이산화탄소의 장단점
이산화탄소는 성장을 돕습니다. CO2 함량이 4배 증가 - 최대 0.12%
수년간의 실험 결과는 다음과 같이 나타났습니다. 과량의 이산화탄소와 함께, 나무의 잎은 그것을 더 많이 흡수하기 시작합니다. 그러나 동시에 나무는 자신의 발전을 위해 그것을 사용하지 않고 뿌리를 통해 다시 강조합니다. 토양 중 CO2 함량이 1.5 % 이상이면 뿌리가 뚝뚝 떨어지기 시작합니다. 그것이 밝혀 졌을 때, 그들은 훨씬 더 중요한 과잉 산소였습니다.
광합성식물, 조류 및 일부 박테리아가 햇빛으로부터 에너지를 가져와 생명에 필요한 유기 물질로 변환하는 데 사용되는 과정입니다.
광합성 과정에는 두 가지 유형이 있습니다.산소 발생 광합성 및 무산소 광합성. 무산소 광합성은 박테리아에서 발생하는 과정입니다. 산소를 생성하지 않습니다. 산소 광합성은 가장 흔하며 식물, 조류 및 남세균에서 관찰됩니다. 산소 광합성 동안 빛 에너지는 물(H2O)에서 이산화탄소(CO2)로 전자를 전달하여 탄수화물을 형성합니다. 이 이동 중에 CO2는 "환원"되거나 전자를 얻고 물은 "산화"되거나 전자를 잃습니다. 광합성은 당과 산소를 생성합니다.
광합성은 두 단계로 진행됩니다. 첫 번째는 빛, 두 번째는 어둠이라고합니다. 광합성의 가벼운 단계는 햇빛으로 인해 빛 에너지를 화학 에너지로 직접 전환 할 수있게합니다. 식물이 이산화탄소를 흡수 한 후 약 15 초가 지나면 암흑 합성 반응이 일어나 광합성의 첫 번째 생성물 인 설탕, 삼중 체, 오탄당, 육당체 및 헵 토스가 나타납니다. 특정 hexoses 중, 자당과 녹말이 형성됩니다. 탄수화물, 지질 및 단백질 외에도 질소 분자에 결합하여 개발할 수 있습니다.
밝은 단계는 엽록체의 틸라코이드 막에서 발생하고 어두운 단계는 엽록체의 간질에서 발생합니다.
그러나 그 원인이 되는 되돌릴 수 없는 과정은공기 중 이산화탄소 농도 증가가 이미 시작되었습니다. 2014년 Nature 저널에 발표된 연구에 따르면 높은 이산화탄소 환경에서 재배된 쌀에는 더 적은 양의 중요한 영양소가 포함되어 있습니다. 전 세계 수십억 명의 사람들이 이미 일상 식단에서 충분한 단백질, 비타민 및 기타 영양소를 섭취하지 못하고 있다는 점을 고려할 때 건강에 잠재적인 영향은 매우 큽니다.
환경부의 식물 생리학자인 Zisk 박사USDA와 그의 동료들은 과학자들이 100년 후에 예상하는 이산화탄소 농도가 높은 실험용 논을 중국과 일본에 만들었습니다. 연구자들은 쌀이 전 세계 20억 인구의 주요 식량 공급원이기 때문에 쌀에 초점을 맞췄습니다. 몇 가지 예외를 제외하고 재배 및 수확된 18종의 쌀에는 오늘날 재배되는 쌀보다 단백질, 철분, 아연이 훨씬 적습니다. 모든 품종은 비타민 B1, B2, B5 및 B9의 수준이 급격히 감소했지만 비타민 E는 더 많이 함유했습니다.
식물의 광합성 과정은 다음과 같습니다.태양 에너지, 물 및 이산화탄소에 의존하는 일련의 단계와 반응. 이산화탄소는 탄소의 공급원으로 작용하며 탄소 고정 단계 (암흑 반응이라고도 함)라고 불리는 일련의 반응으로 광합성의 과정에 들어간다. 이러한 반응은 태양 에너지를 ATP 및 NADP 분자의 형태로 화학 에너지로 변환시켜 탄소 고정 단계를 시작하기위한 에너지를 제공하는 에너지 전환 (또는 가벼운 반응) 단계를 따른다.
이산화탄소는 대부분의 식물에 들어갑니다.잎 또는 줄기의 표면에 숨구멍 (stomata)을 통해. 조류와 시아 노 박테리아를 광합성하는 과정에서 이산화탄소는 주위의 물에서 흡수됩니다. 광합성 세포에 들어가면 이산화탄소는 효소를 사용하여 유기 분자로 "고정"됩니다. 많은 식물 종에서,이 초기 반응은 세계에서 가장 풍부한 효소 인 Rubisco 효소에 의해 촉진된다.
