Fordeler og ulemper med karbondioksid
Karbondioksid hjelper veksten. Firedobling i CO₂-innhold - opptil 0,12 % av
Resultatene fra mange års eksperimenter viste: med et overskudd av karbondioksid begynner bladene på trærne å absorbere det mer. Men på samme tid bruker trærne ikke den til egen utvikling, men bare "kjør det gjennom seg selv", igjen markere det gjennom røttene. Når innholdet av CO2 i jorda er over 1,5%, begynner røttene å kvele. Som det viste seg, er de mye viktigere for mye oksygen.
fotosynteseer en prosess som brukes av planter, alger og noen bakterier for å ta energi fra sollys og omdanne det til organiske stoffer som er nødvendige for deres liv.
Det er to typer fotosyntetiske prosesser:oksygenisk fotosyntese og oksygenisk fotosyntese. Anoksygen fotosyntese er en prosess som skjer i bakterier. Den produserer ikke oksygen. Oksygenfotosyntese er mest vanlig og observeres i planter, alger og cyanobakterier. Under oksygenisk fotosyntese overfører lysenergi elektroner fra vann (H₂O) til karbondioksid (CO₂), noe som resulterer i dannelse av karbohydrater. Under denne overføringen blir CO₂ "redusert" eller får elektroner, og vann "oksideres" eller mister elektroner. Fotosyntese produserer sukker og oksygen.
Fotosyntese fortsetter i to faser. Den første kalles lyset, den andre - mørke. Lysfasen i fotosyntese gjør at du kan konvertere lysenergi direkte til kjemisk energi på grunn av sollys. Omtrent 15 sekunder etter at planten absorberer karbondioksid, oppstår en mørk syntesereaksjon og de første produktene av fotosyntese vises - sukker: trios, pentoses, heksoser og heptoser. Av visse heksoser dannes sukrose og stivelse. I tillegg til karbohydrater, kan lipider og proteiner også utvikles ved binding til nitrogenmolekylet.
Den lyse fasen forekommer på membranene til thylakoidene i kloroplasten, og den mørke fasen forekommer i kloroplastens stroma.
Men de irreversible prosessene som forårsakerøkte nivåer av karbondioksid i luften har allerede begynt. En studie publisert i tidsskriftet Nature i 2014 viser at ris dyrket i miljøer med høyt karbondioksid inneholder lavere mengder viktige næringsstoffer. De potensielle helsekonsekvensene er betydelige, gitt at milliarder av mennesker rundt om i verden allerede ikke får nok proteiner, vitaminer og andre næringsstoffer fra deres daglige kosthold.
Dr. Zisk, plantefysiolog ved departementetUSDA, og kollegene hans opprettet eksperimentelle rismarker i Kina og Japan med forhøyede konsentrasjoner av karbondioksid, som forskerne forventer om 100 år. Forskerne fokuserte på ris fordi det er den primære matkilden for 2 milliarder mennesker over hele verden. De 18 variantene av ris som ble dyrket og høstet, med få unntak, inneholdt betydelig mindre protein, jern og sink enn ris som dyrkes i dag. Alle varianter hadde en kraftig nedgang i nivåene av vitamin B1, B2, B5 og B9, men de inneholdt mer vitamin E.
Prosessen med fotosyntese i planter inkludereren rekke stadier og reaksjoner som er avhengige av solenergi, vann og karbondioksid. CO₂ tjener som en kilde til karbon, det går inn i prosessen med fotosyntese i en rekke reaksjoner kalt karbonfikseringstrinn (også kjent som mørkfasereaksjoner). Disse reaksjonene følger stadiene av energikonvertering (eller lysreaksjoner) som konverterer solenergi til kjemisk energi i form av ATP- og NADP-molekyler, og gir energi til å starte karbonfikseringstrinn.
Kullsyre kommer inn i de fleste planter.gjennom porene (stomata) på overflaten av blader eller stengler. Ved fotosyntetisering av alger og cyanobakterier absorberes CO₂ fra det omkringliggende vannet. En gang i den fotosyntetiske cellen er CO₂ "fast" med det organiske molekylet ved hjelp av et enzym. I mange plantearter katalyseres denne første reaksjonen av enzymet Rubisco, det mest omfattende enzymet i verden.
