alt=Planetariske tålegrenser per 2025|mini|upright=1.5|Diagrammet over de ni planetariske grensene for den nåværende (2025) statusen. Hvert aspekt kvantifiseres av en eller flere kontrollvariabler basert på blant annet observasjonsdata, modellsimuleringer og ekspertvurderinger. Grønn farge betyr trygt område som gir gode og levelige forhold på jorden. Gult til oransje farge indikerer økende risiko. Rød til fiolett betyr høy risiko, for eksempel høy sannsynlighet for å destabilisere jordsystemet. Når det gjelder introduksjon av nye kjemiske stoffer har ikke nivået for økt risiko enda blitt bestemt, mens for endring av biosfærens integritet er påvirkningsnivået ukjent. Selv om eksakt tallfesting av niåene plaseres allikevel disse to påvirkningene inn i nivået for høy risiko.
Planetens tålegrenser, er et rammeverk for å beskrive grenser for virkningen av menneskelig aktivitet på jordsystemet. Utover disse grensene kan naturmiljøet kanskje ikke fortsette å være selvregulerende. Dette ville bety at jordsystemet ville forlate sin nåværende stabile tilstand i holocen, det vil si den perioden der menneskelige samfunn har utviklet seg. Det er satt opp ni grenser, nemlig klimaendringer, havforsuring, svekkelse av ozonlaget, biogeokjemiske strømmer, overdreven global bruk av ferskvann, endringer i landsystemene, degradering av biosfæren, kjemisk forurensning og atmosfærisk aerosolbelastning. Konseptet med planetens tålegrenser ble kjent i 2009 med at en forskergruppe publiserte en artikkel med tittel «Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity» i forskningstidsskriftet Ecology and Society. Ledere for arbeidet var forskerne Johan Rockström fra Stockholm Resilience Centre og Will Steffen fra Australian National University.
Rammeverket er basert på vitenskapelige bevis for at menneskelige handlinger, spesielt handlinger i industrialiserte samfunn siden den industrielle revolusjon, har blitt den viktigste drivkraften bak globale miljøendringer. Rammeverket sier at menneskelige samfunn har vært i stand til å utvikle seg under de relativt stabile klimatiske og økologiske forholdene i holocen. I den grad disse jordsystemprosessgrensene ikke har blitt krysset, markerer de den «sikre sonen» for menneskelige samfunn på planeten. I følge rammeverket kan «overskridelse av en eller flere planetariske grenser være skadelig eller til og med katastrofalt på grunn av risikoen for å krysse terskler som vil utløse ikke-lineære, brå miljøendringer innenfor systemer på kontinental til planetarisk skala».
Konseptet har siden blitt innflytelsesrikt i det internasjonale samfunnet (for eksempel FNs konferanse om bærekraftig utvikling ), inkludert myndigheter på alle nivåer, internasjonale organisasjoner, sivilsamfunnet og det vitenskapelige samfunnet. Rammeverket består av ni globale endringsprosesser. I 2009, ifølge Johan Rockström og andre, var tre grenser allerede krysset (tap av biologisk mangfold, klimaendringer og nitrogensyklusen), mens andre grenser var i overhengende fare for å bli krysset.
Nye oppdateringer og gjennomganger har blitt gjort i ettertid, den siste i 2025 som konkluderer med at syv av ni planetariske grenser var overskredet. De overskredne grensene var global oppvarming, biosfærens integritet, landsystemendring, ferskvannssystemer, biogeokjemiske kretsløp, spredning av nye stoffer og havforsuring.
Historie mini|Johan Rockström ledet i 2009 forskergruppen som stod bak artikkelen om planetens tålegrenser.
Bakgrunnen for konseptet med planetens tålegrenser begynte i 2009 med at 29 forskere publiserte en artikkel med tittel «Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity» i forskningstidsskriftet Ecology and Society der de hevdet å ha indentifisert ni planetariske grenser. Om menneskeheten krysser disse grensene ville den sette seg selv i fare. Siden den gang har konseptet fått stort gjennomslag og forskere innenfor forskjellige disipliner har debattert, laget forskingsprosjekter og gitt innspill til politikere. Det har kommet kritikk, og forskjellige eksperter i andre felter har kommet med sine innspill.
