За и против угљен диоксида
Угљен диоксид помаже расту. Повећање садржаја ЦО₂ четири пута - до 0,12% од
Резултати дугогодишњих експеримената показали су: са вишком угљен-диоксида, лишће дрвећа почиње да га апсорбује више. Али, у исто време, дрвеће је не користи за сопствени развој, већ једноставно „вози кроз себе“, поново га наглашавајући кроз корење. Када је садржај ЦО2 у земљишту већи од 1,5%, коријење почиње да се гуши. Како се испоставило, они су много важнији вишак кисеоника.
Фотосинтезаје процес који користе биљке, алге и неке бактерије да узимају енергију из сунчеве светлости и претварају је у органске супстанце неопходне за њихов живот.
Постоје две врсте фотосинтетских процеса:оксигенична фотосинтеза и аноксигена фотосинтеза. Аноксигена фотосинтеза је процес који се дешава у бактеријама. Не производи кисеоник. Фотосинтеза кисеоника је најчешћа и примећује се код биљака, алги и цијанобактерија. Током фотосинтезе кисеоником, светлосна енергија преноси електроне из воде (Х₂О) до угљен-диоксида (ЦО₂), што резултира стварањем угљених хидрата. Током овог преноса, ЦО₂ се „смањује“ или добија електроне, а вода се „оксидује“ или губи електроне. Фотосинтеза производи шећере и кисеоник.
Фотосинтеза се одвија у две фазе. Први се зове светлост, други - таман. Свјетлосна фаза фотосинтезе омогућава вам да директно претворите свјетлосну енергију у кемијску енергију због сунчеве свјетлости. Око 15 секунди након што биљка апсорбује угљен-диоксид, јавља се тамна реакција синтезе и појављују се први производи фотосинтезе - шећер: трије, пентозе, хексозе и хептозе. Од одређених хексоза формирају се сахароза и скроб. Поред угљених хидрата, липиди и протеини се такође могу развити везивањем за молекул азота.
Светла фаза се јавља на мембранама тилакоида хлоропласта, а тамна фаза се јавља у строми хлоропласта.
Али неповратни процеси који узрокујуповећани нивои угљен-диоксида у ваздуху већ су почели. Студија објављена у часопису Натуре 2014. показује да пиринач узгајан у срединама са високим садржајем угљен-диоксида садржи мање количине важних хранљивих материја. Потенцијалне здравствене импликације су значајне, с обзиром на то да милијарде људи широм света већ не добијају довољно протеина, витамина и других хранљивих материја из своје дневне исхране.
др Жиск, биљни физиолог у МинистарствуУСДА и његове колеге створили су експериментална поља пиринча у Кини и Јапану са повишеним концентрацијама угљен-диоксида, што научници очекују за 100 година. Истраживачи су се фокусирали на пиринач јер је он примарни извор хране за 2 милијарде људи широм света. 18 сорти пиринча које су узгајане и убране, са неколико изузетака, садржале су знатно мање протеина, гвожђа и цинка од пиринча који се гаји данас. Све сорте су имале нагли пад нивоа витамина Б1, Б2, Б5 и Б9, али су садржавале више витамина Е.
Процес фотосинтезе у биљкама укључујениз фаза и реакција које зависе од соларне енергије, воде и угљен-диоксида. ЦО₂ служи као извор угљеника, улази у процес фотосинтезе у низу реакција које се називају кораци угљеничне фиксације (познате и као реакције тамне фазе). Ове реакције прате фазе конверзије енергије (или светлосне реакције), које претварају соларну енергију у хемијску енергију у облику АТП и НАДП молекула, обезбеђујући енергију за започињање фаза везивања угљеника.
Угљен диоксид улази у већину биљака.кроз поре (стомата) на површини лишћа или стабљика. У фотосинтетизујућим алгама и цијанобактеријама, ЦО₂ се апсорбује из околне воде. Када је у фотосинтетској ћелији, ЦО₂ се "фиксира" органским молекулом користећи ензим. Код многих биљних врста, ова иницијална реакција катализирана је ензимом Рубисцо, најзаступљенијим ензимом на свијету.
