Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ ихсэх нь дэлхий дээр чанар муутай хоол хүнс бий болоход хүргэдэг

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

АНУ-д ирээд математикийн хичээлээс гадна биологийн чиглэлээр хичээллэсэн Гүржийн эрдэмтний бүтээлүүдийн тухай нийтлэл. Тэрээр агаар, гэрлийн чанараас хамааран ургамлын амьдралын өөрчлөлтийг ажиглаж эхлэв. Дүгнэлт нь экологийн хувьд: агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн өсөлт нь ургамлын ургалтыг хурдасгадаг боловч хүний хэрэгтэй бодисыг хасдаг.

Иракли Лоладзе боловсролын хувьд математикч боловч биологийн лабораторид түүний амьдралыг бүхэлд нь өөрчилсөн оньсоготой тулгарсан. Энэ явдал 1998 онд Лоладзег Аризонагийн их сургуульд докторын зэрэг хамгаалж байх үед болсон юм. Тод ногоон замагт гялалзсан шилэн савны дэргэд зогсож байхдаа нэгэн биологич Лоладзе болон бусад хагас арван төгсөх оюутнуудад эрдэмтэд зоопланктоны талаар ямар нэгэн нууцлаг зүйлийг нээсэн гэж хэлжээ.

Зоопланктон бол дэлхийн далай, нууранд сэлж амьдардаг бичил харуурын амьтад юм. Тэд замагаар хооллодог бөгөөд энэ нь үндсэндээ жижигхэн ургамал юм. Эрдэмтэд гэрлийн урсгалыг нэмэгдүүлснээр замагны өсөлтийг хурдасгаж, улмаар зоопланктоны хүнсний нөөцийг нэмэгдүүлж, хөгжилд эерэг нөлөө үзүүлэх боломжтойг тогтоожээ. Гэвч эрдэмтдийн итгэл найдвар биелсэнгүй. Судлаачид илүү олон замаг хамарч эхлэхэд тэдний өсөлт үнэхээр хурдассан. Бяцхан амьтад маш их хоол хүнстэй байдаг, гэхдээ хачирхалтай нь тэд хэзээ нэгэн цагт амьд үлдэхийн ирмэг дээр байсан. Хүнсний хэмжээ нэмэгдсэн нь зоопланктонуудын амьдралын чанарыг сайжруулахад хүргэсэн байх ёстой бөгөөд эцэст нь асуудал болж хувирав. Яаж ийм зүйл тохиолдож болох вэ?

Лоладзе Математикийн факультетэд албан ёсоор суралцаж байсан ч биологид дуртай хэвээр байсан бөгөөд судалгааныхаа үр дүнгийн талаар бодохоо больж чадахгүй байв. Биологичид юу болсныг ойролцоогоор төсөөлж байсан. Илүү их гэрэл замаг хурдан өсөхөд хүргэсэн боловч эцэст нь зоопланктон үржихэд шаардлагатай шим тэжээлийг бууруулжээ. Судлаачид замагны өсөлтийг хурдасгаснаар тэдгээрийг түргэн хоол болгон хувиргасан. Зоопланктон илүү их хоол хүнстэй байсан ч тэжээллэг чанар муутай болсон тул амьтад өлсөж эхлэв.

Лоладзе замагнаас зоопланктон хамаарлыг дүрсэлсэн динамикийг хэмжих, тайлбарлахад туслах математикийн мэдлэгээ ашигласан. Тэрээр хамт ажиллагсадтайгаа хамтран хүнсний эх үүсвэр ба түүнээс хамааралтай амьтны хоорондын хамаарлыг харуулсан загвар зохион бүтээжээ. Тэд энэ сэдвээр анхны эрдэм шинжилгээний өгүүлэлээ 2000 онд нийтлүүлсэн. Гэхдээ үүнээс гадна Лоладзегийн анхаарлыг туршилтын хамгийн чухал асуултанд хандуулсан: энэ асуудал хэр хол явж чадах вэ?

Лоладзе нэгэн ярилцлагадаа "Үр дүн нь хэр өргөн тархсанд би гайхсан" гэж дурсав. Өвс, үхэр ижил асуудалд өртөж болох уу? Будаа, хүмүүс яах вэ? "Хүний хоол тэжээлийн талаар бодож эхэлсэн тэр мөч миний хувьд эргэлтийн үе байсан" гэж эрдэмтэн хэлэв.

