• Energy Research

Cities are rapidly increasing in importance as a major factor shaping the Earth system, and therefore, must take corresponding responsibility. With currently over half the world's population, cities are supported by resources originating from primarily rural regions often located around the world far distant from the urban loci of use. The sustainability of a city can no longer be considered in isolation from the sustainability of human and natural resources it uses from proximal or distant regions, or the combined resource use and impacts of cities globally. The world's multiple and complex environmental and social challenges require interconnected solutions and coordinated governance approaches to planetary stewardship. We suggest that a key component of planetary stewardship is a global system of cities that develop sustainable processes and policies in concert with its non-urban areas. The potential for cities to cooperate as a system and with rural connectivity could increase their capacity to effect change and foster stewardship at the planetary scale and also increase their resource security.

Humanity has emerged as a major force in the operation of the biosphere, with a significant imprint on the Earth System, challenging social-ecological resilience. This new situation calls for a fundamental shift in perspectives, world views, and institutions. Human development and progress must be reconnected to the capacity of the biosphere and essential ecosystem services to be sustained. Governance challenges include a highly interconnected and faster world, cascading social-ecological interactions and planetary boundaries that create vulnerabilities but also opportunities for social-ecological change and transformation. Tipping points and thresholds highlight the importance of understanding and managing resilience. New modes of flexible governance are emerging. A central challenge is to reconnect these efforts to the changing preconditions for societal development as active stewards of the Earth System. We suggest that the Millennium Development Goals need to be reframed in such a planetary stewardship context combined with a call for a new social contract on global sustainability. The ongoing mind shift in human relations with Earth and its boundaries provides exciting opportunities for societal development in collaboration with the biosphere--a global sustainability agenda for humanity.

Our planet is rapidly urbanizing. Research has recognized the complexity of city-driven dynamics, but our political realities have yet to catch up. A new narrative of sustainable urban development must become central to global policymaking to help humanity respond to the most pressing social and environmental challenges.

Record climate extremes are reducing urban liveability, compounding inequality, and threatening infrastructure. Adaptation measures that integrate technological, nature-based, and social solutions can provide multiple co-benefits to address complex socioecological issues in cities while increasing resilience to potential impacts. However, there remain many challenges to developing and implementing integrated solutions. In this Viewpoint, we consider the value of integrating across the three solution sets, the challenges and potential enablers for integrating solution sets, and present examples of challenges and adopted solutions in three cities with different urban contexts and climates (Freiburg, Germany; Durban, South Africa; and Singapore). We conclude with a discussion of research directions and provide a road map to identify the actions that enable successful implementation of integrated climate solutions. We highlight the need for more systematic research that targets enabling environments for integration; achieving integrated solutions in different contexts to avoid maladaptation; simultaneously improving liveability, sustainability, and equality; and replicating via transfer and scale-up of local solutions. Cities in systematically disadvantaged countries (sometimes referred to as the Global South) are central to future urban development and must be prioritised. Helping decision makers and communities understand the potential opportunities associated with integrated solutions for climate change will encourage urgent and deliberate strides towards adapting cities to the dynamic climate reality.

