Ang pagtaas ng carbon dioxide ay humahantong sa hindi magandang kalidad ng pagkain sa Earth

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Isang artikulo tungkol sa mga gawa ng isang Georgian na siyentipiko na, pagdating sa Estados Unidos, bilang karagdagan sa matematika, ay kumuha ng biology. Sinimulan niyang obserbahan ang mga pagbabago sa buhay ng halaman depende sa kalidad ng hangin at liwanag. Ang konklusyon ay ekolohikal: ang paglaki ng carbon dioxide sa atmospera ay nagpapabilis sa paglaki ng mga halaman, ngunit nag-aalis sa kanila ng mga sangkap na kapaki-pakinabang sa mga tao.

Si Irakli Loladze ay isang mathematician sa pamamagitan ng edukasyon, ngunit ito ay sa biological laboratoryo na siya ay nahaharap sa isang bugtong na nagbago sa kanyang buong buhay. Nangyari ito noong 1998, nang si Loladze ay tumatanggap ng kanyang titulo ng doktor mula sa Unibersidad ng Arizona. Nakatayo sa tabi ng mga lalagyan ng salamin na nagniningning na may maliwanag na berdeng algae, sinabi ng isang biologist kay Loladze at kalahating dosenang iba pang nagtapos na mga mag-aaral na natuklasan ng mga siyentipiko ang isang misteryosong bagay tungkol sa zooplankton.

Ang zooplankton ay mga microscopic na hayop na lumalangoy sa mga karagatan at lawa ng mundo. Pinapakain nila ang algae, na mahalagang maliliit na halaman. Natuklasan ng mga siyentipiko na sa pamamagitan ng pagtaas ng daloy ng liwanag, posible na mapabilis ang paglaki ng algae, sa gayon ay madaragdagan ang supply ng mga mapagkukunan ng pagkain para sa zooplankton at magkaroon ng positibong epekto sa pag-unlad nito. Ngunit ang pag-asa ng mga siyentipiko ay hindi natupad. Nang magsimulang masakop ng mga mananaliksik ang mas maraming algae, talagang bumilis ang kanilang paglaki. Ang mga maliliit na hayop ay may maraming pagkain, ngunit, sa kabaligtaran, sa ilang mga punto sila ay nasa bingit ng kaligtasan. Ang pagtaas sa dami ng pagkain ay dapat na humantong sa isang pagpapabuti sa kalidad ng buhay ng zooplankton, at sa huli ay naging isang problema. Paano ito nangyari?

Sa kabila ng katotohanan na si Loladze ay pormal na nag-aral sa Faculty of Mathematics, mahal pa rin niya ang biology at hindi mapigilan ang pag-iisip tungkol sa mga resulta ng kanyang pananaliksik. Ang mga biologist ay may magaspang na ideya kung ano ang nangyari. Dahil sa mas maraming liwanag, mas mabilis na lumaki ang algae, ngunit sa huli ay nabawasan ang mga nutrients na kailangan para sa zooplankton na magparami. Sa pamamagitan ng pagpapabilis ng paglaki ng algae, ang mga mananaliksik ay mahalagang ginawa silang fast food. Ang zooplankton ay may mas maraming pagkain, ngunit ito ay naging mas masustansiya, at samakatuwid ang mga hayop ay nagsimulang magutom.

Ginamit ni Loladze ang kanyang background sa matematika upang makatulong na sukatin at ipaliwanag ang dynamics na naglalarawan sa pagtitiwala ng zooplankton sa algae. Kasama ang mga kasamahan, bumuo siya ng isang modelo na nagpakita ng kaugnayan sa pagitan ng pinagmumulan ng pagkain at isang hayop na umaasa dito. Inilathala nila ang kanilang unang siyentipikong papel sa paksang ito noong 2000. Ngunit bukod dito, ang atensyon ni Loladze ay natuon sa mas mahalagang tanong ng eksperimento: hanggang saan kaya ang problemang ito?

"Ako ay namangha sa kung gaano kalawak ang mga resulta," paggunita ni Loladze sa isang panayam. Maaari bang maapektuhan ng parehong problema ang damo at baka? Paano ang bigas at mga tao? "Ang sandali kung kailan nagsimula akong mag-isip tungkol sa nutrisyon ng tao ay isang punto para sa akin," sabi ng siyentipiko.

