导 读
全世界约有20亿到30亿人主要从谷物中获取锌和铁这两种营养元素，特别在发展中国家更是如此。人类正在我们所知的唯一适于居住的星球进行着全球范围内的快速改变环境条件的实验。随着这项实验的进行，毋庸置疑将会有很多意想不到的事件发生，二氧化碳浓度升高危及人类营养无疑就是这样一件事情。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要物质基础。自从工业革命以来，大气中的二氧化碳含量一直在增加。
在20世纪80年代中期，许多生态学家就认识到，空气中二氧化碳含量的升高可能会对植物产生重大影响。
植物生理学家的研究发现，随着大气中二氧化碳浓度的增加，植物叶片在进行光合作用时会更容易从大气中摄取更多的碳，同时水分损耗更少，这被称为“二氧化碳施肥效应”。
我们知道，植物必须通过气孔吸收二氧化碳，而同时会散失许多水分，二者一直是一对无法调和的矛盾。
现在大气中二氧化碳浓度增加，植物只需要稍微“张开嘴”就能享受更多的二氧化碳“美食”，还避免了水分的散失。
2013年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织的科学家以北美、澳大利亚内陆、中东以及非洲等地的干旱区域为研究对象，通过卫星观测数据并建立数学模型证实了这种“二氧化碳施肥效应”的存在。
根据他们的研究，在除去气温、降雨量、光照和土地情况等可能的影响因素之后，在1982年至2010年近30年间，上述干旱区域有11%的绿色植物覆盖率增长与这一效应有关。
甚至有人预测，如果二氧化碳含量增加一倍，我们的农业收成就会提高近40%。
与此同时，有科学家对大气二氧化碳上升后作物的营养价值也做了许多研究。比如，2002年美国普林斯顿大学生物学家Irakli Loladze就撰文指出，长期以来我们可能忽略了二氧化碳含量升高可能引起的一个破坏性更大的后果——造成人类普遍的营养不良。
这是不是听上去有些荒唐？按照一般的理解，植物生长速度加快，可为人类提供更加丰富的食物资源。
显然，这不应该是简单的数量问题。Loladze的研究发现，在二氧化碳含量高的环境中生长的作物不但营养价值低，而且还缺乏铁、锌等重要的微量元素。如果这些问题存在，我们今后面临的将是一个到处都是食物，但吃什么都没有营养的世界了。
那么，环境中二氧化碳含量升高为什么会导致植物中微量元素减少呢？有人用“生物量稀释”来进行解释：由于二氧化碳的增加促进了光合作用，植物产生的碳水化合物往往多于它们自身生长和代谢的需要，这些多余的淀粉和糖储备在液泡里，植物中碳水化合物的含量超出了原来的水平，而其他微量元素等营养素的含量则随之下降了。
更为糟糕的是，过量的二氧化碳还会抑制植物吸收营养成分。
在今年5月、6月《自然》及其子刊中，又有多篇文章大谈这个话题。美国哈佛大学Samuel Myers等的研究认为：全世界几乎有20亿人口都被缺乏铁、锌这一问题所困扰。目前，每年几乎有6300万人口因此而死亡。
作者团队在日本、澳大利亚和美国建设了7个试验点，创造一个模拟未来二氧化碳增加的微域生态环境，其内部通风、光照、温度、湿度等条件十分接近自然生态环境。
这7个试验点的二氧化碳浓度均在546-586ppm之间，他们测量了在这样的环境中生长的小麦、大米、玉米、高粱、大豆和豌豆的可食用部分中的铁、锌含量，发现所有的小麦和大米中锌、铁和蛋白质含量都有显著降低；在豆类中，锌和铁的含量也降低了，但是蛋白质含量未降低。
作者因此认为，二氧化碳浓度上升已成了一个巨大的公共健康问题。因此，不管二氧化碳带来的气候变化情形如何，仅这个问题就足以说明人类社会削减二氧化碳排放量已经刻不容缓。
全世界约有20亿到30亿人主要从谷物中获取锌和铁这两种营养元素，特别在发展中国家更是如此。人类正在我们所知的唯一适于居住的星球进行着全球范围内的快速改变环境条件的实验。随着这项实验的进行，毋庸置疑将会有很多意想不到的事件发生，二氧化碳浓度升高危及人类营养无疑就是这样一件事情。
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回复 0114可读你所不知的隐性饥饿
文章来源：《中国气象报》2014年8月21日，原题为“二氧化碳浓度升高可引起营养不良”
作者赵斌为复旦大学生命科学学院教授、博士生导师
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