研究人员报告说，气候变化可能导致主要种植区的水稻产量大幅下降，这种下降可能危及关键的粮食供应。

 

在未来的气候条件下探索水稻生产的新实验表明，到2100年，沐鸣测速地址水稻产量可能会下降40%左右，这对世界上一些以水稻为基本食物来源的地区可能造成毁灭性的后果。

 

更重要的是，根据发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的这项研究，由于气温升高而导致的土壤过程变化，将导致大米中有毒砷的含量是目前大米的两倍。

 

“我们到2100年的时候,我们估计大约有100亿人,这意味着我们有50亿人依赖米饭,和20亿年不会获得他们通常需要的卡路里,”Scott Fendorf合著者说,斯坦福大学地球系统科学教授学院的地球,能源和环境科学。“我们必须意识到这些即将到来的挑战，这样我们才能做好适应的准备。”

 

作为婴儿食品的大米

 

研究人员专门研究了水稻，因为水稻生长在淹水的稻田中，这有助于使土壤中的砷含量降低，使水稻对砷的吸收特别敏感。虽然今天许多粮食作物含有少量的砷，但一些生长地区比其他地区更容易受到砷的影响。

 

未来由于高温和淹水条件引起的土壤变化会导致水稻植株吸收更高水平的砷，而使用自然产生的高砷灌溉水会加剧这一问题。

 

虽然这些因素不会以同样的方式影响全球所有的大宗商品，但它们确实会影响到其他洪水种植的作物，比如芋头和莲花。

 

“我只是没想到我们观察到的对水稻产量的巨大影响，”斯坦福森林环境研究所的高级研究员Fendorf说。“我错过的是土壤生物地球化学对温度升高的反应，如何放大植物可利用的砷，然后再加上温度压力——如何真正影响植物。”

 

砷是一种天然存在的半金属化学物质，存在于大多数土壤和沉积物中，但通常以植物不吸收的形式存在。长期接触砷会导致皮肤病变、癌症、肺病恶化，最终导致死亡。

 

这一点在大米中尤其令人担忧，不仅因为它具有全球意义，还因为这种低过敏原食品往往很早就被引入婴儿体内。

 

“我认为这个问题对我们社会中那些有小孩的人来说也很重要，”该研究的第一作者E. Marie Muehe说，他曾是斯坦福大学的博士后学者，现在在德国的图宾根大学工作。“因为婴儿比我们小很多，如果他们吃大米，这意味着他们摄入的砷相对于他们的体重来说更多。”

 

土壤是活着的

 

根据政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on climate Change, ipcc)的预测，沐鸣测速到2100年，气温可能上升5摄氏度(9华氏度)，大气中的二氧化碳含量增加一倍，研究人员在温室里创造了未来的气候条件。

 

虽然之前的研究考察了全球粮食危机背景下温度升高的影响，但这项研究首次将土壤条件与气候变化结合起来考虑。

 

在实验中，研究小组在加利福尼亚的水稻种植区的土壤中种植了一种中等大小的水稻品种。他们控制了温室的温度、二氧化碳浓度和土壤中的砷含量。由于用砷污染的水灌溉作物，土壤中的砷含量会越来越高，而过量抽取地下水的问题会恶化。

 

“我们不经常想到这一点，但土壤是活的——它充满了细菌和许多不同的微生物，”芬多夫说。“结果是这些微生物决定了砷是附着在矿物质上并远离植物，还是脱离矿物质进入水相。”

 

研究人员发现，随着温度的升高，微生物破坏了土壤中更多的砷，沐鸣测速平台导致更多的毒素进入土壤，供水稻吸收。砷一旦被吸收，就会抑制养分吸收，降低植物生长发育，科学家们观察到，这些因素导致了40%的产量下降。

 

预警，未来规划

 

虽然粮食产量的急剧下降是人们担忧的主要原因，但科学家们仍然希望，这项研究将帮助生产者找到养活世界的潜在解决方案。

 

芬多夫说:“好消息是，鉴于国际社会过去在培育能够适应新环境的品种方面取得的进展，以及对土壤管理的修订，我对我们能够避开研究中观察到的问题感到乐观。”