Prós e contras do dióxido de carbono
O dióxido de carbono ajuda o crescimento. Aumento no conteúdo de CO₂ quatro vezes - até 0,12% de
Os resultados de muitos anos de experimentos mostraram: com um excesso de dióxido de carbono, as folhas das árvores começam a absorvê-lo mais. Mas, ao mesmo tempo, as árvores não o usam para o seu próprio desenvolvimento, mas simplesmente "dirigem-se por si mesmas", destacando-o novamente através das raízes. Quando o teor de CO2 no solo é superior a 1,5%, as raízes começam a se sufocar. Como se viu, são muito mais importantes o excesso de oxigênio.
Fotossínteseé um processo usado por plantas, algas e algumas bactérias para retirar energia da luz solar e convertê-la em substâncias orgânicas necessárias à sua vida.
Existem dois tipos de processos fotossintéticos:fotossíntese oxigenada e fotossíntese anoxigênica. A fotossíntese anoxigênica é um processo que ocorre nas bactérias. Não produz oxigênio. A fotossíntese de oxigênio é mais comum e é observada em plantas, algas e cianobactérias. Durante a fotossíntese oxigenada, a energia luminosa transfere elétrons da água (H₂O) para o dióxido de carbono (CO₂), resultando na formação de carboidratos. Durante esta transferência, o CO₂ é “reduzido” ou ganha elétrons, e a água é “oxidada” ou perde elétrons. A fotossíntese produz açúcares e oxigênio.
A fotossíntese prossegue em duas fases. O primeiro é chamado de luz, o segundo - escuro. A fase de luz da fotossíntese permite converter diretamente a energia da luz em energia química, devido à luz solar. Aproximadamente 15 segundos depois que a planta absorve dióxido de carbono, uma reação de síntese escura ocorre e os primeiros produtos da fotossíntese aparecem - açúcar: trios, pentoses, hexoses e heptoses. De certas hexoses, sacarose e amido são formados. Além de carboidratos, lipídios e proteínas também podem ser desenvolvidos por ligação à molécula de nitrogênio.
A fase clara ocorre nas membranas dos tilacóides do cloroplasto, e a fase escura ocorre no estroma do cloroplasto.
Mas os processos irreversíveis que causamo aumento dos níveis de dióxido de carbono no ar já começou. Um estudo publicado na revista Nature em 2014 mostra que o arroz cultivado em ambientes com alto teor de dióxido de carbono contém quantidades menores de nutrientes importantes. As potenciais implicações para a saúde são significativas, dado que milhares de milhões de pessoas em todo o mundo já não obtêm proteínas, vitaminas e outros nutrientes suficientes nas suas dietas diárias.
Dr. Zisk, fisiologista vegetal do MinistérioO USDA e seus colegas criaram campos experimentais de arroz na China e no Japão com concentrações elevadas de dióxido de carbono, que os cientistas esperam em 100 anos. Os investigadores concentraram-se no arroz porque é a principal fonte de alimento para 2 mil milhões de pessoas em todo o mundo. As 18 variedades de arroz que foram cultivadas e colhidas, com poucas excepções, continham significativamente menos proteínas, ferro e zinco do que o arroz cultivado actualmente. Todas as variedades tiveram uma diminuição acentuada nos níveis de vitaminas B1, B2, B5 e B9, mas continham mais vitamina E.
O processo de fotossíntese nas plantas incluiuma série de etapas e reações que dependem da energia solar, da água e do dióxido de carbono. O CO₂ serve como fonte de carbono, entra no processo de fotossíntese em uma série de reações chamadas etapas de fixação de carbono (também conhecidas como reações de fase escura). Essas reações seguem os estágios de conversão de energia (ou reações de luz), que convertem energia solar em energia química na forma de moléculas de ATP e NADP, fornecendo energia para iniciar estágios de fixação de carbono.
O dióxido de carbono entra na maioria das plantas.através dos poros (estômatos) na superfície das folhas ou caules. Na fotossíntese de algas e cianobactérias, o CO₂ é absorvido da água circundante. Uma vez na célula fotossintética, o CO₂ é “fixado” com a molécula orgânica usando uma enzima. Em muitas espécies de plantas, essa reação inicial é catalisada pela enzima Rubisco, a enzima mais abundante do mundo.
