Глобальное потепление сделает пшеницу более урожайной, но менее вкусной

Дальнейший рост количества СО2 в атмосфере и среднегодовых температур повысит урожайность пшеницы и других злаков, но ухудшит их вкус и уменьшит число полезных веществ в их зернах. К такому выводу пришли биологи, опубликовавшие статью в Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Климатологи и биологи достаточно давно считают, что глобальное потепление и связанный с ним рост концентрации углекислоты в атмосфере в целом благотворно повлияет на растения. В частности, эффективность фотосинтеза повысится, что позволит им запасать больше питательных веществ и быстрее расти.

Подобные изменения в их жизни сегодня считаются безусловным плюсом для сельского хозяйства и выживания человечества, однако они основаны на том предположении, что рост в доле СО2 в атмосфере не изменит ничего, кроме продуктивности растений. Уже сегодня можно сказать, что снижение уровня осадков и числа опылителей, а также рост числа вредителей резко уменьшат урожай оливок, кофе, кукурузы и многих других растений уже в этом столетии.

Арануэло и его коллеги заинтересовались другой стороной этого вопроса – как изменения в концентрации углекислоты и повышенные температуры воздуха повлияют на метаболизм растений и как эти сдвиги, в свою очередь, скажутся на вкусовых качествах и питательности их плодов, семян и других съедобных частей.

 

Для этих экспериментов ученые избрали твердые сорта средиземноморской пшеницы, на рост которых достаточно сильно влияют засухи и прочие экстремальные климатические события, чья частота должна заметно вырасти в последующие годы.

 

Вырастив несколько ростков этих злаков, ученые пересадили их в специальные теплицы, полностью изолированные от внешнего мира. В них они воссоздали условия, которые будут царить Испании и в других уголках южной Европы в последующие несколько десятилетий, начиная с флуктуаций температуры почвы и заканчивая уровнем СО2 в атмосфере.

 

Как показали эти опыты, урожайность пшеницы действительно несколько увеличилась в том случае, когда атмосфера теплицы содержала почти в два раза больше углекислоты, чем воздух Земли сегодня. В среднем, масса урожая выросла примерно на 5% без каких либо изменений в характере полива злаков, количестве нутриентов в почве и в других побочных факторах.

 

Масса, форма и структура зерен пшеницы не поменялась от повышения в концентрации СО2 в атмосфере, но значительно изменился химический состав ее мякоти. К примеру, количество азота в семенах злака уменьшилось на 15%, что было связано с падением в концентрации глютена и многих других белков.

 

Уменьшение их массы было связано с тем, что повышенная доля углекислоты в воздухе подавляла работу ферментов, отвечающих за сборку молекул аланина и глутамина, а также поглощение азота из атмосферы. Что именно вызвало эти изменения, биологи пока не могут сказать, однако они, несомненно, будут влиять на пищевую ценность и вкус мучных изделий, пасты и других блюд из злаков.

 

Как подчеркивают ученые, эти опыты представляют собой самый оптимистичный сценарий – в их теплицах пшеница всегда получала необходимое количество микроэлементов, тогда как на реальных полях их может и не быть.

 

В ближайшее время Арануэло и его коллеги восполнят этот недостаток и изучат, как засухи или нехватка азота будут влиять на жизнь злаков в условиях повышенной концентрации СО2 в атмосфере. Эти опыты, как надеются ученые, подскажут агрономам, какие действия им придется предпринять для сохранения качества урожая в условиях глобального потепления.