Planetary Boundaries, istilah yang mungkin masih asing di telinga banyak orang, diperkenalkan pada 2009, oleh sekelompok ilmuwan. Istilah ini berguna untuk masyarakat seluruh dunia guna melakukan pembangunan berkelanjutan di segala sektor yang ramah lingkungan. 

Selama hidup di bumi, tahukah kamu sebetulnya apa yang kita lakukan sebagai manusia mempunyai efek domino terhadap habitat ekosistem di sekeliling kita? 

Johan Rockström dari Pusat Ketahanan Stockholm dan Will Steffen dari Universitas Nasional Australia, yang mengetuai sejumlah ilmuwan sistem bumi dan lingkungan, mengemukakan hasil penelitian mereka di 2009.

Hasil penelitian ini dikenal dengan Planetary Boundaries (selanjutnya disingkat PB), bertujuan untuk menentukan batas lingkungan di mana manusia dapat beroperasi dengan aman. Pendekatan ini terbukti berpengaruh dalam pengembangan kebijakan keberlanjutan global. Steffen dkk. memberikan analisis kerangka kerja PB yang diperbarui dan diperluas. 

Dari sembilan boundaries atau batas awal yang diusulkan, mereka mengidentifikasi tiga (termasuk perubahan iklim) yang mungkin mendorong sistem bumi ke keadaan baru jika dijalani dan juga yang memiliki pengaruh luas pada boundaries atau batas lainnya. Mereka juga mengembangkan kerangka kerja PB agar dapat diterapkan secara bermanfaat dalam konteks regional.

Secara spesifik, penelitian Steffen dan timnya dapat dimplementasikan dalam komunitas internasional, termasuk pemerintah di semua tingkatan, organisasi internasional, masyarakat sipil, komunitas ilmiah dan sektor swasta, sebagai prasyarat untuk pembangunan berkelanjutan. 

Kerangka tersebut didasarkan pada bukti ilmiah bahwa tindakan manusia sejak Revolusi Industri telah menjadi pendorong utama perubahan lingkungan global.

Planetary Boundaries yang terdiri dari 9 elemen, bermanfaat sebagai rambu-rambu agar pembangunan dalam berbagai sektor supaya tidak menyebabkan kerusakan lingkungan dan ekosistem kehidupan di negara masing-masing dan global. 
 

Yang termasuk dalam Planetary Boundaries

Source: www.science.sciencemag.org

1. Perubahan iklim
 

Bukti terbaru menunjukkan bahwa mumi, yang sekarang melewati 390 ppmv CO2 di atmosfer, telah melewati batas planet dan mendekati beberapa ambang batas sistem Bumi. 

Bumi telah mencapai titik di mana hilangnya es laut kutub musim panas hampir pasti tidak dapat diubah. Ini adalah salah satu contoh ambang batas yang didefinisikan dengan baik di atas di mana mekanisme umpan balik fisik yang cepat dapat mendorong sistem bumi ke keadaan yang jauh lebih hangat dengan permukaan laut meter lebih tinggi dari sekarang. 

Melemahnya atau membalikkan serapan karbon terestrial, misalnya melalui perusakan hutan hujan dunia yang sedang berlangsung, merupakan titik kritis potensial lainnya, di mana umpan balik siklus iklim-karbon mempercepat pemanasan bumi dan meningkatkan dampak iklim. 

Pertanyaan utamanya adalah berapa lama kita dapat bertahan melewati batas ini sebelum perubahan besar yang tidak dapat diubah menjadi tidak dapat dihindari?
 

2. Nitrogen dan fosfor mengalir ke biosfer dan lautan

Siklus biogeokimia nitrogen dan fosfor telah diubah secara radikal oleh manusia sebagai hasil dari banyak proses industri dan pertanian. Nitrogen dan fosfor sama-sama merupakan elemen penting untuk pertumbuhan tanaman, sehingga produksi dan aplikasi pupuk menjadi perhatian utama. 

Aktivitas manusia sekarang mengubah lebih banyak nitrogen atmosfer menjadi bentuk reaktif daripada gabungan semua proses terestrial di bumi. Banyak dari nitrogen reaktif baru ini diemisikan ke atmosfer dalam berbagai bentuk daripada diambil oleh tanaman. 

Saat hujan, nitrogen reaktif ini mencemari saluran air dan zona pesisir atau terakumulasi di biosfer terestrial. Demikian pula, proporsi yang relatif kecil dari pupuk fosfor yang diterapkan pada sistem produksi pangan digunakan oleh tanaman; banyak fosfor yang dimobilisasi oleh manusia juga berakhir di sistem perairan. 

Air bisa jadi kekurangan oksigen karena bakteri memakan mekarnya alga yang tumbuh sebagai respons terhadap suplai nutrisi yang tinggi. Sebagian besar dari nitrogen dan fosfor yang diaplikasikan mengalir ke laut, dan dapat mendorong sistem kelautan dan akuatik melintasi ambang ekologis mereka sendiri. 

