Perubahan iklim akan membuat kandungan gizi nasi berkurang

Kandungan gizi nasi dapat berkurang dengan meningkatnya level CO2 di udara. www.shutterstock.com

Perubahan iklim akan membuat kandungan gizi nasi berkurang

Nasi adalah makanan utama bagi lebih dari tiga miliar manusia di dunia. Banyak dari mereka tidak mampu menyediakan diet yang beragam dengan protein lengkap, biji-bijian, buah, dan sayur-sayuran. Untuk memenuhi sebagian besar asupan kalori, mereka bergantung pada pangan sereal yang terjangkau, termasuk di antaranya nasi.

Penelitian saya fokus pada risiko kesehatan terkait dengan ragam dan perubahan iklim. Dalam sebuah makalah yang baru saya terbitkan, bekerja sama dengan ilmuwan dari Cina, Jepang, Australia, dan Amerika Serikat saya meneliti bagaimana peningkatan konsentrasi karbon dioksida yang mendorong perubahan iklim dapat mengubah nilai nutrisi nasi. Kami melakukan penelitian lapangan di Asia untuk melihat berbagai galur beras yang berbeda secara genetik. Kami menganalisis bagaimana peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mengubah tingkat protein, mikronutrien, dan vitamin B.

Data kami menunjukkan bahwa untuk padi yang ditanam pada konsentrasi karbon dioksida yang ilmuwan perkirakan akan terjadi pada 2100, level empat jenis vitamin B menurun. Penemuan ini mendukung penelitian dari bidang ilmu lain yang menunjukkan bahwa padi yang ditanam dalam kondisi demikian mengandung lebih sedikit protein, zat besi, dan zink, yang penting bagi perkembangan janin dan bayi. Perubahan ini dapat berdampak pada kesehatan ibu dan anak di negara-negara paling miskin yang bergantung pada nasi sebagai makanan utama, termasuk Bangladesh dan Kamboja.

Banyak wilayah di Asia yang miskin bergantung pada nasi sebagai makanan utama. IRRI, CC BY-NC-SA

Karbon dioksida dan pertumbuhan tanaman

Tumbuh-tumbuhan mendapatkan karbon yang mereka butuhkan untuk tumbuh utamanya dari karbon dioksida di udara, dan mengambil nutrisi lain dari tanah. Aktivitas manusia–terutama pembakaran bahan bakar dan penebangan hutan–meningkatkan konsentrasi CO2 atmosfer dari sekitar 280 bagian per juta selama periode pra-industri menjadi 410 bagian perjuta hari ini. Jika emisi global terus bergerak dalam kecepatan saat ini, konsentrasi CO2 atmosfer dapat mencapai lebih dari 1.200 bagian ber juta pada 2100 (termasuk metana dan emisi gas rumah kaca lainnya).

Konsentrasi CO2 yang tinggi secara umum diakui dapat merangsang fotosintesis dan pertumbuhan tanaman. Ini dapat membuat tanaman pangan sereal yang merupakan sumber makanan paling penting di dunia, seperti beras, gandum, dan jagung lebih produktif, meski riset terbaru mengisyaratkan bahwa memprediksi dampak pada pertumbuhan tanaman itu kompleks.

Konsentrasi mineral yang penting bagi kesehatan manusia, terutama zat besi dan zink, tidak berubah bersamaan dengan konsentrasi CO2. Pemahaman saat ini mengenai fisiologi tanaman mengisyaratkan bahwa tanaman pangan utama–terutama beras dan gandum–merespons konsentrasi CO2 yang lebih tinggi dengan mensintesis karbohidrat (gula dan zat tepung) secara lebih banyak dan protein lebih sedikit, dan dengan mengurangi jumlah mineral dalam biji-biji mereka.

Setelah menurun selama lebih dari satu dekade, kelaparan global tampak meningkat, berdampak pada 11% dari populasi global. FAO, CC BY-ND

Pentingnya mikronutrisi

Di seluruh dunia, sekitar 815 juta orang mengalami kerentanan pangan, artinya mereka tidak memiliki akses yang baik untuk kecukupan makanan yang aman, bergizi, dan terjangkau. Bahkan, sekitar 2 miliar orang mengalami kekurangan mikronutrisi penting seperti zat besi, yodium, dan zink.

Kekurangan zat besi dari pangan dapat berakibat pada anemia, keadaan yang digambarkan terlalu sedikit sel darah merah dalam tubuh untuk membawa oksigen. Ini adalah tipe anemia yang paling umum. Anemia jenis ini dapat menyebabkan kelelahan, nafas pendek atau sakit pada dada, dan dapat mengakibatkan komplikasi serius, seperti gagal jantung dan keterlambatan perkembangan anak.

Tanda-tanda kekurangan zink adalah tidak ada selera makan dan kemampuan penciuman yang berkurang, luka sulit sembuh, dan sistem imunitas yang melemah. Zink juga mendukung pertumbuhan dan perkembangan, maka asupan zink dalam diet penting bagi perempuan hamil dan anak yang sedang tumbuh.

