75+ jaar later blijft wolkenzaaien controversieel – Kan het de meest vervuilde steden ter wereld helpen?

Wolkenzaaien is een controversieel onderwerp. Terwijl voorstanders studies aanhalen die een 10-15% toename in neerslag aantonen, wijzen tegenstanders op gevaren die ermee gepaard gaan, zoals schade aan onze veiligheid en het milieu. Om de kern van het debat te doorgronden is gedetailleerd onderzoek naar het fenomeen nodig. Alleen dan kunnen we een weloverwogen oordeel vellen. 

Wat is wolkenzaaien?

Het Desert Research Institute, een wereldwijd bekende leider in fundamenteel en toegepast milieugericht onderzoek, definieert wolkenzaaien als een:

“Weerbewerkingsmethode die het vermogen van een wolk om regen of sneeuw te produceren verbetert door kleine ijsnuclei in bepaalde ondervroren wolken te introduceren.”

Wolken bestaan uit kleine waterdruppels of ijskristallen. Deze druppels of kristallen ontstaan wanneer waterdamp in de atmosfeer afkoelt en condenseert. Het stof- of zoutdeeltje dat willekeurig in de atmosfeer zweeft en waar deze kristallen zich rond vormen, is de ijsnucleus. 
Het zijn deze ijsnuclei die tijdens het wolkenzaaien in de lucht worden geïntroduceerd. Ze helpen sneeuwvlokken te vormen door een basis te bieden. Uiteindelijk vallen deze sneeuwvlokken terug van de wolken naar het aardoppervlak. 

Wolkenzaaitechnieken 

Wolkenzaaien gebeurt via twee brede technieken. De eerste is hygroscopisch voor warme wolken, en de tweede is glacigenerend voor onderkoelde wolken. Het zaaien van warme wolken kan verder twee routes hebben:

(i) Waterdruppeltechniek
(ii) gewone zouttechniek.

Het zaaien van koude wolken kan worden bereikt met droogijszaaien en zilverjodide-zaaien.

Warme wolk zaaien: Waterdruppeltechniek

Deze techniek werkt volgens het principe van coalescentie. Het doel is om aanzienlijke waterdruppels of hygroscopische deeltjes in warme wolken te introduceren. Meestal gebeurt dit door waterdruppels, elk ongeveer 25 mm groot, vanuit een vliegtuig te verspreiden. Het toepassingsvolume voor dit proces is ongeveer 30 gallons per zaai‑evenement, gericht op warme wolkvormingen. 

Warme wolk zaaien: Gewone zouttechniek

Gewoon zout wordt in dit proces gebruikt als zaai‑materiaal in de vorm van een 10% oplossing of vast. Voor praktische toepassingen wordt het zout gebruikt als onderdeel van een zout‑ en zeepmengsel. Om de verspreiding van dit mengsel te vergemakkelijken, worden gereedschappen zoals krachtige sproeiers, luchtcompressoren of grondgeneratoren ingezet. 
Een andere techniek voor dit proces omvat de ballonontploffingstechniek, waarbij buskruit en natriumchloride zo worden geplaatst dat ze nabij de wolkbasis exploderen om de zoutdeeltjes te verspreiden. 

Koude wolk zaaien: Droogijs‑techniek

Droogijs is niets anders dan kooldioxide in vaste vorm. Het heeft een temperatuur van -80 graden Celsius en verdampt bij deze temperatuur, maar smelt niet. En omdat het zwaar is, valt het snel van de bovenkant van de wolk. 
Dit proces van koude wolk zaaien wordt uitgevoerd door vliegtuigen die over de bovenkant van een wolk vliegen om droogijspellets van 0,5-1,0 cm in een constante stroom vrij te geven. Wanneer deze ijskorrels door de wolk vallen, vormen ze een laag ijskristallen. Als gevolg hiervan vallen regendruppels van deze ijskristallen.

Koude wolk zaaien: Zilverjodide‑techniek

Deze techniek maakt gebruik van minuscule kristallen van zilverjodide die in de vorm van rook worden geproduceerd. Deze kristallen, met een temperatuur van -5 graden Celsius, fungeren als ijsvormende nucleussen. 

Uit grondgeneratoren geëjecteerd, diffunderen deze fijne deeltjes met luchtstromen. Voorstanders van deze technologie vinden echter dat de juiste procedure voor het zaaien van koude wolken is om zilverjodide‑rook in onderkoelde wolken te laten vrijkomen vanuit een vliegtuig. Deze techniek is efficiënter dan de droogijs‑techniek omdat de benodigde hoeveelheid zilverjodide veel minder is. 

