שינויים

[[קובץ:Planetary boundaries svg.png|350px|ממוזער|שרטוט של הגבולות הפלנטריים על פי המאמר בנייצ'ר של רוקסטרום ואחרים. האיזור האדום דמוי הכוכב מייצג את המצב הנוכחי של התחומים השונים, והגבולות הקיימים בכל תחום מנורמלים כך שהם משיקים לתמונת כדור הארץ. האיור לא מכיל מערכות שלגביהן לא ניתן עדיין לקבוע מהו תחום הפעילות הבטוח.]]

[[קובץ:Planetary boundaries svg.png|350px|ממוזער|שרטוט של הגבולות הפלנטריים על פי המאמר בנייצ'ר של רוקסטרום ואחרים. האזור האדום דמוי הכוכב מייצג את המצב הנוכחי של התחומים השונים, והגבולות הקיימים בכל תחום מנורמלים כך שהם משיקים לתמונת כדור הארץ. האיור לא מכיל מערכות שלגביהן לא ניתן עדיין לקבוע מהו תחום הפעילות הבטוח.]]

'''גבולות פלנטריים''' הם גבולות של הפרעה למערכות טבעית, שאם תימשך עלולה לגורר [[הכחדת האנושות|הכחדה של המין האנושי]]. זהו מושג שהוצע לחקר כדור הארץ ולמדעי הסביבה על ידי קבוצת מדענים מתחומי ה[[אקולוגיה]], מדעי כדור הארץ וחקר הסביבה.  

'''גבולות פלנטריים''' הם גבולות של הפרעה למערכות טבעית, שאם תימשך עלולה לגורר [[הכחדת האנושות|הכחדה של המין האנושי]]. זהו מושג שהוצע לחקר כדור הארץ ולמדעי הסביבה על ידי קבוצת מדענים מתחומי ה[[אקולוגיה]], מדעי כדור הארץ וחקר הסביבה.  

ערכי סף (Threshold), או מבחינה אקלימית, נקודת מפנה (Tipping point) הוא ערך שבו גידול קטן מאוד במשתנה בקרה (כמו כמות ה[[פחמן דו חמצני]] באטמוספירה) גורר שינוי גדול, אולי קטסטרופלי במשתנה המגיב ([[התחממות עולמית]]. היבטים דומים הם [[תגובת יתר]] ו[[פונקציית סיגמואיד]].  

ערכי סף (Threshold), או מבחינה אקלימית, נקודת מפנה (Tipping point) הוא ערך שבו גידול קטן מאוד במשתנה בקרה (כמו כמות ה[[פחמן דו חמצני]] באטמוספירה) גורר שינוי גדול, אולי קטסטרופלי במשתנה המגיב ([[התחממות עולמית]]. היבטים דומים הם [[תגובת יתר]] ו[[פונקציית סיגמואיד]].  

קשה לאתר את נקודות ערכי הסף, היות ומערכת של כדור הארץ היא [[מערכת מורכבת|מורכבת]] מאוד, כך שבנסיבות מסויימות ערך הסף יהיה במקום אחד ובנסיבות מסויימות הוא יהיה במקום אחר. במקום להגדיר מהם ערכי הסף במדוייק, המחקר קובע תחום וערך הסף אמור לשכון בתוכו. הקצה התחתון של תחום זה מוגדר כגבול (Boundary). לפיכך הגבול מגדיר קצה של תחום בטוח, כך שכל עוד אנחנו מתחת לתחום זה אנו נמצאים מתחת לערך הסף. אם אנו חוצים את הגבול אנחנו נכסים לאיזור סכנה.  

קשה לאתר את נקודות ערכי הסף, היות ומערכת של כדור הארץ היא [[מערכת מורכבת|מורכבת]] מאוד, כך שבנסיבות מסויימות ערך הסף יהיה במקום אחד ובנסיבות מסויימות הוא יהיה במקום אחר. במקום להגדיר מהם ערכי הסף במדוייק, המחקר קובע תחום וערך הסף אמור לשכון בתוכו. הקצה התחתון של תחום זה מוגדר כגבול (Boundary). לפיכך הגבול מגדיר קצה של תחום בטוח, כך שכל עוד אנחנו מתחת לתחום זה אנו נמצאים מתחת לערך הסף. אם אנו חוצים את הגבול אנחנו נכסים לאזור סכנה.  

