Ученые предупредили о грядущем снижении глобальной продуктивности растений
Ученые из Института растениеводства Монпелье во Франции выяснили, что углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза, в избыточных количествах затрудняет получение ими минералов из почвы, что в конечном счете приводит к снижению их продуктивности. Работа опубликована в Trends in Plant Science.
В течение многих лет ученые рассматривали усиленный фотосинтез как одну из возможных положительных сторон повышения уровня углекислого газа в атмосфере (CO2): поскольку растения используют углекислый газ для фотосинтеза, ожидалось, что более высокие уровни CO2 приведут к более продуктивным растениям.
Растения используют фотосинтез для производства сахаров из CO2, из которых они получают энергию для роста и развития. Однако фотосинтез не обеспечивает растения ключевыми минералами — большинство растений получают азот, фосфор и железо из почвы. Азот особенно важен, поскольку он является ключевым строительным блоком для аминокислот, которые растения используют для производства белков.
Ученые провели обзор публикаций и выяснили, что при уровнях CO2, ожидаемых в конце XXI века, большинство растений будут получать меньше азота, что приведет к снижению содержания белка в растительных продуктах. Дефицит азота означает не только то, что растению будет трудно строить свои ткани, но и то, что оно будет давать меньше питательных веществ людям. Также в растениях упадет содержание железа, дефицит которого уже затрагивает около двух миллиардов человек во всем мире. Это окажет сильное влияние на качество продуктов питания и глобальную продовольственную безопасность.
Кроме того, снижение продуктивности растений может привести к тому, что они будут поглощать меньше CO2 из атмосферы. Это может усугубить проблему глобального изменения климата.
Команда авторов приступила к изучению механизмов, которые связаны с негативными эффектами высокого уровня CO2. В частности — генетических вариантов, которые можно было бы использовать для повышения питательной ценности растений в будущей атмосфере CO2.