I en rekke reaksjoner kalt Calvin-syklusen,Det karbonholdige molekylet som resulterer fra denne første fikseringsreaksjon, omdannes til forskjellige forbindelser ved bruk av energi fra ATP og NADP. Produkter av Calvins syklus inkluderer enkel sukker, som senere omdannes til karbohydrater - dette er glukose, sukrose og stivelse. De tjener som viktige energikilder for anlegget. Syklusen regenererer også molekylene til kildereagenset, med hvilket mer karbondioksid vil bli assosiert i neste trinn av syklusen.
Rørene ble installert på eksperimentelt felt.som sluppet karbondioksid i små friluftsområder (i stedet for bare å teste avlinger i lukkede drivhus) for å simulere fremtidige virkelige forhold. I planter som er utsatt for den såkalte Calvin-syklusen, inkludert ris og hvete, kan økning av konsentrasjonen av karbondioksid stimulere produksjonen av mer karbohydrater som påvirker næringsinnholdet. Men forskere forsøker fortsatt å forstå hvorfor noen forbindelser, for eksempel vitamin B, er avhengig av forandringer i atmosfærisk luft, mens andre ikke gjør det, eller hvorfor noen risvarianter har en mer dramatisk reduksjon i vitamin B-nivå enn andre.
incut
Etter en rekke studier på dette området, forskerevil skape genetisk modifiserte avlinger som vil beholde det meste av næringsverdien i møte med økende kullsyrekonsentrasjoner. Men det kan være utrolig vanskelig, med tanke på at alle de testede risvarianter viste en signifikant reduksjon i vitamin B-nivå, forteller Dr. Zisk.
En annen mulig løsning er å redusere menneskeskapt forurensningvolumer av karbondioksidutslipp. For tiden er atmosfæriske CO₂-nivåer i gjennomsnitt rundt 410 ppm (omtrent 0,04%), opp fra 350 ppm på 1980-tallet. Dette mønsteret skyldes hovedsakelig forbrenning av fossilt brensel.
Den gjennomsnittlige nedgangen i kornprotein øktesammenlignet med den omkringliggende CO₂ for 18 dyrkede paddy linjer med kontrasterende genetisk bakgrunn dyrket i Kina og Japan ved hjelp av FACE teknologi.
Den gjennomsnittlige nedgangen i konsentrasjonen av sporstoffer ikorn, jern (Fe) og sink (Zn) med økt CO₂ for 18 dyrkede rislinjer av kontrastfarlig genetisk opprinnelse, dyrket i Kina og Japan ved bruk av FACE-teknologi.
Useless grønnsaker
Frukt og grønnsaker vokst flere tiår siden, avForskernes forsikringer var rikere på vitaminer og mineraler enn de varianter vi for tiden spiser. Hovedårsaken til denne foruroligende trenden i kostholdet var jordutslipp: moderne aggressive metoder for å oppnå maksimale fordeler i landbruket har ført til en katastrofal nedgang i mengden næringsstoffer i jorda. Dessverre blir hver etterfølgende generasjon av raskt voksende, vakre, skadedyrsbestandige gulrøtter enda mindre nyttige enn den forrige.
Donald Davis og teamet hans fra TexasUniversitetet undersøkte USDA ernæringsdata for 1950 og 1999 for 43 forskjellige grønnsaker og frukt og fant "reelle nedgang" i protein, kalsium, fosfor, jern, riboflavin (vitamin B2) og vitamin C i løpet av det siste halve århundret. Davis tilskriver denne reduksjonen i næringsinnhold det faktum at moderne landbruk er rettet mot å forbedre kvalitetsegenskapene (størrelse, vekstrate, motstand mot skadedyr) til den resulterende avlingen.
Økologisk Forbrukerforeningsammenlignet flere studier med lignende resultater: en analyse av næringsdata fra Kushi Institute fra 1975 til 1997 fant at det gjennomsnittlige kalsiumnivået i 12 ferske grønnsaker sank med 27 %, jernnivået med 37 % og vitamin A-nivået med 21 %, og nivået av vitamin C med 30%. Og næringsdata fra 1930 til 1980, publisert i British Food Journal, viste at det gjennomsnittlige kalsiuminnholdet i 20 grønnsaker falt med 19 %, jern med 22 % og kalium med 14 % i løpet av den tiden. Det viser seg at moderne mennesker trenger å spise åtte appelsiner om dagen for å få samme mengde vitamin A og C som våre besteforeldre ville ha fått fra bare én frukt.
