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 Sekolah Ilmu Bumi, Energi & Ilmu Lingkungan Universitas Stanford. “Kita harus menyadari tantangan-tantangan ini yang akan datang sehingga kita bisa siap untuk beradaptasi.”
Dapatkan Terbaru Dengan Email
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.
“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."
Anda bebas untuk membagikan artikel ini di bawah lisensi Attribution 4.0 International.
books_impacts
