Governing Through Speculative Futures in the Amazon

From the Series: Substitution

Paper marbling made by suspending palm oil (luminous yellow) and ink (black and red) in water, then laying sheets of paper on the surface of the water. For decades if not centuries, palm oil has been both a substitute for many things and a target of substitution. Artwork and image by Lucy Sabin.

(Com tradução para o português)

Speculative futures

The AmazonFACE experiment is a large-scale, multinational scientific cooperation between Brazil and the United Kingdom. It aims to anticipate the future of the atmosphere and its impacts in the forest using FACE technology (Free Air Carbon Dioxide Enrichment): injecting carbon dioxide (CO2) directly into controlled vegetation plots to imitate an atmosphere of the future and allow scientists to understand how the forest would behave in high CO2 conditions.

In a way, it is an attempt to substitute an unknown future with a controlled future model. Substitution here operates at different scales and layers: a controlled plot substitutes the Earth’s atmosphere, and Manaus substitutes the whole of the Amazon, or even all tropical forests.

Substitution is also a discursive strategy: some scientists argue that once we know the potential impacts of elevated CO2, we can try to replace a chaotic and disastrous future with better mitigated- and adapted-for one, through robust and effective science-based policies aimed at better resilience. And yet, there is an implicit, dystopic melancholy in their attempts: will we lose the fight to change emission patterns? Is it fruitless to change production and consumption, and more practical to adapt to altered atmospheres?

Through FACE technology, scientists hope to get a glimpse of the future of climate change, its effects on water cycling, carbon and soil, and on the human and non-human biodiversity of the Amazon. I call these science-based speculative futures. The experimental system contains within it imaginaries of the future, which in turn shape the present. Science is seen as anything but speculation, and yet there is a narrative, imaginative aspect to modeling such large-scale phenomena, even if based on experimental results.

Through the data and interpretations which emerge from these experiments, an image of the future will become palpable in a myriad of different forms: computer models, graphs, plant and soil samples, and numerical analyses of carbon cycles. This may help to guide policies, knowledge about the forest, and the science of climate and the Amazon. This co-production of political and scientific agendas makes this experimental event powerful as a site of materiality and imagination.

Scientists, technicians, and visitors look up at the FACE experiment infrastructure during a visit to the site; National Institute of Amazonian Research - INPA, Manaus, October 17, 2023. Photo by Marko Monteiro.

To understand the experiment, I use the idea of experimental system: a “machine for producing the future.” Rheinberger’s formulation helps us understand the experiment as an event, a system, and a tool for reasoning. It is as a way to produce difference, in the form of unexpected results. Experiments might be thought of as producers of substitutions: be it through transformations of “nature” into “data” in the Latourian sense, or through substituting visions we have of the future with experimental data about those futures.

AmazonFACE is thus a practice of futuring, a socially performative imagination that enables practical and material consequences to take shape. It might be seen as “horizon work”; “bring[ing] an unknown or runaway future into the present as an object of knowledge and intervention.” As a specific form of open-air laboratory experiment, the AmazonFACE plots are futuring practices at the same time they perform experimentality itself: through data about how the forest behaves under elevated CO2, FACE data help make different Amazon futures imaginable, feasible, and palpable.

The FACE experiment

Many things drew me to AmazonFACE: the size and scope of the project; the novelty of building such large infrastructure in the middle of the forest; but most of all, the very idea that such an experiment could even be built and conducted. This idea of a large-scale, open-air experiment drew me in immediately as a fascinating, one-of-a-kind opportunity to both participate in and observe big environmental science in action. Moreover, it would be also an opportunity to do this most STS move, to observe and participate in practices of producing the future through science and technology.

Aerial view of the two AmazonFACE plots already built in Manaus, Brazil. Photo by Marko Monteiro.

Experiments are a classic site for STS ethnographies, inside and outside of laboratories. And the Amazon itself is also a classic site for the production of ethnographic knowledge about science: the ongoing dispute about the potential “savannization” of the Amazon already made an appearance in Latour’s classic Pedofil of Boa Vista. Latour’s vision already opened space for the ideas of envisioning Amazonian futures: was the forest advancing on the savannah? Or was it the other way around? This apparently simple conundrum holds incredible force in helping to explain the future of an immense biome, which in turn has gained prominence in our own imaginaries about sustainability, climate change, international cooperation, and geopolitics.