Vitenskapsmannen Johan Rockström fra Stockholm Resilience Centre, og kjemikeren Will Steffen fra Australian National University ledet forskergruppen i 2009 og blant forskerne var blant annet kjemikeren og nobelprisvinneren Paul J. Crutzen, klimaforsker James Hansen, oseanograf Katherine Richardson, geograf Diana Liverman og den tyske kanslerens sjefsrådgiver for klima Hans Joachim Schellnhuber. For øvrig hadde alle bakgrunn fra naturvitenskap, dermed var arbeidet hovedsakelig naturvitenskapelig og basert på deres egne ekspertvurderinger. De hadde ikke søkt innspill fra noen myndigheter eller sivilsamfunn, selv om resultatene har politiske konsekvenser.
Forskerne påpekte at det å definere «trygge» grenser innebærer verdivalg, men tok likevel en rent vitenskapelig tilnærming for å fastsette et handlingsrom for menneskeheten. Der kunnskapen var usikker, valgte de konservative (forsiktige) grenser. De konkluderte med at tre grenser allerede var overskredet, nemlig de som har å gjøre med klima, biologisk mangfold og nitrogenkretsløpet. Noe som tyder på at menneskelige aktivitet har presset jordsystemet inn i et potensielt farlig og ukjent område.
I 2015 kom en oppdatert versjon av rapporten publisert i Science, ledet av Steffen og en gruppe på 18 forskere. Forskerne hadde justert noen av grensene, og hadde mer fokus på regionale forskjeller og samspillet mellom grensene. De understreket at grensene henger sammen, da spesielt klima og biologisk mangfold, som igjen påvirker de andre grensene. Oppdateringen fremhevet at rammeverket i sin natur må være under kontinuerlig utvikling etter hvert som ny kunnskap om jordsystemet kommer til. Oppdateringen konkluderte med at fire grenser da var overskredet: klimaendringer, tap av biologisk mangfold, landsystemendring (arealbruksendringer) og forstyrrelse av biogeokjemiske sykluser.
Oppdateringen i 2015 innebar både faglige justeringer og mindre endringer i selve grensene, blant annet som svar på kritikk. For eksempel innførte forskerne en todelt tilnærming for nitrogen, fosfor, landsystemendring og ferskvann, for å ta hensyn til regionale forskjeller og samspill på tvers. Målet var å gi et nyttig grunnlag for beslutningstakere.
Oversikt over rammeverket og prinsippene Kjernen i rammeverket for planetariske tålegrenser er at jordsystemets resiliens (motstandskraft) i holocen må opprettholdes for at menneskeheten skal kunne oppnå langsiktig sosial og økonomisk utvikling. Konseptet bidrar til forståelsen av global bærekraft på en planetarisk skala og på lang sikt. Rammeverket beskrev opprinnelig ni «planetariske støttesystemer for liv» som er essensielle for å opprettholde «ønsket tilstand i holocen», og forsøker å kvantifisere hvor langt disse systemene allerede hadde blitt presset. I følge rammeverket kan «overskridelse av en eller flere planetariske grenser være skadelig eller til og med katastrofalt på grunn av risikoen for å krysse terskler som vil utløse ikke-lineære, brå miljøendringer innenfor systemer på kontinental til planetarisk skala».
Rammeverket bygger på vitenskapelige bevis for at menneskelig påvirkning er blitt den viktigste drivkraften bak globale miljøendringer. Dette gjelder særlig industrialiserte samfunn siden den industrielle revolusjon. I følge rammeverket kan overskridelse av planetariske grenser føre til «ikke-lineære, brå miljøendringer innenfor systemer på kontinental til planetarisk skala.
En oppsummeringsrapport fra Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (Potsdaminstituttet) fra 2025 konkluderte med at syv av ni planetariske grenser var overskredet. De overskredne grensene omfattet global oppvarming, biosfærens integritet, landsystemendring, ferskvannssystemer, biogeokjemiske kretsløp, spredning av nye stoffer og havforsuring.
Jordsystem og tålegrenser mini|upright=1.5|Atmosfæren (luft), hydrosfæren (hav) og litosfæren (bakken) utgjør noen av de store ikke-levende delene av biosfæren.