{| class="wikitable"

{| class="wikitable"

| 7. [[הידלדלות שכבת האוזון]] || ריכוז ה[[אוזון]] ב[[סטרטוספירה]] ([[יחידות דובסון]])|| <center>276</center>  || <center>283</center> || style="background:#aaddaa;"| <center>לא</center> || <center>290</center> || <center>{{הערה|Mario J. Molina (2009), "[http://www.nature.com/climate/2009/0910/full/climate.2009.96.html Planetary boundaries: Identifying abrupt change]", Nature Reports Climate Change (910): 115, doi:10.1038/climate.2009.96}}{{הערה|Fahey, David (April 2010), Foley, J.; et al., eds., "[https://www.scientificamerican.com/article/boundaries-for-a-healthy-planet/ Boundaries for a Healthy Planet]", Scientific American ("Ozone Depletion")}}</center>

| 7. [[הידלדלות שכבת האוזון]] || ריכוז ה[[אוזון]] ב[[סטרטוספירה]] ([[יחידות דובסון]])|| <center>276</center>  || <center>283</center> || style="background:#aaddaa;"| <center>לא</center> || <center>290</center> || <center>{{הערה|Mario J. Molina (2009), "[http://www.nature.com/climate/2009/0910/full/climate.2009.96.html Planetary boundaries: Identifying abrupt change]", Nature Reports Climate Change (910): 115, doi:10.1038/climate.2009.96}}{{הערה|Fahey, David (April 2010), Foley, J.; et al., eds., "[https://www.scientificamerican.com/article/boundaries-for-a-healthy-planet/ Boundaries for a Healthy Planet]", Scientific American ("Ozone Depletion")}}</center>

|-

|-

| 8. [[ארוסולים באטמוספירה]] || ריכוז החלקיקים הכולל באטמוספירה, על בסיס איזורי|| colspan="4"| <center>עוד לא נקבע ערך כמותי</center> || <center>{{הערה|שם=Pearce2010}}</center>

| 8. [[ארוסולים באטמוספירה]] || ריכוז החלקיקים הכולל באטמוספירה, על בסיס אזורי|| colspan="4"| <center>עוד לא נקבע ערך כמותי</center> || <center>{{הערה|שם=Pearce2010}}</center>

|-

|-

| 9. [[זיהום]] || הריכוז של חומרים רעילים, חומרי פלסטיק, [[משבש אנדוקריני|משבשים אנדוקריניים]], [[מתכות כבדות]], ו[[זיהום רדיואקטיבי]] ב[[הסביבה הטבעית|סביבה]]|| colspan="4"| <center>עוד לא נקבע ערך כמותי</center> ||<center>{{הערה|Handoh, Itsuki C.; Kawai, Toru (2011), "Bayesian Uncertainty Analysis of the Global Dynamics of Persistent Organic Pollutants: Towards Quantifying the Planetary Boundaries for Chemical Pollution"", in Omori, K.; et al., Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry—Marine Environmental Modeling & Analysis (PDF), Terrapub, pp. 179–187}}{{הערה|Handoh, Itsuki C.; Kawai, Toru (2014), "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X14004111 Modelling exposure of oceanic higher trophic-level consumers to polychlorinated biphenyls: Pollution ‘hotspots’ in relation to mass mortality events of marine mammals]", Marine Pollution Bulletin, 85 (8): 824–830, ISSN 0025-326X, doi:10.1016/j.marpolbul.2014.06.031}}{{הערה|שם=Pearce2010}}</center>

| 9. [[זיהום]] || הריכוז של חומרים רעילים, חומרי פלסטיק, [[משבש אנדוקריני|משבשים אנדוקריניים]], [[מתכות כבדות]], ו[[זיהום רדיואקטיבי]] ב[[הסביבה הטבעית|סביבה]]|| colspan="4"| <center>עוד לא נקבע ערך כמותי</center> ||<center>{{הערה|Handoh, Itsuki C.; Kawai, Toru (2011), "Bayesian Uncertainty Analysis of the Global Dynamics of Persistent Organic Pollutants: Towards Quantifying the Planetary Boundaries for Chemical Pollution"", in Omori, K.; et al., Interdisciplinary Studies on Environmental Chemistry—Marine Environmental Modeling & Analysis (PDF), Terrapub, pp. 179–187}}{{הערה|Handoh, Itsuki C.; Kawai, Toru (2014), "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X14004111 Modelling exposure of oceanic higher trophic-level consumers to polychlorinated biphenyls: Pollution ‘hotspots’ in relation to mass mortality events of marine mammals]", Marine Pollution Bulletin, 85 (8): 824–830, ISSN 0025-326X, doi:10.1016/j.marpolbul.2014.06.031}}{{הערה|שם=Pearce2010}}</center>

