Perubahan Iklim Bisa Menggandakan Arsen Beracun Dalam Padi

Perubahan iklim dapat menyebabkan penurunan dramatis dalam produksi beras di daerah-daerah pertumbuhan utama, penurunan yang dapat membahayakan pasokan makanan kritis, para peneliti melaporkan.

Eksperimen baru yang mengeksplorasi produksi beras dalam kondisi iklim masa depan menunjukkan hasil panen padi dapat turun sekitar 40% oleh 2100 — dengan konsekuensi yang berpotensi menghancurkan di bagian dunia yang mengandalkan tanaman sebagai sumber makanan pokok.

Terlebih lagi, perubahan pada proses tanah karena peningkatan suhu akan menyebabkan beras mengandung arsenik beracun dua kali lebih banyak daripada beras yang dikonsumsi saat ini, menurut penelitian, yang diterbitkan dalam Alam Komunikasi.

“Pada saat kami tiba di 2100, kami diperkirakan memiliki sekitar 10 miliar orang, jadi itu berarti kami memiliki 5 miliar orang tergantung pada beras, dan 2 miliar yang tidak akan memiliki akses ke kalori yang biasanya mereka butuhkan, ”kata rekan penulis Scott Fendorf, profesor ilmu sistem bumi di School of Earth, Energi & Ilmu Lingkungan Universitas Stanford. “Kita harus menyadari tantangan-tantangan ini yang akan datang sehingga kita bisa siap untuk beradaptasi.”

Nasi sebagai makanan bayi

Para peneliti secara khusus melihat padi karena tumbuh di sawah yang banjir yang membantu melonggarkan arsenik dari tanah dan membuatnya sangat sensitif terhadap penyerapan arsenik. Sementara banyak tanaman pangan saat ini mengandung sejumlah kecil arsenik, beberapa daerah yang tumbuh lebih rentan daripada yang lain.

Perubahan di masa depan di tanah karena suhu yang lebih tinggi dikombinasikan dengan kondisi banjir menyebabkan tanaman padi mengambil arsenik pada tingkat yang lebih tinggi — dan menggunakan air irigasi dengan arsenik tinggi yang terjadi secara alami memperburuk masalah.

Sementara faktor-faktor ini tidak akan mempengaruhi semua komoditas global dengan cara yang sama, mereka meluas ke tanaman yang ditanam banjir lainnya, seperti talas dan lotus.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


“Saya hanya tidak berharap besarnya dampak pada hasil padi yang kami amati,” kata Fendorf, yang juga seorang rekan senior di Stanford Woods Institute for the Environment. “Apa yang saya lewatkan adalah berapa banyak tanah biogeokimia akan merespons peningkatan suhu, bagaimana hal itu akan memperkuat arsenik yang tersedia di pabrik, dan kemudian — ditambah dengan tekanan suhu — bagaimana hal itu akan benar-benar berdampak pada pabrik. ”

Sebuah arsenik, semi-logam kimia, arsenik ada di sebagian besar tanah dan sedimen, tetapi umumnya dalam bentuk yang tidak diambil tanaman. Paparan arsenik kronis menyebabkan lesi kulit, kanker, kejengkelan penyakit paru-paru, dan, akhirnya, kematian.

Ini terutama menyangkut beras bukan hanya karena signifikansi globalnya, tetapi juga karena makanan rendah alergen sering diperkenalkan sejak dini kepada bayi.

"Saya pikir masalah ini juga penting bagi orang-orang yang memiliki anak kecil di masyarakat kita," kata pemimpin penulis E. Marie Muehe, seorang mantan sarjana postdoctoral di Stanford yang sekarang di Universitas Tübingen, Jerman. "Karena bayi jauh lebih kecil dari kita, jika mereka makan nasi, itu berarti mereka mengambil lebih banyak arsenik dibandingkan dengan berat badan mereka."

'Tanah hidup'

Para peneliti menciptakan kondisi iklim masa depan di rumah kaca berdasarkan perkiraan kemungkinan peningkatan suhu 5 Celcius (9 derajat Fahrenheit) dan dua kali lebih banyak karbon dioksida atmosfer oleh 2100, sebagaimana diproyeksikan oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim.

Sementara penelitian sebelumnya meneliti efek peningkatan suhu dalam konteks krisis pangan global, penelitian ini adalah yang pertama untuk memperhitungkan kondisi tanah dalam kombinasi dengan perubahan iklim.

Untuk percobaan, kelompok itu menumbuhkan varietas padi gabah sedang di tanah dari daerah penanaman padi California. Mereka mengendalikan rumah kaca untuk suhu, konsentrasi karbon dioksida, dan tingkat arsenik tanah, yang akan lebih tinggi di masa depan karena penumpukannya di tanah dari pengairan tanaman dengan air yang terkontaminasi arsenik, sebuah masalah yang karena kelebihan air tanah memburuk.

“Kita tidak sering memikirkan hal ini, tetapi tanah itu hidup — itu penuh dengan bakteri dan banyak mikroorganisme yang berbeda, "kata Fendorf. "Ternyata mikroorganisme itu menentukan apakah arsenik tetap dipartisi menjadi mineral dan menjauh dari tanaman atau melepaskan mineral ke dalam fase air."

