Crossing the boundaries in global sustainability The planetary boundary (PB) concept, introduced in 2009, aimed to define the environmental limits within which humanity can safely operate. This approach has proved influential in global sustainability policy development. Steffen et al. provide an updated and extended analysis of the PB framework. Of the original nine proposed boundaries, they identify three (including climate change) that might push the Earth system into a new state if crossed and that also have a pervasive influence on the remaining boundaries. They also develop the PB framework so that it can be applied usefully in a regional context. Science , this issue 10.1126/science.1259855

The first public product of the Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES) is its Conceptual Framework. This conceptual and analytical tool, presented here in detail, will underpin all IPBES functions and provide structure and comparability to the syntheses that IPBES will produce at different spatial scales, on different themes, and in different regions. Salient innovative aspects of the IPBES Conceptual Framework are its transparent and participatory construction process and its explicit consideration of diverse scientific disciplines, stakeholders, and knowledge systems, including indigenous and local knowledge. Because the focus on co-construction of integrative knowledge is shared by an increasing number of initiatives worldwide, this framework should be useful beyond IPBES, for the wider research and knowledge-policy communities working on the links between nature and people, such as natural, social and engineering scientists, policy-makers at different levels, and decision-makers in different sectors of society.

A global system of harmonized observations is needed to inform scientists and policy-makers.

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.

Folke, C., R. Biggs, A. V. Norström, B. Reyers, and J. Rockström. 2016. Social-ecological resilience and biosphere-based sustainability science. Ecology and Society 21(3):41.http://dx.doi.org/10.5751/ES-08748-210341

The central challenge of the 21st century is to develop economic, social, and governance systems capable of ending poverty and achieving sustainable levels of population and consumption while securing the life-support systems underpinning current and future human well-being. Essential to meeting this challenge is the incorporation of natural capital and the ecosystem services it provides into decision-making. We explore progress and crucial gaps at this frontier, reflecting upon the 10 y since the Millennium Ecosystem Assessment. We focus on three key dimensions of progress and ongoing challenges: raising awareness of the interdependence of ecosystems and human well-being, advancing the fundamental interdisciplinary science of ecosystem services, and implementing this science in decisions to restore natural capital and use it sustainably. Awareness of human dependence on nature is at an all-time high, the science of ecosystem services is rapidly advancing, and talk of natural capital is now common from governments to corporate boardrooms. However, successful implementation is still in early stages. We explore why ecosystem service information has yet to fundamentally change decision-making and suggest a path forward that emphasizes: ( i ) developing solid evidence linking decisions to impacts on natural capital and ecosystem services, and then to human well-being; ( ii ) working closely with leaders in government, business, and civil society to develop the knowledge, tools, and practices necessary to integrate natural capital and ecosystem services into everyday decision-making; and ( iii ) reforming institutions to change policy and practices to better align private short-term goals with societal long-term goals.

On 25 September, 2015, world leaders met at the United Nations in New York, where they adopted the Sustainable Development Goals. These 17 goals and 169 targets set out an agenda for sustainable development for all nations that embraces economic growth, social inclusion, and environmental protection. Now, the agenda moves from agreeing the goals to implementing and ultimately achieving them. Across the goals, 42 targets focus on means of implementation, and the final goal, Goal 17, is entirely devoted to means of implementation. However, these implementation targets are largely silent about interlinkages and interdependencies among goals. This leaves open the possibility of perverse outcomes and unrealised synergies. We demonstrate that there must be greater attention on interlinkages in three areas: across sectors (e.g., finance, agriculture, energy, and transport), across societal actors (local authorities, government agencies, private sector, and civil society), and between and among low, medium and high income countries. Drawing on a global sustainability science and practice perspective, we provide seven recommendations to improve these interlinkages at both global and national levels, in relation to the UN's categories of means of implementation: finance, technology, capacity building, trade, policy coherence, partnerships, and, finally, data, monitoring and accountability.

Ecosystem services have become a mainstream concept for the expression of values assigned by people to various functions of ecosystems. Even though the introduction of the concept has initiated a vast amount of research, progress in using this knowledge for sustainable resource use remains insufficient. We see a need to broaden the scope of research to answer three key questions that we believe will improve incorporation of ecosystem service research into decision-making for the sustainable use of natural resources to improve human well-being: (i) how are ecosystem services co-produced by social–ecological systems, (ii) who benefits from the provision of ecosystem services, and (iii) what are the best practices for the governance of ecosystem services? Here, we present these key questions, the rationale behind them, and their related scientific challenges in a globally coordinated research programme aimed towards improving sustainable ecosystem management. These questions will frame the activities of ecoSERVICES, formerly a DIVERSITAS project and now a project of Future Earth, in its role as a platform to foster global coordination of multidisciplinary sustainability science through the lens of ecosystem services.

This study mapped the production of five ecosystem services in South Africa: surface water supply, water flow regulation, soil accumulation, soil retention, and carbon storage. The relationship and spatial congruence between services were assessed. The congruence between primary production and these five services was tested to evaluate its value as a surrogate or proxy ecosystem service measure. This study illustrates that (1) most of South Africa's land surface is important for supplying at least one service, (2) there are low levels of congruence between the service ranges and even lower levels between the hotspots for different ecosystem services, and (3) primary production appears to show some potential as a surrogate for ecosystem service distribution. The implications of a heterogeneous landscape for the provision of ecosystem services and their management are highlighted and the potential for managing such services in a country like South Africa is discussed.

Conservation priority-setting schemes have not yet combined geographic priorities with a framework that can guide the allocation of funds among alternate conservation actions that address specific threats. We develop such a framework, and apply it to 17 of the world's 39 Mediterranean ecoregions. This framework offers an improvement over approaches that only focus on land purchase or species richness and do not account for threats. We discover that one could protect many more plant and vertebrate species by investing in a sequence of conservation actions targeted towards specific threats, such as invasive species control, land acquisition, and off-reserve management, than by relying solely on acquiring land for protected areas. Applying this new framework will ensure investment in actions that provide the most cost-effective outcomes for biodiversity conservation. This will help to minimise the misallocation of scarce conservation resources.