Sa daigdig sa kabila ng karagatan, ang problema ay hindi dahil ang mga halaman ay biglang nagiging mas magaan: sila ay kumonsumo ng mas maraming carbon dioxide sa loob ng maraming taon. Parehong kinakailangan para sa paglaki ng mga halaman. At kung ang mas maraming liwanag ay humahantong sa mabilis na paglaki ngunit hindi gaanong masustansiyang "fast food" na algae na may mahinang balanseng mga ratio ng asukal-sa-nutrient, kung gayon ay makatuwirang ipagpalagay na ang pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide ay maaaring magkaroon ng parehong epekto. At maaari itong makaapekto sa mga halaman sa buong planeta. Ano ang ibig sabihin nito para sa mga halaman na ating kinakain?

Hindi lang alam ng siyensya kung ano ang natuklasan ni Loladze. Oo, ang katotohanan na ang antas ng carbon dioxide sa atmospera ay tumaas ay kilala na, ngunit ang siyentipiko ay nagulat sa kung gaano kaunting pananaliksik ang nakatuon sa epekto ng hindi pangkaraniwang bagay na ito sa mga nakakain na halaman. Sa susunod na 17 taon, sa pagpapatuloy ng kanyang karera sa matematika, maingat niyang pinag-aralan ang siyentipikong panitikan at datos na mahahanap niya. At ang mga resulta ay tila tumuturo sa isang direksyon: Ang epekto ng fast food na natutunan niya tungkol sa Arizona ay nagpapakita sa mga bukid at kagubatan sa buong mundo. "Habang ang mga antas ng CO₂ ay patuloy na tumataas, ang bawat dahon at talim ng damo sa Earth ay gumagawa ng mas maraming asukal," paliwanag ni Loladze. "Nasaksihan namin ang pinakamalaking iniksyon ng carbohydrates sa biosphere sa kasaysayan - isang iniksyon na nagpapalabnaw ng iba pang mga nutrients sa aming mga mapagkukunan ng pagkain."

Inilathala ng siyentipiko ang data na nakolekta niya ilang taon na ang nakalilipas, at mabilis itong nakakuha ng atensyon ng isang maliit ngunit sa halip ay nag-aalalang grupo ng mga mananaliksik na nagtataas ng mga nakakagambalang tanong tungkol sa kinabukasan ng ating nutrisyon. May epekto kaya ang carbon dioxide sa kalusugan ng tao na hindi pa natin napag-aaralan? Tila ang sagot ay oo, at sa paghahanap ng ebidensya, kinailangan ni Loladze at ng iba pang mga siyentipiko na tanungin ang pinaka-pinipilit na mga pang-agham na tanong, kabilang ang mga sumusunod: "Gaano kahirap magsagawa ng pananaliksik sa isang larangan na hindi pa umiiral?"

Sa pagsasaliksik sa agrikultura, hindi na bago ang balita na maraming mahahalagang pagkain ang nagiging mas masustansiya. Ang mga sukat ng mga prutas at gulay ay nagpapakita na ang nilalaman ng mga mineral, bitamina at protina sa mga ito ay kapansin-pansing nabawasan sa nakalipas na 50-70 taon. Naniniwala ang mga mananaliksik na ang pangunahing dahilan ay medyo simple: kapag tayo ay nagpaparami at pumili ng mga pananim, ang ating pangunahing priyoridad ay ang mas mataas na ani, hindi ang nutritional value, habang ang mga varieties na nagbubunga ng mas maraming ani (maging ito ay broccoli, kamatis, o trigo) ay hindi gaanong masustansya. …

Noong 2004, natuklasan ng isang masusing pag-aaral ng mga prutas at gulay na ang lahat mula sa protina at calcium hanggang sa iron at bitamina C ay bumaba nang malaki sa karamihan ng mga pananim na hortikultural mula noong 1950. Napagpasyahan ng mga may-akda na ito ay higit sa lahat dahil sa pagpili ng mga varieties para sa karagdagang pag-aanak.

