Um estudo dos engenheiros ambientais da Rice analisou o custo das emissões de nitrogênio reativo da agricultura fertilizada e seus riscos para as populações e o clima. Óxidos de nitrogênio (NOx) e amônia (NH3) reagem para criar poluição do ar na forma de material particulado e ozônio, enquanto o óxido nitroso (N2O) contribui para o aquecimento global e a destruição do ozônio estratosférico.

A poluição agrícola vem do campo, mas seu impacto econômico sobre os seres humanos é um problema para as cidades.

A reportagem é de Mike Williams, publicada por Rice News e reproduzida por EcoDebate, 23-06-2022. A tradução e a edição são de Henrique Cortez.

Um estudo liderado por cientistas ambientais da Escola de Engenharia George R. Brown da Rice University estima o número de espécies reativas de nitrogênio produzidas nas terras agrícolas dos Estados Unidos.

O estudo liderado por Daniel Cohan, professor associado de engenharia civil e ambiental e estudante de pós-graduação Lina Luo, quantifica as emissões de óxidos de nitrogênio, amônia e óxido nitroso de solos fertilizados ao longo de três anos (2011, 2012 e 2017) e compara seus impactos por região qualidade do ar, saúde e clima.

Embora os impactos sazonais e regionais difiram entre os tipos de emissão, o estudo descobriu que os danos totais anuais da amônia foram muito maiores em geral – US$ 72 bilhões – do que os de óxidos de nitrogênio (US$ 12 bilhões) e óxido nitroso (US$ 13 bilhões).

Os danos causados pela poluição do ar são medidos pelo aumento da mortalidade e morbidade e pelo valor da vida estatística, enquanto os danos monetizados das mudanças climáticas incluem as ameaças às plantações, propriedades, serviços ecossistêmicos e saúde humana.

Com base nisso, os pesquisadores descobriram que o impacto na saúde da poluição do ar por amônia e óxidos de nitrogênio, que reagem para formar partículas e ozônio, superou substancialmente o impacto climático do óxido nitroso em todas as regiões e anos.

Os custos sociais mais altos surgiram de regiões de agricultura pesada da Califórnia, Flórida e Centro-Oeste, onde amônia e óxidos de nitrogênio formam poluição do ar contra o vento dos centros populacionais. Para ambos os poluentes, as emissões atingem o pico na primavera após a aplicação dos fertilizantes.

O estudo publicado na revista Environmental Science & Technology da American Chemical Society conclui que a poluição do ar, a saúde e o clima devem ser considerados em avaliações futuras de como as práticas agrícolas afetam as emissões reativas de nitrogênio.

(Ilustração: Lina Luo)

“Sempre falamos sobre como o dióxido de carbono e o metano contribuem para os gases de efeito estufa, mas o óxido nitroso é cerca de 300 vezes mais potente que o dióxido de carbono por seu potencial de aquecimento global”, disse Luo.

Ela observou que as estratégias agrícolas que reduzem os gases de efeito estufa podem aumentar os poluentes do ar e vice-versa. “Precisamos ver se eles podem reduzir todas as três espécies de nitrogênio – ou fazer algumas trocas – e ainda não diminuir o rendimento das colheitas”, disse Luo.

O nitrogênio é essencial para o crescimento das plantações, acrescentou Cohan, mas o estudo mostra que a importância de controlar as emissões agrícolas tem sido amplamente negligenciada pela gestão da qualidade do ar e pela política climática, mesmo quando a Agência de Proteção Ambiental considera apertar os padrões de qualidade do ar e o governo Biden procura reduzir emissão de gases de efeito estufa.

Ele disse que as agências federais se concentraram no controle das emissões industriais e de transporte, deixando a agricultura como a maior fonte de poluentes nocivos de nitrogênio nos Estados Unidos, um problema agravado pelas mudanças climáticas e pelo aumento da produção agrícola.

“Nosso grupo estudava as emissões de óxido de nitrogênio há vários anos e começou a perceber que não podemos nos concentrar apenas nisso”, disse Cohan. “Precisávamos considerar a gama de emissões que vêm dos solos e ficamos curiosos sobre os impactos relativos de diferentes poluentes do ar e gases de efeito estufa emanados dos solos agrícolas.

“Grande parte da nossa motivação foi perceber que as escolhas nas práticas agrícolas podem fazer com que algumas emissões aumentem e outras diminuam”, disse ele. Por exemplo, mudar de transmissão superficial para injeção profunda de fertilizantes reduziria a amônia, mas aumentaria as emissões de óxido de nitrogênio. Isso beneficiaria cidades próximas sensíveis aos níveis de material particulado, mas prejudicaria regiões onde o ozônio é mais preocupante.

Cohan disse que quando todas as emissões são quantificadas em uma base monetária, amônia e óxidos de nitrogênio que formam partículas poluentes do ar e ozônio e contribuem para o aquecimento global têm o maior impacto.

“Aqueles de nós que estudam esses poluentes para viver sabem o quão potente é a amônia, mas a mensagem não chegou à maioria dos reguladores e formuladores de políticas”, disse Cohan. “Na verdade, a amônia é uma das fontes mais potentes de material particulado devido à forma como se liga a outros poluentes para ter um efeito multiplicador.

“Essa é uma mensagem importante: precisamos tomar mais medidas para controlar a amônia”, disse ele.

Se há um lado positivo, disse Cohan, é que a poluição de outras fontes caiu o suficiente para tornar o impacto da agricultura predominante.

“O que é crucial é tomar medidas que façam com que mais nitrogênio vá para as plantações e que menos seja liberado para o ar e a água”, disse ele. Isso poderia envolver a adição de biocarvão ou outras alterações ao solo, um tópico de estudo em andamento na Rice.

“Antes de podermos fazer isso, precisávamos estabelecer uma linha de base de emissões provenientes do solo”, disse Cohan. “Este jornal mostra isso.”

Os coautores do estudo são o cientista pesquisador Limei Ran, do Serviço de Conservação de Recursos Naturais do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, e o ex-aluno de Rice Quazi Rasool, pesquisador de pós-doutorado no Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington.

Referência

Integrated Modeling of U.S. Agricultural Soil Emissions of Reactive Nitrogen and Associated Impacts on Air Pollution, Health, and Climate
Lina Luo, Limei Ran, Quazi Z. Rasool, and Daniel S. Cohan
Environ. Sci. Technol. 2022 Publication Date: June 17, 2022

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