Torra gräs. Kredit:University of Western Sydney
En av de förväntade fördelarna med stigande koldioxid i atmosfären är att växter kan använda mindre vatten och undvika några av de skadliga effekterna av torka. Grunden för denna effekt är att växter stänger de porer som kallas stomata på sina blad och mindre vatten tas från jorden ut genom växten och ut i luften. Genom att ta in mer koldioxid, växter kan stänga sina stomata tidigare och det betyder att de förlorar mindre vatten än de annars skulle göra.
Denna process har testats utförligt i kallt tempererade ekosystem som gräsmarkerna i norra USA där det visade sig att förhöjd CO2 gav en "vattenbesparande effekt" genom den minskade vattenanvändningen av växter, samtidigt som det driver på ökningarna i fotosyntes och produktivitet.
Dock, det har hittills gjorts lite forskning om denna effekt i varma, torra ekosystem som täcker stora delar av världen i det tropiska, subtropiska och torra tempererade regioner inklusive större delen av Australien. Detta skapar frågor kring hur mycket av de uppenbara fördelarna från stigande CO2 i tempererade ekosystem som kan tillämpas på ekosystem där torka och vattenbegränsning är mycket vanligare. Forskare förväntade sig att närvaron av extra CO2 i luften i även varma och torra ekosystem som australiensiska gräsmarker skulle förbättra deras motståndskraft mot torka eftersom växter kunde ta upp mer CO2 och stänga sina stomata tidigare.
Att testa denna teori på australiska gräsarter har visat att det är närvaron av vatten som styr om växter öppnar sina stomata mer och inte på grund av den extra koldioxiden i luften. Detta är helt tvärtom mot vad forskare förväntade sig att finna baserat på experiment från internationell forskning och är ytterligare ett exempel på vikten av skräddarsydda experiment specifika för Australiens unika ekosystem.
"Denna forskning visar att vattentillgången i Australien har en stor inverkan på att öka växternas fotosyntes tillsammans med ökad koldioxid, " enligt ledande forskare vid EucFACE, Professor David Ellsworth.
"Resultat från liknande experiment som körs i gräsmarker med kallt tempererat klimat är helt olika i deras svar på resultaten här i Australien. Här i Australien på EucFACE, vi visar i huvudsak att det inte finns någon vattenbesparingseffekt från stigande CO2."
"För närvarande, Förutsägelsemodeller för globala klimatförändringar är baserade på data som indikerar att gräsmarker kommer att öka sin fotosynteshastighet under stigande CO2, i själva verket förändringar i ekosystemen såsom ökad tillväxt, ökningar av vedartade plantor eller etablering av olika typer av växter i ekosystemet är mer sannolikt ett resultat av fluktuationer i vattnet och inte som ett resultat av extra CO2."
Tidigare forskning från satellitbilder har visat en trend mot "global grönare", tillskrivs ökad CO2 som tänks göra det möjligt för växter att använda mindre vatten och därför förbli grönare.
"Satellitbilder kan berätta för oss om vad som har hänt tidigare fram till idag, " förklarar professor Ellsworth.
"Vad världen letar efter och vad EucFACE tillhandahåller är vad som kommer att hända från och med idag och kommer in i framtiden. Dessa resultat indikerar att de stora förändringarna i kolabsorptionen av CO2 sker när det finns tillräckligt med regn och fukt. I Sydney svänger klimatet ofta från vått till torrt och tillbaka igen så ofta att detta har mycket större inverkan än i andra mer konsekvent våta eller torra regioner.Vi kan i framtiden förvänta oss att förändringarna i nederbörd som orsakas av stigande CO2 samt den direkta effekten av CO2 på växter kommer att interagera."