Si Loladze, kasama ng maraming iba pang mga siyentipiko, ay naghihinala na hindi pa ito ang katapusan, at marahil ang kapaligiran mismo ang nagbabago sa ating pagkain. Ang mga halaman ay nangangailangan ng carbon dioxide sa parehong paraan na kailangan ng mga tao ng oxygen. Ang antas ng CO₂ sa atmospera ay patuloy na tumataas - sa isang lalong polarized na debate tungkol sa agham ng klima, hindi kailanman nangyayari sa sinuman na i-dispute ang katotohanang ito. Bago ang rebolusyong pang-industriya, ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa kapaligiran ng Earth ay humigit-kumulang 280 ppm (mga bahagi bawat milyon, isang milyon ay isang yunit ng pagsukat ng anumang mga kamag-anak na halaga, katumbas ng 1 · 10-6 ng base indicator - ed.). Noong nakaraang taon, ang halagang ito ay umabot sa 400 ppm. Hinuhulaan ng mga siyentipiko na sa susunod na kalahating siglo, malamang na aabot tayo sa 550 ppm, na doble kaysa sa hangin noong unang nagsimula ang mga Amerikano sa paggamit ng mga traktor sa agrikultura.

Para sa mga may hilig sa pagpaparami ng halaman, maaaring mukhang positibo ang dinamikong ito. Bukod dito, ito ay kung paano nagtago sa likod ang mga pulitiko, na nagbibigay-katwiran sa kanilang pagwawalang-bahala sa mga kahihinatnan ng pagbabago ng klima. Ang Republican Lamar Smith, chairman ng US House Science Committee, ay nagtalo kamakailan na ang mga tao ay hindi dapat mag-alala tungkol sa pagtaas ng mga antas ng carbon dioxide. Ayon sa kanya, ito ay mabuti para sa mga halaman, at kung ano ang mabuti para sa mga halaman ay mabuti para sa atin.

"Ang isang mas mataas na konsentrasyon ng carbon dioxide sa ating kapaligiran ay magsusulong ng photosynthesis, na kung saan ay hahantong sa isang pagtaas sa rate ng paglago ng halaman," isinulat ng isang Republikano mula sa Texas. "Ang mga produktong pagkain ay gagawin sa mas maraming volume, at ang kanilang kalidad ay magiging mas mahusay."

Ngunit tulad ng ipinakita ng eksperimento sa zooplankton, hindi palaging magkakasabay ang mas maraming volume at mas mahusay na kalidad. Sa kabaligtaran, ang isang kabaligtaran na relasyon ay maaaring maitatag sa pagitan nila. Narito kung paano ipinaliwanag ng pinakamahusay na mga siyentipiko ang hindi pangkaraniwang bagay na ito: ang pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide ay nagpapabilis sa photosynthesis, isang proseso na tumutulong sa mga halaman na gawing pagkain ang sikat ng araw. Bilang isang resulta, ang kanilang paglaki ay nagpapabilis, ngunit sa parehong oras ay nagsisimula din silang sumipsip ng mas maraming carbohydrates (tulad ng glucose) sa gastos ng iba pang mga nutrients na kailangan natin, tulad ng protina, iron at zinc.

Noong 2002, habang ipinagpapatuloy ang kanyang pag-aaral sa Princeton University matapos ipagtanggol ang kanyang disertasyon ng doktor, inilathala ni Loladze ang isang solidong papel sa pananaliksik sa nangungunang journal na Trends in Ecology and Evolution, na nagtalo na ang pagtaas ng mga antas ng carbon dioxide at nutrisyon ng tao ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa mga pandaigdigang pagbabago sa halaman. kalidad. Sa artikulo, nagreklamo si Loladze tungkol sa kakulangan ng data: sa libu-libong publikasyon sa mga halaman at tumataas na antas ng carbon dioxide, natagpuan niya ang isa lamang na nakatutok sa epekto ng gas sa balanse ng sustansya sa bigas, isang pananim na pinagkakatiwalaan ng bilyun-bilyong tao. ani. (Isang artikulong inilathala noong 1997 ay tumatalakay sa pagbaba ng antas ng zinc at iron sa bigas.)

