Hiilidioksidin edut ja haitat
Hiilidioksidi edistää kasvua. CO₂-pitoisuuden kasvu nelinkertaistuu - jopa 0,12 %
Useiden vuosien kokeiden tulokset osoittivat: ylimäärä hiilidioksidia, puiden lehdet alkavat imeä sitä enemmän. Mutta samanaikaisesti puut eivät käytä sitä omaan kehitykseen, vaan yksinkertaisesti "ajaa sitä itseään", korostaen sitä uudelleen juurien kautta. Kun hiilidioksidipitoisuus maaperässä on yli 1,5%, juuret alkavat tukehtua. Kuten kävi ilmi, ne ovat paljon tärkeämpi ylimääräinen happi.
fotosynteesion prosessi, jota kasvit, levät ja jotkut bakteerit käyttävät ottamaan energiaa auringonvalosta ja muuttamaan sen elämänsä kannalta välttämättömiksi orgaanisiksi aineiksi.
Fotosynteesiprosesseja on kahdenlaisia:happifotosynteesi ja happipitoinen fotosynteesi. Happiton fotosynteesi on prosessi, joka tapahtuu bakteereissa. Se ei tuota happea. Hapen fotosynteesi on yleisintä ja sitä havaitaan kasveissa, levissä ja syanobakteereissa. Happifotosynteesin aikana valoenergia siirtää elektroneja vedestä (H₂O) hiilidioksidiksi (CO₂), mikä johtaa hiilihydraattien muodostumiseen. Tämän siirron aikana CO₂ "pelkistyy" tai saa elektroneja ja vesi "hapettuu" tai menettää elektroneja. Fotosynteesi tuottaa sokereita ja happea.
Fotosynteesi etenee kahdessa vaiheessa. Ensimmäistä kutsutaan valoksi, toinen - pimeäksi. Fotosynteesin vaalean vaiheen avulla voit suoraan muuntaa valoenergian kemialliseksi energiaksi auringonvalon vuoksi. Noin 15 sekuntia sen jälkeen, kun kasvi absorboi hiilidioksidia, syntyy tummaa synteesireaktiota ja ensimmäiset fotosynteesituotteet - sokeri: triot, pentoosit, heksoosit ja heptoosit. Tietyistä heksooseista muodostuu sakkaroosia ja tärkkelystä. Hiilihydraattien lisäksi lipidejä ja proteiineja voidaan myös kehittää sitomalla typpimolekyyliin.
Vaalea faasi esiintyy kloroplastin tylakoidien kalvoilla ja tumma faasi kloroplastin stroomassa.
Mutta peruuttamattomia prosesseja, jotka aiheuttavathiilidioksidipitoisuuden nousu ilmassa on jo alkanut. Nature-lehdessä vuonna 2014 julkaistu tutkimus osoittaa, että korkean hiilidioksidipitoisuuden ympäristöissä kasvatettu riisi sisältää pienempiä määriä tärkeitä ravintoaineita. Mahdolliset terveysvaikutukset ovat merkittäviä, koska miljardit ihmiset ympäri maailmaa eivät jo nyt saa tarpeeksi proteiinia, vitamiineja ja muita ravintoaineita päivittäisestä ruokavaliostaan.
Dr. Zisk, kasvifysiologi ministeriöstäUSDA ja hänen kollegansa loivat kokeellisia riisipeltoja Kiinaan ja Japaniin, joilla on kohonneita hiilidioksidipitoisuuksia, joita tutkijat odottavat 100 vuoden kuluttua. Tutkijat keskittyivät riisiin, koska se on ensisijainen ravinnonlähde 2 miljardille ihmiselle maailmanlaajuisesti. Kasvatut ja korjatut 18 riisilajiketta muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta sisälsivät huomattavasti vähemmän proteiinia, rautaa ja sinkkiä kuin nykyään kasvatettu riisi. Kaikissa lajikkeissa B1-, B2-, B5- ja B9-vitamiinipitoisuudet laskivat jyrkästi, mutta ne sisälsivät enemmän E-vitamiinia.
