Le emissioni delle centrali elettriche a carbone fanno diminuire la resa dei raccolti indiani del 10%: i danni superano gli 800 milioni di dollari l’anno

Le emissioni generate dalla combustione del carbone hanno dei costi sociali ed economici imponenti, che purtroppo non si limitano all’aumento della mortalità nelle aree più inquinate. La concentrazione di ossidi di azoto, sottoprodotti tipici di questo tipo di combustione, può avere un impatto significativo sulla resa di coltivazioni cruciali per la sicurezza alimentare – una questione da tenere in considerazione soprattutto quando si tratta di Paesi poveri ed economie emergenti.

Un nuovo studio dell’Università di Stanford è riuscito per la prima volta a quantificare il danno provocato dalle emissioni di carbone per le coltivazioni di grano e riso in India, Paese che ospita circa un quarto delle persone sottonutrite a livello globale. I risultati della ricerca parlano chiaro: le perdite economiche dovute ai danni alle colture superano gli 800 milioni di dollari l’anno. In diverse zone del Paese, si legge nello studio, le emissioni di biossido di azoto fanno diminuire i raccolti di oltre il 10%.

Emissioni da carbone: l’impatto su riso e grano in India

Oltre il 70% dell’energia elettrica prodotta in India proviene da centrali elettriche alimentate a carbone. Diverse ricerche hanno cercato negli anni di quantificare i costi sociali della combustione del carbone, limitandosi però a indagare l’aumento della mortalità provocato da questa forma di inquinamento. Nonostante un decennio di studi che dimostrano che gli inquinanti atmosferici come l’ozono, il biossido di zolfo e il biossido di azoto danneggiano la resa delle colture, fino ad oggi non esistevano delle stime che riguardassero le coltivazioni e la loro resa.

A quantificare i danni economici della produzione di elettricità con il carbone ci hanno pensato i ricercatori della Stanford Doerr School of Sustainability, che in un nuovo studio hanno quantificato le perdite di raccolto legate alle emissioni di biossido di azoto delle centrali elettriche a carbone attive in India.

“Volevamo capire l’impatto delle emissioni dell’elettricità da carbone sull’agricoltura in India, perché potrebbero esserci dei trade-off concreti tra il soddisfare la crescente domanda di elettricità prodotta bruciando carbone e il mantenere la sicurezza alimentare”,

spiega Kirat Singh, dottorando della Doerr School of Sustainability e autore principale dello studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences.

I risultati della nuova ricerca aiutano a comprendere le proporzioni del danno imposto alle colture (e alla sicurezza alimentare dell’India) dal carbone: un singolo inquinante nocivo prodotto dalle centrali elettriche a carbone, si legge nello studio, può far diminuire le rese annuali di grano e riso di oltre il 10%.

Elettricità da carbone e sicurezza alimentare: il nuovo studio

Una ricerca del 2019 ha stimato che la riduzione di particolato, biossido di azoto e biossido di zolfo registrata negli Stati Uniti tra il 1999 e il 2019 abbia contribuito a far aumentare del 20% le rese delle coltivazioni di mais e soia nel Paese, per un valore di circa 5 miliardi di dollari ogni anno.

In uno studio ancora più recente, i ricercatori di Stanford avevano poi dimostrato che una riduzione di circa il 50% delle emissioni di ossidi d’azoto aumenterebbe la resa delle coltivazioni in Cina del 20%, mentre in Europa e in India si potrebbe contare su un incremento medio del 6-10%. Eliminare un solo inquinante, quindi, potrebbe avere un impatto notevole sulla resa delle colture.

Il nuovo studio definisce in maniera ancora più precisa l’entità dei benefici legati all’eliminazione delle emissioni di ossidi di azoto studiando gli effetti della combustione di carbone per la produzione di elettricità sulle rese agricole di cereali cruciali per la sicurezza alimentare di uno dei Paesi più popolosi al mondo, l’India.

