Klimaatsverandering kan dubbel giftig arseen in rys voorkom

Klimaatsverandering kan 'n dramatiese daling in die produksie van rys in groot groeiende streke veroorsaak, 'n afname wat kritieke voedselvoorrade in gevaar kan stel, berig navorsers.

Nuwe eksperimente wat rysproduksie in toekomstige klimaatstoestande ondersoek, toon dat die opbrengste van rys teen 40 met ongeveer 2100% kan daal — met potensieel verwoestende gevolge in wêrelddele wat op die gewas as basiese voedselbron staatmaak.

Verder sal veranderings aan grondprosesse as gevolg van verhoogde temperature daartoe lei dat rys twee keer soveel giftige arseen bevat as die rys wat vandag verbruik word, volgens die studie, gepubliseer in Nature Kommunikasie.

“Teen die tyd dat ons by 2100 kom, word ons beraam dat dit ongeveer 10 miljard mense het, so dit sou beteken dat ons 5 miljard mense het afhanklik van rys, en 2 biljoen wat nie toegang tot die kalorieë sou hê wat hulle normaalweg sou benodig nie, ”sê Scott Fendorf, mede-outeur, professor in aardstelselwetenskap aan die Stanford University se School of Earth, Energy & Environmental Sciences. 'Ons moet bewus wees van hierdie uitdagings wat kom, sodat ons gereed kan wees om aan te pas.'

Rys as babakos

Navorsers het spesifiek na rys gekyk, want dit groei in oorstroomde vlaktes wat help om die arseen uit die grond te los en dit veral sensitief te maak vir die opname van arseen. Terwyl baie voedselgewasse vandag klein hoeveelhede bevat arseen, is sommige groeiende streke vatbaarder as ander.

Toekomstige veranderinge in die grond as gevolg van hoër temperature, gekombineer met oorstroomde toestande, veroorsaak dat rysplante arseen op hoër vlakke opneem - en die gebruik van besproeiingswater met natuurlik hoë arseen vererger die probleem.

Alhoewel hierdie faktore nie dieselfde wêreldprodukte op dieselfde manier sal beïnvloed nie, geld dit ook vir ander gewasse wat oorstroom is, soos taro en lotus.

“Ek het net nie die omvang van die impak op die rysopbrengs wat ons waargeneem het, verwag nie,” sê Fendorf, wat ook 'n senior genoot van die Stanford Woods Institute for the Environment is. 'Wat ek gemis het, was hoeveel die grond biogeochemie sou reageer op verhoogde temperatuur, hoe dit die arseen wat beskikbaar is vir plante sou versterk en dan - tesame met die temperatuurspanning - hoe dit die plant sou beïnvloed. '

'N Natuurlike, semi-metaal chemiese arseen bestaan ​​in die meeste gronde en sedimente, maar meestal in 'n vorm wat plante nie opneem nie. Chroniese blootstelling aan arseen lei tot velletsels, kanker, verergering van longsiekte en uiteindelik ook die dood.

Dit is veral kommerwekkend in rys, nie net vanweë die wêreldwye belang daarvan nie, maar ook omdat die voedsel met 'n lae-allergeen dikwels vroeg by babas ingebring word.

'Ek dink hierdie probleem is ook van kardinale belang vir mense wat jong kinders in ons samelewing het,' sê die hoofskrywer E. Marie Muehe, 'n voormalige postdoktorale geleerde aan Stanford, wat nou aan die Universiteit van Tübingen, Duitsland is. "Omdat babas baie kleiner is as ons. As hulle rys eet, beteken dit dat hulle meer arseen opneem ten opsigte van hul liggaamsgewig."

'Grond leef'

Die navorsers het toekomstige klimaatstoestande in kweekhuise geskep op grond van ramings van 'n moontlike 5-graad Celsius (9 grade Fahrenheit) temperatuurverhoging en twee keer soveel atmosferiese koolstofdioksied deur 2100, soos voorspel deur die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering.

Terwyl vorige navorsing die gevolge van toenemende temperatuur in die konteks van die wêreldwye voedselkrisis ondersoek het, was hierdie studie die eerste wat rekenskap gegee het van grondtoestande in kombinasie met klimaatsverskuiwings.

Vir die eksperimente het die groep 'n rysras met 'n mediumkorrel in die grond uit die rysstreek in Kalifornië gekweek. Hulle het die kweekhuise beheer vir temperatuur, koolstofdioksiedkonsentrasies en arseenvlakke in die grond, wat in die toekoms hoër sal wees as gevolg van die opbou van gronde deur besproeiingsgewasse met arseen-besoedelde water, 'n probleem wat die oorpomp van grondwater vererger.

'Ons dink nie gereeld hieraan nie, maar die grond is lewendig - dit is besig om te verdwyn bakterië en baie verskillende mikroörganismes, ”sê Fendorf. "Dit blyk dat mikroörganismes bepaal of die arseen op die minerale en van die plante weggedeel is of van die minerale in die waterfase afkom."

Die navorsers het bevind dat mikroörganismes met verhoogde temperatuur meer van die inherente arseen van die grond destabiliseer, wat lei tot groter hoeveelhede gifstof in die grondwater wat beskikbaar is vir die rys. Sodra arseen opgeneem is, belemmer die opname van voedingstowwe en verminder dit die groei en ontwikkeling van plante, faktore wat bygedra het tot die daling van die 40% in opbrengste wat wetenskaplikes waargeneem het.

Vroeë waarskuwing, toekomstige beplanning

Alhoewel die dramatiese verlies aan produksie 'n groot bron van kommer is, bly die wetenskaplikes hoopvol dat hierdie navorsing produsente sal help om moontlike oplossings vir die voeding van die wêreld te vind.

"Die goeie nuus is dat, gegewe die vooruitgang van die verlede in terme van die wêreldwye gemeenskap om variëteite te teel wat by nuwe toestande kan aanpas, saam met die hersiening van grondbestuur, is ek optimisties dat ons die probleme wat in ons studie waargeneem is, kan hanteer." sê.

"Ek is ook optimisties dat ons voortgaan om 'n lig te werp op die bedreigings wat voortspruit uit 'n 5-graad Celsius-verandering, die samelewing praktyke sal gebruik om te verseker dat ons nooit die mate van opwarming bereik nie."

In die volgende stap, hoop Fendorf, mede-outeur Tianmei Wang, en Muehe om afstandwaarneming te gebruik om besmette rysstokkies vas te stel om toekomstige opbrengste en arseenbesmetting te modelleer.

"Dit is waarskynlik 'n probleem waar die meeste rys verbruik word, en ons dink dus aan Suid- en Oos-Asië," sê Wang, 'n PhD-kandidaat in aardstelselwetenskap. 'Veral vir mense soos my pa; hy eet drie keer per dag rys en hy kan net nie daarsonder leef nie.'

oorspronklike Studie

U kan hierdie artikel onder die Attribution 4.0 International lisensie deel.

books_impacts

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}