У низу реакција које се називају Цалвинов циклус,Молекул који садржи угљеник и настаје у овој првој реакцији фиксације, конвертује се у различита једињења користећи енергију из АТП и НАДП. Производи Цалвиновог циклуса укључују једноставан шећер, који се касније претвара у угљене хидрате - то су глукоза, сахароза и скроб. Они служе као важни извори енергије за постројење. Циклус такође регенерише молекуле изворног реагенса, са којима ће више угљен-диоксида бити повезано у следећој фази циклуса.
На експерименталном пољу инсталиране су цијеви.који емитују угљен-диоксид у мале отворене просторе (радије него да тестирају усеве у затвореним пластеницима) како би симулирали будуће реалне услове. У биљкама које су подвргнуте такозваном Цалвиновом циклусу, укључујући пиринач и пшеницу, повећање концентрације угљичног диоксида може стимулирати производњу више угљикохидрата који утјечу на садржај храњивих твари. Али научници још увек покушавају да схвате зашто нека једињења, као што је витамин Б, зависе од промена у атмосферском ваздуху, док други не, или због чега неке врсте риже имају драматичније смањење нивоа витамина Б од других.
Сидебар
Након низа студија у овој области, научницибавиће се стварањем генетски модификованих сорти усева које ће задржати већину хранљиве вредности у односу на повећане концентрације угљен-диоксида. Али, то може бити невероватно тешко, с обзиром да су све тестиране сорте риже показале значајно смањење нивоа витамина Б, примећује др Зиск.
Друго могуће решење је смањење антропогеног загађењазапремине емисије угљен-диоксида. Тренутно, нивои ЦО₂ у атмосфери су у просеку око 410 ппм (отприлике 0,04%), у односу на 350 ппм из 1980-их. Овај образац је углавном последица сагоревања фосилних горива.
Просечно смањење протеина зрна повећало сеу поређењу са околном ЦО₂ за 18 култивисаних линија риже контрастног генетског порекла узгојене у Кини и Јапану користећи ФАЦЕ технологију.
Просечно смањење концентрације елемената у траговимажитарице, гвожђе (Фе) и цинк (Зн) са повећаним ЦО₂ за 18 култивисаних линија пиринча контрастног генетског порекла, узгојене у Кини и Јапану коришћењем ФАЦЕ технологије.
Бескорисно поврће
Воће и поврће узгојено пре неколико деценијаУверења научника била су богатији витаминима и минералима од сорти које тренутно једемо. Главни узрок овог алармантног тренда у нашој исхрани била је исцрпљивање земљишта: модерне агресивне методе постизања максималних пољопривредних користи довеле су до катастрофалног смањења количине нутријената у земљишту. Нажалост, свака наредна генерација брзо растућих, лепих мркви отпорних на штеточине постаје још мање корисна од претходне.
Доналд Дејвис и његов тим из ТексасаУниверзитет је испитао податке УСДА о исхрани за 1950. и 1999. за 43 различита поврћа и воћа и открио „стварно смањење“ протеина, калцијума, фосфора, гвожђа, рибофлавина (витамина Б2) и витамина Ц у последњих пола века. Дејвис приписује ово смањење садржаја хранљивих материја чињеници да је модерна пољопривреда усмерена на побољшање особина квалитета (величина, стопа раста, отпорност на штеточине) добијеног усева.
Удружење органских потрошачаупоредио неколико студија са сличним резултатима: анализа података о нутријентима коју је урадио Кусхи институт од 1975. до 1997. године открила је да се просечан ниво калцијума у 12 свежег поврћа смањио за 27%, ниво гвожђа за 37%, а ниво витамина А за 21%, и ниво витамина Ц за 30%. А подаци о хранљивим материјама од 1930. до 1980. године, објављени у Бритисх Фоод Јоурналу, показали су да је просечан садржај калцијума у 20 поврћа пао за 19%, гвожђа за 22% и калијума за 14% за то време. Испоставило се да савремени људи треба да једу осам поморанџи дневно да би добили исту количину витамина А и Ц коју би наши дедови и баке добили из само једног воћа.
