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?
É dia 10 de abril de 1815, e dentro de momentos, o sol vai desaparecer. Numa ilha, atualmente na Indonésia, o Monte Tambora entra em erupção com um estrondo que pode ser ouvido a 2000 quilómetros de distância. Colunas de vapor sulfúrico e cinzas sobem milhares de metros no céu, criando nuvens escuras de fuligem e relâmpagos. Esta erupção ficará para a História como a maior alguma vez registada, mas, nesta altura, o seu impacto está apenas a começar. Subindo a altas altitudes na atmosfera, as emissões do Tambora espalham-se pelo globo, tapando o sol durante quase um ano. Os céus enevoados e as temperaturas frias de 1816 provocam estragos na agricultura, espalhando a fome por todo o Hemisfério Norte. As nações enfrentam epidemias, e os artistas criam tributos sombrios a esta aparente época apocalíptica. Este foi o ano sem verão - literalmente um dos períodos mais escuros da História da Humanidade. Então, porque é que os cientistas estão à procura de maneiras para o replicar?
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.
Obviamente, ninguém quer replicar a fome e o desespero deste período. Mas alguns cientistas estão interessados em usar a névoa sulfúrica para tapar o sol, e, com sorte, atrasar os efeitos do aquecimento global. Esta é uma das muitas propostas do ramo da geoengenharia - uma classe de intervenções deliberadas, a larga escala nos sistemas naturais da Terra, com o objetivo de ajudar a restringir as mudanças climáticas. Diferentes esquemas de geoengenharia intervêm em sistemas diferentes. Todos os planos de arrefecer o planeta reduzindo a quantidade de luz solar que chega à Terra entrariam na categoria de gestão da radiação solar. Algumas destas propostas têm uma escala enorme, como as sugestões de criar uma versão útil de colunas vulcânicas ou a construção de um para-sol gigante na órbita da Terra. Outras são mais limitadas, focando-se em reforçar os sistemas de arrefecimento naturais. Por exemplo, os investigadores poderão aumentar nuvens marítimas, ou fazer a Terra refletir mais luz do sol ao construir enormes faixas de superfícies brancas.
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.
Muitos destes planos são estranhíssimos. Mas há razão para acreditar que poderão funcionar, nem que seja por causa de eventos naturais, como a erupção do Tambora. Os cientistas sabem que as erupções vulcânicas têm arrefecido periodicamente o clima. Tanto a erupção do Monte Pinatubo em 1991 como a explosão do Monte Krakatoa reduziram a média da temperatura mundial por, pelo menos, meio grau Celsius durante um ano. Estes efeitos de arrefecimento são globais e atuam depressa - mas também são incrivelmente arriscados. A Terra é um sistema caótico, onde até as pequenas mudanças podem criar inúmeros e imprevisíveis efeitos em cascata. Sabemos que o arrefecimento das temperaturas tem impacto na precipitação, em condições extremas e noutros fenómenos climatéricos, mas é difícil até para os mais avançados modelos de computador prever como ou onde estas consequências irão ocorrer. A gestão de radiação solar de um país poderá ser o desastre feito pelo Homem de outro país, causando condições atmosféricas extremas ou a perda de colheitas, como depois da erupção de Tambora. E mesmo se estes planos arrefecerem o planeta de forma segura, a gestão de radiação solar não resolve os gases com efeito de estufa que causam o aquecimento global. Estas soluções são apenas pensos rápidos muito experimentais que o mundo teria de usar durante, pelo menos, algumas décadas, enquanto trabalhávamos em, efetivamente, remover o CO2 do ar. E se tirássemos esse penso rápido cedo demais, as temperaturas globais poderiam aumentar rapidamente, causando um período de super aquecimento intenso.
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.
Por estas e outras razões, a gestão da radiação solar é arriscada. Atualmente, os investigadores estão a realizar experiências em pequena escala, tal como reforçar as nuvens marítimas para proteger a Grande Barreira de Coral de aquecer e branquear ainda mais. E a maioria dos cientistas concorda que devemos priorizar formas de reduzir emissões e remover o CO2 atmosférico. Contudo, há razões para continuar a estudar estas abordagens mais agressivas. Alturas desesperadas exigem medidas desesperadas e, no futuro, a geoengenharia poderá ser a última alternativa da nossa civilização. Para além disso, alguns dos planos seriam surpreendentemente fáceis de executar por alguém excêntrico e com dinheiro suficiente. Então, vamos querer estar preparados se alguém começar a fazer geoengenharia sem permissão do governo. Mas talvez a razão mais importante para investigar os impactos da geoengenharia seja que as pessoas já estão a fazer intervenções em grande escala na atmosfera. De muitas formas, as alterações climáticas são um projeto de geoengenharia não intencional alimentado pelas emissões geradas por séculos de queima de combustíveis fósseis. Se não agirmos para baixar as emissões e remover o CO2 da atmosfera em breve, o verão poderá não voltar a ser o que era.