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?
1815년 4월 10일, 순식간에 태양이 사라지게 됩니다. 지금은 인도네시아에 속하는 한 섬에서 탐보라 화산이 2,000 킬로미터 밖에서도 들릴 정도로 폭발했습니다. 유황 줄기와 피어오르는 재가 수 천 미터의 하늘을 채우고, 번개와 매연으로 가득한 짙은 먹구름을 만들어 냅니다. 이것은 역사에 가장 큰 화산 폭발로 남겠지만, 폭발이 미친 영향은 이제 시작에 불과합니다. 탐보라 화산 분출물은 대기권으로 높이 솟아올라 지구 전역으로 퍼져서, 거의 일 년 동안 햇빛을 차단합니다. 1816년, 흐린 하늘과 찬 날씨는 농경에 커다란 피해를 가져왔고, 북반구 전체에 걸쳐 기근을 낳습니다. 국가들은 전염병에 시달리고, 세계 멸망처럼 느껴지던 이 시기를 예술가들은 암울한 작품으로 표현했죠. 이것이 ‘여름이 없었던 한 해’로 인류 역사에서 말 그대로 가장 어두웠던 시기입니다. 그러면 왜 현대 학자들이 이를 반복할 방법을 연구할까요?
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.
분명, 아무도 이 때의 굶주림과 절망을 되풀이하길 원하지는 않아요. 하지만 일부 과학자는 유황 연기로 햇빛을 막아서, 잘만 된다면 지구 온난화 속도를 늦추는 것에 관심을 가지고 있습니다. 이는 지구 공학, 즉 지구 자연계에 의도적이고 광범위하게 개입하는 학문의 영역에서 기후 변화 억제에 기여할 의도로 제안된 여러 방안 중 하나입니다. 여러 다른 지구 공학 전략은 서로 다른 체계에 개입합니다. 내리쬐는 햇볕을 차단해서 지구를 식힐 수 있는 모든 계획들은 태양 복사열을 관리하는 부분으로 분류됩니다. 이렇게 제시된 것의 일부는 굉장히 규모가 큰 방법인데, 우리에게 도움이 되는 방식의 화산 분출물을 만들어 내거나 지구 궤도에 햇빛을 가리는 장치를 만들자는 제안 등입니다. 다른 방안은 더 제한적인데, 자연적 냉각 체계 개선에 초점을 두는 겁니다. 예를 들어 학자들은 바다 구름의 크기를 늘리거나 지표면이 햇빛을 더 반사하도록 흰 부분을 크게 만들 수도 있겠죠.
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.
이 같은 계획들은 좀 터무니없게 들립니다. 그러나 가능성이 있다고 믿을 이유도 있는데, 특히 탐보라 화산 폭발같은 자연적 현상을 보면 그렇습니다. 학자들은 화산 폭발이 주기적으로 지구 기온을 식혀온 것을 알고 있죠. 1991년 피나튜보 화산 폭발과 1883년 크라카토아 폭발이 지구 평균 기온을 최대 1년 동안 적어도 0.5도 낮췄습니다. 이런 냉각 현상은 전세계적으로 영향을 주고 즉시 작용하지만 매우 위험하기도 합니다. 지구는 무질서계라서 가장 작은 변화 조차도 셀 수 없이 예측 불가능한 현상을 불러올 수 있습니다. 우리는 지구 기온을 낮추면 강수량, 극한 기후, 다른 여러 기후 현상에 영향이 간다는 것은 알고 있지만 가장 발전된 컴퓨터 모델을 사용해도 이러한 결과들이 어떻게 또는 어디에서 발생할지 예측하기는 어렵죠. 한 국가에서 행한 태양 복사열 관리가 또 다른 나라에게는 탐보라 화산 분출 이후 같은, 극한 기후나 작물 재배 실패 등 인위적 재난을 불러올 수 있습니다. 그리고 이런 계획으로 지구 온도가 식혀진다고 하더라도, 태양 복사열 관리는 지구 온난화의 원인이 되는 온실 가스를 다루지는 않습니다. 이 같은 해결법은 단지 전 세계가 적어도 몇 십년은 붙이고 있어야 할 몹시 실험적인 반창고 같은 것입니다. 우리가 실제로 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 데 힘쓸 동안에 말이죠. 만일 그 반창고를 너무 일찍 떼어내면, 지구 온도는 반작용으로 더 급속히 튀어 올라, 극심한 초 온난화 시기를 맞을 수도 있습니다.
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.
이런 여러 이유로 태양 복사열 관리에는 위험이 따릅니다. 오늘날, 학자들은 소규모 실험을 진행하고 있습니다. 예를 들어 그레이트 배리어 리프를 과열과 백화에서 보호하도록 해양 구름을 늘리는 것 등이요. 또, 대다수 과학자들은 대기로 배출되는 탄소를 줄이고 제거하는 방법을 가장 먼저, 가장 중요하게 추구해야 한다는 데 동의하죠. 하지만, 이런 과감한 방법을 계속 연구해야 하는 이유가 있는데 극단적인 시대에는 극단적인 조치가 필요할 수 있어, 미래에는 지구 공학이 인류의 마지막 수단이 될 지도 모르기 때문입니다. 나아가 이 중 일부 계획은 무섭도록 쉽게 실행될 수 있습니다. 악한 누군가에게 돈이 많다면요. 즉 누군가가 정부 승인 없이 지구 공학을 시작해 버리는 상황도 우리는 대비해야 하는 겁니다. 하지만 지구 공학의 영향을 연구하는 가장 중요한 이유는 아마도 사람들이 이미 지구 대기에 크게 개입하고 있기 때문이죠. 많은 면에서, 기후 변화 자체가 의도치 않은 지구 공학 프로젝트라고 볼 수 있습니다. 수 세기 동안 태운 화석 연료의 배출물이 실행시킨 프로젝트요. 그리고 우리가 배출을 줄이고 탄소를 대기권에서 제거하기 위해 빨리 행동하지 않는 한, 여름은 다시는 전과 같지 않을 지도 모릅니다.