캘빈주기라고 불리는 일련의 반응들에서,이 첫 번째 고정 반응으로 생성 된 탄소 함유 분자는 ATP 및 NADP의 에너지를 사용하여 다양한 화합물로 전환됩니다. 칼빈주기의 제품에는 단순 설탕이 포함되며, 설탕은 이후 탄수화물로 전환됩니다. 이것은 포도당, 자당 및 전분입니다. 그들은 식물을위한 중요한 에너지 원으로 작용합니다. 이 사이클은 또한 소스 시약의 분자를 재생성하며이 시약의 순환 단계의 다음 단계에서 더 많은 이산화탄소가 연결됩니다.
파이프가 실험장에 설치되었습니다.이것은 실제 환경 조건을 시뮬레이션하기 위해 작은 온실 지역으로 이산화탄소를 방출했다. 쌀과 밀을 포함한 이른바 칼빈주기의 영향을받는 식물에서 이산화탄소의 농도를 높이면 영양소 함량에 영향을 미치는 탄수화물이 더 많이 생산 될 수 있습니다. 그러나 과학자들은 여전히 비타민 B와 같은 일부 화합물이 대기 중의 변화에 의존하는지, 다른 것들은 그렇지 않은지, 왜 일부 쌀 품종은 다른 것들보다 비타민 B 수준이 더 극적으로 감소 하는지를 이해하려고 시도하고 있습니다.
사이드 바
이 분야에 대한 일련의 연구 끝에 과학자이산화탄소의 농도가 증가함에 따라 영양 가치의 대부분을 유지할 수있는 유전자 변형 작물 품종을 개발할 것입니다. 그러나 시험 한 모든 벼 품종이 비타민 B 수준의 유의 한 감소를 보였다고 생각하면 엄청나게 어려울 수 있습니다.
또 다른 가능한 해결책은 인위적 오염을 줄이는 것입니다.이산화탄소 배출량. 현재 대기 중 CO2 수준은 평균 약 410ppm(약 0.04%)으로 1980년대 350ppm에서 증가했습니다. 이러한 패턴은 주로 화석 연료의 연소로 인해 발생합니다.
증가 된 곡물 단백질의 평균 감소FACE 기술을 사용하여 중국과 일본에서 재배 된 대조적 인 유전 적 배경의 18 개 재배 된 논 라인에 대한 주변 CO2와 비교했다.
의 미량 원소 농도의 평균 감소중국과 일본에서 FACE 기술을 사용하여 재배 된 18 개의 재배 쌀에 대해 CO2를 증가시킨 곡물, 철 (Fe) 및 아연 (Zn).
쓸모없는 야채
수십 년 전에 재배 된 과일과 채소과학자들의 보증은 현재 우리가 먹는 품종보다 비타민과 미네랄이 풍부합니다. 우리의 식생활에서이 놀라운 추세의 주요 원인은 토양 고갈이었다. 농업에서 최대의 이익을 얻는 현대의 공격적인 방법은 토양의 양분 양을 비극적으로 감소시켰다. 불행히도 빠르게 번식하고 아름답고 해충 저항성 인 당근은 이전의 것보다 덜 유용합니다.
텍사스 출신 도널드 데이비스(Donald Davis)와 그의 팀대학은 1950년과 1999년에 43가지 야채와 과일에 대한 USDA 영양 데이터를 조사한 결과 지난 반세기 동안 단백질, 칼슘, 인, 철, 리보플라빈(비타민 B2) 및 비타민 C의 "실질적인 감소"를 발견했습니다. 데이비스는 현대 농업이 결과 작물의 품질 특성(크기, 성장률, 해충 저항성)을 향상시키는 것을 목표로 한다는 사실에서 이러한 영양분 함량의 감소를 설명합니다.
유기농 소비자 협회여러 연구를 비슷한 결과로 비교했습니다. 1975년부터 1997년까지 Kushi Institute의 영양 데이터 분석에 따르면 12가지 신선한 야채의 평균 칼슘 수준은 27%, 철분 수준은 37%, 비타민 A 수준은 21% 감소한 것으로 나타났습니다. 비타민 C 수준이 30% 증가합니다. 그리고 영국 식품 저널(British Food Journal)에 발표된 1930년부터 1980년까지의 영양 데이터에 따르면, 그 기간 동안 20개 야채의 평균 칼슘 함량은 19%, 철분은 22%, 칼륨은 14% 감소한 것으로 나타났습니다. 현대인들은 우리 조부모님이 과일 한 개에서 섭취하셨던 것과 같은 양의 비타민 A와 C를 얻으려면 하루에 오렌지 8개를 먹어야 하는 것으로 나타났습니다.
