Η κλιματική αλλαγή μπορεί να προκαλέσει δραματική μείωση της παραγωγής ρυζιού σε μεγάλες αναπτυσσόμενες περιοχές, μια μείωση που θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο κρίσιμες προμήθειες τροφίμων, αναφέρουν ερευνητές.

Νέα πειράματα που διερευνούν την παραγωγή ρυζιού σε μελλοντικές κλιματικές συνθήκες δείχνουν ότι οι αποδόσεις του ρυζιού θα μπορούσαν να μειωθούν κατά 40% έως το 2100 - με δυνητικά καταστροφικές συνέπειες σε μέρη του κόσμου που βασίζονται στην καλλιέργεια ως βασική πηγή τροφής.

Επιπλέον, οι αλλαγές στις διαδικασίες του εδάφους λόγω των αυξημένων θερμοκρασιών θα προκαλέσουν το ρύζι να περιέχει διπλάσιο τοξικό αρσενικό από το ρύζι που καταναλώνεται σήμερα, σύμφωνα με τη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.

«Μέχρι να φτάσουμε στο 2100, εκτιμάται ότι έχουμε περίπου 10 δισεκατομμύρια ανθρώπους, οπότε αυτό θα σημαίνει ότι έχουμε 5 δισεκατομμύρια ανθρώπους εξαρτάται από το ρύζικαι 2 δισεκατομμύρια που δεν θα είχαν πρόσβαση στις θερμίδες που θα χρειάζονταν κανονικά », λέει ο συγγραφέας Scott Fendorf, καθηγητής επιστήμης των συστημάτων γης στη Σχολή Γης, Ενέργειας και Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Στάνφορντ. «Πρέπει να γνωρίζουμε αυτές τις προκλήσεις που έρχονται, ώστε να είμαστε έτοιμοι να προσαρμοστούμε».

Ρύζι ως παιδική τροφή

Οι ερευνητές εξέτασαν συγκεκριμένα το ρύζι επειδή αναπτύσσεται σε πλημμυρισμένα ορυζώνες που βοηθούν στη χαλάρωση του αρσενικού από το έδαφος και το καθιστούν ιδιαίτερα ευαίσθητο στην πρόσληψη αρσενικού. Ενώ πολλές καλλιέργειες τροφίμων σήμερα περιέχουν μικρές ποσότητες αρσενικό, ορισμένες αναπτυσσόμενες περιοχές είναι πιο ευαίσθητες από άλλες.

Οι μελλοντικές αλλαγές στο έδαφος λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών σε συνδυασμό με τις πλημμυρισμένες συνθήκες προκαλούν τα φυτά ρυζιού να καταναλώνουν αρσενικό σε υψηλότερα επίπεδα - και η χρήση νερού άρδευσης με φυσικό υψηλό αρσενικό επιτείνει το πρόβλημα.

Ενώ αυτοί οι παράγοντες δεν θα επηρεάσουν όλα τα παγκόσμια προϊόντα με τον ίδιο τρόπο, επεκτείνονται σε άλλες καλλιέργειες που πλημμυρίζουν, όπως το ταρό και ο λωτός.

«Απλώς δεν περίμενα το μέγεθος των επιπτώσεων στην απόδοση του ρυζιού που παρατηρήσαμε», λέει ο Fendorf, ο οποίος είναι επίσης ανώτερος συνεργάτης στο Ινστιτούτο Περιβάλλοντος του Stanford Woods. «Αυτό που μου έλειψε ήταν πόσο έδαφος Η βιογεωχημεία θα ανταποκρινόταν στην αυξημένη θερμοκρασία, πώς θα ενίσχυε το αρσενικό που διατίθεται στα φυτά, και στη συνέχεια-σε συνδυασμό με την καταπόνηση της θερμοκρασίας-πώς αυτό θα επηρεάσει πραγματικά το φυτό ».

Ένα φυσικό, ημιμεταλλικό χημικό, το αρσενικό υπάρχει στα περισσότερα εδάφη και ιζήματα, αλλά γενικά σε μορφή που τα φυτά δεν προσλαμβάνουν. Η χρόνια έκθεση στο αρσενικό οδηγεί σε δερματικές βλάβες, καρκίνους, επιδείνωση των πνευμονικών παθήσεων και, τελικά, θάνατο.

Είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό για το ρύζι όχι μόνο λόγω της παγκόσμιας σημασίας του, αλλά και επειδή η τροφή με χαμηλά αλλεργιογόνα συστατικά συχνά εισάγεται νωρίς στα βρέφη.

«Νομίζω ότι αυτό το πρόβλημα είναι επίσης κρίσιμο για τους ανθρώπους που έχουν μικρά παιδιά στην κοινωνία μας», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας E. Marie Muehe, πρώην μεταδιδακτορικός μελετητής στο Στάνφορντ, ο οποίος τώρα βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο του Τούμπινγκεν, Γερμανία. «Επειδή τα βρέφη είναι πολύ μικρότερα από εμάς, αν τρώνε ρύζι, αυτό σημαίνει ότι καταναλώνουν περισσότερο αρσενικό σε σχέση με το σωματικό τους βάρος».

