Меньше загрязнения воздуха — выше урожайность сельхозкультур

Обычно для повышения продуктивности сельского хозяйства что-то добавляют, например, удобрения или воду. Новое исследование под руководством Стэнфордского университета показывает, что удаление одной конкретной вещи — распространённого загрязнителя воздуха — может привести к резкому росту урожайности. Анализ, опубликованный 1 июня в Science Advances, впервые с использованием спутниковых снимков показывает, как оксиды азота (NOx) — газы из автомобильных выхлопов и промышленных выбросов — влияют на продуктивность сельхозкультур. Его выводы важны для увеличения сельскохозяйственного производства и анализа затрат и выгод от смягчения последствий изменения климата.

Проблема NOx

Оксиды азота (NOx) — одни из самых распространённых загрязнителей в мире. Эти газы могут напрямую повреждать клетки растений и косвенно влиять на них, являясь предшественниками образования приземного озона (известного токсина, снижающего урожайность) и аэрозолей твёрдых частиц, которые могут поглощать и рассеивать солнечный свет.

Исследователи объединили спутниковые измерения «зелёности» посевов и уровня диоксида азота (NO2) за 2018–2020 годы. NO2 — основная форма NOx и хороший показатель общего содержания NOx.

Расчёт влияния на урожай

На основе наблюдений учёные оценили, что сокращение выбросов NOx примерно наполовину в каждом регионе привело бы к повышению урожайности:

  • Китай: ~25% для озимых и ~15% для летних культур.
  • Западная Европа: почти на 10% как для озимых, так и для летних культур.
  • Индия: ~8% для летних и ~6% для озимых культур.

В Северной и Южной Америке уровень воздействия NOx был в целом самым низким. Наиболее негативный эффект наблюдался в сезоны и регионах, где NOx, вероятно, способствует образованию озона.

Предыдущие исследования показали, что сокращение содержания озона, твёрдых частиц, диоксида азота и диоксида серы в период с 1999 по 2019 год способствовало примерно 20% увеличению урожайности кукурузы и сои в США за тот же период — это около $5 млрд в год.

Будущий анализ может включить другие спутниковые наблюдения, чтобы лучше понять влияние диоксида азота на культуры и причины разного эффекта в различных регионах, годах и сезонах.