Исследование NASA показало что, аммиака в воздухе планеты больше всего в селькохозяйственных регионах

Первое глобальное долгосрочное спутниковое исследование содержания аммиака в воздухе выявило очаги загрязнения в четырёх наиболее продуктивных сельскохозяйственных регионах мира. Результаты исследования, проведённого с использованием данных прибора NASA Air Infrared Sounder (AIRS) на спутнике Aqua, могут помочь в разработке стратегий контроля загрязнения аммиаком и его побочными продуктами в сельскохозяйственных районах Земли.

Группа исследователей под руководством Мэрилендского университета обнаружила неуклонный рост концентрации аммиака с 2002 по 2016 год над сельскохозяйственными центрами США, Европы, Китая и Индии. Повышение концентрации аммиака в атмосфере связано с ухудшением качества воздуха и воды.

В финансируемом НАСА исследовании, опубликованном 16 марта в журнале Geophysical Research Letters, описываются вероятные причины наблюдаемого повышения концентрации аммиака в воздухе в каждом регионе. Хотя конкретные причины различаются в зависимости от региона, рост в целом связан с удобрениями для сельскохозяйственных культур, отходами животноводства, изменениями химического состава атмосферы и повышением температуры почв, которые хуже удерживают аммиак.

«Измерять уровень аммиака с земли сложно, но разработанный нами сп утниковый метод позволяет нам эффективно и точно отслеживать его выбросы», — сказал Джуинг Уорнер, научный сотрудник Мэрилендского университета в области атмосферных и океанических наук. «Мы надеемся, что наши результаты помогут более эффективно контролировать выбросы аммиака».

AIRS, совместно с усовершенствованным модулем микроволнового зондирования (AMSU), также установленным на борту Aqua, регистрирует инфракрасное и микроволновое излучение Земли, обеспечивая трёхмерное представление о погоде и климате нашей планеты. Работая в тандеме, приборы ведут одновременные наблюдения вплоть до поверхности Земли, даже при наличии плотной облачности. Система использует более 2000 каналов для измерения различных областей атмосферы, создавая глобальную трёхмерную карту температуры и влажности воздуха, количества и высоты облаков, концентрации отдельных парниковых и других газовых примесей, а также многих других атмосферных явлений.

Газообразный аммиак является естественной частью азотного цикла Земли, но его избыток вреден для растений и снижает качество воздуха и воды. В тропосфере — самой нижней и плотной части атмосферы, где формируются все погодные условия и где живут люди — аммиак реагирует с азотной и серной кислотами, образуя нитратсодержащие частицы. Эти частицы способствуют аэрозольному загрязнению, которое вредно для здоровья человека. Аммиак также может попадать в озера, ручьи и океаны, где он способствует вредоносному цветению водорослей и образованию «мертвых зон» с опасно низким содержанием кислорода.

В каждом крупном сельскохозяйственном регионе, рассмотренном в исследовании, наблюдалось несколько иное сочетание факторов, которые коррелируют с повышением концентрации аммиака в воздухе в период с 2002 по 2016 год.

Например, в США не наблюдалось резкого увеличения использования удобрений или существенных изменений в практике их применения. Однако авторы исследования обнаружили, что успешное принятие законодательства по сокращению кислотных дождей в начале 1990-х годов, скорее всего, привело к непреднамеренному увеличению количества газообразного аммиака. Кислоты, вызывающие кислотные дожди, также вымывают аммиак из атмосферы, поэтому резкое снижение содержания этих кислот в атмосфере является наиболее правдоподобным объяснением роста концентрации аммиака за тот же период.

В Европе наблюдалось наименее значительное увеличение концентрации аммиака в атмосфере среди основных сельскохозяйственных регионов, исследованных в исследовании. Исследователи предполагают, что это отчасти связано с успешными ограничениями использования удобрений с высоким содержанием аммиака и совершенствованием методов переработки отходов животноводства. Как и в США, основная потенциальная причина повышения концентрации аммиака связана со снижением концентрации атмосферных кислот, которые обычно способствуют его удалению из атмосферы.

«Уменьшение количества кислотных дождей — это хорошо. Содержание аэрозолей резко снизилось — это существенная выгода для всех нас», — сказал Дикерсон. «Но это также увеличило содержание газообразного аммиака, что мы видим из космоса».

В Китае повышение уровня аммиака в атмосфере обусловлено сложным взаимодействием факторов. Авторы предполагают, что отчасти это может быть связано с усилиями по ограничению диоксида серы — основного предшественника серной кислоты, одной из кислот, очищающих атмосферу от аммиака. Однако с 2002 года Китай также значительно расширил сельскохозяйственную деятельность, увеличив использование аммиачных удобрений и выбросы аммиака из отходов животноводства. Потепление сельскохозяйственных почв, вызванное, по крайней мере отчасти, глобальным изменением климата, также может способствовать этому.

В Индии широкое использование удобрений в сочетании со значительным вкладом отходов животноводства привело к самой высокой в ​​мире концентрации аммиака в атмосфере. Однако исследователи отмечают, что концентрация аммиака росла не так быстро, как в других регионах. Авторы исследования предполагают, что это, скорее всего, связано с увеличением выбросов веществ, являющихся предшественниками кислотных дождей, и, как следствие, с некоторым увеличением очистки атмосферы от аммиака. Это приводит к повышению уровня дымки, что является опасной тенденцией, подтвержденной другими спутниковыми приборами НАСА, сказал Дикерсон.

Во всех регионах исследователи связывают часть повышения концентрации аммиака в атмосфере с изменением климата, которое выражается в повышении температуры воздуха и почвы. Аммиак легче испаряется из более тёплой почвы, поэтому по мере того, как почвы в каждом регионе нагреваются из года в год, их вклад в концентрацию аммиака в атмосфере также увеличивается с 2002 года. Исследование также связывает некоторые колебания концентрации аммиака с лесными пожарами, но эти явления носят спорадический и непредсказуемый характер. Поэтому авторы исключили лесные пожары из своего текущего анализа.

«Этот анализ предоставил первые доказательства некоторых процессов, которые, как мы подозревали, происходили в атмосфере уже некоторое время», — сказал Уорнер. «Мы хотели бы включить данные из других источников в будущие исследования, чтобы составить более ясную картину».

AIRS был создан и управляется JPL. Aqua управляется Центром космических полётов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд. 

Источник: http://airs.jpl.nasa.gov

Независимое общественное движение. Рост производства и потребления здоровых, органических продуктов, обучение, просвещение потребителей, научные исследования, внедрение экоагротехнологий в АПК.

Мы за здоровье почв, экосистем и людей! Вы с нами?

Личный кабинет

Войти Зарегистрироваться

ВСТУПИТЬ В СОЮЗ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Подписывайтесь на нас в социальных сетях

Мы в Telegram

@organicsozbio

Мы в ВКонтакте

union_of_organic_agriculture

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Ученые ФИЦ ИнБЮМ: Уровень загрязнения ДДТ в реке Салгир в Крыму оказался одним из самых высоких в мире! Донской производитель органических круп «Маяк» расторг договор с Беларусью не смотря на высокий спрос За три последних года в Воронежской области органические сельхозугодья сократилась с 12 до 7,9 тыс. га Первое органическое манго появится в России С праздником, дорогие женщины! Президент РФ посетил выставку АСИ, где была представлена компания «Биокрафт» Разработки ГК Биона для восстановления почв представлены на IV Форуме будущих технологий Во Вьетнаме развивают программу органического свиноводства Первый органический коньяк появился в России Тайное и явное в органической продукции