Фермер риса в Longsheng, Китай. кевинкуре, CC BY
Рис является основным источником пищи для более чем 3 миллиардов человек во всем мире. Многие не могут позволить себе разнообразную и питательную диету, которая включает в себя полный белок, зерно, фрукты и овощи. Они в значительной степени полагаются на более доступные зерновые культуры, включая рис, для большинства своих калорий.
Мои исследования направлены на риски для здоровья, связанные с изменчивостью и изменением климата. В Недавно опубликованное исследованиеЯ работал с учеными из Китая, Японии, Австралии и Соединенных Штатов, чтобы оценить, как растущие концентрации углекислого газа, которые способствуют изменению климата, могут изменить пищевую ценность риса. Мы провели полевые исследования в Азии для нескольких генетически разнообразных рисовых линий, анализируя, как растущие концентрации углекислого газа в атмосфере изменяют уровни белка, микроэлементов и витаминов группы В.
Наши данные впервые показали, что рис, выращенный при концентрациях углекислого газа в атмосфере, ученые ожидают, что мир достигнет к 2100 году, имеет более низкие уровни четырех ключевых витаминов B. Эти данные также подтверждают исследования других полевых исследований, показывающих, что рис выращивается в таких условиях. содержит меньше белка, железа и цинка, которые важны для развития плода и раннего ребенка. Эти изменения могут оказать несоразмерное влияние на материнские и здоровье детей в самых бедных зависимых от риса странах, включая Бангладеш и Камбоджу.
Многие из самых бедных регионов Азии полагаются на рис в качестве основного продукта питания. МНИИР, CC BY-NC-SA
Углекислый газ и рост растений
Растения получают углерод, который им необходим для роста в основном из углекислого газа в атмосфере, и получают другие необходимые питательные вещества из почвы. Человеческая деятельность - в основном сжигание ископаемого топлива и вырубка лесов - подняла концентрацию CO2 в атмосфере с около 280 частей на миллион в доиндустриальные времена до 410 частей на миллион сегодня, Если глобальные нормы выбросов продолжатся в том же направлении, к 2 году концентрация CO1,200 в атмосфере может превысить 2100 частей на миллион (включая выбросы метана и других парниковых газов).
Общепризнано, что более высокие концентрации CO2 стимулируют фотосинтез и рост растений. Этот эффект может сделать зерновые культуры, которые остаются наиболее важными источниками пищи в мире, такие как рис, пшеница и кукуруза, более продуктивными, хотя недавние исследования показывают, что прогнозирование воздействия на рост растений является комплекс.
Концентрации минералов, важных для здоровья человека, в частности железа и цинка, не изменяются в унисон с концентрациями CO2. Современное понимание физиологии растений предполагает, что основные зерновые культуры, в частности рис и пшеница, реагируют на более высокие концентрации CO2, синтезируя больше углеводов (крахмалов и сахаров) и меньшее количество белка, а также уменьшая количество минералы в их зернах.
После неуклонного снижения в течение более десяти лет глобальный голод, похоже, усиливается, затрагивая 11 процентов населения мира. ФАО, CC BY-ND
Важность микроэлементов
В мире около 815 миллионов человек нехватку продовольствияЭто означает, что они не имеют надежного доступа к достаточному количеству безопасных, питательных и доступных продуктов питания. Еще больше людей - около 2 миллиардов - имеют недостаток важных микроэлементов такие как железо, йод и цинк.
Недостаток железа в рационе может привести к железодефицитной анемии - состоянию, при котором в организме слишком мало эритроцитов для переноса кислорода. Это наиболее распространенный тип анемии. Это может вызвать усталость, одышку или боль в груди и может привести к серьезным осложнениям, таким как сердечная недостаточность и задержки развития у детей.
Дефицит цинка характеризуется потерей аппетита и уменьшением обоняния, нарушением заживления ран и ослаблением иммунной функции. Цинк также поддерживает рост и развитие, поэтому достаточное потребление пищи важно для беременных женщин и растущих детей.
Более высокие концентрации углерода в растениях снижают количество азота в растительной ткани, что имеет решающее значение для образования витаминов группы В. Различные витамины группы В необходимы для ключевых функций организма, таких как регулирование нервной системы, превращение пищи в энергию и борьба с инфекциями. Фолиевая кислота, витамин B, снижает риск врожденных дефектов при потреблении беременными женщинами.
