Wpływ ozonu przygruntowego na plony rolne w Kotlinie Ciuc

Dlaczego powietrze nad gospodarstwami ma znaczenie

Dla wielu z nas zanieczyszczenie powietrza kojarzy się z kaszlem na miejskich ulicach i zamglonymi panoramami. Tymczasem niektóre z tych samych zanieczyszczeń, które szkodzą naszym płucom, mogą po cichu nadgryzać zbiory, które nas żywią. W tym badaniu analizujemy jeden z takich zanieczyszczeń — ozon przy powierzchni ziemi — i pytamy, jak wpływa on na główne uprawy w Kotlinie Ciuc w Rumunii, górskim, otoczonym pasmami doliny, w której zanieczyszczone powietrze może się utrzymywać. Wyniki pokazują, że nawet umiarkowane ilości ozonu, kumulujące się przez wiele sezonów letnich, mogą zmniejszać plony rolników i powodować znaczące straty finansowe.

Dolina, w której zanieczyszczenia się zatrzymują

Kotlina Ciuc leży między pasmami wschodnich Karpat, z gospodarstwami rozrzuconymi w długim, wąskim zagłębieniu. Ta misowata forma jest malownicza, ale problematyczna: może zatrzymywać powietrze i przenoszone przez nie zanieczyszczenia. Naukowcy oparli się na 15 latach zapisów z regionalnej stacji monitorującej, która śledzi ozon, nasłonecznienie i temperaturę, oraz na statystyce powiatowej dotyczącej zbiorów pszenicy, jęczmienia, kukurydzy i ziemniaków.

Niewidzialny smog i słoneczne dni lata

Ozon wysokiego w troposferze chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, ale przy powierzchni tworzy się, gdy światło słoneczne napędza reakcje między gazami pochodzącymi z pojazdów, przemysłu i innych działalności ludzkich. W Kotlinie Ciuc zespół stwierdził, że poziomy ozonu zmieniają się sezonowo. Najsilniejsze nagromadzenie występuje od kwietnia do września, kiedy dni są długie i jasne. W tych miesiącach dzienne nasłonecznienie często przekracza wartości typowe dla łagodnej wiosny, a godzinne szczyty ozonu przypadają w środku popołudnia. W latach 2008–2023 średnie poziomy ozonu stopniowo wzrastały, wraz ze wzrostem nasłonecznienia i temperatury, co sugeruje, że ocieplający się klimat może pogarszać ten problem.

Pomiary szkód dla upraw w czasie

Rośliny nie reagują tylko na pojedynczy skok ozonu; uszkodzenia kumulują się przez wiele godzin narażenia w sezonie wegetacyjnym. Aby to uchwycić, badacze użyli ustalonych międzynarodowych wskaźników, które sumują, jak często i jak silnie ozon przekracza krytyczny próg, podczas gdy uprawy aktywnie fotosyntetyzują. Następnie zastosowali znane zależności dawka–odpowiedź dla pszenicy, jęczmienia, kukurydzy i ziemniaka, które łączą skumulowaną ekspozycję na ozon z procentowymi spadkami plonów. Łącząc te procenty z rzeczywistymi zapisami zbiorów powiatowych i aktualnymi cenami rynkowymi, mogli oszacować nie tylko, ile ziarna czy bulw zostało utraconych, ale też co te straty oznaczają w euro.

Niewielkie procentowe straty, duże pieniądze

Szacowane redukcje plonów dla poszczególnych upraw mogą na pierwszy rzut oka wydawać się skromne — zwykle poniżej jednego procenta rocznie. Średnio kukurydza wykazała największą wrażliwość pod względem procentowych strat, nieco niżej uplasowały się jęczmień i ziemniak, podczas gdy pszenica była nieco mniej dotknięta. Jednak gdy te pozornie małe ułamki zastosowano do tysięcy ton zbieranych każdego roku, sumy stały się uderzające. W latach 2012–2021 straty związane z ozonem wyniosły około 2 500 ton pszenicy, 1 300 ton jęczmienia, 1 000 ton kukurydzy i — najbardziej dramatycznie — dziesiątki tysięcy ton ziemniaków. Ponieważ ziemniaki osiągają relatywnie wysoką cenę rynkową, odpowiadały za ponad 85 procent całkowitych strat ekonomicznych, które w okresie badania sięgnęły około 5,7 miliona euro.

Co to oznacza dla rolników i bezpieczeństwa żywnościowego

Mówiąc wprost, to badanie pokazuje, że powietrze nad polami w Kotlinie Ciuc co roku po cichu obciąża rolników. Chociaż procentowe straty dla poszczególnych upraw są niewielkie, ich stałe kumulowanie się przez sezony i na dużych obszarach przekłada się na poważne szkody ekonomiczne, zwłaszcza w przypadku wartościowych upraw, takich jak ziemniaki. Badanie sugeruje, że ograniczenie emisji prowadzących do powstawania ozonu, wybór odmian odporniejszych na ozon oraz usprawnienie praktyk rolniczych mogłyby pomóc chronić plony i źródła utrzymania. Szerzej rzecz biorąc, podkreśla ono, że polityka jakości powietrza i trendy klimatyczne wpływają nie tylko na nasze płuca — kształtują też ilość żywności, jaką mogą dać nam pola.

Cytowanie: Bodor, K., Bodor, Z. The impact of surface ozone on agricultural yields in the Ciuc Basin. Sci Rep 16, 9434 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33122-3

Słowa kluczowe: ozon przygruntowy, plony upraw, zanieczyszczenie powietrza, Kotlina Ciuc, produkcja ziemniaków