===הפרעה למחזור הזרחן והחנקן העולמיים===

===הפרעה למחזור הזרחן והחנקן העולמיים===

הפרעות אנושיות ל[[מחזור החנקן]] ול[[מחזור הזרחן|זרימות הזרחן]] בקנה מידה מקומי עד איזורי הובילו לשינויים פתאומיים ב[[מערכות אקולוגיות]] של אגמים (Carpenter 2005) וימים. לדוגמה [[אנוקסיה]] בים הבלטי (Zillén et al. 2008).   

הפרעות אנושיות ל[[מחזור החנקן]] ול[[מחזור הזרחן|זרימות הזרחן]] בקנה מידה מקומי עד אזורי הובילו לשינויים פתאומיים ב[[מערכות אקולוגיות]] של אגמים (Carpenter 2005) וימים. לדוגמה [[אנוקסיה]] בים הבלטי (Zillén et al. 2008).   

[[אאוטריפיקציה]] (Eutrophication) היא תהליך בו נוצר מחסור בחמצן בגוף מים עקב התרבותן המהירה של אצות הצורכות את החמצן המומס במים. היא יכולה להיגרם על ידי זרמים של זרחן וחנקן שנכנסים לגופי מים, ואלו יכולים להזיז [[מערכות אקולוגיות ימיות]] מעבר לסף תגובה, ולגרום לשינוי פתאומי ולא לינארי. מערכת כזו יכולה לעבור ממים נקיים וצלולים למים עכורים. השינויים בין [[מצב יציב|מצבים יציבים]] אלה תלויים בקשרים מורכבים בין זרמים של חנקן וזרחן וברקע הביוכימי של המערכת. הידרדרות של מערכות אקולוגיות שנגרמת על ידי גורמים אנושיים (לדוגמה [[דייג יתר]], [[הרס קרקע]]) ועליה בזרמים של חנקן וזרחן בסקאלות אזוריות עד לרמה העולמית עלולות לגרום שינוי לא לינארי בלתי רצוי במערכות יבשתיות, מערכות מים מתוקים ומערכות מי ים. בו זמנית הם יכולים לתפקד כפקטור איטי שמשפיע על שינויי אקלים מעשה ידי אדם ברמה העולמית.

[[אאוטריפיקציה]] (Eutrophication) היא תהליך בו נוצר מחסור בחמצן בגוף מים עקב התרבותן המהירה של אצות הצורכות את החמצן המומס במים. היא יכולה להיגרם על ידי זרמים של זרחן וחנקן שנכנסים לגופי מים, ואלו יכולים להזיז [[מערכות אקולוגיות ימיות]] מעבר לסף תגובה, ולגרום לשינוי פתאומי ולא לינארי. מערכת כזו יכולה לעבור ממים נקיים וצלולים למים עכורים. השינויים בין [[מצב יציב|מצבים יציבים]] אלה תלויים בקשרים מורכבים בין זרמים של חנקן וזרחן וברקע הביוכימי של המערכת. הידרדרות של מערכות אקולוגיות שנגרמת על ידי גורמים אנושיים (לדוגמה [[דייג יתר]], [[הרס קרקע]]) ועליה בזרמים של חנקן וזרחן בסקאלות אזוריות עד לרמה העולמית עלולות לגרום שינוי לא לינארי בלתי רצוי במערכות יבשתיות, מערכות מים מתוקים ומערכות מי ים. בו זמנית הם יכולים לתפקד כפקטור איטי שמשפיע על שינויי אקלים מעשה ידי אדם ברמה העולמית.

