Hoe zou de aarde er over een kwart miljard jaar uitzien? Gaat Europa aan de zwerf of breekt ons continent in stukken? Geologen houden nu rekening met twee kort geleden ontdekte onderaardse superpluimen. Ze hebben uitgerekend hoe de continenten ongeveer verdeeld raken en komen tot opmerkelijke uitkomsten.
Onze continenten bewegen met enkele centimeters per jaar. Om de paar honderd miljoen jaar vormen ze een of meerdere supercontinenten. Geologen weten aan de hand van overblijfsels van gemagnetiseerde rots hoe de continenten in het verleden lagen. Sommigen hebben geprobeerd uit de tegenwoordige bewegingen van de platen af te leiden hoe het toekomstige supercontinent er uit gaat zien. Reuze handig voor beleggers in land met een zeer lange-termijn visie. De aarde over een kwart miljard jaar volgens de laatste inzichten. Zuid-Amerika wordt een ijscontinent.
Afrika ligt op ramkoers met Europa en ook Australië drukt tegen Indonesië aan. Volgens de populairste projecties zal de Pacifische Oceaan zich sluiten en zullen Azië en Noord Amerika samensmelten, laster gevolgd door Zuid Amerika en Antarctica, waarbij zich het toekomstige supercontinent Novopangaea vormt. In een alternatief scenario zal niet de Stille Oceaan, maar de Atlantische Oceaan zich weer sluiten en botsen Noord Amerika en Afrika, waarbij zich Pangaea Proxima vormt.
Dit beeld is onjuist, zo toonde geoloog Masaki Yoshika aan. Deze modellen houden geen rekening met de gevolgen van twee superpluimen in de mantel 2800 km onder Afrika en de zuidelijke Stille Oceaan. Beide pluimen lijken de aardkost er boven één a twee kilometer op te heffen. Voldoende om de beweging van aardschollen sterk te beïnvloeden. Deze hotspots hebben zich honderden miljoenen jaren geleden gevormd en zijn mogelijk zelfs overblijfselen van de oermantel van de aarde, volgens een recente studie. In dezelfde studie wordt ook verondersteld dat deze hotspots verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van grote vulkanische gebieden die massale uitstervingsgolven opwekten.
In een nieuw model, dat hij met collega Madhava Santosh ontwikkelde, worden deze superpluimen wel meegenomen. Volgens hun berekeningen buigen deze twee pluimen Antarctica en Zuid-Amerika tegen, waardoor Zuid-Amerika op het zuidelijk halfrond blijft en Antarctica in de buurt van de zuidpool.
Woestijnplaneten, die veel weg hebben van de planeet Arrakis in de science fiction klassieker Duin, of Tatouine uit de Star Wars-cyclus, zijn waarschijnlijk het meest voorkomende type bewoonbare planeet in de Melkweg, aldus onderzoekers. Ook was Venus volgens hun onderzoek slechts één miljard jaar geleden nog een bewoonbare woestijnplaneet. En loopt het voor de aarde minder akelig af dan tot nu toe vermoed.
Zonder water geen leven
Water is absoluut noodzakelijk voor leven. De zoektocht naar leven elders in het universum heeft zich grotendeels geconcentreerd op waterrijke oceaanwerelden met heel veel vloeibaar water op hun oppervlak. Je kan dan denken aan grotendeels met een oceaan overdekte planeten, zoals de aarde, of nog nooit aangetroffen planeten met een honderden kilometers dikke laag water. Een soort ontdooide versie van Jupiters ijsmanen Ganymedes en Europa, zeg maar.
Om bewoonbaar te zijn moeten planeten zich in een “Goudlokjeszone” bevinden, genoemd naar de hoofdpersoon in een sprookje die haar pap niet te heet of te koud wilde. Te ver van de zon verandert een planeet in een ijsbal, zoals de manen van Jupiter. Te dicht bij de zon verandert een planeet in een verschroeiende hel zoals Venus of de door de zon geblakerde Mercurius. Te dicht bij de zon verdampt er zoveel water dat er een zeer sterk broeikaseffect ontstaat. De waterdamp valt door de zonnestraling uiteen in waterstof en zuurstof. Waterstof is te licht om vastgehouden te worden door de planeet, de zuurstof reageert met de koolstof in de korst tot kooldioxide of wordt opgeslokt door het ijzer, silicium en aluminium in de korst.
