75+ år senere er skyfrøning stadig kontroversiel – Kan den hjælpe verdens mest forurenede byer?

Skyfrøning er et kontroversielt emne. Mens fortalere for den peger på studier, der viser en 10-15% stigning i nedbør på grund af den, peger modstandere på farer, der følger med, såsom skade på vores sikkerhed og miljø. At komme til bunds i debatten kræver en detaljeret undersøgelse af fænomenet. Først derefter kan vi træffe en informeret vurdering. 

Hvad er skyfrøning?

Desert Research Institute, en velkendt leder inden for grundlæggende og anvendt miljøforskning verden over, definerer skyfrøning som en:

”En teknik til vejrmodifikation, der forbedrer en skys evne til at give regn eller sne ved at tilføre små isdannende partikler til bestemte typer underafkølede skyer.”

Skyer består af små vanddråber eller iskrystaller. Når vanddamp afkøles, kan den fortættes til dråber på kondensationskerner, eksempelvis salt- eller støvpartikler. Iskrystaller kan dannes på særlige isdannende partikler. Kondensationskerner og iskerner har derfor forskellige funktioner.
Ved såning af underafkølede skyer tilføres partikler, som fremmer dannelsen og væksten af iskrystaller. Krystallerne kan falde som sne eller smelte til regn på vej ned, afhængigt af temperaturen. Metoden kræver egnede skyer og kan ikke skabe regn fra en skyfri himmel.

Skyfrøningsteknikker 

Der er to hovedtyper. Hygroskopisk såning påvirker vanddråber i varme skyer, mens glaciogen såning fremmer isdannelse i underafkølede skyer. Varme skyer kan blandt andet behandles med:

(i) vanddråber og (ii) almindeligt salt.

Underafkølede skyer kan behandles med tøris eller sølviodid for at fremme isdannelse.

Varm skyfrøning: Vanddråbe-teknik

Metoden bygger på koalescens, hvor vanddråber støder sammen og smelter sammen til større dråber. Vanddråber eller hygroskopiske partikler tilføres varme skyer. I historiske australske forsøg brugte man dråber med en medianradius på cirka 25 mikrometer og en tilførsel på omtrent 30 amerikanske gallon i minuttet, svarende til 1,9 liter i sekundet. Det er et konkret forsøgsdesign, ikke en standarddosis pr. såning. 25 millimeter er en forkert enhed.

Såning af varme skyer: almindeligt salt

Almindeligt salt anvendes som et almindeligt såningsmateriale i denne proces i form af en 10% opløsning eller fast form. Til praktiske anvendelser bruges saltet som en del af en salt‑ og sæbeblanding. For at lette spredningen af denne blanding anvendes værktøjer såsom tryksprøjter, luftkompressorer eller jordbaserede generatorer.
En anden teknik til at udføre denne proces involverer ballon‑burst‑teknikken, hvor krudt og natriumchlorid arrangeres til at eksplodere nær skyens bund for at sprede saltpartiklerne.

Såning af kolde skyer: tøris

Tøris er fast kuldioxid. Ved normalt lufttryk sublimerer den ved omkring −78,5 °C, altså direkte fra fast stof til gas uden først at smelte. Når den falder gennem en underafkølet sky, køler den luften kraftigt.
Et fly kan frigive tørispiller, eksempelvis 0,5–1,0 cm store, nær skyens top. Den kraftige afkøling fremmer dannelsen af iskrystaller. De kan vokse og falde som sne eller smelte til regn, afhængigt af temperaturen.

Såning af kolde skyer: sølviodid

Her spredes meget små sølviodidpartikler som røg eller aerosol. De kan virke som iskerner i tilstrækkeligt kolde, underafkølede skyer. Omkring −5 °C beskriver en omtrentlig betingelse for isdannelsen, ikke at partiklerne har en konstant temperatur.

Partiklerne kan frigives fra generatorer på jorden og transporteres op med luftstrømme eller spredes direkte fra fly. Hvilken metode der er bedst, afhænger af skyer, terræn og vejr. Sølviodid kan bruges i små mængder, men det gør ikke metoden mere effektiv end tøris under alle forhold.

Disse skyfrøningsteknikker er opstået gennem årene. Det første eksperiment med skyfrøning går dog tilbage mere end 75 år.

En kort historie om skyfrøning

Den amerikanske kemiker og meteorolog Vincent J. Schaefer udførte et banebrydende forsøg fra et fly den 13. november 1946. Han spredte seks pund knust tøris, cirka 2,7 kg, i en sky over Berkshirebjergene i Massachusetts.

