Ածխաթթու գազի ավելացումը հանգեցնում է անորակ սննդի Երկրի վրա

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Հոդված մի վրացի գիտնականի աշխատանքների մասին, ով ժամանելով ԱՄՆ, բացի մաթեմատիկայից, զբաղվել է կենսաբանությամբ։ Նա սկսեց դիտարկել բույսերի կյանքում փոփոխություններ՝ կախված օդի և լույսի որակից: Եզրակացությունը էկոլոգիական էր՝ մթնոլորտում ածխաթթու գազի աճը արագացնում է բույսերի աճը, բայց զրկում է մարդկանց համար օգտակար նյութերից։

Իրակլի Լոլաձեն կրթությամբ մաթեմատիկոս է, բայց հենց կենսաբանական լաբորատորիայում նա բախվեց մի հանելուկի, որը փոխեց նրա ողջ կյանքը։ Դա տեղի է ունեցել 1998 թվականին, երբ Լոլաձեն դոկտորի կոչում էր ստանում Արիզոնայի համալսարանից։ Վառ կանաչ ջրիմուռներով փայլող ապակյա տարաների մոտ կանգնած մի կենսաբան Լոլաձեին և կես տասնյակ այլ ասպիրանտների ասաց, որ գիտնականները հայտնաբերել են ինչ-որ առեղծվածային բան զոոպլանկտոնի մասին:

Զոոպլանկտոնները մանրադիտակային կենդանիներ են, որոնք լողում են համաշխարհային օվկիանոսներում և լճերում: Նրանք սնվում են ջրիմուռներով, որոնք, ըստ էության, մանր բույսեր են։ Գիտնականները պարզել են, որ լույսի հոսքը մեծացնելով՝ հնարավոր է արագացնել ջրիմուռների աճը՝ դրանով իսկ ավելացնելով կենդանաբանական պաշարների պաշարները և դրական ազդեցություն ունենալ դրա զարգացման վրա։ Սակայն գիտնականների հույսերը չարդարացան։ Երբ հետազոտողները սկսեցին ծածկել ավելի շատ ջրիմուռներ, դրանց աճն իսկապես արագացավ: Փոքրիկ կենդանիները շատ սնունդ ունեն, բայց, պարադոքսալ է, ինչ-որ պահի նրանք գոյատևման եզրին էին: Սննդի քանակի ավելացումը պետք է հանգեցներ զոոպլանկտոնի կյանքի որակի բարելավմանը, իսկ ի վերջո խնդիր պարզվեր։ Ինչպե՞ս կարող էր դա տեղի ունենալ:

Չնայած այն հանգամանքին, որ Լոլաձեն պաշտոնապես սովորել է մաթեմատիկայի ֆակուլտետում, նա դեռ սիրում էր կենսաբանությունը և չէր կարող դադարել մտածել իր հետազոտության արդյունքների մասին։ Կենսաբանները մոտավոր պատկերացում ունեին կատարվածի մասին։ Ավելի շատ լույսի պատճառով ջրիմուռներն ավելի արագ էին աճում, բայց, ի վերջո, նվազեցրեց սնուցիչները, որոնք անհրաժեշտ էին զոոպլանկտոնի վերարտադրման համար: Արագացնելով ջրիմուռների աճը՝ հետազոտողները դրանք ըստ էության վերածեցին արագ սննդի։ Զոոպլանկտոնն ուներ ավելի շատ սնունդ, բայց այն դարձավ ավելի քիչ սննդարար, և այդ պատճառով կենդանիները սկսեցին սովամահ լինել:

Լոլաձեն օգտագործեց իր մաթեմատիկական նախապատմությունը՝ օգնելու չափելու և բացատրելու դինամիկան, որը պատկերում է zooplankton-ի կախվածությունը ջրիմուռներից: Գործընկերների հետ նա մշակեց մի մոդել, որը ցույց տվեց սննդի աղբյուրի և դրանից կախված կենդանու փոխհարաբերությունները: Նրանք այս թեմայով իրենց առաջին գիտական աշխատությունը հրապարակեցին 2000 թվականին։ Բայց բացի սրանից, Լոլաձեի ուշադրությունը բևեռվեց փորձի առավել կարևոր հարցի վրա. մինչև ո՞ւր կարող է հասնել այս խնդիրը:

«Ես ապշած էի, թե որքան տարածված էին արդյունքները», - հիշում է Լոլաձեն հարցազրույցներից մեկում: Կարո՞ղ են խոտի և կովերի վրա նույն խնդիրը ազդել: Ինչ վերաբերում է բրինձին և մարդկանց: «Այն պահը, երբ ես սկսեցի մտածել մարդու սննդի մասին, շրջադարձային էր ինձ համար», - ասաց գիտնականը:

Օվկիանոսից այն կողմ աշխարհում խնդիրն այն չէ, որ բույսերը հանկարծ ավելի շատ լույս են ստանում. նրանք տարիներ շարունակ ավելի շատ ածխաթթու գազ են սպառում: Երկուսն էլ անհրաժեշտ են բույսերի աճի համար: Եվ եթե ավելի շատ լույսը հանգեցնում է արագ աճող, բայց ավելի քիչ սննդարար «արագ սննդի» ջրիմուռների՝ շաքարի և սննդանյութերի վատ հավասարակշռված հարաբերակցությամբ, ապա տրամաբանական կլինի ենթադրել, որ ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի ավելացումը կարող է ունենալ նույն ազդեցությունը: Եվ դա կարող է ազդել ամբողջ մոլորակի բույսերի վրա: Ի՞նչ է սա նշանակում այն բույսերի համար, որոնք մենք ուտում ենք:

Գիտությունը պարզապես չգիտեր, թե ինչ է հայտնաբերել Լոլաձեն։ Այո, այն փաստը, որ մթնոլորտում ածխաթթու գազի մակարդակի բարձրացումն արդեն հայտնի էր, բայց գիտնականին ապշեցրեց, թե որքան քիչ հետազոտություններ են հատկացվել այս երևույթի ազդեցությանը ուտելի բույսերի վրա: Հաջորդ 17 տարիների ընթացքում, շարունակելով իր մաթեմատիկական կարիերան, նա ուշադիր ուսումնասիրեց գիտական գրականությունն ու տվյալները, որոնք կարող էր գտնել։ Եվ արդյունքները կարծես թե ուղղված էին մեկ ուղղությամբ. արագ սննդի ազդեցությունը, որի մասին նա իմացել էր Արիզոնայում, դրսևորվում էր ամբողջ աշխարհի դաշտերում և անտառներում: «Քանի որ CO₂-ի մակարդակը շարունակում է աճել, Երկրի վրա խոտի յուրաքանչյուր տերեւ և շեղբ ավելի ու ավելի շատ շաքար է արտադրում», - բացատրեց Լոլաձեն: «Մենք ականատես ենք եղել պատմության մեջ կենսոլորտ ածխաջրերի ամենամեծ ներարկմանը՝ ներարկում, որը նոսրացնում է մեր սննդային ռեսուրսների այլ սննդանյութերը»:

Գիտնականը հրապարակեց իր հավաքած տվյալները ընդամենը մի քանի տարի առաջ, և դրանք արագորեն գրավեցին հետազոտողների փոքր, բայց բավականին մտահոգ խմբի ուշադրությունը, որոնք մտահոգիչ հարցեր են բարձրացնում մեր սննդի ապագայի վերաբերյալ: Կարո՞ղ է ածխաթթու գազը ազդեցություն ունենալ մարդու առողջության վրա, որը մենք դեռ չենք ուսումնասիրել: Թվում է, թե պատասխանը այո է, և ապացույցներ փնտրելու համար Լոլաձեն և մյուս գիտնականները պետք է տային ամենահրատապ գիտական հարցերը, ներառյալ հետևյալը. «Որքանո՞վ է դժվար հետազոտություններ կատարել մի ոլորտում, որը դեռ գոյություն չունի»:

Գյուղատնտեսական հետազոտություններում նորություն չէ, որ շատ կարևոր մթերքներ դառնում են պակաս սննդարար։ Մրգերի և բանջարեղենի չափումները ցույց են տալիս, որ վերջին 50-70 տարիների ընթացքում դրանցում հանքանյութերի, վիտամինների և սպիտակուցների պարունակությունը զգալիորեն նվազել է։ Հետազոտողները կարծում են, որ հիմնական պատճառը բավականին պարզ է. երբ մենք բուծում և ընտրում ենք մշակաբույսեր, մեր առաջնահերթությունը բարձր բերքատվությունն է, ոչ թե սննդային արժեքը, մինչդեռ այն տեսակները, որոնք ավելի շատ բերք են տալիս (լինի դա բրոկկոլի, լոլիկ կամ ցորեն), ավելի քիչ սննդարար են:

2004 թվականին մրգերի և բանջարեղենի մանրակրկիտ ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ 1950 թվականից սկսած այգեգործական մշակաբույսերի մեծ մասում ամեն ինչ՝ սպիտակուցից և կալցիումից մինչև երկաթ և վիտամին C, զգալիորեն նվազել է: Հեղինակները եզրակացրել են, որ դա հիմնականում պայմանավորված է հետագա բուծման համար սորտերի ընտրությամբ:

Լոլաձեն, մի քանի այլ գիտնականների ընկերակցությամբ, կասկածում է, որ սա դեռ վերջը չէ, և գուցե մթնոլորտն ինքն է փոխում մեր սնունդը։ Բույսերը ածխաթթու գազի կարիք ունեն այնպես, ինչպես մարդկանց թթվածինը: Մթնոլորտում CO₂-ի մակարդակը շարունակում է բարձրանալ. կլիմայական գիտության մասին ավելի ու ավելի բևեռացված բանավեճում ոչ մեկի մտքով չի անցնում վիճարկել այս փաստը: Մինչև արդյունաբերական հեղափոխությունը ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան Երկրի մթնոլորտում կազմում էր մոտ 280 ppm (մեկ միլիոնի մասերը, միլիոներորդը ցանկացած հարաբերական արժեքի չափման միավոր է, որը հավասար է հիմնական ցուցանիշի 1 · 10-6-ին - խմբ.). Անցյալ տարի այս արժեքը հասել է 400 պրոմիլում: Գիտնականները կանխատեսում են, որ հաջորդ կես դարում մենք, հավանաբար, կհասնենք 550 պրոմիլ/րոպե, ինչը երկու անգամ ավելի է, քան օդում էր, երբ ամերիկացիները առաջին անգամ սկսեցին տրակտորներ օգտագործել գյուղատնտեսության մեջ:

Բուսաբուծության հանդեպ կիրք ունեցողների համար այս դինամիկան կարող է դրական թվալ: Ավելին, այսպես էին ժամանակին թաքնվում քաղաքական գործիչները՝ հիմնավորելով իրենց անտարբերությունը կլիմայի փոփոխության հետեւանքների նկատմամբ։ Հանրապետական Լամար Սմիթը, ԱՄՆ Ներկայացուցիչների պալատի գիտության կոմիտեի նախագահ, վերջերս պնդում էր, որ մարդիկ չպետք է այդքան անհանգստանան ածխաթթու գազի մակարդակի բարձրացմամբ: Ըստ նրա՝ դա լավ է բույսերի համար, իսկ այն, ինչ լավ է բույսերի համար՝ լավ է մեզ համար։

«Մեր մթնոլորտում ածխաթթու գազի ավելի բարձր կոնցենտրացիան կնպաստի ֆոտոսինթեզին, որն իր հերթին կհանգեցնի բույսերի աճի տեմպերի ավելացմանը»,- գրել է Տեխասից մի հանրապետական: «Պարենային ապրանքներն ավելի մեծ ծավալներով կարտադրվեն, որակն էլ ավելի լավ կլինի։

Սակայն, ինչպես ցույց է տվել zooplankton փորձը, ավելի մեծ ծավալը և ավելի լավ որակը միշտ չէ, որ զուգահեռ են ընթանում: Ընդհակառակը, նրանց միջև կարելի է հակադարձ հարաբերություն հաստատել։ Ահա թե ինչպես են լավագույն գիտնականները բացատրում այս երևույթը. ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի աճը արագացնում է ֆոտոսինթեզը, մի գործընթաց, որն օգնում է բույսերին արևի լույսը վերածել սննդի: Արդյունքում նրանց աճը արագանում է, բայց միևնույն ժամանակ նրանք սկսում են ավելի շատ ածխաջրեր (օրինակ՝ գլյուկոզա) կլանել՝ ի հաշիվ մեզ անհրաժեշտ այլ սննդանյութերի, ինչպիսիք են սպիտակուցը, երկաթը և ցինկը։

2002 թվականին, դոկտորական ատենախոսությունը պաշտպանելուց հետո Փրինսթոնի համալսարանում ուսումը շարունակելիս, Լոլաձեն տպագրեց մի հիմնավոր հետազոտական աշխատանք Trends in Ecology and Evolution առաջատար ամսագրում, որը պնդում էր, որ ածխաթթու գազի մակարդակի բարձրացումը և մարդու սնուցումը անքակտելիորեն կապված են բույսերի գլոբալ փոփոխությունների հետ: որակ. Հոդվածում Լոլաձեն դժգոհում էր տվյալների բացակայությունից. բույսերի և ածխաթթու գազի մակարդակի աճի մասին հազարավոր հրապարակումներից նա գտավ միայն մեկը, որը կենտրոնացած էր բրնձի սննդանյութերի հավասարակշռության վրա գազի ազդեցության վրա, մի մշակաբույս, որի վրա միլիարդավոր մարդիկ ապավինում են։ բերքահավաք. (1997 թվականին հրապարակված հոդվածը վերաբերում է բրնձի մեջ ցինկի և երկաթի մակարդակի նվազմանը):