Une récente épidémie de rouille des feuilles de café a entraîné une chute sévère de la production de Coffea arabica au Mexique et en Amérique centrale. Cet article analyse la crise socio-écologique présentée par l'épidémie d'Hemileia vastatrix, en mettant l'accent sur la façon dont les dynamiques mondiales, régionales et nationales interagissent avec les processus locaux dans la Sierra Madre du Chiapas, dans le sud-est du Mexique, un point chaud de la biodiversité avec une tradition de production de café à l'ombre par de petits exploitants. Nous explorons l'hypothèse selon laquelle l'épidémie actuelle de rouille du café est une expression du changement environnemental mondial, avec des implications pour les cadres juridiques et les efforts internationaux en matière de gestion des risques et d'adaptation au changement climatique. En abordant les débats sur le renforcement de la résilience juridique, nous illustrons comment les décalages d'échelle entre les phénomènes socio-écologiques et les arrangements juridiques et institutionnels peuvent générer des solutions pathologiques pour les petits producteurs de café et les écosystèmes de café cultivés à l'ombre. Par la suite, en utilisant la lentille analytique de la modularité, le document met en lumière l'intendance du paysage pour réduire les risques de caractéristiques non résilientes telles que l'isolement, d'une part, et d'autre part, la surconnexion des parcelles d'habitat dans le paysage importantes pour les fonctions de l'écosystème à plus grande échelle. Le cadre interdisciplinaire conduit à reconnaître le rôle des institutions et des arrangements juridiques qui ne se limitent pas aux frontières nationales pour proposer des solutions à cette crise socio-écologique. Nous constatons que la mise en correspondance des échelles de droit avec les systèmes agroforestiers peut se faire par le biais d'une variété d'instruments juridiques et politiques pour contribuer au renforcement de la résilience. Cette adéquation des échelles est essentielle pour préserver les avantages mondiaux de la biodiversité et le droit des petits producteurs de café à un environnement sain et durable. Una reciente epidemia de roya de la hoja de café ha generado una severa caída en la producción de Coffea arabica en todo México y América Central. Este artículo analiza la crisis socioecológica que presenta el brote de Hemileia vastatrix, con un enfoque en cómo las dinámicas globales, regionales y nacionales interactúan con los procesos locales en la Sierra Madre de Chiapas, en el sureste de México, un punto de acceso a la biodiversidad con una tradición de producción de café a la sombra de pequeños productores. Exploramos la hipótesis de que la actual epidemia de roya del café es una expresión del cambio ambiental global, con implicaciones para los marcos legales y los esfuerzos internacionales hacia la gestión de riesgos y la adaptación al cambio climático. Abordando los debates sobre la construcción de resiliencia legal, ilustramos cómo los desajustes de escala entre los fenómenos socioecológicos y los arreglos legales e institucionales pueden generar soluciones patológicas para los pequeños productores de café y los ecosistemas de café cultivados a la sombra. A partir de entonces, utilizando la lente analítica de la modularidad, el documento arroja luz sobre la administración del paisaje para reducir los riesgos de características no resilientes como el aislamiento, por un lado, y, por otro, la sobreconexión de los parches de hábitat en el paisaje de importancia para las funciones del ecosistema a escalas más grandes. El marco interdisciplinario conduce a reconocer el papel de las instituciones y los arreglos legales que no se limitan a las fronteras nacionales para proponer soluciones a esta crisis socioecológica. Encontramos que hacer coincidir las escalas de derecho con los sistemas agroforestales se puede hacer a través de una variedad de instrumentos legales y políticos para contribuir al desarrollo de la resiliencia. Esta correspondencia de escalas es vital para salvaguardar los beneficios globales de la biodiversidad y el derecho de los pequeños productores de café a un medio ambiente saludable y sostenible. A recent coffee leaf rust epidemic has generated a severe fall in Coffea arabica production throughout Mexico and Central America. This paper analyzes the social–ecological crisis presented by the Hemileia vastatrix outbreak, with a focus on how global, regional and national dynamics interact with local processes in the Chiapas Sierra Madre of south-eastern Mexico, a biodiversity hotspot with a tradition of smallholder, shade-grown coffee production. We explore the hypothesis that the current coffee rust epidemic is an expression of global environmental change, with implications for legal frameworks and international efforts towards risk management and climate change adaptation. Addressing debates on legal resilience building, we illustrate how mismatches of scale between social–ecological phenomena and legal and institutional arrangements may generate pathological solutions for small-scale coffee producers and shade-grown coffee ecosystems. Thereafter, using the analytical lens of modularity, the paper sheds light on landscape stewardship to reduce the risks of non-resilient characteristics such as isolation, on the one hand, and on the other, over-connectedness of habitat patches in the landscape of importance for ecosystem functions at larger scales. The interdisciplinary framework leads to recognizing the role of institutions and legal arrangements which are not limited to national boundaries in proposing solutions to this social–ecological crisis. We find that matching scales of law with agroforestry systems can be done through a variety of legal and policy instruments to contribute to resilience building. This matching of scales is vital to safeguarding biodiversity's global benefits and the right of small-scale coffee farmers to a healthy and sustainable environment. أدى وباء صدأ أوراق البن الأخير إلى انخفاض حاد في إنتاج القهوة العربية في جميع أنحاء المكسيك وأمريكا الوسطى. تحلل هذه الورقة الأزمة الاجتماعية والبيئية التي قدمها تفشي Hemileia vastatrix، مع التركيز على كيفية تفاعل الديناميكيات العالمية والإقليمية والوطنية مع العمليات المحلية في Chiapas Sierra Madre في جنوب شرق المكسيك، وهي نقطة ساخنة للتنوع البيولوجي مع تقليد إنتاج القهوة المزروعة في الظل لأصحاب الحيازات الصغيرة. نستكشف الفرضية القائلة بأن وباء صدأ البن الحالي هو تعبير عن التغير البيئي العالمي، مع آثار على الأطر القانونية والجهود الدولية نحو إدارة المخاطر والتكيف مع تغير المناخ. عند تناول المناقشات حول بناء المرونة القانونية، نوضح كيف يمكن أن يؤدي عدم تطابق الحجم بين الظواهر الاجتماعية والبيئية والترتيبات القانونية والمؤسسية إلى إيجاد حلول مرضية لصغار منتجي البن والنظم الإيكولوجية للبن المزروع في الظل. بعد ذلك، باستخدام العدسة التحليلية للنمطية، تسلط الورقة الضوء على الإشراف على المناظر الطبيعية لتقليل مخاطر الخصائص غير المرنة مثل العزلة، من ناحية، ومن ناحية أخرى، الترابط المفرط لبقع الموائل في المناظر الطبيعية ذات الأهمية لوظائف النظام الإيكولوجي على نطاقات أكبر. يؤدي الإطار متعدد التخصصات إلى الاعتراف بدور المؤسسات والترتيبات القانونية التي لا تقتصر على الحدود الوطنية في اقتراح حلول لهذه الأزمة الاجتماعية البيئية. نجد أنه يمكن مطابقة مقاييس القانون مع أنظمة الحراجة الزراعية من خلال مجموعة متنوعة من الأدوات القانونية والسياسية للمساهمة في بناء القدرة على الصمود. هذا التوفيق بين المقاييس أمر حيوي لحماية الفوائد العالمية للتنوع البيولوجي وحق صغار مزارعي البن في بيئة صحية ومستدامة.

A United Nations conference seeks urban sustainability. But the agenda will fail without input from researchers, warn Timon McPhearson and colleagues.