Avantages et inconvénients du dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone favorise la croissance. Augmentation de la teneur en CO₂ par quatre - jusqu'à 0,12 % de
Les résultats de nombreuses années d'expériences ont montré: avec un excès de dioxyde de carbone, les feuilles des arbres commencent à l’absorber davantage. Mais dans le même temps, les arbres ne l'utilisent pas pour leur propre développement, mais simplement «le conduisent à travers eux-mêmes», le soulignant à nouveau à travers les racines. Lorsque la teneur en CO2 dans le sol est supérieure à 1,5%, les racines commencent à s'étouffer. En fin de compte, ils représentent un excès d'oxygène beaucoup plus important.
La photosynthèseest un processus utilisé par les plantes, les algues et certaines bactéries pour extraire l'énergie du soleil et la convertir en substances organiques nécessaires à leur vie.
Il existe deux types de processus photosynthétiques :photosynthèse oxygénée et photosynthèse anoxygénique. La photosynthèse anoxygénique est un processus qui se produit chez les bactéries. Il ne produit pas d'oxygène. La photosynthèse de l'oxygène est la plus courante et est observée dans les plantes, les algues et les cyanobactéries. Lors de la photosynthèse oxygénée, l'énergie lumineuse transfère des électrons de l'eau (H₂O) au dioxyde de carbone (CO₂), entraînant la formation de glucides. Au cours de ce transfert, le CO₂ est « réduit » ou gagne des électrons, et l’eau est « oxydée » ou perd des électrons. La photosynthèse produit des sucres et de l'oxygène.
La photosynthèse se déroule en deux phases. Le premier s'appelle la lumière, le second - l'obscurité. La phase lumineuse de la photosynthèse vous permet de convertir directement l’énergie lumineuse en énergie chimique due à la lumière du soleil. Environ 15 secondes après que la plante ait absorbé le dioxyde de carbone, une sombre réaction de synthèse se produit et les premiers produits de la photosynthèse apparaissent - sucre: trios, pentoses, hexoses et heptoses. De certains hexoses, du saccharose et de l'amidon sont formés. En plus des glucides, des lipides et des protéines peuvent également être développés en se liant à la molécule d'azote.
La phase claire se produit sur les membranes des thylakoïdes du chloroplaste et la phase sombre se produit dans le stroma du chloroplaste.
Mais les processus irréversibles qui provoquentl’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’air a déjà commencé. Une étude publiée dans la revue Nature en 2014 montre que le riz cultivé dans des environnements à forte teneur en dioxyde de carbone contient de moindres quantités de nutriments importants. Les implications potentielles sur la santé sont importantes, étant donné que des milliards de personnes dans le monde ne consomment déjà pas suffisamment de protéines, de vitamines et d’autres nutriments dans leur alimentation quotidienne.
Dr Zisk, physiologiste végétal au ministèreL'USDA et ses collègues ont créé des rizières expérimentales en Chine et au Japon avec des concentrations élevées de dioxyde de carbone, ce que les scientifiques prévoient dans 100 ans. Les chercheurs se sont concentrés sur le riz car il constitue la principale source de nourriture pour 2 milliards de personnes dans le monde. Les 18 variétés de riz cultivées et récoltées, à quelques exceptions près, contenaient nettement moins de protéines, de fer et de zinc que le riz cultivé aujourd’hui. Toutes les variétés présentaient une forte diminution des niveaux de vitamines B1, B2, B5 et B9, mais elles contenaient plus de vitamine E.
Le processus de la photosynthèse chez les plantes comprendune série d'étapes et de réactions qui dépendent de l'énergie solaire, de l'eau et du dioxyde de carbone. Le CO₂ sert de source de carbone, il entre dans le processus de photosynthèse dans une série de réactions appelées étapes de fixation du carbone (également appelées réactions en phase sombre). Ces réactions suivent les étapes de la conversion d'énergie (ou réactions lumineuses), qui convertissent l'énergie solaire en énergie chimique sous la forme de molécules d'ATP et de NADP, fournissant de l'énergie pour les étapes de fixation du carbone.
Le dioxyde de carbone pénètre dans la plupart des plantes.à travers les pores (stomates) à la surface des feuilles ou des tiges. Dans la photosynthèse des algues et des cyanobactéries, le CO₂ est absorbé par l’eau environnante. Une fois dans la cellule photosynthétique, le CO₂ est «fixé» avec la molécule organique à l'aide d'une enzyme. Chez de nombreuses espèces végétales, cette réaction initiale est catalysée par l’enzyme Rubisco, l’enzyme la plus abondante au monde.
