Озон угрожает урожаю риса и продовольственной безопасности Индии

Города Индии уже известны высоким уровнем загрязнения воздуха мелкодисперсными частицами, входя в число мировых антилидеров по этому показателю. Однако новые исследования показывают, что страна сталкивается с растущей угрозой другого опасного загрязнителя – приземного озона.

В журнале Global Transitions опубликовано исследование, согласно которому смертность от воздействия озона в Индии в 2022 году превысила 50 тысяч человек. Экономический ущерб от этого составил около 16,8 миллиарда долларов США, что примерно в полтора раза превышает все государственные расходы на здравоохранение за тот год.

Джаянараянан Куттиппурат, профессор Индийского технологического института в Харагпуре и ведущий автор исследования, пояснил, что приземный озон является токсичным газом. Он не только наносит вред здоровью населения, но и негативно влияет на экосистемы и климат из-за своего парникового эффекта.

Озон, являющийся формой кислорода, присутствует как у поверхности земли, так и в верхних слоях атмосферы. Озон в стратосфере образуется естественным путем и играет защитную роль, фильтруя вредное ультрафиолетовое излучение солнца. В отличие от него, приземный озон образуется в результате химических реакций между различными загрязнителями. Например, оксиды азота из выхлопных газов автомобилей могут вступать в реакцию с летучими органическими соединениями, выделяемыми промышленными предприятиями и свалками, что приводит к образованию озона.

Приземный озон является основным компонентом смога и оказывает пагубное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Профессор Куттиппурат сообщил SciDev.Net, что их исследование выявило превышение рекомендованного Всемирной организацией здравоохранения порога воздействия озона, установленного на уровне 70 микрограммов на кубический метр, во многих регионах Индии.

Он также уточнил, что кратковременное воздействие озона повышает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта, гипертонии и респираторных проблем. Длительное воздействие может привести к снижению емкости легких, вызвать окислительный стресс, подавить иммунную систему и спровоцировать воспаление легких.

Изменение климата, рост температур и меняющиеся погодные условия могут способствовать увеличению концентрации приземного озона. Эксперты называют это явление «озоново-климатическим штрафом». Куттиппурат отметил, что на образование озона влияют такие факторы, как солнечное излучение, влажность, осадки и наличие так называемых прекурсоров – веществ, участвующих в химической реакции образования загрязнителя. К ним относятся метан, оксиды азота и летучие органические соединения.

Он объяснил, что уровень загрязнения озоном возрастает в жаркие летние месяцы. В период муссонов, с июня по сентябрь, концентрация озона снижается, так как сильные дожди смывают загрязнители, а уменьшение солнечной радиации ограничивает фотохимические реакции. Куттиппурат также предупредил, что одновременное воздействие на человека мелкодисперсных частиц PM 2.5 может усугублять негативные последствия озона для здоровья, приводя к усилению респираторных проблем и повышению вероятности летального исхода. Частицы PM 2.5 имеют размер менее 2,5 микрон и способны проникать через легкие в кровоток.

Согласно отчету World Air Quality Report за 2024 год, 11 из 20 городов мира с самой высокой концентрацией частиц PM 2.5 находятся в Индии. Столица страны, Дели, была признана самой загрязненной столицей мира. Исследование, опубликованное в журнале Lancet Planetary Health, показало, что все население Индии проживает в районах, где уровень PM 2.5 превышает рекомендации ВОЗ.

Помимо вреда для здоровья, высокий уровень приземного озона наносит ущерб сельскому хозяйству. Он повреждает фотосинтетические системы растений, процессы фиксации углекислого газа и пигменты, что замедляет фотосинтез. Это приводит к снижению усвоения углерода и, как следствие, к падению урожайности сельскохозяйственных культур.

Согласно данным исследования по озону, потери урожая риса в Индии из-за загрязнения озоном выросли с 7,39 миллиона тонн в 2005 году до 11,46 миллиона тонн в 2020 году. Это обошлось экономике примерно в 2,92 миллиарда долларов США и создало угрозу продовольственной безопасности. Куттипурат спрогнозировал, что даже если выбросы прекурсоров останутся на нынешнем уровне, одно только изменение климата может привести к росту концентрации приземного озона в наиболее загрязненных регионах Южной Азии к 2050 году. При этом Индо-Гангская равнина, один из самых плодородных регионов, вероятно, столкнется со значительными потерями урожая.

Ананд Кумар Шарма, приглашенный преподаватель Национальной академии управления в Массури и бывший заместитель генерального директора Метеорологического департамента Индии, подтвердил, что высокие уровни приземного озона вызывают все большую озабоченность в стране, хотя на данный момент приоритет отдается борьбе с другими загрязнителями. Он отметил, что указанные в исследовании 50 тысяч ежегодных смертей от озона пока менее критичны по сравнению с миллионами смертей от загрязнения частицами PM 2.5. Кроме того, по его словам, в чрезвычайно жаркий предмуссонный сезон основное внимание уделяется смертям от тепловых ударов и других связанных с жарой причин.

Шарма выразил уверенность, что реализуемая в стране Национальная программа чистого воздуха в конечном итоге принесет результаты. Он упомянул, что природа, в частности муссонные дожди, помогает справляться со значительной частью образующегося приземного озона. По его мнению, лучший способ бороться с ростом уровня озона – это сокращать выбросы его прекурсоров: оксидов азота, метана и частиц PM 2.5. Национальная программа чистого воздуха, запущенная в 2019 году, уже направлена на достижение этих целей.