75+ år senare är molnsådd fortfarande kontroversiell – kan den hjälpa världens mest förorenade städer?

Molnsådd är ett kontroversiellt ämne. Medan förespråkare som stödjer det hänvisar till studier som visar en 10-15% ökning i nederbörd på grund av det, så pekar motståndare på risker som följer med det, såsom skador på vår säkerhet och miljö. Att komma till botten med debatten skulle kräva en detaljerad studie av fenomenet. Först då skulle vi kunna göra en välgrundad bedömning. 

Vad är molnsådd?

Desert Research Institute, en välkänd ledare inom grundläggande och tillämpad miljöforskning världen över, definierar molnsådd som:

”En vädermodifieringsteknik som förbättrar ett molns förmåga att ge regn eller snö genom att tillföra små isbildande partiklar till vissa typer av underkylda moln.”

Moln består av små vattendroppar eller iskristaller. När vattenånga kyls kan den kondensera till droppar på kondensationskärnor, exempelvis salt- eller dammpartiklar. Iskristaller kan bildas på särskilda isbildande partiklar. Kondensationskärnor och iskärnor fyller alltså olika funktioner.

Vid sådd av underkylda moln tillförs isbildande partiklar som hjälper iskristaller att bildas och växa. Kristallerna kan sedan falla som snö eller smälta till regn på vägen ned, beroende på temperaturen. Tekniken kräver lämpliga moln och kan inte skapa nederbörd ur klar himmel.

Molnsåddstekniker 

Molnsådd sker genom två breda tekniker. Den första är hygroskopisk för varma moln, och den andra är glaciogen för överkylda moln. Sådd av varma moln kan dessutom ha två vägar:

(i) Vattendroppsteknik
(ii) teknik med vanligt salt.

Kalla, underkylda moln kan behandlas med torris eller silverjodid för att främja isbildning.

Varm molnsådd: Vattendroppsteknik

Tekniken bygger på koalescens, där vattendroppar kolliderar och förenas. Droppar eller hygroskopiska partiklar tillförs varma moln för att främja tillväxten. I historiska australiska försök användes vattendroppar med en medianradie på omkring 25 mikrometer och en spridningstakt på cirka 30 amerikanska gallon per minut, ungefär 1,9 liter per sekund. Det är ett försöksupplägg, inte en universell dos per såddtillfälle; 25 millimeter är fel enhet.

Sådd av varma moln: teknik med vanligt salt

Vanligt salt används som ett vanligt såddmaterial i denna process i form av en 10 % lösning eller fast form. För praktiska tillämpningar används saltet som en del av en salt- och tvålsblandning. För att underlätta spridningen av denna blandning används verktyg såsom kraftspridare, luftkompressorer eller markgeneratorer. 

En annan teknik för att utföra processen involverar ballongsprängningstekniken, där krut och natriumklorid placeras för att explodera nära molnbasen och sprida saltpartiklarna. 

Sådd av kalla moln: torristeknik

Torris är fast koldioxid. Vid normalt lufttryck sublimerar den vid ungefär −78,5 °C: den går direkt från fast form till gas utan att först smälta. När den faller genom ett underkylt moln kyler den luften kraftigt.

Flygplan kan släppa torrispellets, exempelvis 0,5–1,0 cm stora, nära molntoppen. Den kraftiga kylningen hjälper iskristaller att bildas. Kristallerna kan växa och falla som snö eller smälta till regn, beroende på temperaturförhållandena.

Kall molnsådd: Silverjodidteknik

Här används mycket små silverjodidpartiklar som sprids som en aerosol eller rök. De kan fungera som iskärnor i tillräckligt kalla, underkylda moln. Omkring −5 °C avser ett ungefärligt temperaturvillkor för isbildning, inte att partiklarna håller en egen konstant temperatur.

Partiklarna kan släppas ut från markgeneratorer och föras upp med luftströmmar eller spridas direkt från flygplan. Vilken metod som fungerar bäst beror på molnen, terrängen och vädret. Silverjodid kan användas i små mängder, men det innebär inte att metoden alltid är effektivare än torris.

Dessa molnsåddstekniker har utvecklats under årens lopp. Det första experimentet med molnsådd går dock tillbaka mer än 75 år. 

En kort historik om molnsådd

Den amerikanske kemisten och meteorologen Vincent J. Schaefer genomförde ett banbrytande flygburet molnsåddsförsök den 13 november 1946. Han släppte omkring sex pund krossad torris, cirka 2,7 kg, i ett moln över Berkshirebergen i Massachusetts.

År 1947 följde Project Cirrus, ett samarbete mellan GE och USA:s militär och ett tidigt försök att påverka en orkan. Torris släpptes i en orkan ute över Atlanten, öster om Florida. Stormen ändrade senare kurs och nådde Georgia och South Carolina, men tidsföljden visar inte i sig att sådden orsakade kursändringen.

