Согласно новому анализу, основанному на спутниковых снимках, сокращение выбросов оксидов азота транспортными средствами и промышленными предприятиями может значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур в крупных сельскохозяйственных странах, таких как Китай и Индия.

Известно, что оксиды азота, или NOx, непосредственно атакуют клетки растений. Они также способствуют образованию токсичного газа озона, снижающего урожайность, и созданию аэрозолей в атмосфере, которые блокируют солнечный свет, необходимый для фотосинтеза.

В анализе, опубликованном в июне в журнале Science Advances, говорится, что сокращение выбросов NOx наполовину может повысить урожайность озимых культур в Китае примерно на 25%, а яровых культур – на 15%. В Индии повышение урожайности может составить восемь и шесть процентов для яровых и озимых культур соответственно.

В западноевропейском регионе выигрыш от сокращения вдвое выбросов NOx составил почти 10 процентов как для озимых, так и для яровых культур, говорится в анализе, который также показал, что Америка является регионом с наименьшим воздействием NOx. Обнаружено, что наиболее пострадавшими регионами являются регионы, в которых NOx, вероятно, способствует образованию озона.

Анализ был сосредоточен на влиянии NOx на основные мировые продукты питания, такие как рис, пшеница и кукуруза. Его выводы имеют большое значение для улучшения сельскохозяйственного производства и оценки затрат и выгод от смягчения последствий изменения климата во всем мире, согласно Стэнфордскому университету, США, который руководил анализом.

Индия, крупный производитель сельскохозяйственной продукции, могла бы рассмотреть потенциальные выгоды для сельского хозяйства от решений об энергетической и промышленной политике, которые влияют на местное загрязнение воздуха, говорит ведущий автор исследования и профессор кафедры наук о системе Земли Стэнфордского университета Дэвид Лобелл.

«Снижение уровня загрязнения – это одна из краткосрочных стратегий, которая может почти сразу же помочь поддержать высокую продуктивность сельскохозяйственных культур. Это может быть особенно необходимо перед лицом изменения климата и нехватки воды», утверждает профессор Лобелл. Он рассказал, что, хотя газы NOx невидимы для людей, их можно нанести на карту с помощью высокоточных камер на борту спутников. «Поскольку мы также можем измерять урожайность из космоса, это открыло нам возможность быстро улучшить наши знания о том, как эти газы влияют на сельское хозяйство в разных регионах».

Согласно Европейскому агентству по окружающей среде, NOx обычно относится к смеси оксида азота (NO), бесцветного газа без запаха, и диоксида азота (NO2), газа, который при более высоких температурах становится красновато-коричневым и имеет резкий запах. Как NO, так и NO2 являются фитотоксинами, которые могут напрямую повреждать рост растений и снижать урожайность.

Исследование сосредоточено на диоксиде азота, потому что его можно измерить более точно, чем большинство загрязнителей, и потому что он является «первичным загрязнителем» и непосредственно выбрасывается источниками загрязнения в отличие от вторичных загрязнителей, которые образуются в атмосфере, таких как озон, говорит соавтор исследования, адъюнкт-профессор экологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего, США Дженнифер Берни. «Главное заключается в том, что действия, направленные на борьбу с загрязнением воздуха и улучшение качества воздуха, также должны способствовать продовольственной безопасности за счет повышения урожайности», объясняет она.

В целом расчетная чувствительность к диоксиду азота летом выше, чем зимой. Хотя существуют различия между двумя сезонами, которые могут объяснить эту закономерность, вполне вероятно, что косвенное воздействие озона сильнее летом, потому что летом концентрация озона обычно выше, говорят исследователи.

«Это исследование дает политикам дополнительное обоснование для принятия мер по снижению загрязнения окружающей среды», прокомментировал региональный директор Международного центра картофеля в Азии Самаренду Моханти. Он сказал, что исследование особенно актуально для развивающихся стран, таких как Индия, потому что эти страны должны производить больше продуктов питания для растущего населения на землях, которые становятся все менее пригодными для возделывания.

По словам Дженнифер Берни, основной вывод из исследования – сельскохозяйственные выгоды от действий по сокращению выбросов NOx могут быть «действительно существенными и облегчат задачу обеспечения продовольствием растущего населения».