Un factor clave en la prodigiosa producción agrícola de Estados Unidos resulta ser algo que los agricultores pueden hacer poco para controlar:aire limpio. Un nuevo estudio dirigido por Stanford estima que las reducciones de la contaminación entre 1999 y 2019 contribuyeron a aproximadamente el 20 por ciento del aumento en las ganancias de rendimiento de maíz y soja durante ese período, una cantidad de alrededor de $ 5 mil millones por año.

El analisis, publicado esta semana en Cartas de investigación ambiental , revela que cuatro contaminantes atmosféricos clave son particularmente dañinos para los cultivos, y representó una pérdida promedio de alrededor del 5 por ciento de la producción de maíz y soja durante el período de estudio. Los hallazgos podrían ayudar a informar los cambios tecnológicos y de políticas en beneficio de la agricultura estadounidense. y subrayar el valor de reducir la contaminación del aire en otras partes del mundo.

"Los impactos de la contaminación del aire han sido difíciles de medir en el pasado, porque dos agricultores a tan solo 10 millas de distancia pueden enfrentarse a una calidad de aire muy diferente. Mediante el uso de satélites, pudimos medir patrones de escala muy finos y desglosar el papel de diferentes contaminantes, "dijo el autor principal del estudio, David Lobell, Gloria y Richard Kushel Director del Centro de Seguridad Alimentaria y Medio Ambiente.

La investigación destaca el considerable poder de los satélites para iluminar los impactos de la contaminación a una escala que de otro modo no sería posible. Ese poder podría ser incluso de mayor valor en países con menos acceso a monitores de aire y datos de rendimiento.

Leyendo el aire

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la contaminación del aire es tóxica para la vida vegetal en dosis altas, pero no en qué medida los rendimientos de los agricultores se ven realmente perjudicados en los niveles actuales. El impacto de la contaminación en la agricultura en general, así como los efectos de contaminantes individuales, también ha permanecido desconocido.

Centrándose en una región de nueve estados (Illinois, Indiana, Iowa, Michigan, Minnesota, Misuri, Ohio, Dakota del Sur y Wisconsin) que produce aproximadamente dos tercios de la producción nacional de maíz y soja, Lobell y la coautora del estudio Jennifer Burney, profesor asociado de ciencias ambientales en la Universidad de California, San Diego, se propuso medir el impacto del ozono en los rendimientos de los cultivos, materia particular, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre.

El ozono es el resultado de reacciones químicas impulsadas por el calor y la luz solar entre el nitrógeno y los hidrocarburos, como los que se encuentran en los escapes de los automóviles. El material particulado se refiere a partículas grandes de polvo, tierra, hollín o humo. El dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre son gases que se liberan a la atmósfera principalmente a través de la quema de combustibles fósiles en centrales eléctricas y otras instalaciones industriales.

"Este ha sido un problema difícil de desenredar porque históricamente nuestras mediciones de diferentes tipos de contaminantes del aire y nuestras mediciones de los rendimientos agrícolas no se han superpuesto espacialmente con la resolución necesaria". ", explicó Burney." Con los nuevos datos de alta resolución espacial, Podríamos observar los rendimientos de los cultivos cerca de los monitores de contaminación y de las fuentes conocidas de emisiones contaminantes. Eso reveló evidencia de diferentes magnitudes de impactos negativos causados ​​por diferentes contaminantes ".

Lobell y Burney extendieron su análisis hasta 1990, cuando el Congreso aprobó enmiendas a la Ley de Aire Limpio que resultaron en mejoras significativas en la calidad del aire en todo el país. Los investigadores analizaron los datos de contaminación del aire de cientos de estaciones de monitoreo en la región. datos federales sobre emisiones de centrales eléctricas, observaciones basadas en satélites de dióxido de nitrógeno alrededor de esas plantas de energía, datos de rendimiento de cultivos de encuestas federales e imágenes de satélite, y datos meteorológicos para tener en cuenta las condiciones de la temporada de cultivo que se sabe que explican las variaciones de rendimiento de los cultivos.

Hallazgos sorprendentes

Lo que descubrieron Lobell y Burney los sorprendió. Entre sus hallazgos:Efectos negativos de cada uno de los cuatro contaminantes en los rendimientos de maíz y soja, y un claro aumento de rendimiento cuanto más lejos de las plantas de energía, en particular de las instalaciones de combustión de carbón, se cultivaron los cultivos. Los patrones espaciales únicos de cada contaminante les permitieron desenredar el efecto de cada contaminante de una manera que los estudios anteriores no pudieron.

Los investigadores estimaron que las pérdidas totales de rendimiento de los cuatro contaminantes promediaron el 5,8 por ciento para el maíz y el 3,8 por ciento para la soja durante las últimas dos décadas. Esas pérdidas disminuyeron con el tiempo a medida que el aire se volvió más limpio. De hecho, la reducción de la contaminación del aire contribuyó a un crecimiento estimado del 4 por ciento en los rendimientos de maíz y del 3 por ciento en los rendimientos de soja — aumentos que equivalen al 19 por ciento de las ganancias generales de rendimiento del maíz durante el período y al 23 por ciento de las ganancias generales de rendimiento de la soja.

"Ya sabemos que la Ley de Aire Limpio resultó en billones de dólares en beneficios en términos de salud humana, por eso, creo que estos miles de millones en beneficios agrícolas son la guinda del pastel, "Dijo Lobell." Pero incluso si es una pequeña parte de los beneficios del aire limpio, ha sido una gran parte de nuestra capacidad para seguir impulsando la productividad agrícola ".