Indeed, the savannization hypothesis is one of the important starting points for AmazonFACE (as narrated by the scientists themselves): there is a potential point of no return, after which deforestation and degradation would lead to irreversible changes to the biome, with hard to predict catastrophic consequences for the people of South America and the world. A devastated forest would stop performing a crucial “ecosystem service”, in ecological terms: storing and absorbing CO2, modulating rainfall, not to mention all the known and unknown benefits of the hundreds of plant species we could lose. A story of disaster, of potentially catastrophic and of out-of-control climate change. But also, a story of technological optimism: through solid science and the right experimental systems, we can anticipate and prepare for the impending catastrophe.

The kinds of engagement with the future at stake in this project are specific. By mimicking elevated CO2, we can potentially understand how forests behave under such stress. This presupposes that emissions will never be reduced, that we need to understand the effects of increased CO2 before it happens.

There is a melancholic sadness to this backstory: the failure to do anything about emissions; the impossibility to change our capitalist ways; the inevitability of coming disasters related to the new climate regime. This melancholy circulates in my mind as I get more involved with the experiment, and understand not only the theoretical and empirical premises that make it scientifically important, but the social, political, and imaginative context that made this immense experimental infrastructure possible in the city of Manaus.

Governança por meio de futuros especulativos na Amazônia

Futuros especulativos

O experimento AmazonFACE é uma cooperação científica multinacional em larga escala entre o Brasil e o Reino Unido. O objetivo é antecipar o futuro da atmosfera e seus impactos na floresta usando a tecnologia FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichment): injetar dióxido de carbono (CO2) diretamente em parcelas de vegetação controladas para imitar uma atmosfera do futuro e permitir que os cientistas entendam como a floresta se comportaria em condições de CO2 elevado.

De certa forma, é uma tentativa de substituir um futuro desconhecido por um modelo de futuro controlado. A substituição aqui opera em diferentes escalas e camadas: uma parcela controlada substitui a atmosfera da Terra e Manaus substitui toda a Amazônia, ou mesmo todas as florestas tropicais do planeta.

A substituição também é uma estratégia discursiva: alguns cientistas argumentam que, uma vez que conheçamos os impactos potenciais do CO2 elevado, podemos tentar substituir um futuro caótico e desastroso por um futuro mais mitigado - e adaptado, por meio de políticas robustas e eficazes baseadas na ciência e destinadas a uma melhor resiliência. E, no entanto, há uma melancolia implícita e distópica nessas tentativas de antecipar o futuro: perderemos a luta para mudar os padrões de emissão? É infrutífero mudar os padrões de produção e de consumo, e mais prático adaptar-se a atmosferas alteradas?

Por meio da tecnologia FACE, os cientistas esperam ter um vislumbre do futuro das mudanças climáticas, seus efeitos no ciclo da água, carbono e solo, e na biodiversidade humana e não humana da Amazônia. Eu chamo isso de futuros especulativos baseados na ciência. O sistema experimental contém em si imaginários do futuro, que por sua vez condicionam o presente. A ciência é vista como tudo menos especulação e, no entanto, há um aspecto narrativo e imaginativo na modelagem de fenômenos em grande escala, mesmo que com base em resultados experimentais.

Por meio dos dados e interpretações que emergem desses experimentos, uma imagem do futuro tornar-se-á palpável em uma miríade de formas diferentes: modelos de computador, gráficos, amostras de plantas e solo e análises numéricas dos ciclos do carbono. Isso pode ajudar a orientar políticas, conhecimento sobre a floresta e a ciência do clima e da Amazônia. Essa coprodução de agendas políticas e científicas torna esse evento experimental poderoso como um lócus de materialidade e imaginação.

Cientistas, técnicos e visitantes olham para a infraestrutura do experimento FACE durante uma visita ao local; Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Manaus, 17 de outubro de 2023. Foto de Marko Monteiro.

