Более чистый воздух повысил урожайность кукурузы и сои в США, показывают исследования

Ключевым фактором огромного сельскохозяйственного производства Америки оказалось то, на что фермеры почти не могут повлиять: чистый воздух. Новое исследование под руководством Стэнфордского университета оценивает, что сокращение загрязнения воздуха в период с 1999 по 2019 год способствовало примерно 20% увеличению урожайности кукурузы и сои за этот период — на сумму около $5 млрд в год.

Анализ, опубликованный на этой неделе в Environmental Research Letters, показывает, что четыре ключевых загрязнителя воздуха особенно вредны для сельскохозяйственных культур и в среднем стали причиной потери около 5% производства кукурузы и сои за период исследования. Эти выводы могут помочь в разработке технологических и политических изменений на благо американского сельского хозяйства и подчеркивают ценность снижения загрязнения воздуха в других частях мира.

Исследование проливает свет на значительную способность спутников выявлять воздействие загрязнения в масштабах, невозможных при других подходах. Эта возможность может быть еще более ценной в странах с ограниченным доступом к мониторам качества воздуха и данным об урожайности.

Ученые давно знали, что загрязнение воздуха в высоких дозах токсично для растений, но не было ясно, насколько сильно текущие уровни влияют на урожайность фермеров. Общее влияние загрязнения на сельское хозяйство, а также эффекты отдельных загрязнителей также оставались неизвестными.

Сосредоточившись на девяти штатах (Иллинойс, Индиана, Айова, Мичиган, Миннесота, Миссури, Огайо, Южная Дакота и Висконсин), которые производят примерно две трети национального урожая кукурузы и сои, исследователи изучили влияние на урожайность озона, взвешенных частиц, диоксида азота и диоксида серы.

Исследователи обнаружили негативное влияние каждого из четырех загрязнителей на урожайность кукурузы и сои, а также четкий рост урожайности по мере удаления от электростанций, особенно угольных. Уникальные пространственные паттерны каждого загрязнителя позволили разделить их эффекты.

По оценкам ученых, общие потери урожайности от четырех загрязнителей в среднем составили 5,8% для кукурузы и 3,8% для сои за последние два десятилетия. Эти потери со временем сокращались по мере очистки воздуха. Снижение загрязнения воздуха способствовало примерно 4% росту урожайности кукурузы и 3% росту урожайности сои — это составляет 19% общего прироста урожайности кукурузы и 23% — сои за исследуемый период.