Woestijnplaneet Arrakis blijkt vaker voor te komen dan voor mogelijk werd gehouden
De onderzoekers werden geïnspireerd door Dune, het door science fiction schrijver Frank Herberts bedachte epos. Hierin terroriseren honderden meters lange zandwormen een woestijn zo groot als een planeet en produceren de in Herberts fictionele universum zeer gewilde specie, een goedje dat telepathische vermogens opwekt en het leven verlengt. Planetoloog Kevin Zahnle noemt Arrakis een buitengewoon goed uitgewerkt voorbeeld van een woestijnplaneet. Op Arrakis, in feite een warmere en grotere versie van Mars, zijn alleen de polen leefbaar met misschien hier en daar een kleine oase.
Heeft de eerste ontdekte bewoonbare exoplaneet meer weg van Arrakis dan van de aarde?
De bewoonbare zone in ons zonnestelsel, vergeleken met die van het rode-dwergsterretje Gliese 581 is op de afbeelding rechts te vinden.
Volgens de onderzoekers zorgt de schaarste van water op een woestijnplaneet, dat deze minder kieskeurig is wat betreft de afstand tot de ster dan een waterrijk lustoord. Een landplaneet heeft bijvoorbeeld minder water dat kan bevriezen tot ijs of sneeuw, die zonlicht terugkaatst. Inderdaad is dit een berucht effect van grote ijsmassa’s en de reden dat ijstijden zo lang duren. Volgens de onderzoekers absorbeert de bodem van de planeet meer zonnehitte en maakt dit ook koudere regionen dan anders nog leefbaar. Het gebrek aan waterdamp betekent ook dat dit krachtige broeikasgas ontbreekt en dus in theorie minder hitte vast houdt. Dit sluit volgens de onderzoekers uit dat zich een broeikaseffect ontwikkelt. Ook betekent minder waterdamp ook minder water dat door UV-straling in waterstof en zuurstof gesplitst kan worden.
In hun model gingen Yutaka Abe van de Universiteit van Tokyo met Zahnle en hun collega’s aan het rekenen met een aantal simpele driedimensionele klimaatmodellen voor aardachtige planeten. Voor hun simulaties van landplaneten lieten ze de aardse daglengte, luchtdruk en kooldioxidegehaltes onveranderd, maar verwijderden oceanen en plantengroei. Alleen grondwater diep onder de grond bleef behouden. Een verrassende uitkomst: de bewoonbare zone voor een landplaneet is maar liefst drie keer groter dan die voor een oceaanplaneet. Hun conclusie: de eerste bewoonbare exo-aarde die we vinden zou wel eens meer weg kunnen hebben van een bovenmaatse woestijn dan van de Stille Oceaan.
Hoewel er op een woestijnplaneet onvoldoende te eten is voor zandwormen, kloppen veel van Herberts voorspellingen over woestijnplaneten wel aardig.
Woestijnplaneet blijft in veel groter gebied leefbaar
Ze ontdekten ook dat een waterplaneet in een ijsbal verandert als de hoeveelheid zonlicht onder de 72% tot 90% van dat van de aarde vermindert (afhankelijk van de stand van de draaias). Landplaneten bleken veel beter bestand tegen bevriezing. Pas als de hoeveelheid zonlicht daalde onder de 58% tot 77%, bevroor de woestijnwereld. Dit effect rekte de bewoonbare zone enorm uit. Als een woestijn-aarde zich op de plek van Mars had bevonden, met 44% van de aardse hoeveelheid zonnestraling, was de planeet met een wat sterker broeikaseffect dan hier, nog bewoonbaar geweest.
Woestijnplaneten blijken, wat minder verrassend wellicht, ook beter bestand tegen veel zon dan waterplaneten. Als de hoeveelheid zonlicht met 35% toeneemt is een waterplaneet zoals de aarde reddeloos verloren. Daarentegen kan de hoeveelheid zonlicht toenemen tot 170% van de aardse waarde, voor er geen plaats meer is waar vloeibaar water kan bestaan.
Zahnle denkt echter dat deze woestijnplaneten toch op de nodige punten verschillen van Arrakis. Zo zouden de poolstreken op een woestijnplaneet aanmerkelijk leefbaarder zijn dan op Arrakis – kleine stroompjes, meertjes en dergelijke zouden veel voorkomen. De planeten zijn te ontdekken door te letten op hun vrije-zuurstofgehalte. Water komt op veel plaatsen in het universum voor, dus is minder geschikt om leven te vinden, stelt Zahnle. Hij denkt daarom dat er eerder bewoonbare woestijnplaneten worden gevonden dan waterwerelden. De woestijnplaneten kunnen dichter bij de centrale ster staan, waardoor ze die eerder laten schommelen of voor de ster langs bewegen en zo sneller worden ontdekt.
