ทำไมการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในไม่ช้าทำให้สาหร่ายไม่ปลอดภัยอีกต่อไป

มีการสะสมหลักฐานอย่างรวดเร็วว่าการเป็นกรดของมหาสมุทรและอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะส่งผลร้ายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและระบบนิเวศ ในความเป็นจริงมันเป็นสิ่งที่เราเป็นพยานอยู่แล้ว แนวปะการังกำลังฟอกสีในขณะที่หอยทากและสิ่งมีชีวิตทางทะเลอื่น ๆ ที่ดิ้นรนต่อสู้เพื่อสร้างเปลือกหอยเกล็ดและโครงกระดูกและสัตว์ทะเลที่ยังเยาว์วัยยังดิ้นรนเพื่อหาที่อยู่อาศัยที่เหมาะสม

ยังมีผู้ผลิตหลักหลายรายรวมถึงสาหร่ายคาดการณ์ว่าจะเติบโตได้ดีในมหาสมุทรที่เป็นกรดของอนาคต - เนื่องจากพวกเขาใช้ CO to จากน้ำทะเลเพื่อผลิตพลังงานด้วยการสังเคราะห์ด้วยแสง

มนุษย์กินสาหร่ายทะเลมานานนับหมื่นปีและทุกวันนี้อาหารของคนหลายพันล้านคนโดยเฉพาะในเอเชียนั้นขึ้นอยู่กับสาหร่ายที่เพาะเลี้ยง อย่างไรก็ตามในขณะที่สภาพมหาสมุทรในอนาคตอาจช่วยเพิ่มผลผลิตของสาหร่ายทะเลเลี้ยงเราไม่ทราบว่าเนื้อหาทางโภชนาการของสาหร่ายจะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้พิจารณาว่าเนื้อหาไอโอดีนของสาหร่ายจะได้รับผลกระทบอย่างไรจากสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต

สาหร่ายเป็นหนึ่งในแหล่งธรรมชาติที่ดีที่สุดของไอโอดีนและแร่ธาตุที่จำเป็นนี้ร่างกายใช้เพื่อสร้างฮอร์โมนไทรอยด์ แต่ไอโอดีนมากเกินไปและน้อยเกินไปสามารถเปลี่ยนวิธีการทำงานของต่อมไทรอยด์ในร่างกาย หากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีผลกระทบต่อปริมาณของไอโอดีนในสาหร่ายทะเลมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ ที่พึ่งพาเป็นส่วนสำคัญของอาหารของพวกเขาอาจประสบปัญหาสุขภาพที่รุนแรง

การสร้างกรดมหาสมุทร

สำหรับการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้จำลองสภาวะการเป็นกรดของมหาสมุทรในปัจจุบันและอนาคตในการตั้งค่าในห้องปฏิบัติการและกลางแจ้ง เพื่อทำการทดลองกลางแจ้งเราล้อมรอบทะเลในกรงที่ทำจากตาข่ายโพลีเธนขนาดเล็กมากเพื่อให้สภาพแวดล้อมเช่นCO₂และอุณหภูมิสามารถจัดการได้และตรวจสอบการตอบสนองในขณะที่สภาพแวดล้อมอื่น ๆ ยังคงเหมือนสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

เราใช้สาหร่ายทะเลสามสายพันธุ์ - Saccharina japonica, Undaria pinnatifida และ Macrocystis pyrifera - เช่นเดียวกับสาหร่ายทะเลชายฝั่ง Ulva pertusa, Ulva ลำไส้, Gracilaria lemaneiformis และ Gracilaria chouae สำหรับการวิจัย ด้วยข้อยกเว้นของ M. pyrifera สาหร่ายเหล่านี้ถูกมนุษย์บริโภคไปทั่วโลกอย่างกว้างขวางเช่นในซูชิซุปและในแถบ laverbread อาหารอันโอชะของเวลส์ M. pyrifera ได้รับเลือกเนื่องจากเป็นแหล่งอาหารที่ต้องการสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลเช่นเม่นทะเลและหอยเป๋าฮื้อซึ่งเก็บเกี่ยวโดยอุตสาหกรรมการประมง

ในการวิจัยการทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรเช่นนี้นักทำแผนที่จะตรวจสอบความดันบางส่วนของCO₂ในน้ำทะเล รูปนี้แสดงถึงปริมาณของ CO diss ที่ละลายซึ่งวัดเป็นส่วนต่อล้าน (หรือ µatm) และเป็นตัวบ่งชี้ว่ามหาสมุทรมีความเป็นกรดอย่างไร คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคาดการณ์ว่าCO₂ในอนาคตในมหาสมุทรจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในปี 2100 - เพิ่มขึ้นจากระดับปัจจุบัน 400 µatm เป็น 1,000 µatm - หากไม่มีการดำเนินการบรรเทาผลกระทบใด ๆ ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

เราสร้างเงื่อนไขการเป็นกรดในมหาสมุทรเหล่านี้ในอนาคตโดยการเป่าฟองCO₂ลงในน้ำทะเลและวัด µatm จากนั้นเราปลูกสาหร่ายในแปดภูมิอากาศในห้องแล็บและสองสภาพอากาศในทุ่งนา สิ่งเหล่านี้อยู่ระหว่างระดับCO₂และอุณหภูมิในปัจจุบันไปจนถึงการเป็นกรดของมหาสมุทรในอนาคตและสถานการณ์ที่สูงขึ้น

ไอโอดีนและอาหารทะเล

เราพบว่าสาหร่ายที่ปลูกในสภาพที่เป็นไปตามการคาดการณ์การเป็นกรดของมหาสมุทรในอนาคตสะสมไอโอดีนได้มากกว่าสาหร่ายที่ปลูกในสภาวะปัจจุบัน อย่างไรก็ตามในสถานการณ์ที่เราทดสอบอุณหภูมิที่สูงขึ้นนั้นไม่สำคัญเท่ากับการเป็นกรดของมหาสมุทรทำให้เกิดการสะสมไอโอดีนในสาหร่าย ซึ่งหมายความว่าในขณะที่เราคาดหวังว่าผลผลิตของพืชอาหารที่สำคัญมากจะเพิ่มขึ้นภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตระดับของไอโอดีนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันซึ่งส่งผลต่อโภชนาการของมนุษย์

นอกจากนี้เรายังตรวจสอบเนื้อหาไอโอดีนที่ได้รับการยกระดับจากสาหร่ายทะเลสู่ผู้บริโภค ผู้บริโภคตามธรรมชาติของสาหร่ายทะเลเช่นปลาและหอยยังเป็นแหล่งอาหารที่อุดมไปด้วยไอโอดีนสำหรับมนุษย์ จากการใช้การทดสอบการให้อาหารกลางแจ้งเราตรวจสอบผลของการบริโภคสาหร่ายภายใต้เงื่อนไขการเป็นกรดของมหาสมุทรในอนาคตต่อหอยที่กินได้หอยเป๋าฮื้อ (จาน Haliotis) เราพบว่าความเข้มข้นของไอโอดีนเพิ่มขึ้นในเนื้อเยื่อหอยหลังจากกินสาหร่ายด้วยความเข้มข้นของไอโอดีนที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้เราเห็นว่าความเข้มข้นของฮอร์โมนไทรอยด์ในเนื้อเยื่อหอยลดลง สิ่งนี้แสดงหลักฐานว่าการเป็นกรดของมหาสมุทรส่งผลกระทบต่อคุณภาพของอาหารทะเลโดยการเปลี่ยนความเข้มข้นของแร่ธาตุที่จำเป็นพร้อมผลที่ตามมาสำหรับผู้บริโภค

มีความเสี่ยงที่สภาพภูมิอากาศของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องผู้ที่กินสาหร่ายเป็นส่วนประกอบหลักของอาหารของพวกเขาอาจบริโภคไอโอดีนมากเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่หลากหลาย เนื่องจากสาหร่ายและหอยเป็นอาหารของมนุษย์หลายพันล้านคนทั่วโลกจึงจำเป็นที่จะต้องเข้าใจว่าไอโอดีนในอาหารทะเลจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรภายใต้การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลก ยกตัวอย่างเช่นข้อมูลนี้สามารถใช้โดยองค์การอนามัยโลกในการให้คำแนะนำเกี่ยวกับการบริโภคสาหร่ายในระดับที่เหมาะสมเพื่อรักษาปริมาณไอโอดีนในแต่ละวันให้เพียงพอ

บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน The Conversation โดย Georgina Brennan, Dong Xu และ Naihao Ye อ่านบทความต้นฉบับที่นี่