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Veranschaulichung: ein Zustand in einem Doppelmuldenpotenzial, der bei sich ändernder Antriebskraft kippt und mit Hysterese zurückkehrt

Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium · Erd- und Umweltwissenschaften · Fachbereich Ökologie und Landsysteme

The safe operating space and the processes that bound it

Planetare Grenzen und Resilienz des Erdsystems

The planetary boundaries framework asks how far the Earth system can be pushed before it leaves the stable state in which societies developed.

01Geltungsbereich

Was die Disziplin abdeckt

Die Unterthemen, die ihre Kurse und Labore lehren.

Kurse
In Vorbereitung
Stufen
In Entwicklung
Labore
In Entwicklung
  • The planetary boundaries framework
  • Climate change and biosphere integrity as core boundaries
  • Land-system change and freshwater change
  • Biogeochemical flows of nitrogen and phosphorus
  • Ozeanversauerung
  • Atmospheric aerosol loading and stratospheric ozone
  • Neuartige Stoffe
  • Earth system resilience and interactions between boundaries
  • Safe and just Earth system boundaries
02Karten

Einen Zwilling für jeden Ort bauen

Search any place or open the world; the layers and generators follow planetary boundaries and Earth system resilience on the planet map, the globe and in 3D.

Der Po bei Casale Monferrato und die Reisebene von Vercelli: ein flacher Plan des Fakultäts-Zwillings. Gelände 63 bis 471 m; Fluss 435 km; Kanal 2,280 km; Flussabfluss, GloFAS über Open-Meteo: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Vegetationsindex, MODIS Terra NDVI 8-Tage: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Bodenfeuchte, SMAP L3 (täglich): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Niederschlagsrate, GPM IMERG (30 Minuten): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Ausdehnung des Oberflächenwassers, OPERA DSWx (HLS): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Echtfarben mit 30 m, HLS Sentinel-2 (tägliche Granulate): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird. Konturen alle 50 Meter aus dem Höhenraster; Flüsse und benannte Kanäle nach Klasse.
The Po at Casale Monferrato and the Vercelli rice plain, Italy. Flache Darstellung derselben Daten: Relief als Höhenlinien aus dem eingebetteten Raster, Flüsse und Kanäle und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind.
  • Terrain 63 to 471 m
  • River 435 km
  • Canal 2,280 km
  • River discharge, GloFAS via Open-Meteo: read live when the 3D twin opens
  • Vegetation index, MODIS Terra NDVI 8-day: read live when the 3D twin opens
  • Soil moisture, SMAP L3 (daily): read live when the 3D twin opens
  • Precipitation rate, GPM IMERG (30 minutes): read live when the 3D twin opens
  • Surface water extent, OPERA DSWx (HLS): read live when the 3D twin opens
  • True colour at 30 m, HLS Sentinel-2 (daily granules): read live when the 3D twin opens
Credits and dates per layer are listed under the stage. Relief in the twin is exaggerated ×1.5 for legibility.

Drag to move, right drag or Shift with a drag to turn and tilt, Ctrl with the wheel to zoom. Keyboard: arrows move, Shift with arrows turn and tilt, + and – zoom, 0 resets, V steps through the views, Escape clears.

Flache Darstellung derselben Daten: Relief als Höhenlinien aus dem eingebetteten Raster, Flüsse und Kanäle und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind.

Die dargestellten Grenzen, Namen und Bezeichnungen bedeuten weder ein Urteil über den Rechtsstatus eines Gebiets noch eine Billigung oder Anerkennung dieser Grenzen. Länder: Natural Earth (gemeinfrei).

03Live-Karte

Gefahren und Exposition in Mexiko

Hochwasser, aktive Brände und Oberflächenhitze neben Bevölkerung und Nachtlichtern über Mexiko.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Gefahren und Exposition

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie es der Anbieter veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Rückgewinnungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken und Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
Anbieter
NASA LANCE FIRMS
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken und Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-13
Beschluss
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellitengestützte Hotspot-Erkennungen für den angezeigten Tag, einschließlich Gasfackeln und industrieller Wärme; kein bestätigter Brand, keine Ereignismeldung und keine Warnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Beschluss
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Zensusbasierte Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, als Kontext zur Exposition dargestellt; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
8 Tage; Satelliten-Komposit über 8 Tage; anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-09-14
Beschluss
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Satellitengestützte Oberflächentemperatur des Bodens über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für Hitzeexposition; keine Lufttemperatur, kein Hitzeindex und keine Hitzewarnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Anbieter
NASA LAADS DAAC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenstrahldichte, korrigiert um Mondlicht und Atmosphäre
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-12
Beschluss
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Nächtliche Satellitenstrahldichte für das angezeigte Datum; Lichter sind ein Näherungswert für Stromverbrauch und Ausfälle, keine Messung von Versorgung oder Zugang.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenabruf; Wolken hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitenmaß für Dunst, Rauch und Staub in der gesamten Luftsäule am angezeigten Tag; ein Indikator der Exposition, kein bodennahes PM2.5, kein Luftqualitätsindex und keine Gesundheitswarnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Gefahren und Exposition, gerahmt auf Mexiko.Satelliten- und Modellprodukte, wie sie die NASA veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological SurveyQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • VIIRS-Produkte in Beinahe-Echtzeit (Überflutung, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflexion), NASA LANCE; Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), VIIRS-375-m-Produkt für aktive Brände, NASA LANCE; Vektorkacheln über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS-Black-Marble-Nachtlichter, NASA Goddard Space Flight Center; verbreitet vom NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • MODIS- und VIIRS-Atmosphärenprodukte, NASA LANCE und LAADS DAAC; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Zitierweise: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene NASA-Daten
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo angezeigt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Globus: MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © MapLibre contributors.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
  • Live: Ereignisse des U.S. Geological Survey sind Hinweise, keine behördlichen Warnungen.
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (10 Quellen in der Ebenenliste: live, Prognose, beobachtet und Kontext) zeigen ihre Anbieterangabe auf der Karte und hier, sobald sie eingeschaltet sind. Prognosen sind Modellergebnisse, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
  • Aktive Brände und thermische Anomalien: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13. Okt. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Landoberflächentemperatur, Tag, 8-Tage-Komposit: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage, NASA LANCE · 14. Sept. 2026
  • Nachtlichter, täglich: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12. Okt. 2026
  • Aerosol-Optische-Dicke, täglich: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Das Fach

