A szén-dioxid előnyei és hátrányai
A szén-dioxid segíti a növekedést. A CO₂-tartalom négyszeres növekedése – akár 0,12%-kal
A sokéves kísérletek eredményei: felesleges szén-dioxiddal a fák levelei jobban elnyelik. Ugyanakkor a fák nem használják fel saját fejlesztésükhöz, hanem egyszerűen „magukon keresztül hajtják”, ismét a gyökereken keresztül. Amikor a talaj CO2-tartalma meghaladja az 1,5% -ot, a gyökerek elkezdnek megfojtani. Mint kiderült, sokkal fontosabbak az oxigén felesleg.
fotoszintézisegy olyan folyamat, amelyet a növények, algák és egyes baktériumok használnak, hogy a napfényből energiát vegyenek fel, és az életükhöz szükséges szerves anyagokká alakítsák át.
A fotoszintetikus folyamatoknak két típusa van:oxigénes fotoszintézis és anoxigén fotoszintézis. Az anoxigén fotoszintézis olyan folyamat, amely baktériumokban megy végbe. Nem termel oxigént. Az oxigén fotoszintézis a leggyakoribb, és növényekben, algákban és cianobaktériumokban figyelhető meg. Az oxigénes fotoszintézis során a fényenergia a vízből (H₂O) elektronokat szén-dioxidba (CO₂) ad át, ami szénhidrátok képződését eredményezi. Az átvitel során a CO₂ „redukálódik”, vagy elektronokat nyer, a víz pedig „oxidálódik”, vagy elektronokat veszít. A fotoszintézis cukrokat és oxigént termel.
A fotoszintézis két fázisban folytatódik. Az első a fény, a második a sötét. A fotoszintézis fényfázisa lehetővé teszi, hogy a napfény hatására a fényenergiát közvetlenül kémiai energiává alakítsa. Körülbelül 15 másodperccel azután, hogy a növény elnyeli a szén-dioxidot, sötét szintézis reakció lép fel, és a fotoszintézis első termékei megjelennek - cukor: triók, pentózok, hexózok és heptózisok. Egyes hexózokból szacharóz és keményítő képződik. A szénhidrátok mellett lipidek és fehérjék is kialakulhatnak a nitrogénmolekulához való kötődéssel.
A világos fázis a kloroplaszt tilakoidjainak membránján, a sötét fázis pedig a kloroplasztisz strómájában fordul elő.
De a visszafordíthatatlan folyamatok, amelyek okozzáka levegő szén-dioxid-szintjének növekedése már megkezdődött. A Nature folyóiratban 2014-ben megjelent tanulmány azt mutatja, hogy a magas szén-dioxid-tartalmú környezetben termesztett rizs kevesebb fontos tápanyagot tartalmaz. A lehetséges egészségügyi következmények jelentősek, tekintettel arra, hogy világszerte emberek milliárdjai már most sem jutnak elegendő fehérjéhez, vitaminokhoz és egyéb tápanyagokhoz napi étrendjükből.
Dr. Zisk, a minisztérium növényfiziológusaAz USDA és munkatársai kísérleti rizsföldeket hoztak létre Kínában és Japánban, ahol a szén-dioxid koncentrációja megnövekedett, amire a tudósok 100 év múlva számítanak. A kutatók a rizsre összpontosítottak, mivel világszerte 2 milliárd ember számára ez az elsődleges táplálékforrás. A termesztett és betakarított 18 fajta rizs kevés kivételtől eltekintve lényegesen kevesebb fehérjét, vasat és cinket tartalmazott, mint a ma termesztett rizs. A B1-, B2-, B5- és B9-vitamin szintje minden fajta esetében jelentősen csökkent, de több E-vitamint tartalmaztak.
A növények fotoszintézisének folyamata magában foglaljaa napenergia, a víz és a szén-dioxid függvényében álló szakaszok és reakciók sorozata. A CO 2 szénforrásként szolgál, és a fotoszintézis folyamatába lép reakciósorozatokba, amelyeket szén-fixációs lépéseknek neveznek (más néven sötét fázisú reakciók). Ezek a reakciók követik az energiaátalakítás (vagy a fényreakciók) szakaszát, amely a napenergiát kémiai energiává alakítja az ATP és a NADP molekulák formájában, ami energiát biztosít a szén rögzítési szakaszainak megkezdéséhez.
A szén-dioxid a legtöbb növénybe kerül.a levelek vagy szárak felületén lévő pórusokon (stomata) keresztül. A fotoszintetizáló algákban és a cianobaktériumokban a CO 2 a környező vízből felszívódik. A fotoszintetikus sejtben a CO 2 enzim segítségével „fixálódik” a szerves molekulával. Sok növényfajban ezt a kezdeti reakciót a Rubisco, a világ leggyakoribb enzimje katalizálja.