Salah satu contoh skala regional dari efek ini adalah penurunan tangkapan udang di 'zona mati' Teluk Meksiko yang disebabkan oleh pupuk yang diangkut di sungai dari US Midwest.
 

3. Kehilangan dan kepunahan keanekaragaman hayati

Penilaian Ekosistem Milenium tahun 2005 menyimpulkan bahwa perubahan ekosistem akibat aktivitas manusia lebih cepat dalam 50 tahun terakhir dibandingkan kapan pun dalam sejarah manusia, meningkatkan risiko perubahan yang tiba-tiba dan tidak dapat diubah. 

Penggerak utama perubahan adalah permintaan akan makanan, air, dan sumber daya alam, menyebabkan hilangnya keanekaragaman hayati yang parah dan menyebabkan perubahan dalam ekosistem. 

Tingkat kerusakan dan kepunahan ekosistem yang tinggi saat ini dapat diperlambat dengan upaya melindungi keutuhan sistem kehidupan (biosfer), meningkatkan habitat, dan meningkatkan konektivitas antar ekosistem dengan tetap mempertahankan produktivitas pertanian yang tinggi yang dibutuhkan umat manusia. 

Penelitian lebih lanjut sedang dilakukan untuk meningkatkan ketersediaan data yang dapat diandalkan untuk digunakan sebagai 'variabel kontrol' untuk batas ini.
 

4. Penipisan ozon stratosfer

Lapisan ozon stratosfer di atmosfer berfungsi menyaring radiasi ultraviolet (UV) dari matahari. Jika lapisan ini berkurang, jumlah radiasi UV yang meningkat akan mencapai permukaan tanah. Hal ini dapat menyebabkan kanker kulit yang lebih tinggi pada manusia serta kerusakan pada sistem biologi darat dan laut. 

Munculnya lubang ozon Antartika adalah bukti bahwa peningkatan konsentrasi zat kimia antropogenik perusak ozon, berinteraksi dengan awan stratosfer kutub, telah melewati ambang batas dan memindahkan stratosfer Antartika ke rezim baru. 

Untungnya, karena tindakan yang diambil sebagai hasil dari Protokol Montreal, kita tampaknya berada di jalur yang memungkinkan untuk tetap berada dalam batas ini.
 

5. Polusi kimiawi dan pelepasan entitas baru

Emisi zat beracun dan berumur panjang seperti polutan organik sintetik, senyawa logam berat, dan bahan radioaktif mewakili beberapa perubahan utama yang didorong oleh manusia ke lingkungan planet. 

Senyawa ini berpotensi memiliki efek yang tidak dapat diubah pada organisme hidup dan lingkungan fisik (dengan memengaruhi proses atmosfer dan iklim). Bahkan ketika penyerapan dan bioakumulasi pencemaran kimiawi berada pada tingkat sub-mematikan bagi organisme, efek dari penurunan kesuburan dan potensi kerusakan genetik permanen dapat memiliki efek yang parah pada ekosistem yang jauh dari sumber pencemaran. 

Sebagai contoh, senyawa organik yang persisten telah menyebabkan penurunan populasi burung secara dramatis dan merusak reproduksi dan perkembangan mamalia laut. 

Ada banyak contoh efek aditif dan sinergis dari senyawa ini, namun hal ini masih kurang dipahami secara ilmiah. Saat ini, tim Steffen tidak dapat menghitung satu pun batas polusi kimia, meskipun risiko melewati ambang batas sistem bumi dianggap cukup terdefinisi dengan baik sehingga dapat dimasukkan dalam daftar sebagai prioritas tindakan pencegahan dan penelitian lebih lanjut.
 

6. Pengasaman laut

Sekitar seperempat dari CO2 yang dipancarkan manusia ke atmosfer pada akhirnya larut di lautan. Di sini, CO2 membentuk asam karbonat, mengubah kimia laut dan menurunkan pH air permukaan. Peningkatan keasaman ini mengurangi jumlah ion karbonat yang tersedia, 'blok bangunan' penting yang digunakan oleh banyak spesies laut untuk pembentukan cangkang dan kerangka. 

Di luar konsentrasi ambang batas, peningkatan keasaman ini menyulitkan organisme seperti karang dan beberapa spesies kerang dan plankton untuk tumbuh dan bertahan hidup. Kehilangan spesies ini akan mengubah struktur dan dinamika ekosistem laut dan berpotensi menyebabkan penurunan stok ikan secara drastis. 

Dibandingkan dengan zaman pra-industri, keasaman permukaan laut telah meningkat sebesar 30 persen. Tidak seperti kebanyakan dampak manusia lainnya terhadap lingkungan laut, yang seringkali berskala lokal, batas pengasaman laut memiliki konsekuensi bagi seluruh planet. 

Ini juga merupakan contoh bagaimana perbatasan saling berhubungan erat, karena konsentrasi CO2 di atmosfer adalah variabel pengendali yang mendasari baik untuk iklim dan batas pengasaman laut, meskipun mereka didefinisikan dalam istilah ambang sistem bumi yang berbeda.
 

