Az éghajlatváltozás a rizstermelés drasztikus csökkenését okozhatja a nagyobb termesztő régiókban, ez a visszaesés veszélyeztetheti a kritikus élelmiszer-készleteket.
A rizstermelést a jövőbeli éghajlati viszonyok között feltáró új kísérletek azt mutatják, hogy a rizs hozama az 40 szerint körülbelül 2100% -ot eshet - ez potenciálisan pusztító következményekkel járhat a világ azon részein, amelyek a növényt alapvető élelmiszer-forrásnak vetik alá.
Sőt, a megnövekedett hőmérséklet miatt a talajban bekövetkező változások miatt a rizs kétszer annyi mérgező arzént tartalmaz, mint a ma fogyasztott rizs. Nature Communications.
„Mire eljutunk az 2100-hez, becslések szerint mintegy 10 milliárd ember van, tehát ez azt jelentené, hogy 5 milliárd emberünk van rizstől függ, és az 2 milliárd ember számára, akik nem férnek hozzá a rendesen szükséges kalóriához ”- mondja Scott Fendorf társszerző, a Stanfordi Egyetem Földi, Energia- és Környezettudományi Iskolájának földrendszer-tudományának professzora. "Tisztában kell lennünk a következő kihívásokkal, hogy készen álljunk az alkalmazkodásra."
Szerezd meg a legújabb e-mailben
Rizs, mint bébiétel
A kutatók kifejezetten a rizst vizsgálták, mert az elárasztott rizsben növekszik, amelyek segítenek az arzén felszabadításában a talajból, és különösen érzékenyek az arzén felvételére. Bár manapság sok élelmiszernövény kis mennyiségben tartalmaz arzén, néhány növekvő régió érzékenyebb, mint mások.
A talajban bekövetkező, a magasabb hőmérsékletek és az elárasztott viszonyok miatt bekövetkező jövőbeni változások miatt a rizsnövények magasabb szintű arzént vesznek fel - és a természetesen előforduló magas arzéntartalmú öntözővíz használata tovább súlyosbítja a problémát.
Noha ezek a tényezők nem azonos módon befolyásolják az összes globális alapanyagot, más árvízben termesztett növényekre is kiterjednek, például a taro és a lótusz.
"Csak nem számítottam arra, hogy milyen nagymértékű hatást gyakorolunk a rizs hozamára" - mondja Fendorf, aki szintén a Stanford Woods Környezetvédelmi Intézet vezető munkatársa. - Amit hiányzott, az mennyit talaj A biogeokémia reagálna a megnövekedett hőmérsékletre, hogyan felerősíti a növények számára elérhető arzént, majd - a hőmérsékleti stresszel párosulva - hogyan befolyásolja valóban a növényt. "
A természetben előforduló félfémes vegyület az arzén a legtöbb talajban és üledékben létezik, de általában olyan formában, amelyet a növények nem vesznek fel. Az arzén krónikus expozíciója bőrkárosodásokhoz, rákokhoz, tüdőbetegség súlyosbodásához és végül halálhoz vezet.
Különösen a rizsre vonatkozik ez nemcsak globális jelentőségének miatt, hanem azért is, mert az alacsony allergéntartalmú ételeket gyakran kora bevezetik a csecsemők számára.
"Úgy gondolom, hogy ez a probléma kulcsfontosságú azok számára is, akiknek a fiatal gyermekeik vannak a társadalmunkban" - mondja E. Marie Muehe, a Stanford volt posztdoktori tudósítója, aki jelenleg a németországi Tübingeni Egyetemen dolgozik. "Mivel a csecsemők sokkal kisebbek, mint mi, ha rizst esznek, akkor ez azt jelenti, hogy testtömegükhöz viszonyítva több arzén vesz fel."
"A talaj él"
A kutatók az üvegházakban a jövőbeni éghajlati viszonyokat az 5 Celsius fokos (9 fok Fahrenheit fok) és a légköri szén-dioxid kétszer annyi 2100 általi növekedésének becslései alapján alakították ki, amint azt az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület becslései alapján készítette.
Míg a korábbi kutatások a globális élelmiszerválsággal összefüggésben a növekvő hőmérséklet hatásait vizsgálták, ez a tanulmány volt az első, amely a talajviszonyokat és az éghajlatváltozást együttesen vizsgálta.
A kísérletekhez a csoport közepes szemű rizsfajtát termesztett a talajban Kaliforniai rizstermesztési régiójából. Ellenőrizték az üvegházak hőmérsékletét, szén-dioxid-koncentrációját és a talaj arzénszintjét, ami a jövőben magasabb lesz, mivel a talajban felhalmozódik az arzénszennyezett vízzel öntözött növények talaja - ezt a problémát súlyosbítja a felszín alatti víz feltöltése.
„Nem gyakran gondolkodunk erről, de a talaj él - ez tele van baktériumok és sok különböző mikroorganizmus ”- mondja Fendorf. "Kiderül, hogy ezek a mikroorganizmusok meghatározzák, hogy az arzén megoszlik-e az ásványokon és a növényeketől távol, vagy az ásványok a vízfázisba kerül-e."
A kutatók azt találták, hogy a megnövekedett hőmérséklet mellett a mikroorganizmusok a talajban rejlő arzén nagyobb mennyiségét destabilizálták, ami nagyobb mennyiségű toxint eredményez a talajvízben, amely a rizs felvételéhez rendelkezésre áll. Felvétel után az arzén gátolja a tápanyagok felszívódását, és csökkenti a növények növekedését és fejlődését - olyan tényezőket, amelyek hozzájárultak a termés 40% -os csökkenéséhez.
Korai figyelmeztetés, jövőbeli tervezés
Noha a termelés drámai vesztesége komoly aggodalomra ad okot, a tudósok továbbra is reménykednek abban, hogy ez a kutatás segítséget nyújt a termelőknek a világ táplálkozásához szükséges lehetséges megoldások megtalálásában.
"A jó hír az, hogy tekintettel a globális közösségnek az új körülményekhez alkalmazkodó fajták tenyésztési képességének korábbi fejlődésére, valamint a talajgazdálkodás felülvizsgálatára, optimista vagyok, hogy megkerüljük a tanulmányunkban megfigyelt problémákat" - mondta Fendorf mondja.
"Optimista vagyok abban is, hogy miközben továbbra is világossá teszünk az 5 Celsius fokos változásból fakadó veszélyekre, a társadalom gyakorlatokat fog elfogadni annak biztosítása érdekében, hogy soha ne érjük el ezt a melegedési fokot."
Következő lépésekként Fendorf, Tianmei Wang társszerző és Muehe remélik, hogy távérzékeléssel fogják meghatározni a szennyezett rizsföldeket a jövőbeni hozamok és arzénszennyezés modellezésére.
"Ez valószínűleg olyan probléma, ahol a legtöbb rizst fogyasztják, tehát Dél- és Kelet-Ázsiára gondolunk" - mondja Wang, a földrendszer tudományának doktori jelöltje. "Különösen azoknak az embereknek, mint az apám - rizst fogyaszt naponta háromszor, és egyszerűen nem élhet nélküle."
Ön szabadon oszthatja meg ezt a cikket a Attribution 4.0 International licenc alatt.
könyvek_hatások
