जलवायु परिवर्तन चावल में डबल विषाक्त आर्सेनिक हो सकता है

जलवायु परिवर्तन से बड़े क्षेत्रों में चावल के उत्पादन में एक नाटकीय गिरावट हो सकती है, एक गिरावट जो महत्वपूर्ण खाद्य आपूर्ति, शोधकर्ताओं को खतरे में डाल सकती है।

भविष्य की जलवायु परिस्थितियों में चावल के उत्पादन की खोज करने वाले नए प्रयोग बताते हैं कि चावल की पैदावार 40 द्वारा 2100 के बारे में कम हो सकती है - दुनिया के कुछ हिस्सों में संभावित विनाशकारी परिणामों के साथ जो मूल खाद्य स्रोत के रूप में फसल पर निर्भर करते हैं।

अध्ययन के अनुसार, आज प्रकाशित तापमान के अनुसार अधिक तापमान के कारण मिट्टी की प्रक्रियाओं में बदलाव, चावल के कारण चावल में दो गुना अधिक विषैले आर्सेनिक होते हैं। संचार प्रकृति.

“जब तक हम 2100 से मिलते हैं, तब तक हमारा अनुमान है कि लगभग 10 बिलियन लोग हैं, तो इसका मतलब है कि हमारे पास 5 बिलियन लोग हैं चावल पर निर्भर, और 2 बिलियन, जिनके पास उन कैलोरी की पहुंच नहीं होती, जिनकी उन्हें सामान्य रूप से आवश्यकता होती है, ”कॉटनहोर स्कॉट एफडीआर कहते हैं, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ अर्थ, एनर्जी एंड एनवायरनमेंटल साइंसेज में पृथ्वी प्रणाली विज्ञान के प्रोफेसर हैं। "हमें इन चुनौतियों के बारे में पता होना चाहिए जो कि आ रही हैं इसलिए हम अनुकूलन के लिए तैयार हो सकते हैं।"

बच्चे के भोजन के रूप में चावल

शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से चावल को देखा क्योंकि यह बाढ़ वाली पेडियों में बढ़ता है जो मिट्टी से आर्सेनिक को ढीला करने में मदद करते हैं और आर्सेनिक को ऊपर ले जाने के लिए विशेष रूप से संवेदनशील बनाते हैं। जबकि कई खाद्य फसलों में आज कम मात्रा में है संखिया, कुछ बढ़ते क्षेत्र दूसरों की तुलना में अधिक अतिसंवेदनशील होते हैं।

उच्च तापमान के कारण संयुक्त उच्च तापमान के कारण मिट्टी में भविष्य के परिवर्तन चावल के पौधों को उच्च स्तर पर आर्सेनिक लेने का कारण बनते हैं - और प्राकृतिक रूप से उच्च आर्सेनिक के साथ सिंचाई के पानी का उपयोग समस्या को बढ़ा देता है।

जबकि ये कारक सभी वैश्विक वस्तुओं को एक ही तरह से प्रभावित नहीं करेंगे, वे अन्य बाढ़ से उगाई जाने वाली फसलों, जैसे कि तारो और कमल का विस्तार करते हैं।


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स्टैनफोर्ड वुड्स इंस्टीट्यूट फॉर द एनवायरनमेंट में सीनियर फेलो के अनुसार, "मैं सिर्फ चावल की पैदावार पर पड़ने वाले प्रभाव की उम्मीद नहीं करता था।" “मैं क्या याद किया कितना था मिट्टी जैव-रसायन विज्ञान बढ़े हुए तापमान पर प्रतिक्रिया देगा, कि कैसे पौधे उपलब्ध आर्सेनिक को बढ़ाया जाएगा, और फिर तापमान तनाव के साथ युग्मित किया जाएगा - यह वास्तव में पौधे को कैसे प्रभावित करेगा। "

एक प्राकृतिक रूप से उत्पन्न होने वाला, अर्ध-धात्विक रसायन, आर्सेनिक अधिकांश मिट्टी और तलछट में मौजूद होता है, लेकिन आम तौर पर इस रूप में कि पौधे उगते नहीं हैं। आर्सेनिक के लंबे समय तक संपर्क में रहने से त्वचा पर घाव, कैंसर, फेफड़ों की बीमारी बढ़ जाती है और अंततः मृत्यु हो जाती है।

यह विशेष रूप से चावल में न केवल अपने वैश्विक महत्व के कारण, बल्कि इसलिए भी है कि कम-एलर्जेन भोजन अक्सर शिशुओं के लिए शुरू किया जाता है।

"मुझे लगता है कि यह समस्या उन लोगों के लिए भी महत्वपूर्ण है, जिनके पास हमारे समाज में छोटे बच्चे हैं," लीड लेखक ई। मैरी मुहे, स्टैनफोर्ड में एक पूर्व पोस्टडॉक्टरल विद्वान हैं जो अब जर्मनी के तुबिंगन विश्वविद्यालय में हैं। "क्योंकि शिशु हम से बहुत छोटे होते हैं, अगर वे चावल खाते हैं, तो इसका मतलब है कि वे अपने वजन के सापेक्ष अधिक आर्सेनिक लेते हैं।"

