Illustrative: a state in a double-well potential, tipping and returning with hysteresis as the forcing changes
Risk Academy, led by the Nexus Consortium · Earth and Environmental Sciences · Department of Ecology and Land Systems
The safe operating space and the processes that bound it
Sînorên gerstêrkî û berxwedana pergala Erdê
The planetary boundaries framework asks how far the Earth system can be pushed before it leaves the stable state in which societies developed.
- Department
- Department of Ecology and Land Systems
- Kurs
- Di amadekirinê de
- Ast
- In development
- Labs
- In development
- The planetary boundaries framework
- Climate change and biosphere integrity as core boundaries
- Land-system change and freshwater change
- Biogeochemical flows of nitrogen and phosphorus
- Ocean acidification
- Atmospheric aerosol loading and stratospheric ozone
- Novel entities
- Earth system resilience and interactions between boundaries
- Safe and just Earth system boundaries
Build a twin of any place
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.
- 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
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.
Flat plan of the same data: relief as contours from the inline grid, rivers and canals, and the numbers below. The 3D twin opens on devices that can draw it, once its data and code have been checked.
The boundaries, names and designations shown do not imply any judgement on the legal status of any territory, or any endorsement or acceptance of such boundaries. Countries: Natural Earth (public domain).
Hazards and exposure in Mexico
Flood water, active fires and surface heat beside population and night-time lights, over Mexico.
Nexşeya înteraktîf JavaScript hewce dike; lîsteya qatan û çavkanî li jêr in.
Qat 3
Metirsî û rûbirûbûn
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Çavdêrîkirî (ewr valahiyan dihêlin)
- Çavkanî
- VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
- Peydakar
- NASA LANCE
- Lîsans
- Daneyên vekirî yên NASA
- Berhema salê
- rojane; Tesbîtkirina bi peykê; ewr valahiyan dihêlin
- Nûtirîn di dema avakirinê de
- 2026-10-14
- Çareserî
- tora nêzîkî 250 m
- Nediyarî
- Tesbîtkirina bi peykê; ewr valahiyan dihêlin. Rasterê peyk an modelê wekî pêşkêşker diweşîne. Ewr, valahiyên şeritê û xeletiya wergirtinê valahî û lerzê dihêlin; nirx nîşander in, ne pîvandinên li cihekî ne.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Çavdêrîkirî (ewr û dema derbasbûnê valahiyan dihêlin)
- Çavkanî
- VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
- Peydakar
- NASA LANCE FIRMS
- Lîsans
- Daneyên vekirî yên NASA
- Berhema salê
- rojane; Tesbîtkirina bi peykê; ewr û dema derbasbûnê valahiyan dihêlin
- Nûtirîn di dema avakirinê de
- 2026-10-13
- Çareserî
- torê nêzîkî 500 m
- Nediyarî
- Tespîtkirinên xalên germ ên peykî ji bo roja nîşandayî, bi flaresên gazê û germa pîşesazî re; ne şewata erênkirî, ne raporta bûyerê û ne hişyarî ye.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Texmînkirî
- Çavkanî
- Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Zanîngeha Columbia))
- Peydakar
- NASA SEDAC (CIESIN, Zanîngeha Columbia)
- Lîsans
- CC BY 4.0
- Berhema salê
- null; texmîna li ser bingeha serjimariyê, statîk (2020)
- Çareserî
- torê nêzîkî 1 km
- Nediyarî
- Texmîna li ser bingeha serjimêriyê ya mirovan ji bo her kîlometre çargoşeyekê di 2020 de, wekî çarçoveya rûbirûbûnê tê nîşandan; ne jimara mirovên ji hêla tu metirsiyê ve bandor bûne ye.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Çavdêrîkirî (ewrên mayinde hêj jî valahiyan dihêlin)
- Çavkanî
- VIIRS NOAA-20 Asta 3, 8-rojî (NASA LANCE)
- Peydakar
- NASA LANCE
- Lîsans
- Daneyên vekirî yên NASA
- Berhema salê
- 8-rojî; Berhevoka peykî ya 8-rojî; ewrên mayinde hêj jî valahiyan dihêlin
- Nûtirîn di dema avakirinê de
- 2026-09-14
- Çareserî
- torê nêzîkî 1 km
- Nediyarî
- Germahiya rûyê axê ya peykî di 8 rojên ku bi dîroka nîşandayî diqedin de, nîşanderek ji rûbirûbûna germê; ne germahiya hewayê, ne îndeksa germê û ne hişyariya germê ye.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Çavdêrîkirî
- Çavkanî
- VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
- Peydakar
- NASA LAADS DAAC
- Lîsans
- Daneyên vekirî yên NASA
- Berhema salê
- rojane; Tîrêjiya peykî, ji bo ronahiya heyvê û atmosferê hatiye rastkirin
- Nûtirîn di dema avakirinê de
- 2026-10-12
- Çareserî
- torê nêzîkî 500 m
- Nediyarî
- Tîrêja şevê ya peykî ji bo roja tê nîşandan; ronahî nîşanek e ji bo karanîna elektrîkê û qutbûnê, ne pîvandina peydakirin an gihîştinê ye.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Derbarê vê qatê
- Delîl
- Çavdêrîkirî (ewr valahiyan dihêlin)
- Çavkanî
- VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
- Peydakar
- NASA LANCE
- Lîsans
- Daneyên vekirî yên NASA
- Berhema salê
- rojane; Bidestxistina peykî; ewr valahiyan dihêlin
- Nûtirîn di dema avakirinê de
- 2026-10-14
- Çareserî
- torê nêzîkî 2 km
- Nediyarî
- Pîvana peykî ya tarî, dûman û tozê di tevahiya stûna hewayê de di roja tê nîşandan de; nîşanderek rûbirûbûnê ye, ne PM2.5 ya asta erdê, ne nîşandera kalîteya hewayê û ne hişyariyeke tenduristiyê ye.