Далайн цаана байгаа дэлхийд асуудал нь ургамал гэнэт илүү гэрэл гэгээтэй болж байгаа юм биш: тэд олон жилийн турш илүү их нүүрстөрөгчийн давхар исэл хэрэглэж байна. Аль аль нь ургамал ургахад зайлшгүй шаардлагатай. Хэрэв илүү их гэрэл нь хурдан ургадаг боловч тэжээллэг чанар багатай "түргэн хоолны" замагт элсэн чихэр, шим тэжээлийн бодисын харьцаа муутай байвал нүүрстөрөгчийн давхар ислийн концентрацийг нэмэгдүүлэх нь ижил үр дагаварт хүргэж болзошгүй гэж үзэх нь логик юм. Мөн энэ нь дэлхийн бүх ургамалд нөлөөлж болно. Энэ нь бидний идэж буй ургамлын хувьд юу гэсэн үг вэ?

Лоладзе юу нээснийг шинжлэх ухаан зүгээр л мэдэхгүй байв. Тийм ээ, агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ ихэссэн нь аль хэдийн мэдэгдэж байсан боловч энэ үзэгдлийн хүнсний ургамалд үзүүлэх нөлөөллийн талаар бага хэмжээний судалгаа хийсэн нь эрдэмтнийг гайхшруулжээ. Дараагийн 17 жилийн хугацаанд тэрээр математикийн карьераа үргэлжлүүлж, олж болох шинжлэх ухааны ном зохиол, өгөгдлийг сайтар судалжээ. Үр дүн нь нэг зүгт чиглэж байх шиг санагдав: Түүний Аризонад сурсан түргэн хоолны үр нөлөө нь дэлхийн өнцөг булан бүрт тариалангийн талбай, ой модоор илэрч байв. "CO₂-ийн түвшин нэмэгдэхийн хэрээр дэлхий дээрх өвсний навч, ир бүр илүү их сахар үйлдвэрлэж байна" гэж Лоладзе тайлбарлав. "Бид түүхэн дэх хамгийн том нүүрс усыг шим мандалд тарьсан нь бидний хүнсний нөөц дэх бусад шим тэжээлийг шингэлдэг тарилгын гэрч болсон."

Эрдэмтэн хэдхэн жилийн өмнө цуглуулсан мэдээллээ нийтэлсэн бөгөөд энэ нь бидний хоол тэжээлийн ирээдүйн талаар түгшүүртэй асуултуудыг тавьсан цөөн тооны судлаачдын анхаарлыг маш хурдан татав. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл хүний эрүүл мэндэд бидний хараахан судлаагүй байгаа нөлөө үзүүлж чадах уу? Хариулт нь тийм бололтой, нотлох баримт хайхдаа Лоладзе болон бусад эрдэмтэд шинжлэх ухааны хамгийн тулгамдсан асуултууд, тэр дундаа "Одоо болоогүй байгаа салбарт судалгаа хийх нь хэр хэцүү вэ?"

Хөдөө аж ахуйн судалгаанд олон чухал хүнс тэжээллэг чанар муудаж байна гэсэн мэдээ шинэ зүйл биш юм. Жимс, хүнсний ногооны хэмжилтээс харахад тэдгээрт агуулагдах эрдэс бодис, витамин, уургийн хэмжээ сүүлийн 50-70 жилийн хугацаанд мэдэгдэхүйц буурчээ. Судлаачид гол шалтгаан нь маш энгийн гэж үздэг: бид үржүүлж, үр тариа сонгохдоо тэжээллэг чанар биш харин илүү өндөр ургац авах нь бидний нэн тэргүүнд тавигддаг бол илүү их ургац өгдөг сортууд (брокколи, улаан лооль, улаан буудай гэх мэт) тэжээллэг чанар багатай байдаг. …

2004 онд жимс жимсгэнэ, хүнсний ногоог сайтар судалж үзэхэд 1950 оноос хойш ихэнх цэцэрлэгжүүлэлтийн ургамалд уураг, кальци, төмөр, витамин С зэрэг бүх зүйл мэдэгдэхүйц буурсан болохыг тогтоожээ. Энэ нь гол төлөв цаашдын үржүүлгийн сортын сонголттой холбоотой гэж зохиогчид дүгнэжээ.

