Jim Franke trekt de coverpagina van een presentatie op zijn omringende bureau terug en onthult een illustratie van een vreemd uitziend vliegtuig met enorme vleugels die uitsteken van een stompe romp. Het is het soort vliegtuig dat eruitziet alsof het is ontworpen door iemand die heel, heel graag een papieren vliegtuigje wilde maken, maar toegang had tot luchtvaarttechnische software.
Het onbemande voertuig zou duizenden meters hoger vliegen dan commerciële vliegtuigen - zo hoog dat je de kromming van de aarde kunt zien. Die buitenmaatse vleugels zouden het vliegtuig en zijn lading in de stratosfeer houden, ongeveer twintig kilometer boven het oppervlak, waar de lucht slechts 5% van de dichtheid nabij de grond heeft. Eenmaal op hoogte zou het vliegtuig materialen vrijgeven die, na een paar stappen van chemie, zonlicht terug de ruimte in kunnen reflecteren.
"Als je op korte termijn naar 20 kilometer wilt, is dit waarschijnlijk de beste gok," zegt Franke, een onderzoeksassistent-professor aan de Universiteit van Chicago. Want als je de atmosfeer van de planeet probeert te hacken, wil je de beste gok, niet zomaar een redelijk goede.
Franke is een van een kleine maar groeiende groep wetenschappers die zich richten op de technische uitdagingen van zonne-geo-engineering - het controversiële idee dat we opzettelijk in het klimaatsysteem kunnen ingrijpen om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Het concept kwam van vulkanen, die historisch gezien uitstekend zijn geweest in het verlagen van de wereldwijde temperaturen door zwaveldioxide in de stratosfeer te blazen, waar het wordt omgezet in zonlichtverstrooiende deeltjes. Honderden studies hebben gesuggereerd dat een menselijke poging om dit mechanisme na te bootsen snel en efficiënt zou werken - althans binnen de grenzen van klimaatmodellen, die eigenlijk de Sims-versie van de aarde zijn.
Maar deze computersimulaties verdoezelen talloze uitdagingen. Zoals het feit dat vliegtuigen die de benodigde ladingen naar de benodigde hoogten kunnen vervoeren, niet bestaan. Of dat we niet zeker weten hoe we materiaal moeten vrijgeven zodat het meeste ervan verandert in kleine reflecterende aerosolen in plaats van samen te klonteren en uit de lucht te vallen. Of zelfs welke specifieke stof we in een vliegtuig zouden willen laden, gezien open vragen over veiligheid, kosten en effectiviteit. Weet je, kleine details.
Te midden van deze toenemende onbekendheden gaat steeds meer onderzoek naar zonne-geo-engineering verder dan computersimulaties, en duikt het in het gedetailleerde ontwerp en de praktische technische werkzaamheden die nodig zouden zijn voordat we een campagne kunnen uitvoeren om de temperaturen te verlagen. De taken variëren van het uitvinden van vliegtuigen op grote hoogte tot het beheersen van de precieze chemie en afgiftemechanismen tot het bouwen van de monitoringsinfrastructuur die we nodig hebben om te weten of het allemaal wel werkt.
De vraag of we de planeet moeten geo-engineeren heeft geen eenduidig antwoord. Het zou miljoenen levens kunnen redden door de gevaren van catastrofale hittegolven, overstromingen, droogtes en hongersnoden te verminderen. Maar velen vrezen dat het te gevaarlijk is om zelfs maar te overwegen, en stellen dat we onmogelijk de spiraalvormige gevolgen kunnen voorspellen van het manipuleren van zulke grote, complexe, onderling verbonden planetaire systemen. Critici zeggen dat de toenemende momentum het steeds waarschijnlijker zal maken dat iemand, ergens, uiteindelijk de trekker overhaalt van geo-engineering, ongeacht de resterende onbekenden.
"Ik denk wel dat het erg gevaarlijk is vanwege wat we weten over wetenschap en technologie," zegt Jennie Stephens, hoogleraar klimaatrechtvaardigheid aan de Maynooth University in Ierland. "Hoe meer investeringen er worden gedaan, hoe verder de vooruitgang, hoe waarschijnlijker het is dat het zal worden ingezet." Want zoals we allemaal weten, is de geschiedenis van technologie een verhaal van verantwoordelijke terughoudendheid en zorgvuldige afweging van gevolgen.
Maar voorstanders stellen dat het uitspelen van hoe we een zonne-geo-engineeringprogramma zouden opzetten, ons begrip van de potentiële voordelen en risico's zal verbeteren, en ervoor zal zorgen dat als iemand het klimaat probeert aan te passen, ze dat tenminste op een geïnformeerde en potentieel veilige manier doen.