Risbonde i Longsheng, Kina. kevincure, CC BY
Ris är den primära matkällan för mer än 3 miljarder människor runt om i världen. Många har inte råd med en mångfaldig och näringsrik diet som innehåller komplett protein, spannmål, frukt och grönsaker. De förlitar sig starkt på mer prisvärda spannmål, inklusive ris, för de flesta av sina kalorier.
Min forskning fokuserar på hälsorisker i samband med klimatvariabilitet och förändring. I en nyligen publicerad studieJag arbetade med forskare från Kina, Japan, Australien och USA för att utvärdera hur de stigande koldioxidkoncentrationerna som drivs med klimatförändringar kan förändra näringsvärdet för ris. Vi genomförde fältstudier i Asien för flera genetiskt olika rislinjer och analyserade hur stigande koncentrationer av koldioxid i atmosfären förändrade nivåer av protein, mikronäringsämnen och B-vitaminer.
Våra data visade för första gången att ris som odlas i koncentrationerna av atmosfärisk koldioxidforskare förväntar sig att världen ska nå 2100 har lägre nivåer av fyra viktiga B-vitaminer. Dessa resultat stöder också forskning från andra fältstudier som visar ris som odlas under sådana förhållanden innehåller mindre protein, järn och zink, som är viktiga för foster- och tidig barns utveckling. Dessa förändringar kan ha en oproportionerlig inverkan på mödrar och barnhälsa i de fattigaste risberoende länderna, inklusive Bangladesh och Kambodja.
Många av de fattigaste regionerna i Asien förlitar sig på ris som en stapelmat. IRRI, CC BY-NC-SA
Koldioxid och växttillväxt
Växter får kolet som de behöver för att främst växa från koldioxid i atmosfären och drar andra nödvändiga näringsämnen från jorden. Mänsklig verksamhet - främst förbränning och avskogning av fossilt bränsle - höjde CO2-koncentrationerna i atmosfären från cirka 280 delar per miljon under preindustriell tid till 410 delar per miljon idag. Om de globala utsläppsnivåerna fortsätter på sin nuvarande väg kan atmosfäriska koldioxidkoncentrationer nå 2 delar per miljon år 1,200 (inklusive metan och andra växthusgasutsläpp).
Högre koncentrationer av koldioxid erkänns generellt sett för att stimulera växtfotosyntes och tillväxt. Denna effekt kan göra spannmålskörden som förblir världens viktigaste livsmedelskällor, som ris, vete och majs, mer produktiva, även om ny forskning tyder på att förutsäga effekter på växttillväxt är komplex.
Koncentrationer av mineraler som är kritiska för människors hälsa, särskilt järn och zink, förändras inte i överensstämmelse med CO2-koncentrationer. Den nuvarande förståelsen för växtfysiologi antyder att stora spannmålsprodukter - särskilt ris och vete - svarar på högre CO2-koncentrationer genom att syntetisera fler kolhydrater (stärkelse och socker) och mindre protein, och genom att minska mängden mineraler i deras korn.
Efter att ha minskat stadigt i över ett decennium verkar den globala hungern öka och drabbar 11 procent av den globala befolkningen. FAO, CC BY-ND
Mikronäringsämnets betydelse
I hela världen är cirka 815 miljoner människor världen över mat-insecure, vilket betyder att de inte har tillförlitlig tillgång till tillräckliga mängder säker, näringsrik och prisvärd mat. Ännu fler människor - ungefär 2 miljarder - har brister hos viktiga mikronäringsämnen såsom järn, jod och zink.
Otillräckligt kostjärn kan leda till järnbristanemi, ett tillstånd där det finns för få röda blodkroppar i kroppen för att bära syre. Detta är den vanligaste typen av anemi. Det kan orsaka trötthet, andnöd eller bröstsmärta och kan leda till allvarliga komplikationer, såsom hjärtsvikt och utvecklingsförseningar hos barn.
Zinkbrister kännetecknas av aptitlöshet och minskad luktkänsla, nedsatt sårläkning och försvagad immunfunktion. Zink stöder också tillväxt och utveckling, så tillräckligt med intag av kost är viktigt för gravida kvinnor och växande barn.