Konsentrasi karbon dalam tumbuh-tumbuhan mengurangi jumlah nitrogen dalam jaringan tumbuhan, yang penting bagi pembentukan vitamin B. Vitamin B dalam beberapa jenis dibutuhkan untuk fungsi-fungsi kunci dalam tubuh, seperti mengatur sistem saraf, mengubah makanan menjadi energi dan melawan infeksi. Folat, sejenis vitamin B, jika dikonsumsi perempuan hamil mengurangi risiko bayi lahir cacat.

Anemia mempengaruhi satu per tiga perempuan usia subur di dunia–atau sekitar 613 juta perempuan. FAO, CC BY-ND

Hilangnya nutrisi

Kami melakukan studi lapangan di Cina dan Jepang. Di sana kami menanam beberapa galur padi. Untuk merangsang konsentrasi CO2 atmosfer yang lebih tinggi, kami menggunakan Pengayaan CO2 Free-Air, yang meniup CO2 di atas sawah untuk mempertahankan konsentrasi seperti diperkirakan akan terjadi pada akhir abad ini. Sawah untuk kelompok pengendali mengalami kondisi yang sama dengan sawah percobaan kecuali pada peningkatan konsentrasi CO2.

Secara rata-rata, padi yang kami tanam dengan udara dengan tingkat CO2 yang ditingkatkan mengandung 17% lebih sedikit vitamin B1 (thiamine) dibandingkan padi yang ditanam dalam konsentrasi CO2 saat ini; 17% lebih sedikit vitamin B2 (riboflavin); 13% lebih sedikit vitamin B5 (pantothenic acid); dan 30% lebih sedikit vitamin B9 (folate). Penelitian kami adalah yang pertama mengidentifikasi konsentrasi vitamin B dalam beras berkurang dengan meningkatnya CO2.

Kami juga menemukan rata-rata pengurangan 10% protein, 8% zat besi, dan 5% zink. Kami tidak menemukan perubahan level vitamin B6 atau Kalsium. Satu-satunya peningkatan yang kami temukan ada pada level vitamin E pada sebagian besar galur.

Padi di dalam lapangan oktagon bagian dari percobaan yang dirancang untuk menanam padi dalam kondisi atmosfer yang berbeda-beda. Nasi yang ditanam dengan kondisi konsentrasi karbon dioksida 568 hinga 590 bagian per juta lebih tidak bergizi, dengan kandungan protein, vitamin, dan mineral yang lebih rendah. Dr. Toshihiro HASEGAWA, National Agriculture and Food Research Organization of Japan, CC BY-ND

Memburuknya kekurangan mikronutrisi

Saat ini, sekitar 600 juta orang–kebanyakan di Asia Tenggara–mendapatkan lebih dari setengah kalori harian dan protein mereka dari nasi. Jika tidak ada intervensi, penurunan yang kami temukan akan memperburuk beban gizi buruk. Penurunan yang kami temukan juga dapat mempengaruhi perkembangan anak termasuk dengan memburuknya dampak penyakit diare dan malaria.

Potensi risiko kesehatan yang terkait dengan defisit gizi yang disebabkan CO2 secara langsung berhubungan dengan produk domestik bruto per kapita paling rendah secara keseluruhan. Artinya, perubahan-perubahan ini berpotensi berakibat serius untuk negara-negara yang saat ini sudah mengalami masalah kemiskinan dan gizi buruk. Tidak banyak orang akan menghubungkan pembakaran bahan bakar dan penebangan hutan dengan kandungan gizi beras, tapi penelitian kami secara jelas menunjukkan bahwa emisi bahan bakar dapat memperburuk masalah kelaparan dunia.

Bagaimana perubahan iklim mempengaruhi tanaman lain?

Sayangnya, saat ini tidak ada lembaga di tingkat pemerintahan nasional atau korporasi yang menyediakan pendanaan jangka panjang untuk mengevaluasi bagaimana peningkatan CO2 di udara dapat berdampak pada proses kimiawi dan kualitas nutrisi. Namun perubahan-perubahan yang disebabkan CO2 akan memiliki implikasi yang signifikan terhadap tanaman obat ke masalah gizi, keamanan pangan, dan alergi makanan. Mengingat kemungkinan buruk tersebut, yang bisa jadi sudah mulai terjadi, terdapat kebutuhan yang mendesak dan jelas untuk penelitian.

Selain itu juga penting untuk mengidentifikasi pilihan-pilihan yang ada untuk mengurasi risiko-risiko ini, mulai dari pembenihan tanaman secara tradisional sampai ke modifikasi genetik hingga suplemen. Peningkatan konsentrasi CO2 mendorong perubahan iklim. Peran yang dipegang oleh emisi-emisi ini dalam mengubah aspek biologis tumbuhan, termasuk kualitas gizi dari tanaman yang kita gunakan makanan, pakan, serat dan bahan bakar, perlu dipelajari.

This article was originally published in English