You are currently viewing Badanie śladów zanieczyszczenia amoniakiem w Afryce

Badanie śladów zanieczyszczenia amoniakiem w Afryce

Study Traces Ammonia Pollution in Africa

Naukowcy wykorzystali satelity do analizy, gdzie iw jaki sposób rolnictwo zmienia stężenie substancji chemicznej w atmosferze.

W miarę jak globalne rolnictwo rozrasta się w ciągu następnego stulecia, aby zaspokoić potrzeby rosnącej populacji, prawdopodobne jest również, że emisje atmosferycznego amoniaku (NH3) również wzrosną. Amoniak jest naturalnie emitowany przez gleby i pożary roślinności, ale większość jest dodawana do atmosfery przez ludzi w wyniku działalności rolniczej, takiej jak stosowanie nawozów i hodowla zwierząt gospodarskich. Gdy występuje w ekosystemie w nadmiernych ilościach, amoniak może powodować zakwaszenie gleby i utrudniać wzrost roślin. Jako zanieczyszczenie powietrza może wywoływać choroby związane z sercem i płucami.

W nowym badaniu prowadzonym przez NASA naukowcy zbadali zmieniające się stężenia amoniaku w atmosferze w Afryce, gdzie przewiduje się, że populacje ludzkie podwoją się do 2050 r. W wielu krajach afrykańskich rządy promują stosowanie nawozów w celu zwiększenia produkcji żywności. Ponadto w Afryce powszechne jest spalanie żywych lub martwych drzew i roślin (spalanie biomasy); według szacunków aż 70 procent powierzchni spalonej planety przypada co roku na ogromny kontynent. Jest to ważny obszar badań amoniaku zarówno w skali regionalnej, jak i globalnej.

Wykorzystując dane satelitarne z Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) Europejskiej Agencji Kosmicznej, zespół kierowany przez Jonathana Hickmana z Columbia University i NASA Goddard Institute for Space Studies zidentyfikował wzrosty i spadki stężenia amoniaku w Afryce w latach 2008-2018. prawdopodobne przyczyny tych zmian.

Powyższa mapa po lewej przedstawia zmiany stężenia amoniaku w Afryce, ze szczególnym uwzględnieniem trzech kluczowych obszarów. Mapa po prawej pokazuje zmiany w spalonych obszarach w latach 2008-2018. Obie pochodzą z badania opublikowanego 16 listopada 2021 r. w czasopiśmie Atmospheric Chemistry and Physics.

„Wykazaliśmy tutaj, że możemy wykorzystywać dane satelitarne do obserwowania trendów i monitorowania emisji amoniaku w określonych regionach, w powiązaniu z określonymi działaniami lub zdarzeniami środowiskowymi”, powiedział Enrico Dammers, naukowiec z Holenderskiej Organizacji Stosowanych Badań Naukowych i współ- autor artykułu.

Naukowcy odkryli „wiele różnych historii o tym, jak zmienia się jakość powietrza w odpowiedzi na rosnącą działalność rolniczą w Afryce” – powiedział Hickman, główny badacz. Na przykład w Afryce Zachodniej koniec pory suchej i szczyt spalania biomasy korespondowały ze wzrostem stężenia amoniaku w atmosferze w okresie badań. Wcześniejsze badania przypisywały wzrost poziomu amoniaku tutaj używaniu nawozów. Jednak Hickman i Dammers odkryli, że zanieczyszczenie NH3 wzrosło najbardziej, gdy rolnicy przygotowywali swoją ziemię przez spalanie, jeszcze zanim zaczęli dodawać nawóz.

W regionie Jeziora Wiktorii rozwój rolnictwa doprowadził do zwiększonego stosowania nawozów. Dane IASI wskazują, że większość wzrostu stężenia amoniaku w tym regionie może być związana z obszarami, na których rolnicy stosowali więcej nawozów na nowych i istniejących gruntach rolnych.

W Sudanie Południowym obszar podmokły o powierzchni 30 000 kilometrów kwadratowych zasilany przez Nil – zwany Sudd – był jedynym regionem, który wykazał wyraźny spadek atmosferycznego NH3 w okresie objętym badaniem. Około połowa Sudd jest stale zalana, podczas gdy druga połowa to tereny zalewowe, które mogą, ale nie muszą, zalewać w zależności od tego, jak mokry jest rok. Naukowcy odkryli, że w suchych latach, gdy wysychała większa część terenów podmokłych, stężenie amoniaku wzrastało. Gdy gleba wysychała, w naturalny sposób wydzielała amoniak. W wilgotnych latach stężenia amoniaku były niższe.

W miarę jak Afrykanie rozszerzają produkcję rolną w nadchodzących latach, na wielu obszarach może wystąpić wyższe stężenie atmosferycznego amoniaku. Podobne trendy wystąpiły już na całym świecie. „Analizy satelitarne mogą pomóc w wypełnieniu luki w monitorowaniu, zapewniając wczesne analizy tego, jak zmiany w rolnictwie i innych źródłach amoniaku wpływają na atmosferę” – powiedział Hickman.

„Wyniki te są ważne, aby pamiętać, ponieważ świat doświadcza rosnącej populacji i ogromnych wyzwań związanych z bezpieczeństwem żywnościowym” – dodał Hickman. „Zrozumienie, w jaki sposób zmieniają się wytworzone przez człowieka i naturalne źródła emisji amoniaku, jest ważne dla zapewnienia polityk i technologii promujących zrównoważony rozwój rolnictwa”.

Zdjęcia z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Joshuę Stevensa, z wykorzystaniem danych udostępnionych dzięki uprzejmości Hickmana, J.E., et al. (2021). Opowiadanie Alison Gold, NASA Earth Science News Team, z Mikem Carlowiczem.

Read More…

Zobacz inne zdjęcia dnia NASA