Kasvien fotosynteesin prosessi sisältääsarja vaiheita ja reaktioita, jotka riippuvat aurinkoenergiasta, vedestä ja hiilidioksidista. CO 2 toimii hiilen lähteenä, se siirtyy fotosynteesin prosessiin sarjaan reaktioita, joita kutsutaan hiilen kiinnitysvaiheiksi (tunnetaan myös nimellä tummat faasireaktiot). Nämä reaktiot noudattavat energian muuntamisen vaiheita (tai valoreaktioita), jotka muuttavat aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi ATP- ja NADP-molekyylien muodossa, jolloin energia saadaan hiilen kiinnitysvaiheisiin.
Hiilidioksidi pääsee useimpiin kasveihin.porojen (stomata) läpi lehtien tai varsien pinnalla. Fotosynteesivissä levissä ja syanobakteereissa CO 2 imeytyy ympäröivään veteen. Kun fotosynteettisolussa on CO 2, se on "kiinteä" orgaanisen molekyylin kanssa käyttäen entsyymiä. Monissa kasvilajeissa tämä ensireaktio katalysoi Rubisco-entsyymi, joka on maailman runsain entsyymi.
Sarjassa reaktioita, joita kutsutaan Calvin-sykliksi,Tästä ensimmäisestä kiinnitysreaktiosta saatu hiilipitoinen molekyyli muunnetaan erilaisiksi yhdisteiksi käyttämällä energiaa ATP: stä ja NADP: stä. Calvin-syklin tuotteisiin kuuluvat yksinkertainen sokeri, joka muunnetaan myöhemmin hiilihydraateiksi - tämä on glukoosi, sakkaroosi ja tärkkelys. Ne toimivat tärkeinä energialähteinä laitokselle. Sykli regeneroi myös lähdreagenssin molekyylit, joiden kanssa lisätään enemmän hiilidioksidia syklin seuraavaan vaiheeseen.
Putket asennettiin kokeelliseen kenttään.joka päästää hiilidioksidia pieniin ulkoilualueisiin (eikä pelkästään viljelykasvien testaamiseen suljetuissa kasvihuoneissa) simuloida tulevaisuuden todellisia olosuhteita. Kasveissa, joihin sovelletaan niin sanottua Calvin-sykliä, mukaan lukien riisi ja vehnä, hiilidioksidin pitoisuuden lisääminen voi stimuloida enemmän hiilihydraatteja, jotka vaikuttavat ravintoainepitoisuuteen. Mutta tiedemiehet yrittävät silti ymmärtää, miksi jotkut yhdisteet, kuten B-vitamiini, ovat riippuvaisia ilmakehän muutoksista, kun taas toiset eivät, tai miksi jotkut riisilajikkeet vähentävät B-vitamiinitasoja dramaattisemmin kuin toiset.
incut
Tämän alan tutkimusten jälkeenryhtyy luomaan sellaisia geneettisesti muunnettuja viljelylajikkeita, jotka säilyttävät suurimman osan ravitsemuksellisesta arvostaan kasvavien hiilidioksidipitoisuuksien edessä. Mutta se voi olla uskomattoman vaikeaa, kun otetaan huomioon, että kaikki testatut riisilajikkeet osoittivat B-vitamiinitasojen merkittävää vähenemistä, Dr. Zisk toteaa.
Toinen mahdollinen ratkaisu on ihmisen aiheuttaman saastumisen vähentäminenhiilidioksidipäästöjen määriä. Tällä hetkellä ilmakehän CO₂-tasot ovat keskimäärin noin 410 ppm (noin 0,04 %), kun se 1980-luvulla oli 350 ppm. Tämä kuvio johtuu pääasiassa fossiilisten polttoaineiden polttamisesta.
Viljan proteiinin keskimääräinen lasku lisääntyiverrattuna ympäröivään hiilidioksidipäästöön 18 viljeltyä paddylinjaa, jotka ovat kasvaneet Kiinassa ja Japanissa FACE-tekniikkaa käyttäen.
