由于温室气体排放，世界上最重要的粮食作物之一的质量可能会下降。
昨天发表在《科学进展》杂志上的一项重要 研究结果表明，水稻——数十亿人的关键食物来源——在高二氧化碳浓度下种植时营养价值会降低。其蛋白质、铁、锌和一些重要的B族维生素的含量均有所下降。
作者表示，这对公共健康构成潜在的担忧，尤其是在水稻在人们饮食中占很大比例的贫困国家。
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“这些结果表明，二氧化碳升高在降低水稻品质方面的作用可能代表了与人为气候变化相关的、但被低估了的人类健康影响，”由中国科学院朱春武领导的作者在论文中写道。
这些发现挑战了在那些对公认的气候科学持怀疑态度的人中流行的一种常见论点——即二氧化碳浓度升高对包括农作物在内的全球植被来说是净积极的。
众议员拉马尔·史密斯（Lamar Smith）是德克萨斯州共和党人，也是众议院科学、空间和技术委员会的主席，他是这一观点的直言不讳的支持者之一。在去年夏天发表在《每日信号》上的一篇 文章中，他认为更多的二氧化碳将导致植物生长增加，从而刺激“更大的食物产量和更高质量的食物”。
但这项新研究——以及之前发表的其他研究——否定了这些说法。
美国农业部科学家、资深研究作者刘易斯·齐斯卡说：“我们有一些水稻品种对二氧化碳表现出更强的反应，它们能够将更多的二氧化碳转化为种子，这可能是好的。”“但另一方面，这些种子的质量也会因二氧化碳而降低。”
这项新研究评估了18种常见种植的水稻，以了解它们对二氧化碳水平升高的反应。在实验中，研究人员将环境二氧化碳水平提高到百万分之568到590之间的浓度。目前，大气二氧化碳浓度徘徊在百万分之410左右——但按照目前的上升速度，如果不采取措施遏制，到本世纪末可能会达到研究中使用的高水平。
与目前的浓度相比，在高二氧化碳水平下，水稻作物的营养成分均有所下降。平均而言，蛋白质水平下降了约10%，铁下降了8%，锌下降了5%。研究人员还发现，某些B族维生素显著下降，有些下降幅度高达30%。维生素E是唯一被发现在较高二氧化碳水平下增加的营养素。
哈佛大学气候变化与人类健康专家塞缪尔·迈尔斯说，这项研究“证实了我们之前所做的工作，表明二氧化碳升高会改变水稻以及我们工作中其他主粮作物的蛋白质、铁和锌含量”。
迈尔斯没有参与昨天的研究，他曾与人合著过之前的研究，这些研究得出了类似的结论——二氧化碳浓度升高会导致包括水稻、小麦、大麦和大豆在内的全球重要作物中的营养成分下降。虽然他的工作主要集中在蛋白质、锌和铁上，但这项新研究是同类研究中首批评估二氧化碳对维生素影响的研究之一——而且对于其中一些维生素来说，结果似乎是相似的。
总而言之，关于农作物和二氧化碳水平的研究越来越多，这表明未来并不像史密斯等人可能暗示的那样美好。虽然更多的二氧化碳可以增加某些植物的生长和产量——在所有其他条件相同的情况下——但似乎毕竟存在权衡。如果农作物营养价值较低，那么更大的农作物对人类社会不一定有用。
此外，迈尔斯指出，最近的一些研究表明，二氧化碳水平升高刺激的生长可能在达到一定程度后趋于平稳。而且，还有无数其他与气候相关的因素，如气温升高和降水模式的变化——所有这些都是由温室气体排放引起的——也可能对农业造成损害。
迈尔斯说，二氧化碳水平升高对全球农作物来说只有积极影响的想法是“纯粹的胡说八道”。
营养下降引起了对公共健康的明显担忧，尤其是在全球主粮作物如水稻中观察到这种情况时。科学家们仍在评估这些营养下降最终会造成多大的问题。
在之前的研究中，迈尔斯和他的同事使用模型来模拟世界各地人们的饮食、他们从这些食物中获得的营养以及二氧化碳水平升高时营养价值的下降。一些研究发现，一些人群未来可能会出现营养缺乏症。2015年《柳叶刀》杂志上发表的一项备受瞩目的 研究表明，到2050年，全球可能会有额外1.4亿人患上锌缺乏症。
这项新研究采取了更经济的方法。它关注世界上水稻消费量最高的10个国家，将水稻消费量——以及较高二氧化碳水平下的营养损失——与每个国家的人均国内生产总值进行了比较。他们发现，在人均国内生产总值较低的国家，水稻可能在人们的日常饮食中占更大比例，这些国家的人们可能受到的打击最大。
齐斯卡指出，不过，“这种影响在营养效应和健康效应方面的性质”仍有待观察。
迈尔斯警告说，需要进行更详细的建模研究——研究一个人究竟从水稻中获得多少营养，而不是从其他食物来源获得多少营养——才能充分评估新研究提出的公共健康问题。
与此同时，齐斯卡希望调查作物营养成分在过去几十年中可能已经发生了怎样的变化，以应对历史上的温室气体排放。他说，这可能会为我们进一步了解农作物如何对未来的碳排放做出反应提供见解。
他说：“试图理解这些复杂性，试图理解这些相互作用，是我们认为非常重要的事情之一。”
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