A Calvin-ciklusnak nevezett reakciósorozatbanAz első rögzítési reakcióból származó szén-tartalmú molekulát különböző vegyületekké alakítjuk át az ATP és a NADP energiájával. A Calvin-ciklus termékei közé tartozik az egyszerű cukor, amely ezt követően szénhidrátokká alakul - ez a glükóz, szacharóz és keményítő. Ezek fontos erőforrásként szolgálnak az üzem számára. A ciklus regenerálja a forrásreagens molekuláit is, amellyel a ciklus következő szakaszában több szén-dioxid kapcsolódik.
A kísérleti területen a csöveket telepítettük.amelyek kis szén-dioxidot bocsátottak ki kis szabadtéri területekre (ahelyett, hogy egyszerűen zárt üvegházakban termesztették a növényeket), hogy szimulálják a jövőbeli valós körülmények között. Az úgynevezett Calvin-ciklus alá tartozó növényekben, beleértve a rizst és a búzát, a szén-dioxid koncentrációjának növelése ösztönözheti a tápanyagtartalmat befolyásoló több szénhidrát előállítását. De a tudósok még mindig megpróbálják megérteni, hogy egyes vegyületek, például a B-vitamin függenek a légköri levegő változásaitól, míg mások nem, vagy miért egyes rizsfajták drasztikusabb csökkenést mutatnak a B-vitamin szintjén, mint mások.
betoldott
Ezen a területen végzett tanulmányok után a tudósokrészt vesz a genetikailag módosított növényfajták létrehozásában, amelyek táplálkozási értékük nagy részét megtartják a növekvő szén-dioxid-koncentrációval szemben. Hihetetlenül nehéz lehet, mivel a vizsgált rizsfajták mindegyike jelentősen csökkent a B-vitamin szintjeiben, Dr. Zisk megjegyzi.
Egy másik lehetséges megoldás az antropogén eredetű szennyezés csökkentéseszén-dioxid-kibocsátás mennyisége. Jelenleg a légkör CO₂-szintje átlagosan 410 ppm (körülbelül 0,04%), szemben az 1980-as évek 350 ppm-ével. Ez a minta elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok elégetésének köszönhető.
A gabonafehérje átlagos csökkenése megnövekedetta környező CO₂-hoz viszonyítva 18 tenyésztett hántolatlan vonal, amelyek kontrasztos genetikai háttérrel rendelkeznek Kínában és Japánban a FACE technológiával.
A nyomelemek koncentrációjának átlagos csökkenésegabona, vas (Fe) és cink (Zn) megnövekedett CO₂-val 18 termesztett rizsvonalon, amelyek kontrasztos genetikai eredetűek, Kínában és Japánban, FACE technológiát használva.
Haszontalan zöldségek
Gyümölcsök és zöldségek évtizedekkel ezelőtt nőttekA tudósok bizonyossága a vitaminokban és ásványi anyagokban gazdagabb volt, mint a jelenleg használt fajták. A táplálkozás aggasztó tendenciájának legfőbb oka a talajhiány: a mezőgazdaságban a legnagyobb előnyök elérésének modern agresszív módszerei a talajban lévő tápanyagok mennyiségének katasztrofális csökkenéséhez vezettek. Sajnos a gyorsan növekvő, szép, kártevő-rezisztens sárgarépa minden további generációja még kevésbé hasznos, mint az előző.
Donald Davis és csapata TexasbólAz egyetem megvizsgálta az USDA 1950-es és 1999-es táplálkozási adatait 43 különböző zöldségre és gyümölcsre vonatkozóan, és „valódi csökkenést” talált a fehérje, a kalcium, a foszfor, a vas, a riboflavin (B2-vitamin) és a C-vitamin tekintetében az elmúlt fél évszázad során. Davis ennek a tápanyagtartalom-csökkenésnek tulajdonítja, hogy a modern mezőgazdaság célja a termés minőségi tulajdonságainak (méret, növekedési ütem, kártevő-ellenállóság) javítása.
Biofogyasztók Egyesületetöbb tanulmányt hasonlított össze hasonló eredményekkel: a Kushi Institute 1975 és 1997 közötti tápanyag-adatainak elemzése megállapította, hogy 12 friss zöldség átlagos kalciumszintje 27%-kal, a vasszint 37%-kal, az A-vitamin szintje pedig 21%-kal csökkent, és a C-vitamin szintje 30%-kal. Az 1930-tól 1980-ig terjedő, a British Food Journal-ban megjelent tápanyag-adatok pedig azt mutatták, hogy ezalatt az idő alatt 20 zöldség átlagos kalciumtartalma 19%-kal, a vasé 22%-kal, a káliumtartalma pedig 14%-kal csökkent. Kiderült, hogy a modern embernek napi nyolc narancsot kell megennie ahhoz, hogy ugyanannyi A- és C-vitaminhoz jusson, mint amennyit nagyszüleink egyetlen gyümölcsből kaptak volna.
