Je 10. dubna 1815 a už za chvíli zmizí slunce. Na ostrově v současné Indonésii probíhá erupce stratovulkánu Tambora, kterou je slyšet více než 2 000 km odsud. Siřičitá oblaka páry a popela se nesou do výšky tisíců metrů, kde se z nich stávají temné bouřkové mraky plné sazí a blesků. Tahle erupce se do dějin zapíše jako ta největší v historii, ale v tuto chvíli se její dopad teprve začíná projevovat. Emise z Tambory stoupají až do atmosféry, šíří se tak po celém světě a zastiňují sluneční paprsky téměř po celý rok. Zatažená obloha a chladné počasí roku 1816 zdevastují zemědělskou produkci, a způsobí tak hladomor na celé severní polokouli. Státy sužují epidemie, zatímco umělci skládají pochmurnou poctu této zdánlivě apokalyptické době. Takhle vypadal rok bez slunce. Jedno z doslova nejtemnějších období lidské existence. Proč se tedy někteří soudobí výzkumníci snaží najít způsoby, jak je zopakovat?
It’s April 10th, 1815, and in just a few moments, the sun is going to disappear. On an island in present-day Indonesia, Mount Tambora erupts with a boom that can be heard over 2,000 kilometers away. Sulfurous plumes of steam and ash billow thousands of meters into the sky, forming dark storm clouds of soot and lightning. This eruption will go down as the largest in recorded history, but, at this point, its impact is only just beginning. Ascending high into the atmosphere, Tambora’s emissions spread across the globe, blotting out the sun for almost an entire year. The hazy skies and cold weather of 1816 wreak havoc on agriculture, leading to famines all across the Northern Hemisphere. Nations struggle with epidemics, and artists craft bleak tributes to these seemingly apocalyptic times. This was the year without summer— literally one of the darkest periods in human history. So why are some modern researchers looking for ways to repeat it?
Samozřejmě, že nikdo nechce zopakovat hladomor a zoufalství této doby. Někteří vědci se však zajímají o to, jak pomocí siřičité mlhy zastínit slunce a doufají, že tak zpomalí dopady globálního oteplování. Je to jeden z mnoha návrhů ze světa geoinženýrství — řady úmyslných, rozsáhlých zásahů do přirozeného fungovaní Země s úmyslem zmírnit klimatickou změnu. Jednotlivé geoinženýrské projekty zasahují do různých oblastí. Plány na ochlazení planety pomocí snížení slunečního záření na Zemi spadají do oblasti solárního geoinženýrství. Některé z těchto návrhů jsou svým rozsahem obrovské. Třeba návrhy na vytvoření prospěšné verze sopečného kouře nebo na postavení obrovské sluneční clony na oběžné dráze Země. Jiné jsou omezenější a soustředí se na vylepšení přirozených chladicích systémů. Výzkumníci by například mohli zvětšit mraky nad oceány nebo přimět Zemi, aby odrážela více záření postavením velkých bílých ploch.
Obviously, no one wants to replicate this period’s famine and despair. But some scientists are interested in using sulfurous haze to block out the sun, and hopefully, slow the effects of global warming. This is one of many proposals in the realm of geoengineering— a class of deliberate, large-scale interventions in Earth’s natural systems intended to help restrain climate change. Different geoengineering schemes intervene in different systems. Any plans to cool the planet by blocking the amount of sunlight reaching the earth would fall in the category of solar radiation management. Some of these proposals are massive in scale, such as suggestions to create a helpful version of volcanic plumes or build a giant sunshade in Earth’s orbit. Others are more limited, focusing on enhancing natural cooling systems. For example, researchers might enlarge marine clouds or make Earth reflect more sunlight by building huge swaths of white surfaces.
