Fördelar och nackdelar med koldioxid
Koldioxid hjälper till att växa. Fyrfaldig ökning av CO₂-halten - upp till 0,12 % av
Resultaten av många års experiment visade: med ett överskott av koldioxid börjar trädens löv att absorbera det mer. Men samtidigt använder träden inte den för egen utveckling, utan helt enkelt "driv den genom sig själva", igen betona den genom rötterna. När koldioxidinnehållet i jorden är mer än 1,5% börjar rötterna att kvävas. Som det visade sig är de mycket viktigare överflödigt syre.
fotosyntesär en process som används av växter, alger och vissa bakterier för att ta energi från solljus och omvandla det till organiska ämnen som är nödvändiga för deras liv.
Det finns två typer av fotosyntetiska processer:syrehaltig fotosyntes och anoxygen fotosyntes. Oxygenisk fotosyntes är en process som sker i bakterier. Det producerar inte syre. Syrefotosyntes är vanligast och observeras i växter, alger och cyanobakterier. Under syrehaltig fotosyntes överför ljusenergi elektroner från vatten (H2O) till koldioxid (CO2), vilket resulterar i bildandet av kolhydrater. Under denna överföring "reduceras" CO₂ eller får elektroner, och vatten "oxideras" eller förlorar elektroner. Fotosyntes producerar socker och syre.
Fotosyntes fortsätter i två faser. Den första kallas ljuset, det andra - mörka. Den ljusa fasen av fotosyntes låter dig direkt konvertera ljusenergi till kemisk energi på grund av solljus. Omkring 15 sekunder efter att växten absorberar koldioxid uppträder en mörk syntesreaktion och de första fotosyntesprodukten förekommer - socker: trios, pentoser, hexoser och heptoser. Av vissa hexoser bildas sackaros och stärkelse. Förutom kolhydrater kan lipider och proteiner också utvecklas genom bindning till kvävemolekylen.
Den ljusa fasen uppträder på membranen av tylakoiderna i kloroplasten, och den mörka fasen uppträder i kloroplastens stroma.
Men de oåterkalleliga processer som orsakarökade halter av koldioxid i luften har redan börjat. En studie publicerad i tidskriften Nature 2014 visar att ris som odlats i miljöer med hög koldioxidhalt innehåller mindre mängder viktiga näringsämnen. De potentiella hälsokonsekvenserna är betydande, med tanke på att miljarder människor runt om i världen redan inte får tillräckligt med protein, vitaminer och andra näringsämnen från sin dagliga kost.
Dr Zisk, växtfysiolog vid ministerietUSDA och hans kollegor skapade experimentella risfält i Kina och Japan med förhöjda koncentrationer av koldioxid, vilket forskarna förväntar sig om 100 år. Forskarna fokuserade på ris eftersom det är den primära matkällan för 2 miljarder människor världen över. De 18 rissorter som odlades och skördades, med få undantag, innehöll betydligt mindre protein, järn och zink än ris som odlas idag. Alla sorter hade en kraftig minskning av nivåerna av vitamin B1, B2, B5 och B9, men de innehöll mer vitamin E.
Processen för fotosyntes i växter inkluderaren serie steg och reaktioner som beror på solenergi, vatten och koldioxid. CO2 fungerar som en källa för kol, det går in i processen för fotosyntes i en serie reaktioner som kallas kolfixeringsteg (även känd som mörka fasreaktioner). Dessa reaktioner följer stadierna av energikonvertering (eller ljusreaktioner) som omvandlar solenergi till kemisk energi i form av ATP- och NADP-molekyler, vilket ger energi för att starta kolfixeringsstegen.
Koldioxid kommer in i de flesta växter.genom porerna (stomata) på ytan av löv eller stjälkar. Vid fotosyntetisering av alger och cyanobakterier absorberas CO2 från det omgivande vattnet. En gång i fotosyntesen är "CO" "fixerad" med den organiska molekylen med ett enzym. I många växtarter katalyseras denna initiala reaktion av enzymet Rubisco, det mest rikliga enzymet i världen.
