Research practice, funding agencies and global science organizations suggest that research aimed at addressing sustainability challenges is most effective when ‘co-produced’ by academics and non-academics. Co-production promises to address the complex nature of contemporary sustainability challenges better than more traditional scientific approaches. But definitions of knowledge co-production are diverse and often contradictory. We propose a set of four general principles that underlie high-quality knowledge co-production for sustainability research. Using these principles, we offer practical guidance on how to engage in meaningful co-productive practices, and how to evaluate their quality and success. Research addressing sustainability issues is more effective if ‘co-produced’ by academics and non-academics, but definitions of co-production vary. This Perspective presents four knowledge co-production principles for sustainability research and guides on how to engage in co-productive practices.

Setting-up place-based and transdisciplinary research to foster agrifood system transformation: Insights from the Aliment'Actions project in western France,

One-third of maximum fish biomass must be available for seabirds to sustain high breeding success.

Aquaculture is the fastest growing food sector and continues to expand alongside terrestrial crop and livestock production. Using portfolio theory as a conceptual framework, we explore how current interconnections between the aquaculture, crop, livestock, and fisheries sectors act as an impediment to, or an opportunity for, enhanced resilience in the global food system given increased resource scarcity and climate change. Aquaculture can potentially enhance resilience through improved resource use efficiencies and increased diversification of farmed species, locales of production, and feeding strategies. However, aquaculture's reliance on terrestrial crops and wild fish for feeds, its dependence on freshwater and land for culture sites, and its broad array of environmental impacts diminishes its ability to add resilience. Feeds for livestock and farmed fish that are fed rely largely on the same crops, although the fraction destined for aquaculture is presently small (∼4%). As demand for high-value fed aquaculture products grows, competition for these crops will also rise, as will the demand for wild fish as feed inputs. Many of these crops and forage fish are also consumed directly by humans and provide essential nutrition for low-income households. Their rising use in aquafeeds has the potential to increase price levels and volatility, worsening food insecurity among the most vulnerable populations. Although the diversification of global food production systems that includes aquaculture offers promise for enhanced resilience, such promise will not be realized if government policies fail to provide adequate incentives for resource efficiency, equity, and environmental protection.

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.

Does humanity's future lie in the ocean? As demand for resources continues to grow and land-based sources decline, expectations for the ocean as an engine of human development are increasing. Claiming marine resources and space is not new to humanity, but the extent, intensity, and diversity of today's aspirations are unprecedented. We describe this as the blue acceleration—a race among diverse and often competing interests for ocean food, material, and space. Exploring what this new reality means for the global ocean and how to steer it in a sustainable and equitable way represents an urgent challenge.

The promise of co-production to address complex sustainability challenges is compelling. Yet, co-production, the collaborative weaving of research and practice, encompasses diverse aims, terminologies and practices, with poor clarity over their implications. To explore this diversity, we systematically mapped differences in how 32 initiatives from 6 continents co-produce diverse outcomes for the sustainable development of ecosystems at local to global scales. We found variation in their purpose for utilizing co-production, understanding of power, approach to politics and pathways to impact. A cluster analysis identified six modes of co-production: (1) researching solutions; (2) empowering voices; (3) brokering power; (4) reframing power; (5) navigating differences and (6) reframing agency. No mode is ideal; each holds unique potential to achieve particular outcomes, but also poses unique challenges and risks. Our analysis provides a heuristic tool for researchers and societal actors to critically explore this diversity and effectively navigate trade-offs when co-producing sustainability. Co-production includes diverse aims, terminologies and practices. This study explores such diversity by mapping differences in how 32 initiatives from 6 continents co-produce diverse outcomes for the sustainable development of ecosystems at local to global scales.

Significance Adaptive governance (AG) has been suggested as a suitable approach for ecosystem management in changing environments. It rests on the assumption that landscapes and seascapes need to be understood and governed as complex social–ecological systems rather than as ecosystems alone. We compared three AG initiatives and their effects on natural capital and ecosystem services. In comparison with other efforts aimed at conservation and sustainable use of natural capital, adaptive governance developed capacity to manage multiple ecosystem services and respond to ecosystem-wide changes and enabled collaboration across diverse interests, sectors, and institutional arrangements. Internal and external pressures continuously challenge the adaptive capacity of the initiatives.