Thay đổi toàn cầu và tác động của con người

Hoạt động của con người đã trở thành một lực lượng hành tinh, làm ấm khí hậu, làm quá tải chu trình dinh dưỡng, biến đổi đất đai và phân bố lại các loài, và sinh thái học đặt câu hỏi về cách các sinh vật và hệ sinh thái phản ứng với sự thay đổi toàn cầu đang tăng tốc này.

Definition

Thay đổi toàn cầu và tác động của con người là nghiên cứu về cách các thay đổi do con người gây ra đối với khí hậu, chu trình địa hóa sinh học, lớp phủ đất và sự phân bố loài ảnh hưởng đến các sinh vật, cộng đồng và hệ sinh thái trên khắp Trái đất.

Scope

Chủ đề này bao gồm các hậu quả sinh thái của các tác động quy mô lớn của con người: sự ấm lên của khí hậu và ảnh hưởng của nó đến hiện tượng học, phạm vi và thành phần cộng đồng; sự thay đổi của chu trình carbon, nitơ và phốt pho; thay đổi sử dụng đất và biến đổi môi trường sống; và việc định hình các áp lực này thông qua các khái niệm như giới hạn hành tinh và kỷ Anthropocene. Nó tích hợp khoa học hệ sinh thái với khoa học hệ thống Trái đất và khí hậu.

Core questions

• Các sinh vật và hệ sinh thái đang phản ứng như thế nào với sự ấm lên của khí hậu?
• Hoạt động của con người đã làm thay đổi chu trình carbon và nitơ toàn cầu như thế nào?
• Hậu quả sinh thái của việc thay đổi sử dụng đất là gì?
• Hệ thống Trái đất gần với các ngưỡng môi trường quan trọng đến mức nào?

Key theories

Sự thống trị của con người đối với hệ thống Trái đất

Con người hiện đang làm thay đổi bề mặt đất của Trái đất, các chu trình địa hóa sinh học, khí hậu và sinh vật ở quy mô toàn cầu, khiến hoạt động của con người trở thành động lực chính của sự thay đổi sinh thái trên toàn bộ sinh quyển.

Phản ứng sinh thái đối với biến đổi khí hậu và giới hạn hành tinh

Sự ấm lên gần đây đang làm thay đổi thời gian của các sự kiện trong vòng đời, phạm vi của các loài và thành phần của các cộng đồng, và khung giới hạn hành tinh đề xuất các giới hạn hoạt động an toàn cho các quá trình như khí hậu và chu trình dinh dưỡng mà vượt quá đó hệ thống Trái đất có nguy cơ thay đổi đột ngột.

Mechanisms

Nồng độ khí nhà kính tăng lên làm ấm khí hậu và thay đổi lượng mưa, mà các sinh vật phản ứng bằng cách thay đổi thời gian của các sự kiện theo mùa, di chuyển phạm vi của chúng về phía cực và lên cao, và tập hợp lại thành các cộng đồng mới; sự không phù hợp phát sinh khi các loài tương tác phản ứng với các tốc độ khác nhau. Sự cố định nitơ của con người và khai thác phốt pho, cùng với việc đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, đã làm tăng cường các chu trình địa hóa sinh học, làm tăng carbon dioxide trong khí quyển và gây ra hiện tượng phú dưỡng. Thay đổi sử dụng đất chuyển đổi và phân mảnh môi trường sống. Khung giới hạn hành tinh tổng hợp các áp lực này, xác định các ngưỡng mà vượt quá đó hệ thống Trái đất có thể thay đổi trạng thái.

Clinical relevance

Chủ đề này làm nền tảng cho chính sách thích ứng và giảm thiểu biến đổi khí hậu, quản lý carbon và chất dinh dưỡng, lập kế hoạch bảo tồn trong điều kiện thay đổi và đánh giá hệ thống Trái đất. Đây là bối cảnh giáo dục, không phải là quy định quản lý.

History

Sự công nhận con người là một lực lượng sinh thái toàn cầu đã phát triển trong suốt cuối thế kỷ XX, được thể hiện trong tổng hợp năm 1997 của Vitousek và các đồng nghiệp. Tài liệu về các phản ứng sinh học đối với sự ấm lên gần đây đã tích lũy vào đầu những năm 2000, và các khung như giới hạn hành tinh, được giới thiệu vào năm 2009 và cập nhật vào năm 2015, đã đặt sự thay đổi sinh thái trong bối cảnh hệ thống Trái đất được định lượng.

Debates

Định nghĩa và định lượng giới hạn hành tinh

Khung giới hạn hành tinh có ảnh hưởng nhưng vẫn còn tranh cãi, với sự bất đồng về vị trí của các ngưỡng, liệu một số quá trình có giới hạn toàn cầu được xác định rõ ràng hay không và cách thức kết hợp sự biến đổi khu vực.

Key figures

• Peter Vitousek
• Camille Parmesan
• Will Steffen
• Johan Rockstrom

Seminal works

• vitousek1997
• walther2002
• steffen2015

Frequently asked questions

Thay đổi toàn cầu là gì?

Thay đổi toàn cầu đề cập đến những thay đổi quy mô hành tinh đối với hệ thống Trái đất do hoạt động của con người gây ra, bao gồm biến đổi khí hậu, các chu trình địa hóa sinh học bị thay đổi, thay đổi sử dụng đất và sự phân bố lại các loài.

Giới hạn hành tinh là gì?

Giới hạn hành tinh là các ngưỡng được đề xuất cho các quá trình hệ thống Trái đất chính, chẳng hạn như biến đổi khí hậu và chu trình dinh dưỡng, xác định một không gian hoạt động an toàn cho nhân loại mà vượt quá đó nguy cơ thay đổi môi trường đột ngột, quy mô lớn tăng lên.