کاهش آلودگی هوا میتواند به سیرکردن مردم زمین کمک کند
افزایش کاشت محصولات زراعی، تنها راه برای تأمین غذای جمعیت رو به رشد انسانهای زمین نیست. پژوهشی جدید نشان میدهد که کاهش آلودگی هوا میتواند تأثیر بسزایی بر بازدهی فعالیتهای کشاورزی بگذارد و باعث صرفهجویی در منابع مالی و زمین شود.
اگر جهان انتشار فقط یکی از آلایندههای هوا را به نصف کاهش دهد، برآورد میشود کشت زمستانی در چین ۲۸ درصد پربازدهتر خواهد بود و در سایر نقاط جهان شاهد افزایش ۱۰ درصدی محصولات کشاورزی خواهیم بود. آلایندههای یادشده اکسیدهای نیتروژن هستند؛ خانوادهای از گازهای سمی نامرئی که محصول سوخت خودروها و فعالیتهای صنعتی هستند.
اکسیدهای نیتروژن از آلایندههای شایع هوا در سرتاسر جهان هستند و بهنظر میرسد با قرارگرفتن درمعرض غلظتهای بالاتر از این گازها، برگهای گیاهان آسیبدیده و رشد آنها متوقف میشود. دانشمندان در حال بررسی سازوکار این فرایند مخرب هستند. اکسیدهای نیتروژن همزمان زمینهساز تشکیل گاز ازن هستند. این گاز که در مقادیر اندک در اتمسفر سطح زمین وجود دارد، میتواند بخشی از تابش خورشید را جذب کند و باعث کاهش بازدهی محصولات کشاورزی شود.
سال گذشته، پژوهشی با شرکت بعضی از نویسندگان پژوهش فعلی انجام شد که پژوهشگران دریافتند کاهش سطح ازن، ذرات معلق، اکسید نیتروژن و اکسید گوگرد، باعث افزایش ۲۰ درصدی محصول در مزارع ذرت و سویا در ایالات متحده بین سالهای ۱۹۹۹ و ۲۰۱۹ شده است.
این یعنی ذخیرهی سالانهی محصولات زراعی به ارزشی معادل ۵ میلیارد دلار آمریکا است که تنها با کاهش چهار نوع آلاینده هوا ممکن شده است. شناسایی اکسید نیتروژن بهصورت منطقهای و مقایسهی آن با رشد محصولات همان منطقه نسبتاً ساده است. وقتی این گاز در جوّ منتشر میشود، با نور فرابنفش خورشید برخورد میکند و این برهمکنش را ماهوارههای سنجش از دور بهراحتی ثبت میکند.
دیوید لوبِل، بومشناس کشاورزی از دانشگاه استنفورد میگوید:
دیاکسیدنیتروژن برای انسان نامرئی است؛ ولی ماهوارههای جدید میتوانند با دقت بسیار زیادی آن را نقشهبرداری کنند. ازآنجاکه میتوان میزان کشت را نیز از فضا اندازهگیری کرد، این فرصت را داریم که دانشمان از نحوه اثرگذاری این گازها بر کشاورزی در مناطق گوناگون را بهسرعت افزایش دهیم.
با مقایسه انتشار دیاکسیدنیتروژن در مناطق مختلف جهان و سبزینگی زمینهای زراعی، پژوهشگران شاهد اثرگذاری منفی آن در تمام موارد بررسیشده بودند. بیشترین کاهش سبزینگی در چین و برای کشت زمستانی اقلامی مانند گندم مشاهده شد. پژوهشگران با استفاده از این همبستگی تخمین زدند که کاهش ۵۰ درصدی انتشار دیاکسیدنیتروژن، به رشد ۲۸ درصدی برداشت محصولات زراعی در زمستان در چین منجر میشود. ناگفته نماند این افزایش در تابستان تا ۱۶ درصد تخمین زده شده است.
کاهش سطح دیاکسیدنیتروژن در هند باعث رشد ۸ درصدی در کشت زمستانی و رشد ۶ درصدی در تابستان خواهد شد. این مقادیر برای اروپای غربی به ۱۰ درصد میرسد. با درنظرگرفتن این نکته که نرخ برداشت محصولات زراعی هرسال درحدود ۱ درصد درنوسان است، اثر کاهش آلایندههای هوا بر نرخ برداشت در بعضی از مناطق جهان چشمگیر خواهد بود.
جنیفر بِرنی، دانشمند علوم محیطزیست از دانشگاه سندیگو کالیفرنیا میگوید: «نتیجهگیری اصلی از این پژوهش، مزایای فراوان کشاورزی از کاهش آلایندههای هوا است که میتواند برای مقابله با مشکل تأمین غذای جمعیت در حال رشد کافی باشد.» شاید هنوز چگونگی تأثیر اکسیدهای نیتروژن بر رشد گیاهان را نشناخته باشیم؛ ولی وابستگی قوی کشفشده در این پژوهش از اثرگذاری آلایندههای هوا بر نابودی محصولات زراعی در سراسر جهان خبر میدهد.
این پژوهش در نشریهی Science Advances منتشر شده است.