Pros y contras del dióxido de carbono
El dióxido de carbono ayuda al crecimiento. Cuádruple el contenido de CO₂: hasta un 0,12% de
Los resultados de muchos años de experimentos mostraron: Con un exceso de dióxido de carbono, las hojas de los árboles comienzan a absorberlo más. Pero al mismo tiempo, los árboles no lo usan para su propio desarrollo, sino que simplemente "lo impulsan a través de ellos mismos", nuevamente resaltándolo a través de las raíces. Cuando el contenido de CO2 en el suelo es más del 1.5%, las raíces comienzan a ahogarse. Al final resultó que, son mucho más importante el exceso de oxígeno.
FotosíntesisEs un proceso utilizado por plantas, algas y algunas bacterias para tomar energía de la luz solar y convertirla en sustancias orgánicas necesarias para su vida.
Hay dos tipos de procesos fotosintéticos:fotosíntesis oxigénica y fotosíntesis anoxigénica. La fotosíntesis anoxigénica es un proceso que ocurre en las bacterias. No produce oxígeno. La fotosíntesis de oxígeno es más común y se observa en plantas, algas y cianobacterias. Durante la fotosíntesis oxigénica, la energía luminosa transfiere electrones del agua (H₂O) al dióxido de carbono (CO₂), lo que da como resultado la formación de carbohidratos. Durante esta transferencia, el CO₂ se “reduce” o gana electrones y el agua se “oxida” o pierde electrones. La fotosíntesis produce azúcares y oxígeno.
La fotosíntesis procede en dos fases. El primero se llama la luz, el segundo - la oscuridad. La fase luminosa de la fotosíntesis le permite convertir directamente la energía luminosa en energía química debido a la luz solar. Aproximadamente 15 segundos después de que la planta absorbe dióxido de carbono, se produce una reacción de síntesis oscura y aparecen los primeros productos de la fotosíntesis: azúcar: tríos, pentosas, hexosas y heptosas. De ciertas hexosas, se forman sacarosa y almidón. Además de los carbohidratos, también se pueden desarrollar lípidos y proteínas mediante la unión a la molécula de nitrógeno.
La fase luminosa ocurre en las membranas de los tilacoides del cloroplasto y la fase oscura ocurre en el estroma del cloroplasto.
Pero los procesos irreversibles que causanYa han comenzado los aumentos de los niveles de dióxido de carbono en el aire. Un estudio publicado en la revista Nature en 2014 muestra que el arroz cultivado en ambientes con alto contenido de dióxido de carbono contiene menores cantidades de nutrientes importantes. Las posibles implicaciones para la salud son importantes, dado que miles de millones de personas en todo el mundo ya no obtienen suficientes proteínas, vitaminas y otros nutrientes de su dieta diaria.
Dr. Zisk, fisiólogo vegetal del MinisterioEl USDA y sus colegas crearon campos de arroz experimentales en China y Japón con concentraciones elevadas de dióxido de carbono, lo que los científicos esperan que ocurra dentro de 100 años. Los investigadores se centraron en el arroz porque es la principal fuente de alimento para 2 mil millones de personas en todo el mundo. Las 18 variedades de arroz que se cultivaron y cosecharon, con pocas excepciones, contenían significativamente menos proteínas, hierro y zinc que el arroz que se cultiva hoy. Todas las variedades tuvieron una fuerte disminución en los niveles de vitaminas B1, B2, B5 y B9, pero contenían más vitamina E.
El proceso de fotosíntesis en plantas incluye.Una serie de etapas y reacciones que dependen de la energía solar, el agua y el dióxido de carbono. El CO₂ sirve como fuente de carbono, entra en el proceso de la fotosíntesis en una serie de reacciones llamadas pasos de fijación de carbono (también conocidas como reacciones de fase oscura). Estas reacciones siguen las etapas de conversión de energía (o reacciones de luz), que convierten la energía solar en energía química en forma de moléculas de ATP y NADP, y proporcionan energía para comenzar las etapas de fijación de carbono.
El dióxido de carbono entra en la mayoría de las plantas.a través de los poros (estomas) en la superficie de las hojas o tallos. En la fotosíntesis de algas y cianobacterias, el CO₂ se absorbe del agua circundante. Una vez en la célula fotosintética, el CO₂ se "fija" con la molécula orgánica utilizando una enzima. En muchas especies de plantas, esta reacción inicial es catalizada por la enzima Rubisco, la enzima más abundante del mundo.
