Väčšina doterajšieho výskumu vplyvu zmeny klímy na poľnohospodársku produkciu sa sústreďuje na výnosy plodín, ale veľkosť úrody má malý význam, ak jej výživová hodnota nie je dostatočná. Nový predbežný výskum sa venuje práve tejto problematike. Prezentovaný bol na výročnej konferencii Spoločnosti pre experimentálnu biológiu v Antverpách.
„Naša práca sa nezameriava len na množstvo, ale aj na kvalitu toho, čo jeme,“ hovorí Jiata Ugwah Ekele, doktorandka na Liverpool John Moores University vo Veľkej Británii.
Pretrvávajúce účinky klimatických zmien môžu mať ničivé a nezvratné dôsledky na rastliny po celom svete. Výskum Ekele sa primárne zameriava na to, ako môžu byť výživové vlastnosti potravinových plodín ovplyvnené vzájomným pôsobením zvyšujúcich sa hladín CO₂ a rastúcich teplôt spojených so zmenou klímy.
„Tieto environmentálne zmeny môžu ovplyvniť všetko – od fotosyntézy a rýchlosti rastu až po syntézu a ukladanie živín v plodinách,“ vysvetľuje Ekele.
„Je kľúčové porozumieť týmto vplyvom, pretože sme tým, čo jeme, a rastliny tvoria základ nášho potravinového reťazca ako primárni producenti ekosystému,“ hovorí. „Štúdiom týchto interakcií môžeme lepšie predpovedať, ako zmena klímy ovplyvní výživový profil našej potravy, a pracovať na zmierňovaní týchto dôsledkov.“
Výskum sa sústreďuje na obľúbené listové zeleniny ako kel, rukola a špenát. Tieto plodiny sú pestované v klimaticky kontrolovaných komorách na Liverpool John Moores University, kde sú hladiny CO₂ a teplôt upravované tak, aby simulovali predpokladané budúce klimatické scenáre v Spojenom kráľovstve. „Počas rastu sa hodnotia fotosyntetické markery ako fluorescencia chlorofylu a kvantový výťažok, zatiaľ čo výnos a biomasa sa zaznamenávajú pri zbere,“ dodáva Ekele.
Po dopestovaní rastlín v podmienkach simulujúcich klimatické zmeny bola ich výživová kvalita analyzovaná pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie (HPLC) a röntgenovej fluorescenčnej analýzy, pričom sa merala koncentrácia cukrov, bielkovín, fenolov, flavonoidov, vitamínov a antioxidantov.
Predbežné výsledky naznačujú, že zvýšené hladiny CO₂ môžu síce pomôcť plodinám rásť rýchlejšie a byť väčšie, ale určite nie zdravšie. „Po určitom čase sme zaznamenali zníženie kľúčových minerálov ako vápnik a niektorých antioxidantov,“ hovorí Ekele.
Tieto zmeny boli ešte zreteľnejšie pri zvýšení teplôt. „Interakcia medzi CO₂ a tepelným stresom mala komplexné účinky – plodiny nerástli tak rýchlo ani tak veľké a pokles výživovej kvality sa zintenzívnil,“ vysvetľuje Ekele.
Jedným z kľúčových zistení bolo, že rôzne plodiny reagovali na stresory klimatickej zmeny rôzne, pričom niektoré druhy reagovali výraznejšie než iné. „Táto rôznorodosť reakcií ukazuje, že nemôžeme zovšeobecňovať medzi plodinami. Táto zložitosť bola fascinujúca, no zároveň náročná, a pripomína nám, prečo je dôležité študovať viacero stresových faktorov naraz,“ dodáva Ekele.
Táto výživová nerovnováha má vážne dôsledky pre zdravie ľudí. Hoci vyššie hladiny CO₂ môžu zvýšiť obsah cukrov v plodinách, zároveň môžu zriediť esenciálne bielkoviny, minerály a antioxidanty. „Táto zmenená rovnováha môže viesť k strave, ktorá má viac kalórií, ale nižšiu výživovú hodnotu,“ hovorí Ekele. „Zvýšený obsah cukru v plodinách, najmä ovocí a zelenine, môže zvyšovať riziko obezity a cukrovky 2. typu – najmä v populáciách, ktoré už čelia chronickým neprenosným ochoreniam,“ vysvetľuje výskumníčka.
Plodiny s nízkou výživovou hodnotou môžu tiež viesť k nedostatku životne dôležitých bielkovín a vitamínov, čo oslabuje imunitný systém a zhoršuje existujúce zdravotné problémy – obzvlášť v krajinách s nízkymi a strednými príjmami. „Nejde len o to, koľko potravín vypestujeme, ale aj o to, čo sa v nich nachádza a ako to prispieva k dlhodobej ľudskej pohode,“ konštatuje Ekele.
Aj keď tento výskum simuluje klimatické zmeny predpokladané pre Spojené kráľovstvo, jeho dôsledky sú globálne. „Potravinové systémy na globálnom severe už teraz čelia výzvam spôsobeným zmenou počasia, nepredvídateľnými sezónami a častejšími vlnami horúčav,“ vysvetľuje Ekele. „V tropických a subtropických oblastiach sa navyše pridávajú aj ďalšie stresory ako sucho, škodcovia a degradácia pôdy – a práve tam žijú milióny ľudí, ktorí sú priamo závislí od poľnohospodárstva ako zdroja potravy a príjmu,“ dodala.
Ekele a jej tím chcú spolupracovať na tomto projekte s širšou vedeckou komunitou vrátane odborníkov z oblasti poľnohospodárstva, výživy a klimatickej politiky.
„Je dôležité prepojiť rastlinné vedy so širšími otázkami ľudskej pohody. Ako sa klíma ďalej mení, musíme rozmýšľať holisticky o tom, aký potravinový systém budujeme – taký, ktorý nebude len produkovať dostatok potravín, ale zároveň podporí zdravie, rovnosť a odolnosť,“ hovorí Ekele. „Jedlo nie sú len kalórie – je to základ pre ľudský rozvoj a adaptáciu na zmenu klímy,“ uzavrela výskumníčka.