Daha az hava kirliliği, daha yüksek mahsul verimine yol açar, araştırma gösteriyor

Tarımsal üretkenliği artırmak genellikle gübre veya su gibi bir şey eklemeye bağlıdır. Şimdi, bir Stanford Üniversitesiliderliğindeki çalışma, özellikle bir şeyi – yaygın bir hava kirleticisini – ortadan kaldırmanın mahsul veriminde çarpıcı kazanımlara yol açabileceğini ortaya koyuyor.

bu ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen analiz, yayınlanan Bilim Gelişmeleri, nitrojen oksitlerin – araba egzozunda ve endüstriyel emisyonlarda bulunan gazların – mahsul verimliliğini nasıl etkilediğini ortaya çıkarmak için uydu görüntülerini kullandı. Bulguları, tarımsal üretimi artırmak ve dünya çapında iklim değişikliğini azaltma maliyetlerini ve faydalarını analiz etmek için önemli çıkarımlara sahiptir.

Çalışmanın baş yazarı David Lobell, “Nitrojen oksitler insanlar tarafından görülemez, ancak yeni uydular onları inanılmaz derecede yüksek hassasiyetle haritalayabildi” dedi. “Bitki üretimini uzaydan da ölçebildiğimiz için bu, bu gazların farklı bölgelerde tarımı nasıl etkilediğine dair bilgimizi hızla geliştirme şansı verdi.”

Nitrojen oksitler veya NOx, dünyada en yaygın olarak yayılan kirleticiler arasındadır. Bu gazlar, ekin hücrelerine doğrudan zarar verebilir ve ekin verimini azalttığı bilinen havadaki bir toksin olan ozon oluşumunun öncüleri ve güneş ışığını emip ekinlerden uzaklaştırabilen partiküler madde aerosolleri olarak dolaylı olarak onları etkileyebilir.

Bilim adamları, nitrojen oksitlerin zarar verme potansiyeline dair genel bir anlayışa sahipken, bunların tarımsal üretkenlik üzerindeki gerçek etkileri hakkında çok az şey biliniyor. Geçmişteki araştırmalar, hava izleme istasyonları ile tarım alanları arasındaki çakışma eksikliği ve farklı kirleticilerin kafa karıştırıcı etkileri ve yer tabanlı analizdeki diğer zorluklar nedeniyle sınırlıydı.

Bu sınırlamalardan kaçınmak için Lobell ve meslektaşları, 2018-2020 için ekin yeşilliği ve nitrojen dioksit seviyelerinin uydu ölçümlerini birleştirdi. Nitrojen dioksit, NOx’in birincil formudur ve toplam NOx’in iyi bir ölçüsüdür. NOx insanlar için görünmez olsa da, nitrojen dioksitin ultraviyole ışıkla belirgin bir etkileşimi vardır ve bu, gazın diğer hava kirleticilerinden çok daha yüksek bir uzaysal ve zamansal çözünürlükte uydu ölçümlerini mümkün kılmıştır.

California Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Jennifer Burney, “Diğer kirleticilerden daha kolay ölçülebilmesinin yanı sıra, nitrojen dioksit birincil kirletici olma özelliğine sahiptir, yani atmosferde oluşmak yerine doğrudan yayılır” dedi. San Diego. “Bu, emisyonları etkilerle ilişkilendirmenin diğer kirleticilere göre çok daha kolay olduğu anlamına geliyor.”

Araştırmacılar, gözlemlerine dayanarak, her bölgede NOx emisyonlarını yaklaşık yarı yarıya azaltmanın, Batı Avrupa’da hem kış hem de yaz mahsulleri için verimi yaklaşık %10 ve Hindistan’da yaz mahsulleri için kabaca %8 ve kış mahsulleri için %6 oranında artıracağını tahmin ettiler. . Kuzey ve Güney Amerika genellikle en düşük NOx maruziyetine sahipti. Genel olarak, etkiler en çok NOx’in ozon oluşumunu tetiklediği mevsimlerde ve yerlerde görüldü.

Burney, “Araç elektrifikasyonu gibi NOx’i azaltmak için yapacağınız eylemler, iklim değişikliğini yavaşlatmak ve insan sağlığı için yerel hava kalitesini iyileştirmek için gereken enerji dönüşüm türleriyle yakından örtüşüyor” dedi. “Bu çalışmadan elde edilen ana sonuç, bu eylemlerin tarımsal faydalarının, büyüyen bir nüfusu beslemenin zorluğunu hafifletmeye yardımcı olacak kadar gerçekten önemli olabileceğidir.”

NSF’nin Atmosfer ve Uzay Bilimleri Bölümü’nde program direktörü olan Manda Adams ekledi: “Bu sonuç, insan sisteminin Dünya sistemi süreçleriyle ne kadar bağlantılı olduğunun bir örneğidir. NOx emisyonlarını azaltmak için toplum tarafından alınan önlemler, insan sağlığını ve sera gazlarını yavaşlatmayı hedefleyerek topluma fayda sağlayabilir.”