Boeren in Central Valley in Californië staan ​​niet bekend om hun liefde voor overheidsregels, maar diezelfde telers hebben een toename gezien in de productiviteit van hun hoogwaardige gewassen - en hogere inkomsten - als gevolg van de strikte controles op luchtvervuiling in de Golden State.

Voor een studie die vandaag is gepubliceerd in Natuur Eten , onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine en andere instellingen voerden een statistische analyse uit van de blootstelling aan vervuiling en de opbrengsten van 1980 tot 2015 in een belangrijke sector die goed is voor ongeveer 38 procent van de totale landbouwproductie van de staat:meerjarige gewassen zoals amandelen, druiven, nectarines, perziken, aardbeien en walnoten. Ze ontdekten dat de vermindering van de ozon in de grond gedurende deze periode van 35 jaar resulteerde in een jaarlijkse productieverhoging van $ 600 miljoen.

"Veel boeren in Californië beseffen misschien niet dat luchtkwaliteitsnormen zo'n voordeel hebben gehad op hun vermogen om gewassen te verbouwen, " zei co-auteur Steven Davis, UCI universitair hoofddocent Aardsysteemwetenschap. "De ironie is dat door te vechten tegen bepaalde milieuregels, deze mensen kunnen hun eigen verdiencapaciteit schaden."

De onderzoekers voorspelden ook opbrengstveranderingen tot 2050 onder verschillende scenario's, vast te stellen dat de verwachte afname van de ozon in de omgeving zal resulteren in een toename van 5 procent in wijndruiven, een stijging van 8 procent in nectarines en een sprong van 20 procent in tafeldruiven. Ze kwamen erachter, echter, die opbrengsten van andere gewassen, zoals amandelen, vergelijkbare dalingen kunnen ondergaan als gevolg van hogere temperaturen.

Davis merkte op dat eerdere onderzoeken naar de impact van klimaatopwarming en ozon in de omgeving op ons vermogen om voedsel te verbouwen zich hebben gericht op grootschalige basisgewassen zoals tarwe, soja en rijst. Maar hij en zijn collega's kozen ervoor om zich te concentreren op vaste planten vanwege de langetermijninvestering die ze vertegenwoordigen en het feit dat Californië een belangrijke leverancier is van dit soort producten.

"Dit zijn niet de dingen die de wereldbevolking voorzien van de belangrijkste bron van calorieën. Dit zijn de zoete dingen in het leven - fruit, noten en druiven voor wijn, " zei Davis. "Ook, financieel, sommige van deze gewassen zijn veel waardevoller dan tarwe of maïs."

Een ander verschil is dat sommige granen kunnen worden aangepast om grotere hitte en zelfs hogere ozonniveaus in de lucht te weerstaan. Maar, bijvoorbeeld, eenmaal geplant, er is geen manier om amandelbomen toleranter te maken voor veranderende omstandigheden, en de kapitaalinvestering daarin zal naar verwachting over tientallen jaren worden terugverdiend.

De studie toonde aan dat de effecten van opwarming tot nu toe niet statistisch significant zijn geweest voor veel meerjarige gewassen, maar ozon in de omgeving - waarvan een groot deel het gevolg is van emissies van de energieproductie- en transportsectoren in Californië - vermindert de oogst van aardbeien aanzienlijk, druiven, perziken en nectarines, met maar liefst 22 procent in het geval van tafeldruiven.

"Als je naar een kaart van de staat kijkt, je zult een overlap zien in gebieden zoals de San Joaquin-vallei waar veel meerjarige gewassen worden verbouwd en die een hoge mate van ozonvervuiling hebben, " zei hoofdauteur Chaopeng Hong, een UCI-postdoctoraal wetenschapper in de wetenschap van het aardsysteem. "Deze co-locatie geeft aan dat er mogelijkheden zijn om de gewasproductie van de staat te verhogen met zelfs een lokale vermindering van de hoeveelheid ozonvervuiling in de omgeving."

Troposferisch ozon ontstaat wanneer stikstofoxide, voornamelijk uitgestoten door menselijke activiteiten, reageert met vluchtige organische stoffen in zonlicht. Wanneer ozon de bladeren van planten binnendringt via hun huidmondjes, het verbrandt plantencellen via oxidatie, verslechtering van de fotosynthese en de energie die de planten kunnen besteden aan het produceren van fruit.

Davis zei dat nu hij en zijn collega-klimaatwetenschappers meer weten over de relatie tussen luchtvervuiling en landbouwproductie, Californië bevindt zich in een positie om als testbed te dienen voor verschillende scenario's voor het beperken van klimaatverandering.

"We kunnen echt kijken naar de energie- en transportsystemen van de staat en kwantitatief zijn over hoe die dingen de landbouw kunnen helpen of schaden, " zei hij. "Terwijl we overstappen van fossiele brandstoffen naar zonne- en windenergie en elektrische voertuigen, er zullen grote veranderingen optreden in de ozonvervuiling. We kunnen die veranderingen simuleren en de effecten projecteren op de meest waardevolle gewassen van Californië."