Pro e contro del biossido di carbonio
L’anidride carbonica aiuta la crescita. Aumento del contenuto di CO₂ quadruplicato, fino allo 0,12%.
I risultati di molti anni di esperimenti hanno mostrato: con un eccesso di anidride carbonica, le foglie degli alberi iniziano ad assorbirne maggiormente. Ma allo stesso tempo, gli alberi non lo usano per il loro sviluppo, ma semplicemente "guidano attraverso se stessi", di nuovo evidenziandolo attraverso le radici. Quando il contenuto di CO2 nel suolo è superiore all'1,5%, le radici iniziano a soffocare. Come si è scoperto, sono molto più importanti l'eccesso di ossigeno.
fotosintesiè un processo utilizzato dalle piante, dalle alghe e da alcuni batteri per ricavare energia dalla luce solare e convertirla in sostanze organiche necessarie alla loro vita.
Esistono due tipi di processi fotosintetici:fotosintesi ossigenata e fotosintesi anossigenica. La fotosintesi anossigenica è un processo che avviene nei batteri. Non produce ossigeno. La fotosintesi dell'ossigeno è più comune e si osserva nelle piante, nelle alghe e nei cianobatteri. Durante la fotosintesi ossigenata, l'energia luminosa trasferisce elettroni dall'acqua (H₂O) all'anidride carbonica (CO₂), determinando la formazione di carboidrati. Durante questo trasferimento, la CO₂ viene “ridotta” o acquista elettroni, e l’acqua viene “ossidata” o perde elettroni. La fotosintesi produce zuccheri e ossigeno.
La fotosintesi procede in due fasi. Il primo è chiamato la luce, il secondo - scuro. La fase di luce della fotosintesi consente di convertire direttamente l'energia luminosa in energia chimica a causa della luce solare. Circa 15 secondi dopo che la pianta assorbe il biossido di carbonio, si verifica una reazione di sintesi scura e compaiono i primi prodotti della fotosintesi: zucchero: trii, pentosi, esosi ed eptosi. Di certi esosi si formano saccarosio e amido. Oltre ai carboidrati, anche i lipidi e le proteine possono essere sviluppati legandosi alla molecola di azoto.
La fase luminosa si verifica sulle membrane dei tilacoidi del cloroplasto e la fase oscura si verifica nello stroma del cloroplasto.
Ma i processi irreversibili che causanol’aumento dei livelli di anidride carbonica nell’aria è già iniziato. Uno studio pubblicato sulla rivista Nature nel 2014 mostra che il riso coltivato in ambienti ad alto contenuto di anidride carbonica contiene quantità inferiori di importanti nutrienti. Le potenziali implicazioni per la salute sono significative, dato che miliardi di persone in tutto il mondo già non assumono abbastanza proteine, vitamine e altri nutrienti dalla loro dieta quotidiana.
Dottor Zisk, fisiologo vegetale del MinisteroL'USDA e i suoi colleghi hanno creato campi di riso sperimentali in Cina e Giappone con elevate concentrazioni di anidride carbonica, che gli scienziati si aspettano tra 100 anni. I ricercatori si sono concentrati sul riso perché è la principale fonte di cibo per 2 miliardi di persone in tutto il mondo. Le 18 varietà di riso coltivate e raccolte, con poche eccezioni, contenevano significativamente meno proteine, ferro e zinco rispetto al riso coltivato oggi. Tutte le varietà presentavano una forte diminuzione dei livelli di vitamine B1, B2, B5 e B9, ma contenevano più vitamina E.
Il processo di fotosintesi nelle piante includeuna serie di fasi e reazioni che dipendono dall'energia solare, dall'acqua e dal biossido di carbonio. Il CO₂ funge da fonte di carbonio, entra nel processo di fotosintesi in una serie di reazioni dette fasi di fissazione del carbonio (note anche come reazioni in fase oscura). Queste reazioni seguono le fasi della conversione di energia (o reazioni alla luce) che convertono l'energia solare in energia chimica sotto forma di molecole ATP e NADP, che forniscono l'energia per innescare la fissazione del carbonio.
L'anidride carbonica entra nella maggior parte delle piante.attraverso i pori (stomi) sulla superficie delle foglie o dei gambi. Nelle alghe e cianobatteri fotosintetici, la CO₂ viene assorbita dall'acqua circostante. Una volta nella cellula fotosintetica, il CO₂ viene "fissato" con la molecola organica utilizzando un enzima. In molte specie di piante, questa reazione iniziale è catalizzata dall'enzima Rubisco, l'enzima più abbondante al mondo.