Sa kanyang artikulo, si Loladze ang unang nagpakita ng epekto ng carbon dioxide sa kalidad ng mga halaman at nutrisyon ng tao. Gayunpaman, ang siyentipiko ay nagtaas ng higit pang mga katanungan kaysa sa nahanap niya ang mga sagot, na wastong pangangatwiran na mayroon pa ring maraming mga puwang sa pag-aaral. Kung ang mga pagbabago sa nutritional value ay nangyari sa lahat ng antas ng food chain, kailangan itong pag-aralan at sukatin.

Bahagi ng problema, lumalabas, ay nasa mundo ng pananaliksik mismo. Upang makakuha ng mga sagot, kailangan ni Loladze ng kaalaman sa larangan ng agronomy, nutrisyon at pisyolohiya ng halaman, na may lasa ng matematika. Ang huling bahagi ay maaaring makitungo, ngunit sa oras na iyon ay nagsisimula pa lamang siya sa kanyang pang-agham na karera, at ang mga departamento ng matematika ay hindi partikular na interesado sa paglutas ng mga problema ng agrikultura at kalusugan ng tao. Nagsumikap si Loladze na makakuha ng pagpopondo para sa bagong pananaliksik at sa parehong oras ay nagpatuloy sa maniactically na pagkolekta ng lahat ng posibleng data na nai-publish na ng mga siyentipiko mula sa buong mundo. Pumunta siya sa gitnang bahagi ng bansa, sa Unibersidad ng Nebraska-Lincoln, kung saan inalok siya ng posisyon ng katulong sa departamento. Ang unibersidad ay aktibong nakikibahagi sa pananaliksik sa larangan ng agrikultura, na nagbigay ng magagandang prospect, ngunit si Loladze ay isang guro lamang ng matematika. Tulad ng ipinaliwanag sa kanya, maaari niyang ipagpatuloy ang kanyang pagsasaliksik, kung siya mismo ang tutustos sa kanila. Ngunit nagpatuloy siya sa pakikipaglaban. Sa pamamahagi ng mga gawad sa Departamento ng Biology, siya ay tinanggihan dahil sa ang katunayan na ang kanyang aplikasyon ay nagbabayad ng masyadong maraming pansin sa matematika, at sa Kagawaran ng Matematika - dahil sa biology.

“Taon-taon, tumanggap ako ng pagtanggi pagkatapos ng pagtanggi,” ang paggunita ni Loladze. - Ako ay desperado. Sa palagay ko ay hindi naiintindihan ng mga tao ang kahalagahan ng pananaliksik."

Ang tanong na ito ay naiwan sa board hindi lamang sa matematika at biology. Upang sabihin na ang pagbaba sa nutritional value ng mga pangunahing pananim dahil sa pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide ay hindi gaanong pinag-aralan ay isang maliit na pahayag. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi lamang tinatalakay sa agrikultura, kalusugan at nutrisyon. Sa lahat.

Nang makipag-ugnayan ang aming mga reporter sa mga eksperto sa nutrisyon upang talakayin ang paksa ng pag-aaral, halos lahat sa kanila ay labis na nagulat at nagtanong kung saan nila mahahanap ang data. Isang nangungunang siyentipiko mula sa Johns Hopkins University ang sumagot na ang tanong ay medyo kawili-wili, ngunit inamin na wala siyang alam tungkol dito. Ini-refer niya ako sa isa pang espesyalista na narinig din ang tungkol dito sa unang pagkakataon. Tinulungan ako ng Academy of Nutrition and Dietetics, isang asosasyon ng malaking bilang ng mga eksperto sa nutrisyon, na kumonekta sa nutritionist na si Robin Forutan, na hindi rin pamilyar sa pag-aaral.

"Talagang kawili-wili, at tama ka, kakaunti ang nakakaalam," isinulat ni Forutan pagkatapos basahin ang ilang mga papel sa paksa. Idinagdag din niya na nais niyang tuklasin ang isyu nang mas malalim. Sa partikular, siya ay interesado sa kung paano kahit na ang isang maliit na pagtaas sa dami ng carbohydrates sa mga halaman ay maaaring makaapekto sa kalusugan ng tao.