Лоладзе бусад хэд хэдэн эрдэмтдийн хамт энэ нь төгсгөл биш, магадгүй уур амьсгал өөрөө бидний хоолыг өөрчилдөг гэж сэжиглэж байна. Хүнд хүчилтөрөгч хэрэгтэй байдаг шиг ургамалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл хэрэгтэй. Агаар мандалд CO₂-ийн түвшин нэмэгдсээр байна - уур амьсгалын шинжлэх ухааны талаар улам бүр туйлширч буй мэтгэлцээний явцад энэ баримттай маргах нь хэний ч санаанд ордоггүй. Аж үйлдвэрийн хувьсгалаас өмнө дэлхийн агаар мандалд нүүрсхүчлийн хийн агууламж 280 ppm орчим байсан (сая дахь хэсэг, сая дахь нь суурь үзүүлэлтийн 1 · 10-6-тай тэнцэх аливаа харьцангуй утгыг хэмжих нэгж юм - ред.). Өнгөрсөн жил энэ үзүүлэлт 400 ppm хүрсэн байна. Эрдэмтэд ойрын хагас зуунд бид 550 ppm-д хүрч магадгүй гэж таамаглаж байгаа бөгөөд энэ нь Америкчууд хөдөө аж ахуйд анх трактор хэрэглэж эхлэх үеийн агаарт байснаас хоёр дахин их байна.

Ургамал үржүүлэх хүсэл эрмэлзэлтэй хүмүүсийн хувьд энэ динамик эерэг мэт санагдаж магадгүй юм. Түүгээр ч барахгүй улстөрчид уур амьсгалын өөрчлөлтийн үр дагаварт хайхрамжгүй хандсанаа ийнхүү зөвтгөж нуугдаж байсан. АНУ-ын Төлөөлөгчдийн танхимын Шинжлэх ухааны хорооны дарга, Бүгд найрамдах намын гишүүн Ламар Смит саяхан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ нэмэгдэж байгаа талаар хүмүүс санаа зовох хэрэггүй гэж мэдэгджээ. Түүний хэлснээр ургамалд сайн, ургамалд сайн зүйл бидэнд сайн.

"Манай агаар мандал дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн өндөр концентраци нь фотосинтезийг дэмжиж, улмаар ургамлын өсөлтийн хурдыг нэмэгдүүлэх болно" гэж Техасын Бүгд найрамдах намын хүн бичжээ. Хүнсний бүтээгдэхүүн илүү их хэмжээгээр үйлдвэрлэгдэж, чанар нь сайжирна” гэв.

Гэхдээ зоопланктоны туршилтаас харахад илүү их хэмжээ, илүү сайн чанар нь үргэлж хамт байдаггүй. Үүний эсрэгээр тэдний хооронд урвуу харилцаа үүсч болно. Шилдэг эрдэмтэд энэ үзэгдлийг дараах байдлаар тайлбарлаж байна: нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдэж байгаа нь фотосинтезийг хурдасгадаг бөгөөд энэ процесс нь ургамалд нарны гэрлийг хоол хүнс болгон хувиргахад тусалдаг. Үүний үр дүнд тэдний өсөлт хурдасдаг, гэхдээ тэр үед уураг, төмөр, цайр зэрэг бидэнд хэрэгтэй бусад шим тэжээлийг зардлаар илүү их нүүрс ус (глюкоз гэх мэт) шингээж эхэлдэг.

2002 онд докторын зэрэг хамгаалсны дараа Принстоны их сургуульд үргэлжлүүлэн суралцаж байхдаа Лоладзе "Trens in Ecology and Evolution" сэтгүүлд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ болон хүний хоол тэжээл нэмэгдэж байгаа нь ургамлын дэлхийн өөрчлөлттэй салшгүй холбоотой гэж баттай судалгааны өгүүлэл нийтлүүлсэн. чанар. Уг нийтлэлд Лоладзе мэдээлэл дутмаг байгаа талаар гомдолложээ: ургамал, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн түвшин нэмэгдэж байгаа тухай олон мянган нийтлэлийн дотроос тэрээр олон тэрбум хүмүүсийн найддаг үр тарианы будааны шим тэжээлийн тэнцвэрт байдалд хийн нөлөөллийн талаар голчлон анхаардаг ганцыг л олжээ. ургац хураах. (1997 онд хэвлэгдсэн нийтлэлд будаа дахь цайр, төмрийн хэмжээ буурсан тухай өгүүлдэг.)

Лоладзе нийтлэлдээ нүүрсхүчлийн хий нь ургамлын чанар, хүний хоол тэжээлд үзүүлэх нөлөөг анхлан харуулсан. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэн хариулт олохоосоо илүү олон асуултыг тавьсан бөгөөд судалгаанд олон тооны цоорхой байсаар байгааг зөвөөр нотолсон. Хүнсний гинжин хэлхээний бүх түвшинд хоол тэжээлийн үнэ цэнийн өөрчлөлт гарсан тохиолдолд тэдгээрийг судалж, хэмжих шаардлагатай.

