Perdite di raccolto intercontinentali causate dall'ozono

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Credito:Università di Leeds

I ricercatori dell'Università di Leeds, in collaborazione con l'Università di York, hanno pubblicato un nuovo studio che mostra l'entità delle perdite di colture intercontinentali nell'emisfero settentrionale causate dall'ozono. Lo studio prosegue affermando che mentre l'inquinamento proveniente dall'Europa rimane ancora il principale fattore che contribuisce alla perdita del raccolto di grano (3,5 milioni di tonnellate all'anno), l'inquinamento proveniente dal Nord America è responsabile di una perdita annuale di grano di 1,2 milioni di tonnellate in Europa. Sulla base delle loro scoperte, gli scienziati ritengono anche che l'aumento dei livelli di inquinamento atmosferico da un continente possa in parte compensare gli sforzi per ridurre le emissioni di carbonio in un altro.

Secondo un nuovo studio, l'inquinamento atmosferico causato dall'uomo dal Nord America fa sì che l'Europa perda 1,2 milioni di tonnellate di grano all'anno.

La ricerca, guidata dall'Università di Leeds e co-autrice dell'Università di York, mostra per la prima volta l'entità delle perdite di colture intercontinentali nell'emisfero settentrionale causate dall'ozono, una sostanza chimica in parte prodotta dai combustibili fossili.

Lo studio suggerisce inoltre che l'aumento dei livelli di inquinamento atmosferico da un continente può compensare in parte gli sforzi per ridurre le emissioni di carbonio in un altro.

I risultati hanno importanti implicazioni per le strategie internazionali per affrontare la carenza alimentare globale, nonché per le strategie globali sul clima e sulla salute umana.

In un articolo pubblicato su Biogeosciences, i ricercatori mostrano come l'inquinamento da ozono generato in ciascuna delle principali regioni industrializzate dell'emisfero settentrionale (Europa, Nord America e Sud-est asiatico) danneggi sei importanti colture agricole (grano, mais, soia, cotone, patate e riso) non solo localmente, ma anche percorrendo molte migliaia di chilometri sottovento.

Delle perdite di resa in Europa causate dall'ozono, l'inquinamento proveniente dal Nord America è responsabile di una perdita annuale di grano di 1,2 milioni di tonnellate. Questo è il più grande impatto intercontinentale correlato all'ozono su qualsiasi coltura alimentare. L'entità dell'impatto dell'inquinamento nordamericano sul grano europeo era sconosciuta in precedenza.

Il dottor Steve Arnold, docente senior di composizione atmosferica presso la School of Earth and Environment dell'Università di Leeds, che ha condotto lo studio, ha affermato:"I nostri risultati dimostrano che l'inquinamento atmosferico svolge un ruolo significativo nella riduzione della produttività globale delle colture e mostrano che il gli impatti negativi dell'inquinamento atmosferico sulle colture potrebbero dover essere affrontati a livello internazionale piuttosto che attraverso le sole politiche locali sulla qualità dell'aria."

I ricercatori hanno calcolato i livelli previsti di concentrazione di ozono superficiale, un potente inquinante atmosferico che non solo è dannoso per la salute umana (in particolare per il sistema respiratorio), ma danneggia anche la vegetazione danneggiando le cellule vegetali e inibendo la crescita delle piante.

Aumentate concentrazioni di ozono superficiale sono prodotte attraverso una combinazione chimica di composti idrocarburici e ossidi di azoto (gli ossidi di azoto vengono emessi nell'atmosfera durante la combustione ad alta temperatura, ad esempio dalla combustione di combustibili fossili da parte dei veicoli a motore e nelle centrali elettriche a carbone).

Michael Holaway, uno studente di dottorato presso l'Università di Leeds, ha utilizzato un modello computerizzato per prevedere le riduzioni dell'ozono superficiale globale se le emissioni di ossido di azoto provocate dall'uomo dai tre continenti fossero state interrotte. Utilizzando la localizzazione delle colture e i calcoli della resa, lui e il team di ricerca sono stati in grado di prevedere l'impatto sulle colture alimentari di base, ognuna con la propria sensibilità unica all'inquinamento da ozono.

La dott.ssa Lisa Emberson, docente senior presso lo Stockholm Environment Institute and Environment Department dell'Università di York, ha dichiarato:"Questo studio evidenzia la necessità che gli impatti dell'inquinamento atmosferico sulle colture siano presi più sul serio come una minaccia alla sicurezza alimentare; attualmente la qualità dell'aria è spesso trascurata come determinante dell'offerta futura delle colture Date le notevoli perdite di resa delle colture di base causate dall'ozono superficiale, insieme alle sfide che la nostra capacità di garantire la sicurezza alimentare deve affrontare nei prossimi decenni, ulteriori sforzi internazionali coordinati dovrebbero essere mirati a ridurre emissioni di gas che formano ozono in tutto il mondo."

Altri risultati sono:

  • In termini di perdite globali di raccolti, l'inquinamento asiatico domina le perdite mondiali di grano (50-60%) e riso (oltre il 90%).
  • L'inquinamento del Nord America contribuisce maggiormente alle perdite mondiali di mais (60-70%) e soia (75-85%).
  • L'impatto dell'inquinamento dell'Europa negli altri continenti è minore a causa del minor numero di sistemi a bassa pressione e dei fronti meteorologici, responsabili del trasporto dell'inquinamento attraverso i continenti.

Il Dr. Arnold ha aggiunto:"Con le future emissioni di sostanze chimiche che formano ozono dall'Europa e dal Nord America che dovrebbero ridursi e le emissioni dall'Asia in aumento, i risultati suggeriscono che l'aumento dell'inquinamento dall'Asia potrebbe in parte compensare i benefici della produzione agricola ottenuti in Europa e Nord America attraverso strategie locali di riduzione delle emissioni.”

Lo studio è stato finanziato congiuntamente dal Consiglio di ricerca sull'ambiente naturale e dal Met Office.

Note

La produzione totale europea di grano è di circa 130 milioni di tonnellate all'anno. L'inquinamento dell'Europa rimane il principale fattore che contribuisce alla perdita del raccolto di grano (3,5 milioni di tonnellate all'anno).

La maggior parte delle persone avrà sentito parlare dell'ozono nel contesto dello "strato di ozono". Questa è una regione di maggiore ozono a 20-30 km di altitudine. Qui, l'ozono è formato da un diverso processo naturale e svolge un ruolo importante nel filtrare le radiazioni ultraviolette dannose (responsabili dei tumori della pelle). In sintesi, l'ozono nello strato di ozono è ozono buono; l'ozono in superficie è cattivo ozono.

Altri ricercatori hanno recentemente pubblicato risultati che quantificano le perdite globali di produttività delle colture dovute all'inquinamento globale da ozono e le implicazioni economiche, senza la ripartizione continentale mostrata da questo studio.