Dans une série de réactions appelée cycle de Calvin,La molécule carbonée résultant de cette première réaction de fixation est convertie en divers composés utilisant l’énergie de l’ATP et du NADP. Les produits du cycle Calvin comprennent le sucre simple, qui est ensuite converti en hydrates de carbone - il s'agit du glucose, du saccharose et de l'amidon. Ils servent d'importantes sources d'énergie pour l'usine. Le cycle régénère également les molécules du réactif source, auquel plus de dioxyde de carbone sera associé à la prochaine étape du cycle.
Des tuyaux ont été installés sur le terrain expérimentalqui ont émis du dioxyde de carbone dans de petites zones de plein air (plutôt que de simplement tester les cultures dans des serres fermées) pour simuler les conditions futures. Dans les plantes soumises au cycle dit de Calvin, y compris le riz et le blé, l'augmentation de la concentration en dioxyde de carbone peut stimuler la production de plus de glucides qui affectent la teneur en éléments nutritifs. Mais les scientifiques tentent toujours de comprendre pourquoi certains composés, tels que la vitamine B, dépendent des modifications de l'air atmosphérique, contrairement à d'autres, ou pourquoi certaines variétés de riz subissent une diminution plus spectaculaire du taux de vitamine B que d'autres.
Barre latérale
Après une série d’études dans ce domaine, les scientifiquess’engagera dans la création de variétés de cultures génétiquement modifiées qui conserveront l’essentiel de leur valeur nutritive face aux concentrations croissantes de dioxyde de carbone. Mais cela peut être incroyablement difficile, étant donné que toutes les variétés de riz testées ont montré une diminution significative du taux de vitamine B, note le Dr Zisk.
Une autre solution possible est de réduire la pollution anthropiquevolumes d’émissions de dioxyde de carbone. Actuellement, les niveaux de CO₂ atmosphérique se situent en moyenne autour de 410 ppm (environ 0,04 %), contre 350 ppm dans les années 1980. Cette tendance est principalement due à la combustion de combustibles fossiles.
La diminution moyenne de la protéine de grain avec l'augmentationpar rapport au CO₂ avoisinant pour 18 lignées de paddy cultivées de fond génétique contrasté cultivées en Chine et au Japon en utilisant la technologie FACE.
La diminution moyenne de la concentration en oligo-éléments dansgrain, fer (Fe) et zinc (Zn) avec augmentation de CO₂ pour 18 lignées de riz cultivé d’origine génétique contrastante, cultivées en Chine et au Japon, à l’aide de la technologie FACE.
Légumes inutiles
Fruits et légumes cultivés il y a plusieurs décennies, parLes assurances des scientifiques étaient plus riches en vitamines et en minéraux que les variétés que nous mangeons actuellement. La cause principale de cette tendance alarmante dans notre régime alimentaire est l’épuisement des sols: les méthodes modernes agressives permettant d’obtenir un maximum d’avantages en agriculture ont entraîné une diminution catastrophique de la quantité de nutriments dans le sol. Malheureusement, chaque nouvelle génération de belles carottes à croissance rapide, résistantes aux ravageurs, devient encore moins utile que la précédente.
Donald Davis et son équipe du TexasL’université a examiné les données nutritionnelles de l’USDA pour 1950 et 1999 pour 43 légumes et fruits différents et a constaté une « baisse réelle » des protéines, du calcium, du phosphore, du fer, de la riboflavine (vitamine B2) et de la vitamine C au cours du dernier demi-siècle. Davis attribue cette baisse de la teneur en éléments nutritifs au fait que l'agriculture moderne vise à améliorer les caractéristiques de qualité (taille, taux de croissance, résistance aux ravageurs) de la culture obtenue.
Association des consommateurs de produits biologiquesa comparé plusieurs études avec des résultats similaires : une analyse des données nutritionnelles réalisée par l'Institut Kushi de 1975 à 1997 a révélé que le niveau moyen de calcium dans 12 légumes frais a diminué de 27 %, les niveaux de fer de 37 % et les niveaux de vitamine A de 21 %, et le niveau de vitamine C de 30%. Et les données nutritionnelles de 1930 à 1980, publiées dans le British Food Journal, ont montré que la teneur moyenne en calcium de 20 légumes a diminué de 19 %, en fer de 22 % et en potassium de 14 % au cours de cette période. Il s’avère que les gens modernes doivent manger huit oranges par jour pour obtenir la même quantité de vitamines A et C que nos grands-parents obtenaient d’un seul fruit.
