Zukünftige Sonnenstürme könnten eine Internet-Apokalypse auslösen

Das Internet befindet sich nicht nur in der Cloud, sondern auch auf dem Meeresgrund. Ihre Online-Daten werden über ein kreuz und quer verlaufendes Netzwerk aus Hunderten von Unterseekabeln um die ganze Welt übertragen, von denen eine Handvoll über 19.000 Kilometer lang sind und sich zwischen Kontinenten erstrecken. Insgesamt liegen auf dem Meeresgrund etwa 1,3 Millionen Meilen Unterwasser-Internetkabel – genug, um den Globus 52 Mal zu umrunden. Was passiert also, wenn eine Naturkatastrophe einige dieser Kabel beschädigt?

Laut Dr. Sangeetha Jyothi, Professorin an der University of California Irvine, könnte ein solches Ereignis möglicherweise eine „Internet-Apokalypse“ auslösen. Und als ob das allein nicht beängstigend genug wäre, deuten ihre Untersuchungen auch darauf hin, dass dieses beängstigende Szenario irgendwann in den nächsten beiden Jahren eintreten könnte Jahrzehnte. Sie argumentiert, dass a

seltener solarer Supersturm wird wahrscheinlich Teile der globalen Internet-Infrastruktur lahmlegen und einen Ausfall verursachen, der mehrere Monate andauern könnte.

Aber es gibt auch eine gute Nachricht: Wir können diese katastrophale Zukunft möglicherweise vermeiden, wenn wir uns richtig darauf vorbereiten.

Eine kosmische Katastrophe schaffen

Die Oberfläche der Sonne ist ein äußerst volatiler Ort. Während es wie ein riesiger Ozean aus weißglühendem Plasma wirbelt und stottert, werden oft Sonneneruptionen von der Oberfläche ausgestoßen, die elektromagnetische Strahlung in den Weltraum schleudern. Zum Glück stellen die meisten dieser Auswürfe kein Problem für unseren Planeten dar, entweder weil sie nicht groß genug sind, um eine ernsthafte Bedrohung darzustellen, oder weil sie einfach in die falsche Richtung zielen. Aber hin und wieder – ungefähr einmal pro Jahrhundert oder so – haben wir Pech und ein besonders großer „Solar-Supersturm“ bricht in unsere Richtung aus.

Glücklicherweise lenkt und schirmt die Erdatmosphäre den Großteil der bei einem Sonnensturm erzeugten Strahlung ab und verhindert so, dass sie uns schadet. Aber die begleitende elektrisch geladene Materie kann mit dem Erdmagnetfeld interagieren und (zusätzlich zur Erzeugung atemberaubende Polarlichter) stören alles von der Satellitenkommunikation über Stromnetze bis hin zu – wie Jyothi argumentiert – unserem Unterwasser-Internet Kabel.

Die Wahrscheinlichkeit eines solchen Vorfalls ist relativ gering (1,6 % bis 12 % pro Jahrzehnt, um genau zu sein), aber es gibt auch eine Es mangelt stark an Daten zu diesen Ereignissen, da sie selten auf eine vorhersehbare Weise auftreten, die für Wissenschaftler leicht zu erkennen ist analysieren. Da die letzten Jahrzehnte jedoch relativ ruhig waren, deuten Jyothis Vorhersagemodelle darauf hin, dass wir in den nächsten 20 bis 25 Jahren einen weiteren großen Sonnensturm erleben könnten.

Es ist genau ein Jahrhundert her, seit 1921 die Erde zum letzten Mal von einer größeren Sonnenstörung heimgesucht wurde. Der als Supersturm der New York Railroad bekannte Sturm löste das Durchbrennen elektrischer Sicherungen aus und führte zu großflächigen Ausfällen in Eisenbahn- und Unterwassertelegrafensystemen. Der Vorteil bestand darin, dass dies vor dem Aufkommen der modernen Konnektivität geschah und die Auswirkungen auf die Welt daher eher begrenzt waren. Würde es heute jedoch zu einem Sonnensturm dieser Stärke kommen, könnten nach Schätzungen von Wissenschaftlern bis zu 20 Millionen Menschen Schaden anrichten Millionen bis 40 Millionen Menschen bleiben bis zu zwei Jahre lang ohne Strom, und die wirtschaftlichen Auswirkungen könnten Billionen erreichen Dollar.

Seit dem letzten großen Sonnensturm im Jahr 1921 sind weitere Sonnenstürme mit viel geringerer Intensität aufgetreten. Eine davon brachte 2003 Japans Raumfahrtprogramm durcheinander. Ein anderer im Jahr 1967 hätte beinahe einen Atomkrieg ausgelöst, weil die Vereinigten Staaten glaubten, Russland hätte in ihre Raketenerkennungssysteme eingegriffen, obwohl der Grund in Wirklichkeit ein Sonnenregen war.

Unser empfindliches weltweites Netz

Wie genau könnten diese solaren Superstürme also Probleme für das moderne Internet schaffen? Unterseeische Internetkabel sind immun gegen elektrische Schäden, die ein Sonnensturm verursachen könnte, da sie Signale in Form von Licht und nicht in Form von Strom weiterleiten. Das Problem liegt im Abstand von etwa 30 bis 90 Meilen, wo sie mit Repeatern ausgestattet sind, um diese Signale über große Entfernungen zu verstärken. Diese Repeater sind anfällig für elektrische Störungen, und wenn auch nur einer von ihnen ausfällt, könnte dies theoretisch zum Ausfall der gesamten Unterwasserroute führen.