Асуудлын нэг хэсэг нь судалгааны ертөнцөд байсан нь тодорхой болсон. Хариултыг олж авахын тулд Лоладзе агрономийн чиглэлээр, хоол тэжээл, ургамлын физиологийн чиглэлээр математикийн мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Сүүлчийн хэсгийг авч үзэх боломжтой байсан ч тэр үед тэрээр шинжлэх ухааны карьераа дөнгөж эхэлж байсан бөгөөд математикийн тэнхимүүд хөдөө аж ахуй, хүний эрүүл мэндийн асуудлыг шийдвэрлэх сонирхолгүй байв. Лоладзе шинэ судалгаанд зориулж санхүүжилт авахын тулд тэмцэж, тэр үед дэлхийн өнцөг булан бүрээс эрдэмтдийн нийтэлсэн бүх боломжит мэдээллийг цуглуулсаар байв. Тэрээр тус улсын төв хэсэг болох Небраска-Линкольны их сургуульд тэнхимийн туслахаар ажиллахыг санал болгов. Тус их сургууль нь хөдөө аж ахуйн чиглэлээр судалгаа шинжилгээнд идэвхтэй оролцож байсан бөгөөд энэ нь сайн ирээдүйтэй байсан ч Лоладзе зүгээр л математикийн багш байсан. Түүнд тайлбарласнаар тэрээр өөрөө санхүүжүүлбэл судалгаагаа үргэлжлүүлж болно. Гэхдээ тэр тэмцлээ үргэлжлүүлэв. Биологийн тэнхимд тэтгэлэг хуваарилахдаа түүний өргөдөл нь математикийн хичээлд хэт их анхаарал хандуулсан тул Математикийн тэнхимд биологийн шалтгаанаар татгалзсан байна.

"Жилийн жилд би татгалзсаны дараа татгалзсан" гэж Лоладзе дурсав. -Би цөхрөнгөө барсан. Хүмүүс судалгааны ач холбогдлыг ойлгоогүй гэж би бодож байна."

Энэ асуултыг зөвхөн математик, биологи төдийгүй самбараас хассан. Нүүрсхүчлийн хийн агууламж ихэссэнээс үндсэн ургацын тэжээллэг чанар буурч байгаа нь бага судлагдсан гэж хэлэхэд буруудахгүй. Энэ үзэгдэл нь хөдөө аж ахуй, эрүүл мэнд, хоол тэжээлийн салбарт ердөө л яригддаггүй. Бүх.

Манай сурвалжлагчид судалгааны сэдвийн талаар ярилцахаар хоол тэжээлийн мэргэжилтнүүдтэй холбоо барихад бараг бүгдээрээ маш их гайхаж, мэдээллийг хаанаас олж болохыг асуув. Жонс Хопкинсийн их сургуулийн нэг тэргүүлэх эрдэмтэн энэ асуулт нэлээд сонирхолтой байсан гэж хариулсан ч энэ талаар юу ч мэдэхгүй гэдгээ хүлээн зөвшөөрсөн байна. Тэр намайг өөр мэргэжилтэн рүү шилжүүлсэн, тэр ч бас энэ талаар анх удаа сонссон. Олон тооны хоол тэжээлийн мэргэжилтнүүдийн нэгдэл болох Хоол тэжээл, хоолны дэглэмийн академи надад энэ судалгааг сайн мэдэхгүй хоол тэжээлийн мэргэжилтэн Робин Форутантай холбогдоход тусалсан.

"Энэ үнэхээр сонирхолтой, таны зөв, цөөхөн хүн мэддэг" гэж Форутан энэ сэдвээр бичсэн нийтлэлүүдийг уншсаны дараа бичжээ. Тэрээр мөн энэ асуудлыг илүү гүнзгий судлах хүсэлтэй байгаагаа нэмж хэлэв. Тэр дундаа ургамал дахь нүүрс усны хэмжээ бага зэрэг нэмэгдэхэд хүний эрүүл мэндэд хэрхэн нөлөөлж болохыг сонирхож байна.

"Хүнсний нүүрс усны агууламж бага зэрэг өөрчлөгдөхөд юу нөлөөлж болохыг бид мэдэхгүй" гэж Форутан хэлээд илүү цардуул, нүүрс ус их хэмжээгээр хэрэглэх хандлага нь өвчний тохиолдол ихэссэнтэй холбоотой юм шиг санагдсан. таргалалт, чихрийн шижин зэрэгтэй холбоотой. - Хүнсний сүлжээний өөрчлөлт үүнд хэр нөлөөлж болох вэ? Одоогоор бид тодорхой хэлж чадахгүй байна."

Бид энэ салбарын хамгийн алдартай мэргэжилтнүүдийн нэг болох Нью-Йоркийн их сургуулийн профессор Марион Неслээс энэ үзэгдлийн талаар тайлбар өгөхийг хүссэн юм. Nesl нь хоолны соёл, эрүүл мэндийн асуудал эрхэлдэг. Эхэндээ тэр бүх зүйлд эргэлзэж байсан ч уур амьсгалын өөрчлөлтийн талаархи мэдээллийг нарийвчлан судлахаа амлаж, дараа нь өөр байр суурь эзэллээ. "Чи намайг итгүүлсэн" гэж тэр бичиж, санаа зовж байгаагаа илэрхийлэв. -Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж ихэссэнээс хүнсний бүтээгдэхүүний тэжээллэг чанар буурч байгаа нь хүний эрүүл мэндэд ноцтой нөлөөлж чадах эсэх нь бүрэн тодорхойгүй байна. Бидэнд илүү их мэдээлэл хэрэгтэй байна."

Вашингтоны их сургуулийн судлаач Кристи Эби уур амьсгалын өөрчлөлт болон хүний эрүүл мэнд хоорондын уялдаа холбоог судалж байна. Тэрээр нүүрсхүчлийн хийн хэмжээг өөрчилснөөр гарч болзошгүй ноцтой үр дагаврыг сонирхож буй АНУ-ын цөөхөн эрдэмтдийн нэг бөгөөд энэ тухай илтгэл бүрт дурддаг.

Хэтэрхий олон үл мэдэгдэх зүйл байна гэж Эби итгэлтэй байна. "Жишээлбэл, талханд 20 жилийн өмнө байсан микроэлементүүд байхгүй болсныг та яаж мэдэх вэ?"

Уур амьсгал, хүний эрүүл мэндийн харилцан үйлчлэлийг нухацтай авч үзэхэд удаан хугацаа зарцуулсан учраас нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хоол тэжээлийн хоорондын уялдаа холбоо шинжлэх ухааны нийгэмлэгт тэр даруй тодорхой болсонгүй гэж Эби хэлэв. "Өөрчлөлтийн өмнөх өдөр бүх зүйл ихэвчлэн ийм харагддаг" гэж Эби хэлэв.

Лоладзегийн анхны бүтээлүүдэд хариулт олоход хэцүү, гэхдээ нэлээд бодитой байдаг ноцтой асуултууд тавигдсан. Агаар мандлын CO₂-ийн агууламж нэмэгдэх нь ургамлын өсөлтөд хэрхэн нөлөөлдөг вэ? Хүнсний тэжээллэг чанар буурахад нүүрстөрөгчийн давхар ислийн нөлөөлөл нь бусад хүчин зүйлүүд, жишээлбэл, өсөн нэмэгдэж буй нөхцөлтэй харьцуулахад ямар хувьтай байдаг вэ?

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл ургамалд хэрхэн нөлөөлж байгааг олж мэдэхийн тулд ферм даяар туршилт явуулах нь бас хэцүү, гэхдээ хийх боломжтой ажил юм. Судлаачид талбайг жинхэнэ лаборатори болгох аргыг ашигладаг. Өнөөдрийн хамгийн тохиромжтой жишээ бол чөлөөт агаарт нүүрстөрөгчийн давхар ислийг баяжуулах (FACE) туршилт юм. Энэхүү туршилтын явцад эрдэмтэд задгай агаарт нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тодорхой газар нутагт ургамал руу цацдаг том хэмжээний төхөөрөмжийг бүтээдэг. Жижиг мэдрэгчүүд CO₂-ийн түвшинг хянадаг. Хэт их нүүрстөрөгчийн давхар исэл талбайг орхих үед тусгай төхөөрөмж нь түвшинг тогтмол байлгахын тулд шинэ тунгаар цацдаг. Дараа нь эрдэмтэд эдгээр ургамлыг ердийн нөхцөлд ургасан ургамлуудтай шууд харьцуулж болно.