Det nästa kom i början av 1960-talet, kallat Projekt Skywater, en serie molnsåddsexperiment finansierade av Bureau of Reclamation. Målet var att öka vattenresurserna i den västra delen av USA. 

I Australien genomförde Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) omfattande molnsåddsförsök från 1947 till början av 1960-talet. Forskarna använde bland annat torris över cumulusmoln samt silverjodidgeneratorer på marken och i flygplan.

USA:s militär använde också molnsådd under slutet av 1960-talet och början av 1970-talet. Operation Popeye syftade till att öka regnen och störa försörjningsleder under Vietnamkriget. ENMOD-konventionen öppnades för undertecknande 1977 och trädde i kraft 1978. Den förbjuder konventionsstaterna att använda miljömodifiering militärt eller fientligt med omfattande, långvariga eller allvarliga effekter för att skada en annan konventionsstat. Det är inte ett generellt förbud mot all vädermodifiering.

Forskningen kring den stoppade dock inte. Den har antagits och prövats i många former på nästan alla kontinenter världen över. 

I november 2023 övervägde Delhis regering ett försök med molnsådd för att minska luftföroreningarna. Artikeln beskrev planer på flygburen spridning av ämnen som kaliumjodid och silverjodid och nämnde även torris. Det var en plan för ett försök, inte ett belägg för att behandling redan hade genomförts eller fungerat över Delhi.

IIT Kanpur hade tidigare under 2023 provflugit ett modifierat sexsitsigt Cessna-flygplan med utrustning för sådd. Artikelns uppgifter om luftfartsgodkännande och utrustning ska skiljas från tillstånd och lämpliga väderförhållanden för en faktisk insats över Delhi.

En skeptisk röst var, enligt artikelns källa, Jai Dhar Gupta, renluftsaktivist och tidigare student vid Wharton School, med en miljövetenskaplig examen från University of Pennsylvania:

”Molnsådd är en dimridå och saknar mening. Efter regnet kommer föroreningarna att öka på grund av den högre luftfuktigheten, eftersom allt [bränsle, biomassa med mera] kommer att släppa ut mer föroreningar.”

Detta är Guptas bedömning, inte ett fastställt generellt samband för alla regntillfällen. Skepsisen visar behovet av att väga möjliga fördelar mot begränsningar och risker.

Fördelarna med molnsådd

Ett viktigt användningsområde är att förstärka vinterns snöfall och öka snötäcket i bergsområden, för att komplettera den naturliga vattenförsörjningen till omgivande samhällen.

För att utvärdera effektiviteten i detta tillvägagångssätt har forskare genomfört flera studier om effekten av molnsådd. Även om olika projekt ger varierande resultat finns det många exempel på betydande framgångar. Detta illustreras av långsiktiga molnsåddprojekt över Nevadas berg och andra delar av världen som har visat en ökning av det totala snöpaketet i de målområden med 10 % eller mer per år. 

Desert Research Institute utformade ett femårigt molnsåddprojekt i Snowy Mountains i New South Wales, Australien. Resultatet var en 14 % ökning i snöfall i projektområdet.

Ett annat molnsåddsexperiment som genomfördes i Wyoming varade i tio år. Det ägde rum i Snowy Range och Sierra Madre Range. 

Enligt uppgifter från Wyoming Water Development Office har olika analyser av vintersådd pekat på möjliga ökningar av nederbörden på omkring 5–15 procent under lämpliga förhållanden. Det ska inte läsas som en säker, generellt uppmätt ökning av hela snötäcket. Artikeln nämner också upp till 15 procent mer snö i ett kontrollerat försök med markgeneratorer i Bridger Range i västra Montana. Resultaten är beroende av försöksupplägg och väder.

Trots dessa framgångar har molnsådd gått igenom och fortsätter att gå igenom sin beskärda del av kontroverser. 

Varför är molnsådd kontroversiell?

Risken för förorening

Felaktig hantering av såddmedel kan innebära risker och miljöövervakning behövs. Det är däremot inte belagt att silverjodid i de mängder som normalt har använts utlöser en kedjereaktion av föroreningar eller omfattande hälsoskador. Dagens sammanställningar pekar på begränsade uppmätta effekter vid dessa nivåer, samtidigt som större eller mer långvarig användning behöver följas upp.

Omfördelning av risk snarare än borttagning 

Molnsådd kan bara påverka vatten som redan finns i lämpliga moln. Frågor om effekter längre nedströms och över administrativa gränser behöver undersökas och hanteras gemensamt. Det är inte fastställt att sådd generellt ”stjäl” regn och orsakar torka i grannområden, men osäkerheten kan skapa politiska konflikter om vattenfördelning.

Ekologiska och miljömässiga faror

Effekter på vattenmiljö, eventuell ansamling av såddmedel och förändrade nederbördsmönster bör övervakas. Att silverjodid vid normalt använda mängder skulle orsaka skadlig bioackumulering eller stadsöversvämningar är dock inte visat. Översvämningsrisk beror på den samlade nederbörden, markförhållandena och avrinningen, inte på ett enkelt direkt samband med silverjodid.

