Azoto, composti organici volatili e luce solare sono i tre ingredienti che formano lo smog che regolarmente soffoca persone e piante, causando decine di migliaia di decessi legati all'apparato respiratorio e quasi un miliardo di dollari di perdite di raccolto ogni anno. Un team internazionale di ricercatori ambientali e atmosferici guidati dalla Drexel University suggerisce che centinaia di vite e centinaia di milioni di dollari in raccolti potrebbero essere salvati implementando politiche che ridurrebbero le emissioni degli ingredienti chiave solo del 10%.

Nel loro studio, che è stato recentemente pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca ambientale , Il gruppo, guidato da Shannon Capps, dottorato di ricerca, un assistente professore al Drexel's College of Engineering, ha tracciato i precursori dell'inquinamento atmosferico nello spazio e nel tempo negli Stati Uniti per capire perché si forma dove si forma e quali misure specifiche possono essere prese per ridurlo.

"Uno degli obiettivi di questo studio era dimostrare che questo sistema di modellizzazione può aiutare nella progettazione di strategie di controllo delle emissioni efficienti che considerino molteplici obiettivi, " Ha detto Capps. "Volevamo anche sapere se l'approccio alla regolazione dell'ozono motiva strategie di controllo diverse da quelle che potrebbero essere ottimali per proteggere il benessere pubblico, come i raccolti".

Il modello che hanno creato si basa su informazioni provenienti da ricerche precedenti che mostrano dove negli Stati Uniti le concentrazioni di ozono a livello del suolo sono più alte, al di sopra dei livelli più sicuri, e quali sono le emissioni di azoto e COV in quelle aree.

Incrociando tali misure di qualità dell'aria con i set di dati dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente, sugli effetti dell'esposizione a lungo termine all'ozono, e il Ministero dell'Agricoltura, sugli effetti dell'ozono sulla produttività delle colture e delle piante, sono stati in grado di estrapolare quanto le emissioni di azoto e COV influenzano la nostra salute e il nostro benessere.

"Avere una mappa di dove le riduzioni marginali delle emissioni possono avvantaggiare la salute umana e una produttività delle colture superiore alla media è un nuovo importante sviluppo, " Capps ha detto. "Per esempio, abbiamo scoperto che riducendo le emissioni di azoto e COV solo del 10% in alcune aree, quasi 900 vite potrebbero essere salvate."

Secondo lo studio, questo significherebbe politiche per ridurre le emissioni di etano e propano, che sono i maggiori colpevoli di origine umana tra i COV. Nelle aree urbane, dove questi gas e ossidi di azoto sono presenti in livelli elevati dagli scarichi dei veicoli, I COV sono i principali responsabili della formazione di ozono.

Le emissioni di azoto hanno svolto un ruolo maggiore nell'influenzare la produttività di piante e colture. Per colture come le patate, soia e cotone, le emissioni di azoto erano collegate a una perdita di produttività del 3-4 percento. Per un settore da 27 miliardi di dollari, come i semi di soia, è un successo sostanziale.

Il gruppo ha tracciato i dati sulla perdita di produttività delle colture su una mappa per mostrare l'effetto delle emissioni di COV e di azoto che attraversano i confini di stato. Un chiaro esempio di questo, notano gli autori, sta modellando una riduzione delle emissioni del 10% in California, prevedendo un aumento della resa di soia negli Stati Uniti centrali. le loro mappe della perdita di produttività degli alberi riflettono anche gli effetti delle emissioni della California sugli alberi di pioppo orientale che si trovano nel centro del paese.

"Gli strumenti che abbiamo utilizzato potrebbero essere facilmente applicati dai governi locali o statali per ridurre queste perdite dovute all'esposizione all'ozono, " Capps ha detto. "Inoltre, l'EPA sta attualmente rivedendo il National Ambient Air Quality Standard per l'ozono; in questo processo, valuteranno se avere lo stesso standard per la protezione della salute umana e del benessere pubblico è il modo in cui vorrebbero procedere".

Questi risultati sono gli ultimi di un esame in corso da parte di Capps e dei suoi colleghi degli effetti delle emissioni e della modellazione dell'impatto delle politiche che li ridurranno. Poiché gli stati e i comuni prendono sempre più in considerazione l'attuazione di politiche per controllare le emissioni, dati geografici granulari come questo studio svolgeranno un ruolo importante nel guidare questi sforzi.