Veszélyeztetett méhek
A tudósokat is aggasztja a csökkenésbeporzók. A globálisan előállított zsírok körülbelül 74%-a a rovarbeporzástól függő növényekből származó olajokban található. Ezek a növények a zsírban oldódó vitaminok fő forrásaiként is szolgálnak. A vízben oldódó vitaminok közül a C-vitamin 98%-a beporzott növényekből, citrusfélékből és egyéb gyümölcsökből és zöldségekből származik. Bár a C-hiány miatti skorbut ma már ritka, fontos szerepe az E-vel és a béta-karotinnal együtt a modern valóságban semmiképpen sem csökkent. A vízben oldódó B-vitaminok gazdagok a keményítőtartalmú gabonanövényekben, amelyek a beporzó hiányától függetlenül jól fejlődnek. Ezeknek a tápanyagoknak a többsége azonban elveszik, amikor a teljes kiőrlésű gabonákat például fehér rizssé vagy fehér lisztté dolgozzák fel. Míg az USA teljes kiőrlésű liszt, barna rizs és más finomítatlan élelmiszerek bevezetésével korrigálta ezt a hiányosságot, a világ lakosságának 2/3-a nem fér hozzá dúsított gabonához.
A 2000-es évek eleje óta a méhészek jelentősebbekmézelő méhek halála. A felnőtt méhek általában nyom nélkül eltűntek, és nem tértek vissza a csalánkiütéshez. Ezek az esetek a közvélemény figyelmét felkeltették, és a jelenség különböző okairól szóló pletykák az éghajlatváltozástól a mobiltelefonok és a géntechnológiával módosított növények radioaktív jelzéseiig terjedtek.
Egy nagy kutatócsoport felfedezte: bár a méhekben egy izraeli paralytikus méhvírust észleltek, ez nem okozhat ilyen katasztrofális kihalást. A méhek száma az elmúlt években gyorsan csökken. Némelyiküket 2017-ben adták hozzá a veszélyeztetett listához (hét Hawaii méhfaj) és 2018-ban (Bumblebee Bombus affinis).
Minden évben csökken a beporzó méhek száma, és egyes fajok a kihalás szélén vannak.
Az ismert peszticidek intenzív használatamint a neonikotinoidok (a rovarok központi idegrendszerét befolyásoló, viszonylag új rovarirtó osztály, amely bénuláshoz és halálhoz vezet) fontos szerepet játszott a méhpopuláció csökkentésében. Amikor a méhek neonikotinoidok vannak kitéve, erős hatást gyakorolnak az idegrendszerre (valami hasonló az Alzheimer-kórra a rovarok esetében), és súlyos dezorientációban szenvednek.
A peszticidek mellett paraziták is ismertekA méhek tömeges halálozásáért a varraai atkák is felelősek. A Varrao csak a méh kolóniában szaporodhat. Ezek a vérszívó paraziták egyaránt érintik mind a felnőtteket, mind a fiatal méheket. Az e atkák okozta betegség lassan és fájdalmasan meghalhatja a lábakat vagy szárnyakat.
A teljes kiőrlésű gabonafélék fontos természetesB-vitaminok forrása, különösen a folsav. Terhesség alatt megnövekszik a folsav iránti igény a magzati neurális csőhibák megelőzése érdekében. Az A-vitamin több mint 70%-a és a karotinoidok, a kriptoxantin (A provitamin) és a likopin 98%-a megtalálható a rovarok által beporzott növényekben. Nem ismert, hogy ezek a növények, beleértve a piros, narancssárga és sárga zöldségeket és gyümölcsöket, milyen mértékben képesek megporzás nélkül szaporodni, de a kísérletek a természetes beporzásnak köszönhetően közvetlen 43%-os termésnövekedést mutattak ki. Az A-vitamin az egyik legfontosabb elem a szervezet számára, hiánya évente akár 500 ezer visszafordíthatatlan vakságot okoz a gyermekeknél világszerte. A karotinoidokban gazdag étrend előnyös a rákra hajlamos emberek számára; Laboratóriumi vizsgálatok során a likopin kimutatta, hogy képes lassítani a daganat növekedését. A legtöbb E-vitamin a beporzást igénylő növényekben is megtalálható.
Talajhiány, légszennyezés ésa méhek kihalása csak az emberiség írástudatlan hozzáállásának a nagy, de olyan törékeny és sebezhető bolygónk következményei. Az emberek, a növények, az állatok, a föld és a levegő elválaszthatatlanul kapcsolódnak egymáshoz, és minden ember felelőtlen lépése valódi tragédiává válhat az egész világ számára. A tudósok valószínűleg képesek helyreállítani a gyümölcsök, zöldségek és gabonafélék tápértékét, de ez nem az egyetlen bolygónk fejlődési iránya. Szükséges a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése, a talaj terhelésének enyhítése és az állati világ gondozása, az egész faj kihalásának megakadályozása.