Za i protiv ugljičnog dioksida
Ugljični dioksid pomaže rast. Povećanje sadržaja CO₂ četiri puta - do 0,12% od
Rezultati dugogodišnjih eksperimenata pokazali su: s viškom ugljičnog dioksida, lišće stabala počinje ga apsorbirati više. Ali, u isto vrijeme, stabla ga ne koriste za vlastiti razvoj, već jednostavno "voze kroz sebe", ponovno ističući kroz korijene. Kada je sadržaj CO2 u tlu veći od 1,5%, korijenje počinje da se guši. Pokazalo se da su oni mnogo važniji višak kisika.
fotosintezaje proces kojim biljke, alge i neke bakterije uzimaju energiju od sunčeve svjetlosti i pretvaraju je u organske tvari potrebne za njihov život.
Postoje dvije vrste fotosintetskih procesa:oksigena fotosinteza i anoksigena fotosinteza. Anoksigena fotosinteza je proces koji se odvija u bakterijama. Ne proizvodi kisik. Fotosinteza kisika najčešća je i opažena je u biljkama, algama i cijanobakterijama. Tijekom oksigenske fotosinteze, svjetlosna energija prenosi elektrone iz vode (H₂O) u ugljični dioksid (CO₂), što rezultira stvaranjem ugljikohidrata. Tijekom ovog prijenosa, CO₂ se "smanjuje" ili dobiva elektrone, a voda se "oksidira" ili gubi elektrone. Fotosintezom nastaju šećeri i kisik.
Fotosinteza se odvija u dvije faze. Prvi se zove svjetlost, drugi - taman. Svjetlosna faza fotosinteze omogućuje izravnu pretvorbu svjetlosne energije u kemijsku energiju zbog sunčeve svjetlosti. Oko 15 sekundi nakon što biljka upije ugljični dioksid, javlja se tamna reakcija sinteze i pojavljuju se prvi proizvodi fotosinteze - šećer: trije, pentoze, heksoze i heptoze. Od određenih heksoza nastaju saharoza i škrob. Osim ugljikohidrata, lipidi i proteini također se mogu razviti vezanjem na molekulu dušika.
Svijetla faza javlja se na membranama tilakoida kloroplasta, a tamna faza se javlja u stromi kloroplasta.
Ali ireverzibilni procesi koji uzrokujupovećane razine ugljičnog dioksida u zraku već su počele. Studija objavljena u časopisu Nature 2014. pokazuje da riža uzgojena u okruženjima s visokim ugljičnim dioksidom sadrži manje količine važnih hranjivih tvari. Potencijalne zdravstvene implikacije su značajne, s obzirom na to da milijarde ljudi diljem svijeta već ne dobivaju dovoljno proteina, vitamina i drugih hranjivih tvari svakodnevnom prehranom.
dr. Zisk, biljni fiziolog u MinistarstvuUSDA i njegovi kolege stvorili su eksperimentalna polja riže u Kini i Japanu s povišenim koncentracijama ugljičnog dioksida, što znanstvenici očekuju za 100 godina. Istraživači su se usredotočili na rižu jer je ona primarni izvor hrane za 2 milijarde ljudi diljem svijeta. 18 sorti riže koje su uzgajane i ubrane, uz nekoliko iznimaka, sadržavale su značajno manje proteina, željeza i cinka nego riža koja se uzgaja danas. Sve su sorte imale naglo smanjenje razine vitamina B1, B2, B5 i B9, ali su sadržavale više vitamina E.
Uključuje proces fotosinteze u biljkamaniz stupnjeva i reakcija koje ovise o solarnoj energiji, vodi i ugljičnom dioksidu. CO₂ služi kao izvor ugljika, ulazi u proces fotosinteze u nizu reakcija koje se nazivaju koracima ugljične fiksacije (poznate i kao reakcije u tamnoj fazi). Ove reakcije slijede faze pretvorbe energije (ili svjetlosne reakcije), koje pretvaraju solarnu energiju u kemijsku energiju u obliku molekula ATP i NADP, osiguravajući energiju za pokretanje faza fiksacije ugljika.
Ugljični dioksid ulazi u većinu biljaka.kroz pore (puči) na površini lišća ili stabljika. U fotosintetizirajućim algama i cijanobakterijama CObed se apsorbira iz okolne vode. Jednom u fotosintetskoj stanici, CO₂ se "fiksira" s organskom molekulom pomoću enzima. U mnogim biljnim vrstama, ovu inicijalnu reakciju katalizira enzim Rubisco, najzastupljeniji enzim na svijetu.
