Als die ersten Winterstürme diesen Monat durchzogen, erhob sich ein King Air C90 Turboprop-Flugzeug des Wasserkraftunternehmens Idaho Power in den Himmel über Süd-Idaho, um es schneien zu lassen.
Das Flugzeug flog über die Wolkenspitzen und warf Fackeln ab, die beim Sinken brannten und Silberjodidwolken freisetzten, die dazu führten, dass sich Eiskristalle bildeten und Schnee über die Berge fiel. Im Frühjahr wird dieser Schnee schmelzen und flussabwärts laufen, Reservoirs auffüllen, Felder bewässern und möglicherweise Hunderttausende zusätzliche Megawattstunden kohlenstofffreier Wasserkraft für den Staat erzeugen.
Idaho Power, ein privater Energieversorger, der mehr als eine halbe Million Kunden in Süd-Idaho und Ost-Oregon bedient, nutzt Cloud Seeding seit fast zwei Jahrzehnten, um seine Wasserkraftproduktion zu steigern. Aber in den letzten Jahren hat das Versorgungsunternehmen seine Beschneiungsbemühungen auf Geheiß von Staatsbeamten, die über die schwindenden Wasservorräte besorgt sind, verstärkt.
In diesem Jahr befindet sich der Westen der Vereinigten Staaten inmitten einer der schlimmsten Dürren seit kurzem. Seit Dienstag leidet etwa ein Drittel des Landes – hauptsächlich westlich der Rocky Mountains – unter schwerer bis außergewöhnlicher Dürre. Fast ganz Idaho leidet zumindest unter einer schweren Dürre.
Heute beteiligt sich Idaho an den Kosten des Cloud-Seeding-Programms, das schätzungsweise 1 Million Acre-Fuß zusätzliches Wasser pro Jahr produzieren wird, in Höhe von etwa 2 Millionen Dollar (etwa 1,5 Millionen Pfund) pro Jahr. Im April verabschiedete der Staat einen Gesetzentwurf zur Ausweitung seiner Cloud-Seeding-Bemühungen.
Die Bewohner des Gem State sind nicht die einzigen, die Cloud Seeding begrüßen, eine 75 Jahre alte Technologie, die viele Wissenschaftler immer noch mit Skepsis betrachten. Mit einem kürzlich durchgeführten Experiment, das den ersten eindeutigen Beweis dafür liefert, dass Wolkensaat die Schneedecke erhöhen kann, erlebt die Forschung zur künstlichen Regenerzeugung eine kleine Renaissance.
Da der Westen eine historische Dürre erlebt und Klimamodelle auf weitere Trockenperioden in der Zukunft hindeuten, verdoppeln die Staaten ihre Wolkensaatprogramme.
„Ich denke definitiv, dass es eines der Dinge ist, die wir in Bezug auf die Eindämmung von Dürren nicht ignorieren können“, sagte Julie Gondzar, die Programmmanagerin für Cloud-Seeding in Wyoming. Während die Wolkenaussaat eine Dürre nicht beenden wird, kann sie die Schneedecke im Laufe der Zeit „langsam, schrittweise“ erhöhen, sagt Frau Gondzar. Im Moment hilft jedes bisschen.
Die Prämisse von Cloud Seeding ist einfach. Bestimmte Wolken enthalten große Mengen an „unterkühltem flüssigem“ Wasser oder Wasser, das unter dem Gefrierpunkt in flüssigem Zustand vorliegt. Bei Temperaturen unter etwa minus 5 Grad Celsius (23 Fahrenheit) kann die Zugabe von Silberjodidpartikeln zu diesem Wasser die Bildung von Eiskristallen fördern, was zu zusätzlichem Schneefall führt.
Aber während die Grundprinzipien des Cloud-Seeding in den 1940er Jahren ausgearbeitet wurden und 2017 mehr als 50 Länder Cloud-Seeding-Programme durchführten, hatten Wissenschaftler lange Mühe, zu quantifizieren, wie effektiv Cloud-Seeding ist – wenn es überhaupt funktioniert.
Eine sechsjährige Studie, die Wyoming von 2008 bis 2013 durchführte – eine der ehrgeizigsten, die bisher durchgeführt wurde – schätzte, dass die Wolkenaussaat den Niederschlag in den samenfähigen Wolken während der Wintersaison um etwa 3,3 Prozent erhöhen kann. Diese Ergebnisse erreichten jedoch nicht die wichtigsten Schwellenwerte für die statistische Signifikanz, was bedeutet, dass die Wissenschaftler nicht mit Sicherheit sagen konnten, dass der zusätzliche Schneefall, der durch die ausgesäten Wolken erzeugt wurde, nicht das Ergebnis eines Zufalls war.
Laut Sarah Tessendorf, Wissenschaftlerin am National Center for Atmospheric Research (NCAR), die sich mit Wolkensaat befasst, konnten andere Studien Gewinne von bis zu 10 Prozent messen, konnten jedoch ebenfalls nicht nachweisen, dass die Vorteile tatsächlich auf die Aussaat zurückzuführen waren.