Overskridelse av grensene fører til økt risiko for funksjonsforstyrrelser og i verste fall kollaps i jordens biofysiske systemer, noe som kan få katastrofale konsekvenser for menneskers ve og vel. Selv om forskerne fremhever vitenskapelig usikkerhet, indikerte de at brudd på grensene kan «utløse tilbakekoblinger som kan føre til overskridelse av terskler som drastisk reduserer evnen til å kunne returnere til trygge nivåer». De opprinnelige fastsatte grensene i rapporten fra 2009 var «grove, kun første estimater, omgitt av store usikkerheter og kunnskapshull», som er sammenbundne på komplekse måter som ennå ikke er godt forstått.
Den biofysiske delen av jordsystemet består av alle sammenkoblede deler av jorden som luft, vann, is, land og levende organismer. Delene samvirker i et stort system med mange koblinger der endringer ett sted påvirker andre deler. Tre aspekter ved jordsystemet er særlig viktige for menneskelig velbefinnende: Stabilitet, altså jordsystemets evne til å opprettholde relativt konstante forhold over tid, slik som det har vært gjennom holocen. Resiliens som er jordsystemets evne til å motstå forstyrrelser og gjenopprette funksjon etter større endringer. Livsstøttende funksjoner er de funksjoner jordsystemet gir og som er nødvendige for livet på Jorden. Et eksempel er temperatur egnet for liv eller som opprettholder vannets kretsløp.
Planetens «helse» avhenger av at disse aspektene ved jordsystemet holder seg innenfor trygge rammer, omtalt som naturens eller planetens tålegrenser. Kriterier for å fastslå tålegrenser gjøres ved å vurdere en rekke faktorer som: Vitenskapelige vurderinger av jordsystemet i form av klimapanelets sammendragsrapporter, endringer som avviker for de som kjennetegner holocen, undersøkelse av økologisk resiliens, modellering og simulering av jordsystemet, undersøkelse av positive tilbakekoblingsmekanismer og vurdering av potensielle vippepunkter.
Ni grenser med terskler og vippepunkter mini|upright=1.5|Den globale fosforkretsløpet er et av de biogeokjemiske kretsløpene som ved menneskelig påvirkning er endret drastisk.
Ni prosesser er vitenskapelig identifisert som avgjørende for stabiliteten, resiliens (robusthet) og de livsopprettholdende funksjonene i jordsystemet. Tilstanden til prosessene vurderes ved hjelp av representative «kontrollvariabler». Disse er grensene her oppgitt med bør-verdi for å være innenfor et trygt område for kontrollvariablene:
Klimaendringer med karbondioksidkonsentrasjon i atmosfæren som bør være mindre enn < 350 ppm og/eller en maksimal endring på +1 W/ m² i strålingspådriv på toppen av atmosfæren; Endring i biosfærens integritet, med kontrollvariabel for (1) funksjonell integritet som uttak av netto primærproduksjon på mer enn 10 % av førindustrielt nivå eller (2) genetisk diversitet med en årlig tapsrate av biologisk mangfold på mindre enn 10 utryddelser per million arter. Landsystemendring vil si endringer av landjordens naturlige vegetasjon og en har satt grensen til at 75 % av landjordens skogsdekke bør være intakt. Endringer i ferskvannssystemer med kontrollvariabel for (1) blått vann der ikke mer enn 12,9 % av landjordens vassdrag bør være påvirket og (2) grønt vann der ikke mer enn 12,4 % av jordsmonnets fuktighet bør være påvirket. Endring av biogeokjemiske kretsløp for nitrogen og fosfor, der anvendelse av fosfor i jordbruket ikke bør overstige 6,2 millioner tonn per år og nitrogen 62 millioner tonn per år. Havforsuring, målt som den gjennomsnittlige metningstilstanden for sjøvann i overflaten med hensyn til aragonitt, som ikke bør falle under 80 % av førindustriellet nivå. (Aragonittmetningen uttrykkes ved metningsgraden Ωarag.) Forskjell i atmosfærisk aerosolbelastning mellom den nordlige og sørlige halvkule (interhemisfærisk forskjell), der aerosolenes optisk tykkelse har en terskelverdien på 0,10. Stratosfærisk ozonnedbrytning ligger godt innenfor sikre verdier.