Policys otillräcklighet

Tydliga tillstånd, samordning mellan grannregioner och regler för när insatser får ske är viktiga. Väder, naturlig nederbörd och översvämningsrisk måste bedömas löpande. Ett schema kan inte garantera att översvämningsrisken blir noll.

Brist på bevisbara resultat 

Effekten har länge varit svår att skilja från den naturliga variationen i nederbörd. Evidensen varierar mellan metoder och molntyper. En jämförelse med andra geoengineeringtekniker kräver att respektive metod och forskningsunderlag bedöms för sig. Nyare forskning har tydliggjort orsakssamband för vissa former av vintersådd i bergsterräng, men det visar inte att varje projekt fungerar eller att metoden kan lösa luftföroreningar i städer.

Övergripande finns ett behov av att studera den holistiskt. Studier måste gå bortom att bara bedöma dess effektivitet genom att inte bara titta på dess omedelbara påverkan utan även undersöka vad molnsådd kan innebära för grannregionerna, deras ekologi, biologiska mångfald och mer. 

Molnsåddens etablerade huvudsyfte är att försöka förstärka nederbörden och vattenförsörjningen, inte att generellt ”bota” jorden från föroreningar. Regn kan tillfälligt avlägsna vissa luftburna partiklar, vilket har motiverat försök mot smog, men ersätter inte utsläppsminskningar. Följande företag arbetar med bredare miljö- och luftkvalitetslösningar; det innebär inte att de erbjuder molnsådd.

Klicka för listan över fem bästa aktier för koldioxidinfångning att investera i. 

Företag med testade lösningar för att bekämpa föroreningar

#1. Tetra Tech

Tetra Tech (TTEK )  erbjuder lösningar på komplexa miljöutmaningar, inklusive lösningar för förbättring av luftkvalitet, hantering av bullerföroreningar, förbättring av vattenkvalitet, avfallshantering och mer. Om vi ser specifikt på deras luftkvalitetslösningar innebär de datoriserade databaser och rapporteringsprogramvara för att hjälpa kunder att effektivt och ändamålsenligt uppfylla sina efterlevnadskrav. Tjänsterna omfattar skapande av utsläppsregister, spridningsmodellering, analys av kontrollteknikramverk, övervakning och rapportering av omgivnings- och utsläppsnivåer, och mer. 

Under räkenskapsåret som avslutades den 2 oktober 2022, hade Tetra Tech en årlig omsättning på mer än 3,5 miljarder US$, vilket var en ökning från räkenskapsåret 2021 med över 3,2 miljarder US$. År 2022 rapporterade Tetra Tech en nettovinst på mer än 263 miljoner US$, en ökning jämfört med över 232 miljoner US$ som tjänades år 2021. Tetra Tech-aktierna registrerade en utspädd vinst per aktie på 4,86 US$ år 2022, jämfört med 4,26 US$ år 2021.

#2. Arcadis

Arcadis är en annan global aktör som hjälper organisationer bättre hantera luftutsläpp i samband med klimatförändringar, där luftföroreningar är högt på den offentliga agendan. De stödjer kunder att drivas enligt hållbara affärsprinciper i hela deras verksamhet och erbjuder omfattande tjänster inom industriell hygien samt hälsa och säkerhet för att uppfylla OSHA-krav på industriella anläggningar.

Enligt Arcadis integrerade rapport för 2022 uppgick nettoomsättningen till 3,019 miljarder euro, jämfört med 2,565 miljarder 2021. Den operativa EBITA-marginalen var 9,8 procent, jämfört med 9,6 procent 2021. Det är EBITA, inte EBITDA. Avkastningen på nettorörelsekapitalet var 54 procent enligt företagets definition.

Den framtida färdplanen för molnsådd

Medan stora miljökonsultföretag arbetar med föroreningar och andra miljöproblem återstår frågan om molnsådd kan ge en meningsfull förbättring av luftkvaliteten. Artikeln uppgav 2023 att sådd bedrevs i minst åtta delstater i västra USA, främst för vattenförsörjning. Som ett exempel på projektens kostnad angavs sådd i övre Coloradoflodens avrinningsområde till omkring

1,5 miljoner dollar per år.

Officiella rapporter medger att “mycket lite har dokumenterats för att fastställa påverkan av små ökningar i såddnedbörd och ökningar i säsongsavrinning. Eftersom det har varit svårt att kvantifiera såddens effekter kan dessa sekundära studier bara betraktas som spekulativa.”

Mer forskning behövs därför om både effekten på nederbörd och möjligheten att tillfälligt minska luftföroreningar. Resultat om ökat snöfall är inte i sig bevis för att molnsådd är en fungerande lösning på storstäders smog.