A comprehensive summary of studies that simulate climate change impacts on agriculture are now reported in a meta-analysis. Findings suggest that, without measures to adapt to changing conditions, aggregate yield losses should be expected for wheat, rice and maize in temperate and tropical growing regions even under relatively moderate levels of local warming. Feeding a growing global population in a changing climate presents a significant challenge to society1,2. The projected yields of crops under a range of agricultural and climatic scenarios are needed to assess food security prospects. Previous meta-analyses3 have summarized climate change impacts and adaptive potential as a function of temperature, but have not examined uncertainty, the timing of impacts, or the quantitative effectiveness of adaptation. Here we develop a new data set of more than 1,700 published simulations to evaluate yield impacts of climate change and adaptation. Without adaptation, losses in aggregate production are expected for wheat, rice and maize in both temperate and tropical regions by 2 °C of local warming. Crop-level adaptations increase simulated yields by an average of 7–15%, with adaptations more effective for wheat and rice than maize. Yield losses are greater in magnitude for the second half of the century than for the first. Consensus on yield decreases in the second half of the century is stronger in tropical than temperate regions, yet even moderate warming may reduce temperate crop yields in many locations. Although less is known about interannual variability than mean yields, the available data indicate that increases in yield variability are likely.

The threats of old are still the dominant drivers of current species loss, indicates an analysis of IUCN Red List data by Sean Maxwell and colleagues.

Abstract Human pressures on the environment are changing spatially and temporally, with profound implications for the planet’s biodiversity and human economies. Here we use recently available data on infrastructure, land cover and human access into natural areas to construct a globally standardized measure of the cumulative human footprint on the terrestrial environment at 1 km 2 resolution from 1993 to 2009. We note that while the human population has increased by 23% and the world economy has grown 153%, the human footprint has increased by just 9%. Still, 75% the planet’s land surface is experiencing measurable human pressures. Moreover, pressures are perversely intense, widespread and rapidly intensifying in places with high biodiversity. Encouragingly, we discover decreases in environmental pressures in the wealthiest countries and those with strong control of corruption. Clearly the human footprint on Earth is changing, yet there are still opportunities for conservation gains.

The biodiversity-productivity relationship (BPR) is foundational to our understanding of the global extinction crisis and its impacts on ecosystem functioning. Understanding BPR is critical for the accurate valuation and effective conservation of biodiversity. Using ground-sourced data from 777,126 permanent plots, spanning 44 countries and most terrestrial biomes, we reveal a globally consistent positive concave-down BPR, showing that continued biodiversity loss would result in an accelerating decline in forest productivity worldwide. The value of biodiversity in maintaining commercial forest productivity alone-US$166 billion to 490 billion per year according to our estimation-is more than twice what it would cost to implement effective global conservation. This highlights the need for a worldwide reassessment of biodiversity values, forest management strategies, and conservation priorities.

Several approaches are used to assess species’ vulnerability to climate change. Identifying the strengths and weaknesses of such methods should help conservationists minimize biodiversity losses. The effects of climate change on biodiversity are increasingly well documented, and many methods have been developed to assess species' vulnerability to climatic changes, both ongoing and projected in the coming decades. To minimize global biodiversity losses, conservationists need to identify those species that are likely to be most vulnerable to the impacts of climate change. In this Review, we summarize different currencies used for assessing species' climate change vulnerability. We describe three main approaches used to derive these currencies (correlative, mechanistic and trait-based), and their associated data requirements, spatial and temporal scales of application and modelling methods. We identify strengths and weaknesses of the approaches and highlight the sources of uncertainty inherent in each method that limit projection reliability. Finally, we provide guidance for conservation practitioners in selecting the most appropriate approach(es) for their planning needs and highlight priority areas for further assessments.

