Naarmate het klimaat verandert, fabrieken in Noord-Amerika, een groot deel van Eurazië, en delen van Midden- en Zuid-Amerika zullen meer water verbruiken dan nu, wat leidt tot minder water voor mensen, volgens een nieuwe studie in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen . Het onderzoek suggereert een drogere toekomst, ondanks de verwachte toename van neerslag in dichtbevolkte delen van de Verenigde Staten en Europa die al te maken hebben met waterstress.

De studie daagt de verwachtingen van veel klimaatwetenschappers uit dat planten in de toekomst een groot deel van de wereld natter zullen maken. Wetenschappers hebben lang gepostuleerd dat naarmate de kooldioxideconcentraties in de atmosfeer toenemen, planten zullen hun waterverbruik verminderen, waardoor er meer zoet water beschikbaar blijft in bodems en beken. Dit komt omdat naarmate meer koolstofdioxide zich ophoopt in de lucht, planten kunnen dezelfde hoeveelheid fotosynthese uitvoeren terwijl ze de poriën (huidmondjes) op hun bladeren gedeeltelijk sluiten. Omdat planten via hun huidmondjes vocht afgeven, dit zou hun waterverlies naar de atmosfeer verminderen, meer water op het land houden in de vorm van bodemvocht, beken en waterlichamen.

Maar de nieuwe bevindingen suggereren dat dit verhaal beperkt is tot de tropen en de extreem hoge breedtegraden, waar de zoetwaterbeschikbaarheid al hoog is, en de concurrerende eisen eraan zijn laag. Voor een groot deel van de middelste breedtegraden, de studie vindt, geprojecteerde reacties van planten op klimaatverandering zullen het land daadwerkelijk uitdrogen.

Ongeveer 60 procent van de wereldwijde waterstroom van het land naar de atmosfeer gaat via planten. "Planten zijn als het stro van de atmosfeer, " zei hoofdauteur Justin Mankin, een assistent-professor geografie aan het Dartmouth College en adjunct-onderzoeker aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University. "De vraag die we hier stellen is:hoe veranderen de gecombineerde effecten van kooldioxide en opwarming de grootte van dat rietje?"

Met behulp van klimaatmodellen, de studie onderzoekt hoe de beschikbaarheid van zoet water kan worden beïnvloed door verwachte veranderingen in de manier waarop neerslag wordt verdeeld over planten, rivieren en bodems. Voor de studie, het onderzoeksteam gebruikte een nieuwe boekhouding van deze partitionering, eerder ontwikkeld door Mankin en collega's van Lamont-Doherty om de toekomstige effecten van een warmer, met kooldioxide verrijkt klimaat.

De nieuwe studie suggereert hoe de interactie van drie belangrijke effecten van klimaatverandering op planten de regionale beschikbaarheid van zoetwater zal verminderen. Eerst, als koolstofdioxide in de atmosfeer toeneemt, planten hebben minder water nodig om te fotosynthetiseren; dit verhoogt het vocht op het land. Nog, terwijl de planeet opwarmt, groeiseizoenen worden langer en warmer; planten hebben dus meer tijd om te groeien en water te verbruiken, het land drogen. Eindelijk, als atmosferische kooldioxide toeneemt, planten zullen waarschijnlijk meer groeien, omdat fotosynthese efficiënter wordt. Voor sommige regio's is de laatste twee effecten - verlengde groeiseizoenen en versterkte fotosynthese - zullen het sluiten van huidmondjes overtreffen. Dit betekent dat meer vegetatie gedurende een langere tijd meer water zal verbruiken, met als netto resultaat droger land.

Als resultaat, voor een groot deel van de middelste breedtegraden, planten zullen minder water achterlaten in bodems en beken, zelfs als er meer regen valt, en vegetatie is efficiënter met het waterverbruik. Het resultaat onderstreept het belang van het verbeteren van de manier waarop klimaatmodellen specifieke ecosystemen en hun reactie op klimaatverandering weergeven, zei Mankin.

De wereld is afhankelijk van zoet water voor menselijke consumptie, landbouw, waterkracht en industrie. Nog, voor veel plaatsen er is een fundamentele discrepantie tussen wanneer neerslag valt en wanneer mensen water nodig hebben. Dit is het geval met Californië, die in de winter meer dan de helft van de neerslag krijgt, maar waar de vraag piekt in de zomer. "Wereldwijd, we ontwikkelen oplossingen om water van punt A naar punt B te verplaatsen om deze loskoppeling te overwinnen, "zei Mankin. "Het toewijzen van water is politiek omstreden, kapitaalintensief en vereist echt langetermijnplanning, die allemaal enkele van de meest kwetsbare bevolkingsgroepen treffen. Uit ons onderzoek blijkt dat we niet kunnen verwachten dat planten een wondermiddel zullen zijn voor de toekomstige beschikbaarheid van water."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.