המחברים לא יכולים לפסול את האפשרות שמחזורי החנקן והזרחן יהיו גבולות פלנטריים נפרדים בזכות עצמם. שניהם משפיעים, בדרכים מורכבות ובלתי לינאריות על [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]] שמספקות תפקוד תומכי חיים לאדם ברמות האיזוריות, ולשניהם יש השפעות פלנטריות מצטברות ברמה הפלנטרית. דבר שהופך אותם למרכיב מפתח של Anthropocene. הסיבה להשאיר אותם כגבול אחד, במאמר זה במקום כשני גבולות נפרדים, נובעת בעיקר מקשרי הגומלין הקרובים בין זרחן וחנקן כגורמי הזנה ביולוגים מרכזיים שגורמים לשינויים פתאומיים בתת מערכות של כדור הארץ.  

המחברים לא יכולים לפסול את האפשרות שמחזורי החנקן והזרחן יהיו גבולות פלנטריים נפרדים בזכות עצמם. שניהם משפיעים, בדרכים מורכבות ובלתי לינאריות על [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]] שמספקות תפקוד תומכי חיים לאדם ברמות האזוריות, ולשניהם יש השפעות פלנטריות מצטברות ברמה הפלנטרית. דבר שהופך אותם למרכיב מפתח של Anthropocene. הסיבה להשאיר אותם כגבול אחד, במאמר זה במקום כשני גבולות נפרדים, נובעת בעיקר מקשרי הגומלין הקרובים בין זרחן וחנקן כגורמי הזנה ביולוגים מרכזיים שגורמים לשינויים פתאומיים בתת מערכות של כדור הארץ.  

ההשפעה של בני האדם על מחזור החנקן היא משמעותית. כיום, בני אדם הופכים מולקולות N2 לצורות ריאקטיביות של חנקן בקצב גדול יותר מאשר כל התהליכים היבשתיים הטבעיים גם יחד. המרות אנושיות של חנקן מתרחשות בעיקר על ידי 4 תהליכים: קיבוע תעשייתי של חנקן אטמוספרי N2 ל[[אמוניה]] (כ-80 מיליוני טונות לשנה);קיבוע חקלאי של חנקן אטמוספרי N2 על ידי גידולי קטניות (כ-40 מיליוני טונות לשנה); שריפה של [[דלק מחצבי]] (כ-20 מיליוני טונות לשנה); ושריפה של [[ביומאסה]] (כ-10 מיליוני טונות לשנה); למרות שהמטרה הראשית של רוב החנקן הריאקטיבי הזה היא לשם שיפור [[פריון חקלאי|תנובת המזון]] על ידי [[דשן]], חלק גדול מהחנקן הריאקטיבי מגיע בסופו של דבר לאיזורי חוף ולמקורות מים וגורם ל[[זיהום]], גורם לזיהום אוויר ומצטבר בביומאסה. מאמצים להקטין זיהום חנקן נגעו עד כה לרמה מקומית והאיזורית בלבד. לדוגמה על ידי הגבלת ריכוזים של ניטרטים במי תהום או על ידי הגבלת פליטות של ניטראט-אוקסיד באיזורים עירוניים.

ההשפעה של בני האדם על מחזור החנקן היא משמעותית. כיום, בני אדם הופכים מולקולות N2 לצורות ריאקטיביות של חנקן בקצב גדול יותר מאשר כל התהליכים היבשתיים הטבעיים גם יחד. המרות אנושיות של חנקן מתרחשות בעיקר על ידי 4 תהליכים: קיבוע תעשייתי של חנקן אטמוספרי N2 ל[[אמוניה]] (כ-80 מיליוני טונות לשנה);קיבוע חקלאי של חנקן אטמוספרי N2 על ידי גידולי קטניות (כ-40 מיליוני טונות לשנה); שריפה של [[דלק מחצבי]] (כ-20 מיליוני טונות לשנה); ושריפה של [[ביומאסה]] (כ-10 מיליוני טונות לשנה); למרות שהמטרה הראשית של רוב החנקן הריאקטיבי הזה היא לשם שיפור [[פריון חקלאי|תנובת המזון]] על ידי [[דשן]], חלק גדול מהחנקן הריאקטיבי מגיע בסופו של דבר לאזורי חוף ולמקורות מים וגורם ל[[זיהום]], גורם לזיהום אוויר ומצטבר בביומאסה. מאמצים להקטין זיהום חנקן נגעו עד כה לרמה מקומית והאזורית בלבד. לדוגמה על ידי הגבלת ריכוזים של ניטרטים במי תהום או על ידי הגבלת פליטות של ניטראט-אוקסיד באזורים עירוניים.

