Människor bör inte korsa vissa gränser för att inte komma till en ekologisk katastrof, som kommer att bli ett allvarligt hot mot mänsklighetens existens på planeten.
Forskarna säger att det finns två typer av sådana gränser. University of Minnesota miljöaktivist Jonathan Foley säger att en sådan gräns är den vändpunkten när något katastrofalt händer. I ett annat fall handlar det om gradvisa förändringar, som dock går utöver det intervall som etablerats i mänsklighetens historia.
Här är sju sådana gränser som för närvarande diskuteras aktivt:
Ozon i stratosfären
Jordens ozonskikt kan nå den punkt där människor kan bli solbränna på några minuter om forskare och politiska ledare inte samarbetar för att kontrollera utsläppet av ozonnedbrytande kemikalier. Montrealprotokollet 1989 förbjöd klorfluorkolväten, vilket räddade Antarktis från spöket av ett permanent ozonhål.
Miljövänner tror att den kritiska punkten kommer att vara en 5% minskning av ozonhalten i stratosfären (atmosfärens övre skikt) från nivån 1964-1980.
Mario Molina, chef för Center for Strategic Studies in Energy and Environmental Protection i Mexico City, tror att en 60%-ig utarmning av ozon runt om i världen skulle vara en katastrof, men förluster i storleksordningen 5% skulle skada människors hälsa och miljön .
Markanvändning
För närvarande sätter miljöpartister en gräns på 15 % för användningen av mark för jordbruk och industri, vilket ger djur och växter möjlighet att behålla sin befolkning.
En sådan gräns kallas en "förnuftig idé", men också för tidigt. Steve Bass, senior fellow vid International Institute for Environment and Development i London, sa att siffran inte skulle övertyga beslutsfattare. För den mänskliga befolkningen är markanvändningen alltför fördelaktig.
Restriktioner för intensiv markanvändning är realistiska, sa Bass. Det är nödvändigt att utveckla sparsamma metoder för jordbruket. Historiska mönster har redan lett till jordförstöring och dammstormar.
Dricksvatten
Färskvatten är ett grundläggande behov för liv, men människor använder en enorm mängd av det för jordbruk. Foley och hans kollegor föreslog att vattenuttag från floder, sjöar, underjordiska reservoarer inte bör överskrida 4000 kubikkilometer per år – det är ungefär samma volym som Lake Michigan. För närvarande är denna siffra 2600 kubikkilometer varje år.
Intensivt jordbruk i en region kan förbruka det mesta av sötvattnet, medan det i en annan del av världen som är rik på vatten kanske inte finns något jordbruk alls. Så restriktioner för färskvattenanvändning bör variera från region till region. Men själva idén om "planetära gränser" borde vara utgångspunkten.
försurning
Höga halter av koldioxid kan späda ut mineraler som behövs för korallrev och annat marint liv. Ekologer definierar oxidationsgränsen genom att titta på aragonit, mineralbyggstenen för korallrev, som bör vara minst 80 % av det förindustriella genomsnittet.
Siffran är baserad på resultat från laboratorieexperiment som har visat att minskande aragonit bromsar tillväxten av korallrev, säger Peter Brewer, en havskemist vid Monterey Bay Aquarium Research Institute. En del marint liv kommer att kunna överleva de låga nivåerna av aragonit, men en ökad havsförsurning kommer sannolikt att döda många av de arter som lever runt reven.
Förlust av biologisk mångfald
Idag dör arter ut med en hastighet av 10 till 100 per miljon per år. För närvarande säger miljövänner: utrotningen av arter bör inte gå över tröskeln på 10 arter per miljon och år. Den nuvarande utrotningshastigheten är klart överskriden.
Den enda svårigheten är att spåra arter, säger Christian Samper, chef för Smithsonian National Museum of Natural History i Washington. Detta gäller särskilt för insekter och de flesta marina ryggradslösa djur.
Samper föreslog att dela upp utrotningshastigheten i hotnivåer för varje artgrupp. Således kommer den evolutionära historien för de olika grenarna av livets träd att beaktas.
Cyklar av kväve och fosfor
Kväve är det viktigaste elementet, vars innehåll bestämmer antalet växter och grödor på jorden. Fosfor ger näring till både växter och djur. Att begränsa antalet av dessa element kan leda till hot om utrotning av arter.
Ekologer anser att mänskligheten inte bör lägga till mer än 25 % till kvävet som kommer till land från atmosfären. Men dessa restriktioner visade sig vara för godtyckliga. William Schlesinger, ordförande för Millbrook Institute for Ecosystem Research, noterade att jordbakterier kan förändra kvävenivåerna, så dess cykel borde vara mindre påverkad av människor. Fosfor är ett instabilt grundämne och dess reserver kan vara uttömda inom 200 år.
Medan människor försöker hålla sig till dessa trösklar, men skadlig produktion tenderar att ackumulera dess negativa inverkan, sa han.
Klimatförändring
Många forskare och politiker betraktar 350 delar per miljon som en långsiktig målgräns för koldioxidkoncentrationer i atmosfären. Denna siffra härleds från antagandet att överskridandet skulle resultera i en uppvärmning på 2 grader Celsius.
Denna siffra har dock ifrågasatts eftersom just denna nivå kan vara farlig i framtiden. Det är känt att 15-20 % av CO2-utsläppen stannar kvar i atmosfären på obestämd tid. Redan i vår tid har mer än 1 biljon ton CO2 släppts ut och mänskligheten är redan halvvägs till en kritisk gräns, bortom vilken den globala uppvärmningen kommer att gå utom kontroll.