Үүнтэй төстэй туршилтууд нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж ихэссэн нөхцөлд ургаж буй ургамлууд ихээхэн өөрчлөлтөд ордог болохыг харуулсан. Тиймээс дэлхийн ургамлын бараг 95%, тэр дундаа бидний идэж буй ургамал (улаан буудай, будаа, арвай, төмс) багтдаг С3 бүлгийн ургамлуудад чухал эрдэс бодис болох кальци, натри, цайр буурсан байна. болон төмөр. Ургамлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийн концентрацийн өөрчлөлтөд үзүүлэх хариу урвалын урьдчилсан мэдээгээр ойрын ирээдүйд эдгээр ашигт малтмалын хэмжээ дунджаар 8% -иар буурах болно. Үүнтэй ижил мэдээлэл нь C3 үр тарианы уургийн агууламж буурч, заримдаа нэлээд мэдэгдэхүйц байгааг харуулж байна - улаан буудай, будаа дахь уургийн агууламж 6% ба 8% -иар тус тус буурч байна.

Энэ оны зун хэсэг эрдэмтэд эдгээр өөрчлөлтийн дэлхийн хүн амд үзүүлэх нөлөөг үнэлэх оролдлого хийсэн анхны бүтээлээ хэвлүүлсэн. Ургамал бол хөгжиж буй орнуудын хүмүүсийн уургийн зайлшгүй эх үүсвэр юм. Судлаачдын тооцоолсноор 2050 он гэхэд 150 сая хүн, ялангуяа Энэтхэг, Бангладеш зэрэг орнуудад уургийн дутагдалд орох эрсдэлтэй байна. Түүнчлэн эх, хүүхдийн эрүүл мэндэд нэн чухал ач холбогдолтой цайрын хэмжээ буурснаар 138 сая хүн эрсдэлд орно гэдгийг эрдэмтэд тогтоожээ. Тэдний тооцоолсноор 1 тэрбум гаруй эх, 354 сая хүүхэд хоол хүнсэндээ агуулагдах төмрийн хэмжээг бууруулна гэж таамаглаж буй улс орнуудад амьдарч байгаа бөгөөд энэ нь өргөн тархсан цус багадалтын аль хэдийн ноцтой эрсдэлийг улам бүр нэмэгдүүлж болзошгүй юм.

Хүн амын дийлэнх нь хоол хүнс нь олон янз байдаг бөгөөд хангалттай уураг агуулдаг АНУ-д ийм урьдчилсан мэдээ хараахан хэрэгжээгүй байна. Гэсэн хэдий ч судлаачид ургамлын элсэн чихрийн хэмжээ нэмэгдэж байгааг тэмдэглэж, хэрэв энэ үзүүлэлт үргэлжилбэл таргалалт, зүрх судасны өвчлөл улам бүр нэмэгдэнэ гэж эмээж байна.

USDA нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон ургамлын тэжээллэг байдлын талаархи судалгаанд чухал хувь нэмэр оруулж байна. Мэрилэнд мужийн Белтсвилл дэх Хөдөө аж ахуйн судалгааны албаны ургамлын физиологич Льюис Зиска 15 жилийн өмнө Лоладзегийн тавьсан зарим асуултын талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан хоол тэжээлийн талаар хэд хэдэн нийтлэл бичсэн.

Зиска ургамал ургуулах шаардлагагүй энгийн туршилтыг зохион бүтээжээ. Тэрээр зөгийнүүдийн тэжээллэг байдлын талаар судлахаар шийджээ.

Goldenrod бол зөгийд зайлшгүй шаардлагатай зэрлэг цэцэг юм. Энэ нь зуны сүүлээр цэцэглэдэг бөгөөд тоос нь хатуу өвлийн улиралд эдгээр шавжны уургийн чухал эх үүсвэр болдог. Хүмүүс хэзээ ч тусгайлан алтан саваа ургуулж, шинэ сортуудыг бүтээгээгүй тул цаг хугацаа өнгөрөхөд эрдэнэ шиш, улаан буудайгаас ялгаатай нь тийм ч их өөрчлөгдөөгүй. Алтан саваагийн олон зуун сорьц Смитсоны хүрээлэнгийн асар том архивт хадгалагдаж байгаа бөгөөд хамгийн эртнийх нь 1842 он. Энэ нь Зиска болон түүний хамтран ажиллагсад тэр цагаас хойш үйлдвэр хэрхэн өөрчлөгдсөнийг хянах боломжийг олгосон.

