Planetary Boundaries – What Are The Earth's Load Limits?

What are planetary boundaries, anyway? Sicher hast du diesen Begriff in den Nachrichten, in Polit-Talkshows oder auf einer Klimademo schon einmal vernommen. Er beschreibt die Belastungsgrenzen der Erde, deren Widerstandskraft von neun unterschiedlichen globalen Prozessen bestimmt wird.

We humans are through the massive consumption natural resources und eine gesamtgesellschaftlich umweltschädliche Lebensweise wesentlich dafür verantwortlich, dass unser Planet mehr denn je in Gefahr ist. Deshalb sind wir gezwungen, schleunigst Lösungen für die biggest environmental problems of our time to find.

In this article, I want to tell you everything you need to know about the concept of planetary boundaries and show you which processes play an essential role in it. Let's go!

In advance you can find a short overview of the article here:

1. Definition
2. Global processes
3. Situation
4. Closing words

Definition: Was sind planetare Grenzen?

The concept of Planetary Boundaries is used to identify nine key natural systems and processes, Statements about the earth's health and the livelihood of mankind treffen zu können.

Es wurde im Jahr 2009 von etwa 30 internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Johan Rockström from Stockholm Resilience Centre in einem Fachartikel publiziert.¹

How is this different from climate tipping points and Earth overload day?

While the Planetary Boundaries represent a dependency concept for assessing Earth health, the Climate tipping points important elements of Earth system research that have an accelerating effect on global warming beyond a certain point.

The "Earth Overshoot Day. beschreibt hingegen den Tag im Jahr, an dem die Menschheit mehr nachwachsende Ressourcen verbraucht hat, als der Planet im gesamten Jahr reproduzieren kann.

The global processes and their current state, of which the ökologische Tragfähigkeit des Planeten wesentlich abhängt, wurden auf Basis naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und unter Anwendung des Vorsorgeprinzips ermittelt.

What are the planetary boundaries and determining global processes?

Now you know that the scientific concept of planetary shows limits, wie gut oder schlecht es um unsere Erde steht.

Notice: Ich stelle dir jeweils die wesentlichen Ursachen der Problematik vor und zeige dir auch, was jeder von uns im Alltag dagegen tun kann.

1. climate change

The rise in sea levels, prolonged periods of drought, or Extreme weather and natural disasters are increasing consequences of climate change. The anthropogenic Greenhouse effect and Tipping Points, such as the collapse of the Amazon rainforest or the destruction of coral reefs, are accelerating the environmental problem of the global warming.

• Causes: Among other things, the Deforestation of the rainforests, das menschliche Konsumverhalten, der hohe Energieverbrauch von Gebäuden und unzählige Flugreisen als wesentliche Gründe für die rasanten Klimaveränderungen.
• Proposed solutions: The decisive measure is to consciously to live more climate friendly. Beispielsweise indem man Autofahrten und Flugreisen möglichst durch die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel ersetzt oder indem man pflanzliche Lebensmittel bevorzugt und auf tierische Produkte verzichtet. (Cookbook tip: Vegan & Easy* von Bianca Zapatka)

2. Neue Substanzen und modifizierte Lebensformen

Toxic substances such as Pesticides, heavy metals, radioactive materials or Nanoparticles können in der Natur nur schwer abgebaut werden. Auch deshalb bringt ihre Einbringung in die Umwelt große Gefahren für Mensch, Tier und die Erde mit sich.

For example, new genetically modified life forms capable of, Ecosystems out of their natural balance to bring.

• Causes: There is a risk to the earth's health, for example, from landfills, repositories for radioactive waste, or the use of chemical fertilizers and pesticides.
• Proposed solutions: Vermeide Müll im Alltag so gut es geht, steige auf Ökostrom und renewable energies um (hier Ökostrom-Vergleich machen*) and prefer organic food from organic farming.

3. Intaktheit der Biosphäre

The integrity of the biosphere is also a critical process of planetary boundaries. Within habitats, countless species of animals and plants are interdependent. For example, if plant-pollinating insects die like the bee, many plant species and foods will no longer exist.

