Chất lượng thực phẩm sẽ bị ảnh hưởng khi nồng độ CO2 tăng
Lần đầu tiên, một thử nghiệm thực địa đã chứng minh rằng nồng độ CO2 cao sẽ ức chế sự đồng hóa nitrat chuyển hóa thành prôtêin, cho thấy chất lượng dinh dưỡng của cây lương thực có thể gặp vấn đề khi biến đổi khí hậu được tăng cường.
Những phát hiện từ nghiên cứu thực nghiệm này do nhà thực vật học ở trường Đại học UC Davis dẫn đầu, được đăng tải trực tuyến ngày 6 tháng 4 trên tạp chí Nature Climate Change.
Chất lượng thực phẩm hiện đang suy giảm trong bối cảnh nồng độ CO2 gia tăng trong khí quyển, Arnold Bloom - tác giả chính của nghiên cứu và là giáo sư công tác tại Khoa Khoa học thực vật cho biết.
Quá trình đồng hóa hoặc tinh lọc nitơ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tăng trưởng và cho năng suất của thực vật. Ở cây lương thực, nó có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vì cây trồng sử dụng nitơ để tạo ra prôtêin – chất dinh dưỡng cần thiết cho con người. Trong trường hợp đặc biệt là cây lúa mì, cây trồng này cung cấp khoảng một phần tư lượng prôtêin trong bữa ăn của con người nói chung.
Nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trước đây đã chứng minh được rằng nồng độ của khí CO2 ức chế quá trình đồng hóa nitrat trong lá của cây ngũ cốc và những cây không thuộc họ đậu; tuy nhiên, vẫn chưa xác minh được mối liên hệ này ở các loài cây trồng đang canh tác.
Để quan sát phản ứng của lúa mì với các nồng độ khí CO2 khác nhau, các nhà nghiên cứu đã xem xét các mẫu lúa mì đã được trồng trong năm 1996 và 1997 tại Trung tâm Nông nghiệp Maricopa gần Phoenix, Arizona.
Vào thời điểm đó, hàm lượng CO2 cao trong không khí được giải phóng ở các cánh đồng canh tác cây trồng này, tạo ra một sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển ở các lô thử nghiệm, tương tự như những gì được dự báo sẽ xuất hiện trong vài thập kỷ tới. Lúa mì được trồng đối chứng cũng được trồng trong môi trường xung quanh, ở nồng độ CO2 không được xử lý.
Lá thu hoạch từ các lô trồng lúa mì thử nghiệm khác nhau được đặt trên đá lạnh, sau đó được sấy khô và được đựng trong bao hút chân không để giảm thiểu những thay đổi theo thời gian về các hợp chất nitơ khác nhau.
Trong nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu đã ghi lại ba thước đo khác nhau về đồng hóa nitrat, khẳng định rằng nồng độ CO2 cao trong khí quyển ức chế đồng hóa nitrat chuyển hóa thành prôtêin trên cánh đồng trồng lúa mì.
Những kết quả này là phù hợp với những phát hiện từ các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trước đó, cho thấy rằng có một số cơ chế sinh lý chịu trách nhiệm cho ức chế CO2 của quá trình đồng hóa nitrat trong lá, Bloom cho biết.
Bloom lưu ý rằng các nghiên cứu khác cũng cho thấy hàm lượng prôtêin trong hạt lúa mì, gạo và lúa mạch, cũng như trong củ khoai tây, đang suy giảm trung bình là 8% trong bối cảnh nồng độ CO2 gia tăng trong khí quyển.
Trong khi các loại phân bón nitơ có thể bù đắp một phần cho sự suy giảm chất lượng thực phẩm, nó cũng sẽ có những hậu quả tiêu cực, bao gồm: giá cao hơn, nhiều nitrat rò rỉ vào nguồn nước ngầm và gia tăng phát thải khí nitơ oxít gây hiệu ứng nhà kính.
M.T. - Mard, theo Sciencedaily.