En una serie de reacciones llamadas el ciclo de Calvin,La molécula que contiene carbono resultante de esta primera reacción de fijación se convierte en varios compuestos utilizando energía de ATP y NADP. Los productos del ciclo de Calvin incluyen azúcar simple, que posteriormente se convierte en carbohidratos, esto es glucosa, sacarosa y almidón. Sirven como importantes fuentes de energía para la planta. El ciclo también regenera las moléculas del reactivo de origen, con el que se asociará más dióxido de carbono en la siguiente etapa del ciclo.
Se instalaron tuberías en el campo experimental.que emitió dióxido de carbono en pequeñas áreas al aire libre (en lugar de simplemente probar cultivos en invernaderos cerrados) para simular futuras condiciones del mundo real. En las plantas que están sujetas al llamado ciclo de Calvin, incluyendo el arroz y el trigo, el aumento de la concentración de dióxido de carbono puede estimular la producción de más carbohidratos que afectan el contenido de nutrientes. Pero los científicos aún intentan entender por qué algunos compuestos, como la vitamina B, dependen de los cambios en el aire atmosférico, mientras que otros no, o por qué algunas variedades de arroz tienen una disminución más dramática en los niveles de vitamina B que otras.
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Después de una serie de estudios en esta área, los científicos.se dedicará a la creación de variedades de cultivos modificados genéticamente que conservarán la mayor parte de su valor nutricional ante las crecientes concentraciones de dióxido de carbono. Pero puede ser increíblemente difícil, considerando que todas las variedades de arroz probadas mostraron una disminución significativa en los niveles de vitamina B, señala el Dr. Zisk.
Otra posible solución es reducir la contaminación antropogénica.volúmenes de emisiones de dióxido de carbono. Actualmente, los niveles atmosféricos de CO₂ promedian alrededor de 410 ppm (aproximadamente 0,04%), frente a 350 ppm en la década de 1980. Este patrón se debe principalmente a la quema de combustibles fósiles.
La disminución media en la proteína de grano con el aumentoen comparación con el CO₂ circundante para 18 líneas de arroz de fondo genético contrastante cultivadas en China y Japón utilizando la tecnología FACE.
La disminución media en la concentración de oligoelementos engrano, hierro (Fe) y zinc (Zn) con un aumento de CO₂ para 18 líneas de arroz de origen genético contrastante, cultivadas en China y Japón utilizando la tecnología FACE.
Vegetales inútiles
Frutas y hortalizas cultivadas hace décadas, porLas garantías de los científicos fueron más ricas en vitaminas y minerales que las variedades que comemos actualmente. La causa principal de esta tendencia alarmante en nuestra dieta fue el agotamiento del suelo: los métodos modernos y agresivos para lograr los máximos beneficios en la agricultura han llevado a una disminución catastrófica en la cantidad de nutrientes en el suelo. Desafortunadamente, cada generación subsiguiente de zanahorias de crecimiento rápido, hermosas y resistentes a las plagas se vuelve incluso menos útil que la anterior.
Donald Davis y su equipo de TexasLa Universidad examinó los datos nutricionales del USDA para 1950 y 1999 para 43 verduras y frutas diferentes y encontró “disminuciones reales” en proteínas, calcio, fósforo, hierro, riboflavina (vitamina B2) y vitamina C durante el último medio siglo. Davis atribuye esta reducción en el contenido de nutrientes al hecho de que la agricultura moderna tiene como objetivo mejorar las características de calidad (tamaño, tasa de crecimiento, resistencia a las plagas) del cultivo resultante.
Asociación de consumidores orgánicoscomparó varios estudios con resultados similares: un análisis de datos de nutrientes realizado por el Instituto Kushi de 1975 a 1997 encontró que el nivel promedio de calcio en 12 vegetales frescos disminuyó en un 27%, los niveles de hierro en un 37% y los niveles de vitamina A en un 21%, y el nivel de vitamina C en un 30%. Y los datos sobre nutrientes de 1930 a 1980, publicados en el British Food Journal, mostraron que el contenido promedio de calcio de 20 vegetales cayó un 19%, el hierro un 22% y el potasio un 14% durante ese tiempo. Resulta que la gente moderna necesita comer ocho naranjas al día para obtener la misma cantidad de vitaminas A y C que nuestros abuelos obtenían de una sola fruta.
