Защо климатичните промени скоро могат да направят водорасли по-безопасни за ядене

Доказателствата бързо се натрупват, че подкиселяването на океана и повишените температури ще имат катастрофални последици за морските организми и екосистемите. Всъщност това е нещо, на което вече сме свидетели. Кораловите рифове се избелват, докато охлюви и други калциращи морски организми се борят да изградят своите черупки, люспи и скелети, а младите морски животни дори се борят да се ориентират към подходящи местообитания.

Въпреки това, много първични производители, включително водорасли, се очаква да процъфтяват в киселите океани на бъдещето, тъй като използват CO₂ от морската вода, за да произвеждат енергия чрез фотосинтеза.

Хората са яли водорасли за десетки хиляди години и днес хранителните режими на милиарди хора, особено в Азия, се основават на култивирани водорасли. Въпреки това, въпреки че бъдещите условия на океана могат да подобрят добива на водорасли, отглеждани във ферми, ние не знаем как хранителното съдържание на водораслите ще бъде засегнато от изменението на климата. За да проучим това, наскоро разгледахме как съдържанието на йод в морски водорасли ще бъде повлияно от бъдещите сценарии за изменението на климата.

Морските водорасли са един от най-добрите природни източници на йод и този основен минерал се използва от организма, за да произвежда хормони на щитовидната жлеза. Но и двата прекалено много и твърде малко йод могат да променят начина на действие на щитовидната жлеза на тялото. Ако изменението на климата се отрази на количеството йод в морски водорасли, хората и другите животни, които разчитат на него като основна част от хранителния си режим, могат да страдат от сериозни здравословни проблеми.

Създаване на кисели океани

За това наскоро публикувано проучване, ние симулирахме настоящите и бъдещите условия за окисляване на океаните в лабораторни условия и на открито. За да се проведат експериментите на открито, ние затворихме морска вода в клетки, направени от много малки мрежи от полиетилен, така че условията на околната среда, като CO₂ и температурата, да могат да бъдат манипулирани и да се наблюдават реакциите, докато всички други условия на околната среда остават същите като природната среда.

Използвахме три вида водорасли - Saccharina japonica, Undaria pinnatifida, и Macrocystis pyrifera - както и крайбрежните водорасли Улва пертуса, Ulva intestinalis, Gracilaria lemaneiformis, и Gracilaria chouae за изследването. С изключение на M. pyrifera тези водорасли се консумират широко от хората по целия свят - например в суши, супи и в уелския деликатес. M. pyrifera бе избран, тъй като е предпочитан източник на храна за морски безгръбначни, като морски таралежи и охлюви, които се събират от риболовната промишленост.

В проучванията за окисляване на океана, като например, океанографите наблюдават парциалното налягане на CO₂ в морската вода. Тази цифра отразява количеството на разтворения СО2, което се измерва като части на милион (или µatm) и е показател за това колко кисели са океаните. Междуправителствената експертна група по изменение на климата прогнозира, че бъдещата CO₂ в океаните ще се удвои повече от два пъти през 2100 г. - като се покачи от сегашните нива от 400 µatm до 1000 µatm - ако не се предприемат мерки за смекчаване на последиците от изменението на климата.

Създадохме тези бъдещи условия за окисляване на океаните, като издухахме мехурчета CO₂ в морската вода и измервахме µatm. След това отглеждахме водорасли в осем климатични сценария в лабораторията и два климатични сценария в полето. Те варират от настоящите нива на CO₂ и температурата до бъдещите окислявания на океаните и сценарии за повишена температура.

Йод и морски дарове

Открихме, че морски водорасли, отглеждани в условия, които следват бъдещите прогнози за подкиселяване на океана, са натрупали повече йод от водораслите, отглеждани в съвременните условия. В сценариите, които тествахме обаче, повишената температура не беше толкова важна, колкото окисляването на океана в причиняването на натрупване на йод в водораслите. Това означава, че докато очакваме добивът на много важна хранителна култура да се увеличи при бъдещото изменение на климата, нивата на йод също ще се увеличат, което ще засегне човешкото хранене.

Проследихме и повишеното съдържание на йод от водорасли до техните потребители. Естествените потребители на водорасли като риба и черупкови организми също са богат хранителен източник на йод за хората. Използвайки експеримента за хранене на открито, ние изследвахме ефекта от консумацията на морски водорасли при бъдещите условия на окисляване на океана върху ядливите черупкови организми, охлюви Халиотис дискус). Установихме, че концентрациите на йод се увеличават в тъканите на черупките след ядене на водорасли с повишена концентрация на йод. Освен това видяхме, че концентрацията на тироидни хормони в тъканите на черупките намалява. Това доказва, че окисляването на океана влияе върху качеството на морските храни, като променя концентрациите на основен минерал с последици за потребителите.

Съществува риск, тъй като климатът в света продължава да се променя, хората, които ядат водорасли като основна част от диетата си, могат да консумират твърде много йод, което може да доведе до широк спектър от здравословни проблеми. Тъй като морски водорасли и черупкови организми подкрепят храненето на милиарди хора по света, от съществено значение е да се разбере как съдържанието на йод в морските храни ще се промени при глобалното изменение на климата. Тази информация може например да бъде използвана от Световната здравна организация за предоставяне на препоръки за подходящи нива на консумация на морски водорасли за поддържане на достатъчен дневен прием на йод.

Тази статия първоначално е била публикувана на The Conversation от Georgina Brennan, Dong Xu и Naihao Ye. Прочетете оригиналната статия тук.