Wordt de aarde een woestijnwereld?
Volgens onderzoekers zal ook de aarde zelf in een woestijnwereld veranderen. Elke miljard jaar wordt de zon negen procent helderder. De zonnestraling zal uiteindelijk het vloeibare water op de planeet splitsen in waterstof en zuurstof. De onderzoekers hebben echter een opwekkend bericht. De aarde blijft veel langer bewoonbaar dan gedacht. Waarschijnlijk zal de aarde aan het rampzalige broeikaseffect kunnen ontsnappen dat Venus in een hel veranderde. ‘Slechts’ een derde van de oceanen zal wegkoken voordat de zon in een rode reus verandert.
Was Venus ooit bewoonbaar?
Volgens de berekeningen van de wetenschappers is het antwoord hierop ja. Ze gingen er hierbij van uit dat Venus ooit over oceanen beschikte – waar het extreem hoge gehalte aan deuterium in het zwavelzuur in de atmosfeer van Venus inderdaad op wijst. Volgens de onderzoekers ging Venus door een periode waarin de planeet droog was, maar bewoonbaar.Venus kon zelfs tot een miljard jaar geleden een leefbare woestijnplaneet zijn geweest met vochtige polen en een geblakerde evenaar. Zijn we net een miljard jaar te laat geëvolueerd om Venus te koloniseren?
Het is misschien moeilijk voor te stellen, maar het grootste deel van de laatste miljoen jaar heerste er in Europa een glaciaal. Ook de periode dat we er warmpjes bijzitten komt op een gegeven moment tot een einde. Volgens sommigen zijn we al over tijd. Hoe zouden onze steden er uit zien als een nieuwe ijstijd in volle hevigheid los zo breken? Een overzicht.
Als er een plotselinge klimaatomslag zou zijn zoals in het Jongere Dryas, vlak na het laatste glaciaal, zouden grote steden als New York er zo uit komen te zien.Toch is er ook een lichtpuntje. IJsberen vormen geen bedreigde diersoort meer. Maar of we daar dan zo blij mee zijn...Volgens sommige optimistische schattingen duurt het nog 15.000 jaar voor de ijstijd opnieuw in volle hevigheid aanbreekt. De grote langzaam oprukkende gletsjers van de steeds groter wordende ijskap vegen langzaam maar onstuitbaar de laatste resten van complete steden van de kaart
Stel, om welke reden dan ook stort de beschaving zoals we die kennen in. Dit is in het verleden meermaals gebeurd. Denk aan hoe het met de Maya’s, het Romeinse Rijk en de Harappa-beschaving is afgelopen. Hoe kunnen we er voor zorgen dat we niet opnieuw een misschien wel permanente donkere middeleeuwen moeten doorstaan?
In de Mad Max-filmserie is de aarde getroffen door een ramp. De beschaving valt langzaam terug tot een middeleeuws niveau als het ene apparaat na het andere het opgeeft.
Herstarten vanaf dag nul
Ons economische ecosysteem is buitengewoon kwetsbaar. Onze technologie kan alleen werken omdat deze wordt omringd door andere technologie. Aan een iPod heb je bijvoorbeeld niet zoveel zonder internet, energiecentrales en muziekopnameapparatuur. Haal maar voldoende van deze ondersteunende apparatuur weg en het hele systeem valt in elkaar. Een aanvullend probleem is dat er door de steeds toenemende efficiency en globalisering nauwelijks meer backup is. Verschillende essentiële onderdelen worden maar in één enkele fabriek gemaakt.
Stel, door een grote ramp wordt bijvoorbeeld meer dan negentig procent van de wereldbevolking weggevaagd. Zonder dienstverleners als verkopers kunnen we nog wel, maar fabrieken draaien om de gespecialiseerde technische kennis van operators, onderhoudspersoneel en ingenieurs. Technische kennis is nu ook zo gefragmenteerd, dat het een groot aantal specialisten vereist om een fabriek draaiend te houden. Kortom: wat we al die jaren van economische groei hebben gedaan, is onszelf in een dodo veranderen. Eén asteroïde of vernietigende pandemie en we staan letterlijk in de steentijd omdat oude, lokaal reproduceerbare technieken nu in hoog tempo worden vervangen door nieuwe, die buitengewoon afhankelijk zijn van anderen. Boeken worden vervangen door elektrische opslagmedia die zonder computer niet meer te lezen zijn. Kortom: zou er iets gebeuren waardoor de beschaving ineenstort, dan keren we niet terug naar de negentiende eeuw of zelfs maar de middeleeuwen. Die technieken bestaan nu niet meer. We belanden in de steentijd. Tenzij we nu ingrijpen.
