Tlenki azotu wpływają na plony na dwa główne sposoby. Po pierwsze działają toksycznie na komórki roślinne, po drugie - sprzyjają tworzeniu się innych zanieczyszczeń, takich jak ozon, które z kolei są szkodliwe dla roślin.

Aby określić ilościowo wpływ tlenków azotu na uprawy, prof. David Lobell ze Stanford University w Kalifornii (USA) i jego współpracownicy przeanalizowali zdjęcia satelitarne upraw w USA, Chinach, Indiach, Europie Zachodniej i Ameryce Południowej w latach 2018-2020.

Naukowcy ocenili, jak zielone były zdjęcia, ponieważ poprzednie badania wykazały, że zieleń upraw mierzona za pomocą satelitów silnie wiąże się ze wzrostem upraw i plonami. Ocena ta została porównana z poziomami dwutlenku azotu w każdym regionie, uzyskanymi z danych satelitarnych.

Jak wynika z badań (DOI: doi.org/10.1126/sciadv.abm9909), obniżenie emisji dwutlenku azotu do 5 proc. obecnych poziomów mogłoby zwiększyć plony w Chinach nawet o 28 proc. zimą i o 17 proc. latem (poziom tlenku azotu jest często wyższy w zimie). Chiny nadal odnotowują jedne z najwyższych poziomów tlenku azotu w porach roku i miejscach, w których rosną rośliny.

Wraz ze zmniejszeniem emisji tlenków azotu poprawiłyby się również plony w innych regionach świata, choć nie aż w tak dużym stopniu. W Europie Zachodniej wzrost plonów zarówno upraw ozimych, jak i letnich wyniósłby blisko 10 proc., podczas gdy Indie mogą spodziewać się wzrostu o 6 procent w przypadku upraw zimowych i 8 procent w przypadku letnich.

Najmniejszy związek między poziomem tlenku azotu a plonami dotyczyłby Ameryki Północnej i Południowej - między innymi dlatego, że chociaż chociaż obszary miejskie w obu Amerykach miewają bardzo wysoki poziom zanieczyszczeń, miasta są tam bardziej oddalone od obszarów rolniczych.

Według Lobella głównym sposobem na zmniejszenie zanieczyszczenia tlenkiem azotu do poziomu tła jest zmiana globalnych systemów energetycznych i transportowych. Historycznie gwałtowne spadki odnotowano na przykład w Los Angeles pod koniec XX wieku i ostatnio w Chinach.

Komentujący badanie dla "New Scientist" Mark Sutton z UK Centre for Ecology and Hydrology wskazał na znaczenie proponowanej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej(ESA) polegającej na wystrzeleniu Nitrosata, satelity, który może łączyć pomiary dwutlenku azotu i amoniaku w wysokiej rozdzielczości.