"Hindi namin alam kung ano ang maaaring mapunta sa isang maliit na pagbabago sa nilalaman ng carbohydrate sa pagkain," sabi ni Forutan, na binabanggit na ang pangkalahatang trend patungo sa mas maraming starch at mas mataas na paggamit ng carbohydrate ay tila may kinalaman sa tumaas na saklaw ng sakit. nauugnay tulad ng labis na katabaan at diabetes. - Hanggang saan makakaapekto dito ang mga pagbabago sa food chain? Hindi pa natin masasabing sigurado."

Hiniling namin sa isa sa mga pinakatanyag na eksperto sa larangang ito na magkomento sa hindi pangkaraniwang bagay na ito - Marion Nesl, propesor sa New York University. Ang Nesl ay tumatalakay sa mga isyu ng kultura ng pagkain at pangangalaga sa kalusugan. Sa una, siya ay medyo may pag-aalinlangan tungkol sa lahat, ngunit nangako na pag-aralan nang detalyado ang magagamit na impormasyon sa pagbabago ng klima, pagkatapos ay kumuha siya ng ibang posisyon. "Nakumbinsi mo ako," ang isinulat niya, na nagpahayag din ng pag-aalala. - Hindi lubos na malinaw kung ang pagbaba sa nutritional value ng mga pagkain na dulot ng pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide ay maaaring makaapekto nang malaki sa kalusugan ng tao. Kailangan namin ng mas maraming data."

Si Christy Eby, isang mananaliksik sa Unibersidad ng Washington, ay nag-aaral ng ugnayan sa pagitan ng pagbabago ng klima at kalusugan ng tao. Isa siya sa ilang mga siyentipiko sa Estados Unidos na interesado sa posibleng malubhang kahihinatnan ng pagbabago ng dami ng carbon dioxide, at binanggit niya ito sa bawat talumpati.

Napakaraming hindi alam, kumbinsido si Ebi. "Halimbawa, paano mo malalaman na ang tinapay ay hindi na naglalaman ng mga micronutrients na nasa loob nito 20 taon na ang nakakaraan?"

Ang link sa pagitan ng carbon dioxide at nutrisyon ay hindi agad naging maliwanag sa siyentipikong komunidad, sabi ni Ebi, tiyak dahil tumagal sila ng mahabang panahon upang seryosong isaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng klima at kalusugan ng tao sa pangkalahatan. "Ganito ang karaniwang hitsura ng mga bagay," sabi ni Eby, "sa bisperas ng pagbabago."

Sa unang bahagi ng trabaho ni Loladze, ang mga seryosong tanong ay ibinibigay, kung saan mahirap, ngunit medyo makatotohanan, upang makahanap ng mga sagot. Paano nakakaapekto ang pagtaas ng konsentrasyon ng CO₂ sa atmospera sa paglaki ng halaman? Ano ang bahagi ng epekto ng carbon dioxide sa pagbaba ng nutritional value ng pagkain na may kaugnayan sa bahagi ng iba pang mga kadahilanan, halimbawa, lumalagong mga kondisyon?

Ang pagpapatakbo ng isang eksperimento sa buong sakahan upang malaman kung paano nakakaapekto ang carbon dioxide sa mga halaman ay isang mahirap, ngunit magagawa, na gawain. Gumagamit ang mga mananaliksik ng isang pamamaraan na ginagawang isang tunay na laboratoryo ang larangan. Ang isang mainam na halimbawa ngayon ay ang free-air carbon dioxide enrichment (FACE) na eksperimento. Sa kurso ng eksperimentong ito, ang mga siyentipiko sa open air ay lumikha ng mga malalaking aparato na nag-spray ng carbon dioxide sa mga halaman sa isang partikular na lugar. Sinusubaybayan ng maliliit na sensor ang antas ng CO₂. Kapag masyadong maraming carbon dioxide ang umalis sa field, ang isang espesyal na device ay nag-spray ng bagong dosis upang panatilihing pare-pareho ang antas. Ang mga siyentipiko ay maaaring direktang ihambing ang mga halaman na ito sa mga lumaki sa ilalim ng normal na mga kondisyon.

