Mở rộng đất nông nghiệp không phải là giải pháp duy nhất để duy trì dân số đang gia tăng. Một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng việc hạn chế ô nhiễm không khí có thể thúc đẩy đáng kể năng suất cây trồng, do đó bảo tồn đất đai và tài nguyên có giá trị.
Giảm một nửa lượng khí thải của một chất gây ô nhiễm không khí có thể dẫn đến tăng đáng kể hơn 10% năng suất cây trồng mùa đông.
Chất gây ô nhiễm cụ thể đang được xem xét là nitơ oxit, đây là loại khí độc vô hình phát ra từ khí thải xe cộ và khí thải công nghiệp, bao gồm nitơ dioxide.
Khí thải nitơ oxit được xếp vào loại chất gây ô nhiễm không khí phổ biến nhất trên toàn cầu. Người ta nghi ngờ rằng việc tiếp xúc với nồng độ cao hơn của các loại khí này có thể làm hỏng lá cây và cản trở sự phát triển của chúng, mặc dù các chuyên gia vẫn đang làm sáng tỏ cơ chế chính xác đang diễn ra.
Đồng thời, nitơ oxit đóng vai trò là tiền chất của ôzôn và các hạt khí dung nhỏ trong khí quyển. Chúng có thể làm mờ ánh sáng mặt trời và làm giảm năng suất cây trồng.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc giảm ôzôn, vật chất dạng hạt, nitơ đioxit và lưu huỳnh đioxit đã dẫn đến sự gia tăng 20% sản lượng ngô và đậu nành của Mỹ trong giai đoạn 1999-2019.
Chỉ cần giảm bốn chất gây ô nhiễm không khí, ước tính có thể sản xuất thêm 5 tỷ đô la giá trị cây trồng hàng năm.
Nitơ đioxit, là một trong những chất gây ô nhiễm dễ đo lường nhất trong một khu vực, có thể liên quan trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng. Khi phát thải vào khí quyển, nitơ đioxit tương tác với tia cực tím theo cách mà vệ tinh có thể dễ dàng phát hiện.
David Lobell, một giáo sư tại Đại học Stanford, giải thích rằng nitơ oxit vô hình đối với con người, nhưng các vệ tinh mới đã đạt được độ chính xác đáng kinh ngạc trong việc xác định chúng.
Khả năng này, cùng với khả năng đo năng suất cây trồng từ không gian, mở ra cơ hội để nhanh chóng nâng cao hiểu biết của chúng ta về cách các loại khí này tác động đến nông nghiệp trên nhiều khu vực khác nhau.
Nhóm nghiên cứu đã so sánh lượng khí thải nitơ dioxide ở nhiều nơi trên thế giới với độ xanh của đất nông nghiệp và liên tục tìm thấy tác động tiêu cực. Sự mất mát của cây xanh đặc biệt đáng chú ý.
Sử dụng mối tương quan này, các nhà nghiên cứu ước tính rằng việc giảm 50% lượng khí thải nitơ dioxide có thể dẫn đến tăng khoảng 28% năng suất cây trồng mùa đông. Vào mùa hè, năng suất có thể tăng 16%.
Trong trường hợp năng suất thường dao động khoảng 1% mỗi năm, tác động tiềm tàng của việc giảm ô nhiễm không khí ở một số khu vực nhất định có thể là đáng kể.
Các chuyên gia nhấn mạnh rằng bài học chính từ nghiên cứu này là lợi ích nông nghiệp của các biện pháp như vậy có thể đóng góp đáng kể vào việc giải quyết thách thức nuôi sống dân số đang gia tăng.
Mặc dù tác động trực tiếp của nitơ oxit đối với sự phát triển của thực vật vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng mối quan hệ chặt chẽ được phát hiện trong nghiên cứu này cho thấy rõ ràng rằng ô nhiễm không khí đang gây ra tình trạng mất mùa trên quy mô toàn cầu.