I en serie reaktioner som kallas Calvin-cykeln,Den kolhaltiga molekylen som härrör från denna första fixeringsreaktion omvandlas till olika föreningar med användning av energi från ATP och NADP. Produkter av Calvins cykel inkluderar enkel socker, som därefter omvandlas till kolhydrater - det här är glukos, sackaros och stärkelse. De tjänar som viktiga energikällor för växten. Cykeln regenererar också molekylerna i källreagenset, med vilket mer koldioxid kommer att associeras i nästa steg av cykeln.
Rör installerades på försöksfältet.som avgav koldioxid till små utomhusområden (istället för att bara granska grödor i slutna växthus) för att simulera framtida verkliga förhållanden. I växter som är föremål för den så kallade Calvin-cykeln, inklusive ris och vete, kan ökad koncentration av koldioxid stimulera produktionen av mer kolhydrater som påverkar näringsinnehållet. Men forskare försöker fortfarande att förstå varför vissa föreningar, såsom vitamin B, är beroende av förändringar i atmosfärisk luft, medan andra inte gör det, eller varför vissa risvarianter har en mer dramatisk minskning av vitamin B-nivåer än andra.
incut
Efter en serie studier på detta område, forskarekommer att vara engagerad i skapandet av genetiskt modifierade grödor som kommer att behålla det mesta av deras näringsvärde mot bakgrund av ökande koncentrationer av koldioxid. Men det kan vara oerhört svårt, med tanke på att alla testade risvarianter visade en signifikant minskning av vitamin B-nivåer, konstaterar Dr. Zisk.
En annan möjlig lösning är att minska antropogena föroreningarvolymer av koldioxidutsläpp. För närvarande är atmosfäriska CO₂-nivåer i genomsnitt runt 410 ppm (ungefär 0,04%), upp från 350 ppm på 1980-talet. Detta mönster beror främst på förbränning av fossila bränslen.
Den genomsnittliga minskningen av kornprotein ökadejämfört med den omgivande CO2 för 18 odlade paddy linjer med kontrasterande genetisk bakgrund odlas i Kina och Japan med användning av FACE-tekniken.
Den genomsnittliga minskningen av koncentrationen av spårämnen ikorn, järn (Fe) och zink (Zn) med ökad CO2 för 18 odlade rislinjer med kontrasterande genetiskt ursprung, odlade i Kina och Japan med användning av FACE-teknik.
Useless grönsaker
Frukt och grönsaker odlade årtionden sedan, avForskarnas försäkringar var rikare i vitaminer och mineraler än de sorter vi för närvarande äter. Den främsta orsaken till denna alarmerande trend i vår kost var jordutarmning: moderna aggressiva metoder för att uppnå maximala fördelar inom jordbruket har lett till en katastrofal minskning av mängden näringsämnen i jorden. Tyvärr blir varje efterföljande generation av snabbt växande, vackra, skadedjurskrävande morötter ännu mindre användbar än den föregående.
Donald Davis och hans team från TexasUniversitetet undersökte USDA näringsdata för 1950 och 1999 för 43 olika grönsaker och frukter och fann "riktiga nedgångar" i protein, kalcium, fosfor, järn, riboflavin (vitamin B2) och vitamin C under det senaste halvseklet. Davis tillskriver denna minskning av näringsinnehållet till det faktum att modernt jordbruk syftar till att förbättra kvalitetsegenskaperna (storlek, tillväxthastighet, resistens mot skadedjur) hos den resulterande grödan.
Ekologisk konsumentföreningjämförde flera studier med liknande resultat: en analys av näringsämnesdata från Kushi Institute från 1975 till 1997 visade att den genomsnittliga kalciumnivån i 12 färska grönsaker minskade med 27 %, järnnivåerna med 37 % och vitamin A-nivåerna med 21 %, och nivån av vitamin C med 30%. Och näringsdata från 1930 till 1980, publicerade i British Food Journal, visade att den genomsnittliga kalciumhalten i 20 grönsaker sjönk med 19 %, järn med 22 % och kalium med 14 % under den tiden. Det visar sig att moderna människor behöver äta åtta apelsiner om dagen för att få i sig samma mängd vitamin A och C som våra morföräldrar skulle ha fått från bara en frukt.
