Kolenemissies kosten India miljoenen aan oogstschade, blijkt uit nieuw onderzoek
Seizoensgebonden NO2-concentraties en de impact van kolenemissies op de landbouw in India
In veel delen van India verlaagt een enkele schadelijke verontreinigende stof van kolengestookte energiecentrales de jaarlijkse opbrengsten van tarwe en rijst met 10% of meer, volgens een nieuwe studie van onderzoekers van de Stanford Doerr School of Sustainability.
Deze twee gewassen zijn essentieel voor de voedselzekerheid in India, het op één na meest bevolkte land ter wereld en de thuisbasis van een kwart van alle ondervoede mensen wereldwijd.
“We wilden de impact van de koolstofemissies van India op de landbouw begrijpen, omdat er echte afwegingen kunnen zijn tussen het voldoen aan de groeiende elektriciteitsvraag met kolen en het handhaven van de voedselzekerheid,” zei Kirat Singh, een Ph.D. student in milieu en hulpbronnen aan de Doerr School of Sustainability en hoofdauteur van de studie die op 3 februari in de Proceedings of the National Academy of Sciences is gepubliceerd.
Schone lucht en voedselzekerheid
Vorige studies hebben geprobeerd de over het hoofd geziene kosten van het verbranden van kolen voor elektriciteit te kwantificeren door het aantal sterfgevallen dat verband houdt met de resulterende vervuiling te schatten. Overheidsinstanties en andere organisaties gebruiken deze cijfers – en schattingen van de economische waarde van een statistisch leven – om de kosten en baten van verschillende economische ontwikkelingsstrategieën en milieuregels te begrijpen.
Tot nu toe ontbraken echter schattingen van de oogstschade die specifiek verband hield met kolengestookte centrales – die meer dan 70% van de elektriciteit in India leveren – ondanks meer dan een decennium aan onderzoek dat aantoont dat luchtverontreinigende stoffen zoals ozon, zwaveldioxide en stikstofdioxide de opbrengsten van gewassen schaden.
“De productiviteit van gewassen is ongelooflijk belangrijk voor de voedselzekerheid en economische vooruitzichten van India,” zei senior studieauteur David Lobell, de Benjamin M. Page Professor in de Earth System Science Department van de Doerr School of Sustainability. “We wisten dat verbeterde luchtkwaliteit de landbouw zou kunnen helpen, maar deze studie is de eerste die zich richt op een specifieke sector en de potentiële voordelen van het verminderen van emissies meet.”
Oogstschade geconcentreerd in sleutelregio’s en seizoenen
Voor de nieuwe studie schatten de auteurs de verliezen van rijst- en tarweoogsten die verband hielden met emissies van stikstofdioxide (NO2) van kolencentrales. Ze gebruikten een statistisch model dat dagelijkse gegevens over windrichting en elektriciteitsproductie van 144 centrales in India combineert met metingen van stikstofdioxide vanuit de ruimte boven landbouwgrond.
De auteurs ontdekten dat kolencentrales de NO2-concentraties boven landbouwgrond tot 100 kilometer (ongeveer 62 mijl) verder beïnvloeden. Het elimineren van kolenemissies van alle landbouwgrond binnen dit bereik tijdens belangrijke groeiseizoenen (januari-februari en september-oktober) zou de waarde van de rijstopbrengst in heel India met ongeveer $420 miljoen per jaar en de tarweopbrengst met $400 miljoen per jaar kunnen verhogen, volgens de studie.
“Deze studie benadrukt het belang van het bekijken van milieuvraagstukken vanuit een systeemoverzicht,” zei co-auteur Inês Azevedo, professor in energie wetenschap en techniek aan de Doerr School of Sustainability. “Beleid dat gericht is op het verminderen van emissies van kolencentrales in India negeert een cruciaal onderdeel van het probleem als het de schade van luchtverontreiniging aan de landbouw niet in overweging neemt.”
In sommige staten met hoge niveaus van kolengestookte elektriciteitsproductie, zoals Chhattisgarh, zijn kolenemissies verantwoordelijk voor 13-19% van de stikstofdioxidevervuiling in de regio, afhankelijk van het seizoen. Elders, zoals Uttar Pradesh, dragen kolenemissies slechts ongeveer 3-5% bij aan de NO2-vervuiling. Andere veelvoorkomende bronnen van het gas, dat voortkomt uit de verbranding van fossiele brandstoffen, zijn voertuiguitlaat en industrie.
Brede voordelen van emissiekortingen
De analyse onthult dat de waarde van verloren oogstproductie bijna altijd lager is dan de sterftekosten die door een bepaalde kolencentrale worden veroorzaakt. Maar de intensiteit van de oogstschade per gigawattuur opgewekte elektriciteit kan vaak hoger zijn. Bij 58 van de 144 bestudeerde centrales oversteeg de schade aan rijst per gigawattuur de sterftekosten. De schade aan tarwe per gigawattuur oversteeg de sterftekosten bij 35 centrales.
“Het is zeldzaam om één enkele factor te vinden – in dit geval het verminderen van kolenemissies – die de landbouw zo snel en zo sterk zou helpen,” zei Lobell, die ook de Gloria en Richard Kushel Director van Stanford’s Center on Food Security and the Environment is.
De onderzoekers vonden weinig overlap tussen de centrales die verband hielden met de grootste oogstverliezen en die met de hoogste sterfte. Dit betekent dat de voordelen van mogelijke emissiereducties in de toekomst groter en breder verspreid zouden kunnen zijn dan eerder werd begrepen. Volgens de auteurs benadrukken de resultaten “het belang van het overwegen van oogstverliezen naast gezondheidsimpact bij het reguleren van kolenelectriciteitsemissies in India.”
“Gerichte beleidsmaatregelen om emissies te verminderen zouden duizenden dollars aan verhoogde oogstproductie kunnen opleveren voor elke schone gigawattuur, naast alle voordelen voor het klimaat en de menselijke gezondheid,” aldus Singh.