• Causes: Wesentliche Gründe für das Insektensterben sind der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft, aber auch lebensfeindliche und bequeme Schottergärten.
• Proposed solutions: A sensible measure is to contribute by changing one's own way of life so that the Species extinction is stopped. Among other things, this works by giving preference to foods from the organic farming. Außerdem kannst du deinen Garden sustainable design und Wildbienen, Käfer, Schmetterlinge und auch Vögel mit heimischen Pflanzen und Nistmöglichkeiten einen Lebensraum bieten. Streue zum Beispiel diese Wildblumen-Samen aus*.

Tip: Was du sonst noch konkret im Alltag do against insect mortality kannst, erläutere ich dir gern im ausführlichen verlinkten Blogbeitrag.

4. Ozonverlust der Stratosphäre

In the stratosphere there is Ozonethat blocks parts of the UV rays from sunlight. But some gases from industry can block the Damage ozone layerso that unusually large amounts of ultraviolet radiation reach the earth.

• Causes: Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) aber auch polare Stratosphärenwolken tragen zur Verringerung der Schutzwirkung des Ozons bei.
• Proposed solutions: Der Ausstoß ozonzerstörender Substanzen muss verboten werden, um diesen globalen Prozess im sicheren Handlungsraum zu bewahren. Wer noch alte Kühlgeräte mit FCKW besitzt, sollte sie dringend austauschen.

5. Aerosolgehalt der Atmosphäre

The aerosols, tiny particles in the air such as. Fine dust, influence the climate system, the weather and also our health. Altered cloud formation or respiratory diseases are common consequences.

• Causes: The air pollution of the atmosphere is mainly a result of exhaust gases from factories, airplanes, ships or cars.
• Proposed solutions: You too can use the Minimize air pollution. Zum Beispiel, indem du weniger Müll produzierst, weniger minimalistischer und consume more sustainably und öfter Bahn fährst, anstatt mit dem Flugzeug zu fliegen. (Book Tip: All you need is less* von Niko Paech)

6. Landnutzungswandel

The forest is able to cool the earth and bind CO2 emitted by humans. The enormous land consumption for meat and others, animal food however, leads to forests having to give way.

The safe The scope of action of this process has already been clearly exceededso that there is an increased risk of serious consequences.

• Causes: The threatening land use change is a major consequence of the cultivation of animal feed and the creation of grazing areas for the Factory farming.
• Proposed solutions: The vegan lifestyle ohne Tierausbeutung – und stattdessen mit dem direkten Verzehr der angebauten Pflanzen – trägt wesentlich zur Lösung dieser Problematik bei. (Book Tip: Vegan diet for beginners* von Niko Rittenau und Sebastian Copien)

7. Biogeochemische Kreisläufe

Einen weiteren Prozess der Planetaren Grenzen sehen Johan Rockström und sein Team in der Veränderung biogeochemischer Kreisläufe. Stickstoff und Phosphor befinden sich ganz natürlich im Boden. Durch die Einbringung von chemischen Düngemitteln nehmen die vorhandenen Mengen exorbitant jedoch zu.

Surpluses are washed by the rain into surrounding lakes (eutrophication), in which algae growth increases alarmingly as a result and threatens entire ecosystems.

• Causes: Mainly due to the overfertilization in agriculture (e.g. with Liquid manure) leads to the enrichment of nutrients in originally nutrient-poor ecosystems.
• Proposed solutions: The preference for organic plant-based products from organic farming is a valuable approach.

8. acidification of the oceans

Among them is the Decrease in the pH value of the seawater to understand. Calcite and aragonite react in seawater with the carbon dioxide bound in the sea. The resulting carbonic acid subsequently attacks mussels, for example, and can cause the Coral mortality Accelerate.

• Causes: As soon as the CO2 pressure in the atmosphere is higher than the Ocean is carbon dioxide in the surface water of the Ocean gelöst. Die menschlichen Treibhausgasemissionen tragen wesentlich dazu bei.
• Proposed solutions: Du kannst unterstützen, indem du ökologische Sonnencreme (is available here*) benutzt, deinen persönlichen, reduce your ecological footprint und klimafreundlicher lebst. (Book Tips: Cooking for the climate* von mir und Weltuntergang fällt aus* von Jan Hegenberg)

Tip: What you specifically can do against coral mortalityI have collected together in a separate article on the blog. If you like, feel free to take a look!