Robuuste techniek
Een eerste oplossing is onze techniek zo ontwerpen dat deze geheel met lokale hulpbronnen kan worden gereproduceerd en gebruikt. Geen elektronische opslagmedia dus maar boeken of eventueel microfiches. Een fiets is een voorbeeld van een vrij eenvoudige, maar toch zeer effectieve robuuste techniek. Met behulp van een draaibank, hoogoventje en rubberfabriek (desnoods massieve banden van een ander materiaal) zijn fietsen te reproduceren.
Verspreiden van kennis
Ook moeten we meer redundantie inbouwen in onze technische kennis.De kennis om om te gaan met geavanceerde apparatuur moet verspreid worden over veel meer mensen dan nu. Ook moeten we proberen techniek zo te construeren dat deze ook door generalisten kan worden toegepast.
Geografische spreiding van productie
Op meerdere plekken over de hele aardbol moet een volledige set van productiefaciliteiten aanwezig zijn. Als om welke reden dan ook de productie in een bepaald deel van de wereld stilvalt, moet lokale productie deze op kunnen vangen.
Technische overlevingscapsules
Verspreid over de gehele wereld moeten we capsules inrichten om overlevenden in staat te stellen zo snel mogelijk weer een eenentwintigste-eeuws technisch niveau te bereiken. Iets dergelijks bestaat al voor genetisch materiaal: op Spitsbergen bestaat nu een zaadbank waar van planten wereldwijd zaden en ander genetisch relevant materiaal wordt opgeslagen. De Long Now Foundation heeft met hun Rosetta Stone Project in ieder geval al geprobeerd om toekomstige taalproblemen op te lossen.
Een grondstof-gebaseerde wereld waarin niemand meer hoeft te werken, er geen bezit meer bestaat, maar iedereen zich zo nuttig mogelijk probeert te maken en alle kringlopen gesloten zijn. Dat is, in het kort, wat het Venus Project voor ogen heeft. Absurde fantasie of bereikbaar ideaal?
‘Kapitalisme doodlopende weg’
Fresco wil dat wij allen in dit soort Atlantis-achtige steden gaan wonen.
Uitvinder en zakenman Jacque Fresco is in zijn leven nauw betrokken geweest bij het ontwerpen en industrieel produceren van diverse van zijn uitvindingen. Daardoor, en door zijn hoge leeftijd, heeft hij een redelijk nauwkeurige kijk op de langjarige trends in de industrie en de economie. Volgens Fresco wordt schaarste daarmee steeds meer iets van het verleden. Technisch gesproken is het niet moeilijk om ieder mens een niveau welvaart te geven op modern westers niveau.
Tegelijkertijd wordt er met productie steeds minder verdiend. Het grootste deel van de waarde wordt afgeroomd door bankiers en dergelijke. Het netto resultaat is dat er steeds minder mensen echt nodig zijn om voor de belangrijkste levensbehoeften te zorgen en het grootste deel van de mensen vooral elkaar bezig houdt. Denk aan verkopers die tijdens het werk bellen, extra personeel dat managers moet beschermen tegen opdringerige verkopers, advocaten die elkaar aan het werk houden en dergelijke. Dit alles wordt geregistreerd als economische groei.
We moeten daarom allen steeds harder werken voor een steeds lager loon. In de Verenigde Staten, bijvoorbeeld, is het modale besteedbare inkomen de afgelopen twintig jaar gedaald. De Amerikanen zijn gemiddeld wel rijker dan twintig jaar geleden, maar deze rijkdom is meer dan geheel naar de allerrijksten (vooral mensen uit de financiële sector) gegaan. Als deze trend zich doorzet is het logische gevolg dat geheel automatische fabrieken grote hoeveelheden mensen aan de bedelstaf zullen brengen. Als gevolg stort het globale handelssysteem in, want de producten kunnen aan niemand meer verkocht worden. In feite is de bankcrisis hier een symptoom van.
Vrijwel alle werk in het Venus Project wordt gedaan door robots. Net als nu overigens...
