Landväxter absorberar 17 % mer koldioxid från atmosfären nu än för 30 år sedan, visar vår forskning som publicerades idag. Lika extraordinärt, vår studie visar också att växtligheten knappt använder något extra vatten för att göra det, antyder att globala förändringar får världens växter att växa på ett mer vatteneffektivt sätt.

Vatten är den mest värdefulla resurs som behövs för att växter ska växa, och vår forskning tyder på att växtlighet blir mycket bättre på att använda den i en värld där CO₂-nivåerna fortsätter att stiga.

Förhållandet mellan kolupptag och vattenförlust av ekosystem är vad vi kallar "effektivitet för vattenanvändning", och det är en av de viktigaste variablerna när man studerar dessa ekosystem.

Vår bekräftelse på en global trend med ökad vattenanvändningseffektivitet är en sällsynt god nyhet när det kommer till konsekvenserna av globala miljöförändringar. Det kommer att stärka växternas viktiga roll som globala kolsänkor, förbättra livsmedelsproduktionen, och kan öka tillgången på vatten för samhällets och naturens välbefinnande.

Ändå kommer en effektivare vattenanvändning av världens anläggningar inte att lösa våra nuvarande eller framtida problem med vattenbrist.

Ökar kolupptaget

Växter som växer under dagens högre CO₂-förhållanden kan ta upp mer kol – den så kallade CO₂-gödslingseffekten. Detta är huvudorsaken till att den terrestra biosfären har tagit upp 17 % mer kol under de senaste 30 åren.

Det ökade kolupptaget överensstämmer med den globala grönare trend som observerats av satelliter, och den växande globala kolsänkan på land som tar bort ungefär en tredjedel av alla CO₂-utsläpp som genereras av mänskliga aktiviteter.

Att öka kolupptaget kostar vanligtvis. För att släppa in CO₂, växter måste öppna upp porer som kallas stomata i sina blad, vilket i sin tur låter vatten smyga ut. Växter måste därför hitta en balans mellan att ta upp kol för att bygga nya löv, stjälkar och rötter, samtidigt som vattenförlust i processen minimeras. Detta har lett till sofistikerade anpassningar som har gjort det möjligt för många växtarter att erövra en rad torra miljöer.

En sådan anpassning är att stänga stomata något för att tillåta CO₂ att komma in med mindre vatten som kommer ut. Under ökande atmosfärisk CO₂, det övergripande resultatet är att CO₂-upptaget ökar medan vattenförbrukningen inte gör det. Det är precis vad vi har hittat på global skala i vår nya studie. Faktiskt, vi upptäckte att stigande CO₂-nivåer gör att världens växter blir mer vattenkloka, nästan överallt, oavsett om det är torrt eller blött.

Tillväxt hotspots

Vi använde en kombination av vattenflöde i tomtskala och atmosfäriska mätningar, och satellitobservationer av bladegenskaper, att utveckla och testa en ny modell för vattenanvändningseffektivitet. Modellen gör det möjligt för oss att skala upp från lövvattenanvändningseffektivitet var som helst i världen till hela världen.

Vi fann att över hela världen, boreala och tropiska skogar är särskilt bra på att öka ekosystemens vattenanvändningseffektivitet och upptag av CO₂. Det beror till stor del på CO₂-gödslingseffekten och ökningen av den totala mängden bladyta.

Viktigt, båda typerna av skogar är avgörande för att begränsa ökningen av atmosfäriska CO₂-nivåer. Intakt tropisk skog tar bort mer atmosfärisk CO₂ än någon annan typ av skog, och de boreala skogarna längst i norr innehåller enorma mängder kol, särskilt i deras organiska jordar.

Under tiden, för världens halvtorra ekosystem, ökade vattenbesparingar är en stor sak. Vi upptäckte att australiensiska ekosystem, till exempel, ökar sitt kolupptag, särskilt i de norra savannorna. Denna trend kanske inte har varit möjlig utan en ökad effektivitet i ekosystemets vattenanvändning.

Tidigare studier har också visat hur ökad vatteneffektivitet gör halvtorra regioner grönare och kan ha bidragit till en ökad kolavskiljning i semi-arida ekosystem i Australien, Afrika och Sydamerika.

Det är inte alla goda nyheter

Dessa trender kommer att ha till stor del positiva resultat för växterna och djuren (och människorna) som konsumerar dem. Träproduktion, bioenergi och tillväxt av grödor är (och kommer att vara) mindre vattenintensiva under klimatförändringar än de skulle vara utan ökad effektivitet i vegetationens vattenanvändning.

Men trots dessa trender, vattenbrist kommer ändå att fortsätta att begränsa kolsänkor, livsmedelsproduktion och socioekonomisk utveckling.

Vissa studier har föreslagit att vattenbesparingarna också kan leda till ökad avrinning och därför överskott av vattentillgång. För torra Australien, dock, mer än hälften (64 %) av nederbörden som återvänder till atmosfären går inte genom vegetation, men genom direkt jordavdunstning. Detta minskar den potentiella nyttan av ökad effektivitet i vegetationens vattenanvändning och möjligheten att mer vatten rinner till floder och reservoarer. Faktiskt, en nyligen genomförd studie visar att medan halvtorra regioner i Australien grönskar, de konsumerar också mer vatten, vilket gör att flodflödena minskar med 24-28%.

Vår forskning bekräftar att växter över hela världen sannolikt kommer att dra nytta av dessa ökade vattenbesparingar. Dock, frågan om huruvida detta kommer att leda till mer vattentillgång för bevarande eller för mänsklig konsumtion är mycket mindre tydlig, och kommer förmodligen att variera kraftigt från region till region.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.