Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden

Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden Reisbauer in Longsheng, China. KevinCure, CC BY

Reis ist die Hauptnahrungsquelle für mehr als 3 Milliarden Menschen auf der ganzen Welt. Viele sind nicht in der Lage, sich eine abwechslungsreiche und nahrhafte Ernährung mit vollständigem Eiweiß, Getreide, Obst und Gemüse zu leisten. Sie sind in hohem Maße auf erschwinglichere Getreidepflanzen angewiesen, einschließlich Reis, für die meisten ihrer Kalorien.

Mein Forschungsschwerpunkt liegt auf Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit Klimavariabilität und Klimawandel. In einem kürzlich veröffentlichte StudieIch habe mit Wissenschaftlern aus China, Japan, Australien und den Vereinigten Staaten zusammengearbeitet, um festzustellen, wie die steigenden Kohlendioxidkonzentrationen, die den Klimawandel befeuern, den Nährwert von Reis verändern können. Wir haben in Asien Feldstudien für mehrere genetisch unterschiedliche Reislinien durchgeführt und analysiert, wie steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre den Gehalt an Proteinen, Mikronährstoffen und B-Vitaminen verändert haben.

Unsere Daten zeigten zum ersten Mal, dass Reis, der in Konzentrationen von atmosphärischem Kohlendioxid angebaut wird, laut Wissenschaftlern weltweit bis 2100 einen niedrigeren Gehalt an vier wichtigen B-Vitaminen aufweist. Diese Ergebnisse stützen auch Untersuchungen aus anderen Feldstudien, die zeigen, dass Reis unter solchen Bedingungen angebaut wird Enthält weniger Eiweiß, Eisen und Zink, die für die fetale und frühkindliche Entwicklung wichtig sind. Diese Veränderungen könnten sich überproportional auf Mutter und Kind auswirken Kindergesundheit in den ärmsten reisabhängigen Ländern, einschließlich Bangladesch und Kambodscha.

Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden Viele der ärmsten Regionen Asiens verlassen sich auf Reis als Grundnahrungsmittel. IRRI, CC BY-NC-SA

Kohlendioxid und Pflanzenwachstum

Pflanzen erhalten den Kohlenstoff, den sie benötigen, um hauptsächlich aus Kohlendioxid in der Atmosphäre zu wachsen, und ziehen andere benötigte Nährstoffe aus dem Boden. Menschliche Aktivitäten - hauptsächlich die Verbrennung und Entwaldung fossiler Brennstoffe - erhöhten die atmosphärische CO2-Konzentration von etwa 280 ppm in vorindustriellen Zeiten auf 410 Teile pro Million heute. Wenn die globalen Emissionsraten auf ihrem derzeitigen Weg bleiben, könnten die atmosphärischen CO2-Konzentrationen bis 1,200 mehr als 2100 ppm erreichen (einschließlich Methan und anderer Treibhausgasemissionen).

Es wird allgemein anerkannt, dass höhere CO2-Konzentrationen die Photosynthese und das Wachstum von Pflanzen stimulieren. Dieser Effekt könnte die Getreidekulturen, die nach wie vor die wichtigsten Nahrungsquellen der Welt sind, wie Reis, Weizen und Mais, produktiver machen, auch wenn neuere Untersuchungen vermuten lassen, dass die Vorhersage von Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum positiv ist Komplex.

Die Konzentrationen von für die menschliche Gesundheit kritischen Mineralien, insbesondere Eisen und Zink, ändern sich nicht im Einklang mit den CO2-Konzentrationen. Das gegenwärtige Verständnis der Pflanzenphysiologie legt nahe, dass große Getreidepflanzen - insbesondere Reis und Weizen - auf höhere CO2 - Konzentrationen reagieren, indem sie mehr Kohlenhydrate (Stärken und Zucker) und weniger Protein synthetisieren und die Menge an Getreide reduzieren Mineralien in ihren Körnern.

Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden Nach einem stetigen Rückgang über ein Jahrzehnt hinweg scheint der weltweite Hunger zuzunehmen, von dem 11 Prozent der Weltbevölkerung betroffen sind. FAO, CC BY-ND

Die Bedeutung von Mikronährstoffen

Weltweit sind rund 815 Millionen Menschen weltweit Lebensmittel unsicherDies bedeutet, dass sie keinen zuverlässigen Zugang zu ausreichenden Mengen sicherer, nahrhafter und erschwinglicher Lebensmittel haben. Noch mehr Menschen - ungefähr 2 Milliarden - haben Mangel an wichtigen Mikronährstoffen wie Eisen, Jod und Zink.

Unzureichendes Eisen in der Nahrung kann zu Eisenmangelanämie führen, einem Zustand, in dem zu wenig rote Blutkörperchen im Körper vorhanden sind, um Sauerstoff zu transportieren. Dies ist die häufigste Art von Anämie. Es kann Müdigkeit, Atemnot oder Brustschmerzen verursachen und zu schwerwiegenden Komplikationen wie Herzinsuffizienz und Entwicklungsverzögerungen bei Kindern führen.

Zinkmangel ist gekennzeichnet durch Appetitlosigkeit und verminderten Geruchssinn, Wundheilungsstörungen und geschwächte Immunfunktion. Zink unterstützt auch Wachstum und Entwicklung, sodass eine ausreichende Nahrungsaufnahme für schwangere Frauen und wachsende Kinder wichtig ist.