Het Venus Project
Het doel van het Venus Project is bezit af te schaffen, management en planning uit te laten voeren door machines en zo de structurele weeffout in het kapitalisme herstellen. Als geen bezit meer bestaat, bestaan er ook geen uitbuiting of armoede meer. Iedereen kan gewoon pakken wat hij of zij nodig heeft. Automatische fabrieken produceren alles wat nodig is. Nu er geen economische dwang meer bestaat, kunnen mensen producten ontwerpen die gebruiksvriendelijk zijn, ecologisch verantwoord en volledig te recyclen zijn. Dat doen ze niet omdat ze het geld nodig hebben – er is geen geld meer – maar omdat ze hun tijd nuttig en productief willen besteden. Open-source wordt de norm in plaats van de uitzondering.
Fresco heeft zelfvoorzienende steden ontworpen. Steden maken recycling namelijk gemakkelijker en springen zuiniger om met energie en grondstoffen dan wanneer de inwoners verspreid zouden wonen over een groot oppervlak.
Utopie, droom of nachtmerrie?
Technisch gesproken is het Venus Project realistisch. We zijn ruim in staat om met de beschikbare energie en grondstoffen het Venus Project tot werkelijkheid te maken. Op veel terreinen zullen zelfs flinke besparingen geboekt kunnen worden, denk aan het verdwijnen van overbodige zakenreizen, overproductie en dergelijke en de gevolgen van de vrijwel volledige recycling..
De problemen zullen zich waarschijnlijk vooral voordoen op het sociale vlak. Wat Fresco omschrijft is een commune. De meest voorkomende commune is uiteraard een echtpaar. In het verleden leden communes een moeizaam bestaan en bleken alleen stabiel met een klein aantal mensen of fervente idealisten. Zelfs de kibboetsen, ooit gesticht door idealistische zionisten, veranderen nu in ‘doorsnee’ landbouwnederzettingen met veel privé-eigendom. Privé-eigendom zit de mens in het bloed. Zelfs kleine kinderen beschouwen al voorwerpen als eigendom.
In een maatschappij van overvloed zullen er onaangename werkjes overblijven die niet direct kunnen worden geautomatiseerd. In ons studentenhuis was de schoonmaakbeurt altijd gehaat. Wie gaat lijken opruimen? Demente bejaarden verzorgen?
Door bezit af te schaffen zullen veel misdaden verdwijnen, maar niet alle. Dingen als mishandeling, aanranding en dergelijke zullen blijven. Er bestaan mensen die er een ziekelijk genoegen in scheppen anderen kwaad te doen.
De menselijke beschaving is nog steeds niet de wieg die de aarde is, ontgroeid. Dat heeft denkers als astrofysicus Nikolai Kardashev er niet van weerhouden om na te denken hoe onze beschaving zich in de verre toekomst zal ontwikkelen. Hij onderscheidde vijf Trappen van Kardashev. Zullen we de vijfde trap van Kardashev bereiken voor we onszelf vernietigen?
Alles is energie
Hoe een toekomstige beschaving er uit komt te zien, weten we niet. Zal er een manier gevonden worden om sneller dan het licht te reizen? Zullen we wonen in enorme zwevende ruimtekolonies zo groot als de maan? Of zal de mens worden vervangen door intelligente machines? Zal het toekomstige economische systeem nog steeds kapitalisme zijn of een volkomen nieuw systeem? Een ding is in ieder geval zeker: elke beschaving wordt gekenmerkt door de mate waarin deze energie gebruikt.
Meer dan tien keer zo veel energie als de oude Romeinen
We hebben onze welvaart bereikt omdat we veel meer energie kunnen gebruiken dan bijvoorbeeld de oude Romeinen. Pper persoon meer dan tweeduizend watt. Ter vergelijking: de Romeinen of de middeleeuwers, moeten het met minder dan honderd watt doen. Tweehonderd watt is de maximale arbeid die het menselijk lichaam gedurende langere tijd kan leveren. Economische groei is vrij nauw verbonden met de mate waarin we energie kunnen gebruiken. Zo lag door de economische recessie rond 1982 het wereldenergiegebruik lager dan twee jaar eerder. Er zal geen economische groei (of zelfs maar de huidige welvaart) zijn als we geen vervanger vinden voor de nu snel uitgeput rakende fossiele brandstoffen.