Судлаачид аж үйлдвэрийн хувьсгалаас хойш алтан саваа цэцгийн тоосонцрын уургийн агууламж гуравны нэгээр буурсан бөгөөд энэ бууралт нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн өсөлттэй нягт холбоотой болохыг тогтоожээ. Эрдэмтэд дэлхий даяар зөгий популяци буурч байгаа шалтгааныг олохыг удаан хугацаанд хичээж ирсэн - энэ нь тэдний тоос хүртэхэд шаардлагатай үр тарианд муугаар нөлөөлж болзошгүй юм. Өвөл болохоос өмнө цэцгийн тоосонцор дахь уураг багассан нь зөгий өвлийн улиралд амьдрахад хэцүү байдаг бас нэг шалтгаан байж магадгүй гэж Зиска бүтээлдээ дурджээ.

Газар тариалангийн арга барилыг өөрчлөхөд удаан хугацаа шаардагдах тул нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ургамалд үзүүлэх нөлөөг хангалттай хэмжээнд судалж чадахгүй байна гэж эрдэмтэн санаа зовж байна. "Бидэнд хөндлөнгөөс оролцож, нөхцөл байдлыг засах уламжлалт аргыг ашиглаж эхлэх боломж хараахан алга байна" гэж Зиска хэлэв. “Лабораторийн шинжилгээний хариу практикт хэрэгжих хүртэл 15-20 жил шаардлагатай”

Лоладзе болон түүний хамтран ажиллагсдын олж мэдсэнээр шинэ ерөнхий, хөндлөн огтлолтой асуултууд нэлээд төвөгтэй байж болно. Дэлхий даяар тариалангийн талаар судалдаг ургамлын физиологич олон байдаг ч тэд гол төлөв ургац, хортон шавьжтай тэмцэх зэрэг хүчин зүйлд анхаарлаа хандуулдаг. Энэ нь хоол тэжээлтэй ямар ч холбоогүй юм. Лоладзегийн туршлагаас харахад математикийн тэнхимүүд хүнсний бүтээгдэхүүнийг судалгааны объект болгон төдийлөн сонирхдоггүй. Амьд ургамлыг судлах нь урт бөгөөд үнэтэй бизнес юм: FACE туршилтын явцад хангалттай мэдээлэл олж авахад хэдэн жил, ноцтой санхүүжилт шаардлагатай болно.

Хэдий хүндрэлтэй байгаа хэдий ч эрдэмтэд эдгээр асуултыг улам их сонирхож байгаа бөгөөд ойрын хэдэн жилд тэд хариултаа олох боломжтой болж магадгүй юм. Небраска мужийн Линкольн хотын Брайн эрүүл мэндийн коллежид математикийн хичээл заадаг Зиска, Лоладзе нар нүүрстөрөгчийн давхар ислийн шим тэжээлийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийн талаар Хятад, Япон, Австрали, АНУ-ын эрдэмтдийн багтай хамтран ажиллаж байна. хамгийн чухал үр тарианы нэг болох будаа. Нэмж дурдахад тэд өнөөг хүртэл бараг хийгдээгүй байгаа хүнсний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох витамины хэмжээ өөрчлөгдсөнийг судалж байна.

Саяхан USDA-гийн судлаачид өөр нэг туршилт хийжээ. CO₂-ийн өндөр түвшин ургацад хэрхэн нөлөөлж байгааг мэдэхийн тулд тэд 1950-1960-аад оны будаа, улаан буудай, буурцагнаас дээж авч, олон жилийн өмнө бусад эрдэмтдийн ижил сорт тарьж ургуулсан газарт тарьсан байна.

Мэрилэнд дэх USDA судалгааны талбарт эрдэмтэд хонхны чинжүүг туршиж байна. Тэд нүүрстөрөгчийн давхар исэл ихэссэнээр витамин С-ийн хэмжээ хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг тодорхойлохыг хүсч байна. Тэд мөн кофены хэмжээ буурч байгаа эсэхийг судлахын тулд кофе судалдаг. "Олон асуулт байсаар байна" гэж Зиска Белтсвилл дэх судалгааны байгууламжийг үзүүлж байхдаа хэлэв. "Энэ бол дөнгөж эхлэл."