===שימושי קרקע===

===שימושי קרקע===

[[קובץ:Europe land use map.png|ממוזער|350px|מפת שימושי קרקע באירופה. מקרא: צהוב - אדמות מעובדות, בירוק בהיר - אדמות מרעה וערבות עשב, ירוק כהה - יערות, חום בהיר - טונדרה וביצות. איזורים ללא צבע - שימושים אחרים לרבות ערים ואיזורים מיושבים.]]

[[קובץ:Europe land use map.png|ממוזער|350px|מפת שימושי קרקע באירופה. מקרא: צהוב - אדמות מעובדות, בירוק בהיר - אדמות מרעה וערבות עשב, ירוק כהה - יערות, חום בהיר - טונדרה וביצות. אזורים ללא צבע - שימושים אחרים לרבות ערים ואזורים מיושבים.]]

בכל רחבי כדור הארץ הופכים שטחי קרקע שונים לקרקע בשירות האדם. [[בירוא יערות|יערות]], ביצות ושטחי צמחייה אחרים הופכים בעיקר ל[[שטחי חקלאות]]. שינוי של [[שימושי קרקע]] הוא אחד הכוחות החשובים ביותר ב[[הפחתת המגוון הביולוגי]], ויש לו השלכות על משטר זרמי המים ועל [[מחזור ביו-גאו-כימי|מחזורים ביו-גאו-כימיים]] כמו [[מחזור הפחמן]], [[מחזור החנקן]] ו[[מחזור הזרחן]]. בעוד ששינוי שימושי קרקע מתרחש בדרך כלל ברמה מקומית, ההשלכות המצטברות יכולות להיות בעלות השלכות על תהליכים בכדור הארץ ברמה עולמית. אתגר גדול בהצבת גבול על שימושי קרקע הוא שעליו לשקף לא רק את הכמות המוחלטת של שטחים שעברו שינוי אלא גם את התפקות האיכות והפיזור הגאוגרפי שלהם.<ref name="Stockholm Resilience Centre 2009">[http://www.stockholmresilience.org/research/researchnews/tippingtowardstheunknown/thenineplanetaryboundaries.4.1fe8f33123572b59ab80007039.html The nine planetary boundaries], Stockholm Resilience Centre 2009</ref>

בכל רחבי כדור הארץ הופכים שטחי קרקע שונים לקרקע בשירות האדם. [[בירוא יערות|יערות]], ביצות ושטחי צמחייה אחרים הופכים בעיקר ל[[שטחי חקלאות]]. שינוי של [[שימושי קרקע]] הוא אחד הכוחות החשובים ביותר ב[[הפחתת המגוון הביולוגי]], ויש לו השלכות על משטר זרמי המים ועל [[מחזור ביו-גאו-כימי|מחזורים ביו-גאו-כימיים]] כמו [[מחזור הפחמן]], [[מחזור החנקן]] ו[[מחזור הזרחן]]. בעוד ששינוי שימושי קרקע מתרחש בדרך כלל ברמה מקומית, ההשלכות המצטברות יכולות להיות בעלות השלכות על תהליכים בכדור הארץ ברמה עולמית. אתגר גדול בהצבת גבול על שימושי קרקע הוא שעליו לשקף לא רק את הכמות המוחלטת של שטחים שעברו שינוי אלא גם את התפקות האיכות והפיזור הגאוגרפי שלהם.<ref name="Stockholm Resilience Centre 2009">[http://www.stockholmresilience.org/research/researchnews/tippingtowardstheunknown/thenineplanetaryboundaries.4.1fe8f33123572b59ab80007039.html The nine planetary boundaries], Stockholm Resilience Centre 2009</ref>