Als we het energieprobleem hebben opgelost is het daarom te verwachten dat toekomstige beschavingen veel meer energie zullen gebruiken dan wijzelf. We kunnen zelfs vrij nauwkeurig voorspellen welke technologische doorbraken behaald kunnen worden aan de hand van de benodigde energie. Om die reden heeft Nikolai Kardashev zijn classificatiesysteem van beschavingen gebaseerd op energie. En wel door deze te rangschikken naar energieverbruik. Het heelal om ons heen beschikt over enkele duidelijke mijlpalen die hiervoor gebruikt kunnen worden. Dat zijn de beschikbare energie op de aarde, in het zonnestelsel, de melkweg en het universum.
De formule van Sagan Astronoom Carl Sagan bedacht een vrij simpele formule om het Kardashevniveau van een beschaving te meten. Deze is afgeleid van het energieverbruik als volgt: [latex]K = \frac{\log_{10}{W}-6} {10}[/latex]. Dit benadert vrij mooi de opeenvolgende stappen in de Kardashev-schalen die rond de tien miljard, tien tot de macht tien, liggen. De hele aarde (Kardashev-1) krijgt maar een tienmiljardste van de energie van de zon (Kardashev-2) etcetera. Daarom wordt gedeeld door tien: de logaritme van een getal geeft bij benadering het aantal nullen. Log duizend is drie, log miljoen is zes, log tien miljard is tien. Een megawatt, het vermogen van een kleine windmolen, is dus Kardashev-nul. De spierkracht van alle mensen samen heeft een vermogen van Kardashev 0,6. Het Romeinse Rijk met al zijn slaven haalde een schamele 0,4. Als we in deze formule het energieverbruik van de aarde in 2020 invullen, 15 terawatt (=1,5 x 1013 watt), scoren we nu dus 0,718.
Kardashev één: de wereld is niet genoeg
Onze beschaving verbruikt met vijftien terawatt veel energie. Maar deze energie vormt maar een kleine fractie van alle energie die op aarde beschikbaar is.
Een Kardashev-1 beschaving kan in principe het weer controleren. Over twee eeuwen zijn er dus mogelijk nooit meer orkanen.
We staan op de Kardashev-schaal dan ook nog maar rond de 0,7. Alle zonne-energie die op het aardopppervlak neerstraalt vertegenwoordigt 120.000 TW, achtduizend keer zoveel.
Hoe stompzinnig de mensheid bezig is wordt pas echt duidelijk als je je bedenkt dat we maar zeven procent van al ons energieverbruik uit directe en indirecte zonne-energie (waterkracht en wind) halen. De rest bestaat uit fossiele brandstoffen (85%) en de enigszins duurzame kernenergie. Dat is zes procent, al moet dan wel worden overgeschakeld op kweekreactoren.
1% van het aardoppervlak bedekken met zonnepanelen is reeds voldoende om alle energie te leveren die de mens nu nodig heeft. Met een geschat groeipercentage van 3% per jaar duurt het bijna een eeuw voor de woestijnen vol staan.
Ondertussen zullen uiteraard al zwevende zonnecentrales actief zijn. De zon schijnt in de ruimte altijd en er is geen hinderlijke atmosfeer. Kortom: Kardashev-één ligt tussen de honderd en tweehonderd jaar na nu, als we huidige trends mogen doortrekken.
Kardashev twee: de zon melken
Hoewel de hoeveelheid zonlicht die op de aarde valt enorm is, is het maar een tien miljardste van alle energie die de zon uitstraalt: 3,8 * 1026 watt.
Wetenschapper Dyson bedacht een enorme schil die we om de zon kunnen bouwen om zo alle energie van de zon te benutten.
Een vergevorderde beschaving kan alle zonlicht dat nu de ruimte in straalt opvangen met zwevende zonnecentrales en verwerken tot bijvoorbeeld antimaterie of het gebruiken om sterrenschepen naar andere sterren te sturen.
Om voldoende zonnecentrales te bouwen zouden planeten als Mercurius en Venus uit elkaar gesloopt moeten worden. Of we moeten de benodigde constructiematerialen van de enorme gasreuzen Jupiter en Saturnus of de twee kleinere ijsreuzen Uranus en Neptunus halen. Een zinniger plan, want er zijn aanwijzingen dat Mercurius en Venus de omloopbaan van de aarde in evenwicht houden)
Kardashev drie: een heel melkwegstelsel aftappen
De gehele zon is nu omgeven door een donkere wolk van dof gloeiende energiecentrales, die een indrukwekkende bevolking (of gigantische machines) kunnen ondersteunen. Echter: de zon is maar een miezerig sterretje vergeleken met de energie die honderden miljard andere sterren uitstralen. Om het maar niet te hebben over de hoofdprijs. Namelijk het enorme zwarte gat in het centrum van het melkwegstelsel. Zwarte gaten kunnen, weten we uit astronomische waarnemingen van quasars, werkelijk ongehoord grote hoeveelheden energie kan opwekken, meer dan alle sterren bij elkaar.
