När Environmental Protection Agency slutförde Clean Power Plan 2015 utövade den sin befogenhet att reglera koldioxidutsläpp för att skydda allmän välfärd. Planen, nu fokus för eskalerande debatt, också sätta nationen på kurs för att nå sina mål enligt Paris klimatavtal. Med tanke på att andra föroreningar släpps ut från kraftverk - tillsammans med koldioxid - har forskning visat att standarder för koldioxidutsläpp för kraftsektorn gynnar människors hälsa. Ny forskning som släpptes idag visar att de också skulle gynna grödor och träd.

Studien, "Uppskattning av potentiella produktivitetsfördelar för grödor och träd från reducerat ozon med amerikanska kolkraftplaners koldioxidstandarder, "publicerades nyligen i Journal of Geophysical Research Atmospheres och författad av forskare från Drexel University, Syracuse University, Boston University, och Harvard University, sammankallad av Science Policy Exchange. Det är den första studien som modellerar ekosystemets påverkan av kontrasterande politik, varav en liknade Clean Power Plan.

"Vid bedömningen av regelverkets effekt av Clean Power Plan uppskattade EPA monetära fördelar med minskade koldioxidutsläpp, liksom att kvantifiera och tjäna pengar på vissa folkhälsofördelar, såsom minskning av för tidig dödlighet och sjuklighet på grund av partiklar eller ozonexponering, "skriver forskarna." EPA kvantifierade inte medfördelarna med grödor och träd utan behandlade dessa förmåner kvalitativt. "

Enligt studien, som inkluderade ett alternativ som liknar Clean Power Plan, motsvarande minskning av kol, kväve- och svavelutsläpp från kolkraftverk skulle också innebära en minskning av marknivån ozon-en känd hämmare av växttillväxt. Och genom att modellera dessa minskningar år 2020, forskarna fann att de skulle ge en betydande ökning av produktiviteten för viktiga indikatorgrödor, som majs, bomull, sojabönor och potatis; liksom flera trädslag.

"Våra resultat tyder på att grödor som majs, sojabönor och bomull kan dra nytta av betydande produktivitetsvinster under måttliga koldioxidstandarder för kraftverk, "sa Shannon Capps, Doktorsexamen, en biträdande professor vid Drexels tekniska högskola och författare till studien. "Med policyer som liknar dem i Clean Power Plan, vi räknar med mer än 15 procents minskning av majsproduktivitetsförluster på grund av ozonexponering, jämfört med business as usual, och ungefär hälften av det för bomull och sojabönor. Beroende på marknadsvärdesfluktuationer av dessa grödor under de närmaste åren, det kan innebära vinster på tiotals miljoner dollar för bönder-särskilt i områden som Ohio River Valley där kraftverk för närvarande bidrar till marknära ozon. "

Teamet använde tre policyscenarier som omfattar en rad utsläppsmål och åtgärder för minskning, och de jämförde varje policyscenario med ett "business-as-usual" referensfall som representerar nuvarande ren luftpolitik, såväl som energibehovet och marknadsprognoser.

Sedan, använder en datormodell som används i stor utsträckning för att vägleda beslutsfattande på statsnivå för efterlevnad av de nationella standarderna för luftkvalitet, gruppen genererade en detaljerad prognos av hur ytskiktsozonen skulle se ut över hela landet under varje policyscenario fram till 2020.

Teamet tittade på konsekvenserna av lägre ozon för fem grödor vars primära växtsäsong är juni till augusti, som är perioden då ozon på marknivå är känt för att vara på topp. De utvärderade också konsekvenserna för 11 trädslag, inklusive östra bomullsträ, svart körsbär, skakande asp och flera tallarter. Dessa grödor och träd har använts som standardindikatorer inom miljöforskning. Baserat på tidigare forskning från gröd- och trädforskare, laget kunde relatera sina modellers ozon-exponeringsfynd till produktiviteten hos grödor och trädarter.

"Det alternativ som mest liknar Clean Power Plan har de största uppskattade produktivitetsvinsterna för de grödor och träd som vi studerade, "sa Capps." Förbättringen av grödor och trädtillväxt var starkt kopplad till nivån på koldioxidutsläppsminskningar och antagandet av renare energi som uppnåddes genom policyn. "

Under scenariot som vanligt, sojabönans produktivitet, potatisar, och bomull reduceras med cirka 1,5 procent, med endast små påverkan på majs. Dessa produktionsnivåer förbättras bara något under ett policyscenario som bara innehåller "inuti porslinsåtgärderna", till exempel effektivisering av kolkraftverk.

Ett andra scenario, som närmast liknar Clean Power Plan och inkluderar energieffektivitet på efterfrågesidan, att ersätta lägre utsläppande naturgasanläggningar och nollutsläppande sol- och vindkraft i energimixen-ger större resultat. Den potentiella majsproduktionen som förloras på grund av ozonexponering i referensscenariot minskar med 15,7 procent, sojaböneförlusterna minskas med 8,4 procent och bomullsförlusterna minskar med 6,7 procent.

Under det tredje scenariot, vilket återspeglar att sätta ett pris på kol, och uppnår liknande utsläppsminskningar som det andra scenariot, forskarna projicerar något lägre minskningar av ozoninducerade förluster för majs (12,1 procent), sojabönor (6,6 procent) och bomull (3,8 procent).

Produktivitet bland trädslag, mätt i biomassautbyte jämfört med referensscenariot, föreslår också att anläggningarna kommer att dra nytta av ozonreducerande politik. Trädarterna med störst potential för produktivitetsförluster, svart körsbär och östra bomullsträ, visa 7,6 och 8,4 procent minskningar av de beräknade ozoninducerade biomassesänkningarna, respektive, enligt scenariot mest som Clean Power Plan.

"Vårt arbete visar vikten av att ta hänsyn till medfördelarna med vår nations energipolitik framöver, "sa Charles Driscoll, Doktorsexamen, professor vid Syracuse University och medförfattare till studien. "Dessa fördelar för människor och anläggningar är nästan omedelbara och förekommer i stads- och landsbygdssamhällen i USA. Vi vet från detta och andra studier att det ekonomiska värdet av de extra fördelarna med kraftverkens kolstandarder är stort och överstiger den beräknade implementeringskostnaden. "

Medlemmar i teamet analyserar också samfördelarna med kraftverkens kolstandarder för att minska regionala dis och surt regn och bedriver ny forskning om fördelarna med den slutliga rena kraftplanen jämfört med olika energipolitiska framtider.