Schimbările climatice amenință de două ori recoltele de orez - încălzirea și creșterea poluării cu arsenic ar putea duce la producții
Încălzirea și creșterea nivelului de arsenic ar putea reduce randamentele cu 40%
Cereale în pericol: Schimbările climatice ar putea determina recoltele de orez să scadă cu 40% până la sfârșitul secolului. Pentru că dăunează recoltei în două moduri, după cum arată un studiu. Ca urmare a încălzirii, randamentele boabelor scad. În plus, plantele iau și mai mult arsen. Acest lucru este otrăvitor și afectează formarea boabelor de orez - acest lucru reduce și randamentul.
Orezul este cel mai important aliment de bază pentru mai mult de jumătate din populația lumii. La nivel global, acest cereale furnizează cele mai multe calorii pe cap de locuitor pe zi. Cu toate acestea, la fel ca multe alte culturi, orezul este din ce în ce mai presat de încălzirea globală: prognozele presupun că temperaturile în creștere, deficitul de apă și creșterea nivelului de CO2 ar putea reduce producția culturilor cu aproximativ 15%. În plus, conținutul de ingrediente valoroase precum proteinele și vitaminele din orez pare să scadă din cauza schimbărilor climatice.
Rolul arsenului
Un alt efect potențial a rămas în mare parte neobservat: orezul poate absorbi arsenicul anorganic din apă și sol. Deoarece temperaturile în creștere și nivelurile de dioxid de carbon influențează procesele biogeochimice din sol, poluarea cu acest element toxic ar putea crește și în viitor. Dar care sunt consecințele? „Influența stresului combinat cauzat de schimbările climatice și arsenic în sol asupra producției de orez a fost până acum o lacună serioasă în cunoștințe”, a declarat Eva Marie Muehe de la Universitatea din Tübingen și colegii săi.
Pentru a afla mai multe despre acest lucru, oamenii de știință au efectuat acum experimente cu varianta de orez din California Oryza sativa M206. Pentru studiul lor, au cultivat cerealele în sere în condiții diferite. În plus față de conținutul de arsenic din sol, au variat temperatura și concentrația de CO2 din aer: Odată ce orezul a fost expus la 33 de grade Celsius și 415 ppmv CO2 și, astfel, condițiile tipice pentru California și multe regiuni din Asia în creștere. În al doilea scenariu climatic, totuși, temperatura a fost de 38 grade Celsius, iar nivelurile de CO2 au fost de 850 ppmv. „Acesta este considerat scenariul cel mai probabil pentru sfârșitul secolului”, explică echipa lui Muehle.
Randamentul continuă să scadă
Cum ar fi randamentele? Rezultatele au dezvăluit: Încălzirea globală simulată a condus la pierderi de culturi de 16% în orez. În plus, însă, a apărut o altă dezvoltare importantă: creșterea temperaturii de cinci grade Celsius a dublat, de asemenea, concentrația de arsenic anorganic din boabele de orez - aceasta s-a aplicat fiecăruia dintre nivelurile de arsenic testate în sol. „Am constatat că arsenicul din sol este absorbit din ce în ce mai mult de plantele de orez la temperaturi mai ridicate și un conținut mai ridicat de dioxid de carbon în aer”, relatează Muehe.
Problema: arsenul nu este doar toxic pentru om și, dacă este luat pe termen lung, poate provoca cancer, modificări ale pielii, leziuni ale vaselor de sânge și ale nervilor, precum și boli cardiovasculare. Semimetalul afectează și formarea boabelor de orez. Ca rezultat, randamentul, care fusese deja redus de încălzirea globală, a scăzut și mai mult, după cum au arătat experimentele. "Dacă includem disponibilitatea crescută de arsenic în sol, ajungem la o pierdere totală de 42%", spune Muehe.
„Pierderi neprevăzute”
Dacă aceste observații se aplică și altor soiuri de orez, aceasta înseamnă că producția de orez ar putea scădea cu până la aproximativ 40% până la sfârșitul acestui secol - și, astfel, să fie mult mai mică decât se presupunea anterior. În plus, boabele ar putea fi contaminate cu arsenic cu mult peste valorile limită actuale ale UE. „Rezultatele noastre sugerează că există anterior pierderi neprevăzute atât în producția de orez cât și în calitate”, afirmă cercetătorii.
„Acest lucru este de o importanță imensă pentru evaluarea securității alimentare a unor părți mari ale populației lumii”, subliniază Muehe. În viitor, omul de știință dorește să îmbunătățească în continuare modelele de prognoză pentru producția de orez în colaborare cu alte echipe de cercetare. (Nature Communications, 2019; doi: 10.1038/s41467-019-12946-4)
Sursa: Universitatea Eberhard Karls din Tübingen