Zašto klimatske promjene mogu uskoro učiniti da alge više ne budu sigurne za jelo

Dokazi naglo nagomilavaju da će zakiseljavanje oceana i povišene temperature imati katastrofalne posljedice za morske organizme i ekosustave. Zapravo, to je nešto što već svjedočimo. Koraljni se grebeni izbjeljuju, dok se puževi i drugi kalcifirajući morski organizmi bore da izgrade svoje školjke, ljuske i kosture, a maloljetne morske životinje čak se bore za navigaciju do pogodnih staništa.

Ipak, mnogi primarni proizvođači, uključujući i morske alge, predviđaju se da će napredovati u kiselim oceanima budućnosti - jer koriste CO₂ iz morske vode za proizvodnju energije fotosintezom.

Ljudi su jeli morske trave desetinama tisuća godina, a danas se prehrana milijardi ljudi, osobito u Aziji, temelji na kultiviranim morskim travama. Međutim, budući da bi budući uvjeti u oceanu mogli poboljšati prinos obrađenih morskih algi, ne znamo kako će klimatske promjene utjecati na nutritivni sadržaj morskih algi. Da bismo to istražili, nedavno smo ispitali kako će sadržaj joda u morskim algama utjecati na buduće scenarije klimatskih promjena.

Morske alge su jedan od najboljih prirodnih izvora joda, a ovaj esencijalni mineral koristi tijelo za proizvodnju hormona štitnjače. Ali i previše i premalo joda može promijeniti način na koji djeluje tjelesna štitnjača. Ako klimatske promjene utječu na količinu joda u morskim algama, ljudi - i druge životinje - koje se oslanjaju na njega kao osnovni dio svoje prehrane, mogu trpjeti ozbiljne zdravstvene probleme.

Stvaranje kiselih oceana

Za ovo nedavno objavljeno istraživanje simulirali smo trenutne i buduće uvjete zakiseljavanja oceana u laboratorijskim i vanjskim uvjetima. Da bismo proveli pokuse na otvorenom, zatvorili smo morsku vodu u kaveze izrađene od vrlo malih mrežastih polietilenskih mreža tako da se može manipulirati uvjetima okoline kao što su CO₂ i temperatura i pratiti reakcije, dok su svi ostali uvjeti okoliša ostali isti kao i prirodni okoliš.

Koristili smo tri vrste kelpa - Saccharina japonica, Undaria pinnatifida, i Macrocystis pyrifera - kao i obalne morske trave Ulva pertusa, Ulva intestinalis, Gracilaria lemaneiformis, i Gracilaria chouae, za istraživanje. Uz iznimku M. pyrifera, te morske trave široko konzumiraju ljudi širom svijeta - na primjer, u sushi, juhama i velškom delijeru. M. pyrifera odabran je zbog toga što je preferirani izvor hrane morskih beskralješnjaka, kao što su morski ježevi i morski uši, koji se beru u ribarskoj industriji.

U takvom istraživanju zakiseljavanja oceana, oceanografi prate parcijalni tlak CO₂ u morskoj vodi. Ova brojka odražava količinu otopljenog CO2, koja se mjeri kao dijelovi na milijun (ili µatm) i pokazatelj je koliko su oceanima kiseli. Međuvladin panel o klimatskim promjenama predviđa da će se budući CO₂ u oceanima više nego udvostručiti do 2100. godine - s trenutnih razina od 400 µatm na 1.000 µatm - ako se ne poduzmu mjere za ublažavanje klimatskih promjena.

Stvorili smo ove buduće uvjete zakiseljavanja oceana puhanjem mjehurića CO₂ u morsku vodu i mjerenjem µatma. Zatim smo uzgojili morske trave u osam klimatskih scenarija u laboratoriju i dva klimatska scenarija na terenu. Oni su se kretali od trenutnih razina CO₂ i temperature do budućih zakiseljavanja oceana i scenarija povišene temperature.

Jod i plodovi mora

Otkrili smo da su morske alge uzgojene u uvjetima koji su uslijedili u budućim predviđanjima zakiseljavanja oceana akumulirali više joda nego morske alge koje su uzgajane u današnjim uvjetima. Međutim, u scenarijima koje smo testirali, povišena temperatura nije bila toliko važna kao što je zakiseljavanje oceana u uzrokovanju nakupljanja joda u algama. To znači da, iako očekujemo da će prinos vrlo važnog usjeva za prehranu povećati u budućim klimatskim promjenama, razine joda također će se povećati, utječući na prehranu ljudi.

Također smo pratili povećani sadržaj joda iz morskih algi do njihovih potrošača. Prirodni potrošači morskih algi kao što su ribe i školjke također su bogat prehrambeni izvor joda za ljude. Pomoću eksperimenta hranjenja na otvorenom ispitali smo učinak konzumiranja morskih algi u budućim uvjetima zakiseljavanja oceana na jestive školjke, uši (Haliotis discus). Ustanovili smo da se koncentracija joda povećava u tkivu školjki nakon konzumiranja morskih algi s povišenom koncentracijom joda. Osim toga, vidjeli smo da je koncentracija hormona štitnjače u tkivu školjki smanjena. To dokazuje da acidifikacija oceana utječe na kvalitetu morskih plodova mijenjajući koncentracije esencijalnog minerala s posljedicama za potrošače.

Postoji opasnost da se, budući da se svjetska klima nastavlja mijenjati, ljudi koji jedu morske trave kao osnovni dio svoje prehrane mogu konzumirati previše joda, što može dovesti do širokog raspona zdravstvenih problema. Budući da morske trave i školjke podupiru prehranu milijardi ljudi širom svijeta, neophodno je razumjeti kako će se sadržaj joda u morskim plodovima promijeniti pod globalnim klimatskim promjenama. Takvu informaciju može, primjerice, koristiti Svjetska zdravstvena organizacija kako bi pružila preporuke o odgovarajućim razinama potrošnje morskih algi kako bi se održao dovoljan dnevni unos joda.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Georgine Brennan, Dong Xu i Naihao Ye. Pročitajte izvorni članak ovdje.