Анемия поражает треть женщин репродуктивного возраста во всем мире - или около 613 миллионов женщин. ФАО, CC BY-ND
Значительные потери питания
Мы провели полевые исследования в Китае и Японии, где выращивали различные сорта риса на открытом воздухе. Для моделирования более высоких концентраций CO2 в атмосфере мы использовали Свободное воздухообогащение CO2, который уносит CO2 над полями, чтобы поддерживать концентрации, которые ожидаются позже в столетии. Контрольные поля испытывают аналогичные условия, за исключением более высоких концентраций CO2.
В среднем, рис, который мы выращивали на воздухе с повышенными концентрациями CO2, содержал на 17 процентов меньше витамина B1 (тиамина), чем рис, выращенный в текущих концентрациях CO2; На 17 процентов меньше витамина В2 (рибофлавин); На 13 процентов меньше витамина В5 (пантотеновая кислота); и на 30 процентов меньше витамина В9 (фолат). Наше исследование впервые выявило, что концентрация витаминов группы В в рисе снижается при повышении уровня СО2.
Мы также обнаружили среднее снижение белка на 10 процентов, железа - на 8 процентов, а цинка - на 5 процентов. Мы не обнаружили изменений в уровне витамина В6 или кальция. Единственное увеличение, которое мы обнаружили, было в уровнях витамина Е для большинства штаммов.
Рис в восьмиугольнике на этом поле является частью эксперимента, предназначенного для выращивания риса в различных атмосферных условиях. Рис, выращенный при концентрации углекислого газа от 568 до 590 частей на миллион, является менее питательным, с меньшим количеством белка, витаминов и минералов. Доктор Тошихиро ХАСЕГАВА, Национальная организация исследований сельского хозяйства и продовольствия Японии, CC BY-ND
Ухудшение дефицита питательных микроэлементов
В настоящее время около 600 миллионов человек - в основном в Юго-Восточной Азии - получают более половины своих ежедневных калорий и белка непосредственно из риса. Если ничего не будет сделано, то снижение, которое мы обнаружили, вероятно, усугубит общее бремя недостаточного питания. Они также могут повлиять на развитие детей в раннем возрасте посредством воздействий, которые включают в себя ухудшение последствий диареи и малярии.
Потенциальные риски для здоровья, связанные с дефицитом питательных веществ, вызванным CO2, напрямую связаны с самым низким общим валовым внутренним продуктом на душу населения. Это говорит о том, что такие изменения будут иметь серьезные потенциальные последствия для стран, которые уже борются с бедностью и недоеданием. Мало кто связал бы сжигание ископаемого топлива и вырубку лесов с питательным содержанием риса, но наши исследования ясно показывают, каким образом выброс ископаемого топлива может усугубить проблемы голода в мире.
Как изменение климата может повлиять на другие ключевые растения?
К сожалению, сегодня на федеральном уровне, уровне штата или предприятия нет организации, которая бы обеспечивала долгосрочное финансирование для оценки того, как повышение уровня CO2 может повлиять на химию растений и качество питания. Но изменения, вызванные CO2, имеют значительные последствия, начиная от лекарственных растений и заканчивая питанием, безопасностью пищевых продуктов и пищевой аллергией. Учитывая потенциальные воздействия, которые могут уже иметь место, существует явная и срочная необходимость инвестировать в это исследование.
Также важно определить варианты, позволяющие избежать или уменьшить эти риски, от традиционного селекции растений до генетической модификации и добавок. Повышение концентрации CO2 ведет к изменению климата. Какую роль эти выбросы будут играть в изменении всех аспектов биологии растений, в том числе в отношении качества питания культур, которые мы используем для производства продуктов питания, кормов, клетчатки и топлива, еще предстоит определить.
Об авторе
Кристи Эби, профессор глобальных наук о здоровье и окружающей среде и гигиене труда, Университет Вашингтона
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Книги по этой теме
Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов
by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon
Шестое вымирание: неестественная история
Элизабет Колберт
За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon
Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира
Гвинн Дайер
Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.