Come spiega David Lobell, professore del Dipartimento di Scienze del Sistema Terra della Doerr School of Sustainability e autore senior dello studio,

“La produttività delle colture è incredibilmente importante per la sicurezza alimentare e le prospettive economiche dell’India. Sapevamo che il miglioramento della qualità dell’aria poteva aiutare l’agricoltura, ma questo studio è il primo ad analizzare un settore specifico e a misurare i potenziali benefici della riduzione delle emissioni”.

L’agricoltura in India recupererebbe oltre 800 milioni di dollari l’anno

Per quantificare le perdite delle colture di riso e grano legate alle emissioni di biossido di azoto, i ricercatori hanno utilizzato un modello statistico che combina le registrazioni giornaliere della direzione del vento e della produzione di elettricità in 144 centrali elettriche in India e i livelli di biossido di azoto misurati da satellite sopra i terreni coltivati. Nonostante siano invisibili all’occhio umano, infatti, gli ossidi di azoto hanno un’interazione tipica con la luce ultravioletta, cosa che permette di misurare la loro concentrazione tramite satellite.

Gli scienziati hanno quindi scoperto che le centrali elettriche a carbone influiscono sulle concentrazioni di NO2 sui terreni agricoli coltivati fino a 100 chilometri di distanza. L’eliminazione delle emissioni da carbone da tutti i terreni agricoli situati in questo raggio d’azione durante le stagioni di crescita chiave (gennaio-febbraio e settembre-ottobre) potrebbe aumentare il valore della produzione di riso indiano di circa 420 milioni di dollari all’anno e quello della produzione di grano di 400 milioni di dollari all’anno.

“Questo studio sottolinea l’importanza di guardare alle questioni ambientali con un approccio sistemico. Qualsiasi politica incentrata sulla riduzione delle emissioni delle centrali elettriche a carbone in India ignorerà una parte cruciale del problema se non considera i danni dell’inquinamento atmosferico all’agricoltura”,

spiega il coautore dello studio Inês Azevedo, professore di scienza e ingegneria energetica presso la Doerr School of Sustainability.

Elettricità da carbone: le perdite di raccolto nell’analisi costi-benefici

Come sottolineano i ricercatori, le emissioni di biossido di azoto non derivano soltanto dalle centrali elettriche a carbone: l’industria e gli scarichi dei veicoli a motore sono tra le fonti principali di questo inquinante. In alcune regioni dell’India, però, la produzione di elettricità ha un peso rilevante: negli Stati con alti livelli di produzione di elettricità da carbone, come il Chhattisgarh, le emissioni da carbone sono responsabili del 13-19% dell’inquinamento da biossido di azoto della regione, a seconda della stagione.

In alcune zone dell’India, l’intensità dei danni alle colture (calcolata per gigawattora di elettricità prodotta) è risultata addirittura superiore a quella dei danni da mortalità: i danni al riso sono risultati superiori a quelli da mortalità in 58 centrali elettriche sulle 144 analizzate.

“È raro trovare una singola cosa – in questo caso, la riduzione delle emissioni di carbone – che aiuti l’agricoltura così rapidamente e così tanto”,

spiega Lobell, che è anche il direttore del Center on Food Security and the Environment di Stanford.

I risultati dello studio evidenziano l’importanza di considerare le perdite di raccolto unitamente agli impatti sulla salute, quando si tratta di regolamentare le emissioni delle centrali elettriche a carbone in India:

“Politiche ben mirate di riduzione delle emissioni potrebbero fornire migliaia di dollari di aumento della produzione agricola per ogni gigawattora pulito, oltre a tutti i benefici per il clima e la salute umana”,

conclude Singh.

Ecco tre approfondimenti che potrebbero interessarti:

Come pulire l’aria soffocante di Nuova Delhi: lo studio
Tutto l’aiuto europeo alla sostenibilità agroalimentare globale
Global Seed Vault: la cassaforte della biodiversità agricola globale