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?
На календаре 10 апреля 1815 года, и всего через пару мгновений солнце скроется из виду. На острове, расположенном на территории современной Индонезии, происходит гигантское извержение вулкана Тамбора, взрыв от которого слышен более чем за 2 000 километров. Шлейфы серных газов и пепла взметнулись в небо на тысячи метров, от них образовались тёмные грозовые облака из сажи и молний. Это извержение станет крупнейшим за всю историю наблюдений, но в тот момент его воздействие на окружающую среду только начинается. Поднявшись высоко в атмосферу, облака из вулканических газов Тамборы распространились по всему земному шару, закрыв собой солнце почти на целый год. Туманное небо и холодная погода 1816 года обернулись кризисом в сельском хозяйстве, что привело к голоду по всему Северному полушарию. В ряде стран начались эпидемии, а эти казавшиеся апокалиптическими времена отразились во многих художественных произведениях с мрачными сюжетами. Вошедший в историю как «год без лета», этот период станет в прямом и переносном смысле одним из самых мрачных. Но почему же некоторые современные учёные подумывают над его повторением?
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.
Очевидно, что никто не желает повторения голода и катаклизмов того времени. Но некоторые учёные хотят с помощью сернистого тумана закрыть Землю от Солнца и надеются таким образом замедлить последствия глобального потепления. Это одна из многих идей в области геоинженерии — комплекса последовательных глобальных мер и воздействий на природные системы Земли с целью сдерживания климатических изменений. Проекты в области геоинжинерии делятся по воздействию на различные системы. Любые идеи, как охладить планету, закрыв её от солнечного света, относятся к категории управления солнечным излучением. Некоторые из подобных идей поистине масштабны, например, предложения создать «экологически чистые» аналоги вулканических облаков или развернуть гигантский солнцезащитный «тент» на околоземной орбите. Другие идеи не столь грандиозны и нацелены на повышение эффективности естественных систем охлаждения. Например, исследователи думают над тем, как можно увеличить морские облака или как отражать больше света от земной поверхности с помощью «прохладных крыш».
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.
Многие из этих идей покажутся более чем странными. Однако есть основания предполагать, что они могут оказаться эффективными благодаря таким природным явлениям как извержение Тамборы. Учёным известно, что извержения вулканов периодически охлаждали климат. В результате извержения вулкана Пинатубо в 1991 году и мощнейшего извержения Кракатау в 1883 году среднегодовые температуры примерно на один год понизились по меньшей мере на полградуса Цельсия. Такое охлаждение имеет глобальные и стремительные последствия, но, что немаловажно, они также сопряжены с огромным риском. Планета Земля — это хаотическая система, где даже малейшие изменения способны запустить бесчисленные и непредсказуемые цепи событий. Мы знаем, что понижение температуры влияет на выпадение осадков, погодные катаклизмы, и другие климатические явления, но даже самые последние компьютерные модели не в силах предсказать, как и где эти последствия проявятся. Управление солнечным излучением в одной части земного шара может обернуться техногенной катастрофой для другой его части и стать причиной погодных катаклизмов или неурожая, как в случае Тамборы. Но даже если бы подобные меры привели к безопасному охлаждению планеты, управление солнечным излучением не решило бы проблему парниковых газов, являющихся причиной глобального потепления. Подобные решения проблемы — всего лишь экспериментальные полумеры, которые на какое-то время помогут нам сосредоточиться над решением проблемы удаления CO2 из атмосферы. И если прекратить такие меры преждевременно, среднемировая температура может быстро восстановиться и на Земле наступит сверхпотепление.
For these reasons and more solar radiation management is risky.
По этим и многим другим причинам
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.
управление солнечным излучением — дело очень рискованное. Сегодня исследователи проводят локальные эксперименты, такие как увеличение морских облаков для защиты Большого Барьерного рифа от дальнейшего нагревания воды и обесцвечивания кораллов. Большинство учёных согласны с тем, что необходимо в первую очередь искать пути сокращения выбросов и удаления атмосферного CO2. Однако по ряду причин также необходимо исследовать более действенные подходы. Тяжёлые времена требуют решительных мер, и в будущем геоинженерия может стать последним оплотом цивилизации. Однако некоторые идеи удивительно просто воплотить в жизнь, чем могут воспользоваться преступники, имеющие достаточно денег. Поэтому мы должны быть готовы к тому, что кто-то может запустить геоинженерный проект, не получив одобрения от властей. Но, возможно, основная необходимость исследовать последствия геоинженерии заключается в том, что люди уже оказывают масштабное воздействие на атмосферу. Отчасти изменение климата можно считать непреднамеренным геоинженерным проектом, вызванным выбросами в атмосферу, которые образовались за многовековое сжигание ископаемого топлива. И если в ближайшее время мы не примем меры по ограничению выбросов и не очистим от лишнего CO2 атмосферу, лето может уже никогда не быть прежним.