Det har blivit en dödlig hösttradition i norra Indien:efter att sensommarmonsunens regn avtagit, bönder sätter eld på sina åkrar för att rensa stubb efter skörden och skickar kvävande rök rullande över landsbygden. Nya Delhi, redan tjock av föroreningar, kan stanna i flera dagar. Förra året, chefsministern i delstaten Delhi liknade staden vid "en gaskammare".

Även om grödor har varit olagligt i flera år, det har inte funnits ett tillräckligt stort avskräckande medel för att effektivt slå ner på praktiken, dels för att det har varit svårt att mäta exakt hur mycket rök från bränderna som tar sig medvind till staden.

Nu, forskare från Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) har visat att i oktober och november, en högsta brinnande säsong i närliggande Punjab, ungefär hälften av all förorening i Delhi kan tillskrivas jordbruksbränder vissa dagar.

Forskningen är publicerad i Miljöforskningsbrev .

"Vissa dagar under högsäsong, luftföroreningarna i Delhi är cirka 20 gånger högre än tröskeln för säker luft enligt definitionen av Världshälsoorganisationen, sade Daniel H. Cusworth, en doktorand vid SEAS och första författare till tidningen.

För att modellera hur mycket av den föroreningen som kommer från bränderna, forskarna använde satellitdata från NASA för att identifiera hotspots som motsvarar aktiva bränder. Teamet samlade in tillgängliga data för oktober och november, 2012 till 2016 och kopplade in den till en partikelspridningsmodell - en algoritm som tar hänsyn till geografi, vindmönster, och fysik för att förutsäga hur långt och i vilken riktning rökpartiklar rör sig.

Under säsongen efter monsunen, luften i norra Indien är särskilt stillastående, vilket innebär att rökpartiklar inte släpps ut i atmosfären som de skulle göra under andra tider på året. Istället, det svarta kolet och de organiska partiklarna tränger långsamt igenom hela regionen, som är hem för 46 miljoner människor. I stadsområden, att rök blandas med befintlig förorening från bilar och fabriker som skapar en tjock, dödligt dis.

I genomsnitt, utan eld, urbana Delhi upplever cirka 150 mikrogram per kubikmeter av finpartikelformig luftförorening.

För att sätta det i perspektiv, Världshälsoorganisationen (WHO) sätter tröskeln för säker luft till 25 mikrogram per kubikmeter, och Indiens Central Pollution Control Board begränsar exponeringen till 60 mikrogram per kubikmeter, sa Cusworth, en medlem av Atmospheric Chemistry Modeling Group ledd av Daniel J. Jacob, Vasco McCoy familjeprofessor i atmosfärskemi och miljöteknik, och Loretta J. Mickley, Senior forskare vid SEAS.

Extrema bränder under säsongen efter monsunen kan pumpa in i genomsnitt cirka 150 mikrogram per kubikmeter fina partiklar in i staden, dubbla mängden föroreningar och öka de totala nivåerna 12 gånger högre än WHO:s rekommendationer, och till och med 20 gånger högre vissa dagar.

"Ett samband mellan föroreningar och dödlighet är välkänt, sa Mickley, som var medförfattare till tidningen. "Vi hoppas att den här forskningen kan hjälpa beslutsfattare att få en kvantitativ känsla för konsekvenserna av jordbruksförbränning för att informera beslutsfattande."