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L'équipe du Prof. Hans-Joachim Weigel de l'Institut d'écologie agraire du FAL, dans le cadre du projet FACE (Free Air Carbon Dioxide Enrichment), a étudié pendant plus de 6 ans l'évolution du rendement et de la qualité de cultures en assolement (blé et orge d'hiver, betteraves sucrières) lorsque la concentration en CO2 atmosphérique atteint 550 ppm, valeur attendue dans 50 ans.
L'effet positif d'un apport accru en dioxyde de carbone sur la photosynthèse et la croissance végétale est déjà connu. Cependant, les scientifiques ont obtenu des résultats inattendus en ce qui concerne la valeur nutritive des végétaux sous ces conditions: pour bon nombre des espèces étudiées, les taux de protéines d'intérêt nutritionnel ont été nettement réduits.
Le Dr. Herbert Wieser de l'Office de recherche allemand pour la chimie alimentaire (DFA) a par exemple étudié la teneur en protéines de la farine de blé cultivé lors de l'étude FACE. Le gluten, protéine-clé pour l'élasticité de la pâte mais aussi la masticabilité des produits céréaliers cuits au four, voit sa présence réduite de 20% dans le blé cultivé sous une atmosphère très riche en CO2.
Une étude de l'équipe du Prof. Andreas Fangmeier de l'Université Hohenheim a par ailleurs montré, qu'à côté des protéines, d'autres composants alimentaires essentiels tels que la vitamine C et les oligo-éléments se raréfient dans ces végétaux.
De nombreuses études restent encore à mener pour comprendre ce phénomène et élargir les connaissances à d'autres végétaux. Toutefois, si l'on veut à l'avenir disposer de plantes cultivables adaptées aux conditions climatiques, les producteurs devront très rapidement tenir compte de ces résultats et orienter leur travail en fonction.