Dakora FD, Li H, Zhao J (2025) Exploring the Impacts of Elevated CO₂ on Food Security: Nutrient Assimilation, Plant Growth, and Crop Quality. Engineering 44, 234-244 – https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.12.018 – open access article pdf – CC BY-NC-ND 4.0

Abstract (povzetek):

Kljub negativnim vplivom na delovanje rastlin, podnebne spremembe koristijo rastlinam na celični ravni. Na primer, stimulacija C3 fotosinteze z višjo vsebnostjo CO₂ lahko poveča fiksiranje N₂ za 73 % in pridelek zrnja za 10–11 %. Globalno povečana koncentracija CO₂ v atmosferi je že zmanjšala vsebnost dušika v C3 poljščinah in C3 lesnati vegetaciji za 14 % oziroma 21 %, ne glede na dodano dušikovo gnojilo. ¹⁵N-poskusi hranjenja so pokazali, da se je po 19 urah pod povišanim CO₂ koncentracija ¹⁵N v steblih, koreninah in koreninskih gomoljih ter celotnih rastlinah Scirpus olneyi (S. olneyi) zmanjšala za 51 %, 63 % oziroma 74 %. Poleg tega je S. olneyi pokazal zmanjšano asimilacijo NH₄⁺ v povišanem CO₂, kar je zmanjšalo vsebnost aminokislin v steblih za 25,6 % za glicin in 65,0 % za serin, v koreninah in korenikah pa za 2 % za gama-aminomaslino (GABA) in 80 % za glutamat. Ugotovljeno je bilo tudi, da se beljakovine v pšeničnih zrnih zmanjšajo za 7,4 % pri povišanih vrednostih CO₂ zaradi zmanjšanja treonina, valina, izoleucina, leucina in fenilalanina. Podobno je bilo ugotovljeno, da se vsebnost mineralnih hranil v riževih in koruznih zrnih pri visokih vrednostih CO₂ zmanjša za 1,0 % in 7,1 % za fosfor, 7,8 % in 2,1 % za žveplo, 5,2 % in 5,8 % za železo, 3,3 % in 5,2 % za cink, 10,6 % in 9,9 % za baker ter 7,5 % in 4,2 % za mangan. Na splošno se predvideva, da se bodo koncentracije mineralov v C3 rastlinah pri povišanih vrednostih CO₂ zmanjšale za 8 %, medtem ko se bo skupna vsebnost nestrukturnih ogljikovih hidratov (predvsem škrob in sladkorji) povečala. To zmanjšanje vsebnosti beljakovin, aminokislin in mineralnih snovi v žitu bi lahko podvojilo pojavnost globalne beljakovinsko-kalorične podhranjenosti in pomanjkanja mikrohranil, zlasti v Afriki, kjer so kmetijska tla že sama po sebi revna s hranilnimi elementi. Poleg tega bi povečanje skupnih nestrukturnih ogljikovih hidratov (predvsem škroba in sladkorjev) v žitnih pridelkih lahko povečalo pojavnost diabetesa zaradi močne odvisnosti od škrobnih prehran. Negativni učinki povečane koncentracije CO₂ na riž, koruzo in pšenico – tri najpomembnejše osnovne pridelke na svetu – kažejo na povečanje globalne negotovosti preskrbe s hrano zaradi naraščajoče koncentracije CO₂ v ozračju.

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809924007355