Der Anstieg von Kohlendioxid führt zu Nahrungsmitteln von schlechter Qualität auf der Erde

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Ein Artikel über die Arbeiten eines georgischen Wissenschaftlers, der nach seiner Ankunft in den Vereinigten Staaten neben der Mathematik auch Biologie studierte. Er begann, Veränderungen im Pflanzenleben in Abhängigkeit von der Luft- und Lichtqualität zu beobachten. Die Schlussfolgerung war ökologisch: Das Wachstum von Kohlendioxid in der Atmosphäre beschleunigt das Wachstum von Pflanzen, entzieht ihnen jedoch für den Menschen nützliche Substanzen.

Irakli Loladze ist ausgebildeter Mathematiker, aber im biologischen Labor stand er vor einem Rätsel, das sein ganzes Leben veränderte. Dies geschah 1998, als Loladze an der University of Arizona promovierte. Ein Biologe stand neben Glasbehältern mit leuchtend grünen Algen und erzählte Loladze und einem halben Dutzend anderer Doktoranden, dass Wissenschaftler etwas Geheimnisvolles über Zooplankton entdeckt hätten.

Zooplankton sind mikroskopisch kleine Tiere, die in den Ozeanen und Seen der Welt schwimmen. Sie ernähren sich von Algen, die im Wesentlichen winzige Pflanzen sind. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es durch die Erhöhung des Lichtflusses möglich ist, das Wachstum von Algen zu beschleunigen, wodurch das Nahrungsangebot für Zooplankton erhöht und seine Entwicklung positiv beeinflusst wird. Doch die Hoffnungen der Wissenschaftler haben sich nicht erfüllt. Als die Forscher begannen, mehr Algen zu bedecken, beschleunigte sich ihr Wachstum wirklich. Winzige Tiere haben viel Nahrung, aber paradoxerweise standen sie irgendwann kurz vor dem Überleben. Die Zunahme der Nahrungsmenge soll zu einer Verbesserung der Lebensqualität des Zooplanktons führen und stellte sich am Ende als Problem heraus. Wie konnte das passieren?

Obwohl Loladze offiziell an der Fakultät für Mathematik studierte, liebte er die Biologie immer noch und konnte nicht aufhören, über die Ergebnisse seiner Forschungen nachzudenken. Die Biologen hatten eine ungefähre Vorstellung von dem, was passiert ist. Mehr Licht ließ die Algen schneller wachsen, verringerte jedoch letztendlich die Nährstoffe, die Zooplankton zur Vermehrung benötigt. Indem sie das Wachstum von Algen beschleunigten, verwandelten die Forscher sie im Wesentlichen in Fast Food. Das Zooplankton hatte mehr Nahrung, aber es wurde weniger nahrhaft, und deshalb begannen die Tiere zu verhungern.

Loladze nutzte seinen mathematischen Hintergrund, um die Dynamik der Abhängigkeit von Zooplankton von Algen zu messen und zu erklären. Zusammen mit Kollegen entwickelte er ein Modell, das den Zusammenhang zwischen einer Nahrungsquelle und einem davon abhängigen Tier aufzeigte. Im Jahr 2000 veröffentlichten sie ihre erste wissenschaftliche Arbeit zu diesem Thema. Aber abgesehen davon war Loladzes Aufmerksamkeit auf die wichtigere Frage des Experiments gefesselt: Wie weit kann dieses Problem gehen?

„Ich war erstaunt, wie verbreitet die Ergebnisse waren“, erinnerte sich Loladze in einem Interview. Könnten Gras und Kühe von demselben Problem betroffen sein? Was ist mit Reis und Menschen? „Der Moment, als ich anfing, über die menschliche Ernährung nachzudenken, war ein Wendepunkt für mich“, sagte der Wissenschaftler.

In der Welt jenseits des Ozeans ist das Problem nicht, dass Pflanzen plötzlich mehr Licht bekommen: Sie verbrauchen seit Jahren mehr Kohlendioxid. Beides ist notwendig, damit Pflanzen wachsen können. Und wenn mehr Licht zu schnell wachsenden, aber nährstoffärmeren „Fastfood“-Algen mit schlecht ausgewogenem Zucker-Nährstoff-Verhältnis führt, dann wäre es logisch anzunehmen, dass eine Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration den gleichen Effekt haben könnte. Und es kann Pflanzen auf der ganzen Welt betreffen. Was bedeutet das für die Pflanzen, die wir essen?