Ang mga katulad na eksperimento ay nagpakita na ang mga halaman na lumalaki sa mga kondisyon ng mas mataas na nilalaman ng carbon dioxide ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabago. Kaya, sa pangkat ng C3 ng mga halaman, na kinabibilangan ng halos 95% ng mga halaman sa Earth, kabilang ang mga kinakain natin (trigo, bigas, barley at patatas), nagkaroon ng pagbawas sa dami ng mahahalagang mineral - calcium, sodium, zinc. at bakal. Ayon sa mga pagtataya ng reaksyon ng mga halaman sa mga pagbabago sa konsentrasyon ng carbon dioxide, sa malapit na hinaharap ang halaga ng mga mineral na ito ay bababa ng isang average ng 8%. Ang parehong data ay nagpapahiwatig din ng pagbaba, kung minsan ay medyo makabuluhan, sa nilalaman ng protina sa mga pananim na C3 - sa trigo at bigas ng 6% at 8%, ayon sa pagkakabanggit.

Sa tag-araw ng taong ito, inilathala ng isang pangkat ng mga siyentipiko ang unang gawain kung saan ginawa ang mga pagtatangka upang masuri ang epekto ng mga pagbabagong ito sa populasyon ng Earth. Ang mga halaman ay isang mahalagang mapagkukunan ng protina para sa mga tao sa papaunlad na mundo. Tinatantya ng mga mananaliksik na 150 milyong tao ang nasa panganib ng kakulangan sa protina pagsapit ng 2050, lalo na sa mga bansang tulad ng India at Bangladesh. Natuklasan din ng mga siyentipiko na 138 milyon ang nasa panganib dahil sa pagbaba ng halaga ng zinc, na mahalaga para sa kalusugan ng mga ina at mga anak. Tinatantya nila na higit sa 1 bilyong ina at 354 milyong bata ang nakatira sa mga bansang hinuhulaan na babawasan ang dami ng bakal sa kanilang pagkain, na maaaring magpalala sa malubhang panganib ng malawakang anemia.

Ang ganitong mga pagtataya ay hindi pa nalalapat sa Estados Unidos, kung saan ang diyeta ng karamihan sa populasyon ay magkakaiba at naglalaman ng sapat na protina. Gayunpaman, napansin ng mga mananaliksik ang pagtaas ng dami ng asukal sa mga halaman at natatakot na kung magpapatuloy ang rate na ito, magkakaroon ng higit pang mga problema sa obese at cardiovascular.

Ang USDA ay gumagawa din ng makabuluhang kontribusyon sa pananaliksik sa kaugnayan ng carbon dioxide sa nutrisyon ng halaman. Si Lewis Ziska, isang physiologist ng halaman sa Agricultural Research Service sa Beltsville, Maryland, ay nagsulat ng ilang mga nutritional paper na nagpaliwanag sa ilan sa mga tanong ni Loladze 15 taon na ang nakakaraan.

Gumawa si Ziska ng isang mas simpleng eksperimento na hindi nangangailangan ng mga lumalagong halaman. Nagpasya siyang pag-aralan ang nutrisyon ng mga bubuyog.

Ang Goldenrod ay isang ligaw na bulaklak na itinuturing ng marami bilang isang damo, ngunit mahalaga para sa mga bubuyog. Ito ay namumulaklak sa huling bahagi ng tag-araw at ang pollen nito ay isang mahalagang mapagkukunan ng protina para sa mga insektong ito sa panahon ng malupit na taglamig. Ang mga tao ay hindi kailanman espesyal na nagtanim ng goldenrod o lumikha ng mga bagong varieties, kaya sa paglipas ng panahon ay hindi ito nagbago nang malaki, hindi katulad ng mais o trigo. Daan-daang specimens ng goldenrod ang nakaimbak sa malaking archive ng Smithsonian Institution, ang pinakaunang itinayo noong 1842. Nagbigay-daan ito kay Ziska at sa kanyang mga kasamahan na matunton kung paano nagbago ang halaman mula noong panahong iyon.

