Парников ефект f; слуша N; липса на хранителни вещества
Необичайно горещо лято е зад гърба ни. Това ли беше първият признак на хронично покачване на температурата поради парникови газове? Ако е така, тогава наистина трябва да се тревожим за хранителната стойност на нашите растения.
Хората не могат сами да произвеждат микроелементи, но се нуждаят от тях, за да поддържат физическото и умственото си представяне. Следователно ние сме зависими от поглъщането на тези вещества с храната.
По целия свят хората консумират голямо разнообразие от растения, за да снабдяват тялото си с основни хранителни вещества: 63% от хранителните протеини идват от растителни източници, както и 81% от желязото и 68% от цинка.
Образуване на CO2
Емисиите на CO2 от човешки дейности представляват пряка заплаха за човешкото хранене, като променят хранителния профил на нашите основни храни и нарушават глобалната климатична система. Части от световното население са страдали от недостиг на хранителни вещества в миналото поради фактори като разпределение на храна, достъп до храна и конфликтни ситуации. Сега съществуващият дефицит на хранителни вещества се влошава от намаления производствен капацитет и намалената хранителна плътност на растенията поради климатичните промени и екстремните метеорологични условия.
Следователно е малко вероятно този спад в хранителната стойност просто да доведе до увеличаване на чувството на глад и по този начин до увеличена консумация на храна, за да компенсира намаления прием на хранителни вещества. Следователно разпространението и тежестта на глобалния недостиг на хранителни вещества вероятно ще продължи да се увеличава в бъдеще. И това наистина е тревожно, като се има предвид, че се изчислява, че около два милиарда души вече имат недостиг на една или повече хранителни вещества.
Развитие на растенията и CO2
Всяко растение има генетичен температурен диапазон, където ще процъфтява най-добре. Температурите извън този диапазон могат значително да повлияят на жизнения цикъл на растението. Следователно, ако температурите продължат да се повишават поради емисиите на CO2 и други парникови газове, последиците за растежа на растенията ще бъдат тревожни. Предвижда се, че очакваното повишаване на повърхностните температури в тропическите и субтропичните райони може да доведе до 20-40% спад в оризовите и царевичните култури до края на този век. Освен това наскоро беше публикувано друго проучване, което показва, че повишаването на нивата на CO2 също застрашава качеството на храната ни по друг начин: чрез пряко намаляване на хранителната стойност на важни култури.
Хранителна стойност на посевите
Нарастващите нива на CO2 водят до намалени концентрации на протеини и важни микроелементи като цинк и желязо в храни като ориз, пшеница, сорго и соя.
Всяко растение има свой собствен химичен състав, включително минерали и микроелементи. Растението получава повечето от тези хранителни вещества и елементи от почвата чрез своите корени, но в листата растенията използват CO2 от атмосферата, за да произвеждат богати на въглерод захари и други въглехидрати. Понастоящем има индикации, че повишената концентрация на CO2 в атмосферата води до повишено производство на въглехидрати в растението, което променя химичния му състав. Това може да доведе до образуването на твърде много въглехидрати в растението за сметка на минералите. Възможно е също така да се развие промяна в начина, по който се използват минералите в растението.
Разследване върху ориз
Два милиарда души по света използват ориза като основна храна. И тук повишената концентрация на CO2 води до проблеми. Изследователи от Китай, Япония, САЩ и Австралия са провели съвместно поредица от тестове в продължение на няколко години за обогатяване на CO2 във въздуха. Съответните тестове се проведоха в Китай и Япония. И на двете места няколко сорта ориз бяха изложени на високи нива на CO2, както се очакваше в края на века (570 ppm). В момента току-що надвишихме стойността от 410 ppm CO2.
Анализът показа, че концентрациите на протеин, желязо и цинк в растенията намаляват с 3-17%. Освен това се наблюдават намаления на витамините В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В5 (пантотенова киселина) и В9 (фолиева киселина). За разлика от това се наблюдава увеличение на витамин Е. Това предполага, че високото ниво на CO2 нарушава способността на растението да произвежда молекули, съдържащи азот. Следователно тяхното съдържание на азотсъдържащи витамини от група В намалява. От друга страна, без азот и богати на въглерод съединения като витамин Е могат да наддават на тегло.
Токсини от CO2
Намалената хранителна стойност не е единственият проблем, който увеличават нивата на CO2 със себе си. Те също могат да накарат някои хранителни култури да произвеждат повече токсини.
Образуването на цианогенни гликозиди от растенията не е необичайно: около шестдесет процента от всички растения произвеждат малки количества от тези вещества като част от техните метаболитни процеси и за предпазване от насекоми. Един от възможните разпадни продукти е цианидът. В концентрирана форма цианидът е смъртоносен, но хроничното излагане на по-ниски количества цианид също може да доведе до здравословни проблеми. Поради тази причина в момента се търсят подходящи методи за намаляване на съдържанието на цианогени в основни храни като маниока.
Маниоката е едно от растенията, което винаги е съдържало особено голямо количество от тези вещества, така че сегашното й съдържание на цианогенни гликозиди вече е проблем.По-високото съдържание на CO2 в атмосферата увеличава концентрацията на цианогенни гликозиди в маниока, което увеличава риска от хроничното отравяне с цианид при хора, чийто прием на калории е силно зависим от тази култура, се увеличава в световен мащаб.
последствия
Учените от Харвард изчисляват, че до 2050 г. 175 милиона души ще имат недостиг на цинк и 122 милиона ще имат недостиг на протеини, докато над 1 милиард жени и деца ще получат недостатъчно количество желязо чрез диетата си.
бъдеще
Повишените емисии на CO2 евентуално могат да доведат директно и чрез повишаване на температурата поради парниковия ефект до намаляване на хранителните вещества, съдържащи се в храната, което ще засегне голяма част от световното население. В допълнение към усилията за контрол на повишаването на нивата на CO2 в атмосферата, изглежда важно да наблюдаваме здравето и нивата на хранителните вещества на нашите култури и да намерим начини за подобряване на техните хранителни нива.
литература
Chunwu Zhu, Kazuhiko Kobayashi, Irakli Loladze, Jianguo Zhu, Qian Jiang, Xi Xu, Gang Liu, Saman Seneweera, Kristie L. Ebi, Adam Drewnowski, Naomi K. Fukagawa, Lewis H. Ziska (2018) Нива на въглероден диоксид (CO2) Този век ще промени съдържанието на протеини, микроелементи и витамини в оризовите зърна с потенциални последици за здравето за най-бедните страни, зависими от ориза.
Science Advances Vol. 4, № 5. DOI: 10.1126/sciadv.aaq1012
Smith M, Myers S (2018) Въздействие на антропогенните емисии на CO2 върху глобалното хранене на човека. Промяна на климата в природата DOI: 10.1038/s41558-018-0253-3