«Το έδαφος είναι ζωντανό»

Οι ερευνητές δημιούργησαν μελλοντικές κλιματολογικές συνθήκες στα θερμοκήπια με βάση εκτιμήσεις για πιθανή αύξηση της θερμοκρασίας 5 βαθμών Κελσίου και διπλάσιο ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα έως το 9, όπως προέβλεψε η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή.

Ενώ η προηγούμενη έρευνα εξέτασε τις επιπτώσεις της αύξησης της θερμοκρασίας στο πλαίσιο της παγκόσμιας επισιτιστικής κρίσης, αυτή η μελέτη ήταν η πρώτη που εξηγεί τις συνθήκες του εδάφους σε συνδυασμό με τις μεταβολές στο κλίμα.

Για τα πειράματα, η ομάδα καλλιέργησε ποικιλία μεσαίου κόκκου ρυζιού στο έδαφος από την περιοχή καλλιέργειας ρυζιού της Καλιφόρνια. Έλεγξαν τα θερμοκήπια για τη θερμοκρασία, τις συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα και τα επίπεδα αρσενικού στο έδαφος, τα οποία θα είναι υψηλότερα στο μέλλον λόγω της συσσώρευσης του εδάφους από την άρδευση καλλιεργειών με μολυσμένο με αρσενικό νερό, πρόβλημα που με την υπερ-άντληση υπόγειων υδάτων επιδεινώνεται.

«Δεν το σκεφτόμαστε συχνά, αλλά το έδαφος είναι ζωντανό - είναι γεμάτο βακτήρια και πολλούς διαφορετικούς μικροοργανισμούς », λέει ο Fendorf. "Αποδεικνύεται ότι αυτοί οι μικροοργανισμοί καθορίζουν εάν το αρσενικό παραμένει χωρισμένο στα ορυκτά και μακριά από τα φυτά ή βγαίνει από τα ορυκτά στη υδατική φάση."

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι με αυξημένες θερμοκρασίες, οι μικροοργανισμοί αποσταθεροποίησαν περισσότερο το εγγενές αρσενικό του εδάφους, οδηγώντας σε μεγαλύτερες ποσότητες τοξίνης στο νερό του εδάφους που διατίθεται για να απορροφήσει το ρύζι. Μόλις απορροφηθεί, το αρσενικό αναστέλλει την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών και μειώνει την ανάπτυξη και ανάπτυξη των φυτών, παράγοντες που συνέβαλαν στη μείωση της απόδοσης κατά 40% των επιστημόνων.

Έγκαιρη προειδοποίηση, μελλοντικός προγραμματισμός

Ενώ η δραματική απώλεια παραγωγής είναι μια σημαντική αιτία ανησυχίας, οι επιστήμονες παραμένουν αισιόδοξοι ότι αυτή η έρευνα θα βοηθήσει τους παραγωγούς να βρουν πιθανές λύσεις για τη σίτιση του κόσμου.

"Τα καλά νέα είναι ότι δεδομένης της προηγούμενης προόδου όσον αφορά την ικανότητα της παγκόσμιας κοινότητας να εκτρέφει ποικιλίες που μπορούν να προσαρμοστούν σε νέες συνθήκες, μαζί με αναθεωρήσεις στη διαχείριση του εδάφους, είμαι αισιόδοξος ότι μπορούμε να ξεπεράσουμε τα προβλήματα που παρατηρήθηκαν στη μελέτη μας", Fendorf λέει.

"Είμαι επίσης αισιόδοξος ότι καθώς συνεχίζουμε να φωτίζουμε τις απειλές που προκύπτουν από μια αλλαγή 5 βαθμών Κελσίου, η κοινωνία θα υιοθετήσει πρακτικές για να διασφαλίσει ότι δεν θα φτάσουμε ποτέ σε αυτόν τον βαθμό θέρμανσης."

Ως επόμενα βήματα, οι Fendorf, συν -συγγραφέας Tianmei Wang και Muehe ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν την τηλεπισκόπηση για να εντοπίσουν μολυσμένους ορυζώνες ρυζιού προκειμένου να μοντελοποιήσουν μελλοντικές αποδόσεις και μόλυνση με αρσενικό.

"Αυτό είναι πιθανότατα να είναι ένα πρόβλημα όπου καταναλώνεται το μεγαλύτερο μέρος του ρυζιού, οπότε σκεφτόμαστε τη Νότια και Ανατολική Ασία", λέει ο Wang, υποψήφιος διδάκτορας στην επιστήμη του συστήματος γης. «Ειδικά για ανθρώπους όπως ο μπαμπάς μου - καταναλώνει ρύζι τρεις φορές την ημέρα και απλά δεν μπορεί να ζήσει χωρίς αυτό».

Αρχική μελέτη

Είστε ελεύθεροι να μοιραστείτε αυτό το άρθρο με την Άδεια 4.0 International.

βιβλία_επιδράσεις