Meer CO2 in de lucht lijkt goed nieuws voor de landbouw: planten groeien er sneller door. Maar dat heeft ook een keerzijde. Nieuw onderzoek laat zien dat voedsel daardoor wel calorierijker wordt, maar tegelijk minder essentiële voedingsstoffen bevat. Onderzoekers van de Universiteit Leiden brachten decennia aan experimenteel onderzoek samen. Ze vergeleken duizenden metingen van gewassen…
Terwijl klimaatverandering door stijgende CO₂-niveaus in verband wordt gebracht met uiteenlopende effecten, van zeespiegelstijging tot veranderende temperaturen, zou een toename van CO₂ ook ergens goed voor kunnen zijn? Planten gebruiken kooldioxide en zonlicht voor fotosynthese, dus meer CO₂ zou theoretisch meer voedsel kunnen betekenen.
Het klinkt bijna te mooi om waar te zijn, maar de wetenschap ondersteunt dit gedeeltelijk. Planten groeien inderdaad sneller als de CO₂-concentratie toeneemt, maar dat betekent niet dat we meer voedsel en minder honger krijgen. Ander onderzoek laat zien dat de gebieden waar we ons voedsel kunnen verbouwen niet alleen verschuiven, maar ook kleiner worden.
Veranderende weerpatronen en extreme weersomstandigheden, zoals hittegolven, droogte of extreme neerslag, komen vaker voor en beperken onze voedselproductie.
Veel data, weinig antwoorden
Een stijgende CO₂-concentratie kan dus gunstig zijn voor de groeisnelheid van planten en ongunstig voor de plekken waar ze groeien. Maar wat betekent dit voor de plant zelf? Het grootste deel van ons dieet bestaat uit gewassen of uit dieren die (voornamelijk) planten eten. Als planten reageren op stijgende CO₂, kan dat betekenen dat ook hun voedingswaarde verandert.
De eerste studies gaven geen eenduidig antwoord. De testmethode lijkt eenvoudig: twee planten onder identieke omstandigheden laten groeien, behalve dat de ene meer CO₂ krijgt, en ze vervolgens vergelijken. Wetenschappers zagen verschillen, maar konden niet vaststellen of die significant waren of slechts toeval.
Het samenvoegen van veel studies zou helpen, maar ook dat is lastiger dan het klinkt. Door onze steeds toenemende CO₂-uitstoot verschoven ook de uitgangsniveaus van de studies, waardoor onderzoeken uit verschillende jaren niet rechtstreeks met elkaar te vergelijken zijn – we hadden veel data, maar weinig antwoorden.
Duidelijke verschuiving
Onze nieuwe analyse laat een interessant beeld zien: elke hap voedsel bevat relatief meer calorieën, maar minder voedingsstoffen. We verzamelden 59.048 metingen uit 109 studies en vergeleken resultaten bij een basisniveau van 350 ppm CO2 in de atmosfeer met een verhoogd niveau van 550 ppm.
We onderzochten 32 voedingsstoffen in 43 verschillende gewassen. Voor het eerst konden we een duidelijke verschuiving zien in de samenstelling van planten over een breed scala aan soorten en essentiële nutriënten.
Naarmate het CO₂-gehalte toeneemt, neemt ook de koolstofopname toe. Meer koolstof betekent meer koolhydraten, zoals suikers en zetmeel. Kritische voedingsstoffen zoals ijzer, zink en eiwit namen echter af. Ons voedsel kan dus meer koolhydraten bevatten maar minder essentiële voedingsstoffen. Hoewel de gemiddelde afname slechts enkele procenten bedroeg, zagen we bij sommige gewassen grote dalingen, zoals een vermindering van 38 procent van het zinkgehalte in kikkererwten (figuur 1).
Dieet als recept
Wat ook opviel, waren zware metalen zoals lood. Die zouden in ons voedsel kunnen toenemen – een ernstige zorg, omdat lood al in zeer lage concentraties giftig is en schadelijk is voor hersenen, hart en zenuwstelsel – maar op basis van onze studie kunnen we dat niet met zekerheid zeggen.
Biologen bestuderen planten vooral om te begrijpen wat er gebeurt met de voedingsstoffen die planten zelf nodig hebben, terwijl onderzoekers die zich richten op de menselijke gezondheid kijken naar de voedingsstoffen die mensen nodig hebben. Maar noch planten, noch mensen hebben zware metalen zoals lood nodig, waardoor maar weinig studies deze elementen volgen. Voor zover dit wel werd meegenomen, registreerden de studies een zorgwekkende toename.
We zullen mogelijk opnieuw moeten nadenken over wat een gezond dieet is in de komende decennia. Voedselzekerheid betekent niet automatisch voedingsstoffenzekerheid. Een gezond dieet van vandaag kan in de toekomst te weinig voedingsstoffen bevatten door de veranderende samenstelling van onze gewassen, ook al levert het nog steeds voldoende calorieën.
Zie ons dieet als een recept. Het veranderen van de hoeveelheid van één ingrediënt kan het eindresultaat volledig veranderen. Niet alleen de voedingswaarde van ons voedsel verandert, maar ook onze mogelijkheden om ermee te koken. De veranderende plantsamenstelling kan bijvoorbeeld invloed hebben op brood bakken of pasta maken.
Als ons voedsel calorierijker wordt maar relatief minder voedingsstoffen bevat, kunnen we zowel een toename van het gemiddelde lichaamsgewicht als ondervoeding zien. Wetenschappers onderzoeken nu wat dit betekent voor onze voeding, maar intussen is een gevarieerd dieet een goede manier om deze mogelijke effecten te dempen.
Laatste ‘veilige’ niveau
Klimaatverandering voelt als een ver-van-ons-bedprobleem, maar ze is er al. Een aanzienlijk deel van de stijgende voedselprijzen wordt al in verband gebracht met klimaatverandering. Sommige voedingsmiddelen worden moeilijker verkrijgbaar. Alleen al weersrampen veroorzaakten vorig jaar 20,3 miljard dollar aan schade voor Amerikaanse boeren.
Onze studie keek naar het effect van een stijging van CO₂ van 350 ppm – soms aangeduid als het laatste ‘veilige’ niveau voor de mens – naar 550 ppm. We zitten momenteel rond de 426 ppm en zijn daarmee bijna halverwege de gemodelleerde effecten. Klimaatverandering gebeurt nu, en de gevolgen liggen al op ons bord.
Over de auteur: Sterre ter Haar
Sterre ter Haar is promovendus en docent bij de afdeling Industriële Ecologie van het Instituut voor Milieuwetenschappen (CML) van de Universiteit Leiden. Haar onderzoek naar het kwantificeren van de effecten van klimaatverandering op voedsel- en nutriëntenzekerheid in de context van wereldhandel en de gevolgen voor de gezondheid van verschillende consumentengroepen wordt ondersteund door de Frontiers Planet Prize. Dit artikel werd gepubliceerd op theconversation.com.