אקוויפרים מדוללים עלולים להזדהם מ[[חנקות]] או לסבול מ[[נזק בלתי הפיך]] עקב שקיעת קרקע (הרס המבנה הנקבובי של המאגר) או עקב [[המלחת מי תהום]]. דבר זה הופך את רוב מי התהום ואת האגמים למשאבים מוגבלים. קיים ויכוח האם ייתכן [[שיא תפוקת מים]] בדומה ל[[שיא תפוקת הנפט]]. למרות שתאוריית השיא של האברט לא כוונה למשאבים מתחדשים, ניצול יתר שלהם יכול להוביל לשיא בדומה לזה של משאבים מתכלים. [[הרמן דיילי]] כתב לגבי נקודת ניצול שיא של יערות. וניתן ליישם עקומת האברט לכל משאב שכורים אותו מהר יותר מיכולת ההתחדשות שלו. {{הערה|Palaniappan, M.; Gleick, P. H. (2008), "Peak Water", in Gleick, P. H.; Cooley, H.; Morikawa, M., [https://web.archive.org/web/20090320104604/http://www.worldwater.org/data20082009/ch01.pdf The World's Water 2008–2009: The Biennial Report on Freshwater Resources (PDF)], Island Press, ISBN 978-1-59726-505-8}}

אקוויפרים מדוללים עלולים להזדהם מ[[חנקות]] או לסבול מ[[נזק בלתי הפיך]] עקב שקיעת קרקע (הרס המבנה הנקבובי של המאגר) או עקב [[המלחת מי תהום]]. דבר זה הופך את רוב מי התהום ואת האגמים למשאבים מוגבלים. קיים ויכוח האם ייתכן [[שיא תפוקת מים]] בדומה ל[[שיא תפוקת הנפט]]. למרות שתאוריית השיא של האברט לא כוונה למשאבים מתחדשים, ניצול יתר שלהם יכול להוביל לשיא בדומה לזה של משאבים מתכלים. [[הרמן דיילי]] כתב לגבי נקודת ניצול שיא של יערות. וניתן ליישם עקומת האברט לכל משאב שכורים אותו מהר יותר מיכולת ההתחדשות שלו. {{הערה|Palaniappan, M.; Gleick, P. H. (2008), "Peak Water", in Gleick, P. H.; Cooley, H.; Morikawa, M., [https://web.archive.org/web/20090320104604/http://www.worldwater.org/data20082009/ch01.pdf The World's Water 2008–2009: The Biennial Report on Freshwater Resources (PDF)], Island Press, ISBN 978-1-59726-505-8}}

ההידרולוג Peter Gleick מעיר כי - "מעט צופים רציונליים מכחישים את הצורך בגבולות בשימוש במים מתוקים. הגדרה של היכן הגבולות האלה נמצאים או מה הצעדים שאנו צריכים לנקוט כדי לרסן את עצמנו בתוך הגבולות האלה היא יותר שנויה במחלוקת. דרך נוספת לתאר את הגבולות האלה היא [[שיא תפוקת המים]]. שלושה רעיונות שונים הם שימושיים. שיא של גבולות מים מתחדשים הם סך הזרמים המתחדשים באיזור הקוות מים. רבים מהנהרות הגדולים בעולם מתקרבים כבר לנקודת סף זו- כאשר אידוי ושאיבת יתר מדכאים את יכולת ההתחדשות הטבעית ממשקעים ומקורות אחרים. גבולות "שיא תפוקת משאבים מתחדשים" מתרחשים כאשר השימוש האנושי במים גדול בהרבה מקצב ההתחדשות הטבעי כמו מאגרי מים מאובנים במישורים הגדולים בארצות הברית, לוב, הודו, צפון סין וחלק מהעמק המרכזי בקליפורניה. "שיא תפוקת המים האקולוגיים" הוא הרעיון כי עבור כל מערכת הידרולוגית, הגדלת הצריכה מגיבה לבסוף לנקודה שבה תועלת כלכלית נוספת של לקיחת מים היא בעלת משקל נמוך יותר לעומת הרס אקולוגי נוסף שנגרם עקב כך. למרות שקשה לכמת את הנקודה הזו בבירור, עברנו את הנקודה הזו בברור בכמה אגני מים בעולם שבהם התרחש נזק משמעותי... החדשות הטובות הם כי פוטנציאל החיסכון, ללא פגיעה בבריאות האדם או בפעילות הכלכלית הוא אדיר. שיפורים ביעילות של שימוש במים אפשריים בכל סקטור. ניתן לגדל יותר מזון באמצעות פחות מים (ופחות זיהום מים) על ידי מעבר מהשקייה קונבנציונלית בהצפה לטפטפות או לנתזים, יחד עם ניטור וניהול מדוייקים יותר של הלחות בקרקע. תחנות כוח רגילות יכולות לעבור מקירור במים לקירור יבש, וניתן לייצר אנרגיה באמצעות משאבים שלא צורכים כמעט מים כמו [[אנרגיית רוח]] ו[[לוחות פוטווולאים]]." {{הערה|1=Gleick, Peter (April 2010), Foley, J.; et al., eds., "[http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=boundaries-for-a-healthy-planet&page=6 Boundaries for a Healthy Planet]", Scientific American ("Freshwater Use")}}

