本文轉自科研圈
作者 Chelsea Harvey
翻譯 張銘函
審校 小勺
近期，一項發表在《科學前沿》（Science Advances）上的研究結果表明：世界上數十億人的主食大米，會因為越來越高的二氧化碳濃度而變得沒有營養。水稻生長環境中的二氧化碳的濃度越高，它所包含蛋白質、鐵、鋅和一些重要的 B 族維生素含量就會越來越低 。
中國科學院南京土壤研究所的朱春梧研究員是這篇論文的第一作者，他和同事們在論文中表示，這是公眾健康的一個潛在問題，尤其是在一些目前相對貧窮的國家，大米是絕大多數人的主食。
“這些研究結果表明：二氧化碳的增加對大米質量不良影響，可能是一個基本但不被重視的，與人為氣候變化相關的人類健康問題。”文章中這樣寫道。
此項發現挑戰了當前氣候科學的質疑者中存在的一個普遍觀點，即二氧化碳對包括農作物在內的地球植物起到了積極的保護作用。
一些美國的共和黨人是這一觀點的擁護者。他們認為二氧化碳益於植物生長，並能刺激食物生產與質量提升。但這項新研究和其他在這篇文章之前發表的研究都不支持此觀點。
“我們有幾種水稻品種對二氧化碳更加敏感，並且它們可以將這些二氧化碳轉化到種子中，這一點可能是好的。”美國農業部科學家路易斯·切斯卡（Lewis Ziska）說，“但另一方面，在對二氧化碳敏感的同時，這些種子的質量也下降了。”
增加的二氧化碳，減少的大米營養
這項研究評估了 18 種常見的種植稻穀對環境中二氧化碳濃度增加的反應。在實驗中，研究者將環境二氧化碳濃度提升到了 0.568‰～0.59‰ 之間。目前，大氣二氧化碳濃度是 0.41‰ 左右，但一直呈增長趨勢。如果不加以控制，在本世紀末大氣二氧化碳濃度將達到本研究中所用的濃度。
與當前的環境濃度相比，實驗中稻穀內含的營養物質都受到了高二氧化碳濃度的影響。平均而言，蛋白質水平下降了 10%，鐵含量下降了 8%，鋅含量下降了 5% 。研究者也發現了個別 B 族維生素含量也顯著下降，有些甚至下降了 30%。在高二氧化碳濃度下，只有維生素 E 含量上升了。
哈佛大學的氣候變化與人類健康專家塞繆爾·梅耶斯（Samuel Myers）說：“這項研究證實了我們之前的工作，表明了二氧化碳的升高改變了稻穀中蛋白質、鐵、鋅的含量。並且，我們研究的其他穀物也是這樣。”
梅耶斯曾與其他人合作研究得到相似的結論。二氧化碳濃度升高導致了全球重要作物（如水稻、小麥、大麥、大豆等）的營養成分降低。雖然他的研究主要集中在蛋白質、鋅和鐵，這項新研究首次評估了二氧化碳對維生素含量的影響，並且得到了相似的結果。
總之，越來越多的對於穀物和二氧化碳濃度的研究表明，未來並不樂觀。儘管更多的二氧化碳可以促進一些植物的生長並提高產量，但在其他平等條件下，我們依然有得有失。如果營養成分含量降低的話，就算穀粒長得再大，它對人類社會也不見得是有用的。
此外，梅耶斯指出，近期的研究表明高濃度二氧化碳對穀物生長的刺激作用可能會在達到一定程度之後停滯。況且還有其他各種氣候因素，例如由溫室氣體排放所引發的氣溫升高、降水模式改變等，也有可能危害農業。
梅耶斯說：“‘二氧化碳濃度的升高對全球穀物有利無害’這一觀點是無稽之談。”
營養缺乏的危機
穀物營養下降明顯提高了人們對公眾健康的關注度，尤其像是大米這種主食。目前科學家們仍然在評估營養下降到底能帶來多大的麻煩。
在之前的研究中，梅耶斯和他的同事在利用模型模擬世界各地人們食物中的營養攝入量和二氧化碳濃度提高後的營養降低情況。一些研究發現，某些地方的人以後可能會營養缺乏。2015 年，《柳葉刀》中一個備受矚目的研究預計，到 2050 年，全球一億四千萬以上的人可能會面臨缺鋅的困擾。
這項新研究運用了一種更偏向經濟學的研究方法。它聚焦世界上大米消耗量最大的 10 個國家，比較了其大米消耗量、高二氧化碳帶來的營養流失與人均 GDP，發現在人均 GDP 較低的國家與地區，大米是人們食物的最主要部分，他們將在很大程度上受到高二氧化碳濃度的影響。
儘管如此，切斯卡指出，“從營養效果和健康效應來看，這種影響的本質還有待觀察。”
梅耶斯提醒說，新研究帶來的公眾健康問題仍需要更細緻的建模研究去全面評估，我們需要精確評估一個人從大米中獲得的每一種營養素，而不是其他食物來源。
同時，切斯卡希望研究出由於溫室氣體的排放，在過去的幾十年裡穀物的營養成分已經有了怎樣的改變。他說這也許能讓我們預測到未來穀物將怎樣應對碳排放。
“嘗試去理解那些複雜性與相互作用是我們覺得至關重要的事之一。”他說。
論文信息：
http://advances.sciencemag.org/content/4/5/eaaq1012.full
原文鏈接：
https://www.scientificamerican.com/article/as-co2-levels-rise-rice-becomes-less-nutritious/
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