Höhere Kohlenstoffkonzentrationen in Pflanzen verringern sich Stickstoffmengen im PflanzengewebeDies ist entscheidend für die Bildung von B-Vitaminen. Verschiedene B-Vitamine werden für Schlüsselfunktionen im Körper benötigt, wie zum Beispiel die Regulation des Nervensystems, die Umwandlung von Nahrungsmitteln in Energie und die Bekämpfung von Infektionen. Folsäure, ein Vitamin B, verringert das Risiko von Geburtsfehlern, wenn es von schwangeren Frauen eingenommen wird.

Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden Anämie betrifft ein Drittel der Frauen im gebärfähigen Alter weltweit - oder etwa 613 Millionen Frauen. FAO, CC BY-ND

Erhebliche Ernährungsverluste

Wir haben unsere Feldstudien in China und Japan durchgeführt, wo wir verschiedene Reissorten im Freien angebaut haben. Um höhere atmosphärische CO2-Konzentrationen zu simulieren, haben wir verwendet CO2-Anreicherung in der freien Luft, das CO2 über Felder bläst, um die zu einem späteren Zeitpunkt des Jahrhunderts erwarteten Konzentrationen aufrechtzuerhalten. Kontrollfelder unterliegen ähnlichen Bedingungen, mit Ausnahme der höheren CO2-Konzentrationen.

Im Durchschnitt enthielt der Reis, den wir in Luft mit erhöhten CO2-Konzentrationen angebaut haben, 17 Prozent weniger Vitamin B1 (Thiamin) als Reis, der unter den derzeitigen CO2-Konzentrationen angebaut wurde. 17 Prozent weniger Vitamin B2 (Riboflavin); 13 Prozent weniger Vitamin B5 (Pantothensäure); und 30 Prozent weniger Vitamin B9 (Folsäure). Unsere Studie ist die erste, die feststellt, dass die B-Vitaminkonzentrationen im Reis mit höherem CO2-Ausstoß verringert werden.

Wir fanden auch eine durchschnittliche Verringerung des Eiweißgehalts um 10 Prozent, des Eisengehalts um 8 Prozent und des Zinkgehalts um 5 Prozent. Wir fanden keine Veränderung der Vitamin B6- oder Calciumspiegel. Der einzige Anstieg, den wir fanden, war bei den meisten Stämmen der Vitamin-E-Spiegel.

Der Klimawandel wird den Reis weniger nahrhaft machen und Millionen der Armen der Welt gefährden Reis innerhalb des Achtecks ​​auf diesem Gebiet ist Teil eines Experiments, das darauf ausgelegt ist, Reis unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen anzubauen. Reis, der unter Kohlendioxidkonzentrationen von 568 bis 590 ppm angebaut wird, ist weniger nahrhaft und enthält weniger Eiweiß, Vitamine und Mineralien. Dr. Toshihiro HASEGAWA, Nationale Organisation für Landwirtschaft und Lebensmittelforschung in Japan, CC BY-ND

Verschlechterung von Mikronährstoffmängeln

Gegenwärtig beziehen rund 600 Millionen Menschen - hauptsächlich in Südostasien - mehr als die Hälfte ihrer täglichen Kalorien und Proteine ​​direkt aus Reis. Wenn nichts unternommen wird, würden die festgestellten Rückgänge wahrscheinlich die Gesamtbelastung durch Unterernährung verschlechtern. Sie können sich auch auf die frühkindliche Entwicklung auswirken, indem sie Auswirkungen haben, die sich durch Durchfallerkrankungen und Malaria verschlimmern.

Die potenziellen Gesundheitsrisiken, die mit CO2-bedingten Ernährungsdefiziten verbunden sind, stehen in direktem Zusammenhang mit dem niedrigsten Bruttoinlandsprodukt pro Kopf. Dies deutet darauf hin, dass solche Änderungen schwerwiegende potenzielle Folgen für Länder haben könnten, die bereits mit Armut und Unterernährung kämpfen. Nur wenige Menschen würden die Verbrennung und Entwaldung fossiler Brennstoffe mit dem Nährstoffgehalt von Reis in Verbindung bringen, aber unsere Forschung zeigt deutlich, wie die Emission fossiler Brennstoffe die Hungerprobleme der Welt verschlimmern kann.

Wie könnte sich der Klimawandel auf andere wichtige Pflanzen auswirken?

Leider gibt es heute keine Organisation auf Bundes-, Landes- oder Unternehmensebene, die langfristige Finanzmittel bereitstellt, um zu bewerten, wie sich steigende CO2-Werte auf die Pflanzenchemie und die Ernährungsqualität auswirken könnten. Aber CO2-induzierte Veränderungen haben erhebliche Auswirkungen, von Heilpflanzen über Ernährung bis hin zu Lebensmittelsicherheit und Lebensmittelallergien. Angesichts der potenziellen Auswirkungen, die möglicherweise bereits eintreten, besteht ein klarer und dringender Investitionsbedarf für diese Forschung.

Es ist auch wichtig, Optionen zur Vermeidung oder Verringerung dieser Risiken zu ermitteln, von der traditionellen Pflanzenzüchtung über die genetische Veränderung bis hin zu Nahrungsergänzungsmitteln. Steigende CO2-Konzentrationen treiben den Klimawandel voran. Welche Rolle diese Emissionen für die Veränderung aller Aspekte der Pflanzenbiologie spielen werden, einschließlich der Nährstoffqualität der Pflanzen, die wir für Lebensmittel, Futtermittel, Ballaststoffe und Kraftstoffe verwenden, muss noch bestimmt werden.Das Gespräch

Über den Autor

Kristie Ebi, Professorin für globale Gesundheits-, Umwelt- und Arbeitsmedizin, Universität von Washington

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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