گازهای گلخانه ای: کاهش آلودگی هوا می تواند عملکرد محصول را تا 28 درصد افزایش دهد

تجزیه و تحلیل آلودگی هوا و سلامت محصولات از طریق تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که کاهش انتشار دی اکسید نیتروژن، یک گاز گلخانه ای قوی، می تواند عملکرد محصول را تا 28 درصد افزایش دهد.

توسط جیسون آرون موروگسو

کاهش انتشار دی اکسید نیتروژن به 5 درصد نسبت به سطح فعلی می تواند عملکرد محصول در چین را تا 28 درصد افزایش دهد. کاهش این نوع آلودگی هوا باعث بهبود عملکرد محصول در سایر مناطق جهان می شود.

دیوید لوبل از دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا می‌گوید: «چین همچنان شاهد برخی از بالاترین سطوح اکسید نیتروژن در فصول سال و جایی است که محصولات در حال رشد هستند.

او می گوید که دو راه اصلی وجود دارد که اکسیدهای نیتروژن بر عملکرد محصول تأثیر می گذارد. اکسید نیتروژن یک فیتوتوکسیک است، به این معنی که به طور مستقیم به سلول های گیاهی آسیب می رساند، اما همچنین عامل اصلی تشکیل سایر آلاینده ها مانند ازن است که خود برای گیاهان مضر است.

برای اندازه گیری اثرات این گاز گلخانه ای قدرتمند بر محصولات، لوبل و همکارانش تصاویر ماهواره ای از محصولات در ایالات متحده، چین، هند، اروپای غربی و آمریکای جنوبی را بین سال های 2018 تا 2020 تجزیه و تحلیل کردند.

آنها سبز بودن تصاویر را ارزیابی کردند، زیرا مطالعات قبلی نشان داد که سبز شدن محصولات با استفاده از ماهواره ها به شدت با رشد و بهره وری محصول ارتباط دارد. آنها سپس این طبقه بندی را با سطوح دی اکسید نیتروژن در هر منطقه مقایسه کردند که از داده های ماهواره ای گرفته شده بود که می تواند امضای طیفی منحصر به فرد گاز را ردیابی کند. لوبل می گوید که دی اکسید نیتروژن معیار خوبی برای سطوح اکسیدهای نیتروژن، گروهی از گازهای بسیار واکنش پذیر است.

با استفاده از این داده ها، تیم مدل سازی کرد که اگر آلودگی دی اکسید نیتروژن به 5 درصد از انتشار فعلی کاهش یابد، چه اتفاقی برای تولید محصول در هر منطقه می افتد. این تیم تخمین زد که در چین، این کاهش منجر به افزایش 28 درصدی محصول در فصل زمستان و افزایش 17 درصدی در تابستان خواهد شد.

لوبل می گوید که تغییرات فصلی از این واقعیت ناشی می شود که سطح اکسید نیتروژن اغلب در زمستان بالاتر است. از بین تمام مناطق مورد تجزیه و تحلیل، چین بیشترین تأثیر را در کاهش آلودگی NOx خواهد دید.

محققان همچنین دریافتند که اروپای غربی شاهد افزایش نزدیک به 10 درصدی در تولید محصولات زمستانه و تابستانی خواهد بود. این در حالی است که هند می تواند انتظار افزایش 6 درصدی در زمستان و 8 درصد افزایش در تابستان را داشته باشد.

این تیم دریافت که آمریکای شمالی و جنوبی کمترین ارتباط را بین سطوح اکسید نیتروژن و عملکرد محصول دارند. لوبل می‌گوید: «یک دلیل این است که اگرچه مناطق شهری در قاره آمریکا می‌توانند سطوح بسیار بالایی از آلاینده‌ها را ببینند، شهرها معمولاً از مناطق کشاورزی دورتر هستند.

لوبل می گوید راه اصلی برای کاهش آلودگی اکسید نیتروژن به سطوح پس زمینه، تغییر سیستم های انرژی و حمل و نقل جهانی است. او می گوید: «ما شاهد موارد تاریخی زوال سریع بوده ایم، مانند لس آنجلس در اواخر قرن بیستم و اخیراً چین. “پیشرفت ممکن است.”

مارک ساتون از مرکز محیط‌زیست و هیدرولوژی بریتانیا می‌گوید: «این مطالعه استدلال دیگری برای اقدام… در مورد مدیریت پایدار نیتروژن ارائه می‌کند».

او می‌گوید این مطالعه همچنین بر اهمیت مأموریت پیشنهادی آژانس فضایی اروپا برای پرتاب Nitrosat، ماهواره‌ای که می‌تواند اندازه‌گیری‌های دی اکسید نیتروژن و آمونیاک را با دقت بالا ترکیب کند، تاکید می‌کند. او می‌گوید: «این به ما قدرت قابل‌توجهی برای درک بهتر و کمی کردن چنین اثراتی را که در این مطالعه کشف شده است، می‌دهد.»

مرجع مجله: پیشرفت علم، DOI: doi.org/10.1126/sciadv.abm9909

در خبرنامه رایگان Fix the Planet ما ثبت‌نام کنید تا هر پنج‌شنبه، مقداری از خوش‌بینی آب و هوا را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.