Skleníkový efekt f; počúva N; nedostatok živín
Neobvykle horúce leto je za nami. Bol to prvý príznak chronického nárastu teploty v dôsledku skleníkových plynov? Ak je to tak, potom by sme sa mali skutočne zaujímať o výživovú hodnotu našich rastlín.
Ľudia si nemôžu mikroživiny vyrobiť sami, ale potrebujú ich na udržanie svojej fyzickej a duševnej výkonnosti. Sme preto závislí od požitia týchto látok našou potravou.
Ľudia na celom svete konzumujú širokú škálu rastlín, aby dodali telu základné výživné látky: 63% bielkovín zo stravy pochádza z rastlinných zdrojov, rovnako ako 81% železa a 68% zinku.
Tvorba CO2
Emisie CO2 z ľudskej činnosti predstavujú priamu hrozbu pre ľudskú výživu zmenou výživového profilu našich základných potravín a narušením globálneho klimatického systému. Časti svetovej populácie trpeli v minulosti nedostatkom živín v dôsledku faktorov, ako je distribúcia potravín, prístup k potravinám a konfliktné situácie. Teraz sa existujúci nedostatok živín zhoršuje znížením výrobných kapacít a zníženou hustotou živín rastlín v dôsledku zmeny podnebia a extrémnych poveternostných podmienok.
Je preto dosť nepravdepodobné, že toto zníženie výživovej hodnoty povedie iba k zvýšeniu pocitu hladu, a tým k zvýšenej konzumácii potravy, aby sa vyrovnal znížený príjem živín. Je preto pravdepodobné, že prevalencia a závažnosť globálneho deficitu živín sa budú v budúcnosti naďalej zvyšovať. A to je skutočne znepokojujúce vzhľadom na to, že sa odhaduje, že asi dve miliardy ľudí už majú nedostatok jednej alebo viacerých živín.
Vývoj rastlín a CO2
Každá rastlina má genetické teplotné rozmedzie, kde sa jej bude najlepšie dariť. Teploty mimo tohto rozsahu môžu významne ovplyvniť životný cyklus rastliny. Preto, ak teploty budú naďalej stúpať v dôsledku emisií CO2 a iných skleníkových plynov, budú následky pre rast rastlín znepokojujúce. Predpokladá sa, že očakávané zvýšenie povrchových teplôt v tropických a subtropických oblastiach by mohlo do konca tohto storočia viesť k 20 - 40% poklesu plodín ryže a kukurice. Okrem toho bola nedávno zverejnená ďalšia štúdia, ktorá naznačuje, že zvyšujúce sa hladiny CO2 ohrozujú kvalitu našich potravín aj iným spôsobom: priamym znížením výživovej hodnoty dôležitých plodín.
Výživová hodnota plodín
Rastúce hladiny CO2 vedú k zníženiu koncentrácií bielkovín a dôležitých mikroživín, ako je zinok a železo, v potravinách, ako sú ryža, pšenica, cirok a sója.
Každá rastlina má svoje vlastné chemické zloženie vrátane minerálov a stopových prvkov. Rastlina získava väčšinu týchto živín a prvkov z pôdy svojimi koreňmi, ale v listoch rastliny používajú CO2 z atmosféry na výrobu cukrov bohatých na uhlík a ďalších sacharidov. Teraz existujú náznaky, že zvýšená koncentrácia CO2 v atmosfére vedie k zvýšenej produkcii sacharidov v rastline, čo mení jej chemické zloženie. To by mohlo viesť k tomu, že sa v rastline vytvorí príliš veľa sacharidov na úkor minerálov. Je tiež možné, že dôjde k zmene v spôsobe používania minerálov v rastline.