I 1947 fulgte Project Cirrus, et samarbejde mellem GE og det amerikanske militær og et tidligt forsøg på at påvirke en orkan. Tøris blev spredt i en orkan ude over Atlanterhavet øst for Florida. Stormen ændrede senere kurs og nåede Georgia og South Carolina, men rækkefølgen af begivenheder viser ikke, at såningen forårsagede kursændringen.

Den næste kom i begyndelsen af 1960’erne, kaldet Project Skywater, en række skyfrøningsforsøg finansieret af Bureau of Reclamation. Målet var at øge vandressourcerne i den vestlige del af USA. 

I Australien udførte Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) store skyfrøningsforsøg mellem 1947 og begyndelsen af 1960’erne. I disse eksperimenter droppede forskerne tøris i toppen af cumulus‑skyer, brugte både jordbaserede og luftbårne sølviodid‑generatorer osv. 

Det amerikanske militær brugte også såning af skyer i slutningen af 1960’erne og begyndelsen af 1970’erne. Operation Popeye skulle øge regnen og forstyrre forsyningsruter under Vietnamkrigen. ENMOD-konventionen blev åbnet for underskrift i 1977 og trådte i kraft i 1978. Den forbyder deltagerstater at bruge miljømodifikation militært eller fjendtligt med omfattende, langvarige eller alvorlige virkninger for at skade en anden deltagerstat. Det er ikke et generelt forbud mod al vejrmodifikation.

Forskningen omkring den stoppede dog ikke. Den er blevet vedtaget og afprøvet i mange former på næsten alle kontinenter verden over. 

I november 2023 overvejede Delhis regering et forsøg med såning af skyer for at mindske luftforureningen. Artiklen beskrev planer om flybaseret spredning af blandt andet kaliumiodid og sølviodid og nævnte også tøris. Det var et planlagt forsøg, ikke dokumentation for, at indsatsen allerede var gennemført eller havde virket over Delhi.

IIT Kanpur havde tidligere i 2023 prøvefløjet et ombygget, sekssædet Cessna-fly med udstyr til såning. Godkendelse af flyets luftdygtighed og udstyr er noget andet end tilladelse og passende vejr til en konkret indsats over Delhi.

En skeptisk vurdering kom, ifølge artiklens kilde, fra renluftaktivisten Jai Dhar Gupta, der har studeret på Wharton School og har en uddannelse i miljøvidenskab fra University of Pennsylvania:

”Såning af skyer er et røgslør og giver ingen mening. Efter regnen vil forureningen stige på grund af den højere luftfugtighed, fordi alt [brændstof, biomasse med mere] vil frigive flere forurenende stoffer.”

Dette er Guptas vurdering, ikke en fastslået generel sammenhæng for alle regnvejr. Skepsissen understreger behovet for at afveje mulige fordele, begrænsninger og risici.

Fordelene ved skyfrøning

Et vigtigt formål er at øge vinterens snefald og snemængden i bjergområder, så smeltevandet supplerer den naturlige vandforsyning til de omkringliggende samfund.

For at vurdere effektiviteten af denne tilgang har videnskabsfolk udført flere studier af skyfrøningens effekt. Selvom forskellige projekter giver varierende resultater, er der talrige tilfælde af bemærkelsesværdig succes. Som et eksempel har langsigtede skyfrøningsprojekter over Nevadas bjerge og andre dele af verden vist en stigning i den samlede snepakning i målrettede områder med 10% eller mere om året. 

Desert Research Institute designede et femårigt skyfrøningsprojekt i Snowy Mountains i New South Wales, Australien. Resultatet var en 14% stigning i snefald i projektområdet.

Et andet skyfrøningsforsøg udført i Wyoming varede i ti år. Det fandt sted i Snowy Range og Sierra Madre Range. 

Ifølge oplysninger fra Wyoming Water Development Office peger forskellige analyser på mulige nedbørsstigninger på omkring 5–15 procent under egnede forhold. Det er ikke en sikker, generelt målt stigning i hele snepakken. Artiklen nævner også op til 15 procent mere sne i et kontrolleret forsøg med generatorer på jorden i Bridger Range i det vestlige Montana. Resultaterne afhænger af forsøgsdesign og vejr.

På trods af disse succeser har skyfrøning gennemgået sin andel af kontroverser. 

Hvorfor er skyfrøning kontroversiel?

Risikoen for forurening

Forkert håndtering af såningsmidler kan medføre risici, og miljøpåvirkninger skal overvåges. Det er dog ikke påvist, at sølviodid i normalt anvendte mængder udløser en kædereaktion af forurening eller omfattende sundhedsskader. Forskningsoversigter peger på begrænsede målte virkninger ved disse niveauer, mens større eller længerevarende anvendelse kræver opfølgning.

