Влияние приземного озона на урожай в бассейне Чику

Почему воздух над фермами имеет значение

Для многих из нас загрязнение воздуха ассоциируется с кашляющими городскими улицами и затуманенными силуэтами. Однако некоторые из тех же загрязнителей, что раздражают наши легкие, могут незаметно «обгладывать» урожай, который нас кормит. В этом исследовании рассматривается один из таких загрязнителей — озон у поверхности — и выясняется, как он влияет на основные культуры, выращиваемые в бассейне Чику в Румынии, горном кольцеващем долине, где плохой воздух может задерживаться. Результаты показывают, что даже умеренные количества озона, накапливающиеся в течение многих летних сезонов, способны сокращать урожай и вызывать значительные экономические потери.

Долина, где загрязнение задерживается

Бассейн Чику расположен между хребтами Восточных Карпат, с фермами, разбросанными по длинной узкой впадине. Такая чашеобразная форма живописна, но проблемна: она может задерживать воздух и содержащиеся в нем загрязнители. Исследователи опирались на 15 лет записей с региональной станции наблюдения, отслеживающей озон, солнечную радиацию и температуру, а также на окружную статистику по урожаям пшеницы, ячменя, кукурузы и картофеля.

Невидимый смог и солнечные летние дни

Озон в верхних слоях атмосферы защищает нас от вредного ультрафиолета, но у поверхности он образуется, когда солнечный свет запускает реакции между газами от транспорта, промышленности и других человеческих источников. В бассейне Чику команда обнаружила, что уровни озона меняются по сезонам. Наиболее сильное накопление происходит с апреля по сентябрь, когда дни длинные и яркие. В эти месяцы дневная солнечная радиация часто превышает значения, типичные для мягкой весны, а часовое максимальное содержание озона приходится на середину дня. В период с 2008 по 2023 годы средние уровни озона постепенно росли вместе с увеличением солнечного излучения и температуры, что позволяет предположить, что потепление климата может усугублять проблему.

Измерение вреда для культур во времени

Растения реагируют не на единичный скачок озона, а на накопленное воздействие в течение многих часов вегетационного периода. Чтобы учесть это, исследователи использовали принятые международные индикаторы, суммирующие, как часто и насколько сильно озон превышает критический порог в период активного фотосинтеза культур. Затем они применили известные дозо‑ответные зависимости для пшеницы, ячменя, кукурузы и картофеля, которые связывают накопленное воздействие озона с процентными потерями урожая. Комбинируя эти проценты с фактическими окружными данными по сбору и текущими рыночными ценами, они смогли оценить не только, сколько зерна или клубней было потеряно, но и что эти потери означают в евро.

Малые процентные потери — большие деньги

Оценочные сокращения урожайности по отдельным культурам на первый взгляд могут показаться незначительными — как правило, менее одного процента в год. В среднем наибольшую чувствительность в процентном выражении показала кукуруза, за ней следуют ячмень и картофель, тогда как пшеница оказалась несколько менее затронутой. Но когда эти, на первый взгляд небольшие доли применялись к тысячам тонн, собираемым ежегодно, итоговые суммы стали впечатляющими. В период с 2012 по 2021 год потери, связанные с озоном, составили около 2500 тонн пшеницы, 1300 тонн ячменя, 1000 тонн кукурузы и, наиболее заметно, десятки тысяч тонн картофеля. Поскольку картофель имеет относительно высокую рыночную цену, он обеспечил более 85 процентов от общей экономической урон, которая за период исследования достигла примерно 5,7 миллиона евро.

Что это значит для фермеров и продовольственной безопасности

Проще говоря, работа показывает, что воздух над полями бассейна Чику тихо «обедняет» фермеров каждый год. Хотя процентные потери по отдельным культурам невелики, их постоянное накопление по сезонам и на больших площадях складывается в серьёзный экономический ущерб, особенно для таких ценных культур, как картофель. Исследование предполагает, что сокращение выбросов предшественников озона, выбор сортов культур с лучшей толерантностью к озону и совершенствование сельскохозяйственных практик могут помочь защитить урожайность и средства к существованию. В более широком смысле это подчёркивает: политика по качеству воздуха и климатические тенденции затрагивают не только наши легкие — они также формируют количество продовольствия, которое могут дать наши поля.

Цитирование: 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

Ключевые слова: приземный озон, урожайность, загрязнение воздуха, бассейн Чику, производство картофеля