Fordele og ulemper ved kuldioxid
Kuldioxid hjælper vækst. Forøgelse af CO₂-indhold firedobbelt - op til 0,12 % af
Resultaterne af mange års forsøg viste: med et overskud af carbondioxid begynder træernes blade at absorbere det mere. Men på samme tid bruger træerne ikke den til egen udvikling, men simpelthen "kør det gennem sig selv" igen at fremhæve det gennem rødderne. Når indholdet af CO2 i jorden er mere end 1,5%, begynder rødderne at ryste. Som det viste sig, er de meget vigtigere for meget ilt.
fotosynteseer en proces, der bruges af planter, alger og nogle bakterier til at tage energi fra sollys og omdanne det til organiske stoffer, der er nødvendige for deres liv.
Der er to typer fotosynteseprocesser:oxygenisk fotosyntese og anoxygen fotosyntese. Anoxygen fotosyntese er en proces, der forekommer i bakterier. Det producerer ikke ilt. Iltfotosyntese er mest almindelig og observeres i planter, alger og cyanobakterier. Under oxygenisk fotosyntese overfører lysenergi elektroner fra vand (H₂O) til kuldioxid (CO₂), hvilket resulterer i dannelsen af kulhydrater. Under denne overførsel "reduceres" CO₂ eller får elektroner, og vand "oxideres" eller taber elektroner. Fotosyntese producerer sukker og ilt.
Fotosyntese fortsætter i to faser. Den første kaldes lyset, det andet - mørke. Lysfasen i fotosyntese giver dig mulighed for direkte at konvertere lysenergi til kemisk energi på grund af sollys. Omkring 15 sekunder efter planten absorberer kuldioxid, opstår der en mørk syntese reaktion, og de første fotosynteseprodukter fremstår - sukker: trios, pentoser, hexoser og heptoser. Af visse hexoser dannes saccharose og stivelse. Ud over kulhydrater kan lipider og proteiner også udvikles ved binding til nitrogenmolekylet.
Den lyse fase forekommer på membranerne af thylakoiderne i kloroplasten, og den mørke fase forekommer i kloroplastens stroma.
Men de irreversible processer, der forårsagerøgede niveauer af kuldioxid i luften er allerede begyndt. En undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature i 2014 viser, at ris dyrket i miljøer med højt kuldioxid indeholder lavere mængder af vigtige næringsstoffer. De potentielle sundhedsmæssige konsekvenser er betydelige, da milliarder af mennesker rundt om i verden allerede ikke får nok protein, vitaminer og andre næringsstoffer fra deres daglige kost.
Dr. Zisk, plantefysiolog ved MinisterietUSDA og hans kolleger skabte eksperimentelle rismarker i Kina og Japan med forhøjede koncentrationer af kuldioxid, som forskerne forventer om 100 år. Forskerne fokuserede på ris, fordi det er den primære fødekilde for 2 milliarder mennesker verden over. De 18 sorter af ris, der blev dyrket og høstet, med få undtagelser, indeholdt væsentligt mindre protein, jern og zink end ris, der dyrkes i dag. Alle sorter havde et kraftigt fald i niveauerne af vitamin B1, B2, B5 og B9, men de indeholdt mere vitamin E.
Processen med fotosyntese i planter omfatteren række faser og reaktioner, som er afhængige af solenergi, vand og kuldioxid. CO₂ tjener som en kilde til kulstof, det går ind i processen med fotosyntese i en serie af reaktioner kaldet kulstoffikseringstrin (også kendt som mørkefase-reaktioner). Disse reaktioner følger stadierne af energikonvertering (eller lysreaktioner), der omdanner solenergi til kemisk energi i form af ATP- og NADP-molekyler, hvilket giver energi til at starte kulstoffikseringstrin.
Kuldioxid kommer ind i de fleste planter.gennem porerne (stomata) på overfladen af blade eller stilke. Ved fotosyntese af alger og cyanobakterier absorberes CO₂ fra det omgivende vand. En gang i den fotosyntetiske celle er CO2 "fast" med det organiske molekyle ved anvendelse af et enzym. I mange plantearter katalyseres denne indledende reaktion af enzymet Rubisco, det mest omfattende enzym i verden.