'मिट्टी जिंदा है'

शोधकर्ताओं ने एक संभावित 5 डिग्री सेल्सियस (9 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान में वृद्धि और 2100 द्वारा वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के दो बार जलवायु परिवर्तन पर अनुमान के अनुसार ग्रीनहाउस में भविष्य की जलवायु परिस्थितियों का निर्माण किया।

जबकि पिछले शोध ने वैश्विक खाद्य संकट के संदर्भ में बढ़ते तापमान के प्रभावों की जांच की थी, यह अध्ययन जलवायु में बदलाव के साथ मिट्टी की स्थिति के लिए पहली बार था।

प्रयोगों के लिए, समूह ने कैलिफोर्निया के चावल उगाने वाले क्षेत्र से मिट्टी में एक मध्यम-अनाज चावल की किस्म उगाई। उन्होंने तापमान, कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता, और मिट्टी के आर्सेनिक के स्तर के लिए ग्रीनहाउस को नियंत्रित किया, जो कि भविष्य में आर्सेनिक-दूषित पानी के साथ फसलों की सिंचाई से इसकी बिल्डअप के कारण अधिक होगा, एक समस्या जो भूजल के अत्यधिक पानी से खराब हो जाती है।

"हम अक्सर इस बारे में नहीं सोचते हैं, लेकिन मिट्टी जीवित है - यह साथ में है जीवाणु और कई अलग-अलग सूक्ष्मजीवों, "Fendorf कहते हैं। "इससे पता चलता है कि सूक्ष्मजीव यह निर्धारित करते हैं कि आर्सेनिक खनिजों पर विभाजित रहता है या पौधों से दूर रहता है या खनिजों को पानी के चरण में बंद कर देता है।"

शोधकर्ताओं ने पाया कि बढ़े हुए तापमान के साथ, सूक्ष्मजीवों ने मिट्टी के अंतर्निहित आर्सेनिक को अधिक अस्थिर कर दिया, जिससे चावल लेने के लिए उपलब्ध मिट्टी के पानी में अधिक मात्रा में विष हो गया। एक बार उठाए जाने के बाद, आर्सेनिक पोषक तत्वों के अवशोषण को रोकता है और पौधों की वृद्धि और विकास को कम करता है, जो कारक वैज्ञानिकों ने मनाया उपज में 40% की कमी में योगदान दिया।

प्रारंभिक चेतावनी, भविष्य की योजना

जबकि उत्पादन में नाटकीय नुकसान चिंता का एक प्रमुख कारण है, वैज्ञानिक इस बात को लेकर आशान्वित हैं कि यह शोध दुनिया को खिलाने के लिए संभावित समाधान खोजने में मदद करेगा।

"अच्छी खबर यह है कि वैश्विक समुदाय की किस्मों के प्रजनन की क्षमता के मामले में पिछली प्रगति को देखते हुए, जो नई स्थितियों के अनुकूल हो सकते हैं, मृदा प्रबंधन के संशोधन के साथ, मुझे आशा है कि हम अपने अध्ययन में देखी गई समस्याओं के बारे में सोच सकते हैं," कहते हैं।

"मैं यह भी आशावादी हूं कि जैसा कि हम 5 डिग्री सेल्सियस परिवर्तन से उत्पन्न खतरों पर प्रकाश डालना जारी रखते हैं, समाज यह सुनिश्चित करने के लिए प्रथाओं को अपनाएगा कि हम कभी भी वार्मिंग की डिग्री तक नहीं पहुंचेंगे।"

अगले कदम के रूप में, भविष्य की पैदावार और आर्सेनिक संदूषण को मॉडल करने के लिए Fendorf, coauthor Tianmei Wang और Muehe ने रिमोट सेंसिंग का उपयोग दूषित चावल के पेडों पर करने की उम्मीद की है।

पृथ्वी प्रणाली विज्ञान में पीएचडी के उम्मीदवार वांग कहते हैं, "यह एक ऐसी समस्या है जिसमें सबसे अधिक चावल की खपत होती है, इसलिए हम दक्षिण और पूर्वी एशिया के बारे में सोचते हैं।" "विशेष रूप से मेरे पिताजी जैसे लोगों के लिए - वह दिन में तीन बार चावल खाते हैं और वह इसके बिना नहीं रह सकते।"

मूल अध्ययन

लेखक के बारे में

लीड लेखक ई। मैरी मुहे, स्टैनफोर्ड में पूर्व पोस्टडॉक्टरल विद्वान जो अब जर्मनी के तुबिंगन विश्वविद्यालय में हैं। Coauthor स्कॉट Fendorf, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ अर्थ, एनर्जी एंड एनवायरनमेंटल साइंसेज में पृथ्वी प्रणाली विज्ञान के प्रोफेसर। अतिरिक्त कौथोर, तियानमी वांग, जो पृथ्वी प्रणाली विज्ञान में पीएचडी के उम्मीदवार हैं।

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