Nowe wstępne badania wskazują, że połączenie wyższego stężenia CO₂ w atmosferze oraz rosnących temperatur przyczynia się do spadku wartości odżywczej roślin uprawnych, co może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia i dobrostanu ludzi.
Dotychczas większość badań nad wpływem zmian klimatycznych na produkcję żywności koncentrowała się na wydajności plonów. Jednak wielkość zbiorów ma ograniczone znaczenie, jeśli wartość odżywcza żywności jest niska. „Nasza praca wykracza poza ilość – skupiamy się na jakości tego, co spożywamy” – mówi Jiata Ugwah Ekele, doktorantka na Liverpool John Moores University w Wielkiej Brytanii.
Zmiany klimatyczne mogą mieć niszczący i nieodwracalny wpływ na roślinność na całym świecie. Badania Ekele koncentrują się na analizie, w jaki sposób zawartość składników odżywczych w roślinach może się zmieniać pod wpływem wzrastającego poziomu CO₂ oraz temperatur – dwóch kluczowych czynników związanych ze zmianą klimatu. „Te zmiany środowiskowe wpływają na wszystko – od fotosyntezy i tempa wzrostu po syntezę i magazynowanie składników odżywczych” – dodaje badaczka.
„To niezwykle ważne, aby zrozumieć te procesy, ponieważ jesteśmy tym, co jemy, a rośliny są podstawą naszej sieci żywieniowej jako pierwotni producenci w ekosystemie” – podkreśla Ekele. „Badając te interakcje, możemy lepiej przewidzieć, jak zmiany klimatu będą kształtować krajobraz odżywczy naszej żywności i dążyć do łagodzenia tych skutków”.
Jej badania koncentrują się na popularnych warzywach liściastych, takich jak jarmuż, rukola i szpinak. Rośliny są uprawiane w kontrolowanych komorach wzrostu w Liverpool John Moores University, a poziomy CO₂ i temperatury są modyfikowane w celu symulacji prognozowanych warunków klimatycznych dla Wielkiej Brytanii. „Podczas wzrostu roślin analizujemy wskaźniki fotosyntetyczne, takie jak fluorescencja chlorofilu i wydajność kwantowa, a przy zbiorach notujemy plon i biomasę” – wyjaśnia Ekele.
Po zakończonym etapie wzrostu przeprowadzana jest szczegółowa analiza wartości odżywczej roślin za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) oraz analizy fluorescencji rentgenowskiej, pozwalającej na pomiar zawartości cukrów, białek, związków fenolowych, flawonoidów, witamin i przeciwutleniaczy.
Wstępne wyniki sugerują, że wyższe stężenie CO₂ sprzyja szybszemu i większemu wzrostowi roślin, ale niekoniecznie lepszemu pod względem odżywczym. „Po pewnym czasie obserwowaliśmy spadek zawartości kluczowych minerałów, takich jak wapń, oraz niektórych przeciwutleniaczy” – relacjonuje Ekele.
Wzrost temperatur dodatkowo pogłębił te zmiany. „Interakcja pomiędzy CO₂ a stresem cieplnym przyniosła złożone efekty – rośliny nie tylko rosną mniejsze i wolniej, ale spadek wartości odżywczej jest jeszcze bardziej widoczny” – mówi badaczka.
Istotnym wnioskiem jest także różna reakcja różnych gatunków roślin na stresory klimatyczne – niektóre okazy reagują silniej niż inne. „To zróżnicowanie pokazuje, że nie można uogólniać – ta złożoność jest zarazem fascynująca i wymagająca, i przypomina, dlaczego tak ważne jest badanie wielu czynników jednocześnie” – zaznacza Ekele.
Zaburzenie równowagi składników odżywczych niesie za sobą poważne konsekwencje zdrowotne. Choć wyższe stężenia CO₂ mogą zwiększać zawartość cukrów w roślinach, jednocześnie rozcieńczają białka, minerały i przeciwutleniacze. „Taka zmiana bilansu może prowadzić do diet bogatszych w kalorie, ale uboższych w wartość odżywczą” – mówi Ekele. „Wzrost zawartości cukru w owocach i warzywach może zwiększyć ryzyko otyłości i cukrzycy typu 2, zwłaszcza w populacjach już borykających się z chorobami niezakaźnymi”.
Zubożona żywność może również prowadzić do niedoborów białek i witamin, które osłabiają układ odpornościowy i pogłębiają istniejące schorzenia – zwłaszcza w krajach o niskim i średnim dochodzie. „Nie chodzi tylko o ilość uprawianej żywności, ale także o to, co się w niej znajduje i jak wspiera długoterminowe zdrowie ludzi” – podkreśla Ekele.
Choć badania prowadzone są w warunkach przewidywanych dla Wielkiej Brytanii, ich implikacje mają charakter globalny. „Systemy żywnościowe na półkuli północnej już teraz są pod presją przez zmienne wzorce pogodowe, nieprzewidywalne sezony wegetacyjne i częstsze fale upałów” – zauważa Ekele. „W tropikach i strefach podzwrotnikowych dochodzą do tego susze, degradacja gleby i plagi szkodników – a to właśnie tam mieszka wielu ludzi, których byt bezpośrednio zależy od rolnictwa”.
Zespół Ekele jest otwarty na współpracę z naukowcami z dziedziny rolnictwa, żywienia i polityki klimatycznej. „Musimy łączyć nauki o roślinach z szerszymi zagadnieniami dobrostanu człowieka. W obliczu zmian klimatycznych musimy myśleć holistycznie o systemie żywnościowym – takim, który nie tylko produkuje wystarczająco dużo żywności, ale też wspiera zdrowie, równość i odporność” – mówi badaczka. „Żywność to nie tylko kalorie – to fundament rozwoju człowieka i adaptacji do zmian klimatu”.
Prezentacja wyników badań odbyła się się podczas dorocznej konferencji Society for Experimental Biology w Antwerpii, w Belgii, 8 lipca 2025 roku.
Źródło: Society for Experimental Biology