Abeilles en voie de disparition
Les scientifiques sont également alarmés par le déclinpollinisateurs. Environ 74 % de toutes les graisses produites dans le monde sont présentes dans les huiles provenant de plantes dépendant de la pollinisation des insectes. Ces plantes constituent également une source majeure de vitamines liposolubles. Parmi les vitamines hydrosolubles, 98 % de la vitamine C provient de plantes pollinisées, d’agrumes et d’autres fruits et légumes. Bien que le scorbut dû à une carence en C soit désormais rare, son rôle important, aux côtés de l'E et du bêta-carotène, n'est en rien diminué dans les réalités modernes. Les vitamines B hydrosolubles sont riches en grains féculents qui prospèrent quelle que soit la carence des pollinisateurs. Cependant, la plupart de ces nutriments sont perdus lorsque les grains entiers sont transformés en riz blanc ou en farine blanche, par exemple. Alors que les États-Unis ont corrigé cette carence en introduisant de la farine de grains entiers, du riz brun et d'autres aliments non raffinés, les deux tiers de la population mondiale n'ont pas accès aux céréales enrichies.
Depuis le début des années 2000, les apiculteurs ont signalé desmort des abeilles. Les abeilles adultes, en règle générale, disparaissaient sans laisser de trace, ne retournant pas dans les ruches. Ces cas ont attiré l'attention du public et les rumeurs sur diverses causes du phénomène allaient du changement climatique aux signaux radioactifs des téléphones portables et des cultures génétiquement modifiées.
Une grande équipe de recherche a découvert: bien qu'un virus d'abeille paralytique israélien ait été détecté chez les abeilles, il ne pouvait provoquer une telle extinction catastrophique. Le nombre d'abeilles diminue rapidement ces dernières années. Certaines d'entre elles ont été ajoutées à la liste des espèces menacées d'extinction en 2017 (sept espèces d'abeilles hawaïennes) et en 2018 (le Bumblebee Bombus affinis).
Chaque année, le nombre d'abeilles pollinisatrices diminue et certaines espèces sont sur le point de disparaître.
Utilisation intensive de pesticides connueen tant que néonicotinoïdes (une classe d'insecticides relativement nouvelle affectant le système nerveux central des insectes, entraînant la paralysie et la mort), ont joué un rôle important dans la réduction de la population d'abeilles. Lorsque les abeilles sont exposées aux néonicotinoïdes, elles ont un effet important sur le système nerveux (comme dans la version d’Alzheimer pour les insectes) et souffrent de désorientation sévère.
En plus des pesticides, des parasites connus sous le nom deLes acariens Varrao sont également responsables de la mort massive d'abeilles. Varrao ne peut se reproduire que dans la colonie d'abeilles. Ces parasites suceurs de sang affectent également les abeilles adultes et les jeunes abeilles. La maladie causée par ces acariens peut provoquer la perte des jambes ou des ailes des abeilles, mourant lentement et douloureusement.
Les céréales à grains entiers sont un élément naturel importantsource de vitamines B, notamment d’acide folique. Le besoin en acide folique augmente pendant la grossesse pour prévenir les anomalies du tube neural fœtal. Plus de 70 % de la vitamine A et 98 % de chacun des caroténoïdes, de la cryptoxanthine (provitamine A) et du lycopène se trouvent dans les cultures pollinisées par les insectes. On ne sait pas dans quelle mesure ces plantes, y compris les fruits et légumes rouges, oranges et jaunes, peuvent se reproduire sans pollinisation, mais des expériences ont montré une augmentation directe de 43 % du rendement grâce à la pollinisation naturelle. La vitamine A est l'un des éléments les plus essentiels à l'organisme et sa carence provoque chaque année jusqu'à 500 000 cas de cécité irréversible chez les enfants dans le monde. Les régimes riches en caroténoïdes sont bénéfiques pour les personnes sujettes au cancer ; Lors de tests en laboratoire, le lycopène a montré sa capacité à ralentir la croissance tumorale. La majeure partie de la vitamine E se trouve également dans les plantes qui nécessitent une pollinisation.
L'épuisement des sols, la pollution atmosphérique etL’extinction des abeilles n’est que les conséquences de l’attitude analphabète de l’humanité à l’égard d’une vaste, si fragile et vulnérable planète. Les gens, les plantes, les animaux, la terre et l’air sont inextricablement liés, et chaque pas irresponsable d’une personne peut se transformer en une véritable tragédie pour le monde entier. Les scientifiques seront probablement en mesure de restaurer la valeur nutritive des fruits, des légumes et des céréales, mais ce n’est pas la seule direction du développement de notre planète. Il est nécessaire de réduire les émissions de dioxyde de carbone, d'alléger la charge sur le sol et de prendre soin du monde animal, en prévenant l'extinction d'espèces entières.