二氧化碳水平升高让植物“营养不良”

    多年来，科学家一直将增强光合作用视为大气中二氧化碳含量增加可能带来的为数不多的好处之一。因此可以预期，二氧化碳含量增加将导致植物产量增加。但法国蒙彼利埃植物科学研究所的科学家的新研究发现，二氧化碳水平升高使植物难以获得生长所需的矿物质，进而难以为人们提供有营养的食物。

    植物利用光合作用将二氧化碳转化为糖分，从而获得能量。然而，光合作用并不能为植物生长提供所需的关键矿物质。对于大多数植物来说，这些矿物质，如氮、磷和铁，是通过根系从土壤中吸收的。氮尤其重要，因为它是植物用来制造蛋白氨基酸的关键组成部分。

    缺氮不仅意味着植物组织生长困难，还意味着它为人类提供的营养也会减少。全球主要作物，如水稻和小麦的营养成分受到了二氧化碳浓度升高的负面影响。这将对粮食质量和全球粮食安全产生重大影响。

    对人体营养至关重要的两种主要营养素可能会受到影响。第一种是由氮构成的蛋白质。在发展中国家，这可能是一个大问题，因为这些国家的许多饮食中蛋白质含量不高，在二氧化碳浓度升高的环境中，植物蛋白质含量可能会减少20%~30%。第二种是铁。据估计，缺铁已经影响到全球20亿人。

    除全球粮食系统，在大气二氧化碳含量增加的情况下，植物矿物质含量降低可能会导致减缓气候变化的负反馈循环。如果大部分植被缺乏氮和其他矿物质，与增强光合作用相关的陆地碳汇可能会受到限制，这可能会阻止其从大气中获得二氧化碳。

    科学家目前正在探索这些负面影响背后的自然遗传变异，在未来二氧化碳浓度升高的情境下，用以提高作物营养价值。

    （科学网 11.16 冯丽妃）