Das Fach, Methoden und Messgrößen sowie Debatten und Gremien

Das Fachgebiet und sein Umfang

Für Earth system scientists, sustainability analysts and policy advisers who need to read a planetary boundary assessment or a tipping point estimate and understand what the control variable, the threshold and the uncertainty zone each mean.

05Die Methode

Von einer Tonne Kohlenstoff zu einer Grenze: wie Emissionen zu Konzentration, Antrieb und Erwärmung werden und wo der sichere Raum endet

Annual emissions accumulate in the atmosphere at a fraction the carbon cycle sets; concentration gives radiative forcing through a logarithm; forcing gives warming through climate sensitivity; the climate boundary of 350 parts per million and 1 watt per square metre, and the tipping thresholds near 1.5 degrees, turn the curve into a decision.

Quellen: Steffen et al., Planetary boundaries: guiding human development on a changing planet (2015); Richardson et al., Earth beyond six of nine planetary boundaries (2023); Myhre et al., New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases (1998); Armstrong McKay et al., Exceeding 1.5 C global warming could trigger multiple climate tipping points (2022); Friedlingstein et al., Global Carbon Budget 2022 (2022).

06Im Überblick

Im Überblick, Zentrum, was sich jetzt ändert, und Kurse

Planetary boundaries and Earth system resilience at a glance

risksacademy.comearth-environmentdiscipline

Planetary boundaries and Earth system resilience: 0 primary courses open, 0 in preparation and 0 also taught here, across 9 subtopics. Courses: none yet.9 subtopics
Planetary boundaries and Earth system resilience at a glance
  • Open, 0
  • In preparation, 0
  • Subtopics, 9
Drawn as a scenario fan: each course is a branch from today, in study-level order. The widening is the form of the figure; it forecasts nothing.Course codes from the curriculum; study levels L1 to L4.
ZwillingsbaukastenEinen Zwilling für jeden Ort bauenPraxisbeispiel: der Po bei Casale Monferrato und die Reisebene von Vercelli · 5 Generatoren · 14 Ebenen · 3 Instrumente
07Konsole

How Planetary boundaries and Earth system resilience is taught, as a process you can run

Press Play to run this process from this page’s own data.

08Praxis

Praxis, Lernen und Verbindungen

Wie Technologie hilft und welches Risiko sie mit sich bringt

09Mitwirken

Mitwirken in Geo- und Umweltwissenschaften

Beginnen Sie bei Ihrer Rolle.

10Quellen

Grundlegende Quellen und wo man beginnt

Start with Rockström, then Steffen, then Richardson.

11Fragen

Fragen, Antworten und Schlüsselbegriffe

Ist das Studium hier kostenfrei?
Ja. Alle Kurse und Lernmaterialien der Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium, sind kostenfrei, im eigenen Tempo oder in einer Kohorte. Die reguläre Teilnahme ist gebührenfrei. Bezahlte Arbeit, Praktika und Fellowships sind gesonderte Vereinbarungen.
Was bringt mir der Abschluss eines Kurses?
Ein Abschlussnachweis: der Kurs, seine Version, das Datum und der Gegenstand der Prüfung, standardmäßig privat und von Ihnen geteilt. Nachweise bauen sich zu Leistungsnachweisen für Disziplin, Abteilung und Programm auf. Ein Nachweis gibt an, was studiert und geprüft wurde, und bescheinigt keine Kompetenz. Er ist weder eine Zulassung noch ein Berufstitel noch ein Beschäftigungsstatus.
Woher stammen die Daten und die Orte?
Jede Fakultät lehrt an einem Zwilling eines realen Ortes, der aus offenen Daten aufgebaut ist. Jede Ebene nennt Anbieter, Lizenz und Datum, und jedes Ergebnis der Academy nennt seine Quelle. Karten und Zahlen sind Indikatoren für die Lehre, niemals eine Bewertung eines Ortes.
How do I take part beyond the courses in planetary boundaries and Earth system resilience?
Bilden Sie eine Kompetenzzelle aus drei bis sieben Personen, bearbeiten Sie einen gemeinsamen Lernpfad, übernehmen Sie eine betreute Aufgabe in den nationalen Arbeitsgruppen oder bringen Sie eine Kohorte aus Ihrer Institution mit. Für Organisationen.

Schlüsselbegriffe

Begriff

Planetare Grenze

A quantified limit for an Earth system process within which humanity can continue to develop with low risk of large-scale change.

Begriff

Sicherer Handlungsraum

Der Bereich innerhalb aller planetaren Grenzen.

Begriff

Integrität der Biosphäre

The functional and genetic diversity of living systemen, one of the two core boundaries.

Begriff

Neuartige Stoffe

Vom Menschen eingebrachte neue Stoffe, veränderte Lebensformen und Materialien, etwa synthetische Chemikalien und Kunststoffe.

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Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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