Forecasting Land Art Under Climate Scenarios

Stel je voor dat je een detective bent die een mysterie probeert op te lossen dat nog niet heeft plaatsgevonden. Je zoekt niet naar een vermiste persoon, maar naar het toekomstige gezicht van een gigantisch, kolkend rotsbeeld dat in het midden van een zout meer ligt. Dit is de wereld van "klimaatvoorspelling", waar wetenschappers wiskunde en computers gebruiken om te raden hoe onze veranderende planeet er decennia van nu uit zal zien. Om dit te doen, vertrouwen ze vaak op "remote sensing" (afstandmeting), wat lijkt op het maken van een gigantische, high-tech selfie van de Aarde vanuit de ruimte met behulp van satellieten. Ze gebruiken ook "generatieve AI", een type computerprogramma dat duizenden foto's kan leren kennen en vervolgens nieuwe plaatjes kan schilderen die precies op de werkelijkheid lijken, maar dan voor een tijd die nog niet bestaat. Waarom geeft iemand hierom? Omdat sommige van onze beroemdste kunstwerken niet in musea hangen; ze staan buiten, blootgesteld aan het weer. Als het klimaat verandert, verandert de kunst ook. Het begrijpen hiervan hel Heck ons te zien hoe menselijke creaties en de natuurlijke wereld met elkaar verstrengeld zijn, en wat er gebeurt wanneer de wereld warmer en droger wordt.

Laten we het nu hebben over het specifieke mysterie dat dit artikel oplost: de toekomst van Robert Smithsons Spiral Jetty. Dit is een enorme, 1.500 voet lange spiraal gemaakt van zwarte rotsen en modder, gebouwd in 1970 in het Grote Zoutmeer in Utah. Jarenlang is deze spiraal op en neer gegaan met het waterpeil van het meer; soms verborgen onder water, soms uitstekend als een droge, zoute slang. De auteurs van dit artikel, Alev Cinbarcı en Sean S. Kalaycıoğlu, wilden weten: hoe zal deze spiraal eruitzien in 2030 en 2050?

Ze hebben niet gewoon geraden. Ze bouwden een tweestaps "tijdmachine" om het te ontdekken.

Stap 1: De Weerkristallen Bol
Eerst keken ze naar de afgelopen 42 jaar aan gegevens (van 1984 tot 2025). Ze merkten een patroon op: het waterpeil van het Grote Zoutmeer, de temperatuur en de hoeveelheid koolstofdioxide in de lucht waren allemaal met elkaar verbonden. Ze gebruikten dit patroon om een eenvoudige wiskundige formule te maken. Vervolgens voerden ze de officiële "toekomstscenario's" van het IPCC in (een groep wetenschappers die klimaatverandering voorspellen). Deze scenario's zijn als drie verschillende verhaallijnen voor de toekomst: één waarin we het klimaat snel herstellen (SSP1-2.6), één waarin we een gemiddelde hoeveelheid herstel uitvoeren (SSP2-4.5), en één waarin we doorgaan met het massaal verbranden van fossiele brandstoffen (SSP5-8.5).

Het resultaat van deze stap was schrijnend en een beetje droevig. Welk verhaal ze ook kozen, de wiskunde zegt dat het waterpeil zal blijven dalen. Tegen 2030 zal het water tussen de 6 en 29 voet lager zijn dan het laagste punt in 2023. Tegen 2050 zal het nog lager zijn. In elk scenario dat ze berekenden, zal het water zo laag zijn dat de Spiral Jetty volledig droog komt te liggen, zittend op een gebarsten, witte zoutvlakte. Het zal niet onder water staan, en zelfs niet gedeeltelijk nat; het zal volledig blootgesteld zijn.

Stap 2: De "Complexiteit"-detective
Vervolgens vroegen ze: "Als de spiraal droog is, hoe zal het beeld er dan uitzien?" Ze raadden niet alleen de kleur; ze maten de "visuele complexiteit". Denk hierbij aan een score die aangeeft hoe druk of chaotisch een afbeelding eruitziet. Een kalm, vlak meer is simpel (lage score). Een rotsachtige, getextureerde, droge zoutvlakte is complex (hoge score).