Abejas en peligro de extinción
Los científicos también están alarmados por la disminución depolinizadores. Alrededor del 74% de todas las grasas producidas a nivel mundial están presentes en aceites de plantas que dependen de la polinización de insectos. Estas plantas también sirven como fuente importante de vitaminas liposolubles. De las vitaminas solubles en agua, el 98% de la vitamina C proviene de plantas polinizadas, cítricos y otras frutas y verduras. Aunque el escorbuto debido a la deficiencia de C es poco común en la actualidad, su importante papel, junto con el E y el betacaroteno, no se ve disminuido en modo alguno en la realidad moderna. Las vitaminas B solubles en agua son ricas en cultivos de cereales con almidón, que prosperan independientemente de la deficiencia de polinizadores. Sin embargo, la mayoría de estos nutrientes se pierden cuando los cereales integrales se procesan para obtener arroz blanco o harina blanca, por ejemplo. Si bien Estados Unidos ha corregido esta deficiencia introduciendo harina integral, arroz integral y otros alimentos no refinados, 2/3 de la población mundial no tiene acceso a cereales fortificados.
Desde principios de la década de 2000, los apicultores han reportado masivasMuerte de las abejas. Las abejas adultas, por regla general, desaparecieron sin dejar rastro, sin regresar a las colmenas. Estos casos atrajeron la atención del público, y los rumores de varias causas del fenómeno iban desde el cambio climático hasta las señales radiactivas de los teléfonos móviles y los cultivos modificados genéticamente.
Un gran equipo de investigación descubrió: Aunque se detectó un virus de abeja paralítica israelí en las abejas, no pudo causar una extinción tan catastrófica. El número de abejas está disminuyendo rápidamente en los últimos años. Algunos de ellos se agregaron a la lista en peligro de extinción en 2017 (siete especies de abejas hawaianas) y en 2018 (Bumblebee Bombus affinis).
Cada año, la cantidad de abejas polinizadoras disminuye y algunas especies están al borde de la extinción.
Uso intensivo de plaguicidas conocidos.Como neonicotinoides (una clase relativamente nueva de insecticidas que afectan el sistema nervioso central de los insectos, lo que lleva a la parálisis y la muerte), desempeñó un papel importante en la reducción de la población de abejas. Cuando las abejas están expuestas a los neonicotinoides, tienen un fuerte efecto en el sistema nervioso (algo así como la versión de Alzheimer para insectos) y sufren una desorientación grave.
Junto con los pesticidas, los parásitos conocidos comoLos ácaros varrao también son responsables de la muerte masiva de las abejas. Varrao solo puede reproducirse en la colonia de abejas. Estos parásitos que chupan la sangre afectan por igual a las abejas adultas y jóvenes. La enfermedad causada por estos ácaros puede hacer que las abejas pierdan sus piernas o alas, muriendo lenta y dolorosamente.
Los cereales integrales son un importante recurso natural.Fuente de vitaminas del grupo B, especialmente ácido fólico. La necesidad de ácido fólico aumenta durante el embarazo para prevenir defectos del tubo neural fetal. Más del 70% de la vitamina A y el 98% de cada uno de los carotenoides, la criptoxantina (provitamina A) y el licopeno se encuentran en cultivos que son polinizados por insectos. Se desconoce hasta qué punto estas plantas, incluidas las verduras y frutas rojas, naranjas y amarillas, pueden reproducirse sin polinización, pero los experimentos han demostrado un aumento directo del 43% en el rendimiento debido a la polinización natural. La vitamina A es uno de los elementos más esenciales para el organismo, y su deficiencia provoca cada año hasta 500 mil casos de ceguera irreversible en niños de todo el mundo. Las dietas ricas en carotenoides son beneficiosas para las personas propensas al cáncer; En pruebas de laboratorio, el licopeno ha demostrado su capacidad para frenar el crecimiento tumoral. La mayor parte de la vitamina E también se encuentra en plantas que requieren polinización.
Agotamiento del suelo, contaminación del aire yLa extinción de las abejas es solo la consecuencia de la actitud analfabeta de la humanidad hacia un planeta grande, pero tan frágil y vulnerable. La gente, las plantas, los animales, la tierra y el aire están inextricablemente vinculados, y cada paso irresponsable de una persona puede convertirse en una verdadera tragedia para todo el mundo. Los científicos probablemente podrán restaurar el valor nutricional de las frutas, verduras y cereales, pero esta no es la única dirección de desarrollo de nuestro planeta. Es necesario reducir las emisiones de dióxido de carbono, aliviar la carga en el suelo y cuidar el mundo animal, previniendo la extinción de especies enteras.