En muchas partes de la India, un solo contaminante nocivo de las centrales eléctricas de carbón arrastra por los rendimientos anuales de trigo y arroz en un 10% o más, según un nuevo estudio de los investigadores de la Escuela de Sostenibilidad Stanford Doerr.
Los dos granos son críticos para la seguridad alimentaria en la India, el segundo país más poblado del mundo y el hogar de una cuarta parte de todas las personas desnutridas en todo el mundo.
«Queríamos comprender el impacto de las emisiones de electricidad de carbón de la India en su agricultura porque podría haber compensaciones reales entre satisfacer la creciente demanda de electricidad con la generación de carbón y mantener la seguridad alimentaria», dijo Kirat Singh, un estudiante de doctorado en medio ambiente y recursos en el Doerr School of Sostenibilidad y autor principal del estudio del 3 de febrero en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
Aire limpio y seguridad alimentaria
Estudios anteriores han tratado de cuantificar los costos pasados por alto de la quema de carbón para la electricidad al estimar el número de muertes vinculadas a la contaminación resultante. Las agencias gubernamentales y otras organizaciones utilizan estas cifras, y las estimaciones del valor económico de la vida estadística, para comprender los costos y beneficios de diversas estrategias de desarrollo económico y regulaciones ambientales.
Hasta ahora, sin embargo, las estimaciones de los daños de cultivos específicamente vinculados a las centrales eléctricas de carbón, que suministran más del 70% de la electricidad en la India, han faltado a pesar de más de una década de investigación que muestra que los contaminantes del aire como el ozono, el azufre Dióxido y nitrógeno dioxido duele los rendimientos de los cultivos.
«La productividad de los cultivos es increíblemente importante para las perspectivas económicas y de seguridad alimentaria de la India», dijo el autor de estudio senior David Lobell, profesor de Benjamin M. Page en el Departamento de Ciencias del Sistema de la Tierra de la Escuela de Sostenibilidad Doerr. «Hemos sabido que una mejor calidad del aire podría ayudar a la agricultura, pero este estudio es el primero en profundizar en un sector específico y medir los beneficios potenciales de reducir las emisiones».
Daño de cultivos concentrado en regiones y estaciones clave
Para el nuevo estudio, los autores estimaron las pérdidas de cultivos de arroz y trigo vinculados a las emisiones de dióxido de nitrógeno, o no2de las centrales eléctricas de carbón. Utilizaron un modelo estadístico que combina registros diarios de dirección del viento y generación de electricidad en 144 centrales eléctricas en India y niveles de dióxido de nitrógeno medidos por satélite sobre las tierras de cultivo.
Los autores encontraron centrales de energía de carbón afectadas no2 Concentraciones sobre tierras de cultivo hasta 100 kilómetros, o aproximadamente 62 millas, de distancia. Eliminar las emisiones de carbón de todas las tierras de cultivo dentro de este rango durante las temporadas de crecimiento clave (enero-febrero y septiembre-octubre) podría aumentar el valor de la producción de arroz en la India en aproximadamente $ 420 millones por año y de producción de trigo en $ 400 millones por año, según el estudiar.
«Este estudio subraya la importancia de analizar los problemas ambientales bajo una lente de sistemas», dijo el coautor del estudio, Inês Azevedo, profesor de ciencias energéticas e ingeniería en la Escuela de Sostenibilidad Doerr. «Cualquier política centrada en reducir las emisiones de las centrales eléctricas de carbón en la India ignorará una parte crucial del problema si no considera los daños de la contaminación del aire a la agricultura».
En algunos estados con altos niveles de generación de electricidad a carbón, como Chhattisgarh, las emisiones de carbón representan hasta el 13-19% de la contaminación de dióxido de nitrógeno de la región, dependiendo de la temporada. En otros lugares, como Uttar Pradesh, las emisiones de carbón contribuyen solo alrededor del 3-5% del NO2 contaminación. Otras fuentes comunes del gas, que resulta de la quema de combustibles fósiles, incluyen escape de vehículos e industria.
Brodos beneficios de los recortes de emisiones
El análisis revela que el valor de la producción de cultivos perdido es casi siempre más bajo que el daño de mortalidad causado por cualquier estación de energía de carbón. Pero la intensidad del daño del cultivo por gigavatio-hora de la electricidad generada a menudo puede ser mayor. A 58 de las 144 centrales eléctricas estudiadas, el daño de arroz por gigavatio-hora excedió el daño de mortalidad. El daño por trigo por gigavatio-hora excedió el daño de mortalidad en 35 centrales eléctricas.
«Es raro encontrar una sola cosa, en este caso, reducir las emisiones de carbón, que ayudarían a la agricultura tan rápido y tanto», dijo Lobell, quien también es el director de Gloria y Richard Kushel del Centro de Seguridad Alimentaria y el Ambiente.
Los investigadores encontraron poca superposición entre las estaciones asociadas con las mayores pérdidas de cultivos y las asociadas con la mayor mortalidad. Esto significa que los beneficios de las posibles reducciones de emisiones en el futuro podrían ser más significativas y ampliamente distribuidas de lo que se entendió anteriormente. Según los autores, los resultados destacan «la importancia de considerar las pérdidas de cultivos junto con los impactos en la salud al regular las emisiones de electricidad de carbón en la India».
«Las políticas bien dirigidas para reducir las emisiones podrían entregar miles de dólares en una mayor producción de cultivos por cada gigavatio-hora limpia, además de todos los beneficios climáticos y de salud humana», dijo Singh.
Lobell también es el miembro senior de William Wrigley en el Instituto de Medio Ambiente de Stanford Woods y miembro principal del Freeman Spogli Institute (FSI) y en el Instituto de Investigación de Políticas Económicas de Stanford (SIEEP).
Azevedo también es profesor (por cortesía) de Ingeniería Civil y Ambiental, un departamento conjunto de la Escuela de Sostenibilidad Doerr y la Escuela de Ingeniería de Stanford. También es miembro principal del Instituto de Medio Ambiente de Stanford Woods y en el Instituto de Energía de Precourt.
