Novas análises mostram que os rendimentos das colheitas podem aumentar em cerca de 25% na China e até 10% em outras partes do mundo se as emissões de um poluente do ar comum diminuírem pela metade.
Normalmente, o aumento da produtividade agrícola depende da adição de algo, como fertilizante ou água. Um novo estudo liderado pela Universidade de Stanford revela que a remoção de uma coisa em particular, um poluente do ar comum, pode levar a ganhos dramáticos no rendimento das colheitas.
A análise, publicada em 1º de junho na Science Advances , usa imagens de satélite para revelar pela primeira vez como os óxidos de nitrogênio, gases encontrados no escapamento dos carros e nas emissões industriais afetam a produtividade das colheitas. Suas descobertas têm implicações importantes para aumentar a produção agrícola e analisar os custos e benefícios da mitigação das mudanças climáticas em todo o mundo.
“Os óxidos de nitrogênio são invisíveis para os humanos, mas novos satélites foram capazes de mapeá-los com uma precisão incrivelmente alta. Como também podemos medir a produção agrícola do espaço, isso abriu a chance de melhorar rapidamente nosso conhecimento de como esses gases afetam a agricultura em diferentes regiões”, disse o principal autor do estudo, David Lobell, diretor de Gloria e Richard Kushel do Centro de Segurança Alimentar e Meio Ambiente de Stanford.
Um problema NOx-ious
Os óxidos de nitrogênio, ou NOx, estão entre os poluentes mais amplamente emitidos no mundo. Esses gases podem danificar diretamente as células das culturas e afetá-las indiretamente por meio de seu papel como precursores da formação de ozônio, uma toxina transportada pelo ar conhecida por reduzir o rendimento das culturas, e aerossóis de material particulado que podem absorver e dispersar a luz solar das culturas.
Embora os cientistas tenham há muito uma compreensão geral do potencial de danos dos óxidos de nitrogênio, pouco se sabe sobre seus impactos reais na produtividade agrícola. Pesquisas anteriores foram limitadas pela falta de sobreposição entre estações de monitoramento do ar e áreas agrícolas e efeitos confusos de diferentes poluentes, entre outros desafios à análise baseada em terra.
Para evitar essas limitações, Lobell e seus colegas combinaram medidas de satélite do verde das culturas e dos níveis de dióxido de nitrogênio para 2018-2020. O dióxido de nitrogênio é a forma primária de NOx e uma boa medida do NOx total. Embora o NOx seja invisível para os humanos, o dióxido de nitrogênio tem uma interação distinta com a luz ultravioleta que permitiu medições de satélite do gás em uma resolução espacial e temporal muito maior do que qualquer outro poluente do ar.
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“Além de ser mais facilmente medido do que outros poluentes, o dióxido de nitrogênio tem a boa característica de ser um poluente primário, o que significa que é emitido diretamente em vez de formado na atmosfera”, disse a coautora do estudo Jennifer Burney, professora associada de ciência na Universidade da Califórnia, San Diego. “Isso significa que relacionar as emissões aos impactos é muito mais simples do que para outros poluentes.”
Calculando os impactos das culturas
Com base em suas observações, os pesquisadores estimaram que reduzir as emissões de NOx em cerca de metade em cada região melhoraria os rendimentos em cerca de 25% para culturas de inverno e 15% para culturas de verão na China, quase 10% para culturas de inverno e verão na Europa Ocidental. e cerca de 8% para culturas de verão e 6% para culturas de inverno na Índia. As Américas do Norte e do Sul geralmente tiveram as menores exposições ao NOx. No geral, os efeitos pareciam mais negativos em estações e locais onde o NOx provavelmente impulsiona a formação de ozônio.
“As ações que você tomaria para reduzir o NOx, como a eletrificação de veículos, se sobrepõem aos tipos de transformações de energia necessárias para desacelerar as mudanças climáticas e melhorar a qualidade do ar local para a saúde humana”, disse Burney. “A principal conclusão deste estudo é que os benefícios agrícolas dessas ações podem ser realmente substanciais, o suficiente para ajudar a aliviar o desafio de alimentar uma população crescente”.
Pesquisas anteriores de Lobell e Burney estimaram que as reduções de ozônio, material particulado, dióxido de nitrogênio e dióxido de enxofre entre 1999 e 2019 contribuíram para cerca de 20% do aumento nos ganhos de milho e soja dos EUA durante esse período – um valor de cerca de US$ 5 bilhões por ano.
Análises futuras podem incorporar outras observações de satélite, incluindo a atividade fotossintética medida através da fluorescência induzida pelo sol, para entender melhor os efeitos do dióxido de nitrogênio nos vários graus de sensibilidade das culturas ao gás ao longo da estação de crescimento, de acordo com os pesquisadores. Da mesma forma, um exame mais detalhado de outros poluentes, como dióxido de enxofre e amônia, bem como variáveis meteorológicas, como seca e calor, podem ajudar a explicar por que o dióxido de nitrogênio afeta as culturas de maneira diferente em diferentes regiões, anos e estações.
“É realmente empolgante quantas coisas diferentes podem ser medidas a partir de satélites agora, muitas delas provenientes de novos satélites europeus”, disse a coautora do estudo Stefania Di Tommaso, analista de dados de pesquisa do Centro de Segurança Alimentar e Meio Ambiente de Stanford. “À medida que os dados continuam melhorando, isso realmente nos leva a ser mais ambiciosos e criativos como cientistas nos tipos de perguntas que fazemos.”
Fonte: Science Daily
