افزایش آلودگی ازن محصولات غلات شرق آسیا را تهدید می کند | پژوهش

آلودگی ازن هر سال به محصولات گندم، برنج و ذرت در سراسر چین، کره جنوبی و ژاپن خسارت وارد می کند. مطالعه یک تیم بین المللی از محققان نیاز به کاهش ازن در سطح زمین در سراسر شرق آسیا را برای محافظت از تولید مواد غذایی در یکی از بزرگترین سبدهای نان و کاسه های برنج در جهان برجسته می کند.

ازن سطح زمین یکی از رایج ترین آلاینده های هوا است. زمانی که سایر آلاینده های جو، از جمله اکسیدهای نیتروژن حاصل از احتراق سوخت و ترکیبات آلی فرار ناشی از تولید رنگ و حلال، با نور خورشید واکنش نشان می دهند، تشکیل می شود.

دانشمندان مدت‌هاست که می‌دانند ازن می‌تواند رشد و توانایی گیاهان را برای بقا با ورود به دهانه‌های برگ و بافت‌های اکسیدکننده کاهش دهد. در طول دو دهه گذشته، داده‌های مدل‌سازی ازن تخمین‌های تقریبی از تلفات جهانی محصول به دلیل ازن ارائه کرده‌اند، که اگرچه نامشخص است، اما نگرانی‌های امنیت غذایی را به‌ویژه در آسیا که سطح ازن در حال افزایش است، افزایش داده است.

اکنون، کازوهیکو کوبایاشی در دانشگاه توکیو و همکارانش مشاهدات و کارهای تجربی را – بر خلاف مدل‌ها – ترکیب کرده‌اند و دقیق‌ترین تخمین‌ها را تا به امروز برای شرق آسیا به دست آورده‌اند. کوبایاشی می‌گوید: نتایج واقعاً برای تولید غذا در شرق آسیا نگران‌کننده است.

تجزیه و تحلیل این تیم نشان می دهد که یک سوم محصولات گندم در چین بین سال های 2017 تا 2019 به دلیل آسیب ازن و 23 درصد و 9 درصد برنج و ذرت به ترتیب از بین رفته اند. عملکرد گندم کره جنوبی 28 درصد و برنج 11 درصد کاهش یافت، در حالی که ضرر گندم ژاپن 16 درصد و برای برنج 5 درصد بود.

برای به دست آوردن این تخمین‌های کاهش عملکرد، تیم ابتدا داده‌هایی را از آزمایش‌های انجام‌شده در طیف وسیعی از مناطق جمع‌آوری کرد که نشان می‌داد چگونه سطوح بالای ازن بر انواع گندم، برنج و ذرت کشت‌شده در چین، کره جنوبی و ژاپن تأثیر می‌گذارد. سپس این داده ها با سه سال مشاهدات زمینی ازن که در بیش از 3000 سایت نظارتی در سه کشور اندازه گیری شد، ترکیب شد.

لیزا امبرسون که در دانشگاه یورک بریتانیا به مطالعه اثرات آلودگی هوا بر عملکرد محصولات می‌پردازد، می‌گوید: «این به شواهد قانع‌کننده‌ای از اثرات مضر ازن بر بهره‌وری محصولات اصلی، به‌ویژه محصولاتی که در آسیا رشد می‌کنند، می‌افزاید. با این حال، هنوز ابهاماتی در ارزیابی حساسیت گونه‌ها و ارقام زراعی وجود دارد. [to ozone]، که به ویژه برای گندم مهم هستند.

کوبایاشی موافق است که برآوردهای تلفات گندم «ممکن است خیلی زیاد باشد» به ویژه در چین. او توضیح می‌دهد که داده‌های منطقه دشت شمال چین ممکن است نتیجه را منحرف کرده باشد، زیرا هیچ یک از آزمایش‌های ارتفاع ازن در آنجا انجام نشده است، بلکه در قسمت پایین‌دست دلتای رودخانه Yantze انجام شده است، جایی که آب و هوا و خاک متفاوت است.

با این حال، کوبایاشی همچنان مطمئن است که نتایج به طور کلی پایدار است. به این دلیل که آزمایش‌های بیشتر با گیاهان، از جمله ارقام گندم، که با اتیلن دی اوره تیمار شده بودند، که از آسیب ازن جلوگیری می‌کند، افزایش عملکرد را نشان داد که نتایج آزمایش‌های کاهش عملکرد را منعکس می‌کرد.

کوبایاشی برای رفع مشکل کاهش عملکرد، غربالگری برای واریته‌هایی را پیشنهاد می‌کند که تحمل بالایی به ازن دارند. توسعه مواد شیمیایی ضد اوزونانت ممکن است احتمال دیگری باشد، اما پاک کردن تمام الزامات برای استفاده ایمن از این ماده شیمیایی به زمان نیاز دارد.

امبرسون، با این حال، می گوید که پیش سازهای ازن باید کاهش یابد تا روند ادامه روند افزایش غلظت ازن در بخش هایی از آسیا کاهش یابد. او می‌گوید: «کاهش پیش‌سازهای ازن نه تنها به عملکرد محصول و سایر انواع پوشش گیاهی، بلکه برای سلامت انسان و آب و هوا نیز مفید خواهد بود، زیرا ازن نیز مسئول تشدید بیماری‌های قلبی عروقی است و به خودی خود یک گاز گلخانه‌ای مهم است.»