기후 변화는 쌀에서 독성 비소를 두 배로 늘릴 수 있음

기후 변화는 주요 재배 지역에서 쌀 생산의 급격한 감소를 야기 할 수 있으며 이는 중요한 식량 공급을 위태롭게 할 수있는 감소라고 연구원들은보고했다.

미래 기후 조건에서 쌀 생산에 대한 새로운 실험은 쌀 생산량이 40에 의해 약 2100 % 떨어질 수 있음을 보여줍니다. 이는 잠재적으로 농작물을 기본 식품 공급원으로 사용하는 세계 일부 지역에서 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

더욱이, 온도 상승으로 인한 토양 과정의 변화는 쌀이 오늘날 소비되는 쌀보다 독성 비소를 2 배 더 많이 함유 할 것이라고 연구에 따르면 자연 통신.

“2100에 도착할 때까지 우리는 약 10 십억의 사람으로 추정됩니다. 따라서 우리는 5 억의 사람을 의미합니다 쌀에 의존스탠포드 대 지구 환경 에너지 과학부 지구 시스템 과학 교수 인 스콧 펜 도프 (Scott Fendorf)는 이렇게 말합니다. "우리는 적응할 준비를하기 위해 다가오는 이러한 도전에 대해 알고 있어야합니다."

유아식으로서의 쌀

연구자들은 쌀이 토양에서 비소를 풀고 비소 흡수에 특히 민감하게하는 홍수가 많은 논에서 자라기 때문에 구체적으로 살펴 보았습니다. 오늘날 많은 식량 작물에는 소량의 비소, 일부 성장 지역은 다른 지역보다 더 취약합니다.

홍수 조건과 결합 된 더 높은 온도로 인한 토양의 미래 변화는 쌀 식물이 더 높은 수준에서 비소를 흡수하게하며 자연적으로 발생하는 높은 비소와 함께 관개 수를 사용하면 문제를 악화시킵니다.

이러한 요인이 모든 글로벌 상품에 동일한 방식으로 영향을 미치지는 않지만 타로 및 연꽃과 같은 다른 홍수 재배 작물에도 적용됩니다.


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스탠포드 우즈 환경 연구소 (Stanford Woods Institute for the Environment)의 선임 연구원 인 펜 도르프 (Fendorf)는“우리가 관찰 한 쌀 생산량에 미치는 영향의 정도는 예상하지 못했습니다. “내가 놓친 것은 생지 화학은 온도 상승에 반응하여 식물이 이용할 수있는 비소를 증폭시키는 방법과 온도 스트레스와 결합하여 식물에 실제로 영향을 미치는 방식에 반응 할 것입니다.”

자연적으로 발생하는 반 금속 화학 비소는 대부분의 토양과 퇴적물에 존재하지만 일반적으로 식물이 흡수하지 않는 형태로 존재합니다. 비소에 만성적으로 노출되면 피부 병변, 암, 폐 질환의 악화 및 궁극적으로 사망에 이르게됩니다.

쌀의 세계적 중요성뿐만 아니라 저 알레르기 음식이 종종 유아에게 조기에 도입되기 때문에 쌀에 관한 것입니다.

"저는이 문제가 우리 사회에 어린 아이들을 둔 사람들에게도 중요하다고 생각합니다."독일의 튀빙겐 대학교 (University of Tübingen)에있는 스탠포드 (Stanford)의 박사후 연구원 인 마리 마리에 (M. Marie Muehe)는 말합니다. 영유아는 쌀을 먹으면 우리보다 훨씬 작기 때문에 체중에 비해 비소를 더 많이 섭취하게됩니다.”

'토양이 살아있다'

연구자들은 기후 변화에 관한 정부 간 패널에 의해 예상 된 바와 같이 5에 의한 9 섭씨 (화씨 2100 섭씨) 온도 상승과 XNUMX에 의한 대기 이산화탄소의 두 배에 대한 추정치를 기반으로 온실에서 미래 기후 조건을 만들었습니다.

이전의 연구는 세계 식량 위기와 관련하여 온도 상승의 영향을 조사했지만,이 연구는 기후 변화와 함께 토양 조건을 설명하는 최초의 연구였습니다.

실험을 위해이 그룹은 캘리포니아의 쌀 재배 지역에서 토양에서 중간 곡물 쌀 품종을 재배했습니다. 그들은 온도, 이산화탄소 농도 및 토양 비소 수준에 대한 온실을 통제했는데, 이는 앞으로 지하수를 과도하게 펌핑함으로써 비소로 오염 된 물로 농작물을 관개하여 토양에 쌓이게되므로 더 높아질 것입니다.

“우리는 종종 이것에 대해 생각하지 않지만 토양은 살아 있습니다. 박테리아 펜 도르프는 말합니다. “이 미생물은 비소가 미네랄에서 분리되어 식물에서 떨어져 있는지 또는 미네랄에서 수상으로 나오는지 여부를 결정합니다.”

연구원들은 온도가 상승함에 따라 미생물이 토양 고유의 비소를 더 불안정하게하여 쌀이 섭취 할 수있는 토양 수의 독소 양을 증가 시킨다는 것을 발견했습니다. 일단 흡수되면 비소는 영양소 흡수를 억제하고 식물의 성장과 발달을 감소시킵니다. 이는 과학자들이 관찰 한 수율의 40 % 감소에 기여했습니다.

조기 경보, 향후 계획

생산량의 급격한 감소가 우려의 주요 원인이지만 과학자들은이 연구가 생산자들이 세계를 먹이기위한 잠재적 인 해결책을 찾는 데 도움이되기를 희망합니다.

Fendorf는“좋은 소식은 토양 관리에 대한 개정과 함께 새로운 조건에 적응할 수있는 품종을 키울 수있는 글로벌 커뮤니티의 능력 측면에서 과거의 발전을 감안할 때 연구에서 관찰 된 문제를 해결할 수 있다는 낙관적입니다. 말한다.

"5 섭씨 온도 변화로 인한 위협에 계속 빛을 발할수록 사회가 우리가 그 정도의 온난화에 도달하지 못하도록하는 관행을 채택 할 것이라고 낙관합니다."

다음 단계로 Fendorf, 공동 저자 Tianmei Wang 및 Muehe는 원격 수확을 사용하여 오염 된 논을 정확히 찾아 향후 수율과 비소 오염을 모델링 할 수 있기를 희망합니다.

지구 시스템 과학 박사 후보 인 왕은“이것은 대부분의 쌀이 소비되는 문제 일 가능성이 높기 때문에 우리는 동남아시아에 대해 생각합니다. "특히 아빠와 같은 사람들을 위해 – 그는 하루에 세 번 밥을 먹으며 밥 없이는 살 수 없습니다."

기존 연구

저자에 관하여

수석 저자 E. Marie Muehe, 스탠포드 전 박사후 연구원으로 현재 독일 튀빙겐 대학교에 있습니다. 스탠포드 대 지구 환경 에너지 과학부 지구 시스템 과학 교수 스콧 펜 도프 (Scott Fendorf) 지구 시스템 과학 박사 후보 인 Tianmei Wang 추가 공동 저자.

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