Льюис Зиска бол өөрчлөлтийг үнэлж, тэдгээр нь хүмүүст хэрхэн нөлөөлөхийг олж мэдэхийг оролдож буй эрдэмтдийн жижиг бүлгийн нэг хэсэг юм. Энэ түүхийн өөр нэг гол дүр бол Харвардын их сургуулийн цаг уур судлаач Сэмюэл Майерс юм. Майерс гаригийн эрүүл мэндийн холбооны тэргүүн юм. Байгууллагын зорилго нь цаг уур, эрүүл мэндийн тусламж үйлчилгээг дахин нэгтгэх явдал юм. Майерс шинжлэх ухааны нийгэмлэг нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хоол тэжээлийн хоорондын харилцаанд хангалттай анхаарал хандуулдаггүй гэдэгт итгэлтэй байгаа бөгөөд энэ нь эдгээр өөрчлөлтүүд экосистемд хэрхэн нөлөөлж болох талаар илүү том зургийн зөвхөн нэг хэсэг юм. "Энэ бол мөсөн уулын зөвхөн орой" гэж Майерс хэлэв. "Бид хүмүүст хэдэн асуулт байх ёстойг ойлгоход хэцүү байсан."

2014 онд Майерс болон эрдэмтдийн баг Nature сэтгүүлд Япон, Австрали, АНУ-ын олон газар тариалангийн гол үр тариаг судалсан томоохон судалгааг нийтэлжээ. Тэдний найрлагад нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдсэнтэй холбоотойгоор уураг, төмөр, цайрын хэмжээ буурсан нь ажиглагдсан. Уг нийтлэл нь анх удаагаа хэвлэл мэдээллийн жинхэнэ анхаарлыг татлаа.

“Дэлхийн уур амьсгалын өөрчлөлт хүний эрүүл мэндэд хэрхэн нөлөөлөхийг таамаглахад хэцүү ч бид гэнэтийн зүйлд бэлэн байна. Үүний нэг нь агаар мандалд нүүрсхүчлийн хийн агууламж нэмэгдэх ба С3 таримал ургамлын тэжээллэг чанар буурах хоорондын хамаарал юм. Одоо бид энэ талаар мэдэж, цаашдын хөгжлийг урьдчилан таамаглах боломжтой гэж судлаачид бичжээ.

Яг тэр жил, яг тэр өдөр Лоладзе Өмнөд Солонгосын Дэгүгийн Католик их сургуульд математикийн хичээл заадаг байсан бөгөөд 15 гаруй жилийн турш цуглуулсан мэдээллээр өөрийн гэсэн нийтлэлийг хэвлүүлжээ. Энэ нь CO₂-ийн концентрацийг нэмэгдүүлж, ургамлын тэжээлд үзүүлэх нөлөөг харуулсан хамгийн том судалгаа юм. Лоладзе ихэвчлэн ургамлын шинжлэх ухааныг "шуугиантай" гэж тодорхойлдог - шинжлэх ухааны хэллэгийн нэгэн адил эрдэмтэд "чимээ дэгдээдэг" мэт санагдах нийлмэл ялгаатай өгөгдлүүдээр дүүрэн газар нутгийг нэрлэдэг бөгөөд энэ "дуу чимээ" -ээр дамжуулан хайж буй дохиог сонсох боломжгүй юм. Түүний шинэ өгөгдлийн давхарга эцэст нь дуу чимээгээр хүссэн дохиог таньж, эрдэмтний хэлснээр "далд шилжилт"-ийг илрүүлэх хангалттай том болсон.

Лоладзе түүний 2002 оны онол, эс тэгвээс тухайн үед хэлсэн хүчтэй хардлага нь үнэн болохыг олж мэдэв. Судалгаанд 130 орчим төрлийн ургамал, сүүлийн 30 жилийн турш туршилтаар олж авсан 15,000 гаруй дээжийг хамруулсан. Кальци, магни, натри, цайр, төмрийн зэрэг эрдэс бодисын нийт агууламж дунджаар 8%-иар буурсан байна. Ашигт малтмалын хэмжээтэй харьцуулахад нүүрс усны хэмжээ нэмэгдсэн. Ургамал замаг шиг түргэн хоол болж байв.

Энэхүү нээлт нь гол хоол хүнс нь ургамал байдаг хүмүүст хэрхэн нөлөөлөхийг харах л үлдлээ. Энэ сэдэв рүү шумбаж буй эрдэмтэд янз бүрийн саад бэрхшээлийг даван туулах шаардлагатай болно: судалгааны удаан, бүрхэг байдал, "уур амьсгал" гэдэг үг санхүүжилтийн тухай яриаг зогсооход хангалттай улс төрийн ертөнц. Шинжлэх ухааны ертөнцөд цоо шинэ "гүүр" барих шаардлагатай болно - Лоладзе энэ тухай ажилдаа инээмсэглэн ярьж байна. Нийтлэлийг 2014 онд эцэст нь нийтлэх үед Лоладзе уг програмд санхүүжилтээс татгалзсан бүх жагсаалтыг оруулсан.