Betydande kondensstrålebildning vid låga svaveldioxidutsläpp av sot

Varför spåren bakom flygplanen spelar roll

När du tittar upp och ser ett jetplan rista en klar vit linje över himlen ser du också en av flygets största icke‑koldioxidbidrag till klimatförändringarna. Dessa ränder, kallade kondensstrimmor eller contrails, kan spridas ut till tunna molnskikt som fångar värme i atmosfären. Flygbolag och motortillverkare har hoppats att nya, renare förbränningsmotorer som avger mycket mindre sot också skulle ge betydligt färre kondensstrimmor. Denna studie granskar noggrant det antagandet i verkliga förhållanden — och visar att det inte är så enkelt.

Nya motorer, oväntade moln

Forskarna följde en Airbus A321neo utrustad med moderna ‘‘lean‑burn’’ jetmotorer, som är konstruerade för att blanda bränsle och luft mer grundligt och minska sotutsläppen med ungefär tusen gånger jämfört med äldre motordesigner. Ett andra forskningsflygplan flög bara några tiotals meter bakom passagerarflygplanet för att mäta partiklar och gaser i den färska avgaserna, och sedan igen flera kilometer nedströms där kondensstrimmorna hade fullt utvecklats. Teamet testade en rad olika bränslen: standardflygfotogen, helt biobaserat bränsle och blandningar med noga justerade mängder svavel och aromatiska föreningar.

Renare avgaser, men fortfarande många iskristaller

Lean‑burn‑motorerna uppförde sig som utlovat vad gäller sot. Under krygning utsöndrade de ungefär tusen gånger färre fasta sotpartiklar än i ett rich‑burn‑läge och betydligt mindre än många äldre motorer. Men när forskarna räknade iskristaller i de mogna kondensstrimmorna fann de mycket höga tal — upp till en miljon miljarder ispartiklar per kilogram bränsle, liknande eller endast måttligt lägre än värden som observerats bakom sotrika motorer. Med andra ord ledde en dramatisk minskning av sot inte till en motsvarande nedgång i kondensstrimmornas iskristaller, och det ger troligen inte i sig en stor minskning av den värmande effekten från kondensstrimmor.

Osynliga ångor tar över

För att förstå var alla dessa iskristaller kom ifrån i en så sotfattig avgasmassa mätte och modellerade teamet det totala antalet partiklar, inklusive små flyktiga partiklar som bildas från gaser när avgaserna svalnar. De visade att när sotet är sällsynt tar andra ingredienser över. Svavel i bränslet kan oxideras till svavelsyra, vilken sedan nukleerar till nya sulfapartiklar. Organiska föreningar från bränslet och ångor från smörjolja i motorn kan också bilda eller belägga partiklar. När avgasslangen blandas med kall, fuktig luft växer dessa många små partiklar till vätskedroppar och fryser sedan, vilket ger upphov till täta kondensstrimmor även utan mycket sot närvarande.

Bränslerecept och motorolja som klimatspakar

Eftersom dessa flyktiga partiklar är så viktiga i det låga‑sot‑regimet spelar deras källor roll. När forskarna jämförde standardflygfotogen med en blandning som hade lägre svavel fann de att antalet iskristaller i kondensstrimmorna minskade med ungefär en faktor tre under liknande atmosfäriska förhållanden. Att använda ett ultralågsu svavel, lågaromatiskt biobaserat bränsle i simuleringarna minskade iskristallantalet med ungefär en storleksordning. Ändå försvann inte kondensstrimmorna: modell‑data‑jämförelser pekar på ångor från smörjolja och organiska bränslerester som fortsatt källor till partikel"frön". Över alla motormodéer och bränslen var det totala partikelantalet (sot plus flyktiga partiklar) starkt kopplat till antalet iskristaller som bildades.

Vad detta betyder för framtidens flyg

För en lekman är budskapet att det inte räcker att bara bygga motorer som förbränner bränslet renare för att lösa flygets problem med kondensstrimmor. Lean‑burn‑motorer minskar sot kraftigt, men andra, mer subtila partiklar träder in och bildar iskristaller, vilket gör att den uppvärmning som orsakas av kondensstrimmor förblir betydande. Studien visar att justering av bränslets sammansättning — särskilt att sänka svavel och vissa aromatiska komponenter — och att omkonstruera hur smörjolja ventileras skulle kunna minska antalet iskristaller i kondensstrimmor avsevärt, och därigenom deras klimatpåverkan. Eftersom kondensstrimmor varar bara några timmar skulle en minskning i deras bildning kyla planeten nästan omedelbart, och erbjuda en snabb spak vid sidan av långsiktiga minskningar av koldioxid. Detta arbete minskar den vetenskapliga osäkerheten kring kondensstrimmor och pekar mot bränslen och motorer som håller människor och gods i rörelse samtidigt som de lämnar en lättare skugga över klimatet.

Citering: Voigt, C., Märkl, R., Sauer, D. et al. Substantial aircraft contrail formation at low soot emission levels. Nature 652, 112–118 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10286-0

Nyckelord: flygplanskondensstrimmor, lean‑burn‑motorer, hållbart flygbränsle, aerosolpartiklar, klimatpåverkan