Իր հոդվածում Լոլաձեն առաջինն էր, ով ցույց տվեց ածխաթթու գազի ազդեցությունը բույսերի որակի և մարդու սնուցման վրա։ Այնուամենայնիվ, գիտնականն ավելի շատ հարցեր բարձրացրեց, քան պատասխաններ գտավ՝ իրավացիորեն պնդելով, որ ուսումնասիրության մեջ դեռ շատ բացեր կան: Եթե սննդային արժեքի փոփոխություններ տեղի են ունենում սննդային շղթայի բոլոր մակարդակներում, ապա դրանք պետք է ուսումնասիրվեն և չափվեն:

Խնդրի մի մասը, պարզվում է, եղել է հենց հետազոտական աշխարհում: Պատասխաններ ստանալու համար Լոլաձեն պահանջում էր գիտելիքներ ագրոնոմիայի, սնուցման և բույսերի ֆիզիոլոգիայի բնագավառում՝ հիմնովին համեմված մաթեմատիկայով: Վերջին մասով կարելի էր զբաղվել, բայց այդ ժամանակ նա նոր էր սկսում իր գիտական կարիերան, և մաթեմատիկայի բաժիններն առանձնապես հետաքրքրված չէին գյուղատնտեսության և մարդկանց առողջության խնդիրների լուծմամբ։ Լոլաձեն պայքարում էր նոր հետազոտությունների համար ֆինանսավորում ապահովելու համար և միևնույն ժամանակ շարունակում էր մոլագար կերպով հավաքել աշխարհի տարբեր երկրների գիտնականների կողմից արդեն հրապարակված բոլոր հնարավոր տվյալները: Նա մեկնել է երկրի կենտրոնական հատված՝ Նեբրասկա-Լինքոլնի համալսարան, որտեղ նրան առաջարկել են ամբիոնի ասիստենտի պաշտոնը։ Համալսարանը ակտիվորեն զբաղվում էր գյուղատնտեսության ոլորտում հետազոտություններով, ինչը լավ հեռանկարներ էր տալիս, սակայն Լոլաձեն ընդամենը մաթեմատիկայի ուսուցիչ էր։ Ինչպես նրան բացատրեցին, նա կարող է շարունակել իր հետազոտությունները, եթե ինքը ֆինանսավորի դրանք։ Բայց նա շարունակեց պայքարը։ Կենսաբանության ամբիոնում դրամաշնորհների բաշխման ժամանակ նրան մերժել են այն պատճառով, որ իր դիմումը չափազանց մեծ ուշադրություն է դարձնում մաթեմատիկային, իսկ մաթեմատիկայի ամբիոնում՝ կենսաբանության պատճառով։

«Տարեցտարի մերժում էի ստանում»,- հիշում է Լոլաձեն: -Ես հուսահատ էի։ Չեմ կարծում, որ մարդիկ հասկացան հետազոտության կարևորությունը»:

Այս հարցը գրատախտակից դուրս մնաց ոչ միայն մաթեմատիկայից և կենսաբանությունից։ Ասել, որ հիմնական մշակաբույսերի սննդային արժեքի նվազումը ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի ավելացման պատճառով քիչ ուսումնասիրված է, թերագնահատում է: Գյուղատնտեսության, առողջապահության, սննդի ոլորտում այս երեւույթը պարզապես չի քննարկվում։ Ընդհանրապես.

Երբ մեր լրագրողները կապ հաստատեցին սննդի մասնագետների հետ՝ քննարկելու հետազոտության թեման, գրեթե բոլորը չափազանց զարմացան և հարցրին, թե որտեղ կարող են գտնել այդ տվյալները։ Ջոն Հոփքինսի համալսարանի առաջատար գիտնականներից մեկը պատասխանել է, որ հարցը բավականին հետաքրքիր է, բայց խոստովանել է, որ ինքը ոչինչ չգիտի այդ մասին։ Նա ինձ ուղղորդեց մեկ այլ մասնագետի մոտ, ով նույնպես առաջին անգամ էր լսում այդ մասին։Սնուցման և դիետոլոգիայի ակադեմիան՝ սնուցման մեծ թվով փորձագետների ասոցիացիա, օգնեց ինձ կապ հաստատել սննդաբան Ռոբին Ֆորուտանի հետ, ով նույնպես ծանոթ չէր ուսումնասիրությանը:

«Դա իսկապես հետաքրքիր է, և դուք իրավացի եք, քչերը գիտեն», - գրել է Ֆորուտանը թեմայի վերաբերյալ որոշ հոդվածներ կարդալուց հետո: Նա նաև հավելեց, որ կցանկանար ավելի խորը ուսումնասիրել խնդիրը։ Մասնավորապես, նրան հետաքրքրում է, թե ինչպես կարող է ազդել բույսերի ածխաջրերի քանակի նույնիսկ աննշան ավելացումը մարդու առողջության վրա։