Die Wissenschaft wusste einfach nicht, was Loladze entdeckte. Ja, die Tatsache, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre zugenommen hat, war bereits bekannt, aber der Wissenschaftler war überrascht, wie wenig die Auswirkungen dieses Phänomens auf essbare Pflanzen erforscht wurden. In den nächsten 17 Jahren setzte er seine mathematische Karriere fort und studierte sorgfältig die wissenschaftliche Literatur und die Daten, die er finden konnte. Und die Ergebnisse schienen in eine Richtung zu weisen: Die Wirkung des Fastfoods, von dem er in Arizona erfuhr, zeigte sich in Feldern und Wäldern auf der ganzen Welt. „Da der CO₂-Gehalt weiter ansteigt, produziert jedes Blatt und jeder Grashalm auf der Erde immer mehr Zucker“, erklärte Loladze. "Wir haben die größte Injektion von Kohlenhydraten in die Biosphäre in der Geschichte erlebt - eine Injektion, die andere Nährstoffe in unseren Nahrungsressourcen verdünnt."

Die von ihm erst vor wenigen Jahren gesammelten Daten veröffentlichte der Wissenschaftler und erregte schnell die Aufmerksamkeit einer kleinen, aber eher besorgten Gruppe von Forschern, die beunruhigende Fragen zur Zukunft unserer Ernährung aufwerfen. Könnte Kohlendioxid Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, die wir noch nicht untersucht haben? Die Antwort scheint ja zu sein, und auf der Suche nach Beweisen mussten Loladze und andere Wissenschaftler die dringendsten wissenschaftlichen Fragen stellen, darunter die folgenden: "Wie schwierig ist es, auf einem Gebiet zu forschen, das es noch nicht gibt?"

In der Agrarforschung ist die Nachricht, dass viele wichtige Lebensmittel weniger nahrhaft werden, nicht neu. Messungen an Obst und Gemüse zeigen, dass der Gehalt an Mineralstoffen, Vitaminen und Proteinen in den letzten 50-70 Jahren deutlich zurückgegangen ist. Forscher glauben, dass der Hauptgrund ganz einfach ist: Wenn wir Pflanzen züchten und selektieren, haben für uns höhere Erträge und nicht der Nährwert oberste Priorität, während Sorten mit höheren Erträgen (sei es Brokkoli, Tomaten oder Weizen) weniger nahrhaft sind. …

Im Jahr 2004 ergab eine gründliche Untersuchung von Obst und Gemüse, dass seit 1950 alles von Protein und Kalzium bis hin zu Eisen und Vitamin C in den meisten Gartenbaukulturen deutlich zurückgegangen ist. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass dies hauptsächlich auf die Sortenwahl für die weitere Züchtung zurückzuführen ist.

Loladze vermutet zusammen mit mehreren anderen Wissenschaftlern, dass dies nicht das Ende ist und dass vielleicht die Atmosphäre selbst unsere Nahrung verändert. Pflanzen brauchen Kohlendioxid genauso wie Menschen Sauerstoff. Der CO₂-Gehalt in der Atmosphäre steigt weiter an – in einer zunehmend polarisierten Debatte um die Klimawissenschaften fällt es niemandem ein, dies zu bestreiten. Vor der industriellen Revolution betrug die Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre etwa 280 ppm (parts per million, ein Millionstel ist eine Maßeinheit für alle relativen Werte, gleich 1 · 10-6 des Basisindikators - ed.). Im vergangenen Jahr erreichte dieser Wert 400 ppm. Wissenschaftler sagen voraus, dass wir im nächsten halben Jahrhundert wahrscheinlich 550 ppm erreichen werden, das ist doppelt so viel wie in der Luft, als die Amerikaner zum ersten Mal Traktoren in der Landwirtschaft einsetzten.

Für diejenigen mit einer Leidenschaft für Pflanzenzüchtung mag diese Dynamik positiv erscheinen. Darüber hinaus versteckten sich Politiker auf diese Weise, um ihre Gleichgültigkeit gegenüber den Folgen des Klimawandels zu rechtfertigen. Der Republikaner Lamar Smith, Vorsitzender des Wissenschaftsausschusses des US-Repräsentantenhauses, argumentierte kürzlich, dass sich die Menschen nicht so viele Sorgen über den steigenden Kohlendioxidgehalt machen sollten. Seiner Meinung nach ist es gut für die Pflanzen, und was gut für die Pflanzen ist, ist gut für uns.

"Eine höhere Kohlendioxidkonzentration in unserer Atmosphäre wird die Photosynthese fördern, was wiederum zu einer Steigerung des Pflanzenwachstums führt", schrieb ein Republikaner aus Texas. "Nahrungsmittel werden in größeren Mengen produziert und ihre Qualität wird besser."

Doch wie das Zooplankton-Experiment gezeigt hat, gehen mehr Volumen und bessere Qualität nicht immer Hand in Hand. Im Gegenteil, zwischen ihnen kann eine umgekehrte Beziehung hergestellt werden. So erklären sich die besten Wissenschaftler dieses Phänomen: Die zunehmende Konzentration von Kohlendioxid beschleunigt die Photosynthese, ein Prozess, der Pflanzen hilft, Sonnenlicht in Nahrung umzuwandeln. Infolgedessen beschleunigt sich ihr Wachstum, aber gleichzeitig beginnen sie auch, mehr Kohlenhydrate (wie Glukose) auf Kosten anderer Nährstoffe aufzunehmen, die wir benötigen, wie Protein, Eisen und Zink.

Im Jahr 2002, während er sein Studium an der Princeton University fortsetzte, nachdem er seine Doktorarbeit verteidigt hatte, veröffentlichte Loladze in der führenden Zeitschrift Trends in Ecology and Evolution eine solide Forschungsarbeit, in der er argumentierte, dass der Anstieg des Kohlendioxidgehalts und der menschlichen Ernährung untrennbar mit den globalen Veränderungen in Pflanzen verbunden sind Qualität. In dem Artikel beklagte Loladze den Mangel an Daten: Unter Tausenden von Veröffentlichungen zu Pflanzen und steigenden Kohlendioxidwerten fand er nur eine, die sich auf die Wirkung von Gas auf den Nährstoffhaushalt von Reis konzentrierte, einer Kultur, auf die Milliarden von Menschen angewiesen sind Ernte. (Ein 1997 veröffentlichter Artikel befasst sich mit dem Rückgang des Zink- und Eisengehalts in Reis.)

Loladze zeigte in seinem Artikel als erster die Wirkung von Kohlendioxid auf die Qualität der Pflanzen und der menschlichen Ernährung. Der Wissenschaftler hat jedoch mehr Fragen aufgeworfen als Antworten gefunden und argumentiert zu Recht, dass die Studie noch viele Lücken aufweist. Wenn auf allen Ebenen der Nahrungskette Veränderungen des Nährwerts auftreten, müssen diese untersucht und gemessen werden.

Es stellte sich heraus, dass ein Teil des Problems in der Forschungswelt selbst lag. Um Antworten zu erhalten, benötigte Loladze Kenntnisse auf dem Gebiet der Agronomie, Ernährung und Pflanzenphysiologie, die gründlich mit Mathematik gewürzt waren. Der letzte Teil konnte behandelt werden, aber zu diesem Zeitpunkt stand er gerade am Anfang seiner wissenschaftlichen Karriere, und die mathematischen Fakultäten waren nicht besonders an der Lösung von Problemen der Landwirtschaft und der menschlichen Gesundheit interessiert. Loladze kämpfte um die Finanzierung neuer Forschungen und sammelte gleichzeitig wie wahnsinnig alle möglichen Daten, die bereits von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt veröffentlicht wurden. Er ging in den zentralen Teil des Landes, an die University of Nebraska-Lincoln, wo ihm die Stelle eines Assistenten der Abteilung angeboten wurde. Die Universität war aktiv in der Forschung im Bereich der Landwirtschaft tätig, was gute Perspektiven bot, aber Loladze war nur Mathematiklehrer. Wie ihm erklärt wurde, kann er seine Forschungen weiterführen, wenn er diese selbst finanziert. Aber er kämpfte weiter. Bei der Vergabe der Stipendien am Fachbereich Biologie wurde er abgelehnt, weil seine Bewerbung der Mathematik zu viel Aufmerksamkeit schenkte, und am Fachbereich Mathematik - wegen der Biologie.

„Jahr für Jahr bekam ich eine Absage nach der anderen“, erinnert sich Loladze. - Ich war verzweifelt. Ich glaube, die Leute haben die Bedeutung der Forschung nicht verstanden."

Diese Frage wurde nicht nur in Mathematik und Biologie ausgeklammert. Zu sagen, dass die Verringerung des Nährwerts von Grundnahrungsmitteln aufgrund einer Zunahme der Kohlendioxidkonzentration wenig erforscht ist, ist eine Untertreibung. Dieses Phänomen wird in Landwirtschaft, Gesundheit und Ernährung einfach nicht diskutiert. Überhaupt.

Als unsere Reporter Ernährungsexperten kontaktierten, um das Thema der Studie zu diskutieren, waren fast alle sehr überrascht und fragten, wo sie die Daten finden könnten. Ein führender Wissenschaftler der Johns Hopkins University antwortete, dass die Frage recht interessant sei, gab aber zu, dass er nichts darüber wusste. Er verwies mich an einen anderen Spezialisten, der auch zum ersten Mal davon hörte. Die Academy of Nutrition and Dietetics, ein Zusammenschluss zahlreicher Ernährungsexperten, half mir, mit dem Ernährungswissenschaftler Robin Forutan in Kontakt zu treten, der mit der Studie ebenfalls nicht vertraut war.

„Es ist wirklich interessant, und Sie haben Recht, nur wenige wissen es“, schrieb Forutan, nachdem er einige Artikel zu diesem Thema gelesen hatte. Sie fügte hinzu, dass sie das Thema gerne tiefer untersuchen würde. Sie interessiert sich insbesondere dafür, wie sich bereits eine geringe Erhöhung der Kohlenhydratmenge in Pflanzen auf die menschliche Gesundheit auswirken kann.

„Wir wissen nicht, was eine kleine Änderung des Kohlenhydratgehalts in der Nahrung bewirken könnte“, sagte Forutan und stellte fest, dass der allgemeine Trend zu mehr Stärke und einer höheren Kohlenhydrataufnahme etwas mit der erhöhten Inzidenz von Krankheiten zu tun zu haben scheint verwandten wie Fettleibigkeit und Diabetes. - Inwieweit können sich Veränderungen in der Nahrungskette darauf auswirken? Wir können es noch nicht mit Sicherheit sagen“.

Wir haben eine der bekanntesten Experten auf diesem Gebiet gebeten, sich zu diesem Phänomen zu äußern - Marion Nesl, Professorin an der New York University. Nesl beschäftigt sich mit Fragen der Esskultur und des Gesundheitswesens. Anfangs stand sie allem eher skeptisch gegenüber, versprach aber, die verfügbaren Informationen zum Klimawandel eingehend zu studieren, woraufhin sie eine andere Position einnahm. "Sie haben mich überzeugt", schrieb sie und drückte auch ihre Besorgnis aus. - Es ist nicht ganz klar, ob die Verringerung des Nährwerts von Lebensmitteln durch eine Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration die menschliche Gesundheit erheblich beeinträchtigen kann. Wir brauchen viel mehr Daten."

Christy Eby, Forscherin an der University of Washington, untersucht den Zusammenhang zwischen Klimawandel und menschlicher Gesundheit. Sie ist eine der wenigen Wissenschaftlerinnen in den USA, die sich für die möglichen gravierenden Folgen einer Änderung der Kohlendioxidmenge interessiert und erwähnt dies in jeder Rede.

Es gibt zu viele Unbekannte, ist Ebi überzeugt. "Woher wissen Sie zum Beispiel, dass Brot nicht mehr die Mikronährstoffe enthält, die vor 20 Jahren darin waren?"

Der Zusammenhang zwischen Kohlendioxid und Ernährung sei der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht sofort klar geworden, sagt Ebi, gerade weil sie lange gebraucht habe, um das Zusammenspiel von Klima und menschlicher Gesundheit im Allgemeinen ernsthaft zu berücksichtigen. "So sieht es normalerweise aus", sagt Eby, "am Vorabend des Wandels."

In Loladzes Frühwerk wurden ernsthafte Fragen gestellt, auf deren Antworten schwer, aber durchaus realistisch, zu finden ist. Wie wirkt sich ein Anstieg der atmosphärischen CO₂-Konzentration auf das Pflanzenwachstum aus? Welchen Anteil hat der Einfluss von Kohlendioxid auf den Nährwertverlust von Lebensmitteln im Verhältnis zum Anteil anderer Faktoren, zB Wachstumsbedingungen?

Ein betriebsweites Experiment durchzuführen, um herauszufinden, wie sich Kohlendioxid auf Pflanzen auswirkt, ist ebenfalls eine schwierige, aber machbare Aufgabe. Forscher verwenden eine Methode, die das Feld in ein echtes Labor verwandelt. Ein ideales Beispiel ist heute das Experiment zur Kohlendioxidanreicherung in freier Luft (FACE). Bei diesem Experiment bauen Wissenschaftler im Freien Großgeräte, die Kohlendioxid auf Pflanzen in einem bestimmten Bereich sprühen. Kleine Sensoren überwachen den CO₂-Gehalt. Wenn zu viel Kohlendioxid das Feld verlässt, versprüht ein spezielles Gerät eine neue Dosis, um den Wert konstant zu halten. Wissenschaftler können diese Pflanzen dann direkt mit denen vergleichen, die unter normalen Bedingungen angebaut werden.

Ähnliche Experimente haben gezeigt, dass Pflanzen, die unter Bedingungen mit erhöhtem Kohlendioxidgehalt wachsen, signifikante Veränderungen erfahren. In der C3-Gruppe von Pflanzen, die fast 95% der Pflanzen der Erde umfasst, einschließlich derjenigen, die wir essen (Weizen, Reis, Gerste und Kartoffeln), nahm die Menge wichtiger Mineralien ab - Kalzium, Natrium, Zink und Eisen. Nach Prognosen über die Reaktion von Pflanzen auf Veränderungen der Kohlendioxidkonzentration wird die Menge dieser Mineralien in naher Zukunft um durchschnittlich 8 % zurückgehen. Dieselben Daten weisen auch auf eine teilweise deutliche Abnahme des Proteingehalts in C3-Pflanzen hin – bei Weizen und Reis um 6 bzw. 8 %.

Im Sommer dieses Jahres veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern die erste Arbeit, in der versucht wurde, die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Erdbevölkerung abzuschätzen. Pflanzen sind eine wichtige Proteinquelle für die Menschen in Entwicklungsländern. Forscher schätzen, dass bis 2050 150 Millionen Menschen von Proteinmangel bedroht sind, insbesondere in Ländern wie Indien und Bangladesch. Wissenschaftler haben auch herausgefunden, dass 138 Millionen Menschen aufgrund einer Abnahme der Zinkmenge gefährdet sind, die für die Gesundheit von Müttern und Kindern von entscheidender Bedeutung ist. Sie schätzen, dass mehr als 1 Milliarde Mütter und 354 Millionen Kinder in Ländern leben, in denen der Eisengehalt in ihrer Nahrung voraussichtlich sinken wird, was das ohnehin schon ernsthafte Risiko einer weit verbreiteten Anämie noch verstärken könnte.

Für die Vereinigten Staaten, wo die Ernährung der meisten Bevölkerung vielfältig ist und genügend Protein enthält, gelten solche Prognosen noch nicht. Forscher stellen jedoch einen Anstieg des Zuckergehalts in Pflanzen fest und befürchten, dass es bei einer Fortsetzung dieser Rate noch mehr Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Probleme geben wird.

Das USDA leistet auch bedeutende Beiträge zur Erforschung des Zusammenhangs von Kohlendioxid mit der Pflanzenernährung. Lewis Ziska, ein Pflanzenphysiologe beim Agricultural Research Service in Beltsville, Maryland, hat eine Reihe von ernährungswissenschaftlichen Artikeln verfasst, die einige der Fragen, die Loladze vor 15 Jahren stellte, näher erläutern.

Ziska entwickelte ein einfacheres Experiment, bei dem keine Pflanzen angebaut werden mussten. Er beschloss, die Ernährung von Bienen zu studieren.

Goldrute ist eine Wildblume, die von vielen als Unkraut angesehen wird, aber für Bienen unerlässlich ist. Sie blüht im Spätsommer und ihre Pollen sind im strengen Winter eine wichtige Proteinquelle für diese Insekten. Die Menschen haben nie die Goldrute speziell angebaut oder neue Sorten geschaffen, daher hat sie sich im Laufe der Zeit nicht viel verändert, im Gegensatz zu Mais oder Weizen. Hunderte von Exemplaren der Goldrute werden in den riesigen Archiven der Smithsonian Institution aufbewahrt, die frühesten stammen aus dem Jahr 1842. So konnten Ziska und seine Kollegen nachvollziehen, wie sich das Werk seither verändert hat.

Die Forscher fanden heraus, dass der Proteingehalt von Goldrutenpollen seit der industriellen Revolution um ein Drittel gesunken ist, und dieser Rückgang steht in engem Zusammenhang mit dem Anstieg des Kohlendioxids. Wissenschaftler versuchen seit langem, die Gründe für den Rückgang der Bienenpopulationen auf der ganzen Welt herauszufinden - dies könnte sich negativ auf die Nutzpflanzen auswirken, für die sie bestäubt werden müssen. In seiner Arbeit schlug Ziska vor, dass die Abnahme des Proteins in Pollen vor dem Winter ein weiterer Grund sein könnte, warum Bienen im Winter Schwierigkeiten haben, zu überleben.

Der Wissenschaftler befürchtet, dass die Auswirkungen von Kohlendioxid auf Pflanzen nicht ausreichend untersucht werden, da eine Änderung der landwirtschaftlichen Praktiken lange dauern könnte. „Wir haben noch nicht die Möglichkeit, einzugreifen und traditionelle Methoden anzuwenden, um die Situation zu beheben“, sagte Ziska. „Es wird 15-20 Jahre dauern, bis die Ergebnisse von Labortests in die Praxis umgesetzt werden“

Wie Loladze und seine Kollegen festgestellt haben, können neue übergreifende Querschnittsfragen recht komplex sein. Es gibt viele Pflanzenphysiologen auf der ganzen Welt, die Pflanzen untersuchen, aber sie konzentrieren sich hauptsächlich auf Faktoren wie Ertrag und Schädlingsbekämpfung. Mit Ernährung hat das nichts zu tun. Nach den Erfahrungen von Loladze interessieren sich die Fakultäten für Mathematik nicht besonders für Lebensmittel als Forschungsgegenstand. Und die Erforschung lebender Pflanzen ist ein langwieriges und teures Geschäft: Es wird mehrere Jahre dauern und eine ernsthafte Finanzierung erfordern, um während des FACE-Experiments genügend Daten zu erhalten.

Trotz der Schwierigkeiten interessieren sich Wissenschaftler zunehmend für diese Fragen und können in den nächsten Jahren vielleicht Antworten darauf finden. Ziska und Loladze, die Mathematik am Brian's College of Health Sciences in Lincoln, Nebraska, lehren, arbeiten mit einem Team von Wissenschaftlern aus China, Japan, Australien und den Vereinigten Staaten an einer großen Studie über die Auswirkungen von Kohlendioxid auf die ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Reis, eine der wichtigsten Kulturpflanzen. Darüber hinaus untersuchen sie die Veränderung der Menge an Vitaminen, wichtigen Nahrungsbestandteilen, die bisher praktisch nicht durchgeführt wurde.

Vor kurzem haben USDA-Forscher ein weiteres Experiment durchgeführt. Um herauszufinden, wie sich ein höherer CO₂-Gehalt auf Nutzpflanzen auswirkt, nahmen sie Proben von Reis, Weizen und Sojabohnen aus den 1950er und 1960er Jahren und pflanzten sie dort an, wo andere Wissenschaftler vor vielen Jahren dieselben Sorten angebaut hatten.

Auf dem USDA-Forschungsfeld in Maryland experimentieren Wissenschaftler mit Paprika. Sie wollen ermitteln, wie sich die Vitamin-C-Menge mit steigender Kohlendioxidkonzentration verändert. Sie untersuchen auch Kaffee, um zu sehen, ob die Menge an Koffein sinkt. „Es gibt noch viele Fragen“, sagte Ziska, als er die Forschungseinrichtung in Beltsville zeigte. "Das ist erst der Anfang."

