Les carences alimentaires (Myers et al 2014 Nature) en zinc et en fer constituent un problème de santé publique mondial majeur. On estime que deux milliards de personnes souffrent de ces carences. La plupart de ces personnes dépendent des céréales et des légumineuses comme principale source alimentaire de zinc et de fer.

Les études montrent que les céréales (en C3) et les légumineuses ont de plus faibles concentrations de zinc et de fer lorsqu'ils sont cultivés dans des conditions où la concentration de CO2 est plus élevée (et conforme à celle attendue en 2050). Les plantes en C3, autres que les légumineuses ont également des concentrations en protéines plus faibles, alors que les cultures C4 semblent moins affectées.

Figure : Effet de l’augmentation de la concentration en CO2 (CO2 = 689 ppm) atmosphérique sur la concentration des plantes en C3 en minéraux - bilan des expériences FACE (Loladze, 2014)

Les mécanismes à l’œuvre permettant d’expliquer ces baisses de protéines, de fer et de zinc, sont mal connus. Deux hypothèses sont aujourd’hui étudiées :

• l’effet de l’enrichissement en CO2 sur les mécanismes de la nutrition minérales des plantes (et notamment l’assimilation des nitrates)
• l’effet de l’enrichissement en CO2 sur la baisse de la biodisponibilité des minéraux dans le sol

Figure : Compétition entre les plantes et les micro-organismes du sol pour l’absorption des minéraux

Voir article du Monde : La hausse du CO2 réduit la qualité nutritionnelle du riz