Natuklasan ng mga mananaliksik na mula noong rebolusyong pang-industriya, ang nilalaman ng protina ng goldenrod pollen ay bumaba ng isang ikatlo, at ang pagbaba na ito ay malapit na nauugnay sa pagtaas ng carbon dioxide. Matagal nang sinusubukan ng mga siyentipiko na alamin ang mga dahilan ng pagbaba ng populasyon ng mga bubuyog sa buong mundo - ito ay maaaring magkaroon ng masamang epekto sa mga pananim na kung saan sila ay kinakailangan upang mag-pollinate. Sa kanyang trabaho, iminungkahi ni Ziska na ang pagbaba ng protina sa pollen bago ang taglamig ay maaaring isa pang dahilan kung bakit nahihirapan ang mga bubuyog na mabuhay sa taglamig.

Ang siyentipiko ay nag-aalala na ang mga epekto ng carbon dioxide sa mga halaman ay hindi pinag-aaralan sa isang sapat na antas, dahil ang pagbabago ng mga gawi sa agrikultura ay maaaring tumagal ng mahabang panahon. "Wala pa kaming pagkakataon na makialam at magsimulang gumamit ng mga tradisyonal na pamamaraan para ayusin ang sitwasyon," sabi ni Ziska. "Aabutin ng 15-20 taon para maisagawa ang mga resulta ng mga pagsubok sa laboratoryo"

Tulad ng nahanap ni Loladze at ng kanyang mga kasamahan, maaaring maging kumplikado ang mga bagong overarching, cross-cutting na mga tanong. Maraming mga physiologist ng halaman sa buong mundo na nag-aaral ng mga pananim, ngunit karamihan ay nakatuon sila sa mga salik tulad ng ani at pagkontrol ng peste. Wala itong kinalaman sa nutrisyon. Ayon sa karanasan ni Loladze, ang mga departamento ng matematika ay hindi partikular na interesado sa mga produktong pagkain bilang mga bagay ng pananaliksik. At ang pag-aaral ng mga buhay na halaman ay isang mahaba at mahal na negosyo: aabutin ng ilang taon at seryosong pagpopondo upang makakuha ng sapat na data sa panahon ng eksperimento sa FACE.

Sa kabila ng mga paghihirap, ang mga siyentipiko ay lalong interesado sa mga tanong na ito, at sa susunod na ilang taon ay maaari silang makahanap ng mga sagot sa mga ito. Sina Ziska at Loladze, na nagtuturo ng matematika sa Brian's College of Health Sciences sa Lincoln, Nebraska, ay nagtatrabaho sa isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa China, Japan, Australia at United States sa isang pangunahing pag-aaral sa mga epekto ng carbon dioxide sa mga nutritional properties ng palay, isa sa pinakamahalagang pananim. Bilang karagdagan, pinag-aaralan nila ang pagbabago sa dami ng mga bitamina, mahalagang bahagi ng pagkain, na hanggang ngayon ay halos hindi pa nagagawa.

Kamakailan, nagsagawa ang mga mananaliksik ng USDA ng isa pang eksperimento. Upang malaman kung paano nakakaapekto ang mas mataas na antas ng CO₂ sa mga pananim, kumuha sila ng mga sample ng palay, trigo at soybeans mula noong 1950s at 1960s at itinanim ang mga ito sa mga lugar kung saan ang ibang mga siyentipiko ay nagtanim ng parehong mga varieties maraming taon na ang nakakaraan.

Sa larangan ng pananaliksik ng USDA sa Maryland, ang mga siyentipiko ay nag-eeksperimento sa mga bell pepper. Gusto nilang matukoy kung paano nagbabago ang dami ng bitamina C sa pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide. Pinag-aaralan din nila ang kape upang makita kung bumababa ang dami ng caffeine. "Mayroon pa ring maraming mga katanungan," sabi ni Ziska habang ipinapakita ang pasilidad ng pananaliksik sa Beltsville. "Ito ay simula pa lamang."

