Folk er ikke de eneste, der nyder godt af kraftværkets kulstofstandarder

Da Environmental Protection Agency færdiggjorde Clean Power Plan i 2015, udøvede det sin beføjelse til at regulere kuldioxidemissioner for at beskytte den offentlige velfærd. Planen, nu i fokus for eskalerende debat, satte også nationen på kurs for at opfylde sine mål under klimaaftalen fra Paris. I betragtning af at andre forurenende stoffer udsendes fra kraftværker – sammen med kuldioxid – har forskning vist, at kulstofemissionsstandarder for elsektoren gavner menneskers sundhed. Ny forskning udgivet i dag viser, at de også ville gavne afgrøder og træer.

Studiet, "Estimering af potentielle produktivitetsfordele for afgrøder og træer fra reduceret ozon med US Coal Power Plan Carbon Standards, " blev for nylig offentliggjort i Journal of Geophysical Research Atmospheres og forfattet af forskere fra Drexel University, Syracuse Universitet, Boston University, og Harvard University, indkaldt af Science Policy Exchange. Det er den første undersøgelse, der modellerer økosystempåvirkningen af ​​kontrasterende politikker, hvoraf den ene lignede Clean Power Plan.

"Ved vurderingen af ​​den lovgivningsmæssige indvirkning af Clean Power Plan estimerede EPA de økonomiske fordele ved reducerede kuldioxidemissioner, samt at kvantificere og tjene penge på visse fordele for folkesundheden, såsom reduktion i for tidlig dødelighed og sygelighed som følge af partikel- eller ozoneksponering, " skriver forskerne. "EPA kvantificerede ikke co-fordele til afgrøder og træer, men behandlede disse co-fordele kvalitativt."

Ifølge undersøgelsen som inkluderede en mulighed svarende til Clean Power Plan, den tilsvarende reduktion i kulstof, kvælstof- og svovlemissioner fra kulkraftværker ville også betyde et fald i jordnær ozon - en kendt hæmmer af plantevækst. Og ved at modellere disse reduktioner i år 2020, forskerne fandt ud af, at de ville give et betydeligt løft til produktiviteten af ​​nøgleindikatorafgrøder, såsom majs, bomuld, sojabønner og kartofler; samt flere træarter.

"Vores resultater tyder på, at afgrøder som majs, sojabønner og bomuld kunne drage fordel af betydelige produktivitetsgevinster under moderate kulstofstandarder for kraftværker, " sagde Shannon Capps, Ph.d., en adjunkt ved Drexel's College of Engineering og forfatter til undersøgelsen. "Med politikker svarende til dem i Clean Power Plan, vi forudser mere end 15 procent reduktion i majsproduktivitetstab på grund af ozoneksponering, sammenlignet med business as usual, og omkring halvdelen af ​​det til bomuld og sojabønner. Afhængig af markedsværdiudsving for disse afgrøder i løbet af de næste par år, det kan betyde gevinster på titusindvis af millioner dollars for landmændene - især i områder som Ohio River Valley, hvor kraftværker i øjeblikket bidrager til jordnær ozon."

Holdet brugte tre politiske scenarier, der omfatter en række emissionsmål og reduktionsforanstaltninger, og de sammenlignede hvert politisk scenarie med en "business-as-usual" referencecase, der repræsenterer de nuværende politikker for ren luft, samt energiefterspørgsel og markedsprognoser.

Derefter, ved hjælp af en computermodel, der er udbredt anvendt til at hjælpe med at vejlede beslutningstagning på statsniveau for overholdelse af de nationale standarder for omgivende luftkvalitet, gruppen genererede en detaljeret fremskrivning af, hvordan overfladelaget ozon ville se ud over hele landet under hvert politisk scenarie frem til 2020.

Holdet så på konsekvenserne af lavere ozon for fem afgrøder, hvis primære vækstsæson er juni til august, som er den periode, hvor jordnær ozon er kendt for at være på sit højeste. De vurderede også konsekvenserne for 11 træarter, herunder østlig bomuldstræ, sorte kirsebær, rystende asp og flere arter af fyr. Disse afgrøder og træer er blevet brugt som standardindikatorer i miljøforskning. Baseret på tidligere forskning fra afgrøde- og træforskere, holdet kunne relatere deres modellers resultater af ozoneksponering til produktiviteten af ​​afgrøder og træarter.

"Den mulighed, der minder mest om Clean Power Plan, har de største estimerede produktivitetsgevinster for de afgrøder og træer, som vi undersøgte, " sagde Capps. "Forbedringen i afgrødeudbytte og trævækst var stærkt knyttet til niveauet for reduktioner af kuldioxidemissioner og indførelse af renere energi opnået med politikken."

Under business-as-usual-scenariet, produktiviteten af ​​sojabønner, kartofler, og bomuld er reduceret med omkring 1,5 procent, med kun små påvirkninger på majs. Disse produktionsniveauer forbedres kun en smule under et politisk scenarie, der kun omfatter "inden for hegnets foranstaltninger", såsom at forbedre effektiviteten af ​​kulfyrede kraftværker.

Et andet scenarie, som mest ligner Clean Power Plan og inkluderer energieffektivitet på efterspørgselssiden, at erstatte lavere-emitterende naturgasanlæg og nul-emitterende sol- og vindkraft i energimixet – giver større resultater. Den potentielle majsproduktion, der går tabt på grund af ozoneksponering i referencescenariet, er reduceret med 15,7 procent, tabet af sojabønner reduceres med 8,4 procent, og tabet af bomuld reduceres med 6,7 procent.

Under det tredje scenarie, hvilket afspejler at sætte en pris på kulstof, og opnår lignende emissionsreduktioner som det andet scenarie, forskerne fremskriver lidt lavere reduktioner i ozon-inducerede tab for majs (12,1 procent), sojabønner (6,6 procent) og bomuld (3,8 procent).

Produktivitet blandt træarter, som målt i biomasseudbytte sammenlignet med referencescenariet, tyder også på, at planterne vil drage fordel af ozonreducerende politikker. De træarter med det største potentiale for produktivitetstab, sort kirsebær og østlig bomuldstræ, viser 7,6 og 8,4 procent reduktioner i de forventede ozoninducerede biomassereduktioner, henholdsvis, under det scenarie, der mest ligner Clean Power Plan.

"Vores arbejde viser vigtigheden af ​​at overveje co-fordele af vores nations energipolitikker fremadrettet, " sagde Charles Driscoll, Ph.d., professor ved Syracuse University og medforfatter til undersøgelsen. "Disse fordele for mennesker og planter er næsten øjeblikkelige og forekommer i by- og landsamfund i hele USA. Vi ved fra denne og andre undersøgelser, at den økonomiske værdi af de ekstra fordele fra kraftværkets kulstofstandarder er stor og overstiger de anslåede omkostninger ved implementering. "

Medlemmer af teamet analyserer også co-fordele ved kraftværks kulstofstandarder for at reducere regional dis og sur regn og udfører ny forskning om co-fordele ved den endelige ren energiplan sammenlignet med forskellige energipolitiske fremtider.