Лесные пожары и выбросы из почвы увеличивают загрязнение воздуха в отдаленных лесах

Спутниковые данные со всех ландшафтов Калифорнии показывают увеличение уровня диоксида азота в отдаленных лесных районах, а причиной этого, вероятно, являются лесные пожары и выбросы из почвы, согласно статье Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованной сегодня в журнале Environmental Research Letters.

Диоксид азота недолговечен в атмосфере, но играет центральную роль в образовании загрязняющих веществ озона и твердых частиц, которые могут привести к респираторным заболеваниям и астме у людей, а также нанести вред растениям и урожайности сельскохозяйственных культур.

Исследователи изучили приземные и спутниковые концентрации диоксида азота в летнее время в период с 2009 по 2020 год и обнаружили, что уровни снижались на 2-4,5% в год в городских районах по всей Калифорнии, в то время как концентрации в сельской местности оставались относительно постоянными, а в отдаленных лесах наблюдалось увеличение примерно на 4,2%. % в год.

«Лесные площади демонстрируют устойчивые и быстрые темпы роста летом», — сказал биомикрометеоролог Ян Фалуна, старший автор статьи и профессор кафедры земельных, воздушных и водных ресурсов. «Тенденция тревожная».

Для проведения исследования ученые изучили уровни диоксида азота на поверхности, собранные штатом и спутником НАСА «Аура». Они отсортировали области содержания диоксида азота в атмосфере по температуре поверхности и уровню влажности почвы. Также были изучены базы данных Калифорнии о пожарах, чтобы помочь отнести земли к одной из пяти категорий: городские, лесные, пахотные, кустарниковые и бесплодные (мало растительности).

Контроль над двигателями внутреннего сгорания и другими источниками выбросов ископаемого топлива привел к снижению уровня диоксида азота в городских районах, где расположено большинство датчиков загрязнения воздуха. Непрерывные спутниковые данные помогли дополнить картину в менее контролируемых регионах и обнаружили, что эффект не отражается в сельских районах и отдаленных лесах. По словам Фалуны, там лесные пожары и выбросы из почв, особенно сельскохозяйственных почв с использованием удобрений, коррелируют с повышением уровня диоксида азота.

Результаты могут помочь в принятии будущих политических решений, поскольку регулирующие органы стремятся к дополнительному снижению выбросов загрязняющих веществ. Поскольку текущие меры по управлению выбросами продолжают сокращать выбросы ископаемого топлива, регулирующим органам придется заняться другими источниками, которые исторически были в тени традиционных источников внутреннего сгорания.

Они будут играть все более важную роль в будущей политике качества воздуха. «Почвы и, в частности, лесные пожары действительно станут рулевыми корабля нашего загрязнения воздуха», — сказал Фалуна. «Мы должны приложить немало усилий, чтобы сократить последствия лесных пожаров и лучше понять наши выбросы из сельскохозяйственных почв».

Области с высоким уровнем использования удобрений могут быть источником выбросов диоксида азота, поскольку микробы конкурируют с сельскохозяйственными культурами за азот, образуя газообразные соединения азота. Но потребуются дополнительные исследования для дальнейшего выяснения точной роли лесных пожаров и почвы в увеличении содержания диоксида азота в окружающей среде.

«Наши результаты указывают на возможности применения различных наборов политик и технологий, которые помогут снизить концентрацию диоксида азота в сельских и экономически неблагополучных районах Калифорнии, но потребуют согласованных усилий, чтобы лучше понять точную экологическую зависимость выбросов почвы и лесных пожаров», — заявили в компании. написали авторы.

В исследовании внесли свой вклад Юрун Ван из Департамента земельных, воздушных и водных ресурсов, который сейчас работает в Гонконгском политехническом университете, и бывший профессор Калифорнийского университета в Дэвисе Бенджамин Хоултон, который работает в Корнелльском университете.

Исследование финансировал Национальный институт продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

Подпишитесь на информационный бюллетень «Наука и климат»

Контакты для СМИ:

Прочтите полное исследование.