Takové plány zní často opravdu podivně. Máme však důvod věřit, že by mohly fungovat, a to hlavně díky přírodním úkazům, jako je právě erupce Tambory. Vědci vědí, že sopečné výbuchy klima pravidelně ochlazují. Erupce vulkánu Pinatubo v roce 1991 a sopky Krakatoa v roce 1883 snížily světovou průměrnou teplotu minimálně o půl stupně Celsia na celý rok. Takový chladicí efekt je rychlý a ovlivní celý svět, ale je také velmi riskantní. Zemský ekosystém je chaotický a i ty nejmenší změny mohou spustit mnoho nepředvídatelných řetězových reakcí. Víme, že snížení teploty má vliv na srážky, extrémní počasí a další klimatické jevy, ale i pro nepokročilejší počítačové modely je těžké předpovědět, jak a kde se takové následky objeví. V jedné zemi může solární geoinženýrství zafungovat, zatímco v druhé způsobit klimatickou katastrofu, vyvolat extrémní počasí nebo neúrodu, jako tomu bylo po erupci Tambory. A i kdyby tyto plány planetu bezpečně ochladily, solární geoinženýrství nebere v potaz skleníkové plyny, které globální oteplování způsobují. Taková řešení jsou jen experimentálními náplastmi, které by svět musel přetrpět aspoň těch pár desetiletí, než bychom se naučili CO2 ze vzduchu opravdu odstranit. A kdybychom takovou náplast strhli předčasně, teplota planety by se mohla zase rychle zvednout, a způsobit tak období intenzivního oteplování.
Many of these plans sound more than a little strange. But there’s reason to believe they might work, not least because of natural events like the eruption of Tambora. Scientists know that volcanic eruptions have periodically cooled the climate. Both the Pinatubo eruption in 1991 and 1883′s blast of Krakatoa reduced global average temperatures by at least half-a-degree Celsius for up to a year. These cooling effects are global and fast acting— but they're also incredibly risky. The Earth is a chaotic system where even the smallest changes can create countless unpredictable ripple effects. We know that cooling temperatures impacts precipitation, extreme weather, and other climate phenomena, but it’s difficult for even the most advanced computer models to predict how or where these consequences will occur. One country’s solar radiation management might be another country’s unnatural disaster, causing extreme weather or crop failures like those following Tambora’s eruption. And even if these schemes did safely cool the planet, solar radiation management doesn’t address the greenhouse gases that are causing global warming. These solutions are just highly experimental band-aids that the world would have to endure for at least a few decades while we work on actually removing CO2 from the air. And if we pulled that band-aid off prematurely, global temperatures could rapidly rebound, causing a period of intense super warming.
To jsou jedny z důvodů, proč je solární geoinženýrství riskantní. Výzkumníci momentálně provádějí experimenty menších rozměrů, jako je vylepšování mraků nad oceány, aby se Velký korálový útes přestal i nadále zahřívat a bělat. A většina vědců se shoduje, že bychom měli především hledat způsoby, jak snižovat emise a odstranit CO2 z atmosféry. Nicméně existují důvody, proč i nadále zkoumat i ty agresivnější přístupy. Zoufalé časy si žádají zoufalá řešení, a tak v budoucnu může být geoinženýrství tou jedinou nadějí naší civilizace. Navíc by se některé z těchto projektů daly až překvapivě jednoduše uskutečnit, kdyby je někdo s dostatkem peněz vzal do svých rukou. Takže je třeba, abychom byli připraveni, až někdo začne geoinženýrství realizovat bez vládního souhlasu. Zkoumat dopady geoinženýrství bychom však měli asi hlavně proto, že lidé už dávno výrazně zasahují do atmosféry. Změna klimatu je v mnoha ohledech neúmyslný geoinženýrský projekt poháněný emisemi, způsobenými staletími spalování fosilních paliv. A pokud nesnížíme emise a včas neodstraníme CO2 z atmosféry, naše léta už nikdy nemusí být stejná.
For these reasons and more solar radiation management is risky. Today, researchers are running small-scale experiments, such as enhancing marine clouds to protect the Great Barrier Reef from further heating and bleaching. And most scientists agree that we should pursue ways to cut emissions and remove atmospheric CO2 first and foremost. However, there are reasons to keep studying these more aggressive approaches. Desperate times call for desperate measures, and in the future, geoengineering might be civilization’s last resort. Furthermore, some of these plans would be shockingly easy to execute by some rogue actor with enough cash. So we’ll want to be prepared if someone starts geoengineering without governmental approval. But perhaps the most important reason to investigate the impacts of geoengineering is that people are already making large scale interventions in the atmosphere. In many ways, climate change is an unintended geoengineering project fueled by the emissions generated from centuries of burning fossil fuels. And unless we take action to curb emissions and draw CO2 out of the atmosphere soon, summer may never be the same again.