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非洲快速增长的地区看到了IMG-188一个惊喜:季节性火灾造成的空气污染减少了

地球 2022-09-10 00:00:24

哥伦比亚大学地球研究所 故意纵火是非洲空气污染的主要来源,但至少在非洲大陆的部分地区,这种情况正在减少

这里,一个肯尼亚农民在管理一场大火

学分:李圭/哥伦比亚大学地球研究所 通常,当人口和经济繁荣时,空气污染也会随之而来——空气污染是汽车、工业和家庭化石燃料消耗增加的产物

非洲大部分地区都是如此,那里的空气污染最近超过了艾滋病,成为过早死亡的主要原因

但是研究人员至少发现了一个暂时的亮点:危险的氮氧化物,燃烧的副产品,在该大陆的北赤道部分正在减少

原因是:长期以来利用旱季生火来管理土地的做法有所减少

这项研究和以前的研究一样,将人口密度的下降与人口密度的增加联系起来,同时从畜牧业转向行作物农业和其他追求

不断变化的天气模式似乎也发挥了作用

这项研究发表在本周的《国家科学院院刊》上

非洲许多地方的人们长期以来在干旱季节放火,以清理土地,并将植被中的矿物质释放回土壤中——如此之多,以至于在许多年里,该大陆是全球约70%烧伤面积的家园

这种做法在北赤道非洲尤其普遍,从西部的塞内加尔和象牙海岸到东部的南苏丹、乌干达和肯尼亚,跨越了大约15个国家

在这里,许多人作为游牧民族生活在广阔的草原和草原上,他们传统上在11月至2月的旱季放火

然而,近年来,随着收入的增长,人口稳步增长,热带草原变成了村庄和农田

因此,研究人员说,为了保护基础设施和生计,放火的人越来越少

因此,从2005年到2017年,该地区的失业率为4

旱季期间,低层大气中氮氧化物(简称氮氧化物)的浓度总体下降5%,此时火灾通常与城市污染结合在一起,使这成为一年中空气质量最差的时候

氮氧化物的减少如此强劲,以至于抵消了汽车、工厂和其他主要来自城市地区的化石燃料排放的两倍多

先前的研究也将部分下降归因于来自印度洋的风的暂时周期性变化

在某些年份,这些变化导致旱季变得更潮湿,抑制了火势,或者导致雨季变得更干燥,减少了随后可用作燃料的新植被的数量

但人为因素一直稳定

横跨北赤道非洲的深蓝色条带显示,11月至2月污染空气中氮氧化物的密度一直在下降

(南部浅蓝色区域的降幅较小,但这更多是由于燃煤电厂的逐步淘汰

)黄色和红色区域显示氮氧化物增加

信用:改编自希克曼等人

,PNAS 2021 该研究的第一作者乔纳森·希克曼是美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究员,该研究所是哥伦比亚大学地球研究所的一个分支机构。他说:“当你期望看到污染增加时,看到污染减少是件好事。”

另一方面,希克曼说:在雨季,当火灾不是一个因素时,总的氮氧化物污染继续增加

“在雨季,我们看到与经济增长相关的直接增长,”他说

许多科学家认为氮氧化物化合物的密度是整体空气质量的代表

它们与哮喘和过早死亡直接相关,一旦进入空气,它们就会参与化学反应,产生一系列其他危险污染物,包括低浓度臭氧和气溶胶,它们会损害作物和人类健康

卫星数据使研究人员能够随着时间的推移测量空气中的氮氧化物,这项新研究的作者利用了这一点

他们还使用卫星图像来记录烧毁土地的趋势

结合两组观察结果,他们发现它们紧密相连

此外,经济和人口数据显示,氮氧化物的减少与人口密度和经济活动增加的地区相匹配

也就是说,希克曼说,随着人口继续增长和城市化,越来越多的人几乎肯定会受到集中的城市污染,这可能会抵消减少火灾的好处

“这方面的预测并不乐观,”他表示

虽然一些扩大城市空气质量监测的努力正在进行,但大多数非洲城市目前甚至没有测量空气污染,更不用说采取措施遏制它了

从历史上看,其他地方的经济繁荣也导致了类似的严重问题,通常会出现拐点,政府最终会控制局面

伦敦1952年的“大烟雾”导致约10,000人死亡,随之而来的是世界上第一批清洁空气标准

二战后,蓬勃发展的美国

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在1970年美国环境保护局成立之前,工业向空气中排放污染物实际上是不受控制的

在21世纪初,中国是世界空气污染之都,直到2013年的改革开始缓解这个问题

和非洲一样,印度现在正在经历一场排放热潮,几乎没有什么规则到位

希克曼说:“希望这一季节性亮点能给非洲国家一点机会来避免其他国家犯下的错误。”

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