In una serie di reazioni chiamate ciclo di Calvin,La molecola contenente carbonio derivante da questa prima reazione di fissazione viene convertita in vari composti usando l'energia di ATP e NADP. I prodotti del ciclo di Calvin includono zucchero semplice, che viene successivamente convertito in carboidrati: glucosio, saccarosio e amido. Servono come importanti fonti di energia per la pianta. Il ciclo rigenera anche le molecole del reagente sorgente, con le quali più anidride carbonica sarà associata nella fase successiva del ciclo.
I tubi sono stati installati sul campo sperimentale.che ha emesso anidride carbonica in piccole aree all'aperto (piuttosto che semplicemente testare le colture in serre chiuse) per simulare le condizioni future del mondo reale. Nelle piante soggette al cosiddetto ciclo di Calvin, tra cui riso e grano, l'aumento della concentrazione di anidride carbonica può stimolare la produzione di più carboidrati che influenzano il contenuto di nutrienti. Ma gli scienziati stanno ancora cercando di capire perché alcuni composti, come la vitamina B, dipendono dai cambiamenti nell'aria atmosferica, mentre altri no, o perché alcune varietà di riso hanno una diminuzione più drammatica dei livelli di vitamina B rispetto ad altri.
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Dopo una serie di studi in questo settore, gli scienziaticreerà varietà colturali geneticamente modificate che manterranno la maggior parte del loro valore nutrizionale di fronte all'aumento delle concentrazioni di biossido di carbonio. Ma può essere incredibilmente difficile, considerando che tutte le varietà di riso testate hanno mostrato una diminuzione significativa dei livelli di vitamina B, nota il dott. Zisk.
Un’altra possibile soluzione è ridurre l’inquinamento di origine antropicavolumi di emissioni di anidride carbonica. Attualmente, i livelli atmosferici di CO₂ sono in media di circa 410 ppm (circa lo 0,04%), rispetto a 350 ppm negli anni ’80. Questo modello è dovuto principalmente alla combustione di combustibili fossili.
La diminuzione media della proteina del grano è aumentatarispetto alla CO₂ circostante per 18 linee di risaia coltivate a sfondo genetico contrastante coltivate in Cina e Giappone utilizzando la tecnologia FACE.
La diminuzione media della concentrazione di oligoelementi ingrano, ferro (Fe) e zinco (Zn) con CO₂ aumentato per 18 linee di riso coltivate di origine genetica contrastante, coltivate in Cina e Giappone utilizzando la tecnologia FACE.
Verdure inutili
Frutta e verdura coltivate decenni fa, daLe assicurazioni degli scienziati erano più ricche di vitamine e minerali rispetto alle varietà che attualmente mangiamo. La causa principale di questa allarmante tendenza nella nostra dieta era l'esaurimento del suolo: i moderni metodi aggressivi per ottenere i massimi benefici in agricoltura hanno portato a una catastrofica diminuzione della quantità di sostanze nutritive nel suolo. Sfortunatamente, ogni successiva generazione di carote a crescita rapida, belle e resistenti ai parassiti diventa ancora meno utile della precedente.
Donald Davis e il suo team dal TexasL’Università ha esaminato i dati nutrizionali dell’USDA per il 1950 e il 1999 per 43 diversi tipi di frutta e verdura e ha riscontrato “reali diminuzioni” di proteine, calcio, fosforo, ferro, riboflavina (vitamina B2) e vitamina C nell’ultimo mezzo secolo. Davis attribuisce questa riduzione del contenuto di nutrienti al fatto che l’agricoltura moderna mira a migliorare le caratteristiche qualitative (dimensioni, tasso di crescita, resistenza ai parassiti) del raccolto risultante.
Associazione Consumatori Biologicihanno confrontato diversi studi con risultati simili: un'analisi dei dati nutrizionali condotta dal Kushi Institute dal 1975 al 1997 ha rilevato che il livello medio di calcio in 12 verdure fresche è diminuito del 27%, i livelli di ferro del 37% e i livelli di vitamina A del 21%, e il livello di vitamina C del 30%. E i dati sui nutrienti dal 1930 al 1980, pubblicati sul British Food Journal, hanno mostrato che il contenuto medio di calcio di 20 verdure è diminuito del 19%, il ferro del 22% e il potassio del 14% durante quel periodo. Si scopre che le persone moderne hanno bisogno di mangiare otto arance al giorno per ottenere la stessa quantità di vitamine A e C che i nostri nonni avrebbero ottenuto da un solo frutto.