- Bi vê rêyê tê gihîştin
- gibs.earthdata.nasa.gov, tenê piştî ku hûn nexşeya zindî destûr bidin
Klavye, dema ku nexşe di fokusê de ye
Ctrl an ⌘ bigire û bizivirîne da ku nêzîk bikî
Ya herî dawî ya heyî
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap contributors (ODbL) · Natural Earth
Wêneyên herî nû yên NASA tê barkirin.
Bikişîne da ku bilivîne. Ctrl an ⌘ û zivirandin, pincandin an bişkojkan ji bo nêzîkkirinê; ji bo nirxên di bin nîşanderê de li ser bisekine; vegerandin vedigere herêmê.
Hazards and exposure, framed on Mexico.Berhemên peyk û modelê wekî NASA diweşîne, her yek bi dîroka xwe. Nîşander in, ne nirxandinên tu cihî ne.
Dane: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © beşdarên OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · Lêkolîna Erdnasiyê ya Dewletên YekbûyîÇavkanî û lîsans
- 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). Daneyên vekirî yên NASA
- 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). Daneyên vekirî yên NASA
- Berhemên VIIRS yên hema dema rast (lehî, germahiya rûyê erdê, berfa li erdê, refleksiya rastkirî), NASA LANCE; wêne bi NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine kişandin; nirx li şaneyên H3 yên ku têne nîşandan hatine navînkirin (hatiye guhertin). Daneyên vekirî yên NASA
- NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), berheva agirê çalak a VIIRS 375 m, NASA LANCE; kaşiyên vektorî bi riya NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine xêzkirin; nirx li cihên ku têne nîşandan di nav şaneyên H3 de hatine navînkirin (hatine guherandin). Daneyên vekirî yên NASA
- 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). Bi lîsansa CC BY 4.0. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine kişandin; nirx li şaneyên H3 yên ku têne nîşandan hatine navînkirin (hatiye guhertin). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- VIIRS Black Marble ronahiyên şevê, NASA Goddard Space Flight Center; ji aliyê NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC) ve tê belavkirin; wêne bi NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine kişandin; nirx li şaneyên H3 yên ku têne nîşandan hatine navînkirin (hatiye guhertin). Daneyên vekirî yên NASA
- Berhemên atmosferê yên MODIS û VIIRS, NASA LANCE û LAADS DAAC; wêne bi riya NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine xêzkirin; nirx li cihên ku têne nîşandan di nav şaneyên H3 de hatine navînkirin (hatine guherandin). Daneyên vekirî yên NASA
- ASTER GDEM berhemek METI û NASA ye (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); wêne bi riya NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine xêzkirin; nirx li cihên ku têne nîşandan di nav şaneyên H3 de hatine navînkirin (hatine guherandin). Wiha bide nîşan: 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. Daneyên vekirî yên NASA
- Bi Natural Earth hatiye çêkirin. Daneyên nexşeyê yên vektor û raster ên belaş @ naturalearthdata.com. Giştî
- © beşdarên OpenStreetMap (ODbL), bi NASA GIBS (xetên peravê, sînor, rê û navên cihan). Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine kişandin; nirx li şaneyên H3 yên ku têne nîşandan hatine navînkirin (hatiye guhertin). ODbL
- Blue Marble, NASA Earth Observatory; wêne bi riya NASA GIBS. Reng ji nexşeya rengan a weşandî ji nû ve hatine xêzkirin; nirx li cihên ku têne nîşandan di nav şaneyên H3 de hatine navînkirin (hatine guherandin). Daneyên vekirî yên NASA
- Çarçove li ser globa û nexşeya daxistî: peravên, sînor, rê û navên cihan ji qatên referansê yên NASA GIBS (daneyên OpenStreetMap, ODbL, © OpenStreetMap contributors); wêneya Blue Marble wekî bingeha bijarte; erdnîgariya 3D û xwendina bilindahiyê ji nîşandera rengê bilindahiyê ya ASTER GDEM (çînên 5 m heta 200 m, ji bo xwendinê hatine mezinkirin). Sînor wekî hatine weşandin têne xêzkirin û li ser tu axê helwestekê nîşan nadin.