Kortom: het volgende agendapunt voor onze verre nazaten is het ombouwen van het hele melkwegstelsel tot een enorme energiecentrale. Alle honderden miljarden sterren zullen voorzien worden van zwevende zonnepanelen. Het altijd hongerige zwarte gat in het centrum van de melkweg zal mogelijk een centrale worden waar waardeloze uitgebrande sterren heen gesleept worden om opgestookt te worden. Objecten die in zwarte gaten vallen, leveren namelijk tot tientallen procenten van hun massa op in energie. De donkere materie als energiebron aftappen – als dat zou lukken – zou nog veel meer energie opleveren. De totale hoeveelheid energie in het melkwegstelsel ligt vermoedelijk rond de 4 x 1037 W, honderd miljard maal meer dan die van de zon.
Kardashev Vier: het universum ombouwen
Ons melkwegstelsel is niet uniek, maar heeft biljoenen soortgenoten. Een echt vergevorderde beschaving zou zijn begerige ogen laten gaan over de onafzienbare hoeveelheid andere melkwegstelsels. Afstanden worden nu een enorm probleem. Immers, zelfs het licht doet een miljoen lichtjaar over de reis naar onze buur, het Andromedastelsel. Maar een beschaving met voldoende hulpbronnen kan uiteraard zelfvermenigvuldigende ruimteschepen met snelheden in de buurt van de lichtsnelheid op weg sturen naar andere sterrenstelsels.
Sommige uitvinders geloven dat we de enorme nulpuntenergie kunnen aftappen.
Volgens de laatste inzichten zet het heelal nu zo snel uit dat het niet zal lukken om de rest van het waarneembare heelal te bereiken. Dit betekent dat alleen de Lokale Groep en de Virgocluster, waar de Lokale groep deel van uitmaakt, in aanmerking komen.
Alle gas in melkwegstelsels is maar een deel van de totale hoeveelheid materie in het universum. Er is veel meer gas in de intergalactische ruimte, zij het zeer dun verspreid. Megalomane beschavingen zullen ook deze willen oogsten. Alle licht van de sterren in het zichtbare universum samen heeft een vermogen van 2 x 1049 W, een miljard maal meer dan die van het melkwegstelsel.
Mogelijk kunnen we ook de donkere energie temmen. Er is nog maar één natuurkundige constante die hier boven ligt: het Planck-vermogen van 3,63 x 1052 W, bijna tweeduizend keer zoveel. Is dit een maat voor de werkelijke hoeveelheid energie die ons universum verbruikt en die werd omgezet tijdens de Big Bang? Niemand weet het. We weten wel dat voor bepaalde kosmologische theorieën het erg makkelijk rekenen is met dit Vermogen van Planck.
Kardashev Vijf: parallelle heelallen aftappen
Tot voor kort was deze gedachte science fiction, maar uit de recente ontdekking van enorme ringen in de kosmische achtergrondstraling weten we dat er in het prille begin van het heelal waarschijnlijk andere heelallen met het onze zijn gebotst. De (overigens uiterst speculatieve) snaartheorie stelt dat er miljarden parallelle heelallen bestaan. Volgens de veel-werelden interpretatie van de kwantummechanica splitst ons heelal zich voortdurend in dochterheelallen.
Er zijn aanwijzingen gevonden dat ons heelal niet uniek is en in botsing is gekomen met andere heelallen.
Ons heelal zal na vele miljarden jaren uitgebrand zijn. Zelfs de allerzuinigste rode dwergen doven langzaam na duizend miljard jaar. Kortom het zou wel eens een erg verstandig idee kunnen zijn om te proberen op tijd weg te komen uit dit universum. Een verder gaand plan is zelf nieuwe universa uit het niets scheppen en de energie aftappen die vrij komt door met universums te spelen.
Misschien kunnen we de hoger dimensionale equivalent van ruimtetijd, zoiets als ylem, zo manipuleren dat hier onvoorstelbare hoeveelheden energie uit vrij komen. Er is geen religie, de hindoeïstische uitgezonderd, die aan deze mogelijkheid heeft durven denken. Hier begeven we ons op compleet onbekend terrein. Als wetenschappers een manier ontdekt om naar een ander universum te reizen, hebben we in één klap al Kardashev Vijf bereikt. De vermogens van de mens zullen dan ongekend zijn. Laten we hopen dat we tegen die tijd de ergste stommiteiten verleerd hebben.