I en række reaktioner kaldet Calvin-cyklen,Det carbonholdige molekyle resulterende fra denne første fikseringsreaktion omdannes til forskellige forbindelser under anvendelse af energi fra ATP og NADP. Calvins cyklusprodukter omfatter simpelt sukker, som efterfølgende omdannes til kulhydrater - det vil sige glucose, saccharose og stivelse. De tjener som vigtige energikilder til anlægget. Cyklussen regenererer også molekylerne af kildereagenset, med hvilket mere kuldioxid vil blive associeret i den næste fase af cyklussen.
Rør blev installeret på forsøgsfeltet.som udledte kuldioxid til små udendørsområder (i stedet for blot at afprøve afgrøder i lukkede drivhuse) for at simulere fremtidige virkelige forhold. I planter, der er underlagt den såkaldte Calvin-cyklus, herunder ris og hvede, kan øget koncentration af carbondioxid stimulere produktionen af flere kulhydrater, der påvirker næringsindholdet. Men forskere forsøger stadig at forstå, hvorfor nogle forbindelser, såsom vitamin B, er afhængige af ændringer i atmosfærisk luft, mens andre ikke gør det, eller hvorfor nogle ris sorter har et mere dramatisk fald i vitamin B niveauer end andre.
indskæring
Efter en række undersøgelser på dette område, forskerevil være involveret i oprettelsen af genetisk modificerede afgrøder, der vil bevare størstedelen af deres næringsværdi i lyset af stigende koncentrationer af kuldioxid. Men det kan være utroligt vanskeligt, idet alle de undersøgte risvarianter viste et signifikant fald i niveauet af vitamin B, konstaterer Dr. Zisk.
En anden mulig løsning er at reducere menneskeskabt forureningmængder af kuldioxidemissioner. I øjeblikket er atmosfæriske CO₂-niveauer i gennemsnit omkring 410 ppm (ca. 0,04%), op fra 350 ppm i 1980'erne. Dette mønster skyldes hovedsageligt afbrænding af fossile brændstoffer.
Det gennemsnitlige fald i kornprotein med øgetsammenlignet med den omgivende CO₂ for 18 dyrkede uafskallede linjer af kontrasterende genetisk baggrund dyrket i Kina og Japan ved anvendelse af FACE teknologi.
Det gennemsnitlige fald i koncentrationen af sporstoffer ikorn, jern (Fe) og zink (Zn) med forøget CO₂ for 18 dyrkede rislinjer af kontrastfarlig genetisk oprindelse, dyrket i Kina og Japan ved anvendelse af FACE-teknologi.
Useless grøntsager
Frugter og grøntsager dyrket årtier siden, vedForskernes forsikringer var rigere i vitaminer og mineraler end de sorter, vi spiser i øjeblikket. Hovedårsagen til denne alarmerende tendens i vores kost var jordudtømning: Moderne aggressive metoder til opnåelse af maksimale fordele i landbruget har medført et katastrofalt fald i mængden af næringsstoffer i jorden. Desværre bliver hver efterfølgende generation af hurtigt voksende, smukke, skadedyrsbestandige gulerødder endnu mindre nyttige end den forrige.
Donald Davis og hans hold fra TexasUniversitetet undersøgte USDA ernæringsdata for 1950 og 1999 for 43 forskellige grøntsager og frugter og fandt "reelle fald" i protein, calcium, fosfor, jern, riboflavin (vitamin B2) og vitamin C i løbet af det sidste halve århundrede. Davis tilskriver denne reduktion i næringsindholdet det faktum, at moderne landbrug sigter mod at forbedre kvalitetsegenskaberne (størrelse, væksthastighed, modstandsdygtighed over for skadedyr) af den resulterende afgrøde.
Økologisk Forbrugerforeningsammenlignede flere undersøgelser med lignende resultater: en analyse af næringsstofdata foretaget af Kushi Institute fra 1975 til 1997 viste, at det gennemsnitlige calciumniveau i 12 friske grøntsager faldt med 27 %, jernniveauet med 37 % og vitamin A-niveauet med 21 %, og niveauet af C-vitamin med 30 %. Og næringsstofdata fra 1930 til 1980, offentliggjort i British Food Journal, viste, at det gennemsnitlige calciumindhold i 20 grøntsager faldt med 19 %, jern med 22 % og kalium med 14 % i løbet af den tid. Det viser sig, at moderne mennesker skal spise otte appelsiner om dagen for at få den samme mængde A- og C-vitamin, som vores bedsteforældre ville have fået fra kun én frugt.