«Մենք չգիտենք, թե ինչով կարող է հանգեցնել սննդի մեջ ածխաջրերի պարունակության փոքր փոփոխությունը», - ասաց Ֆորուտանը, նշելով, որ օսլայի և ածխաջրերի ավելի մեծ ընդունման ընդհանուր միտումը, կարծես, կապված է հիվանդությունների աճի հետ: կապված, ինչպիսիք են գիրությունը և շաքարախտը: -Սննդի շղթայի փոփոխությունները որքանո՞վ կարող են ազդել սրա վրա։ Մենք դեռ հստակ չենք կարող ասել»:

Այս երեւույթի վերաբերյալ մեկնաբանություն խնդրեցինք այս ոլորտի ամենահայտնի փորձագետներից մեկին՝ Նյու Յորքի համալսարանի պրոֆեսոր Մարիոն Նեսլին։ Nesl-ը զբաղվում է սննդի մշակույթի և առողջապահության հարցերով։ Սկզբում նա բավականին թերահավատորեն էր վերաբերվում ամեն ինչին, բայց խոստացավ մանրամասն ուսումնասիրել կլիմայի փոփոխության վերաբերյալ առկա տեղեկատվությունը, որից հետո այլ դիրքորոշում ընդունեց։ «Դուք ինձ համոզեցիք»,- գրել է նա՝ նաև մտահոգություն հայտնելով։ -Ամբողջովին պարզ չէ, թե արդյոք ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի բարձրացմամբ պայմանավորված մթերքների սննդային արժեքի նվազումը կարող է էապես ազդել մարդու առողջության վրա։ Մեզ շատ ավելի շատ տվյալներ են պետք»։

Վաշինգտոնի համալսարանի գիտաշխատող Քրիստի Էբին ուսումնասիրում է կլիմայի փոփոխության և մարդու առողջության միջև կապը: Նա ԱՄՆ-ի այն սակավաթիվ գիտնականներից է, ով հետաքրքրված է ածխաթթու գազի քանակի փոփոխման հնարավոր լուրջ հետևանքներով, և դա նշում է յուրաքանչյուր ելույթում։

Անհայտները չափազանց շատ են, համոզված է Էբին։ «Օրինակ, որտեղի՞ց գիտեք, որ հացն այլևս չի պարունակում այն միկրոէլեմենտները, որոնք կային 20 տարի առաջ։

Ածխածնի երկօքսիդի և սնուցման միջև կապն անմիջապես ակնհայտ չդարձավ գիտական հանրությանը, ասում է Էբին, հենց այն պատճառով, որ երկար ժամանակ պահանջվեց կլիմայի և ընդհանրապես մարդու առողջության փոխազդեցության մասին լրջորեն մտածելու համար: «Ահա, թե ինչպես են սովորաբար ամեն ինչ,- ասում է Էբին,- փոփոխության նախօրեին»:

Լոլաձեի վաղ աշխատության մեջ դրված էին լուրջ հարցեր, որոնց պատասխաններ գտնելը դժվար է, բայց միանգամայն իրատեսական։ Ինչպե՞ս է մթնոլորտային CO₂ կոնցենտրացիայի ավելացումը ազդում բույսերի աճի վրա: Որքա՞ն է ածխաթթու գազի ազդեցության մասնաբաժինը սննդամթերքի սննդային արժեքի անկման վրա այլ գործոնների, օրինակ՝ աճի պայմանների համեմատ:

Ամբողջ ֆերմայում փորձարկում իրականացնելը՝ պարզելու, թե ինչպես է ածխաթթու գազը ազդում բույսերի վրա, նույնպես դժվար, բայց հնարավոր խնդիր է: Հետազոտողները օգտագործում են մի մեթոդ, որը դաշտը վերածում է իսկական լաբորատորիայի։ Այսօրվա իդեալական օրինակ է ածխածնի երկօքսիդի հարստացման ազատ օդում (FACE) փորձը: Այս փորձի ընթացքում գիտնականները բաց երկնքի տակ ստեղծում են լայնածավալ սարքեր, որոնք ածխաթթու գազ են ցողում կոնկրետ տարածքում գտնվող բույսերի վրա: Փոքր սենսորները վերահսկում են CO₂ մակարդակը: Երբ չափազանց շատ ածխածնի երկօքսիդը դուրս է գալիս դաշտից, հատուկ սարքը նոր չափաբաժին է ցողում, որպեսզի մակարդակը կայուն պահի: Այնուհետեւ գիտնականները կարող են ուղղակիորեն համեմատել այս բույսերը նորմալ պայմաններում աճեցված բույսերի հետ:

Նմանատիպ փորձերը ցույց են տվել, որ ածխաթթու գազի ավելացված պարունակության պայմաններում աճող բույսերը ենթարկվում են էական փոփոխությունների։ Այսպիսով, C3 բույսերի խմբում, որը ներառում է երկրագնդի բույսերի գրեթե 95%-ը, ներառյալ այն բույսերը, որոնք մենք ուտում ենք (ցորեն, բրինձ, գարի և կարտոֆիլ), նկատվել է կարևոր հանքանյութերի քանակի նվազում՝ կալցիում, նատրիում, ցինկ։ և երկաթ. Ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիայի փոփոխությանը բույսերի արձագանքի կանխատեսումների համաձայն՝ մոտ ապագայում այդ միներալների քանակը կնվազի միջինը 8%-ով։ Նույն տվյալները վկայում են նաև C3 մշակաբույսերի՝ ցորենի և բրնձի 6%-ով և 8%-ով սպիտակուցի պարունակության նվազման, երբեմն բավականին զգալի, համապատասխանաբար:

Այս տարվա ամռանը մի խումբ գիտնականներ հրապարակեցին առաջին աշխատանքը, որում փորձեր են արվել գնահատել այդ փոփոխությունների ազդեցությունը Երկրի բնակչության վրա։ Բույսերը սպիտակուցի էական աղբյուր են զարգացող աշխարհի մարդկանց համար: Հետազոտողները գնահատում են, որ մինչև 2050 թվականը 150 միլիոն մարդ սպիտակուցի պակասի վտանգի տակ է, հատկապես այնպիսի երկրներում, ինչպիսիք են Հնդկաստանը և Բանգլադեշը: Գիտնականները պարզել են նաև, որ 138 միլիոնը վտանգի տակ է լինելու մայրերի և երեխաների առողջության համար կենսական նշանակություն ունեցող ցինկի քանակի նվազման պատճառով։ Նրանք գնահատում են, որ ավելի քան 1 միլիարդ մայրեր և 354 միլիոն երեխաներ ապրում են այն երկրներում, որոնք, ըստ կանխատեսումների, կնվազեցնեն իրենց սննդի մեջ երկաթի քանակը, ինչը կարող է սրել համատարած անեմիայի առանց այն էլ լուրջ վտանգը:

Նման կանխատեսումները դեռ չեն վերաբերում ԱՄՆ-ին, որտեղ բնակչության մեծ մասի սննդակարգը բազմազան է և պարունակում է բավարար քանակությամբ սպիտակուցներ։ Այնուամենայնիվ, հետազոտողները նշում են բույսերում շաքարի քանակի աճ և մտավախություն ունեն, որ եթե այս տեմպերը շարունակվեն, ապա ավելի շատ գիրություն և սրտանոթային խնդիրներ կլինեն:

USDA-ն նաև զգալի ներդրում է կատարում ածխածնի երկօքսիդի և բույսերի սնուցման փոխհարաբերությունների հետազոտության մեջ: Մերիլենդ նահանգի Բելթսվիլ քաղաքի Գյուղատնտեսական հետազոտությունների ծառայության բույսերի ֆիզիոլոգ Լյուիս Զիսկան գրել է մի շարք սննդային փաստաթղթեր, որոնք մանրամասնում են 15 տարի առաջ Լոլաձեի առաջադրած որոշ հարցեր:

Զիսկան ավելի պարզ փորձ է մշակել, որը չի պահանջում բույսեր աճեցնել: Նա որոշեց ուսումնասիրել մեղուների սնուցումը։

Goldenrod-ը վայրի ծաղիկ է, որը շատերի կողմից համարվում է մոլախոտ, բայց անհրաժեշտ է մեղուների համար: Այն ծաղկում է ամռան վերջին, և նրա ծաղկափոշին այս միջատների համար սպիտակուցի կարևոր աղբյուր է ձմռանը: Մարդիկ երբեք հատուկ ոսկե ձողեր չեն աճեցրել կամ ստեղծել նոր սորտեր, ուստի ժամանակի ընթացքում այն առանձնապես չի փոխվել՝ ի տարբերություն եգիպտացորենի կամ ցորենի։ Սմիթսոնյան ինստիտուտի հսկայական արխիվում պահվում են ոսկե ձողերի հարյուրավոր նմուշներ, որոնցից ամենավաղը թվագրվում է 1842 թվականին: Սա թույլ տվեց Զիսկային և նրա գործընկերներին հետևել, թե ինչպես է փոխվել գործարանը այդ ժամանակից ի վեր:

Հետազոտողները պարզել են, որ արդյունաբերական հեղափոխությունից հետո ոսկե ձողիկների ծաղկափոշու սպիտակուցի պարունակությունը նվազել է մեկ երրորդով, և այս անկումը սերտորեն կապված է ածխաթթու գազի ավելացման հետ: Գիտնականները երկար ժամանակ փորձում էին պարզել ամբողջ աշխարհում մեղուների պոպուլյացիայի նվազման պատճառները. դա կարող է վատ ազդեցություն ունենալ այն մշակաբույսերի վրա, որոնց համար նրանք պետք է փոշոտեն: Իր աշխատանքում Զիսկան առաջարկել է, որ մինչև ձմռանը ծաղկափոշու սպիտակուցի նվազումը կարող է լինել ևս մեկ պատճառ, թե ինչու մեղուները դժվարանում են գոյատևել ձմռանը:

Գիտնականը անհանգստանում է, որ ածխաթթու գազի ազդեցությունը բույսերի վրա բավարար չափով չեն ուսումնասիրվում, հաշվի առնելով, որ գյուղատնտեսական պրակտիկաների փոփոխությունը կարող է երկար ժամանակ տևել: «Մենք դեռ հնարավորություն չունենք միջամտելու և սկսելու ավանդական մեթոդներ կիրառել իրավիճակը շտկելու համար»,- ասել է Զիսկան։ «15-20 տարի կպահանջվի, որպեսզի լաբորատոր հետազոտությունների արդյունքները գործնականում կիրառվեն»

Ինչպես պարզել են Լոլաձեն և նրա գործընկերները, նոր համապարփակ, խաչաձև հարցերը կարող են բավականին բարդ լինել: Աշխարհում կան բազմաթիվ բույսերի ֆիզիոլոգներ, ովքեր ուսումնասիրում են մշակաբույսերը, բայց նրանք հիմնականում կենտրոնանում են այնպիսի գործոնների վրա, ինչպիսիք են բերքատվությունը և վնասատուների դեմ պայքարը: Սնուցման հետ կապ չունի։ Ըստ Լոլաձեի փորձի, մաթեմատիկայի բաժիններն առանձնապես հետաքրքրված չեն պարենային ապրանքներով՝ որպես հետազոտության օբյեկտ։ Իսկ կենդանի բույսերի ուսումնասիրությունը երկար և թանկ բիզնես է. FACE փորձի ընթացքում բավականաչափ տվյալներ ստանալու համար կպահանջվեն մի քանի տարի և լուրջ ֆինանսավորում:

Չնայած դժվարություններին, գիտնականները գնալով ավելի են հետաքրքրվում այս հարցերով, և առաջիկա մի քանի տարիներին նրանք կարող են գտնել դրանց պատասխանները:Զիսկան և Լոլաձեն, ով մաթեմատիկա է դասավանդում Բրայանի առողջապահական քոլեջում, Լինքոլնում, Նեբրասկա, աշխատում են Չինաստանից, Ճապոնիայից, Ավստրալիայից և Միացյալ Նահանգներից գիտնականների թիմի հետ՝ ածխաթթու գազի ազդեցության վերաբերյալ սննդային հատկությունների վրա ածխածնի երկօքսիդի ազդեցության հիմնական հետազոտության վրա: բրինձ, ամենակարեւոր մշակաբույսերից մեկը։ Բացի այդ, ուսումնասիրում են վիտամինների, սննդի կարևոր բաղադրիչների քանակի փոփոխությունը, ինչը մինչ այժմ գործնականում չի արվել։

Վերջերս USDA-ի հետազոտողները հերթական փորձն են անցկացրել։ Պարզելու համար, թե ինչպես է CO₂-ի բարձր մակարդակն ազդում մշակաբույսերի վրա, նրանք 1950-ականների և 1960-ականների բրնձի, ցորենի և սոյայի նմուշներ վերցրեցին և տնկեցին այն տարածքներում, որտեղ այլ գիտնականներ շատ տարիներ առաջ աճեցրել էին նույն սորտերը:

Մերիլենդում գտնվող USDA հետազոտական դաշտում գիտնականները փորձարկում են բուլղարական պղպեղով: Նրանք ցանկանում են պարզել, թե ինչպես է փոխվում վիտամին C-ի քանակությունը ածխաթթու գազի ավելացված կոնցենտրացիայի դեպքում: Նրանք նաև ուսումնասիրում են սուրճը՝ տեսնելու, թե արդյոք կոֆեինի քանակը նվազում է: «Դեռ շատ հարցեր կան», - ասաց Զիսկան՝ ցույց տալով Բելթսվիլի հետազոտական հաստատությունը: «Սա դեռ սկիզբն է»։

Լյուիս Զիսկան գիտնականների փոքր խմբի մի մասն է, ովքեր փորձում են գնահատել փոփոխությունները և պարզել, թե դրանք ինչպես կազդեն մարդկանց վրա: Այս պատմության մեկ այլ առանցքային կերպար է Հարվարդի համալսարանի կլիմայագետ Սամուել Մայերսը: Մայերսը գլխավորում է Planetary Health Alliance-ը: Կազմակերպության նպատակն է վերաինտեգրել կլիմայաբանությունը և առողջապահությունը: Մայերսը համոզված է, որ գիտական հանրությունը բավականաչափ ուշադրություն չի դարձնում ածխաթթու գազի և սնուցման միջև փոխհարաբերություններին, ինչը շատ ավելի լայն պատկերի մի մասն է միայն այն մասին, թե ինչպես կարող են այդ փոփոխությունները ազդել էկոհամակարգի վրա: «Սա միայն այսբերգի գագաթն է», - ասաց Մայերսը: «Մենք դժվարությամբ հասցրինք մարդկանց հասկանալու, թե որքան հարցեր պետք է ունենան»:

2014 թվականին Մայերսը և գիտնականների թիմը Nature ամսագրում հրապարակեցին հիմնական ուսումնասիրություն, որն ուսումնասիրում էր Ճապոնիայի, Ավստրալիայի և Միացյալ Նահանգների բազմաթիվ վայրերում աճեցված հիմնական մշակաբույսերը: Նրանց բաղադրության մեջ նկատվել է սպիտակուցի, երկաթի և ցինկի քանակի նվազում՝ ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի ավելացման պատճառով։ Հրապարակումն առաջին անգամ գրավել է լրատվամիջոցների իրական ուշադրությունը։

«Դժվար է կանխատեսել, թե ինչպես կազդի կլիմայի գլոբալ փոփոխությունը մարդու առողջության վրա, բայց մենք պատրաստ ենք անսպասելիին։ Դրանցից մեկը մթնոլորտում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի ավելացման և C3 մշակաբույսերի սննդային արժեքի նվազման հարաբերությունն է: Այժմ մենք գիտենք դրա մասին և կարող ենք կանխատեսել հետագա զարգացումները»,- գրում են հետազոտողները:

Նույն տարում, փաստորեն, նույն օրը Լոլաձեն, որն այն ժամանակ մաթեմատիկա էր դասավանդում Հարավային Կորեայի Դաեգուի կաթոլիկ համալսարանում, հրապարակեց իր սեփական հոդվածը՝ ավելի քան 15 տարի հավաքած տվյալներով։ Սա CO₂-ի կոնցենտրացիայի ավելացման և բույսերի սնուցման վրա դրա ազդեցության վերաբերյալ երբևէ ամենամեծ ուսումնասիրությունն է: Լոլաձեն սովորաբար նկարագրում է բույսերի գիտությունը որպես «աղմկոտ». ինչպես գիտական ժարգոնում, գիտնականներն անվանում են մի տարածք, որը լի է բարդ տարբեր տվյալներից, որոնք թվում է, թե «աղմուկ են առաջացնում», և այդ «աղմուկի» միջոցով անհնար է լսել այն ազդանշանը, որը փնտրում եք: Նրա տվյալների նոր շերտը վերջապես բավական մեծ էր՝ աղմուկի միջոցով ճանաչելու ցանկալի ազդանշանը և հայտնաբերելու «թաքնված տեղաշարժը», ինչպես դա անվանեց գիտնականը:

Լոլաձեն պարզել է, որ իր 2002 թվականի տեսությունը, ավելի ճիշտ՝ այն ժամանակ հնչեցրած խիստ կասկածը, պարզվել է, որ ճիշտ է։ Հետազոտությանը մասնակցել են բույսերի գրեթե 130 տեսակներ և ավելի քան 15000 նմուշներ, որոնք ստացվել են վերջին 30 տարվա փորձերի արդյունքում: Հանքանյութերի ընդհանուր կոնցենտրացիան, ինչպիսիք են կալցիումը, մագնեզիումը, նատրիումը, ցինկը և երկաթը, նվազել են միջինը 8%-ով: Ածխաջրերի քանակությունը հանքանյութերի քանակի համեմատ ավելացել է: Բույսերը, ինչպես ջրիմուռները, վերածվում էին արագ սննդի։

Մնում է տեսնել, թե այս բացահայտումն ինչպես կազդի մարդկանց վրա, որոնց հիմնական սննդակարգը բույսերն են: Գիտնականները, ովքեր սուզվում են այս թեմայի մեջ, ստիպված կլինեն հաղթահարել տարբեր խոչընդոտներ՝ հետազոտությունների դանդաղ տեմպերն ու անհայտությունը, քաղաքականության աշխարհը, որտեղ «կլիմա» բառը բավական է դադարեցնել ֆինանսավորման մասին ցանկացած խոսակցություն: Գիտության աշխարհում անհրաժեշտ կլինի բացարձակապես նոր «կամուրջներ» կառուցել,- այս մասին իր աշխատանքում քմծիծաղով է խոսում Լոլաձեն։ Երբ հոդվածը վերջապես հրապարակվեց 2014 թվականին, Լոլաձեն հավելվածում ներառեց ֆինանսավորման բոլոր մերժումների ցանկը: