Biến đổi khí hậu có thể tăng gấp đôi Asen độc hại trong lúa gạo

Các nhà nghiên cứu báo cáo, sự thay đổi khí hậu có thể gây ra sự sụt giảm đáng kể trong sản xuất lúa gạo ở các khu vực trồng trọt chính, sự suy giảm có thể gây nguy hiểm cho nguồn cung lương thực quan trọng.

Các thí nghiệm mới khám phá sản xuất lúa gạo trong điều kiện khí hậu trong tương lai cho thấy năng suất lúa có thể giảm khoảng 40% bởi 2100, với những hậu quả tàn khốc ở những nơi trên thế giới dựa vào cây trồng làm nguồn lương thực cơ bản.

Hơn nữa, những thay đổi trong quá trình xử lý đất do nhiệt độ tăng sẽ khiến gạo chứa lượng asen độc hại gấp đôi so với gạo tiêu thụ ngày nay, theo nghiên cứu được công bố trong Nature Communications.

Vào thời điểm chúng tôi đến 2100, chúng tôi ước tính có khoảng 10 tỷ người, vì vậy điều đó có nghĩa là chúng tôi có 5 tỷ người phụ thuộc vào gạoScott Fendorf, giáo sư khoa học hệ thống trái đất tại Đại học Khoa học Trái đất, Năng lượng & Môi trường thuộc Đại học Stanford, cho biết, và hàng tỷ người không có khả năng tiếp cận với lượng calo mà họ cần. Chúng tôi phải nhận thức được những thách thức này đang đến để chúng tôi có thể sẵn sàng thích nghi.

Gạo làm thức ăn trẻ em

Các nhà nghiên cứu đặc biệt xem xét lúa gạo vì nó phát triển trong các cánh đồng ngập nước giúp nới lỏng asen khỏi đất và làm cho nó đặc biệt nhạy cảm với sự hấp thụ asen. Trong khi nhiều loại cây lương thực ngày nay chứa một lượng nhỏ Asen, một số vùng đang phát triển dễ bị ảnh hưởng hơn những vùng khác.

Những thay đổi trong tương lai của đất do nhiệt độ cao hơn kết hợp với điều kiện ngập nước khiến cây lúa chiếm asen ở mức cao hơn và sử dụng nước tưới với asen cao tự nhiên làm trầm trọng thêm vấn đề.

Mặc dù các yếu tố này sẽ không ảnh hưởng đến tất cả các mặt hàng toàn cầu theo cùng một cách, nhưng chúng mở rộng sang các loại cây trồng bị lũ lụt khác, như khoai môn và sen.

Tôi chỉ không mong đợi mức độ ảnh hưởng đến năng suất lúa mà chúng tôi quan sát được, do Fendorf nói, người cũng là thành viên cao cấp tại Viện Môi trường Stanford. Những gì tôi đã bỏ lỡ là bao nhiêu đất hóa sinh học sẽ phản ứng với nhiệt độ tăng lên, làm thế nào điều đó sẽ khuếch đại asen có sẵn trong thực vật, và sau đó cùng với sự căng thẳng nhiệt độ. Làm thế nào điều đó thực sự tác động đến nhà máy.

Một hóa chất bán kim loại tự nhiên, asen tồn tại trong hầu hết các loại đất và trầm tích, nhưng nói chung ở dạng mà thực vật không sử dụng. Phơi nhiễm mãn tính với asen dẫn đến tổn thương da, ung thư, làm nặng thêm bệnh phổi và cuối cùng là tử vong.

Nó đặc biệt liên quan đến gạo không chỉ vì ý nghĩa toàn cầu của nó, mà còn bởi vì thực phẩm ít gây dị ứng thường được giới thiệu sớm cho trẻ sơ sinh.