Ze trainden twee verschillende computerbreinen om deze score te voorspellen. Het ene brein was een eenvoudige "lineaire" denker, die slechts een rechte lijn door de historische gegevens trekt. Het andere was een "Random Forest", een slimmer brein dat bulten en krommingen in de data kan zien. Hier is de cruciale bevinding: het eenvoudige brein probeerde getallen te voorspellen die geen zin maakten (zoals negatieve complexiteit). Maar het slimme brein liep tegen een muur aan. Het realiseerde zich dat alle toekomstige scenario's zo extreem waren dat ze buiten alles lagen wat de computer eerder had gezien. Dus zei het slimme brein: "Ik weet niet precies hoe de toekomst eruitziet, maar ik weet dat het er precies zo uit zal zien als de droge, gebarsten chaos die we na 2015 zagen, maar dan nog extremer." Het artikel sluit expliciet de mogelijkheid uit dat de spiraal weer nat zal worden, zelfs als we het klimaat snel herstellen. De data suggereren dat het meer te ver weg is om in 2030 of 2050 weer terug te komen.

Stap 3: Het schilderen van de toekomst
Ten slotte bouwden de auteurs een "visuele synthesizer". Ze namen een krachtige AI-beeldgenerator (genaamd Stable Diffusion XL) en leerden deze de Spiral Jetty te herkennen aan de hand van 1.744 foto's uit het verleden. Ze gaven de AI een speciale set instructies: "Teken de spiraal, maar zorg ervoor dat het waterpeil overeenkomt met onze wiskundige voorspellingen." Ze voegden ook een "natuurkundige regel" toe die de AI dwong om de spiraal droog te houden als de wiskunde aangaf dat het water laag was.

De AI genereerde vervolgens 100 verschillende plaatjes voor elk toekomstig jaar en scenario. Dit zijn niet één enkele afbeelding; het zijn wolken van mogelijkheden die ons laten zien welk bereik de droge, zoute toekomst kan hebben. De auteurs benadrukken voorzichtig dat dit "generatieve speculaties" zijn, en geen foto's van de toekomst. Het zijn artistieke weergaven gebaseerd op harde wiskunde, ontworpen om ons een realiteit te laten visualiseren waarin het meer zo ver is teruggeweken dat de kunst permanent gestrand is op de woestijnvloer.

Het grote plaatje
De belangrijkste conclusie is een beetje deprimerend, maar wel eerlijk. Het artikel suggereert dat onder elk mogelijk klimaatpad waar we het momenteel over hebben, de Spiral Jetty tegen 2030 vast zal zitten in een "droge playa"-regime. Het water zal niet terugkomen. De kunst zal volledig blootliggen, zittend op een zoutvlakte die droger en extremer wordt.

De auteurs waarschuwen ook voor de ethiek hiervan. Ze betogen dat, hoewel het interessant is om AI te gebruiken om de toekomst van kunst te verbeelden, we het kunstwerk niet alleen als een weersensor moeten behandelen. De Spiral Jetty is nog steeds een kunstwerk dat bedoeld is om ervaren te worden, niet alleen als een datapunt. Ze hebben zelfs een digitale watermerk op hun door AI gegenereerde afbeeldingen geplaatst om iedereen eraan te herinneren: "Dit is een synthetische gok, geen echte foto."

Uiteindelijk is dit artikel een brug tussen kunst, wetenschap en de toekomst. Het gebruikt het verleden om een verhaal over de toekomst te vertellen, en laat ons zien dat zelfs een enorme, door mensen gemaakte spiraal van rotsen niet kan ontsnappen aan de veranderende getijden van het klimaat. De spiraal zal er nog steeds zijn, maar het water dat het ooit omarmde zal verdwenen zijn, waardoor het een nieuw, droog verhaal vertelt van een warmere wereld.