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?
זה 10 באפריל, 1815, ותוך כמה רגעים בלבד, השמש עומדת להעלם. באי באינדונזיה של היום, הר טמבורה התפרץ עם בום שיכל להישמע במרחק 2000 קילומטר. עננות גופרית של קיטור ואפר התפרצו אלפי מטרים לשמים, ויצרו ענני סופה חשוכים של זפת וברקים. ההתפרצות הזו תיזכר כגדולה ביותר בהסטוריה המתועדת, אבל, בנקודה זו, ההשפעה שלה רק מתחילה. עולות גבוה לאטמוספירה, הפליטות של טמבורה התפשטו ברחבי הגלובוס, חסמו את השמש במשך כמעט שנה. השמים האפורים ומזג האויר הקר של 1816 החריבו את החקלאות, והובילו לרעב בכל רחבי ההמיספירה הצפונית. אומות נאבקו במגפות, ואמנים יצרו תזכורות עגומות לזמנים האלו שנראו אפוקליפטיים. זו היתה השנה בלי קיץ -- מילולית אחת התקופות הכי חשוכות בהסטוריה האנושית. אז למה כמה חוקרים מודרניים מחפשים דרך לחזור עליה?
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.
כמובן, אף אחד לא רוצה לשחזר את התקופה הזו של רעב ויאוש. אבל כמה מדענים מעוניינים בשימוש באובך גופרית כדי לחסום את השמש, ובתקווה, להאט את השפעות ההתחממות הגלובלית. זו אחת מהרבה הצעות בתחום הגאו הנדסה -- קבוצה של השפעות מכוונות בקנה מידה גדול במערכות הטבעיות של כדור הארץ שמיועדות לעזור לרסן את שינוי האקלים. שיטות גאו הנדסה שונות משפיעות על מערכות שונות. כל תוכנית לקרר את הפלנטה על ידי חסימת כמות השמש שמגיעה לכדור הארץ תיפול בקטגוריה של ניהול קרינה סולרית. כמה מההצעות האלו הן בקנה מידה מסיבי, כמו ההצעות ליצור גירסה מועילה של פלומות וולקניות או לבנות מצל ענק במסלול מסביב לכדור הארץ. אחרות מוגבלות יותר, ומתמקדות בהגברות מערכות קירור טבעיות. לדוגמה, חוקרים יכולים להגדיל עננים מעל המים או לגרום לכדור הארץ להחזיר יותר אור שמש על ידי בניית משטחים לבנים עצומים.
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.
הרבה מהתוכניות האלו נשמעות יותר מקצת מוזרות. אבל יש סיבה להאמין שהן אולי יעבדו, ולו רק בגלל ארועים טבעיים כמו ההתפרצות של טמבורה. מדענים יודעים שהתפרצויות וולקניות קררו באופן זמני את האקלים. גם ההתפרצות של פינטובו ב 1991 והפיצוץ של קרקאטואה ב 1883 הפחיתו את הטמפרטורות הממוצעות בלפחות חצי מעלה למשך שנה. השפעות הקרור האלו הן גלובליות ופועלות במהירות -- אבל הן גם מאוד מסוכנות. כדור הארץ הוא מערכת כאוטית בה אפילו השינויים הקטנים ביותר יכולים ליצור אין ספור השפעות גליות לא צפויות. אנחנו יודעים שקרור הטמפרטורות משפיע על המשקעים, מזג אויר קיצוני, ותופעות אקלים אחרות, אבל זה קשה אפילו למודלים הממוחשבים הכי מתקדמים לחזות איך או איפה התוצאות האלו יתרחשו. ניהול קרינה של מדינה אחת יכול להיות אסון לא טבעי של מדינה אחרת, מה שגורם למזג אויר קיצוני או מוות של יבולים כמו אחרי התפרצות טמבורה. ואפילו אם השיטות האלו היו מקררות את הפלנטה באופן בטוח, ניהול הקרינה הסולרית לא מטפל בגזי החממה שגורמים להתחממות הגלובלית. הפתרונות האלו הם רק פלסטרים מאוד נסיוניים שהעולם יצטרך לסבול לפחות לכמה עשורים בזמן שאנחנו עובדים על למעשה להסיר את הפד“ח מהאויר. ואם נסיר את הפלסטר הזה מוקדם מדי, הטמפרטורות הגלובליות יחזרו במהירות, מה שיגרום לתקופה חזקה של סופר התחממות.
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.
מהסיבות האלו ועוד ניהול קרינה סולרית היא מסוכנת. היום, חוקרים מריצים ניסויים בקנה מידה קטן, כמו הגברת עננים מעל הים כדי להגן על השונית הגדולה באוסטרליה מהתחממות נוספת והלבנה. ורוב המדענים מסכימים שאנחנו צריכים לרדוף אחרי דרכים לצמצם פליטות ולהסיר פד“ח אטמוספרי ראשית כל. עם זאת, יש סיבות להמשיך לחקור גישות יותר אגרסיביות. זמנים קשים דורשים פתרונות קיצוניים, ובעתיד, גאו הנדסה אולי תהיה האפשרות האחרונה של האנושות. ועוד, כמה מהתוכניות האלו יהיו קלות לביצוע באופן מפתיע על ידי שחקן עצמאי עם מספיק כסף. אז נרצה להתכונן למקרה שמישהו יתחיל גאו הנדסה בלי אישור ממשלתי. אבל אולי הסיבה הכי חשובה לחקור את ההשפעות של גאו הנדסה היא שאנשים כבר עושים התערבויות בקנה מידה גדול באטמוספירה. בהרבה דרכים, שינוי האקלים הוא פרוייקט גאו הנדסה לא מכוון שמתודלק על ידי פליטות שמיוצרות ממאות של שריפת דלקים מאובנים. ואלא אם נפעל להפחית את הפליטות ולהסיר פד“ח מהאטמוספירה בקרוב, הקיץ אולי לעולם לא יהיה אותו הדבר שוב.