Omfordeling af risiko og ikke fjernelse 

Såning kan kun påvirke vand, der allerede findes i egnede skyer. Virkninger længere i vindretningen og på tværs af administrative grænser skal undersøges og håndteres i fællesskab. Det er ikke fastslået, at såning generelt ”stjæler” regn og skaber tørke i naboområder. Usikkerheden kan dog føre til politiske konflikter om vandfordeling.

Økologiske og miljømæssige farer

Virkninger på vandmiljø, mulig ophobning af såningsmidler og ændret nedbør bør overvåges. Det er ikke påvist, at normalt anvendte mængder sølviodid medfører skadelig bioakkumulering eller byoversvømmelser. Oversvømmelsesrisiko afhænger af samlet nedbør, jordbund og afstrømning, ikke af en enkel direkte sammenhæng med sølviodid.

Politikens utilstrækkelighed

Klare tilladelser, koordinering mellem naboregioner og regler for anvendelsen er vigtige. Vejret, den naturlige nedbør og oversvømmelsesrisikoen skal vurderes løbende. En tidsplan kan ikke garantere, at risikoen bliver nul.

Mangel på påviselige resultater 

Effekten har længe været vanskelig at adskille fra naturlig variation i nedbøren. Evidensen varierer mellem metoder og skytyper. Sammenligninger med andre geoengineeringteknikker, eksempelvis påvirkning af solindstråling eller fjernelse af CO₂, kræver særskilt vurdering af metoder og studier. Nyere forskning har påvist årsagssammenhænge for visse former for vintersåning i bjergterræn, men det dokumenterer ikke alle projekters effekt eller en løsning på storbyers luftforurening.

Samlet set er der behov for at studere den holistisk. Studier bør ikke kun undersøge den umiddelbare nedbørseffekt, men også virkningerne for naboregioner, økologi og biodiversitet. 

Det etablerede hovedformål er at forsøge at øge nedbøren og vandforsyningen. Regn kan midlertidigt fjerne visse luftbårne partikler, hvilket har motiveret forslag mod smog, men erstatter ikke reduktion af udledninger. De følgende virksomheder arbejder med bredere miljø- og luftkvalitetsløsninger; det betyder ikke, at de tilbyder såning af skyer.

Klik for listen over de fem bedste aktier inden for kulstoffangst at investere i. 

Virksomheder med afprøvede løsninger til at bekæmpe forurening

#1. Tetra Tech

Tetra Tech (TTEK ) tilbyder løsninger på komplekse miljøudfordringer, herunder luft- og vandkvalitet, støj og affald. Selskabets luftkvalitetsydelser omfatter databaser og rapporteringssoftware, som hjælper kunderne med at opfylde myndighedskrav. Derudover udfører det opgørelser over udledninger, spredningsmodellering, vurdering af kontrolteknologi samt måling og rapportering af luftkvalitet og emissioner.

#2. Arcadis

Arcadis er en anden global aktør, der hjælper organisationer med bedre at håndtere luftemissioner i en tid med klimaændringer, hvor luftforurening er højt på den offentlige dagsorden. De støtter kunder i at drive i overensstemmelse med bæredygtige forretningsprincipper på tværs af deres aktiviteter og tilbyder omfattende industri‑hygiejne samt sundheds‑ og sikkerhedstjenester for at opfylde OSHA‑overholdelse på industrielle anlæg.
Ifølge Arcadis’ integrerede årsrapport for 2022 var nettoomsætningen 3,019 mia. euro mod 2,565 mia. euro i 2021. Den operationelle EBITA-margin var 9,8 procent mod 9,6 procent året før. Det er EBITA, ikke EBITDA. Afkastet af nettoarbejdskapital var 54 procent efter selskabets definition.

Den fremtidige køreplan for skyfrøning

Mens store miljøvirksomheder fortsætter deres arbejde, er effekten af såning af skyer på storbyers luftkvalitet stadig et forskningsspørgsmål. Artiklen oplyste i 2023, at metoden blev brugt i mindst otte delstater i det vestlige USA, primært til vandforsyning. Som eksempel på omkostninger blev programmer i den øvre del af Coloradoflodens opland anslået til omkring 1,5 mio. USD om året.

En forskningsoversigt fra 2015 udarbejdet til Bureau of Reclamation bemærker, at ”meget lidt er dokumenteret om virkningen af små stigninger i nedbøren efter såning på den sæsonmæssige afstrømning. Fordi såningens virkninger har været vanskelige at kvantificere, kan disse afledte studier kun betragtes som spekulative.”

Der er derfor brug for mere forskning i både nedbørseffekten og muligheden for midlertidigt at mindske luftforureningen. Øget snefald er ikke i sig selv dokumentation for, at metoden kan løse storbyers smogproblemer.