Deze wolkenzaaitechnieken zijn in de loop der jaren ontstaan. Het eerste experiment met wolkenzaaien dateert echter van meer dan 75 jaar geleden. 

Een korte geschiedenis van wolkenzaaien

De Amerikaanse chemicus en meteoroloog Vincent J. Schaefer voerde in 1946 het eerste wolkenzaai‑experiment uit. In dit baanbrekende experiment liet Schaefer zes pond fijngemalen droogijs in een wolk in de Adirondack Mountains van New York vallen.

Een jaar later, in 1947, kwam Project Cirrus als een samenwerking tussen GE en het Amerikaanse leger, de eerste wetenschappelijke poging om een orkaan te modificeren. Het project liet bijna 200 pond droogijs in een cycloon die de kust van Florida raakte en erdoorheen trok. 

Het volgende kwam begin jaren zestig, genaamd Project Skywater, een reeks wolkenzaaiexperimenten gefinancierd door het Bureau of Reclamation. Het doel was om de watervoorraden in het westen van de Verenigde Staten te vergroten. 

In Australië voerde de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) tussen 1947 en het begin van de jaren zestig grootschalige wolkenzaaiproeven uit. In deze experimenten lieten de wetenschappers droogijs in de toppen van cumulonimbuswolken vallen, gebruikten zowel grond‑ als lucht‑zilverjodide‑generatoren, enz. 

Het Amerikaanse leger voerde in de late jaren zestig en vroege jaren zeventig verdere wolkenzaaiexperimenten uit. Het doel was om weerbeïnvloeding als oorlogswapen te gebruiken. Het leger zou Operation Popeye hebben gepland om voldoende neerslag te genereren om de bevoorradingsroutes van de vijand in Vietnam te verstoren. Deze militaire manoeuvres werden in 1977 stopgezet toen een internationaal verdrag het gebruik van weerbeïnvloeding voor militaire doeleinden verbood. 

Het onderzoek daaromheen stopte echter niet. Het is in vele vormen op bijna alle continenten wereldwijd toegepast en getest. 

Nog zo recent, eind november 2023, besloot de regering van Delhi, India, door te gaan met door wolkenzaaien geïnduceerde kunstmatige regen om de luchtvervuiling in de hoofdstad te bestrijden. Het plan was om een mengsel van kaliumjodide, zilverjodide en droogijs op wolken te spuiten via een vliegtuig. 

De Directorate General of Civil Aviation keurde het vliegtuig en de fakkels voor dit specifieke doel goed. Na deze goedkeuring werd een zeszits Cessna‑vliegtuig gekozen om over de lucht van Delhi te vliegen en de genoemde chemicaliën in de wolken te introduceren. 

Echter, volgens Jai Dhar Gupta, een schoonlucht‑activist en alumnus van de Wharton School die ook een graad in Milieuwetenschappen heeft van de University of Pennsylvania:

“Wolkenzaaien is een rookspiegel‑tactiek en heeft geen zin. Na de regenval zal, door een toename van de luchtvochtigheid, de vervuiling toenemen omdat alles [brandstof, biomassa, enz.] meer verontreinigende stoffen zal uitstoten.” 

En met dit scepticisme over wolkenzaaien komt de noodzaak om de voordelen en nadelen af te wegen. 

De voordelen van wolkenzaaien

Het belangrijkste doel van wolkenzaaien wereldwijd is het verbeteren van de winterse sneeuwval en het vergroten van de sneeuwbedekking in berggebieden, waardoor de natuurlijke watervoorziening voor de omliggende gemeenschappen wordt aangevuld.

Om de effectiviteit van deze aanpak te evalueren, hebben wetenschappers meerdere studies uitgevoerd over het effect van wolkenzaaien. Hoewel verschillende projecten uiteenlopende resultaten opleveren, zijn er talrijke voorbeelden van opmerkelijk succes. Zo hebben langetermijnprojecten voor wolkenzaaien in de bergen van Nevada en andere delen van de wereld een toename van de totale sneeuwbedekking in de beoogde gebieden van 10% of meer per jaar aangetoond. 

Het Desert Research Institute ontwierp een vijfjarig wolkenzaaiproject in de Snowy Mountains van New South Wales, Australië. Het resultaat was een 14% toename in sneeuwval over het projectgebied.