Understanding the scale, location and nature conservation values of the lands over which Indigenous Peoples exercise traditional rights is central to implementation of several global conservation and climate agreements. However, spatial information on Indigenous lands has never been aggregated globally. Here, using publicly available geospatial resources, we show that Indigenous Peoples manage or have tenure rights over at least ~38 million km2 in 87 countries or politically distinct areas on all inhabited continents. This represents over a quarter of the world’s land surface, and intersects about 40% of all terrestrial protected areas and ecologically intact landscapes (for example, boreal and tropical primary forests, savannas and marshes). Our results add to growing evidence that recognizing Indigenous Peoples’ rights to land, benefit sharing and institutions is essential to meeting local and global conservation goals. The geospatial analysis presented here indicates that collaborative partnerships involving conservation practitioners, Indigenous Peoples and governments would yield significant benefits for conservation of ecologically valuable landscapes, ecosystems and genes for future generations. Land management and ownership by Indigenous Peoples are critical components of conservation strategies, but information on these has previously never been aggregated. Here, global data is compiled to show that Indigenous Peoples have tenure rights or manage a quarter of the world’s land area and 40% of all protected areas and intact ecosystems.

Protected yet pressured Protected areas are increasingly recognized as an essential way to safeguard biodiversity. Although the percentage of land included in the global protected area network has increased from 9 to 15%, Jones et al. found that a third of this area is influenced by intensive human activity. Thus, even landscapes that are protected are experiencing some human pressure, with only the most remote northern regions remaining almost untouched. Science , this issue p. 788

Remotely-sensed and bottom-up survey information were compiled on eight variables measuring the direct and indirect human pressures on the environment globally in 1993 and 2009. This represents not only the most current information of its type, but also the first temporally-consistent set of Human Footprint maps. Data on human pressures were acquired or developed for: 1) built environments, 2) population density, 3) electric infrastructure, 4) crop lands, 5) pasture lands, 6) roads, 7) railways, and 8) navigable waterways. Pressures were then overlaid to create the standardized Human Footprint maps for all non-Antarctic land areas. A validation analysis using scored pressures from 3114×1 km(2) random sample plots revealed strong agreement with the Human Footprint maps. We anticipate that the Human Footprint maps will find a range of uses as proxies for human disturbance of natural systems. The updated maps should provide an increased understanding of the human pressures that drive macro-ecological patterns, as well as for tracking environmental change and informing conservation science and application.

Increased efforts are required to prevent further losses to terrestrial biodiversity and the ecosystem services that it provides1,2. Ambitious targets have been proposed, such as reversing the declining trends in biodiversity3; however, just feeding the growing human population will make this a challenge4. Here we use an ensemble of land-use and biodiversity models to assess whether—and how—humanity can reverse the declines in terrestrial biodiversity caused by habitat conversion, which is a major threat to biodiversity5. We show that immediate efforts, consistent with the broader sustainability agenda but of unprecedented ambition and coordination, could enable the provision of food for the growing human population while reversing the global terrestrial biodiversity trends caused by habitat conversion. If we decide to increase the extent of land under conservation management, restore degraded land and generalize landscape-level conservation planning, biodiversity trends from habitat conversion could become positive by the mid-twenty-first century on average across models (confidence interval, 2042–2061), but this was not the case for all models. Food prices could increase and, on average across models, almost half (confidence interval, 34–50%) of the future biodiversity losses could not be avoided. However, additionally tackling the drivers of land-use change could avoid conflict with affordable food provision and reduces the environmental effects of the food-provision system. Through further sustainable intensification and trade, reduced food waste and more plant-based human diets, more than two thirds of future biodiversity losses are avoided and the biodiversity trends from habitat conversion are reversed by 2050 for almost all of the models. Although limiting further loss will remain challenging in several biodiversity-rich regions, and other threats—such as climate change—must be addressed to truly reverse the declines in biodiversity, our results show that ambitious conservation efforts and food system transformation are central to an effective post-2020 biodiversity strategy. To promote the recovery of the currently declining global trends in terrestrial biodiversity, increases in both the extent of land under conservation management and the sustainability of the global food system from farm to fork are required.