Een onderzoeksteam onder leiding van de Washington State University heeft ontdekt dat, hoewel droge gebieden over de hele wereld in een versneld tempo zullen uitbreiden vanwege toekomstige klimaatverandering, hun gemiddelde productiviteit zal waarschijnlijk afnemen.

De studie, gepubliceerd in Natuurcommunicatie op 3 april is de eerste die de impact kwantificeert van versnelde drooglanduitbreiding onder toekomstige klimaatverandering op hun bruto primaire productie. droge gebieden, waaronder voornamelijk savannes, graslanden en struikgewas, zijn belangrijk voor het ondersteunen van begrazing en niet-geïrrigeerde akkerlanden over de hele wereld. Ze zijn ook een belangrijke speler in de wereldwijde koolstofcyclus en vormen 41% van het landoppervlak van de aarde en ondersteunen 38% van de bevolking.

"Onze resultaten benadrukken de kwetsbaarheid van droge gebieden voor frequentere en ernstigere klimaatextremen, " zei Jingyu Yao, een onderzoeksassistent in WSU's Department of Civil and Environmental Engineering en hoofdauteur van het papier.

Met behulp van satellietgegevens van vegetatieproductiviteit, metingen van koolstofcycli van 13 locaties en datasets van wereldwijde modellen van toekomstige klimaatverandering, de onderzoekers ontdekten dat de productiviteit van droge gebieden tegen 2100 in totaal met ongeveer 12% zal toenemen in vergelijking met een basislijn van ongeveer 10 jaar geleden. Echter, omdat droge gebieden productievere ecosystemen vervangen, de globale productiviteit zal mogelijk niet toenemen. Verder, door verwachte veranderingen in neerslag en temperaturen, de hoeveelheid productiviteit in een bepaald drooglandgebied zal afnemen.

In aanvulling, de onderzoekers ontdekten dat uitbreiding tussen verschillende soorten droge gebieden zal leiden tot grote veranderingen in regionale en subtype bijdragen aan de wereldwijde productiviteit van droge gebieden.

Drylands zullen in de toekomst forse uitbreiding en degradatie ondergaan als gevolg van klimaatverandering, bosbranden en menselijke activiteiten, met inbegrip van veranderingen in hun ecosysteemstructuren en in hun productiviteit, zei Heping Liu, professor in de afdeling Civiele en Milieutechniek en corresponderende auteur op het papier.

Omdat deze regio's al waterstress hebben, ze zijn bijzonder gevoelig voor veranderingen in temperatuur of neerslag. Opwarmende temperaturen als gevolg van klimaatverandering en frequentere en ernstigere droogtes bedreigen zowel hun biodiversiteit als hun vermogen om koolstof op te nemen en vast te houden.

Vooral in ontwikkelingslanden, de degradatie van ecosystemen in droge gebieden kan sterke maatschappelijke en economische gevolgen hebben, zei Yao.

Deze veranderingen zijn de afgelopen decennia al begonnen. In het zuidwesten van de VS, de introductie van invasieve soorten heeft droge gebieden veranderd van groen naar bruin. Neerslagveranderingen in Australië, die bijna geheel uit droge gebieden bestaat, hebben geleid tot een droger continent met dramatische gevolgen en de graslanden van Mongolië zijn verslechterd door warmere temperaturen, minder regen en overbegrazing.

Hoewel de productiviteit van de droge gebieden belangrijk is voor het ondersteunen van mensen, deze gebieden spelen ook een cruciale rol in de jaarlijkse koolstofcyclus. Ze helpen de planeet ademen, elk voorjaar koolstofdioxide absorberen terwijl planten groeien en het in de herfst uitademen als ze inactief worden. Omdat de groei van droge ecosystemen erg gevoelig is voor veranderingen in regenval en temperatuur, droge gebieden vertonen de meeste impact van elk ecosysteem in de jaarlijkse veranderingen in de koolstofcyclus.

Door hun rol in toekomstige koolstofcycli te begrijpen, kunnen onderzoekers bepalen hoe gebieden met een hoge koolstofopname het best kunnen worden behouden.

"In onze samenleving, we besteden niet veel aandacht aan wat er gaande is met droge gebieden, " zei Liu. "Gezien hun belang in de wereldwijde koolstofcyclus en ecosysteemdiensten, een wereldwijd actieplan met strikt beheer en duurzaam gebruik van droge gebieden is dringend nodig om de kwetsbare ecosystemen te beschermen en verdere woestijnvorming te voorkomen om de klimaatverandering tegen te gaan."