Para peneliti menemukan bahwa dengan meningkatnya suhu, mikroorganisme merusak kestabilan arsenik tanah yang melekat, yang mengarah ke jumlah toksin yang lebih besar dalam air tanah yang tersedia untuk diambil beras. Setelah diambil, arsenik menghambat penyerapan nutrisi dan mengurangi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, faktor-faktor yang berkontribusi terhadap penurunan 40% dalam hasil yang para ilmuwan amati.

Peringatan dini, perencanaan masa depan

Sementara kerugian dramatis dalam produksi adalah penyebab utama yang perlu dikhawatirkan, para ilmuwan tetap berharap bahwa penelitian ini akan membantu produsen menemukan solusi potensial untuk memberi makan dunia.

“Kabar baiknya adalah bahwa dengan kemajuan di masa lalu dalam hal kemampuan komunitas global untuk membiakkan varietas yang dapat beradaptasi dengan kondisi baru, bersama dengan revisi pengelolaan lahan, saya optimis kita dapat mengatasi masalah yang diamati dalam penelitian kami,” Fendorf kata.

"Saya juga optimis bahwa saat kami terus menyinari ancaman yang dihasilkan dari perubahan derajat 5 Celcius, masyarakat akan mengadopsi praktik untuk memastikan kami tidak pernah mencapai tingkat pemanasan seperti itu."

Sebagai langkah selanjutnya, Fendorf, rekan penulis Tianmei Wang, dan Muehe berharap untuk menggunakan penginderaan jauh untuk menentukan padi sawah yang terkontaminasi untuk memodelkan hasil di masa depan dan kontaminasi arsenik.

"Ini kemungkinan besar menjadi masalah di mana sebagian besar beras dikonsumsi, jadi kami berpikir tentang Asia Selatan dan Timur," kata Wang, kandidat PhD dalam ilmu sistem bumi. "Terutama untuk orang-orang seperti ayahku — dia mengkonsumsi beras tiga kali sehari dan dia tidak bisa hidup tanpanya."

Studi asli

Tentang Penulis

Penulis utama E. Marie Muehe, mantan sarjana postdoctoral di Stanford yang sekarang di University of Tübingen, Jerman. Coauthor Scott Fendorf, profesor ilmu sistem bumi di Sekolah Ilmu Bumi, Energi & Lingkungan Universitas Stanford. Coauthor tambahan, Tianmei Wang, kandidat PhD dalam ilmu sistem bumi.

Anda bebas untuk membagikan artikel ini di bawah lisensi Attribution 4.0 International.

Buku terkait

Life After Carbon: Transformasi Global Kota Berikutnya

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Masa depan kota-kota kita tidak seperti dulu. Model kota modern yang berlaku secara global pada abad ke-20 telah melampaui kegunaannya. Itu tidak bisa menyelesaikan masalah yang diciptakannya — terutama pemanasan global. Untungnya, model baru untuk pembangunan perkotaan muncul di kota-kota untuk secara agresif mengatasi realitas perubahan iklim. Ini mengubah cara kota merancang dan menggunakan ruang fisik, menghasilkan kekayaan ekonomi, mengkonsumsi dan membuang sumber daya, mengeksploitasi dan mempertahankan ekosistem alami, dan mempersiapkan masa depan. Tersedia di Amazon

Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Alami

oleh Elizabeth Kolbert
1250062187Selama setengah miliar tahun terakhir, telah ada Lima kepunahan massal, ketika keanekaragaman kehidupan di bumi tiba-tiba dan secara dramatis menyusut. Para ilmuwan di seluruh dunia saat ini sedang memantau kepunahan keenam, yang diprediksikan sebagai peristiwa kepunahan paling dahsyat sejak dampak asteroid yang memusnahkan dinosaurus. Kali ini, bencana adalah kita. Dalam prosa yang bersifat jujur, menghibur, dan sangat informasi, New Yorker penulis Elizabeth Kolbert memberi tahu kita mengapa dan bagaimana manusia telah mengubah kehidupan di planet ini dengan cara yang tidak dimiliki spesies sebelumnya. Menjalin penelitian dalam setengah lusin disiplin ilmu, deskripsi spesies menarik yang telah hilang, dan sejarah kepunahan sebagai sebuah konsep, Kolbert memberikan catatan bergerak dan komprehensif tentang penghilangan yang terjadi di depan mata kita. Dia menunjukkan bahwa kepunahan keenam kemungkinan merupakan warisan umat manusia yang paling abadi, memaksa kita untuk memikirkan kembali pertanyaan mendasar tentang apa artinya menjadi manusia. Tersedia di Amazon

Perang Iklim: Perjuangan untuk Bertahan Hidup saat Dunia Terlalu Panas

oleh Gwynne Dyer
1851687181Gelombang pengungsi iklim. Lusinan negara gagal. Perang habis-habisan. Dari salah satu analis geopolitik besar dunia, muncul sekilas menakutkan realitas strategis dalam waktu dekat, ketika perubahan iklim mendorong kekuatan dunia ke arah politik kelangsungan hidup yang sangat ketat. Prescient dan gigih, Perang Iklim akan menjadi salah satu buku paling penting di tahun-tahun mendatang. Bacalah dan cari tahu apa tujuan kami. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}