Hivenaineiden pitoisuuden keskimääräinen laskuvilja, rauta (Fe) ja sinkki (Zn) kasvaneella hiilidioksidilla 18 viljeltyyn riisilinjaan, joilla on vastakkaista geneettistä alkuperää, kasvatettu Kiinassa ja Japanissa FACE-tekniikkaa käyttäen.
Käyttämättömät vihannekset
Hedelmät ja vihannekset kasvoivat vuosikymmeniä sittenTutkijoiden vakuutukset olivat vitamiineja ja kivennäisaineita rikkaampia kuin nykyisin syömämme lajikkeet. Tärkein syy ruokavalion hälyttävään suuntaukseen oli maaperän köyhtyminen: nykyaikaiset aggressiiviset menetelmät, joilla saavutetaan suurin mahdollinen hyöty maataloudessa, ovat johtaneet maaperän ravinteiden määrän tuhoamiseen. Valitettavasti jokainen seuraavan sukupolven nopeasti kasvava, kaunis, tuholaisten kestävä porkkanaa tulee entistä vähemmän käyttökelpoiseksi kuin edellinen.
Donald Davis ja hänen tiiminsä TexasistaYliopisto tutki USDA:n ravitsemustietoja vuosilta 1950 ja 1999 43 eri vihanneksesta ja hedelmästä ja havaitsi proteiinin, kalsiumin, fosforin, raudan, riboflaviinin (B2-vitamiini) ja C-vitamiinin "todellisen laskun" viimeisen puolen vuosisadan aikana. Davis selittää tämän ravinnepitoisuuden pienenemisen sillä, että nykyaikaisen maatalouden tavoitteena on parantaa tuloksena olevan sadon laatuominaisuuksia (koko, kasvunopeus, tuholaiskestävyys).
Luomukuluttajien yhdistysverrattiin useita tutkimuksia samankaltaisiin tuloksiin: Kushi-instituutin vuosina 1975–1997 tekemä ravinnetietojen analyysi havaitsi, että 12 tuoreen vihanneksen keskimääräinen kalsiumtaso laski 27 %, rautatasot 37 % ja A-vitamiinitasot 21 %, ja C-vitamiinitaso 30 prosenttia. Ja British Food Journalissa julkaistut ravintoarvotiedot vuosilta 1930-1980 osoittivat, että 20 vihanneksen keskimääräinen kalsiumpitoisuus laski 19 %, rauta 22 % ja kalium 14 % tuona aikana. Osoittautuu, että nykyajan ihmisten täytyy syödä kahdeksan appelsiinia päivässä saadakseen saman määrän A- ja C-vitamiinia kuin isovanhempamme olisivat saaneet yhdestä hedelmästä.
Uhanalaiset mehiläiset
Tiedemiehet ovat myös huolestuneita laskustapölyttäjät. Noin 74 % kaikista maailmanlaajuisesti tuotetuista rasvoista on hyönteispölytyksestä riippuvaisten kasvien öljyissä. Nämä kasvit toimivat myös tärkeimpinä rasvaliukoisten vitamiinien lähteinä. Vesiliukoisista vitamiineista 98 % C-vitamiinista tulee pölytetyistä kasveista, sitrushedelmistä ja muista hedelmistä ja vihanneksista. Vaikka C-puutoksen aiheuttama keripukki on nykyään harvinainen, sen tärkeä rooli E:n ja beetakaroteenin ohella ei ole mitenkään vähentynyt nykytodellisuudessa. Vesiliukoiset B-vitamiinit sisältävät runsaasti tärkkelyspitoisia viljakasveja, jotka viihtyvät pölyttäjien puutteesta huolimatta. Suurin osa näistä ravintoaineista kuitenkin häviää, kun täysjyvävilja jalostetaan esimerkiksi valkoiseksi riisiksi tai valkoiseksi jauhoksi. Vaikka Yhdysvallat on korjannut tämän puutteen ottamalla käyttöön täysjyväjauhoja, ruskeaa riisiä ja muita puhdistamattomia elintarvikkeita, 2/3 maailman väestöstä ei voi saada täydennettyjä jyviä.
