーンウォーター（植物が利用できる土壌水）の管理の改善に重点が置かれており、これはあらゆる規模の水管理に当てはまります。[ 13 ]
生物多様性の喪失は、自然資本が徐々に人為的な資本に変換されるにつれて、人工的な土地開発、林業、農業によって生じる生息地の喪失と分断に大きく起因しています。土地利用の変化は生物圏の活動にとって基本的であり、都市化、農業、森林、林地、草地、牧草地に割り当てられた土地の相対的な割合の変化は、地球規模の水、炭素、窒素の生物地球化学的循環に顕著な影響を与え、これは自然システムと人間システムの両方に悪影響を及ぼす可能性があります。[ 3 ]地域レベルでは、グリーンシティや持続可能な公園や庭園の追求から大きな持続可能性の利益が得られます。[ 15 ] [ 16 ]
新石器革命以降、人間の消費によって世界の森林面積は約47%減少しました。現在、森林は世界の氷のない陸地の約4分の1を占めており、その約半分は熱帯地域にあります。[ 17 ]温帯および北方地域では森林面積は徐々に増加していますが（シベリアを除く）、熱帯地域での森林破壊は大きな懸念事項です。[ 18 ]
森林は、光の反射率（アルベド）と蒸発散によって、地域の気候と地球規模の水循環を緩和します。また、生物多様性を保全し、水質を保護し、土壌と土壌の質を維持し、燃料と医薬品を提供し、空気を浄化します。これらの無料の生態系サービスは、現在のほとんどの経済システムでは市場価値が与えられていないため、森林保全は、土壌の劣化と有機物の分解によって二酸化炭素が大気中に戻される伐採と開墾の経済的利益と比較すると、魅力に乏しいです。 [ 19 ]国連食糧農業機関（FAO）は、陸上植生に蓄積されている炭素の約90%が樹木に固定されており、樹木は、大気中に存在する炭素の約50%を隔離していると推定しています。土地利用の変化は現在、世界の総炭素排出量の約20%を占めています（大量伐採が行われているインドネシアとブラジルは、主要な排出源です）。[ 19 ]気候変動は、再植林計画、プランテーション、木材製品に炭素を隔離することによって緩和できます。また、木質バイオマスは再生可能なカーボンニュートラル燃料として利用できます。FAOは、2005年から2050年の期間に植林を効果的に利用すれば、人為的排出量の約10～20%を吸収できると示唆しており、世界の森林の状態を監視することは、排出量を緩和し生態系サービスを保護するためのグローバル戦略の一部でなければなりません。[ 20 ]しかし、気候変動はこのFAOのシナリオに先んじる可能性があり、2009年の国際森林研究機関連合の研究は、産業革命以前の水準から2.5 ℃（36.5 °F）の気温上昇によるストレスが膨大な量の炭素の放出につながる可能性があると結論付けており[ 21 ]、森林が炭素「シンク」として機能する可能性は「完全に失われる危険性がある」のです。[ 22 ]
70億人を超える人間の体に食料を供給することは、地球の資源に大きな負担をかけています。これは、地球の陸地の約38％[ 23 ]と純一次生産量の約20％[ 24 ]の占有から始まります。これに加えて、工業型農業ビジネスの資源を貪欲に消費する活動があります。灌漑用水、合成肥料、農薬に対する作物のニーズから、食品包装、輸送（現在では世界貿易の主要部分）、小売の資源コストまで、すべてです。食料は生命に不可欠です。しかし、食料生産の環境コストのリストは長いです。一年生作物の絶え間ない耕作による表土の枯渇、侵食、砂漠化。過放牧。塩害。ナトリウム化。湛水。化石燃料の高レベル使用。無機肥料と合成有機農薬への依存。単一栽培の大量使用による遺伝的多様性の減少。水資源の枯渇。流出水による水域の汚染や地下水汚染、家族経営農場の衰退や農村コミュニティの弱体化などの社会問題。[ 25 ]
工業型農業やアグリビジネスに関連するこれらの環境問題はすべて、持続可能な農業、有機農業、より持続可能なビジネス慣行などの運動を通じて対処されています。 [ 26 ]
生物多様性の喪失は種の喪失として単純に監視できますが、効果的な保全には、種の自然生息地と生態系内での保護が必要です。人間の移住と人口増加に伴い、種の絶滅は白亜紀-古第三紀絶滅イベント以来前例のない速度で徐々に増加しています。完新世絶滅イベントとして知られるこの現在の人間による種の絶滅は、世界の6つの大量絶滅イベントの1つにランクされています。いくつかの科学的推定では、現在存在する種の最大半分が2100年までに絶滅する可能性があることが示されています。[ 27 ] [ 28 ]現在の絶滅率は、人間以前のレベルの100～1000倍であり、鳥類と哺乳類の10%以上、植物の約8%、魚類の5%、淡水種の20%以上が絶滅の危機に瀕しています。[ 29 ]
2008年のIUCNレッドリストは、長期にわたる干ばつや異常気象が重要な生息地にさらなるストレスを与えていると警告しており、例えば、1,226種の鳥類が絶滅の危機に瀕しているとリストアップしているが、これは全鳥類の8分の1に相当する。[ 30 ] [ 31 ]また、レッドリストインデックスは、中央アジアの44種の樹木が過剰利用や人間の開発によって絶滅の危機に瀕しており、現代の栽培果物やナッツの品種の300種以上の野生の祖先が生息する地域の森林を脅かしていると特定している。[ 32 ]
工業世界の多くの地域では、農業のための土地開墾が減少しており、気候変動に次いで生物多様性に対する最大の脅威は、外来種の破壊的な影響となっています。[ 33 ]ますます効率的になっているグローバルな輸送は、地球全体に生物 が広がることを容易にしています。グローバル化のこの側面の潜在的な危険性は、 HIV AIDS、狂牛病、鳥インフルエンザ、豚インフルエンザなどの人間の病気の蔓延によってはっきりと示されていますが、外来植物や動物も在来の生物多様性に壊滅的な影響を与えています。非在来の生物は、自然の捕食者がいないため繁栄できる、攪乱された土地や自然地域にすぐに占拠することができます。[ 34 ]地球規模では、この問題はグローバル外来種情報ネットワークを通じて対処されていますが、病原体や外来生物の伝播を最小限に抑えるための国際的な生物安全保障法が強化されています。また、CITES法によって希少種や絶滅危惧種の取引が規制されています。地域レベルでは、公共の啓発プログラムがますますコミュニティ、園芸家、苗木業界、収集家、ペットおよび水族館業界に対し、潜在的に侵略的外来種の有害な影響について警告しています。[ 35 ]
環境の持続可能性の問題は解決が難しいことがわかっています。現代の環境運動は、さまざまな方法でこの問題を解決しようと試みてきました。しかし、深刻なエコロジカル・フットプリントのオーバーシュートや気候変動問題への十分な進展が見られないことからもわかるように、ほとんど進展がありません。持続可能な行動様式への変化を阻害する人間のシステム内の何かが存在します。そのシステム特性は、システム的な変化への抵抗です。変化への抵抗は、組織的抵抗、変化への障壁、または政策的抵抗とも呼ばれます。[ 36 ]