ההידרולוג Peter Gleick מעיר כי - "מעט צופים רציונליים מכחישים את הצורך בגבולות בשימוש במים מתוקים. הגדרה של היכן הגבולות האלה נמצאים או מה הצעדים שאנו צריכים לנקוט כדי לרסן את עצמנו בתוך הגבולות האלה היא יותר שנויה במחלוקת. דרך נוספת לתאר את הגבולות האלה היא [[שיא תפוקת המים]]. שלושה רעיונות שונים הם שימושיים. שיא של גבולות מים מתחדשים הם סך הזרמים המתחדשים באזור הקוות מים. רבים מהנהרות הגדולים בעולם מתקרבים כבר לנקודת סף זו- כאשר אידוי ושאיבת יתר מדכאים את יכולת ההתחדשות הטבעית ממשקעים ומקורות אחרים. גבולות "שיא תפוקת משאבים מתחדשים" מתרחשים כאשר השימוש האנושי במים גדול בהרבה מקצב ההתחדשות הטבעי כמו מאגרי מים מאובנים במישורים הגדולים בארצות הברית, לוב, הודו, צפון סין וחלק מהעמק המרכזי בקליפורניה. "שיא תפוקת המים האקולוגיים" הוא הרעיון כי עבור כל מערכת הידרולוגית, הגדלת הצריכה מגיבה לבסוף לנקודה שבה תועלת כלכלית נוספת של לקיחת מים היא בעלת משקל נמוך יותר לעומת הרס אקולוגי נוסף שנגרם עקב כך. למרות שקשה לכמת את הנקודה הזו בבירור, עברנו את הנקודה הזו בברור בכמה אגני מים בעולם שבהם התרחש נזק משמעותי... החדשות הטובות הם כי פוטנציאל החיסכון, ללא פגיעה בבריאות האדם או בפעילות הכלכלית הוא אדיר. שיפורים ביעילות של שימוש במים אפשריים בכל סקטור. ניתן לגדל יותר מזון באמצעות פחות מים (ופחות זיהום מים) על ידי מעבר מהשקייה קונבנציונלית בהצפה לטפטפות או לנתזים, יחד עם ניטור וניהול מדוייקים יותר של הלחות בקרקע. תחנות כוח רגילות יכולות לעבור מקירור במים לקירור יבש, וניתן לייצר אנרגיה באמצעות משאבים שלא צורכים כמעט מים כמו [[אנרגיית רוח]] ו[[לוחות פוטווולאים]]." {{הערה|1=Gleick, Peter (April 2010), Foley, J.; et al., eds., "[http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=boundaries-for-a-healthy-planet&page=6 Boundaries for a Healthy Planet]", Scientific American ("Freshwater Use")}}

ההידרולוג David Molden טוען כי יש צורך בגבול על צריכת המים, אבל הגבול העולמי המוצע של 4000 קילומטרים מעוקבים של לשנה הוא יותר מידי נדיב. {{הערה|Molden, D. (2009), "[Molden, D. (2009), "Planetary boundaries: The devil is in the detail [commentary]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97 Planetary boundaries: The devil is in the detail [commentary]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97 Planetary boundaries: The devil is in the detail (commentary)]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97}}

ההידרולוג David Molden טוען כי יש צורך בגבול על צריכת המים, אבל הגבול העולמי המוצע של 4000 קילומטרים מעוקבים של לשנה הוא יותר מידי נדיב. {{הערה|Molden, D. (2009), "[Molden, D. (2009), "Planetary boundaries: The devil is in the detail [commentary]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97 Planetary boundaries: The devil is in the detail [commentary]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97 Planetary boundaries: The devil is in the detail (commentary)]", Nature Reports Climate Change (910): 116, doi:10.1038/climate.2009.97}}