Źródło:Uniwersytet w Leeds
Naukowcy z University of Leeds, we współpracy z University of York, opublikowali nowe badanie pokazujące zakres międzykontynentalnych strat plonów na półkuli północnej spowodowanych przez ozon. W dalszej części badania stwierdza się, że podczas gdy zanieczyszczenia z Europy nadal pozostają największym czynnikiem przyczyniającym się do utraty zbiorów pszenicy (3,5 miliona ton rocznie), zanieczyszczenia pochodzące z Ameryki Północnej są odpowiedzialne za 1,2 miliona ton rocznej utraty pszenicy w Europie. Na podstawie swoich ustaleń naukowcy uważają również, że rosnący poziom zanieczyszczenia powietrza z jednego kontynentu może częściowo zniwelować wysiłki na rzecz ograniczenia emisji dwutlenku węgla na innym.
Nowe badanie wykazało, że zanieczyszczenie powietrza przez człowieka z Ameryki Północnej powoduje, że Europa traci 1,2 miliona ton pszenicy rocznie.
Badania prowadzone przez University of Leeds i współautorami University of York po raz pierwszy pokazują zakres międzykontynentalnych strat plonów na półkuli północnej spowodowanych przez ozon – substancję chemiczną częściowo wytwarzaną przez paliwa kopalne.
Badanie sugeruje również, że rosnący poziom zanieczyszczenia powietrza z jednego kontynentu może częściowo zrównoważyć wysiłki na rzecz ograniczenia emisji dwutlenku węgla na innym.
Odkrycia mają ważne implikacje dla międzynarodowych strategii rozwiązywania globalnych niedoborów żywności, a także globalnych strategii dotyczących klimatu i zdrowia ludzkiego.
W artykule opublikowanym w Biogeosciences naukowcy pokazują, jak zanieczyszczenie ozonem generowane w każdym z głównych uprzemysłowionych regionów półkuli północnej (Europa, Ameryka Północna i Azja Południowo-Wschodnia) uszkadza sześć ważnych upraw rolnych (pszenica, kukurydza, soja, bawełna, ziemniak i ryżu) nie tylko lokalnie, ale także podróżując wiele tysięcy kilometrów z wiatrem.
Spośród strat plonów w Europie spowodowanych przez ozon, zanieczyszczenia pochodzące z Ameryki Północnej odpowiadają za utratę 1,2 miliona ton pszenicy rocznie. Jest to największy międzykontynentalny wpływ ozonu na jakąkolwiek uprawę żywności. Skala wpływu zanieczyszczenia z Ameryki Północnej na pszenicę europejską była wcześniej nieznana.
Dr Steve Arnold, starszy wykładowca składu atmosfery w Szkole Ziemi i Środowiska Uniwersytetu w Leeds, który prowadził badanie, powiedział:„Nasze odkrycia pokazują, że zanieczyszczenie powietrza odgrywa znaczącą rolę w zmniejszaniu globalnej produktywności upraw i pokazują, że Negatywny wpływ zanieczyszczenia powietrza na uprawy może wymagać rozwiązania na szczeblu międzynarodowym, a nie wyłącznie poprzez lokalne polityki dotyczące jakości powietrza”.
Naukowcy obliczyli przewidywane poziomy stężenia powierzchniowego ozonu, silnego zanieczyszczenia powietrza, które jest nie tylko szkodliwe dla zdrowia ludzkiego (szczególnie układu oddechowego), ale także uszkadza roślinność, uszkadzając komórki roślin i hamując wzrost roślin.
Podwyższone stężenia ozonu powierzchniowego powstają w wyniku chemicznego połączenia związków węglowodorowych i tlenków azotu (tlenki azotu są emitowane do atmosfery podczas spalania w wysokiej temperaturze, np. przy spalaniu paliw kopalnych w pojazdach silnikowych i w elektrowniach węglowych).
Michael Hollaway, doktorant na Uniwersytecie w Leeds, użył modelu komputerowego do przewidywania redukcji globalnego ozonu na powierzchni, gdyby antropogeniczne emisje tlenku azotu z trzech kontynentów zostały wyłączone. Korzystając z lokalizacji upraw i obliczeń plonów, on i zespół badawczy byli w stanie przewidzieć wpływ na podstawowe uprawy żywności, z których każda ma swoją unikalną wrażliwość na zanieczyszczenie ozonem.
Dr Lisa Emberson, starszy wykładowca ze Sztokholmskiego Instytutu Środowiska i Wydziału Środowiska Uniwersytetu w Yorku, powiedziała:„To badanie podkreśla potrzebę poważniejszego traktowania wpływu zanieczyszczenia powietrza na uprawy jako zagrożenia dla bezpieczeństwa żywnościowego; Obecnie jakość powietrza jest często pomijana jako wyznacznik przyszłej podaży upraw Biorąc pod uwagę znaczne straty plonów podstawowych upraw spowodowane powierzchniowym ozonem, w połączeniu z wyzwaniami, przed jakimi stoi nasza zdolność do zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego w nadchodzących dziesięcioleciach, dalsze skoordynowane międzynarodowe wysiłki powinny być ukierunkowane na ograniczenie emisje gazów tworzących ozon na całym świecie”.
Inne ustalenia to:
- Jeśli chodzi o globalne straty upraw, zanieczyszczenia azjatyckie dominują na całym świecie straty pszenicy (50-60%) i ryżu (ponad 90%).
- Zanieczyszczenia Ameryki Północnej najbardziej przyczyniają się do światowych strat kukurydzy (60-70%) i soi (75-85%).
- Wpływ zanieczyszczenia Europy na inne kontynenty jest niewielki ze względu na mniejszą liczbę systemów niskiego ciśnienia i frontów pogodowych, które są odpowiedzialne za przenoszenie zanieczyszczeń przez kontynenty.
Dr Arnold dodał:„Ze względu na spodziewane zmniejszenie przyszłych emisji substancji chemicznych tworzących ozon z Europy i Ameryki Północnej oraz wzrost emisji z Azji, odkrycia sugerują, że rosnące zanieczyszczenie z Azji może częściowo zrównoważyć korzyści z produkcji roślinnej uzyskane w Europie i Ameryce Północnej poprzez lokalne strategie redukcji emisji.”
Badanie zostało wspólnie sfinansowane przez Radę ds. Badań nad Środowiskiem Naturalnym i Met Office.
Notatki
Całkowita produkcja pszenicy w Europie wynosi około 130 milionów ton rocznie. Zanieczyszczenie Europy pozostaje największym czynnikiem przyczyniającym się do utraty zbiorów pszenicy (3,5 miliona ton rocznie).
Większość ludzi słyszała o ozonie w kontekście „warstwy ozonowej”. Jest to obszar zwiększonego ozonu na wysokości 20-30 km. Tutaj ozon powstaje w innym naturalnym procesie i odgrywa ważną rolę w filtrowaniu szkodliwego promieniowania ultrafioletowego (odpowiedzialnego za nowotwory skóry). Podsumowując, ozon w warstwie ozonowej to dobry ozon; ozon na powierzchni to zły ozon.
Inni badacze opublikowali niedawno wyniki określające ilościowo globalne straty w produktywności upraw spowodowane globalnym zanieczyszczeniem ozonem i implikacjami ekonomicznymi, bez załamania kontynentalnego, jakie pokazuje to badanie.