Vyšetrovanie na ryži
Dve miliardy ľudí na celom svete používajú ryžu ako základnú potravinu. Aj tu vedie zvýšená koncentrácia CO2 k problémom. Vedci z Číny, Japonska, USA a Austrálie spoločne vykonali počas niekoľkých rokov sériu testov na obohacovanie CO2 vo vzduchu. Zodpovedajúce testy prebehli v Číne a Japonsku. Na oboch miestach bolo niekoľko odrôd ryže vystavených vysokej úrovni CO2, ako sa očakávalo do konca storočia (570 ppm). V tejto chvíli sme práve prekročili hodnotu 410 ppm CO2.
Analýza ukázala, že koncentrácie bielkovín, železa a zinku v rastlinách klesli o 3 - 17%. Ďalej bol pozorovaný pokles vitamínov B1 (tiamín), B2 (riboflavín), B5 (kyselina pantoténová) a B9 (kyselina listová). Na rozdiel od toho došlo k zvýšeniu obsahu vitamínu E. To naznačuje, že vysoká hladina CO2 zhoršuje schopnosť rastliny produkovať molekuly obsahujúce dusík. Preto sa ich obsah vitamínov B obsahujúcich dusík znižuje. Na druhej strane, zlúčeniny bez obsahu dusíka a bohaté na uhlík, ako je vitamín E, môžu pribrať.
Toxíny z CO2
Znížená výživová hodnota nie je jediným problémom, ktorý so sebou prináša zvýšenie hladiny CO2. Môžu tiež spôsobiť, že niektoré potravinové plodiny budú produkovať viac toxínov.
Tvorba kyanogénnych glykozidov v rastlinách nie je nezvyčajná: Asi šesťdesiat percent všetkých rastlín produkuje malé množstvo týchto látok ako súčasť svojich metabolických procesov a na odvrátenie hmyzu. Jedným z možných produktov rozkladu je kyanid. V koncentrovanej forme je kyanid smrteľný, ale chronické vystavenie menšiemu množstvu kyanidu môže tiež viesť k zdravotným problémom. Z tohto dôvodu sa v súčasnosti hľadajú vhodné metódy na zníženie obsahu kyanogénu v základných potravinách, ako je maniok.
Maniok patrí medzi rastliny, ktoré vždy obsahovali obzvlášť vysoké množstvo týchto látok, takže jeho súčasný obsah kyanogénnych glykozidov je už problémom. Vyšší obsah CO2 v atmosfére zvyšuje koncentráciu kyanogénnych glykozidov v manioku, čo zvyšuje riziko vzniku chronická otrava kyanidom u ľudí, ktorých príjem kalórií je veľmi závislý od tejto plodiny, sa na celom svete zvyšuje.
následky
Vedci z Harvardu odhadujú, že do roku 2050 bude mať nedostatok zinku 175 miliónov ľudí a 122 miliónov bude nedostatok bielkovín, zatiaľ čo viac ako 1 miliarda žien a detí dostane nedostatočné množstvo železa prostredníctvom stravy.
budúcnosť
Zvýšené emisie CO2 môžu pravdepodobne viesť priamo a prostredníctvom zvýšenia teploty v dôsledku skleníkového efektu k zníženiu obsahu živín v potravinách, čo ovplyvní veľkú časť svetovej populácie. Okrem snáh o kontrolu zvyšovania hladín CO2 v atmosfére sa zdá byť dôležité monitorovať zdravie a hladinu živín v našich plodinách a hľadať spôsoby, ako zlepšiť ich hladinu živín.
literatúry
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) Úrovne oxidu uhličitého (CO2) Toto storočie zmení obsah bielkovín, mikroživín a vitamínov v ryžových zrnkách s možnými zdravotnými následkami pre najchudobnejšie krajiny závislé od ryže.
Science Advances Vol. 4, no. 5. DOI: 10.1126/sciadv.aaq1012
Smith M, Myers S (2018) Dopad antropogénnych emisií CO2 na globálnu výživu ľudí. Prírodné klimatické zmeny DOI: 10.1038/s41558-018-0253-3