Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере уменьшит питательность риса

Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере приведет к уменьшению питательной ценности риса, который является основной пищей для двух миллиардов человек, сообщается в Science Advances. По оценкам исследователей, в нем уменьшится не только содержание белков, железа и цинка (об этом было известно и раньше), но и содержание витаминов группы В, в частности, фолиевой кислоты и рибофлавина.

По оценкам исследователей, по мере потепления климата будут падать урожаи основных зерновых культур. Например, урожаи риса и кукурузы могут к 2100 году снизиться на 20-40 процентов. Помимо уменьшения урожайности, избыток углекислого газа в атмосфере будет влиять и на содержание питательных веществ в зерновых культурах, в том числе на количество белков и микроэлементов. Растения будут поглощать большое количество атмосферного углерода в ущерб веществам из почвы, в том числе соединениям азота и фосфора.

Биологи и медики из Японии, Китая, США и Австралии под руководством Льюиса Зиски (Lewis Ziska) из Министерства сельского хозяйства США решили рассчитать, как повышение концентрации углекислого газа в атмосфере повлияет на содержание питательных веществ в рисе. Он является основной пищей примерно для двух миллиардов человек (в основном в странах Азии). А для 600 миллионов из них он составляет больше половины рациона и служит основным источником белков. Ранее исследователи уже показали, что повышение температуры, скорее всего, приведет к уменьшению в рисовых зернах белков, цинка и железа. Теперь ученые решили рассмотреть, как в рисе изменится содержание питательных веществ в комплексе.

Исследование проводилось в Китае и в Японии, где выращивали рис 18 сортов на восьмиугольных участках. Чтобы создать концентрацию углекислого газа аналогичную той, которая ожидается к концу века, на некоторые делянки принудительно подавали углекислый газ. Контрольные группы растений росли в естественных условиях. Когда рис созрел, ученые определили в зернах содержание железа, цинка, кальция с помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой — методом, с помощью которого можно определять очень маленькие концентрации некоторых металлов; с помощью элементного анализатора — содержание углерода и азота; посредством жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией определили количество витаминов группы В и витамина Е.

В результате у растений, росших при повышенной концентрации углекислого газа, содержание в зернах железа и цинка уменьшалось на восемь и пять процентов, соответственно, а количество белков падало на 10 процентов по сравнению с культурами из контрольных групп. Содержание витаминов группы В падало на 17,1 процента для витамина В1, недостаток которого приводит к неврологическим расстройствам и 16,6 процента для витамина В2 (рибофлавина), необходимого для образования эритроцитов и антител. Содержание витамина В5, стимулирующего выработку гормонов надпочечников, понижалось на 12,7 процента, а количество фолиевой кислоты (витамин В9), в том числе необходимой для внутриутробного развития, падало на 30,3 процентов. В то же время углекислый газ способствовал увеличению содержания витамина Е (токоферола), в среднем на 15 процентов.

Ранее исландские инженеры разработали способ утилизации парникового углекислого газа. Его планируют закачивать в вулканические породы и там он минерализуется с образованием карбонатных пород.