„Die meisten statistischen Programme“, Studien, die die Niederschlagsmenge von zufällig gesäten Wolken und nicht gesäten Wolken vergleichen, „haben keine statistische Signifikanz erreicht“, sagte Tessendorf. „Und das war wirklich schwer zu überwinden. Das Signal der Wolkenaussaat ist oft sehr klein und liegt im Bereich der natürlichen Variabilität.“
Im Jahr 2017 hat sich NCAR mit einem Konsortium von Universitäten und Idaho Power zusammengetan, um ein erstes Experiment seiner Art namens SNOWIE (Seeded and Natural Orographic Wintertime Clouds: The Idaho Experiment) zu starten. Von Januar bis März injizierten die Forscher mit Spezialflugzeugen Silberjodid in Wolken über dem Payette-Becken nördlich von Boise und maßen die Auswirkungen auf den Schnee mit einer Reihe von luft- und bodengestützten Radargeräten, Schneemessern und Modellen.
Die Ergebnisse, die letztes Jahr in den Proceedings of the National Academies of Sciences veröffentlicht wurden, waren eindeutig: Cloud Seeding funktioniert. Bei drei Gelegenheiten sahen die Forscher, wie sich Eiskristalle in geimpften Wolken in genau dem Zickzackmuster bildeten, das das Flugzeug geflogen hatte.
„Wir konnten die Eis- und Schneebildung in den Wolken zeigen und bis zum Boden verfolgen, um zu quantifizieren, wie viel zusätzlicher Schnee in diese Wolken fiel“, sagte Tessendorf, Co-Ermittler bei SNOWIE. „Das war groß – das hat Cloud-Seeding wieder auf die Landkarte gebracht.“
Es bleiben noch viele Forschungsfragen zu beantworten. Achtzehn zusätzliche Cloud-Seeding-Versuche des SNOWIE-Teams zeigten keine eindeutige Auswirkung auf den Schneefall. Das Programm, das für zwei bis drei weitere Jahre finanziert wird, konzentriert sich nun darauf, alle subtilen Auswirkungen der Aussaat, die während dieser Versuche aufgetreten sein könnten, herauszuarbeiten und hochauflösende Computermodelle zu verwenden, um die Wolkenaussaat unter einer Reihe von Bedingungen besser zu quantifizieren . Die Temperatur der Wolken, die Menge an unterkühltem flüssigem Wasser in ihnen und Bedingungen wie die Windrichtung spielen alle eine Rolle bei der Wirksamkeit der Wolkenaussaat.
„Wir müssen noch ein bisschen genauer untersuchen, wie viel Wasser wir wirklich erzeugen können, wann es funktioniert und wann nicht“, sagt Katja Friedrich, Wissenschaftlerin an der University of Colorado Boulder und Co-Forschungsleiterin bei SNOWIE.
Während die Wissenschaft des Cloud-Seeding weiter voranschreitet, erweitern eine Reihe von Staaten im Westen – von denen einige seit Jahrzehnten operatives Cloud-Seeding betreiben – ihre Programme angesichts anhaltender Wasserknappheit.
Das Idaho Water Resource Board, das das Wolkensaatprogramm von Idaho Power in den Becken von Boise, Wood und Upper Snake River finanziert, führt eine landesweite Klimatologiebewertung durch, um andere Becken zu identifizieren, die von Wolkensaat profitieren könnten.
Im September bewilligte der Vorstand Mittel für ein Pilotprojekt zur Wolkensaat im Bear River Basin im Südosten von Idaho in diesem Winter. Brian Patton, Executive Officer des Idaho Water Resource Board, erklärte, dass in den angesäten Becken „eine ziemlich beeindruckende Zunahme der Wasserversorgung“ verzeichnet wurde – in einigen Jahren um bis zu 15 Prozent. „Die Leute drüben im Bear River sehen sich das an und sagen ‚Da wollen wir auch mitmachen‘.“
Colorado, das seit den 1950er Jahren Cloud-Seeding-Operationen durchführt, hofft, diesen Monat bodengestützte Silberjodid-Generatoren im North Platte River Basin an der Grenze zu Wyoming installieren zu können. Seit zwei Wintern besäen beide Staaten ihre jeweiligen Seiten des Beckens mit Flugzeugen.
„Wir freuen uns, die Wirksamkeit beider Programme in einem Becken zu sehen“, sagte Andrew Rickert, der Programmmanager für das Wolkensaatprogramm beim Colorado Water Conservation Board.
Ein Grund dafür, dass die Staaten im Westen trotz anhaltender Unsicherheiten über die Vorteile das Cloud-Seeding akzeptieren, ist, dass es billig ist. Utah, das schätzt, dass sein landesweites Netzwerk von 165 Silberjodid-Generatoren die Schneedecke um 5 bis 15 Prozent erhöht, sagt, dass die Programmkosten nur 2,18 USD (1,63 GBP) pro Hektar produziertem Wasser betragen.
“Es ist im Grunde kostenlos”, sagte Jake Serago, Koordinator für die Wolkensaat des Staates, und stellte fest, dass Wasser in städtischen Gebieten im Westen Hunderte von Dollar pro Morgen kosten kann.
Aber es gibt einen noch grundlegenderen Grund dafür, dass Cloud Seeding immer beliebter wird. „Die einzige Möglichkeit, dem System Wasser hinzuzufügen, ist die Wolkenaussaat“, sagte Rickert. “Ich denke, es gewinnt an Unterstützung, weil wir uns in Bezug auf die Dürre in einer Notlage befinden.”
Die Washington Post