Угрожене пчеле
Научници су такође узнемирени падом уопрашивачи. Око 74% свих глобално произведених масти налази се у уљима биљака које зависе од опрашивања инсеката. Ове биљке такође служе као главни извори витамина растворљивих у мастима. Од витамина растворљивих у води, 98% витамина Ц долази из опрашених биљака, цитруса и другог воћа и поврћа. Иако је скорбут због недостатка Ц сада реткост, његова важна улога, заједно са Е и бета-каротеном, није ни на који начин умањена у савременим стварностима. Витамини Б растворљиви у води богати су скробним житарицама које успевају без обзира на недостатак опрашивача. Међутим, већина ових хранљивих материја се губи када се цела зрна прерађују у бели пиринач или бело брашно, на пример. Док су САД исправиле овај недостатак увођењем брашна од целог зрна, смеђег пиринча и друге нерафинисане хране, 2/3 светске популације нема приступ обогаћеним житарицама.
Од раних 2000-их, пчелари су пријавили масивностсмрт пчела. Одрасле пчеле су по правилу нестале без трага, не враћајући се у кошнице. Ови случајеви су привукли пажњу јавности, а гласине о разним узроцима феномена кретале су се од климатских промјена до радиоактивних сигнала из мобилних телефона и генетски модификованих усјева.
Велики истраживачки тим открио је: иако је у пчелама откривен израелски паралитички пчелињи вирус, то није могло изазвати тако катастрофално изумирање. Број пчела у посљедњих неколико година нагло опада. Неке од њих су додате на листу угрожених у 2017. години (седам врста хавајских пчела) и 2018. године (бумбар Бомбус аффинис).
Сваке године се смањује број пчела опрашивања, а неке врсте су на рубу изумирања.
Интензивна употреба познатих пестицидакао неоникотиноиди (релативно нова класа инсектицида који утичу на централни нервни систем инсеката, што доводи до парализе и смрти), одиграла је важну улогу у смањењу популације пчела. Када су пчеле изложене неоникотиноидима, оне имају јак утицај на нервни систем (нешто попут Алзхеимерове верзије за инсекте) и пате од тешке дезоријентације.
Заједно са пестицидима, познати су као паразитиВаррао гриње су такође одговорне за масовну смрт пчела. Варрао се може размножавати само у пчелињи колонији. Ови паразити који сишу крв једнако погађају и одрасле и младе пчеле. Болест коју узрокују ове гриње може узроковати да пчеле изгубе ноге или крила, полако и болно умирући.
Житарице од целог зрна су важан природниизвор витамина Б, посебно фолне киселине. Потреба за фолном киселином се повећава током трудноће како би се спречили дефекти неуралне цеви фетуса. Више од 70% витамина А и 98% сваког од каротеноида, криптоксантина (провитамина А) и ликопена налази се у усевима које опрашују инсекти. Није познато у којој мери се ове биљке, укључујући црвено, наранџасто и жуто поврће и воће, могу размножавати без опрашивања, али експерименти су показали директно повећање приноса од 43% услед природног опрашивања. Витамин А је један од најважнијих елемената за организам, а његов недостатак узрокује и до 500 хиљада случајева неповратног слепила код деце широм света сваке године. Дијета богата каротеноидима је корисна за људе склоне раку; У лабораторијским тестовима, ликопен је показао своју способност да успори раст тумора. Већина витамина Е се такође налази у биљкама које захтевају опрашивање.
Осиромашење тла, загађење ваздуха иизумирање пчела је само посљедица неписменог става човјечанства на велику, али тако крхку и рањиву планету. Људи, биљке, животиње, земља и ваздух су нераскидиво повезани, и сваки неодговоран корак особе може се претворити у праву трагедију за цео свет. Научници ће вероватно моћи да обнове хранљиву вредност воћа, поврћа и житарица, али то није једини правац развоја наше планете. Потребно је смањити емисију угљичног диоксида, смањити оптерећење тла и водити бригу о животињском свијету, спрјечавајући изумирање читавих врста.