7. Konsumsi air tawar dan siklus hidrologi global

Siklus air tawar sangat dipengaruhi oleh perubahan iklim dan batasnya terkait erat dengan batas iklim, namun tekanan manusia sekarang menjadi kekuatan pendorong dominan yang menentukan fungsi dan distribusi sistem air tawar global. 

Konsekuensi dari modifikasi badan air oleh manusia mencakup perubahan aliran sungai skala global dan pergeseran aliran uap yang timbul dari perubahan penggunaan lahan. Pergeseran dalam sistem hidrologi ini dapat terjadi secara tiba-tiba dan tidak dapat diubah. 

Diperkirakan air menjadi semakin langka - pada tahun 2050 sekitar setengah miliar orang cenderung mengalami kekurangan air, sehingga tekanan manusia untuk campur tangan dalam sistem air meningkat. 

Batas air yang terkait dengan penggunaan air tawar yang konsumtif dan persyaratan aliran lingkungan telah diusulkan untuk menjaga ketahanan keseluruhan sistem bumi dan untuk menghindari risiko 'penurunan' ambang batas lokal dan regional.
 

8. Perubahan sistem pertanahan

Tanah diubah untuk digunakan manusia di seluruh planet ini. Hutan, padang rumput, lahan basah, dan tipe vegetasi lainnya sebagian besar telah diubah menjadi lahan pertanian. 

Perubahan tata guna lahan ini merupakan salah satu kekuatan pendorong di balik penurunan serius keanekaragaman hayati, dan berdampak pada aliran air dan siklus biogeokimia karbon, nitrogen dan fosfor serta elemen penting lainnya. 

Meskipun setiap insiden perubahan tutupan lahan terjadi pada skala lokal, dampak gabungan dapat berdampak pada proses sistem bumi dalam skala global. Batasan perubahan manusia pada sistem pertanahan perlu mencerminkan tidak hanya kuantitas absolut tanah, tetapi juga fungsi, kualitas, dan distribusi spasialnya. 

Hutan memainkan peran yang sangat penting dalam mengendalikan dinamika terkait penggunaan lahan dan iklim, dan merupakan fokus dari batas perubahan sistem lahan.
 

9. Pemuatan aerosol atmosfer

Batas planet aerosol atmosfer diusulkan terutama karena pengaruh aerosol pada sistem iklim bumi. Melalui interaksinya dengan uap air, aerosol memainkan peran yang sangat penting dalam siklus hidrologi yang memengaruhi pembentukan awan dan pola sirkulasi atmosfer skala global dan regional, seperti sistem monsun di wilayah tropis.

Mereka juga memiliki efek langsung pada iklim, dengan mengubah seberapa banyak radiasi matahari yang dipantulkan atau diserap di atmosfer. Manusia mengubah muatan aerosol dengan memancarkan polusi atmosfer (banyak gas polutan mengembun menjadi tetesan dan partikel), dan juga melalui perubahan penggunaan lahan yang meningkatkan pelepasan debu dan asap ke udara. 

Pergeseran rezim iklim dan sistem monsun telah terlihat di lingkungan yang sangat tercemar, memberikan ukuran regional yang dapat diukur untuk batas aerosol. Alasan selanjutnya untuk batas aerosol adalah karena aerosol memiliki efek merugikan pada banyak organisme hidup. 

Menghirup udara yang sangat tercemar menyebabkan sekitar 800.000 orang meninggal secara prematur setiap tahun. Dengan demikian, efek toksikologi dan ekologi aerosol mungkin berhubungan dengan ambang batas sistem bumi lainnya. 

Namun, perilaku aerosol di atmosfer sangat kompleks, tergantung pada komposisi kimianya dan lokasi geografis serta ketinggiannya di atmosfer. Sementara banyak hubungan antara aerosol, iklim, dan ekosistem yang terjalin dengan baik, banyak hubungan sebab akibat yang belum ditentukan.

Disebut-sebut, nomor 1-3 sudah melampaui ambang batas sehingga mengancam tatanan kehidupan alami. Dan sisanya belum diketahui ambang batasnya, namun berpotensi mengancam kehidupan manusia. 

Sebagai perusahaan bioteknologi yang peduli keseimbangan lingkungan bumi, Nusantics ikut berupaya untuk menjaga boundaries ini dengan melestarikan bentuk kehidupan bumi dan manusia dengan menjaga keanekaragaman hayati microbiome. 

Nusantics memiliki visi untuk memanfaatkan kemajuan teknologi guna menjaga keseimbangan bumi dan manusia, misalnya melalui beragam penelitian seputar microbiome yang bisa membantu menyelesaikan masalah sehari-hari hingga masalah lingkungan.

Referensi:

• https://science.sciencemag.org/content/347/6223/1259855
• https://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries/planetary-boundaries/about-the-research/the-nine-planetary-boundaries.html
• https://www.researchgate.net/publication/229069964_How_Defining_Planetary_Boundaries_Can_Transform_Our_Approach_to_Growth_Solution