Kredit:University of Leeds
Forskare vid University of Leeds, i samarbete med University of York, publicerade en ny studie som visar omfattningen av det norra halvklotets interkontinentala skördförluster orsakade av ozon. Studien fortsätter med att konstatera att även om föroreningar från Europa fortfarande är den största bidragsgivaren till förlusten av veteskörd (3,5 miljoner ton per år), är föroreningar från Nordamerika ansvarig för en årlig förlust på 1,2 miljoner ton av vete i Europa. Baserat på sina resultat tror forskarna också att ökande nivåer av luftföroreningar från en kontinent delvis kan kompensera ansträngningarna att minska koldioxidutsläppen i en annan.
Konstnärliga luftföroreningar från Nordamerika gör att Europa förlorar 1,2 miljoner ton vete om året, har en ny studie visat.
Forskningen, ledd av University of Leeds och medförfattare av University of York, visar för första gången omfattningen av det norra halvklotets interkontinentala skördförluster orsakade av ozon – en kemikalie som delvis produceras av fossila bränslen.
Studien tyder också på att ökande nivåer av luftföroreningar från en kontinent delvis kan kompensera ansträngningarna att minska koldioxidutsläppen i en annan.
Resultaten har viktiga konsekvenser för internationella strategier för att hantera global livsmedelsbrist, såväl som globala klimat- och hälsostrategier.
I en artikel publicerad i Biogeosciences visar forskare hur ozonföroreningar som genereras i var och en av norra halvklotets stora industrialiserade regioner (Europa, Nordamerika och Sydostasien) skadar sex viktiga jordbruksgrödor (vete, majs, sojabönor, bomull, potatis och ris) inte bara lokalt, utan också genom att resa många tusen kilometer medvind.
Av skördeförlusterna till Europa orsakade av ozon är föroreningar från Nordamerika ansvarig för en årlig förlust av vete på 1,2 miljoner ton. Detta är den största interkontinentala ozonrelaterade inverkan på någon matgröda. Omfattningen av påverkan av nordamerikanska föroreningar på europeiskt vete har tidigare varit okänd.
Dr. Steve Arnold, universitetslektor i atmosfärisk sammansättning vid University of Leeds School of Earth and Environment, som ledde studien, sa:"Våra resultat visar att luftföroreningar spelar en betydande roll för att minska den globala grödans produktivitet, och visar att negativa effekter av luftföroreningar på grödor kan behöva åtgärdas på internationell nivå snarare än genom enbart lokal luftkvalitetspolitik.”
Forskare beräknade beräknade nivåer av ytozonkoncentration, en kraftfull luftförorening som inte bara är skadlig för människors hälsa (särskilt för andningsorganen) utan också skadar vegetationen genom att skada växtceller och hämma växttillväxt.
Förhöjda ytozonkoncentrationer produceras genom en kemisk kombination av kolväteföreningar och kväveoxider (kväveoxider släpps ut i atmosfären vid högtemperaturförbränning, till exempel genom förbränning av fossila bränslen i motorfordon och i koleldade kraftverk).
Michael Hollaway, doktorand vid University of Leeds, använde en datormodell för att förutsäga minskningar av globalt ytozon om konstgjorda utsläpp av kväveoxid från de tre kontinenterna stängdes av. Med hjälp av grödans placering och skördeberäkningar kunde han och forskargruppen förutsäga effekterna på baslivsmedelsgrödor, var och en med sin egen unika känslighet för ozonföroreningar.
Dr. Lisa Emberson, universitetslektor från University of Yorks Stockholm Environment Institute and Environment Department, sa:"Denna studie belyser behovet av att luftföroreningspåverkan på grödor tas på större allvar som ett hot mot livsmedelsförsörjningen; För närvarande förbises luftkvaliteten ofta som en avgörande faktor för framtida grödor Med tanke på de betydande skördeförlusterna av basgrödor orsakade av ozon på ytan, tillsammans med de utmaningar som vår förmåga att vara livsmedelssäkra under de kommande decennierna står inför bör ytterligare samordnade internationella ansträngningar inriktas på att minska utsläpp av ozonbildande gaser över hela världen.”
Andra resultat är:
- När det gäller globala skördeförluster dominerar asiatiska föroreningar globala förluster av vete (50-60 %) och ris (mer än 90 %).
- Nordamerikanska föroreningar bidrar mest till världsomspännande förluster av majs (60-70 %) och sojabönor (75-85 %).
- Inverkan av Europas föroreningar på andra kontinenter är liten på grund av färre lågtryckssystem och väderfronter, som är ansvariga för att transportera föroreningar över kontinenter.
Dr. Arnold tillade:"Med framtida utsläpp av ozonbildande kemikalier från Europa och Nordamerika som förväntas minska, och utsläppen från Asien att öka, tyder resultaten på att ökande föroreningar från Asien delvis kan kompensera fördelarna med växtodling som uppnåtts i Europa och Nordamerika. genom lokala utsläppsminskningsstrategier.”
Studien finansierades gemensamt av Natural Environment Research Council och Met Office.
Anteckningar
Den totala europeiska veteproduktionen är cirka 130 miljoner ton per år. Europas egna föroreningar är fortfarande den största bidragsgivaren till förlusten av veteskörd (3,5 miljoner ton per år).
De flesta människor kommer att ha hört talas om ozon i samband med "ozonskiktet". Detta är en region med förstärkt ozon på 20-30 km höjd. Här bildas ozonet genom en annan naturlig process och spelar en viktig roll för att filtrera bort skadlig ultraviolett strålning (ansvarig för hudcancer). Sammanfattningsvis är ozon i ozonskiktet bra ozon; ozon vid ytan är dåligt ozon.
Andra forskare har nyligen publicerat resultat som kvantifierar de globala förlusterna i grödors produktivitet från globala ozonföroreningar och de ekonomiska konsekvenserna, utan den kontinentala uppdelning som denna studie visar.
