Снижение качества пшеницы при росте уровня углекислого газа в воздухе

Повышение уровня атмосферного углекислого газа негативно влияет на содержание белка в зерне пшеницы и, следовательно, на его питательную ценность. К такому выводу пришли исследователи из Гётеборгского университета, Швеция, в недавно опубликованном исследовании в журнале Global Change Biology.

Повышенный уровень CO₂ в атмосфере стимулирует фотосинтез и рост большинства растений. Однако если растения не увеличат усвоение питательных веществ пропорционально, их урожай будет иметь более низкую питательную ценность. Снижение уровня азота приводит к меньшему содержанию белка и, как следствие, к ухудшению качества.

Исследователи Хокан Плейель и Йохан Уддлинг обобщили влияние экспериментально повышенного уровня CO₂ на индекс урожая и содержание белка в пшенице. Исследование включает 43 полевых эксперимента с 17 различными сортами пшеницы, проведённых в десяти странах на четырёх континентах. Результаты однозначны: повышенный уровень CO₂ часто увеличивает размер зернового урожая, но также приводит к снижению качества в виде более низкого содержания белка.

Пшеница — наряду с рисом — самая важная культура в мире в количественном выражении. Зерно пшеницы также необычно богато белком, и пшеница является культурой, которая обеспечивает человечество наибольшим количеством белка. Снижение содержания белка в результате повышения уровня CO₂ является серьёзным негативным последствием текущих изменений в атмосфере.

Одна из причин снижения содержания белка — отставание усвоения азота от усиленного роста зерна (эффект разбавления). Однако повышенный уровень CO₂ снижает содержание белка в пшенице даже тогда, когда размер урожая не меняется. Это указывает на то, что CO₂ негативно влияет на способность растений усваивать азот.

Лабораторные исследования показали, что повышенный уровень CO₂ может нарушать процесс преобразования растениями неорганической молекулы азота (нитрата) в формы азота, входящие в состав белков.

Положительный эффект повышенного уровня CO₂ на урожай зерна, таким образом, имеет обратную сторону в виде снижения питательной ценности нашего самого важного продукта питания. «Это серьёзное последствие быстро растущего глобального уровня CO₂ для мировой продовольственной безопасности», — заключает профессор Плейель.