Hotade bin
Forskare är också oroade över nedgångenpollinatörer. Cirka 74 % av alla globalt producerade fetter finns i oljor från växter som är beroende av insektspollinering. Dessa växter fungerar också som viktiga källor till fettlösliga vitaminer. Av de vattenlösliga vitaminerna kommer 98 % av C-vitaminet från pollinerade växter, citrusfrukter och andra frukter och grönsaker. Även om skörbjugg på grund av C-brist nu är sällsynt, är dess viktiga roll, tillsammans med E och betakaroten, inte minskat på något sätt i moderna verkligheter. Vattenlösliga B-vitaminer är rika på stärkelsehaltiga spannmålsgrödor, som trivs oavsett pollinatörbrist. Men de flesta av dessa näringsämnen går förlorade när fullkorn bearbetas till vitt ris eller vitt mjöl, till exempel. Medan USA har rättat till denna brist genom att introducera fullkornsmjöl, brunt ris och andra oraffinerade livsmedel, har 2/3 av världens befolkning inte tillgång till berikade spannmål.
Sedan början av 2000-talet har biodlare rapporterat massivadöden av honungsbinnar. Vuxna bin, som regel, försvann utan spår och återvände inte till nässelfeberna. Dessa fall lockade allmänhetens uppmärksamhet och rykten om olika orsaker till fenomenet varierade från klimatförändringar till radioaktiva signaler från mobiltelefoner och genetiskt modifierade grödor.
Ett stort forskargrupp upptäckte: Även om ett israeliskt paralytisk bivirus upptäcktes i bin, kunde det inte orsaka en sådan katastrofal utrotning. Antalet bin har minskat snabbt de senaste åren. Några av dem fanns till den hotade listan 2017 (sju arter av hawaiiska bin) och 2018 (Humlebom Bombus affinis).
Varje år minskar antalet pollinerande bin, och vissa arter ligger på utkanten av utrotningen.
Intensiv användning av bekämpningsmedel som är kändsom neonicotinoider (en relativt ny klass av insekticider som påverkar insekts centrala nervsystemet, vilket leder till förlamning och död) spelade en viktig roll för att minska bipopulationen. När bin utsätts för neonicotinoider, har de en stark inverkan på nervsystemet (något som Alzheimers version för insekter) och lider av svår desorientering.
Tillsammans med bekämpningsmedel, parasiter som kallasVarrao-kvalster är också ansvariga för böns massdöd. Varrao kan bara uppfödas i bikolonin. Dessa blodsugande parasiter påverkar lika både vuxna och unga bin. Sjukdomen som orsakas av dessa kvalster kan orsaka bina att förlora ben eller vingar, långsamt och smärtsamt att dö.
Fullkorn spannmål är en viktig naturligkälla till B-vitaminer, särskilt folsyra. Behovet av folsyra ökar under graviditeten för att förhindra fostrets neuralrörsdefekter. Mer än 70 % av vitamin A och 98 % av var och en av karotenoiderna, kryptoxantin (provitamin A) och lykopen finns i grödor som pollineras av insekter. Det är okänt i vilken utsträckning dessa växter, inklusive röda, orange och gula grönsaker och frukter, kan föröka sig utan pollinering, men experiment har visat en direkt 43% ökning av avkastningen på grund av naturlig pollinering. Vitamin A är ett av de viktigaste elementen för kroppen, och dess brist orsakar upp till 500 tusen fall av irreversibel blindhet hos barn runt om i världen varje år. Dieter som innehåller mycket karotenoider är fördelaktiga för människor som är benägna att drabbas av cancer; I laboratorietester har lykopen visat sin förmåga att bromsa tumörtillväxt. Mest E-vitamin finns också i växter som kräver pollinering.
Jordutsläpp, luftföroreningar ochUtlivningen av bin är bara konsekvenserna av mänsklighetens analfabeter attityd till en stor, men så ömtålig och sårbar planet. Människor, växter, djur, land och luft är oupplösligt länkade, och varje ansvarsfullt steg hos en person kan bli en verklig tragedi för hela världen. Forskare kommer förmodligen att kunna återställa näringsvärdet av frukt, grönsaker och spannmål, men det här är inte den enda utvecklingsriktningen på vår planet. Det är nödvändigt att minska koldioxidutsläppen, lätta lasten på jorden och ta hand om djurvärlden och förhindra utrotning av hela arten.