Truede bier
Forskere er også skremt over nedgangen ipollinatorer. Omtrent 74 % av alt globalt produsert fett finnes i oljer fra planter som er avhengige av insektbestøvning. Disse plantene fungerer også som hovedkilder til fettløselige vitaminer. Av de vannløselige vitaminene kommer 98 % av vitamin C fra pollinerte planter, sitrusfrukter og annen frukt og grønnsaker. Selv om skjørbuk på grunn av C-mangel nå er sjelden, er dens viktige rolle, sammen med E og betakaroten, ikke redusert på noen måte i moderne virkelighet. Vannløselige B-vitaminer er rike på stivelsesholdige korn som trives uavhengig av pollinatormangel. Men de fleste av disse næringsstoffene går tapt når hele korn foredles til for eksempel hvit ris eller hvitt mel. Mens USA har korrigert denne mangelen ved å introdusere fullkornsmel, brun ris og annen uraffinert mat, har ikke 2/3 av verdens befolkning tilgang til berikede korn.
Siden begynnelsen av 2000-tallet har biavlere rapportert massivdød av honningbier. Voksne bier, som regel, forsvant uten spor, ikke tilbake til elveblestene. Disse sakene tiltok offentlig oppmerksomhet, og rykter om ulike årsaker til fenomenet varierte fra klimaendringer til radioaktive signaler fra mobiltelefoner og genetisk modifiserte avlinger.
Et stort forskerteam fant ut: Selv om et israelsk paralytisk bievirus ble oppdaget i biene, kunne det ikke forårsake en slik katastrofal utryddelse. Antall bier er raskt avtagende de siste årene. Noen av dem ble lagt til den truede listen i 2017 (syv arter av hawaiiske bier) og i 2018 (Humlebee Bombus affinis).
Hvert år reduseres antall pollinerende bier, og noen arter er på randen av utryddelse.
Intensiv bruk av plantevernmidler kjentSom neonicotinoider (en relativt ny klasse av insektmidler som påvirker insektens sentrale nervesystem, som fører til lammelse og død), spilte en viktig rolle i å redusere bibefolkningen. Når bier blir utsatt for neonicotinoider, har de en sterk effekt på nervesystemet (noe som Alzheimers versjon for insekter) og lider av alvorlig desorientering.
Sammen med plantevernmidler, parasitter kjent somVarrao-myter er også ansvarlige for bøndens massedød. Varrao kan bare avle i bikolonien. Disse blodsugende parasittene påvirker også både voksne og unge bier. Sykdommen forårsaket av disse flåttene kan forårsake bier å miste ben eller vinger, sakte og smertefullt døende.
Fullkornskorn er en viktig naturligkilde til B-vitaminer, spesielt folsyre. Behovet for folsyre øker under graviditet for å forhindre fosterets nevralrørsdefekter. Mer enn 70 % av vitamin A og 98 % av hver av karotenoidene, kryptoksantin (provitamin A) og lykopen finnes i avlinger som er pollinert av insekter. Det er ukjent i hvilken grad disse plantene, inkludert røde, oransje og gule grønnsaker og frukt, kan formere seg uten pollinering, men forsøk har vist en direkte 43 % økning i avling på grunn av naturlig pollinering. Vitamin A er et av de mest essensielle elementene for kroppen, og mangelen forårsaker opptil 500 tusen tilfeller av irreversibel blindhet hos barn over hele verden hvert år. Dietter høy i karotenoider er gunstig for personer utsatt for kreft; I laboratorietester har lykopen vist sin evne til å bremse tumorvekst. Mest vitamin E finnes også i planter som krever pollinering.
Jordutslettelse, luftforurensning ogUtryddelsen av bier er bare konsekvensene av den analfabetiske holdningen til menneskeheten til en stor, men så sårbar og sårbar planet. Folk, planter, dyr, land og luft er uløselig forbundet, og alle uansvarlige trinn på en person kan bli en ekte tragedie for hele verden. Forskere vil trolig kunne gjenopprette næringsverdien av frukt, grønnsaker og korn, men dette er ikke den eneste utviklingsretningen til planeten vår. Det er nødvendig å redusere utslipp av karbondioksid, lette lasten på jorden og ta vare på dyrsverdenen, og forhindre utryddelse av hele arten.