Tôi nghĩ vấn đề này cũng rất quan trọng đối với những người có con nhỏ trong xã hội của chúng tôi, ông cho biết tác giả chính E. Marie Muehe, cựu học giả sau tiến sĩ tại Stanford, hiện đang ở Đại học Tübingen, Đức. Vì trẻ sơ sinh nhỏ hơn chúng ta rất nhiều, nếu chúng ăn cơm, điều đó có nghĩa là chúng chiếm nhiều asen hơn so với trọng lượng cơ thể của chúng.

'Đất còn sống'

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các điều kiện khí hậu trong tương lai trong các nhà kính dựa trên các ước tính về mức tăng nhiệt độ 5 độ C (9 độ F) có thể và lượng carbon dioxide trong khí quyển gấp đôi so với 2100, theo dự báo của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu.

Trong khi nghiên cứu trước đây xem xét ảnh hưởng của việc tăng nhiệt độ trong bối cảnh khủng hoảng lương thực toàn cầu, nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên về điều kiện đất kết hợp với sự dịch chuyển của khí hậu.

Trong các thí nghiệm, nhóm đã trồng một giống lúa cỡ trung bình trong đất từ ​​vùng trồng lúa ở California. Họ đã kiểm soát nhà kính về nhiệt độ, nồng độ carbon dioxide và nồng độ asen trong đất, sẽ cao hơn trong tương lai do sự tích tụ của nó trong đất từ ​​việc tưới cây bằng nước bị nhiễm asen, một vấn đề khiến nước ngầm trở nên tồi tệ hơn.

Chúng tôi không thường nghĩ về điều này, nhưng đất vẫn còn sống. vi khuẩn và rất nhiều vi sinh vật khác nhau, Shaw Fendorf nói. Sau đó, hóa ra các vi sinh vật này xác định xem asen có được phân chia trên các khoáng chất và tránh xa thực vật hoặc đưa các khoáng chất vào pha nước hay không.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng với nhiệt độ tăng lên, các vi sinh vật làm mất ổn định asen vốn có của đất, dẫn đến lượng chất độc lớn hơn trong nước trong đất có sẵn cho lúa. Sau khi được sử dụng, asen ức chế sự hấp thụ chất dinh dưỡng và làm giảm sự tăng trưởng và phát triển của cây, các yếu tố góp phần làm giảm năng suất 40% mà các nhà khoa học quan sát được.

Cảnh báo sớm, kế hoạch tương lai

Trong khi sự mất mát nghiêm trọng trong sản xuất là một nguyên nhân chính gây lo ngại, các nhà khoa học vẫn hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ giúp các nhà sản xuất tìm ra giải pháp tiềm năng để nuôi sống thế giới.

Tin tốt là có những tiến bộ trong quá khứ về khả năng nhân giống của cộng đồng toàn cầu để có thể thích nghi với điều kiện mới, cùng với sửa đổi trong quản lý đất, tôi rất lạc quan, chúng ta có thể giải quyết các vấn đề quan sát được trong nghiên cứu của chúng tôi, Fendorf nói.

Tôi cũng lạc quan rằng khi chúng ta tiếp tục chiếu sáng những mối đe dọa từ sự thay đổi độ C của 5, xã hội sẽ áp dụng các thực tiễn để đảm bảo chúng ta không bao giờ đạt đến mức độ nóng lên đó.

Bước tiếp theo, Fendorf, đồng tác giả Tianmei Wang và Muehe hy vọng sẽ sử dụng viễn thám để xác định các cánh đồng lúa bị ô nhiễm để mô hình sản lượng và ô nhiễm arsen trong tương lai.

Đây có thể là một vấn đề mà hầu hết gạo được tiêu thụ, vì vậy chúng tôi nghĩ về Nam và Đông Á, Wang nói, một ứng cử viên tiến sĩ về khoa học hệ thống trái đất. Đặc biệt đối với những người như bố tôi, anh ấy ăn cơm ba lần một ngày và anh ấy không thể sống mà không có nó.

Nghiên cứu ban đầu

Bạn được tự do chia sẻ bài viết này theo giấy phép Attribution 4.0 International.

sách_ hình ảnh

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}