U nizu reakcija zvanih Calvinov ciklus,Molekula koja sadrži ugljik koja nastaje u ovoj prvoj reakciji fiksacije, pretvara se u različite spojeve upotrebom energije iz ATP i NADP. Proizvodi Calvinovog ciklusa uključuju jednostavni šećer, koji se zatim pretvara u ugljikohidrate - to su glukoza, saharoza i škrob. Oni služe kao važni izvori energije za postrojenje. Ciklus također regenerira molekule izvornog reagensa, s kojima će više ugljičnog dioksida biti povezano u sljedećoj fazi ciklusa.
Cijevi su postavljene na pokusnom polju.koji emitiraju ugljični dioksid u male otvorene prostore (umjesto da testiraju usjeve u zatvorenim staklenicima) kako bi simulirali buduće stvarne uvjete. U biljkama koje podliježu tzv. Calvinovom ciklusu, uključujući rižu i pšenicu, povećanje koncentracije ugljičnog dioksida može potaknuti proizvodnju više ugljikohidrata koji utječu na sadržaj hranjivih tvari. No, znanstvenici još uvijek pokušavaju shvatiti zašto neki spojevi, kao što je vitamin B, ovise o promjenama u atmosferskom zraku, dok drugi ne, ili zašto neke vrste riže imaju dramatičniji pad razine vitamina B od drugih.
incut
Nakon niza studija na ovom području, znanstveniciće se baviti stvaranjem genetski modificiranih sorti žitarica koje će zadržati većinu svoje prehrambene vrijednosti u uvjetima povećane koncentracije ugljičnog dioksida. No, može biti nevjerojatno teško, s obzirom na to da su sve ispitane sorte riže pokazale značajno smanjenje razine vitamina B, primjećuje dr. Zisk.
Drugo moguće rješenje je smanjenje antropogenog onečišćenjakoličine emisije ugljičnog dioksida. Trenutačno su atmosferske razine CO₂ u prosjeku oko 410 ppm (približno 0,04%), u odnosu na 350 ppm u 1980-ima. Ovaj obrazac uglavnom je posljedica izgaranja fosilnih goriva.
Prosječno smanjenje proteina zrna povećalo seu usporedbi s okolnom CO₂ za 18 kultiviranih rižinih linija kontrastne genetske pozadine uzgojene u Kini i Japanu korištenjem FACE tehnologije.
Prosječno smanjenje koncentracije elemenata u tragovima. \ TŽitarice, željezo (Fe) i cink (Zn) s povećanim CO₂ za 18 kultiviranih linija riže kontrastnog genetskog podrijetla, uzgojene u Kini i Japanu primjenom FACE tehnologije.
Beskorisno povrće
Voće i povrće uzgojeno prije nekoliko desetljećaZnanstvenici su bili uvjereni da su bogatiji vitaminima i mineralima od sorti koje trenutno jedemo. Glavni uzrok ovog zabrinjavajućeg trenda u našoj prehrani bio je osiromašenje tla: moderne agresivne metode postizanja maksimalnih koristi u poljoprivredi dovele su do katastrofalnog smanjenja količine hranjivih tvari u tlu. Nažalost, svaka sljedeća generacija brzo rastućih, lijepih mrkva otpornih na štetočine postaje još manje korisna od prethodne.
Donald Davis i njegov tim iz TeksasaSveučilište je ispitalo prehrambene podatke USDA-e za 1950. i 1999. godinu za 43 različita povrća i voća i otkrilo "pravi pad" proteina, kalcija, fosfora, željeza, riboflavina (vitamina B2) i vitamina C u posljednjih pola stoljeća. Davis pripisuje ovaj pad sadržaja hranjivih tvari činjenici da je moderna poljoprivreda usmjerena na poboljšanje svojstava kvalitete (veličina, stopa rasta, otpornost na štetočine) dobivenog usjeva.
Udruga ekoloških potrošačausporedio je nekoliko studija sa sličnim rezultatima: analiza podataka o hranjivim tvarima od strane Instituta Kushi od 1975. do 1997. otkrila je da se prosječna razina kalcija u 12 svježih povrća smanjila za 27%, razina željeza za 37%, a razina vitamina A za 21%, i razina vitamina C za 30%. A podaci o hranjivim tvarima od 1930. do 1980., objavljeni u British Food Journalu, pokazali su da je prosječni sadržaj kalcija u 20 vrsta povrća tijekom tog vremena pao za 19%, željeza za 22%, a kalija za 14%. Ispostavilo se da moderni ljudi trebaju pojesti osam naranči dnevno kako bi dobili istu količinu vitamina A i C koju bi naši bake i djedovi dobili iz samo jedne voćke.