- Gerdûn: MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © beşdarên MapLibre.
- Bûyerên zindî: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET); bûyer nîşanî ne û girêdanên çavkaniya xwe ya orîjînal diparêzin.
- Zindî: Bûyerên NASA EONET nîşander in, ne hişyariyên desthilatê ne.
- Zindî: U.S. Geological Survey Bûyer nîşanî ne, ne hişyariyên rayedaran in.
- 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).
- Pêşbîniya herikîna çemê, 30 roj bi navber (GloFAS bi riya Open-Meteo): Agahiyên Copernicus Emergency Management Service yên guhertî dihewîne 2026; ne hişyariya lehiyê ye.
- Daneyên hewayê ji Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), bi lîsansa CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- Qatên bijartî (10 çavkanî di lîsteya qatan de: zindî, pêşbînî, çavdêrîkirî û çarçoveyî) dema ku têne vekirin krediya peydakar li ser nexşeyê û li vir çap dikin; pêşbînî encamên modelê ne û nîşanderên derxistî texmîn in.
Qat û dîrok
- Ava lehiyê, berhevoka 3-rojî: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 Cotmeh 2026
- Şewat û anomaliyên germî yên çalak: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 Cotmeh 2026
- Qebareya nifûsê, 2020: Nifûs: CIESIN, Zanîngeha Columbia, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · sabît
- Germahiya rûyê erdê, roj, kompozîta 8 rojan: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 roj, NASA LANCE · 14 Îlon 2026
- Ronahiya şevê, rojane: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 Cotmeh 2026
- Kûrahiya optîkî ya aerosolê, rojane: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13 Cotmeh 2026
The subject, methods and measures and debates and bodies
The field and its scope
Ji bo 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.
Quantities and units
Methods and their limits
Each method is listed with what it assumes and where it fails.
What the field debates
Bodies that set practice, and the data they publish
Bodies and standards are named so learners can find and apply their published work; the Academy teaches their use and links to the publisher, and no affiliation is implied.
From a tonne of carbon to a boundary: how emissions become concentration, forcing and warming, and where the safe space ends
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.
Sources: 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).
At a glance, hub, what is changing now and courses
Planetary boundaries and Earth system resilience at a glance
risksacademy.comearth-environmentdiscipline
- Open, 0
- In preparation, 0
- Subtopics, 9
Research and tools
Research and preprints as they are published, by discipline, with the faculty’s other tools.
The hub lists the newest research and preprints for Planetary boundaries and Earth system resilience, each with its source and date. Open the research hub
Niha çi diguhere
Recent developments in planetary boundaries and Earth system resilience, each with its source; sources checked on 16 October 2026.
Courses in this discipline
Courses for this discipline are in development; until they open, study it through the connected courses and open lessons below.
The course catalogue lists every open course of the Academy.
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.
Practice, learning and connections
How technology helps and what risk it brings
Achievements in this discipline
Course achievements
One for each course with this as its primary discipline, earned when you pass the course’s assessed activities.
Department: Ecology and Land Systems
Earn two discipline achievements in the Department of Ecology and Land Systems. In development.
An achievement is a record of the learning completed and assessed here. How recognition works.
Where the subject is practised
A field platform page on this subject is in development.
The two Foundry systems where it is practised
- FoundryNXS-GRX systemBoundary indicators are canonical risk dataData room, Cascades room
- NXS-DSS systemPathways that stay within or cross boundaries are scenario setsScenarios room
Foundry system pages describe what each system and its rooms are designed to do; the courses teach the methods these systems apply.
Across the ecosystem
Take part in Earth and Environmental Sciences
Ji kî bûna xwe dest pê bike.
Core references and where to begin
Start with Rockström, then Steffen, then Richardson.
Pirs, bersiv û têgehên sereke
Gelo xwendin li vir belaş e?
Temamkirina kursekê çi dide min?
Dane û cih ji ku tên?
How do I take part beyond the courses in planetary boundaries and Earth system resilience?
Têgehên sereke
Planetary boundary
A quantified limit for an Earth system process within which humanity can continue to develop with low risk of large-scale change.
Safe operating space
The region within all planetary boundaries.
Biosphere integrity
The functional and genetic diversity of living pergalên, one of the two core boundaries.
Novel entities
New substances, modified life forms and materials introduced by people, such as synthetic chemicals and plastics.
Ji vê rûpelê delîl bidin.
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.
Around Planetary boundaries and Earth system resilience
Prepare with a related course
Open courses in connected disciplines teach the methods this discipline will build on.