Truede bier
Forskere er også bekymrede over nedgangen ibestøvere. Omkring 74 % af alt globalt produceret fedt findes i olier fra planter, der er afhængige af insektbestøvning. Disse planter tjener også som vigtige kilder til fedtopløselige vitaminer. Af de vandopløselige vitaminer kommer 98% af C-vitamin fra bestøvede planter, citrusfrugter og andre frugter og grøntsager. Selvom skørbug på grund af C-mangel nu er sjælden, er dens vigtige rolle, sammen med E og beta-caroten, ikke formindsket på nogen måde i moderne virkelighed. Vandopløselige B-vitaminer er rige på stivelsesholdige kornafgrøder, som trives uanset pollinatormangel. Men de fleste af disse næringsstoffer går tabt, når fuldkorn forarbejdes til f.eks. hvide ris eller hvidt mel. Mens USA har korrigeret denne mangel ved at introducere fuldkornsmel, brune ris og andre uraffinerede fødevarer, har 2/3 af verdens befolkning ikke adgang til berigede korn.
Siden begyndelsen af 2000'erne har biavlere rapporteret massivedød af honningbier. Voksne bier forsvandt som regel uden spor, og ikke vendte tilbage til bikuplerne. Disse sager tiltrak offentlig opmærksomhed, og rygter om forskellige årsager til fænomenet varierede fra klimaændringer til radioaktive signaler fra mobiltelefoner og genetisk modificerede afgrøder.
Et stort forskerhold fandt ud af: selv om en israelsk paralytisk bi virus blev opdaget i bierne, kunne det ikke forårsage en sådan katastrofal udryddelse. Antallet af bier er hurtigt faldende i de seneste år. Nogle af dem blev føjet til den truede liste i 2017 (syv arter af hawaiianske bier) og i 2018 (Humlebee Bombus affinis).
Hvert år falder antallet af pollinerende bier, og nogle arter ligger på udryddelsesgrensen.
Intensiv brug af pesticider kendtsom neonicotinoider (en relativ ny klasse af insekticider, som påvirker centralnervesystemet af insekter, der fører til lammelse og død), spillede en vigtig rolle i at reducere bi befolkning. Når bierne udsættes for neonicotinoider, de har en dybtgående virkning på nervesystemet (noget lignende en version af Alzheimers for insekter), og lider af svær desorientering.
Sammen med pesticider, parasitter kendt somVarrao-mider er også ansvarlige for biernes massedød. Varrao kan kun opdrætte i biekolonien. Disse blodsugende parasitter påvirker ligeledes både voksne og unge bier. Sygdommen forårsaget af disse flåter kan forårsage bier at tabe ben eller vinger, langsomt og smertefuldt døende.
Fuldkornskorn er en vigtig naturkilde til B-vitaminer, især folinsyre. Behovet for folinsyre stiger under graviditeten for at forhindre føtale neuralrørsdefekter. Mere end 70 % af vitamin A og 98 % af hver af carotenoiderne, cryptoxanthin (provitamin A) og lycopen findes i afgrøder, der bestøves af insekter. Det er uvist, i hvor høj grad disse planter, herunder røde, orange og gule grøntsager og frugter, kan formere sig uden bestøvning, men forsøg har vist en direkte stigning på 43 % i udbyttet på grund af naturlig bestøvning. Vitamin A er et af de mest essentielle elementer for kroppen, og dets mangel forårsager op til 500 tusinde tilfælde af irreversibel blindhed hos børn rundt om i verden hvert år. Diæter med højt indhold af carotenoider er gavnlige for mennesker, der er udsat for kræft; I laboratorietests har lycopen vist sin evne til at bremse tumorvækst. Det meste E-vitamin findes også i planter, der kræver bestøvning.
Jordforurening, luftforurening ogudslættelsen af bier er kun følgerne af menneskets analfabetiske holdning til en stor, men så skrøbelig og sårbar planet. Mennesker, planter, dyr, jord og luft er uløseligt forbundet, og ethvert uansvarligt skridt af en person kan blive en virkelig tragedie for hele verden. Forskere vil sandsynligvis kunne genoprette næringsværdien af frugt, grøntsager og korn, men dette er ikke den eneste udviklingsretning af vores planet. Det er nødvendigt at reducere kuldioxidemissionerne, lette belastningen på jorden og tage vare på dyrenes verden og forhindre udryddelse af hele arter.