2000-luvun alusta alkaen mehiläishoitajat ovat ilmoittaneet massiivisestamehiläisten kuolema. Aikuiset mehiläiset hävisivät pääsääntöisesti ilman jälkiä, eivät palanneet pesiin. Nämä tapaukset herättivät yleistä huomiota, ja huhuja ilmiön eri syistä vaihtelivat ilmastonmuutoksesta matkapuhelimien ja geneettisesti muunnettujen viljelykasvien radioaktiivisiin signaaleihin.
Suuri tutkimusryhmä löysi: vaikka mehiläisissä havaittiin israelilaista paralyyttistä mehiläisvirusta, se ei voinut aiheuttaa tällaista katastrofaalista sukupuuttoa. Mehiläisten määrä vähenee nopeasti viime vuosina. Osa niistä lisättiin uhanalaiselle listalle vuonna 2017 (seitsemän Havaijin mehiläisten lajia) ja vuonna 2018 (Bumblebee Bombus affinis).
Joka vuosi pölyttävien mehiläisten määrä vähenee, ja jotkut lajit ovat sukupuuttoon.
Tunnettujen torjunta-aineiden intensiivinen käyttöneonikotinoideina (suhteellisen uusi hyönteisten keskushermostoon vaikuttava hyönteismyrkkyjen luokka, joka johtaa halvaukseen ja kuolemaan), oli tärkeä rooli mehiläisten populaation vähentämisessä. Kun mehiläiset altistuvat neonikotinoideille, niillä on voimakas vaikutus hermostoon (kuten Alzheimerin taudin hyönteisten versio) ja niillä on vakava disorientaatio.
Yhdessä torjunta-aineiden parasiiteja, jotka tunnetaan nimelläVarraon punkit ovat myös vastuussa mehiläisten kuolemasta. Varrao voi kasvattaa vain mehiläispesässä. Nämä veren imevät loiset vaikuttavat yhtä lailla sekä aikuisiin että nuoriin mehiläisiin. Näiden punkkien aiheuttama sairaus voi aiheuttaa mehiläisten menettää jalat tai siivet, hitaasti ja tuskallisesti kuolla.
Цельнозерновые крупы — важный натуральный источник витаминов группы В, особенно фолиевой кислоты. Потребность в фолиевой кислоте повышается во время беременности для предотвращения дефектов нервной трубки плода. Более 70% витамина А и 98% каждого из каротиноидов, криптоксантина (провитамина А) и ликопена обнаружены в культурах, которые опыляются насекомыми. Неизвестно, в какой степени эти растения, в том числе красные, оранжевые и желтые овощи и фрукты могут размножаться без опыления, но эксперименты показали прямое увеличение урожайности на 43% благодаря естественному опылению. Витамин А является одним из наиболее необходимых элементов для организма, и его дефицит становится причиной до 500 тыс. случаев необратимой слепоты у детей во всем мире ежегодно. Диеты с высоким содержанием каротиноидов полезны для людей, склонных к онкологическим заболеваниям; в лабораторных тестах ликопин показал свою способность влиять на замедление роста опухолей. Большая часть витамина Е также присутствует в растениях, которые требуют опыления.
Maaperän köyhtyminen, ilmansaasteet jamehiläisten sukupuutto on vain ihmiskunnan lukutaidottoman asenteen seurauksia suurelle, mutta niin herkälle ja haavoittuvalle planeetalle. Ihmiset, kasvit, eläimet, maa ja ilma ovat erottamattomasti yhteydessä toisiinsa, ja jokainen vastuuton askel voi muuttua todelliseksi tragediaksi koko maailmalle. Tutkijat pystyvät todennäköisesti palauttamaan hedelmien, vihannesten ja viljan ravintoarvon, mutta tämä ei ole ainoa planeettamme kehityksen suunta. Hiilidioksidipäästöjä on vähennettävä, kevennettävä maaperän kuormitusta ja huolehdittava eläinmaailmasta ja estettävä koko lajin sukupuutto.