Da das moderne Internet noch nie einem Sonnensturm ausgesetzt wurde, gibt es auch nur wenige Daten darüber, wie sich diese Module erholen könnten. Die gute Nachricht ist, dass es unwahrscheinlich ist, dass alle Unterseekabeltrassen beschädigt werden.

Die Auswirkungen eines Sonnensturms werden in Regionen näher an den Magnetpolen der Erde am stärksten ausgeprägt sein. So besteht beispielsweise für Asien ein geringeres Risiko, da Singapur, ein Knotenpunkt für eine Reihe von Unterseekabeln, am Äquator liegt. Auch wenn einige Regionen möglicherweise nicht von einem Stromausfall betroffen sind, könnten sie daher von Kontinenten und Ländern isoliert sein, in denen dies der Fall ist. Die USA könnten beispielsweise von Europa abgekoppelt werden.

Das Internet in einer Katastrophe

Glücklicherweise ist das Internet grundsätzlich auf Widerstandsfähigkeit ausgelegt. Sollten Repeater ausfallen, ist das Web in der Lage, den Datenverkehr automatisch über einen anderen, noch betriebsbereiten Router umzuleiten Route, sagt Dr. Umakishore Ramachandran, Informatikprofessor am Georgia Institute of Technology in Atlanta.

„Im Kern des Netzwerks gibt es genügend Redundanz“, sagte Ramachandran gegenüber Digital Trends, „dass solche Ausfälle auf den höheren Ebenen des Netzwerks erkannt werden.“ Stack, um Flüsse um fehlerhafte Routen herum umzuleiten.“ Ihre Internetgeschwindigkeit wird höchstens aufgrund des Anstiegs der Überlastung sinken, aber es ist unwahrscheinlich, dass es „katastrophal“ wird, sagt er hinzugefügt.

Der größere Grund zur Sorge, sagt Ross Schulman, leitender Technologe am New America’s Open Technology Institute, sind die „Ränder des Netzwerks“. Dazu gehören zum Beispiel die Internetverbindungen, auf die wir und kleinere Unternehmen angewiesen sind An. Wenn genügend Strecken beschädigt werden, kann die verbleibende Bandbreite auf wesentliche Dienste wie das Gesundheitswesen beschränkt werden, sodass Privatkunden wochenlang im Dunkeln und ohne digitale Kommunikation bleiben. Darüber hinaus werden die Satellitenkommunikation und Tools wie GPS-Systeme offline geschaltet, sodass in Katastrophensituationen ein wichtiges Backup verloren geht.

Internetausfälle und Stromausfälle bei Naturkatastrophen sind für die Welt kein Unbekannter. Hurrikane, Erdbeben und mehr haben Städte zuvor tagelang in Dunkelheit gestürzt. Und genau wie die Menschen mit diesen Ereignissen zurechtkamen, glaubt Ramachandran, dass Edge Computing die Antwort auf einen solaren Supersturm sein könnte.

Lokale, dezentrale Netzwerke haben es den Gemeinden bisher ermöglicht, in Kontakt zu bleiben und im Wesentlichen ihre eigenen Internetverbindungen aufzubauen, um Aktualisierungen zu kommunizieren. Ähnliche Projekte könnten im Falle einer „Internet-Apokalypse“ zumindest vorübergehend Abhilfe schaffen. Allerdings, wenn dieses theoretische Internet Würde die Apokalypse Wochen oder Monate andauern, müssten die Regierungen auf andere Lösungen zurückgreifen, um das globale Internet wiederherzustellen, insbesondere in stärker betroffene Gebiete. Als ein Erdbeben der Stärke 8,0 abgelegene Gebiete Perus erschütterte, konnte ein internetstrahlender Ballon der inzwischen aufgelösten Loon-Abteilung von Google innerhalb von etwa 48 Stunden seinen Dienst leisten.

Es besteht auch die reale Gefahr, dass die Stromnetze wochenlang ausfallen und daher unsere gesamte Internet-Infrastruktur einfach keinen Strom mehr hat. In einem solchen Szenario, sagt Schulman, „könnten alternative Lösungen wie drahtlose Netze wie Commotion oder Googles Loon als flexible Alternative auftauchen.“

Experten befürchten, dass ein solarer Supersturm nur eine von vielen Naturkatastrophen ist, die das Internet und die davon abhängigen Volkswirtschaften bedrohen. Da der Klimawandel eskaliert, ist mit einer Zunahme von Katastrophen auf der Erde zu rechnen, und die Vorbereitung darauf muss oberste Priorität haben – ein Thema, das noch nicht in die Mainstream-Diskussion Eingang gefunden hat.

„Wir haben bereits lokale Beispiele dieser Art von Problemen während des Hurrikans Sandy in New York gesehen, bei dem viele davon betroffen waren Rechenzentren wurden offline geschaltet, Mobiltelefone waren außer Betrieb und der Internetverkehr wurde unterbrochen“, sagte Schulman hinzugefügt. „Es ist wichtig sicherzustellen, dass diese Infrastruktur gegenüber kommenden Veränderungen widerstandsfähig ist.“

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