Le sélénium est un micronutriment essentiel obtenu à partir de sources alimentaires telles que les céréales. La teneur en sélénium des denrées alimentaires dépend en grande partie des concentrations dans le sol :des études antérieures ont montré que de faibles concentrations de sélénium sont associées à un pH et une disponibilité en oxygène élevés et à une faible teneur en argile et en carbone organique du sol. En Europe, comme le montrent les études régionales, les sols pauvres en sélénium se trouvent notamment en Allemagne, Danemark, Écosse, Finlande et certains pays des Balkans.

À ce jour, cependant, on sait peu de choses sur la distribution mondiale du sélénium. En utilisant des techniques d'exploration de données - impliquant l'évaluation d'ensembles de données initialement collectées à d'autres fins - des scientifiques de l'Eawag et de cinq autres instituts de recherche ont maintenant modélisé les concentrations mondiales de sélénium dans le sol. Les seize ensembles de données évalués (1994-2016) comprenaient un total de 33, 241 points de données de sol. Analyse des concentrations de sélénium dans les 30 premiers centimètres du sol, avec 26 variables environnementales, ont indiqué le rôle dominant des interactions climat-sol dans le contrôle des distributions de sélénium dans le sol.

Les principaux facteurs influençant les concentrations de sélénium dans le sol sont les précipitations et ce que l'on appelle l'indice d'aridité (rapport potentiel d'évaporation :précipitations). Les précipitations entraînent le lessivage du sélénium du sol. À la fois, les précipitations peuvent avoir un effet positif sur les concentrations de sélénium puisque la teneur en oxygène est plus faible dans les sols humides que dans les sols secs, ce qui signifie que le sélénium est moins soluble et donc moins mobile. En outre, des précipitations fréquentes entraînent un pH bas du sol, qui favorise la liaison du sélénium chargé négativement aux particules du sol. Des concentrations plus élevées de sélénium sont plus susceptibles de se produire dans les zones avec des précipitations faibles à modérées et une teneur élevée en argile, tandis que des concentrations plus faibles sont trouvées dans les zones arides avec un pH élevé et une faible teneur en argile.

A la lumière de ces constatations, les scientifiques ont modélisé les concentrations moyennes de sélénium dans le sol pour les périodes 1980-1999 et 2080-2099. Dans un scénario de changement climatique modéré, les niveaux de sélénium devraient augmenter dans certaines parties de l'Australie, Chine, Inde et Afrique. Globalement, cependant, les niveaux de sélénium devraient diminuer :d'ici la fin de ce siècle (2080-2099), 66 % des terres cultivées devraient perdre du sélénium (diminution moyenne de près de 9 % par rapport à 1980-1999). Les zones agricoles d'Europe et d'Inde sont particulièrement touchées, Chine, sud de l'Amérique du Sud, Afrique australe et sud-ouest des États-Unis (voir carte).

Ces pertes pourraient avoir des implications pour la santé humaine - à l'heure actuelle, On pense que jusqu'à 1 milliard de personnes sont affectées par un faible apport alimentaire en sélénium. Selon les auteurs, cette étude sert d'alerte précoce aux organisations humanitaires et à l'agro-industrie. Les engrais contenant du sélénium pourraient être utilisés pour lutter contre la carence en sélénium, comme cela a été fait en Finlande depuis 1984. En outre, les additifs au sélénium pourraient être utilisés dans l'alimentation animale.