Een ander wolkenzaai‑experiment uitgevoerd in Wyoming duurde tien jaar. Het vond plaats in de Snowy Range en de Sierra Madre Range. 

Volgens de gegevens gepresenteerd door het Wyoming Water Development Office, toonde het experiment resultaten door de sneeuwbedekking van winterstormen met vijf tot 15 procent te verhogen. Een ander hooggelegen, door generatoren geïnduceerd wolkenzaai‑experiment toonde een toename van de sneeuwval tot 15 procent in de Bridger Range van West-Montana. 

Ondanks deze successen heeft wolkenzaaien zijn deel van controverses doorgemaakt en blijft dat doen. 

Waarom is wolkenzaaien controversieel?

Het risico van verontreiniging

Wolkenzaaien brengt het risico van verontreiniging met zich mee dat kan voortvloeien uit onjuiste hantering van zilverjodide en andere chemicaliën. Ze kunnen een kettingreactie van milieuvervuiling veroorzaken, met schadelijke gevolgen voor ons ecosysteem en onze gezondheid. Het mitigeren van deze risico’s vereist strategische en structurele inspanningen, die vaak financieel onhoudbaar zijn. 

Herverdeling van risico en geen verwijdering 

Wolkenzaaien gaat vaak over het verplaatsen van regen van de ene locatie naar de andere. Het condenseert water dat al aanwezig is in wolkvormingen. Het kan daardoor regenontneming of droogte in één gebied betekenen, terwijl er extern gegenereerde regen in een ander gebied valt. Het kan ook een politiek wapen worden om bepaalde regio’s van water te beroven of om meer water te claimen dan een specifieke regio nodig heeft. 

Ecologische en milieugevaren

Door zilverjodide veroorzaakte bio‑accumulatie kan potentieel schadelijk zijn voor het aquatisch leven. Het kan ook leiden tot stedelijke overstromingen. 

Onvoldoende beleid

De wetenschappelijke gemeenschap gelooft dat ontoereikend beleid wolkenzaaien schadelijk kan maken. Deze zorg geldt met name wanneer wolkenzaaien wordt gepland voor meerdere aangrenzende regio’s; in zulke gevallen moet het volgens een goed doordacht schema worden uitgevoerd. Om risico’s te beperken, moeten er beperkingen worden opgelegd wanneer het kan worden uitgevoerd, zodat er geen risico op overstromingen bestaat.

Gebrek aan aantoonbare resultaten 

Hoewel wolkenzaaien nu al meer dan 75 jaar wordt gebruikt, ontbreekt het aan voldoende empirisch bewijs, vooral in vergelijking met de hoeveelheid en schaal van studies die zijn uitgevoerd naar andere geo‑engineeringstechnieken met betrekking tot zonne‑energie of koolstofverwijdering. 

Over het geheel genomen is er behoefte aan een holistische studie. Onderzoeken moeten verder gaan dan het beoordelen van de effectiviteit door niet alleen naar de directe impact te kijken, maar ook te achterhalen wat wolkenzaaien kan betekenen voor de aangrenzende regio’s, hun ecologie, biodiversiteit en meer. 

Ongeacht de controverses en het scepticisme eromheen, is een van de belangrijkste doelen van wolkenzaaien het veroorzaken van regen om de aarde te zuiveren van vervuiling, smog en meer. Er zijn commerciële ondernemingen die zich hebben toegelegd op het genezen van de aarde van deze kwalen. 

Klik voor de lijst van de vijf beste koolstofafvangst‑aandelen om in te investeren. 

Bedrijven met geteste oplossingen om vervuiling te bestrijden

#1. Tetra Tech

Tetra Tech biedt oplossingen voor complexe milieuproblemen, waaronder oplossingen voor verbetering van de luchtkwaliteit, aanpak van geluidsvervuiling, verbetering van de waterkwaliteit, beheer van vast afval en meer. Als we specifiek naar hun luchtkwaliteitsoplossingen kijken, omvatten deze gecomputeriseerde databases en rapportagesoftware om klanten efficiënt en effectief te helpen voldoen aan hun nalevingsverplichtingen. De diensten omvatten het opstellen van emissie‑inventarissen, dispersiemodellering, analyse van controle‑technologie‑kaders, monitoring en rapportage van omgevings‑ en emissie‑gegevens, en meer.