Ugrožene pčele
Znanstvenici su također zabrinuti zbog padaoprašivači. Oko 74% svih globalno proizvedenih masti prisutno je u uljima biljaka koje ovise o oprašivanju kukcima. Ove biljke također služe kao glavni izvori vitamina topivih u mastima. Od vitamina topivih u vodi, 98% vitamina C dolazi iz oprašenih biljaka, citrusa i drugog voća i povrća. Iako je skorbut zbog nedostatka C danas rijedak, njegova važna uloga, zajedno s E i beta-karotenom, nije ni na koji način smanjena u suvremenoj stvarnosti. Vitamini B skupine topivi u vodi bogati su škrobnim žitaricama koje uspijevaju bez obzira na nedostatak oprašivača. Međutim, većina tih nutrijenata se gubi kada se cjelovite žitarice prerađuju u bijelu rižu ili bijelo brašno, na primjer. Dok su SAD ispravile ovaj nedostatak uvođenjem brašna od cjelovitih žitarica, smeđe riže i druge nerafinirane hrane, 2/3 svjetske populacije nema pristup obogaćenim žitaricama.
Od ranih 2000-ih, pčelari su izvijestili o masovnimsmrt pčela. Odrasle pčele su u pravilu nestale bez traga, ne vraćajući se u košnice. Ti su slučajevi privukli pozornost javnosti, a glasine o raznim uzrocima fenomena kretale su se od klimatskih promjena do radioaktivnih signala s mobilnih telefona i genetski modificiranih usjeva.
Veliki istraživački tim otkrio je: iako je u pčelama otkriven izraelski paralitički pčelinji virus, to nije moglo uzrokovati tako katastrofalno izumiranje. Broj pčela posljednjih godina naglo opada. Neke od njih dodane su na popis ugroženih u 2017. godini (sedam vrsta havajskih pčela), a 2018. (bumbar Bombus affinis).
Svake se godine smanjuje broj pčela oprašivanja, a neke vrste su na rubu izumiranja.
Intenzivna uporaba poznatih pesticidakao neonikotinoidi (relativno nova klasa insekticida koji djeluju na središnji živčani sustav insekata, što dovodi do paralize i smrti), odigrala je važnu ulogu u smanjenju populacije pčela. Kada su pčele izložene neonikotinoidima, one imaju jak učinak na živčani sustav (nešto poput Alzheimerove verzije za insekte) i pate od teške dezorijentacije.
Zajedno s pesticidima, poznati su kao parazitiVarrao miševi su također odgovorni za masovnu smrt pčela. Varrao se može uzgajati samo u pčelinji koloniji. Ovi paraziti koji sišu krv jednako pogađaju i odrasle i mlade pčele. Bolest koju uzrokuju te grinje može uzrokovati da pčele izgube noge ili krila, polako i bolno umirući.
Žitarice od cjelovitog zrna važne su prirodne tvariizvor vitamina B skupine, posebice folne kiseline. Potreba za folnom kiselinom povećava se tijekom trudnoće kako bi se spriječili defekti fetalne neuralne cijevi. Više od 70% vitamina A i 98% svakog od karotenoida, kriptoksantina (provitamina A) i likopena nalazi se u usjevima koje oprašuju kukci. Nije poznato u kojoj se mjeri ove biljke, uključujući crveno, narančasto i žuto povrće i voće, mogu razmnožavati bez oprašivanja, ali eksperimenti su pokazali izravno povećanje prinosa od 43% zbog prirodnog oprašivanja. Vitamin A jedan je od najbitnijih elemenata za tijelo, a njegov nedostatak svake godine uzrokuje do 500 tisuća slučajeva nepovratne sljepoće kod djece diljem svijeta. Prehrana s visokim udjelom karotenoida korisna je za ljude sklone raku; U laboratorijskim ispitivanjima likopen je pokazao sposobnost usporavanja rasta tumora. Većina vitamina E također se nalazi u biljkama koje zahtijevaju oprašivanje.
Osiromašenje tla, onečišćenje zraka iizumiranje pčela samo je posljedica nepismenog odnosa čovječanstva prema velikom, ali tako krhkom i osjetljivom planetu. Ljudi, biljke, životinje, zemlja i zrak su neraskidivo povezani, a svaki neodgovorni korak osobe može se pretvoriti u pravu tragediju za cijeli svijet. Znanstvenici će vjerojatno uspjeti vratiti hranjivu vrijednost voća, povrća i žitarica, ali to nije jedini smjer razvoja našeg planeta. Potrebno je smanjiti emisije ugljičnog dioksida, rasteretiti tlo i voditi brigu o životinjskom svijetu, sprječavajući izumiranje cijele vrste.