UC-forskare fann föroreningar från trafiken längs Manali-Leh Highway i Indiens Himalaya-berg. Upphovsman:Brooke Crowley
Smog från bilar och lastbilar är en förväntad hälsorisk i storstäder, men forskare från University of Cincinnati fann föroreningar från lastbilsavgaser på en av de mest avlägsna bergsvägarna i världen.
Brooke Crowley, en biträdande professor i geologi och antropologi, och UC-doktoranden Rajarshi Dasgupta undersökte markföroreningar längs Indias Manali-Leh Highway i Himalaya-bergen.
Denna slingrande 300 mil långa rutt, mycket av det grus eller smuts, slingrar sig över ett av de högsta navigerbara bergspassen i världen vid 17, 480 fot. Det är 4, 000 fot högre i höjd än toppen av Wyomings Grand Teton.
Vägarnas avlägsenhet har gjort den till en internationell turistattraktion, drar cyklister och äventyrare sugna på att trampa där så få har.
Även här i ett av de mest avlägsna hörnen på planeten, en plats med öde dalar och stram skönhet, forskarna vid UC:s McMicken College of Arts and Sciences fann bevis på föroreningar från dieselavgaser.
"Vi mätte otroligt stora mängder svavel nära motorvägen. Några av dessa värden är de högsta som någonsin rapporterats i litteraturen och var sannolikt kopplade till lastbilstrafik, "Sa Crowley.
Resultaten publicerades i tidskriften Archives of Environmental Contamination and Toxicology. Forskningen finansierades genom bidrag från UC Research Council, Sigma Xi och Oak Ridge Associated Universities.
För studien, Dasgupta tog jordprov på fyra platser längs motorvägen och på sex föreskrivna avstånd, börjar med prover bokstavligen på grusvägen och sträcker sig ut 150 meter. Jordprover togs vid 3, 9 och 15 centimeter på djupet.
Dasgupta sa att byborna i detta område bränner ved och kogödsel för att laga mat och värma sina hem. Den resulterande röken innehåller ofta polycykliska aromatiska kolväten, ett känt cancerframkallande ämne.
De testade jorden för dessa kolväten tillsammans med svavel, total organisk förening och 10 typer av tungmetaller. Detta breda nät var nödvändigt för att fånga upp de otaliga potentiella föroreningar som orsakas av lastbilstrafik, Sa Dasgupta.
Studien fann låga halter av tungmetaller och inget samband mellan deras koncentrationer och avstånd från motorvägen. Men de hittade höga halter av svavel, en stor förorening i avgaserna från dieseldrivna motorer.
UC -biträdande professor Brooke Crowley har rest världen runt för att studera geologi och antropologi. Upphovsman:Brooke Crowley
"Detta område gav oss en sällsynt möjlighet att undersöka effekterna av flera föroreningar i en fjärrkontroll, dieseldominerad, bergig miljö, "Sa Dasgupta.
Jämförande studier har funnit att Indiens diesel innehåller ett särskilt högt svavelinnehåll, sa UC -forskarna. Svaveldioxid i atmosfären bidrar till surt regn.
"Vid första ögonkastet, det är lätt att betrakta regionen som en ganska orörd plats. Men det finns miljöpåverkan från människor, "Sa Crowley.
Förra året ratificerade Indien Parisavtalet om klimatförändringar. Världens näst största nation efter befolkning producerar nästan 5 procent av världens växthusgaser. I avtalet uppmanas deltagande länder att utveckla en plan för att hantera temperaturhöjningar.
Indien har som mål att producera 40 procent av sin el med förnybar energi år 2030.
Dieselbränsle är populärt i Indien eftersom det historiskt kostar förare mindre där än vanliga blyfria. De flesta bussar och tunga lastbilar som korsar Manali-Leh Highway bränner diesel. Färdigställd på 1970 -talet, vägen mellan Manali och Leh ser cirka 50, 000 fordon per år, mestadels under sommaren när bergspass är snöfria, enligt regeringens trafiktal. Himalaya betyder "snöboende" på sanskrit.
UC -forskare hittade det högsta svavelinnehållet vid basen av de smala åsarna som är mest benägna att skred. Lastbilar måste ibland vänta med att använda ett enda körfält medan byggnadsbesättningar utför reparationer.
"Vägen är hemsk, och det är nästan alltid under uppbyggnad. Det kan finnas trafiklinjer i viloläge som väntar på att gå över passagen, "sa hon." Våra resultat tyder på att en hel del utsläpp ackumuleras i jorden. "
UC -professor Lewis Owen, avdelningschef för geologi, sade Crowleys resultat stämmer överens med andra studier om föroreningar i regionen.
"Det är inte alls förvånande om du någonsin varit i Himalaya och sett alla dieselbilar som använder motorvägarna, " han sa.