Em uma série de reações chamadas de ciclo de Calvin,A molécula contendo carbono resultante desta primeira reação de fixação é convertida em vários compostos usando energia de ATP e NADP. Os produtos do ciclo de Calvin incluem açúcar simples, que é posteriormente convertido em carboidratos - isto é, glicose, sacarose e amido. Eles servem como importantes fontes de energia para a planta. O ciclo também regenera as moléculas do reagente de origem, com o qual mais dióxido de carbono será associado no próximo estágio do ciclo.
Tubos foram instalados no campo experimental.que emitia dióxido de carbono em pequenas áreas ao ar livre (em vez de simplesmente testar as culturas em estufas fechadas) para simular futuras condições do mundo real. Em plantas que estão sujeitas ao chamado ciclo de Calvin, incluindo arroz e trigo, o aumento da concentração de dióxido de carbono pode estimular a produção de mais carboidratos que afetam o conteúdo de nutrientes. Mas os cientistas ainda estão tentando entender por que alguns compostos, como a vitamina B, dependem de mudanças no ar atmosférico, enquanto outros não, ou porque algumas variedades de arroz têm uma redução mais drástica nos níveis de vitamina B do que outras.
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Após uma série de estudos nesta área, cientistasestarão envolvidos na criação de variedades de culturas geneticamente modificadas que reterão a maior parte de seu valor nutricional em face de concentrações crescentes de dióxido de carbono. Mas isso pode ser incrivelmente difícil, considerando que todas as variedades de arroz testadas mostraram uma diminuição significativa nos níveis de vitamina B, observa Zisk.
Outra solução possível é reduzir a poluição antropogênicavolumes de emissões de dióxido de carbono. Atualmente, os níveis atmosféricos de CO₂ ficam em média em torno de 410 ppm (aproximadamente 0,04%), acima dos 350 ppm na década de 1980. Este padrão se deve principalmente à queima de combustíveis fósseis.
A diminuição média na proteína de grãos com aumentoem comparação com o CO surrounding circundante para 18 linhas de arroz cultivadas de fundo genético contrastante cultivadas na China e no Japão usando a tecnologia FACE.
A diminuição média na concentração de oligoelementos emgrãos, ferro (Fe) e zinco (Zn) com aumento de CO₂ para 18 linhagens de arroz cultivadas de origem genética contrastante, cultivadas na China e no Japão utilizando a tecnologia FACE.
Legumes inúteis
Frutas e hortaliças cultivadas décadas atrás, porAs garantias dos cientistas eram mais ricas em vitaminas e minerais do que as variedades que comemos atualmente. A principal causa desta tendência alarmante em nossa dieta foi o esgotamento do solo: métodos agressivos modernos de alcançar o máximo de benefícios na agricultura levaram a uma diminuição catastrófica na quantidade de nutrientes no solo. Infelizmente, cada geração subseqüente de cenouras de crescimento rápido, belas e resistentes a pragas se torna ainda menos útil do que a anterior.
Donald Davis e sua equipe do TexasA Universidade examinou os dados nutricionais do USDA para 1950 e 1999 para 43 vegetais e frutas diferentes e encontrou “quedas reais” em proteínas, cálcio, fósforo, ferro, riboflavina (vitamina B2) e vitamina C ao longo do último meio século. Davis atribui este declínio no teor de nutrientes ao facto de a agricultura moderna ter como objectivo melhorar as características de qualidade (tamanho, taxa de crescimento, resistência a pragas) da cultura resultante.
Associação de Consumidores Orgânicoscomparou vários estudos com resultados semelhantes: uma análise de dados nutricionais realizada pelo Instituto Kushi de 1975 a 1997 descobriu que o nível médio de cálcio em 12 vegetais frescos diminuiu 27%, os níveis de ferro 37% e os níveis de vitamina A 21%, e o nível de vitamina C em 30%. E dados nutricionais de 1930 a 1980, publicados no British Food Journal, mostraram que o teor médio de cálcio de 20 vegetais caiu 19%, o ferro 22% e o potássio 14% durante esse período. Acontece que as pessoas modernas precisam comer oito laranjas por dia para obter a mesma quantidade de vitaminas A e C que nossos avós obteriam com apenas uma fruta.
