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 10 de abril de 1815 e, em alguns instantes, o Sol vai desaparecer. Em uma ilha da atual Indonésia, o Monte Tambora entra em erupção com um estrondo ouvido a mais de 2 mil km. Plumas sulfurosas de vapor e cinzas sobem milhares de metros no céu, formando nuvens pretas de tempestade, de fuligem e raios. Essa erupção será marcada como a maior já registrada na história, mas, nesse momento, seu impacto está só começando. Subindo alto na atmosfera, as emissões do Tambora se espalharam pelo planeta, tampando o Sol por quase um ano inteiro. Os céus nebulosos e o tempo frio de 1816 causaram estragos na agricultura, levando à fome em todo o hemisfério norte. Nações lutaram com epidemias, e artistas criaram tributos sombrios a esse tempo que parecia apocalíptico. Esse foi o ano sem verão, literalmente um dos períodos mais sombrios da história humana. Então por que alguns pesquisadores modernos procuram formas de repeti-lo?
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 esse período de fome e desespero, mas alguns cientistas têm interesse em usar névoa sulfurosa para bloquear o Sol e, esperançosamente, frear os efeitos do aquecimento global. Essa é uma das várias propostas no campo da geoengenharia, uma classe de intervenções intencionais em larga escala nos sistemas da Terra com a intenção de ajudar a conter as mudanças climáticas. Esquemas de geoengenharia diferentes intervêm em sistemas diferentes. Qualquer plano de resfriar o planeta bloqueando a quantidade de raios solares que chega à Terra se encaixa na categoria de gerenciamento de radiação solar. Algumas dessas propostas são em grande escala, como as sugestões de criar uma versão útil de plumas vulcânicas ou construir um guarda-sol gigante na órbita terrestre. Outras são mais limitadas, com foco em melhorar sistemas de resfriamento natural. Por exemplo, pesquisadores podem aumentar nuvens marinhas ou fazer a Terra refletir mais luz solar construindo enormes 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 desses planos parecem um tanto quanto estranhos, e há razões para acreditar que eles podem funcionar, principalmente devido a eventos naturais como a erupção do Tambora. Cientistas sabem que erupções vulcânicas resfriaram o clima periodicamente. Tanto a erupção de Pinatubo em 1991 quanto a de Krakatoa em 1883 reduziram a temperatura média global em pelo menos meio grau Celsius por mais de um ano. Esses efeitos de resfriamento são globais e de ação rápida, mas também são incrivelmente arriscados. A Terra é um sistema caótico no qual até as menores mudanças podem criar incontáveis efeitos cascata imprevisíveis. Sabemos que resfriar temperaturas impacta a precipitação, climas extremos e outros fenômenos climáticos, mas é difícil até mesmo para os modelos computacionais mais avançados prever como ou onde essas consequências vão ocorrer. O gerenciamento de radiação solar de um país pode ser o desastre não natural de outro país, causando climas extremos ou problemas agrícolas como os do pós-erupção do Tambora. Mesmo se esses esquemas resfriarem o planeta de forma segura, o gerenciamento de radiação solar não lida com gases de efeito estufa, causas do aquecimento global. Essas soluções são apenas curativos altamente experimentais, que o mundo teria de suportar por pelo menos algumas décadas enquanto trabalhamos em, de fato, remover o CO2 do ar. Se arrancássemos o curativo de forma prematura, as temperaturas globais poderiam aumentar rapidamente, causando um período de superaquecimento 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 esses e outros motivos, o gerenciamento de radiação é arriscado. Hoje, pesquisadores estão realizando experimentos em pequena escala, como o aumento de nuvens marinhas para proteger a Grande Barreira de Corais de mais aquecimento e branqueamento. A maioria dos cientistas concorda que devemos buscar maneiras de cortar as emissões e remover o CO2 atmosférico em primeiro lugar. Entretanto, há razões para continuar estudando as abordagens mais agressivas. Para grandes males, grandes remédios, e, no futuro, a geoengenharia pode ser o último recurso da civilização. Além disso, alguns desses planos seriam surpreendentemente fáceis de executar por algum ator desonesto com dinheiro suficiente. Vamos querer estar preparados se alguém começar a usar a geoengenharia sem a aprovação do governo. Mas talvez a razão mais importante para investigar os impactos da geoengenharia é que as pessoas já fazem intervenções em grande escala na atmosfera. De muitas maneiras, a mudança climática é um plano de geoengenharia sem intenção alimentado pelas emissões geradas por séculos de queima de combustíveis fósseis. A menos que tomemos medidas para conter as emissões e retirar o CO2 da atmosfera logo, o verão pode nunca mais ser o mesmo novamente.