Som ett resultat av stigande koldioxidkoncentrationer i atmosfären, Jorden upplever många märkbara förändringar, som smältande glaciärer, högre globala havsnivåer, och en övergripande grönare av planeten. Men ökande koldioxidkoncentrationer orsakar också många osynliga effekter, inklusive skadliga förändringar av näringsinnehållet i livsmedel.

Under det senaste decenniet har både laboratorie- och friluftsstudier visat att grödor av många kostvaror, inklusive vete, korn, ris, potatisar, och sojabönor, utveckla lägre koncentrationer av järn, zink, protein, och andra näringsämnen som är avgörande för människors hälsa när de odlas under förhöjda nivåer av koldioxid. Dock, de specifika konsekvenserna av dessa förändringar för global hälsa har varit svåra att uppskatta, delvis eftersom dessa beräkningar är baserade på experimentella data som kan ta år att generera.

Nu finner en färsk studie i AGU-tidskriften GeoHealth att minskningar av B-vitaminkoncentrationer i ris som odlas under förhöjda koldioxidkoncentrationer kan öka de framtida hälsoriskerna för ett stort antal människor runt om i världen.

B-vitaminer, inklusive tiamin (B-1), riboflavin (B-2), och folat (B-9), är viktiga näringsämnen som stödjer många kroppsfunktioner, inklusive hälsosam cellmetabolism och hjärnfunktion. De hjälper också till att förebygga infektioner, och reglerar hormon- och kolesterolproduktionen. Många utvecklingsländer är beroende av ris som en primär källa till många B-vitaminer.

Som ett resultat av de förväntade förändringarna i B-vitaminer i ris, "tiotals miljoner människor riskerar att utveckla nya B-vitaminbrister, med alla hälsokonsekvenser som kommer med dem, sa Matthew Smith, en global hälsoforskare vid Harvard T.H. Chan School of Public Health och huvudförfattare till den nya studien.

"Det är ganska slående, med tanke på att vi bara pratar om ett livsmedel, " han sa.

Globala hälsokonsekvenser

Smith och medförfattaren Samuel Myers, från Harvard University's Center for the Environment, baserade sin analys på nyligen publicerade näringsanalyser av ris som odlats med 550 delar per miljon koldioxid – en nivå som utsläppsprognoser indikerar skulle kunna uppnås så snart som 2050.

"En ny experimentell studie som tittar på riboflavin, folat, och tiamin i ris visade att det fanns stora droppar i alla dessa B-vitaminer, ", sa Smith. Med dessa förluster på i genomsnitt 17 till 30 procent - mycket högre än vad som har observerats för andra näringsämnen i ris - undrade forskarna vad hälsokonsekvenserna skulle vara för vad Smith beskrev som "den enskilt viktigaste maten i kalorierna värld."

Med hjälp av en statistisk modell baserad på genomsnittliga näringsbehov av B-vitamin, teamet identifierade var framtida kostbrister kunde uppstå från koldioxid-inducerade B-vitaminförluster i ris. Resultaten antydde att även måttlig minskning av B-vitaminer kan ha betydande globala hälsoeffekter.

Teamets resultat visade att tiotals miljoner människor skulle ha en ny risk för brister, inklusive 132 miljoner enbart för folatbrist. Otillräckligt intag av detta näringsämne av gravida kvinnor har konsekvent kopplats till högre sannolikheter för neuralrörsdefekter hos deras avkomma.

Forskarna uppskattade att de förutspådda förändringarna av näringstätheten hos ris skulle resultera i en total 0,5 procents ökning av dödsfall och förlorade levnadsår på grund av nya neuralrörsdefekter - en börda som skulle falla tyngst på befolkningar i Sydostasien och västra, central, och östra Afrika.

Resultaten indikerar "en stor sårbarhet" för antropogena koldioxidutsläpp i vårt livsmedelssystem, enligt Smith.

"Detta gäller särskilt för utvecklingsländer vars medborgare redan kämpar för att tillgodose sina näringsbehov och äter huvudsakligen växtbaserad kost som är mycket mer mottaglig för denna effekt av förlorade näringsämnen under högre koldioxidhalt, " han sa.

Men dessa resultat är bara toppen av isberget, enligt Smith.

"Det finns över två miljarder människor som för närvarande har brist på ett eller flera av dessa näringsämnen, ", sa Smith. Även om de sannolikt skulle förlora ytterligare B-vitaminer i en värld med högre koldioxidkoncentrationer, forskare kan för närvarande inte fastställa hälsoeffekterna av denna ytterligare förlust.

"Vi kan bara kvantifiera de människor som riskerar att utveckla en ny brist, " sade Smith. "Det kommer sannolikt att finnas en stor, också en okvantifierbar hälsobörda."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.