Para entender o experimento, utilizo a ideia de sistema experimental: uma "máquina para produzir o futuro". A formulação de Rheinberger nos ajuda a entender o experimento como um evento, um sistema e uma ferramenta de raciocínio. É como uma forma de produzir diferença, por meio de resultados inesperados. Os experimentos podem ser pensados como produtores de substituições: seja por meio de transformações da "natureza" em "dados" no sentido latouriano, seja por meio da substituição de visões que temos do futuro por dados experimentais sobre esses futuros.

O programa AmazonFACE é, portanto, uma prática de futuring, uma imaginação socialmente performativa que permite que consequências práticas e materiais tomem forma. Pode ser visto como "trabalho de horizonte"; trazendo um futuro desconhecido ou descontrolado para o presente como objeto de conhecimento e intervenção". Como uma forma específica de experimento de laboratório ao ar livre, as parcelas do AmazonFACE são práticas futuras ao mesmo tempo em que realizam a própria experimentalidade: por meio de dados sobre como a floresta se comporta sob CO2 elevado, os dados do FACE ajudam a tornar diferentes futuros amazônicos imagináveis, viáveis e palpáveis.

O experimento FACE

Muitas coisas me atraíram para o AmazonFACE: o tamanho e o escopo do projeto; a novidade de construir uma infraestrutura tão grande no meio da floresta; mas, acima de tudo, a ideia mesma de que tal experimento poderia ser construído e conduzido. Essa concepção de um experimento ao ar livre em grande escala me atraiu imediatamente como uma oportunidade fascinante e única de participar e observar a big science ambiental em ação. Além disso, seria também uma oportunidade para realizar esse movimento próprio do campo CTS – Ciência, Tecnologia e Sociedade – observar e participar de práticas de produção do futuro por meio da ciência e da tecnologia.

Vista aérea dos dois lotes do AmazonFACE já construídos em Manaus, Brasil. Foto de Marko Monteiro.

Os experimentos são um lócus clássico para etnografias CTS, dentro e fora dos laboratórios. E a própria Amazônia também é um local clássico para a produção de conhecimento etnográfico sobre a ciência: a disputa em curso sobre a potencial "savanização" da Amazônia já apareceu no clássico Pedofil de Boa Vista de Latour. A visão de Latour já abria espaço para as ideias de vislumbrar futuros amazônicos: a floresta avançava sobre a savana? Ou seria o contrário? Esse enigma aparentemente simples tem uma força incrível para ajudar a explicar o futuro de um imenso bioma, que por sua vez ganhou destaque em nossos próprios imaginários sobre sustentabilidade, mudanças climáticas, cooperação internacional e geopolítica.

De fato, a hipótese da savanização é um dos pontos de partida importantes para o AmazonFACE (como narrado pelos próprios cientistas): há um potencial ponto de não-retorno, após o qual o desmatamento e a degradação levariam a mudanças irreversíveis no bioma, com consequências catastróficas difíceis de prever para os povos da América do Sul e do mundo. Uma floresta devastada deixaria de realizar um "serviço ecossistêmico" crucial, em termos ecológicos: armazenar e absorver CO2, modular as chuvas, sem mencionar todos os benefícios conhecidos e desconhecidos das centenas de espécies de plantas que poderíamos perder. Uma história de desastre, de mudanças climáticas potencialmente catastróficas e fora de controle. Mas também, uma história de otimismo tecnológico: por meio de ciência sólida e dos sistemas experimentais certos, podemos antecipar e nos preparar para a catástrofe iminente.

Os tipos de envolvimento com o futuro em jogo neste projeto são específicos. Ao imitar o CO2 elevado, podemos potencialmente entender como as florestas se comportam sob esse estresse. Isso pressupõe que as emissões nunca serão reduzidas, que precisamos entender os efeitos do aumento de CO2 antes que isso aconteça.

Há uma tristeza melancólica nessa história de fundo: o fracasso em fazer qualquer coisa sobre as emissões; a impossibilidade de mudar nossas formas de vida capitalistas; a inevitabilidade de desastres futuros relacionados ao novo regime climático. Essa melancolia circula em minha mente à medida que me envolvo mais com o experimento e entendo não apenas as premissas teóricas e empíricas que o tornam cientificamente importante, mas o contexto social, político e imaginativo que tornou possível essa imensa infraestrutura experimental na cidade de Manaus.