Lewis Ziska gehört zu einer kleinen Gruppe von Wissenschaftlern, die versuchen, Veränderungen zu bewerten und herauszufinden, wie sie sich auf die Menschen auswirken. Eine weitere Schlüsselfigur in dieser Geschichte ist Samuel Myers, ein Klimatologe an der Harvard University. Myers steht an der Spitze der Planetary Health Alliance. Ziel der Organisation ist die Wiedereingliederung der Klimatologie und des Gesundheitswesens. Myers ist überzeugt, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft dem Zusammenhang zwischen Kohlendioxid und Ernährung nicht genügend Aufmerksamkeit schenkt, was nur ein Teil eines viel größeren Bildes ist, wie sich diese Veränderungen auf das Ökosystem auswirken können. „Das ist nur die Spitze des Eisbergs“, sagte Myers. "Wir hatten Schwierigkeiten, die Leute dazu zu bringen, zu verstehen, wie viele Fragen sie haben sollten."

Im Jahr 2014 veröffentlichten Myers und ein Team von Wissenschaftlern eine große Studie in der Zeitschrift Nature, in der wichtige Nutzpflanzen untersucht wurden, die an mehreren Standorten in Japan, Australien und den Vereinigten Staaten angebaut werden. In ihrer Zusammensetzung wurde eine Abnahme der Protein-, Eisen- und Zinkmenge aufgrund einer Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration beobachtet. Erstmals hat die Veröffentlichung echte mediale Aufmerksamkeit erregt.

„Es ist schwer vorherzusagen, wie sich der globale Klimawandel auf die menschliche Gesundheit auswirkt, aber wir sind auf das Unerwartete vorbereitet. Einer davon ist der Zusammenhang zwischen einer Zunahme der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und einer Abnahme des Nährwerts von C3-Pflanzen. Jetzt wissen wir davon und können die weitere Entwicklung vorhersagen“, schreiben die Forscher.

Im selben Jahr, tatsächlich noch am selben Tag, veröffentlichte Loladze, damals Mathematiklehrer an der Katholischen Universität Daegu in Südkorea, einen eigenen Artikel – mit Daten, die er über 15 Jahre gesammelt hatte. Dies ist die bisher größte Studie zur Erhöhung der CO₂-Konzentration und deren Auswirkung auf die Pflanzenernährung. Loladze beschreibt Pflanzenwissenschaften normalerweise als "lärmig" - wie im wissenschaftlichen Jargon bezeichnen Wissenschaftler einen Bereich voller komplexer unterschiedlicher Daten, die "Rauschen" zu machen scheinen, und durch dieses "Rauschen" ist es unmöglich, das gesuchte Signal zu hören. Seine neue Datenschicht war endlich groß genug, um durch das Rauschen das gewünschte Signal zu erkennen und die "versteckte Verschiebung", wie der Wissenschaftler es nannte, zu erkennen.

Loladze stellte fest, dass sich seine Theorie von 2002, oder besser gesagt der starke Verdacht, den er damals äußerte, als wahr herausstellte. Die Studie umfasste fast 130 Pflanzensorten und mehr als 15.000 Proben, die in den letzten 30 Jahren in Experimenten gewonnen wurden. Die Gesamtkonzentration an Mineralstoffen wie Calcium, Magnesium, Natrium, Zink und Eisen sank um durchschnittlich 8 %. Die Menge an Kohlenhydraten im Verhältnis zur Menge an Mineralstoffen nahm zu. Pflanzen wurden wie Algen zu Fastfood.

Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Entdeckung auf den Menschen auswirken wird, dessen Hauptnahrungsmittel Pflanzen sind. Wissenschaftler, die sich mit diesem Thema befassen, müssen verschiedene Hindernisse überwinden: die Langsamkeit und Dunkelheit der Forschung, die Welt der Politik, wo das Wort "Klima" genügt, um jedes Gerede von Finanzierung zu stoppen. Es wird notwendig sein, absolut neue "Brücken" in der Welt der Wissenschaft zu bauen - darüber spricht Loladze schmunzelnd in seiner Arbeit. Als der Artikel 2014 endlich veröffentlicht wurde, hat Loladze eine Liste aller Finanzierungsverweigerungen in die App aufgenommen.