Si Lewis Ziska ay bahagi ng isang maliit na grupo ng mga siyentipiko na sumusubok na suriin ang mga pagbabago at alamin kung paano ito makakaapekto sa mga tao. Ang isa pang pangunahing tauhan sa kwentong ito ay si Samuel Myers, isang climatologist sa Harvard University. Si Myers ay nasa pinuno ng Planetary Health Alliance. Ang layunin ng organisasyon ay muling pagsamahin ang climatology at pangangalagang pangkalusugan. Kumbinsido si Myers na hindi binibigyang pansin ng siyentipikong komunidad ang kaugnayan sa pagitan ng carbon dioxide at nutrisyon, na bahagi lamang ng mas malaking larawan kung paano makakaapekto ang mga pagbabagong ito sa ecosystem. "Ito lamang ang dulo ng malaking bato ng yelo," sabi ni Myers. "Nahirapan kaming makuha ang mga tao na maunawaan kung gaano karaming mga tanong ang dapat nila."

Noong 2014, naglathala si Myers at isang pangkat ng mga siyentipiko ng isang pangunahing pag-aaral sa journal Nature na tumitingin sa mga pangunahing pananim na lumago sa maraming mga site sa Japan, Australia at United States. Sa kanilang komposisyon, ang isang pagbawas sa dami ng protina, bakal at sink ay naobserbahan dahil sa isang pagtaas sa konsentrasyon ng carbon dioxide. Sa kauna-unahang pagkakataon, ang publikasyon ay nakakuha ng atensyon ng totoong media.

"Mahirap hulaan kung paano makakaapekto sa kalusugan ng tao ang pandaigdigang pagbabago ng klima, ngunit handa kami para sa hindi inaasahan. Ang isa sa mga ito ay ang relasyon sa pagitan ng pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide sa atmospera at pagbaba sa nutritional value ng mga pananim na C3. Ngayon alam na natin ang tungkol dito at mahuhulaan ang mga karagdagang pag-unlad, "isinulat ng mga mananaliksik.

Sa parehong taon, sa katunayan, sa parehong araw, si Loladze, sa oras na iyon ay nagtuturo ng matematika sa Catholic University of Daegu sa South Korea, ay nag-publish ng kanyang sariling artikulo - na may data na nakolekta niya sa loob ng higit sa 15 taon. Ito ang pinakamalaking pag-aaral kailanman ng pagtaas ng konsentrasyon ng CO₂ at ang epekto nito sa nutrisyon ng halaman. Karaniwang inilalarawan ni Loladze ang agham ng halaman bilang "maingay" - tulad ng sa siyentipikong jargon, tinatawag ng mga siyentipiko ang isang lugar na puno ng kumplikadong magkakaibang data na tila "gumawa ng ingay", at sa pamamagitan ng "ingay" na ito imposibleng marinig ang signal na iyong hinahanap. Ang kanyang bagong layer ng data ay sa wakas ay sapat na ang laki upang makilala ang nais na signal sa pamamagitan ng ingay at makita ang "nakatagong paglilipat", gaya ng tawag dito ng siyentipiko.

Nalaman ni Loladze na ang kanyang teorya noong 2002, o sa halip ay ang malakas na hinala na sinabi niya noong panahong iyon, ay naging totoo. Ang pag-aaral ay nagsasangkot ng halos 130 na uri ng mga halaman at higit sa 15,000 mga sample na nakuha sa mga eksperimento sa nakalipas na 30 taon. Ang kabuuang konsentrasyon ng mga mineral tulad ng calcium, magnesium, sodium, zinc at iron ay bumaba ng average na 8%. Nadagdagan ang dami ng carbohydrates sa dami ng mineral. Ang mga halaman, tulad ng algae, ay nagiging fast food.

Ito ay nananatiling makikita kung paano makakaapekto ang pagtuklas na ito sa mga tao, na ang pangunahing pagkain ay mga halaman. Ang mga siyentipiko na sumisid sa paksang ito ay kailangang pagtagumpayan ang iba't ibang mga hadlang: ang mabagal na takbo at kalabuan ng pananaliksik, ang mundo ng pulitika, kung saan ang salitang "klima" ay sapat na upang ihinto ang anumang pag-uusap tungkol sa pagpopondo. Kakailanganin na bumuo ng ganap na bagong "mga tulay" sa mundo ng agham - Si Loladze ay nagsasalita tungkol dito nang may ngiti sa kanyang trabaho. Nang sa wakas ay nai-publish ang artikulo noong 2014, isinama ni Loladze ang isang listahan ng lahat ng pagtanggi sa pagpopondo sa app.