Выбросы угля обошлись Индии в миллионы долларов, нанеся ущерб урожаю

Среднее сезонное значение NO на уровне штата2 концентрации и процентная доля, связанная с выбросами угля во время муссонов 2019 года (Панели A и B) и зима (Панели C и D) сезонов. Оба значения означают сезонное NO2 и доля, связанная с выбросами угля, демонстрируют значительные колебания на уровне штатов в оба сезона. В ряде штатов с низкими средними сезонными концентрациями отмечается высокая доля, связанная с выбросами от производства электроэнергии на угле. Кредит: Труды Национальной академии наук (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421679122

Во многих частях Индии один вредный загрязнитель от угольных электростанций снижает годовую урожайность пшеницы и риса на 10% и более, говорится в новом исследовании, проведенном учеными Стэнфордской школы устойчивого развития Дорра.

Эти два злака имеют решающее значение для продовольственной безопасности в Индии, второй по численности населения стране в мире, где проживает четверть всех недоедающих людей в мире.

«Мы хотели понять влияние выбросов угольной электроэнергии в Индии на ее сельское хозяйство, потому что могут быть реальные компромиссы между удовлетворением растущего спроса на электроэнергию за счет производства угля и поддержанием продовольственной безопасности», — сказал Кират Сингх, аспирант в области окружающей среды и ресурсов в Школе устойчивого развития Дорра и ведущий автор исследования от 3 февраля в Труды Национальной академии наук.

Чистый воздух и продовольственная безопасность

Прошлые исследования были направлены на количественную оценку упущенных затрат на сжигание угля для производства электроэнергии путем оценки количества смертей, связанных с загрязнением. Правительственные учреждения и другие организации используют эти цифры и оценки экономической ценности статистической жизни для понимания затрат и выгод различных стратегий экономического развития и экологических норм.

Однако до сих пор оценки ущерба урожаю, особенно связанного с угольными электростанциями, которые поставляют более 70% электроэнергии в Индии, были недостаточными, несмотря на более чем десятилетние исследования, показывающие, что загрязнители воздуха, такие как озон, диоксид серы и диоксид азота, вредят урожайности.

«Продуктивность сельскохозяйственных культур невероятно важна для продовольственной безопасности и экономических перспектив Индии», — сказал старший автор исследования Дэвид Лобелл, профессор Бенджамина М. Пейджа в Школе устойчивого развития Дорра. «Мы знаем, что улучшение качества воздуха может помочь сельскому хозяйству, но это исследование является первым, которое углубляется в конкретный сектор и измеряет потенциальные выгоды от сокращения выбросов».

Ущерб урожаю сосредоточен в ключевых регионах и сезонах

В новом исследовании авторы оценили потери урожая риса и пшеницы, связанные с выбросами диоксида азота, или NO2, от угольных электростанций. Они использовали статистическую модель, которая объединяет ежедневные записи о направлении ветра и производстве электроэнергии на 144 электростанциях в Индии и измеренные со спутника уровни диоксида азота над пахотными землями.

Авторы обнаружили, что угольные электростанции пострадали от NO2 концентрации над пахотными землями на расстоянии до 100 километров, или примерно 62 миль. Согласно исследованию, устранение выбросов угля со всех сельскохозяйственных угодий в этом диапазоне в течение ключевых вегетационных периодов (январь-февраль и сентябрь-октябрь) может увеличить стоимость производства риса в Индии примерно на 420 миллионов долларов в год и производства пшеницы на 400 миллионов долларов в год.

«Это исследование подчеркивает важность рассмотрения экологических проблем через системную призму», — сказала соавтор исследования Инес Азеведо, профессор энергетических наук и инженерии в Школе устойчивого развития Дорра. «Любая политика, направленная на сокращение выбросов от угольных электростанций в Индии, будет игнорировать важнейшую часть проблемы, если она не будет учитывать ущерб от загрязнения воздуха для сельского хозяйства».

В некоторых штатах с высоким уровнем выработки электроэнергии на углеВ Чхаттисгархе выбросы угля составляют до 13–19% от общего объема загрязнения диоксидом азота в регионе, в зависимости от сезона. В других местах, таких как Уттар-Прадеш, выбросы угля составляют всего около 3–5% NO2 загрязнение. Другими распространенными источниками газа, образующегося в результате сжигания ископаемого топлива, являются выхлопные газы автомобилей и промышленность.

Широкие выгоды от сокращения выбросов

Анализ показывает, что стоимость потерянного урожая почти всегда ниже, чем ущерб от смертности, нанесенный той или иной угольной электростанцией. Но интенсивность повреждения урожая на гигаватт-час произведенной электроэнергии часто может быть выше. На 58 из 144 изученных электростанций ущерб от риса в расчете на гигаватт-час превысил ущерб от смертности. Ущерб от пшеницы в расчете на гигаватт-час превысил ущерб от смертности на 35 электростанциях.

«Редко можно найти что-то одно, в данном случае сокращение выбросов угля, которое помогло бы сельскому хозяйству так быстро и так сильно», — сказал Лобелл, который также является директором Стэнфордского центра продовольственной безопасности и окружающей среды имени Глории и Ричарда Кушел.

Исследователи обнаружили небольшое совпадение между станциями, связанными с наибольшими потерями урожая, и станциями, связанными с самой высокой смертностью. Это означает, что выгоды от возможного сокращения выбросов в будущем могут быть более значительными и широко распространенными, чем считалось ранее. По словам авторов, результаты подчеркивают «важность учета потерь урожая наряду с воздействием на здоровье при регулировании выбросов электроэнергии от угля в Индии».

«Целенаправленная политика по сокращению выбросов может обеспечить увеличение производства урожая на тысячи долларов за каждый чистый гигаватт-час, в дополнение ко всем преимуществам для климата и здоровья человека», — сказал Сингх.

Дополнительная информация:
Кират Сингх и др., Количественная оценка влияния загрязнения воздуха от производства электроэнергии на угле на урожайность сельскохозяйственных культур в Индии, Труды Национальной академии наук (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421679122

Предоставлено
Стэнфордский университет

Цитата :
Новое исследование показало, что выбросы угля обошлись Индии в миллионы долларов из-за ущерба урожаю (4 февраля 2025 г.)
проверено 4 февраля 2025 года
от https://phys.org/news/2025-02-coal-emissions-india-millions-crop.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых честных деловых отношений с целью частного обучения или исследований, никакие
Часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержание предоставляется исключительно в информационных целях.