降低因燃燒產生的空汙 會大幅提高農作物產量

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近來因為連日高溫的衝擊,許多農作物例如稻米與蔬菜的產量都受影響,甚至連母雞都因為天氣太熱,食慾降低也都不下蛋。蛋農為了提高母雞的產蛋率,只好改造雞舍並加裝冷氣,母雞才吃好睡好,順利下蛋。

通常要提高農作物的產量的關鍵因素除了氣溫之外,還有肥料和水。不過一項發表在頂尖期刊<科學進展>的最新研究發現,若去除一種常見的空氣汙染物──氮氧化物(NOx),農作物的產量就會大幅提高。 氮氧化物是世界上排放最常見的污染物之一,燃燒碳或汽油這類石化燃料產生的廢氣,是環境中氮氧化物的主要來源。這些因為燃燒反應所產生的氣體富含氮氧化物,可以直接損害農作物,或是間接造成臭氧的產生,毒害農作物和降低其產量。

長期以來,雖然我們了解氮氧化物對環境的破壞潛力,但由於過去的研究受限於空氣監測站和農業區之間缺乏重疊、不同污染物的混雜影響以及地面分析的限制,所以關於氮氧化物如何實際影響農作物產量所知甚少。為了解決過去的研究限制,美國史丹佛大學的環境科學研究人員首次使用衛星圖像研究了氮氧化物(汽車廢氣和工業排放物中的氣體)如何影響作物生產力。研究團隊使用2018-2020年作物綠度和二氧化氮含量的衛星測量值。二氧化氮是氮氧化物的主要形式,是總體氮氧化物的良好測量值。雖然氮氧化物是看不見的的,但二氧化氮與紫外線具有明顯的相互作用,這使得利用衛星測量氣體的空間和時間分辨率比任何其他空氣污染物都要高得多。

研究顯示,將每個地區的氮氧化物排放量減少一半左右,中國的冬季作物產量將提高約 25%,夏季作物的產量將提高 15%,西歐的冬季和夏季作物產量將提高近 10%,在印度,夏季作物約為 8%,冬季作物約為 6%。研究人員並指出,我們有許多作法例如車輛電氣化、減緩氣候變化和改善空氣品質等與能源轉型相關的措施,都可以減少氮氧化物的排放。研究也估計了在1999年至 2019年期間,臭氧、懸浮微粒、二氧化氮和二氧化硫的減少促成了該期間美國玉米和大豆產量增加的約 20%,價值每年約50億美元。

研究人員表示,未來的分析可以結合其他衛星觀測,包括透過利用太陽光所誘導的螢光測量的光合作用活動,以更深入了解二氧化氮對作物在整個生長季節中對不同氣體的敏感度的影響。

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霧之舟

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