멸종 위기에 처한 벌
과학자들도 감소세에 우려하고 있다.수분 매개자. 전 세계적으로 생산되는 모든 지방의 약 74%는 곤충 수분에 의존하는 식물의 오일에 존재합니다. 이 식물은 또한 지용성 비타민의 주요 공급원이기도 합니다. 수용성 비타민 중 비타민 C의 98%는 수분 식물, 감귤류, 기타 과일 및 채소에서 나옵니다. C 결핍으로 인한 괴혈병은 이제 드물지만, E 및 베타카로틴과 함께 C 결핍의 중요한 역할은 현대 현실에서 어떤 식으로든 줄어들지 않습니다. 수용성 비타민 B군은 수분 매개자 결핍에도 불구하고 잘 자라는 전분질 곡물이 풍부합니다. 그러나 이러한 영양소의 대부분은 통곡물을 백미나 흰 밀가루로 가공할 때 손실됩니다. 미국은 통곡물 가루, 현미 및 기타 정제되지 않은 식품을 도입하여 이러한 결핍을 해결했지만, 세계 인구의 2/3는 강화 곡물을 섭취하지 못하고 있습니다.
양봉가들은 2000 년대 초반부터 방대한 양의꿀벌의 죽음. 성인 꿀벌은 원칙적으로 두드러기로 돌아 가지 않고 흔적도없이 사라졌습니다. 이러한 사례는 대중의 관심을 끌었으며 기후 변화에서 휴대폰 및 유전자 조작 작물의 방사능 신호에 이르기까지 다양한 원인의 소문이있었습니다.
대규모 연구팀이 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 비록 이스라엘의 마비 성 꿀벌 바이러스가 꿀벌에서 발견되었지만, 그러한 비극적 인 멸종을 일으킬 수는 없습니다. 최근 몇 년 동안 꿀벌의 수는 급속히 감소하고 있습니다. 그들 중 일부는 2017 년에 멸종 위기에 처한 목록 (Hawaiian bees의 7 종)과 2018 년 (Bumblebee Bombus Affinis)에 추가되었습니다.
해마다 수분을주는 꿀벌의 수가 줄어들고 일부 종들은 멸종 위기에 처해 있습니다.
알려진 살충제의 집중 사용네오 니코 티 노이드 (곤충의 중추 신경계에 영향을 미치고 마비와 사망으로 이어진 비교적 새로운 종류의 살충제)가 꿀벌의 개체수를 줄이는데 중요한 역할을했다. 꿀벌들이 네오 니코틴 이노이드에 노출되면 신경계에 강력한 영향을 미치고 (곤충 알츠하이머 병과 같은) 심한 방향 감각 상실로 고통받습니다.
살충제와 함께, 기생충으로 알려진Varrao 진드기 또한 꿀벌의 대량 살상에 책임이있다. Varrao는 꿀벌 식민지에서만 번식 할 수 있습니다. 이 피를 흘리는 기생충은 성인과 어린 꿀벌 모두에게 똑같이 영향을 미칩니다. 이 진드기에 의해 유발 된 질병으로 인해 꿀벌은 다리 또는 날개를 잃어 버리고 천천히 고통스럽게 죽어 갈 수 있습니다.
통곡물 시리얼은 중요한 천연 영양소입니다.비타민 B, 특히 엽산의 공급원입니다. 태아의 신경관 결손을 예방하기 위해 임신 중에는 엽산의 필요성이 증가합니다. 70% 이상의 비타민 A와 98%의 카로티노이드, 크립토잔틴(프로비타민 A) 및 리코펜이 곤충에 의해 수분되는 작물에서 발견됩니다. 빨간색, 주황색, 노란색 야채와 과일을 포함한 이러한 식물이 수분 없이 번식할 수 있는 정도는 알려져 있지 않지만, 실험에 따르면 자연 수분으로 인해 수확량이 직접 43% 증가한 것으로 나타났습니다. 비타민 A는 신체에 가장 필수적인 요소 중 하나이며, 비타민 A의 결핍은 매년 전 세계 어린이에게 최대 50만 건의 회복 불가능한 실명을 유발합니다. 카로티노이드 함량이 높은 식단은 암에 걸리기 쉬운 사람들에게 유익합니다. 실험실 테스트에서 리코펜은 종양 성장을 늦추는 능력을 보여주었습니다. 대부분의 비타민 E는 수분이 필요한 식물에서도 발견됩니다.
토양 고갈, 대기 오염 및꿀벌의 멸종은 크지 만 허약하고 취약한 행성에 대한 인문의 무식한 태도의 결과 일뿐입니다. 사람, 식물, 동물, 육지, 공기는 서로 연결되어 있으며 모든 사람의 무책임한 발걸음은 전 세계의 진정한 비극으로 변할 수 있습니다. 과학자들은 아마도 과일, 채소 및 시리얼의 영양가를 회복 할 수있을 것이지만, 이것이 우리 지구의 유일한 발전 방향은 아닙니다. 이산화탄소 배출량을 줄이고 토양에 가해지는 부하를 줄이며 동물계를 돌보고 전 종의 멸종을 예방해야합니다.