El aumento de la productividad agrícola generalmente depende de agregar algo, como fertilizante o agua. Ahora, un estudio dirigido por la Universidad de Stanford revela que la eliminación de una cosa en particular, un contaminante común del aire, podría conducir a ganancias dramáticas en el rendimiento de los cultivos.
El análisis respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. , publicado en Science Advances , utilizó imágenes satelitales para revelar cómo los óxidos de nitrógeno (gases que se encuentran en los gases de escape de los automóviles y las emisiones industriales) afectan la productividad de los cultivos. Sus hallazgos tienen implicaciones importantes para aumentar la producción agrícola y analizar los costos y beneficios de la mitigación del cambio climático en todo el mundo.
“Los óxidos de nitrógeno son invisibles para los humanos, pero los nuevos satélites han podido mapearlos con una precisión increíblemente alta”, dijo el autor principal del estudio, David Lobell. “Dado que también podemos medir la producción de cultivos desde el espacio, esto abrió la posibilidad de mejorar rápidamente nuestro conocimiento de cómo estos gases afectan la agricultura en diferentes regiones”.
Los óxidos de nitrógeno, o NOx, se encuentran entre los contaminantes más emitidos en el mundo. Estos gases pueden dañar directamente las células de los cultivos y afectarlos indirectamente a través de su papel como precursores de la formación de ozono, una toxina en el aire conocida por reducir el rendimiento de los cultivos y partículas en aerosol que pueden absorber y dispersar la luz solar lejos de los cultivos.
Si bien los científicos tienen un conocimiento general del potencial dañino de los óxidos de nitrógeno, se sabe poco sobre sus impactos reales en la productividad agrícola. La investigación anterior se ha visto limitada por la falta de superposición entre las estaciones de monitoreo del aire y las áreas agrícolas, y los efectos confusos de diferentes contaminantes, entre otros desafíos para el análisis en tierra.
Para evitar estas limitaciones, Lobell y sus colegas combinaron medidas satelitales del verdor de los cultivos y los niveles de dióxido de nitrógeno para 2018-2020. El dióxido de nitrógeno es la forma principal de NOx y una buena medida del NOx total. Aunque el NOx es invisible para los humanos, el dióxido de nitrógeno tiene una interacción distinta con la luz ultravioleta que ha permitido mediciones satelitales del gas a una resolución espacial y temporal mucho más alta que para cualquier otro contaminante del aire.
“Además de ser más fácil de medir que otros contaminantes, el dióxido de nitrógeno tiene la buena característica de ser un contaminante primario, lo que significa que se emite directamente en lugar de formarse en la atmósfera”, dijo el estudio. coautora Jennifer Burney de la Universidad de California, San Diego. “Eso significa que relacionar las emisiones con los impactos es mucho más sencillo que para otros contaminantes”.
Basándose en sus observaciones, los investigadores estimaron que reducir las emisiones de NOx a la mitad en cada región mejoraría los rendimientos en casi un 10 % para los cultivos de invierno y verano en Europa Occidental, y aproximadamente un 8 % para cultivos de verano y 6% para cultivos de invierno en India. América del Norte y América del Sur generalmente tuvieron las exposiciones más bajas a NOx. En general, los efectos parecían más negativos en las estaciones y lugares donde el NOx probablemente impulsa la formación de ozono.
“Las acciones que tomaría para reducir el NOx, como la electrificación de vehículos, se superponen estrechamente con los tipos de transformaciones energéticas necesarias para frenar el cambio climático y mejorar la calidad del aire local para la salud humana”, dijo Burney. “La principal conclusión de este estudio es que los beneficios agrícolas de estas acciones podrían ser realmente sustanciales, suficientes para ayudar a aliviar el desafío de alimentar a una población en crecimiento”.
Agregó Manda Adams, directora de programa en la División de Ciencias Atmosféricas y Geoespaciales de la NSF, “Este resultado es un ejemplo de cuán acoplado está el sistema humano con los procesos del sistema terrestre. Las acciones que tome la sociedad para reducir las emisiones de NOx pueden tener como objetivo la salud humana y la reducción de los gases de efecto invernadero, con beneficios para la sociedad”.
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