9. fresh water use

Water is not only consumed directly in the household, but also indirectly, for example for food and clothing. This so-called Virtual water consumption arises, for example, from the irrigation of tomato or cotton fields and Threatens the limited freshwater resources in ponds, rivers and lakes.

• Causes: Ein simples Beispiel hilft, die Problematik zu verdeutlichen. Um ein Kilogramm Fleisch zu erzeugen, sind mehr als 15.000 Liter Wasser (z.B. für Tierfutteranbau, Stallreinigungen etc.) notwendig.² Auch wenn man ihn als Konsument:in nicht sieht, spielt dieser indirekte Wasserverbrauch eine wichtige Rolle für die Belastungsgrenzen der Erde.
• Proposed solutions: Follow a plant-based diet as much as possible and Consciously save water in the household. Du kannst deinen persönlichen Water footprint auch senken, indem du deine Lebensmittel regional und saisonal beziehst. Orientiere dich zum Beispiel an diesem Saisonkalender*.

What is the state of the Planetary Boundaries?

Hier oben in der Grafik siehst du schon einen Zeitverlauf der jeweiligen Conditions and threats of the global processes of planetary boundaries just described.

Im Jahr 2009 wurden 7 Grenzen bewertet, wovon bereits 3 überschritten waren – im Jahr 2015 waren es dann schon 4 überschritte Grenzen. Für 2023 bewertete das Stockholm Resilience Centre insgesamt 9 Grenzen, wovon heute bereits 6 überschritten were.

Handlungsspielraum gibt es mittlerweile nur noch beim Ozonverlust der Stratosphäre, beim Aerosolgehalt der Atmosphäre und Versauerung der Meere. Diese Bereiche gelten noch als sicher bzw. gesund. (siehe grünen Bereich im Zentrum)

The orangen Bereiche im Äußeren stellen ein erhöhtes Risiko für schwer einzuschätzende Folgen für die Umwelt dar. Derzeit trifft dies für die Süßwassernutzung und den Landnutzungswandel zu.

The rote Bereich gilt den globalen Prozessen, die sich im Bezug auf die Belastungsgrenzen der Erde in der Hochrisikozone befinden. Zu letzteren Zählen der Klimawandel, neue Substanzen und modifizierte Lebensformen, die Intaktheit der Biosphäre sowie biogeochemische Kreisläufe.

Kurs gesagt: Unserem Lebensraum, der Erde, geht es nicht gut.

Know planetary boundaries and act!

Unsere derzeitige Lebensweise beutet die Ressourcen des Planeten aus und zerstört natürliche Ökosysteme. Doch die Earth is not infinitely resilient.

The Planetary Boundaries concept combines the Interactions of the global processes and gives Revealing the state of health of our earth - and us humans a framework to keep our environment intact.

It also provides valuable insights that motivate us to adjust our personal behavior so that we can become part of the problem solution itself can.

Wie das konkret funktionieren kann, lernst du in meinem Buch Nachhaltig leben für Einsteiger*. Und noch mehr über die ökologischen Grenzen des Planeten zeigt dir der Ökonom Wolfram Stierle in seinem Buch „Über Leben in planetarischen Grenzen: Plädoyer für eine nachhaltige Entwicklungspolitik“ (is available here*), das ich dir ebenfalls nur wärmstens empfehlen kann.

"The greatest threat to our planet is the belief that someone else will save it."

Robert Swan (more at Environmental protection quotes)

Do you have any questions, suggestions or further valuable information about Planetary Boundaries? Then I look forward to your comment.

Bleib nachhaltig und umweltbewusst,

PS: In my Knowledge blog I present you many more Technical terms from the fields of environmental protection and sustainability in front of you. Learn now, for example, what is meant by the word Littering understands. Have fun!

References:

1. BMUV: Planetare Belastbarkeitsgrenzen (Stand: 06.03.2024), abrufbar unter https://www.bmuv.de/themen/nachhaltigkeit-digitalisierung/nachhaltigkeit/integriertes-umweltprogramm-2030/planetare-belastbarkeitsgrenzen. [21.02.2025]. ↩︎
2. Umweltbundesamt (2017): Verstecktes Wasser (Stand: 22.03.2017), abrufbar unter https://www.umweltbundesamt.de/themen/verstecktes-wasser. [21.02.2025]. ↩︎