Многолетнее исследование выявило «горячие точки» аммиака над основными сельскохозяйственными регионами мира
Первое глобальное долгосрочное спутниковое исследование газообразного аммиака в атмосфере выявило «горячие точки» этого загрязнителя над четырьмя самыми продуктивными сельскохозяйственными регионами мира. Используя данные прибора AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) на спутнике NASA, исследовательская группа под руководством Университета Мэриленда обнаружила устойчивый рост концентраций аммиака с 2002 по 2016 год над сельскохозяйственными центрами в США, Европе, Китае и Индии. Повышение содержания атмосферного аммиака связано с ухудшением качества воздуха и воды.
Исследование, опубликованное 16 марта 2017 года в журнале Geophysical Research Letters, также описывает вероятные причины роста содержания аммиака в воздухе в каждом регионе. Хотя конкретные факторы различаются, в целом рост связан с применением удобрений, отходами животноводства, изменениями в химии атмосферы и потеплением почв, которые удерживают меньше аммиака. Результаты могут помочь в разработке стратегий контроля загрязнения от аммиака и его побочных продуктов вблизи сельскохозяйственных районов.
«Измерять аммиак с земли сложно, но разработанный нами спутниковый метод позволяет эффективно и точно отслеживать его», — сказала Цзюин Уорнер, научный сотрудник в области атмосферных и океанических наук в UMD. «Мы надеемся, что наши результаты помогут улучшить управление выбросами аммиака».
Избыток аммиака вреден для растений и ухудшает качество воздуха и воды. В тропосфере аммиак реагирует с азотной и серной кислотами, образуя частицы, которые способствуют аэрозольному загрязнению, опасному для здоровья. Аммиак также может выпадать на поверхность, попадая в водоемы, где способствует вредоносному цветению водорослей и образованию «мертвых зон» с опасно низким уровнем кислорода.
В каждом из основных регионов рост аммиака с 2002 по 2016 год объясняется разным сочетанием факторов. В США вероятной причиной стало успешное законодательство по сокращению кислотных дождей в начале 1990-х: кислоты, вызывающие дожди, также «очищают» атмосферу от аммиака, и их резкое уменьшение привело к росту газа. В Европе рост был наименее драматичным, отчасти благодаря ограничениям на удобрения и улучшению практик обработки отходов, но свою роль также сыграло снижение кислотности атмосферы.
В Китае на рост повлияли как расширение сельского хозяйства и использование удобрений, так и меры по ограничению выбросов диоксида серы, что уменьшило «очистку» атмосферы. Потепление почв также внесло вклад. В Индии сочетание роста использования удобрений и отходов животноводства привело к самым высоким в мире концентрациям аммиака, но темпы роста ниже из-за увеличения выбросов предшественников кислотных дождей, что усиливает смог.
Во всех регионах часть роста исследователи связывают с изменением климата: аммиак легче испаряется из более теплых почв. «По мере роста населения мира растет и спрос на продовольствие, особенно на мясо. Разумные сельскохозяйственные практики и сокращение выбросов парниковых газов могут помочь избежать негативных последствий», — отметил профессор Рассел Дикерсон.