Er ontstaan op dit moment steeds meer zorgen over het steeds toenemende CO2 gehalte in de atmosfeer. In feite is het lange-termijn probleem van de aarde heel anders: het steeds lagere CO2-gehalte in de lucht bedreigt over enkele honderden miljoenen jaren de biosfeer. Wat is er aan de hand?
Meer kooldioxide is meer regenwoud
Toen de aarde pas was ontstaan bevatte de atmosfeer van de aarde veel meer kooldioxide dan nu. Met het ontstaan van fotosynthese werd dit kooldioxide opgenomen, wat (denkt men) de eerste grote globale ijstijden veroorzaakte. Deze waren veel erger dan die van twintigduizend jaar geleden: bijna de hele aarde, van pool tot evenaar, was overdekt met honderden meters dikke gletsjers. Ook gedurende latere episodes betekende het dalen van het CO2 gehalte slecht nieuws voor het leven, terwijl een hoog CO2-gehalte in de atmosfeer leidde tot een explosie van groen.
Libelles bereikten in het koolstofdioxiderijke Carboon enorme groottes. Bron Wikipedia
Zo was tijdens het vochtige en hete Carboon de aarde van de pool tot de evenaar overdekt met dichte wouden en konden er door het hoge zuurstofgehalte meterslange reuzenpissenbedden en libelles groter dan een duif rondscharrelen.
Direct na het verdwijnen van de dino’s kende de aarde de heetste periode in haar geschiedenis: het Paleoceen-Eoceen thermale maximum met oerwouden tot aan de poolcirkel. Er kwamen subtropische en tropische boomsoorten tot in Alaska en Groenland voor. De woestijnen waren veel kleiner dan nu; overvloedige regenbuien lieten het land druipen van het vocht. U moet de klimaatjokkebrokken die beweren dat hogere temperaturen leiden tot verwoestijning dus niet geloven. In al deze periodes zat er veel meer kooldioxide en vermoedelijk ook methaan in de atmosfeer dan nu.
Wel stond de zeespiegel veel hoger dan nu: honderd tot honderdvijftig meter. Van Nederland zou alleen Zuid-Limburg en misschien wat eilandjes in Twente en op de Veluwe overblijven. Vervelend voor ons (behalve voor de Zuid-Limburgers die geen leegstand meer hebben), maar het verdwijnen van de woestijnen weegt voor de biosfeer ruim op tegen de paar laagvlaktes die onderlopen. Ook zijn de ondiepe zeeën die dan ontstaan zeer vruchtbaar.
Voortdurende CO2-daling laat planten stikken
Wat dat betreft ziet het er in de veel verdere toekomst (we praten dan over honderden miljoenen jaren) somberder uit. Al honderden miljoenen jaren is het kooldioxidegehalte aan het dalen. De temperatuurdaling woordt gecompenseerd doordat de zon steeds feller is gaan schijnen.
De reden voor de CO2-daling: eroderende silicaatgesteenten absorberen steeds meer kooldioxide, waardoor er een CO2-tekort ontstaat voor planten. Ook neemt het vulkanisme (vulkanen zijn een bron van CO2) steeds meer af naarmate er minder radioactief verval is in de aardkern (de uiteindelijke bron van de energie voor vulkanen). Nu al bestaat de helft van alle eiwitten in C3 planten (planten die CO2 rechtstreeks binden, de meeste plantensoorten, in plaats van in twee stappen zoals C4 planten als mais doen) uit het enzym rubisco dat maar één taak heeft: kooldioxide vangen.
Je kan de rol van rubisco vergelijken met die van hemoglobine in gewervelde dieren. Met andere woorden: onze planten stikken op dit moment haast in onze veel te CO2-arme atmosfeer en moeten biochemisch gesproken alle zeilen bijzetten om het laatste restje CO2 te kunnen oogsten. Het opstoken van de steenkool van het Carboon en de olievoorraden is waarschijnlijk het beste dat we ooit voor de biosfeer hebben gedaan. Dus wees de volgende keer een beetje vriendelijker tegen die voorbijscheurende patsers in hun dikke SUV. Niet alleen spekken ze de staatskas flink met hun benzineslurpende sleeën, ze redden ook de wereld.
