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?
Het is 10 april 1815 en over enkele ogenblikken gaat de zon verdwijnen. Op een eiland in het huidige Indonesië barst Mount Tambora uit met een knal die op meer dan 2.000 kilometer wordt gehoord. Zwavelachtige stoom- en aspluimen bereiken een hoogte van duizenden meters, en vormen donkere onweerswolken van roet en bliksem. Deze uitbarsting zal bekend worden als de grootste in de geschiedenis, maar de knal is nog maar het begin. De hoog opstijgende uitstoot van de Tambora verspreidt zich over de aarde, en verduistert bijna een jaar lang de zon. De wazige lucht en het koude weer van 1816 richten grote schade aan aan de landbouw, wat leidt tot hongersnood overal op het noordelijk halfrond. Landen worstelen met epidemieën en kunstenaars maken sombere eerbetonen aan deze apocalyptische tijden. Dit was het jaar zonder zomer. Letterlijk een van de donkerste periodes in de geschiedenis van de mens. Waarom zoeken moderne onderzoekers dan manieren om dat kunnen herhalen?
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.
Niemand wil natuurlijk nog een keer die tijd van hongersnood en ellende. Maar er zijn wetenschappers die de zon willen verduisteren met zwavelwolken, en hopen daarmee de gevolgen van de opwarming van de aarde af te remmen. Dat is een van de vele ideeën op het gebied van <i>geo-engineering</i>, opzettelijke grootschalige beïnvloeding van de natuurlijke systemen van de aarde bedoeld om te klimaatverandering tegen te gaan. Diverse geo-engineeringsplannen grijpen in in verschillende systemen. Plannen die de aarde moeten afkoelen door het zonlicht te blokkeren vallen in de categorie zonnestralingsbeheer. Sommige voorstellen zijn enorm grootschalig, zoals het idee om een nuttige versie van de vulkaanwolken te maken of het maken van een enorm zonnescherm rond de aarde. Bescheidener ideeën richten zich op verbeterde natuurlijke koelsystemen. Onderzoekers vergroten bijvoorbeeld de wolken van zee of maken grote delen van de aarde wit om zonlicht te reflecteren.
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.
Veel van die plannen lijken wat gek. Maar het zou wel eens kunnen gaan werken, ook al door natuurlijke verschijnselen zoals de uitbarsting van de Tambora. Men weet dat vulkaanuitbarstingen het klimaat af en toe afkoelden. Zowel de uitbarsting van de Pinatubo in 1991 en de ontploffing van de Krakatoa in 1883 verlaagden de gemiddelde temperatuur minstens een jaar lang met anderhalve graad. Deze afkoelende werking is wereldwijd en snel, maar ze zijn ook ongelooflijk riskant. De aarde is een chaotisch systeem waar zelfs de kleinste veranderingen talloze onvoorspelbare rimpeleffecten kunnen veroorzaken. We weten dat afkoelen kan zorgen voor neerslag, extreem weer en andere klimaatverschijnselen, maar het is zelfs voor de meest geavanceerde weermodellen moeilijk om te voorspellen hoe en of die gevolgen zullen plaatsvinden. Het beïnvloeden van de zonnestraling in het ene land, kan leiden tot een ramp in een ander land, door extreem weer of misoogsten zoals na de Tambora-uitbarsting gebeurde. En zelfs al zou het de aarde veilig afkoelen, dan nog vermindert dat het broeikasgas niet dat de opwarming veroorzaakt. Deze oplossingen zijn alleen experimentele pleisters waar de wereld doorheen moet gedurende minstens tientallen jaren, terwijl we proberen de CO2 in de lucht te verminderen. En als we de pleister te vroeg weghalen, kan de temperatuur wereldwijd weer snel oplopen, en weer een superhete periode veroorzaken.
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.
Vandaar dat het beïnvloeden van zonnestraling erg riskant is. Tegenwoordig doen onderzoekers kleine experimenten, zoals meer bewolking maken boven zee om het Grote Barriërerif te beschermen tegen verdere opwarming en verbleking. De meeste wetenschappers vinden dat we de uitstoot moeten verminderen en voor alles de CO2 in de atmosfeer moeten verlagen. Toch is het goed om deze aggressievere methodes te blijven bestuderen. Wanhopige tijden vragen om wanhopige maatregelen, en in de toekomst kan geo-engineering onze laatste strohalm zijn. Bovendien zijn sommige van deze plannen schokkend eenvoudig uit te voeren door een of andere vage acteur met genoeg geld. We willen voorbereid zijn als iemand geo-engineering gaat toepassen zonder overheidsgoedkeuren. Maar de wellicht belangrijkste reden om de gevolgen van geo-engineering te onderzoeken is dat de mens al grootschalige uitvindingen doet in de atmosfeer. Klimaatverandering is onbedoeld ook een geo-engineeringsproject vanwege de uitstoot door eeuwenlange verbranding van fossiele brandstof. En als we geen actie ondernemen om de uitstoot te stoppen, en we niet snel CO2 weghalen uit de atmosfeer, dan zal de zomer misschien nooit meer hetzelfde zijn.