De impact van extreme droogte op planten zal dominanter worden onder toekomstige klimaatverandering, zoals opgemerkt in een artikel dat vandaag in het tijdschrift is verschenen Natuur Klimaatverandering . Analyse toont aan dat niet alleen droogtes vaker zullen voorkomen in toekomstige klimaten, maar meer van die gebeurtenissen zullen extreem zijn, bijdragen aan de vermindering van de plantaardige productie die essentieel is voor menselijke en dierlijke populaties.

"Ook al kunnen planten vaak, profiteren van verhoogde niveaus van kooldioxide die worden voorspeld voor de toekomstige atmosfeer, de impact van ernstige droogte op de vernietiging van deze planten zal extreem zijn, vooral in de Amazone, Zuid-Afrika, Middellandse Zee, Australië, en het zuidwesten van de VS, " zei hoofdonderzoeksauteur Chonggang Xu van het Los Alamos National Laboratory. Toekomstige droogte-evenementen worden meestal geassocieerd met een lage luchtvochtigheid, weinig neerslag, hoge temperatuur, en veranderingen in koolstof die vrijkomt bij brandverstoringen.

De frequentie van extreme droogtes (gedefinieerd door laag voor planten toegankelijk grondwater) per jaar zal naar verwachting toenemen met een factor ~3,8 in een scenario met hoge broeikasgasemissies en met een factor ~3,1 in een scenario met intermediaire broeikasgasemissies gedurende 2075-2099, vergeleken met de historische periode 1850-1999.

Droogte is nu al de meest voorkomende factor die de plantenproductie beïnvloedt via directe fysiologische effecten zoals waterbeperking en hittestress. Maar indirect kan het ook verwoestende gevolgen hebben, door een verhoogde frequentie en intensiteit van verstoringen zoals brand en insectenuitbraken die grote hoeveelheden koolstof terug in de atmosfeer afgeven.

Planten leggen koolstofdioxide vast in een ecosysteem door middel van fotosynthese, en dit proces speelt een sleutelrol in de netto koolstofbalans van de terrestrische biosfeer die heeft bijgedragen aan de regulering van atmosferische koolstofdioxide. En hoewel hogere kooldioxideconcentraties in de komende decennia kunnen helpen de plantproductie te verhogen, de combinatie van een lage beschikbaarheid van grondwater, hitte stress, en verstoringen in verband met droogte kunnen de voordelen van dergelijke bemesting tenietdoen.

"Toekomstige plantproductie onder verhoogde kooldioxidegehaltes blijft zeer onzeker, ondanks onze kennis over de effecten van kooldioxidebemesting op de plantproductiviteit, ' zei Xu.

Het onderzoeksteam analyseerde de resultaten van 13 Earth System Models (ESM's) en de resultaten tonen aan dat als gevolg van een dramatische toename van de frequentie van extreme droogtes, de omvang van de wereldwijd gemiddelde reducties in de plantaardige productie zal in het laatste kwart van deze eeuw bijna verdrievoudigd zijn ten opzichte van de historische periode (1850-1999) van het onderzoek.

Voor planten die milde of matige droogtes doormaken, de situatie is niet zo nijpend. Het probleem is dat meer van de droogtes die komen, de extreme zullen zijn. "Onze analyse wijst op een hoog risico van toenemende effecten van extreme droogte op de wereldwijde koolstofcyclus met atmosferische opwarming, "Xu zei, "Tegelijkertijd dit droogterisico zal mogelijk worden verzacht door positieve afwijkingen van de plantenproductie in verband met gunstige milieuomstandigheden."