Api minacciate
Anche gli scienziati sono allarmati dal caloimpollinatori. Circa il 74% di tutti i grassi prodotti a livello mondiale sono presenti negli oli provenienti da piante dipendenti dall’impollinazione degli insetti. Queste piante servono anche come principali fonti di vitamine liposolubili. Delle vitamine idrosolubili, il 98% della vitamina C proviene da piante impollinate, agrumi e altri frutti e verdure. Sebbene lo scorbuto dovuto alla carenza di C sia ormai raro, il suo ruolo importante, insieme a quello dell'E e del beta-carotene, non è in alcun modo diminuito nelle realtà moderne. Le vitamine del gruppo B idrosolubili sono ricche di cereali amidacei che prosperano indipendentemente dalla carenza di impollinatori. Tuttavia, la maggior parte di questi nutrienti viene persa quando i cereali integrali vengono trasformati in riso bianco o farina bianca, ad esempio. Mentre gli Stati Uniti hanno corretto questa carenza introducendo farina integrale, riso integrale e altri alimenti non raffinati, 2/3 della popolazione mondiale non ha accesso ai cereali fortificati.
Dall'inizio degli anni 2000, gli apicoltori hanno riferito di enormi quantitàmorte di api da miele. Le api adulte, di norma, sono scomparse senza lasciare traccia, non tornando agli alveari. Questi casi hanno attirato l'attenzione del pubblico e le voci relative a varie cause del fenomeno variavano dal cambiamento climatico ai segnali radioattivi dei telefoni cellulari e delle colture geneticamente modificate.
Un grande gruppo di ricerca ha scoperto: anche se un ape paralitico israeliano è stato rilevato nelle api, non ha potuto causare una catastrofica estinzione. Il numero di api sta rapidamente diminuendo negli ultimi anni. Alcuni di essi sono stati aggiunti alla lista in via di estinzione nel 2017 (sette specie di api hawaiane) e nel 2018 (il Bumblebee Bombus affinis).
Ogni anno il numero delle api impollinanti diminuisce e alcune specie sono sull'orlo dell'estinzione.
È noto l'uso intensivo di pesticidicome i neonicotinoidi (una relativamente nuova classe di insetticidi che influenzano il sistema nervoso centrale degli insetti, portando a paralisi e morte), hanno svolto un ruolo importante nel ridurre la popolazione delle api. Quando le api sono esposte ai neonicotinoidi, hanno un forte effetto sul sistema nervoso (qualcosa come la versione dell'Alzheimer per gli insetti) e soffrono di un forte disorientamento.
Insieme con pesticidi, parassiti noti comeGli acari Varrao sono anche responsabili della morte di massa delle api. Varrao può riprodursi solo nella colonia di api. Questi parassiti succhiatori di sangue colpiscono ugualmente sia gli adulti che le giovani api. La malattia causata da questi acari può far sì che le api perdano gambe o ali, lentamente e dolorosamente morendo.
I cereali integrali sono un importante naturalefonte di vitamine del gruppo B, in particolare di acido folico. La necessità di acido folico aumenta durante la gravidanza per prevenire difetti del tubo neurale fetale. Più del 70% della vitamina A e il 98% di ciascuno dei carotenoidi, della criptoxantina (provitamina A) e del licopene si trovano nelle colture impollinate dagli insetti. Non è noto in che misura queste piante, comprese le verdure e i frutti rossi, arancioni e gialli, possano riprodursi senza impollinazione, ma gli esperimenti hanno mostrato un aumento diretto del 43% della resa dovuto all’impollinazione naturale. La vitamina A è uno degli elementi più essenziali per l’organismo e la sua carenza provoca ogni anno fino a 500mila casi di cecità irreversibile nei bambini di tutto il mondo. Le diete ricche di carotenoidi sono benefiche per le persone inclini al cancro; Nei test di laboratorio, il licopene ha dimostrato la sua capacità di rallentare la crescita del tumore. La maggior parte della vitamina E si trova anche nelle piante che necessitano di impollinazione.
Deperimento del suolo, inquinamento atmosferico el'estinzione delle api è solo le conseguenze dell'atteggiamento illetterato dell'umanità verso un grande, ma così fragile e vulnerabile pianeta. Le persone, le piante, gli animali, la terra e l'aria sono inestricabilmente legati e ogni passo irresponsabile di una persona può trasformarsi in una vera tragedia per il mondo intero. Gli scienziati saranno probabilmente in grado di ripristinare il valore nutrizionale di frutta, verdura e cereali, ma questa non è l'unica direzione di sviluppo del nostro pianeta. È necessario ridurre le emissioni di anidride carbonica, alleviare il carico sul suolo e prendersi cura del mondo animale, prevenendo l'estinzione di intere specie.