Новое исследование Гарвардского университета показало, что политика правительства, задержавшая посев риса на северо-западе Индии, возможно, имела непреднамеренные последствия для качества воздуха в регионе. Политика, которая была впервые принята в 2008 году, требовала от фермеров отложить посев риса, чтобы воспользоваться муссонными дождями и уменьшить зависимость от систем орошения, питаемых грунтовыми водами.

В результате фермеры на северо-западе Индии стали все больше полагаться на огонь, чтобы быстро расчистить поля при подготовке к следующему посевному сезону. Кажущийся незначительным сдвиг в посевном сезоне оказал каскадный эффект, который задержал сезон пожаров примерно на две недели и усугубил загрязнение воздуха на севере Индии, в том числе в мегаполисе Нью-Дели и в городах Батинда (Пенджаб) и Джинд (Харьяна).

Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research: Atmospheres.

Исследование проводилось в сотрудничестве между Гарвардом, Лабораторией реактивного движения, Фондом защиты окружающей среды, Мичиганским университетом, Фондом общественного здравоохранения Индии, Международным центром улучшения качества кукурузы и пшеницы, Колумбийским университетом и Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе.

За последнее десятилетие исследователи связали увеличение количества дыма и смога после муссонов в северной Индии, видимых на спутниковых снимках, частично с сельскохозяйственными пожарами, но то, как изменение сроков возникновения пожаров на северо-западе Индии влияет на качество воздуха в регионе, было менее изучено.

"Мы знаем, что количество и интенсивность сельскохозяйственных пожаров на северо-западе Индии растут, но эта тенденция может быть объяснена многими факторами, в том числе более высокой урожайностью сельскохозяйственных культур и сокращением сроков сбора урожая до посева из-за политики в области грунтовых вод", - сказала Тяньцзя (Тина) Лю, бывшая аспирантка. в Гарвардской высшей школе искусств и наук и первый автор исследования.

"Задержка с сжиганием остатков риса более непосредственно связана с политикой, которая отодвинула посевной сезон. Наше исследование изолирует это влияние на качество воздуха и показывает, что изменение времени само по себе увеличило загрязнение воздуха дымом в городских и сельских районах с подветренной стороны от пожаров. Воздействие пожаров на качество воздуха еще больше, если учесть, что задержки с посадкой риса и сбором урожая еще больше стимулируют использование огня".

В настоящее время Лю является постдокторантом Национального управления океанических и атмосферных исследований по вопросам климата и глобальных изменений в Калифорнийском университете в Ирвине.

"Хотя несколько исследовательских групп обнаружили, что политика в отношении подземных вод связана с двухнедельной задержкой пика сжигания сельскохозяйственной продукции, этот документ является важным вкладом, поскольку он количественно определяет, как эта задержка усугубляет загрязнение воздуха дымом", - сказала Мегна Агарвала, доцент Университета Ашока в Нью-Дели, который не участвовал в исследовании.

Исследователи изучили связь между изменением посевных площадей и увеличением загрязнения, смоделировав перенос дыма от сельскохозяйственных пожаров в регионе — который основан на данных со спутников и обследований домашних хозяйств — с 2008 по 2019 год, после принятия политики.

Затем исследовательская группа смогла смоделировать, что происходит, когда сезон пожаров откладывается из-за более поздних посадок и сбора урожая, и, что важно, каким было бы качество воздуха, если бы не было никаких задержек.

Исследователи обнаружили, что без задержки с посадкой в городах, расположенных вблизи пожаров и с подветренной стороны от них, включая Нью-Дели, в период с 2008 по 2019 год загрязнение воздуха дымом было бы в среднем на 11-21 процент меньше.

Метеорология приводит к увеличению загрязнения, связанному с задержками сезона пожаров. Более слабая вентиляция в начале ноября по сравнению с концом октября означает, что больше загрязняющих веществ задерживается вблизи поверхности во время сезона пожаров.

"Крупные города, такие как Нью-Дели на севере Индии, уже испытывают ужасное загрязнение воздуха из-за городских источников, таких как автомобили и промышленность", - сказала Лоретта Дж. Микли, старший автор исследования и старший научный сотрудник Школы инженерных и прикладных наук Джона А. Полсона (SEAS). "Наша работа показывает, что дым от сельских пожаров усугубляет плохое качество воздуха в этих городах, и что воздействие дыма в последние годы усилилось".

Исследователи также определили районы в пределах Пенджаба, где использование подземных вод и их сокращение относительно невелики, но наблюдаются большие задержки в пожароопасный сезон. Это говорит о том, что единая для всех политика в области подземных вод в масштабах штата могла бы быть более целенаправленной на районном уровне, чтобы максимизировать сопутствующие выгоды для подземных вод и качества воздуха.

"Наше исследование показывает, что более локализованная политика, которая позволяет районам, использующим меньше грунтовых вод для орошения, таким как западный Пенджаб, сажать рис раньше, может помочь уменьшить загрязнение воздуха, вызванное сжиганием сельскохозяйственной продукции", - сказал Лю.

"Мы показали, что кризисы качества грунтовых вод и воздуха являются основными региональными проблемами и взаимосвязаны", - сказал соавтор Балвиндер-Сингх, бывший специалист по системам земледелия в Международном центре улучшения качества кукурузы и пшеницы (CIMMYT) в Нью-Дели. "Но все еще есть путь к более чистому небу и более безопасным водным практикам. Местные решения включают посадку сортов риса, которые либо растут быстрее, либо нуждаются в меньшем количестве воды. Продвижение менее требовательных к воде культур, таких как кукуруза, было бы полезно в зонах с сильным истощением грунтовых вод".