Abelhas em vias de extinção
Os cientistas também estão alarmados com o declíniopolinizadores. Cerca de 74% de todas as gorduras produzidas mundialmente estão presentes em óleos de plantas dependentes da polinização por insetos. Essas plantas também servem como importantes fontes de vitaminas lipossolúveis. Das vitaminas solúveis em água, 98% da vitamina C provém de plantas polinizadas, frutas cítricas e outras frutas e vegetais. Embora o escorbuto devido à deficiência de C seja agora raro, o seu importante papel, juntamente com o E e o beta-caroteno, não diminui de forma alguma nas realidades modernas. As vitaminas B solúveis em água são ricas em grãos ricos em amido, que prosperam independentemente da deficiência de polinizadores. No entanto, a maior parte destes nutrientes é perdida quando os grãos integrais são transformados em arroz branco ou farinha branca, por exemplo. Embora os EUA tenham corrigido esta deficiência através da introdução de farinha de cereais integrais, arroz integral e outros alimentos não refinados, 2/3 da população mundial não tem acesso a cereais fortificados.
Desde o início dos anos 2000, os apicultores relatarammorte de abelhas. As abelhas adultas, em regra, desapareceram sem deixar vestígios, não retornando às colmeias. Esses casos atraíram a atenção do público, e rumores de várias causas do fenômeno variaram de mudanças climáticas a sinais radioativos de telefones celulares e culturas geneticamente modificadas.
Uma grande equipe de pesquisa descobriu: embora um vírus de abelhas paralisado israelense tenha sido detectado nas abelhas, ele não poderia causar uma extinção tão catastrófica. O número de abelhas está diminuindo rapidamente nos últimos anos. Alguns deles foram adicionados à lista de ameaçadas de extinção em 2017 (sete espécies de abelhas havaianas) e em 2018 (o Bumblebee Bombus affinis).
A cada ano, o número de abelhas polinizadoras diminui e algumas espécies estão à beira da extinção.
Uso intensivo de pesticidas conhecidoscomo neonicotinóides (uma classe relativamente nova de inseticidas que afetam o sistema nervoso central de insetos, levando à paralisia e morte), desempenhou um papel importante na redução da população de abelhas. Quando as abelhas são expostas aos neonicotinóides, elas têm um forte efeito no sistema nervoso (algo parecido com a versão de Alzheimer para insetos) e sofrem de desorientação severa.
Junto com pesticidas, parasitas conhecidos comoOs ácaros Varrao também são responsáveis pela morte em massa das abelhas. Varrao só pode se reproduzir na colônia de abelhas. Esses parasitas sugadores de sangue afetam igualmente adultos e abelhas jovens. A doença causada por esses ácaros pode fazer com que as abelhas percam pernas ou asas, lentamente e dolorosamente morrendo.
Os cereais integrais são um importante alimento naturalfonte de vitaminas B, especialmente ácido fólico. A necessidade de ácido fólico aumenta durante a gravidez para prevenir defeitos do tubo neural fetal. Mais de 70% da vitamina A e 98% de cada um dos carotenóides, criptoxantina (pró-vitamina A) e licopeno são encontrados em culturas polinizadas por insetos. Não se sabe até que ponto estas plantas, incluindo vegetais e frutas vermelhas, laranja e amarelas, podem reproduzir-se sem polinização, mas experiências mostraram um aumento directo de 43% no rendimento devido à polinização natural. A vitamina A é um dos elementos mais essenciais ao organismo e sua deficiência causa até 500 mil casos de cegueira irreversível em crianças em todo o mundo todos os anos. Dietas ricas em carotenóides são benéficas para pessoas com tendência ao câncer; Em testes laboratoriais, o licopeno demonstrou a sua capacidade de retardar o crescimento do tumor. A maior parte da vitamina E também é encontrada em plantas que requerem polinização.
Depleção de solo, poluição do ar ea extinção das abelhas é apenas as consequências da atitude iletrada da humanidade para um planeta grande, mas tão frágil e vulnerável. Pessoas, plantas, animais, terra e ar estão intrinsecamente ligados, e cada passo irresponsável de uma pessoa pode se transformar em uma verdadeira tragédia para o mundo inteiro. Os cientistas provavelmente serão capazes de restaurar o valor nutricional de frutas, legumes e cereais, mas esta não é a única direção de desenvolvimento do nosso planeta. É necessário reduzir as emissões de dióxido de carbono, aliviar a carga no solo e cuidar do mundo animal, evitando a extinção de espécies inteiras.