Luftföroreningar från asiatiska städer hamnar också i att förorena fjärrregionens berg och vattendrag, han sa.
Byggpersonal reparerar Manali-Leh Highway. Kredit:University of Cincinnati
"Det finns ingen orörd miljö kvar. Du ser svart snö avsatt på glaciärer och snöfält i Tibet, "Owen sa." Denna studie lägger till vår datamängd om hur vi förnedrar planeten. Människor är de största geologiska agenterna nu. Vissa forskare kallar denna geologiska tidsålder "Antropocen" efter det mänskliga inflytandet. "
Denna studie och andra liknande visar den kumulativa effekten av fossila bränslen på miljön, han sa.
"Den största utmaningen är att forskningen ska spridas till människor som kan göra något åt det, " han sa.
Dasgupta sa att länder kan övervaka föroreningar och dess hälsoeffekter och därmed investera i mer förnybar energi och andra miljövänliga alternativ för att minska sitt koldioxidavtryck.
"Det råder ingen tvekan om att ökande ekonomisk utveckling kommer att lägga mer stress på miljöer över hela världen, fjärrkontroll eller inte, "Sa Dasgupta.
UC:s Crowley har publicerat studier om ämnen som är så olika som växtförsvar mot arter av nu utdöda lemurer och långdistansresor från utdöda mammutar.
Ett indiskt barn bryter sig loss från klasskamrater utanför en skola i de avlägsna bergen i Himalaya. Kredit:University of Cincinnati
Studien markerade Crowleys andra besök i Himalaya -regionen. Men Crowleys vetenskapliga intressen har tagit henne runt om i världen. Hon har gjort fyra resor till Madagaskar för att studera lemurer och rekonstruera orsakerna och konsekvenserna av utrotning på ön. Hon och hennes studenter har undersökt effekterna av havsspray på vegetation i Trinidad och tittat på hur de första människorna på Kanarieöarna förändrade sin ekologi.
"Jag är paleoekolog. Jag är intresserad av interaktioner mellan människor och djur. Jag har inte bedrivit föroreningar tidigare, och denna studie med Rajarshi har sträckt mig i en ny riktning, " Hon sa.
Dasgupta sa att studien visade sig vara en lärande upplevelse för honom också.
"Denna studie var den första i sitt slag för mig, för, "Sa Dasgupta." Jag är en geomorfolog. Jag studerar utvecklingen av landformerna runt omkring oss. Dock, som geograf, Jag har alltid varit intresserad av människors interaktioner med den naturliga miljön - det centrala temat för all geografisk forskning. Denna studie passar perfekt till det temat. "
I Himalaya, forskarna hittade inhemska vilda djur som stenbock, flockar av åsnor som kallas kiang och kondorer, en av de största fåglarna på planeten. Lägger till den bucolic scenen, många av byborna som bor vid foten tenderar getter.
Lastbilar passerar försiktigt på den smala Manali-Leh Highway. Kredit:University of Cincinnati
"Det är ett vackert landskap. Skalan är svår att förstå när du kör på en slätt vid 15, 000 fot över havet. Det är riktigt högt. Det tar ett tag att acklimatisera sig till höjden, "Sa Crowley.
Natthimlen var full av stjärnor i den glest bebodda delen av Indien, med lite fukt i atmosfären för att dölja utsikten. De torra bergen har lite vegetation och massor av utsatta bergskikt.
"Det är en geologdröm. UC -professorer i geologi har hållit forsknings- och undervisningskurser i denna region i många år, "sa hon." Jag är så tacksam att jag fick följa med dem på fältet. "
Men att vara i fält kan vara utmanande. Forskarna fick anlita en erfaren förare för att ta dem över bergen. De använde ett filtreringssystem för att ge rent dricksvatten. I några av de låglänta områdena, de var tvungna att hjälpa till att skjuta ut sin lastbil ur leran.
"Vi har fått ett platt däck båda gångerna vi har åkt till Indien. Du behöver nerver av stål för att hantera de blinda kurvorna, " Hon sa.
Crowley sa att platser på de yttersta kanterna av beboelse som Himalaya kan vara de första som känner effekterna av dramatiska klimatförändringar. Dessa bergskedjor ger vatten och näringsämnen till floder i Indien.
"Det här är platser som kan ha fleråriga glaciärer som är viktiga vattenkällor. Om glaciärerna försvinner, som har stora konsekvenser för människor som litar på det vattnet, " Hon sa.
Proverna som samlats in för denna studie ger baslinjedata om forskare bestämmer sig för att återkomma till ämnet vägförorening om 10 eller 20 år, Hon sa.
Och med tanke på hennes rekord av resor för UC, Crowley kan vara den som leder den expeditionen, för.
"En av glädjen med att vara professor är att du har viss frihet i de typer av forskningsfrågor du kan utforska, "sa hon." Jag har uppskattat den möjligheten här på UC. "