Högre kolkoncentrationer i växter minskar kvävemängder i växtvävnad, vilket är avgörande för bildandet av B-vitaminer. Olika B-vitaminer krävs för viktiga funktioner i kroppen, som att reglera nervsystemet, förvandla mat till energi och bekämpa infektioner. Folat, ett B-vitamin, minskar risken för födelsedefekter vid konsumtion av gravida kvinnor.
Anemi drabbar en tredjedel av kvinnor i reproduktionsåldern globalt - eller cirka 613 miljoner kvinnor. FAO, CC BY-ND
Betydande näringsförluster
Vi genomförde våra fältstudier i Kina och Japan, där vi odlade olika risstammar utomhus. För att simulera högre CO2-koncentrationer i atmosfären använde vi Friluft CO2-anrikning, som blåser CO2 över fält för att upprätthålla koncentrationer som förväntas senare under seklet. Kontrollfält upplever liknande förhållanden utom för de högre CO2-koncentrationerna.
I genomsnitt innehöll riset som vi odlade i luft med förhöjda CO2-koncentrationer 17 procent mindre vitamin B1 (tiamin) än ris som odlats under nuvarande CO2-koncentrationer; 17 procent mindre vitamin B2 (riboflavin); 13 procent mindre vitamin B5 (pantotensyra); och 30 procent mindre vitamin B9 (folat). Vår studie är den första som identifierar att koncentrationer av B-vitaminer i ris reduceras med högre koldioxid.
Vi fann också genomsnittliga reduktioner på 10 procent i protein, 8 procent i järn och 5 procent i zink. Vi hittade ingen förändring i nivåer av vitamin B6 eller kalcium. Den enda ökningen vi hittade var i E-vitaminnivåer för de flesta stammar.
Ris inom åttkanten i detta fält är en del av ett experiment som utformats för att odla ris under olika atmosfäriska förhållanden. Ris som odlas under koldioxidkoncentrationer på 568 till 590 delar per miljon är mindre näringsrika med lägre mängder protein, vitaminer och mineraler. Dr Toshihiro HASEGAWA, Japans nationella organisation för jordbruk och livsmedelsforskning, CC BY-ND
Förvärras brist på mikronäringsämnen
För närvarande får cirka 600 miljoner människor - mestadels i Sydostasien - mer än hälften av sina dagliga kalorier och protein direkt från ris. Om ingenting görs skulle de minskningar vi hittade sannolikt förvärra den totala bördan av undernäring. De kan också påverka barndomsutvecklingen genom effekter som inkluderar förvärrade effekter från diarrésjukdom och malaria.
De potentiella hälsoriskerna i samband med CO2-inducerade näringsunderskott är direkt korrelerade med den lägsta totala bruttonationalprodukten per capita. Detta antyder att sådana förändringar skulle få allvarliga potentiella konsekvenser för länder som redan kämpar med fattigdom och undernäring. Få människor skulle associera förbränning och avskogning av fossilt bränsle med näringsinnehållet i ris, men vår forskning visar tydligt ett sätt på vilket utsläpp av fossila bränslen skulle kunna förvärra utmaningarna i världen.
Hur kan klimatförändringarna påverka andra nyckelväxter?
Tyvärr finns det idag ingen enhet på federal, statlig eller affärsnivå som tillhandahåller långsiktig finansiering för att utvärdera hur stigande CO2-nivåer kan påverka växtskemi och näringskvalitet. Men CO2-inducerade förändringar har betydande konsekvenser, allt från medicinalväxter till näring, livsmedelssäkerhet och matallergier. Med tanke på de potentiella effekterna, som redan kan inträffa, finns det ett tydligt och brådskande behov av att investera i denna forskning.
Det är också viktigt att identifiera alternativ för att undvika eller minska dessa risker, från traditionell växtodling till genetisk modifiering till kosttillskott. Stigande CO2-koncentrationer driver klimatförändringarna. Vilken roll dessa utsläpp kommer att spela för att ändra alla aspekter av växtbiologi, inklusive näringskvaliteten för de grödor som vi använder för mat, foder, fiber och bränsle, återstår att bestämma.
Om författaren
Kristie Ebi, professor i global hälsa och miljö- och arbetshälsovetenskap, University of Washington
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
relaterade böcker
Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer
by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon
Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia
av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon
Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning
av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
