En ny upptäckt ger forskare en bättre förståelse för hur nederbörd delas fördelaktigt av växtsamhället och den mänskliga befolkningen, förutom effekterna av klimatförändringarna.

"Det kommer att bli en blöt blir blötare, torr blir torrare värld, " sa Dr. Georgianne Moore, Texas A&M University avdelning för ekosystemvetenskap och förvaltning docent, College Station.

"Det kan få stora konsekvenser, eftersom det kommer att påverka skogarna, gräsmarker, savanner och öknar. Forskare kan nu använda modellen vi har för att göra förutsägelser om framtiden för dessa växtsamhällen."

Dr Stephen Good, Oregon State University avdelning för biologisk och ekologisk ingenjörsteknik, professor, Corvallis, Oregon, ledde projektet. Han och Moore fick sällskap i deras utredning av Dr. Diego Miralles, Gents universitets laboratorium för hydrologi och vattenförvaltning, Gent, Belgien.

Moore sa att hon och Good båda presenterade på affischer vid en konferens i Ecuador på motsatta sidor av rummet och fann att de hade nästan identiska resultat.

"På pricken, vi bestämde oss för att publicera något tillsammans om dessa fynd, och detta papper är produkten av det förändringsmötet, " Hon sa.

Deras papper, "Ett mesiskt maximum i biologisk vattenanvändning avgränsar biomkänslighet för torrhetsförskjutningar, " dök upp Naturekologi och evolution s webbplats, www.nature.com/natecolevol/, 13 nov.

"Vi tittar på växtvattenanvändning på global skala i alla klimat, ", sa Moore. "Det här dokumentet kommer att hjälpa till att förstå den potentiella vattenanvändningen av en biom, eller naturligt växtsamhälle, i ett område med tanke på dess regionala klimat."

Genom att använda modellen som utvecklats av Good, hon sa att de kan avgöra vilken del av nederbörden som används av växter.

"Om du var i en Amazonas regnskog, det är ett mycket produktivt område och använder en stor del av nederbörden för att växa, " sade Moore. "I en öken, andelen av nederbörden som används av växterna är mindre eftersom en del av det kommer att avdunsta innan det kan användas.

"På andra änden av spektrumet, om du går någonstans ännu blötare, som molnskogarna på bergen på Hawaii, dessa system använder mindre av nederbörden på ett fördelaktigt sätt eftersom vatten går förlorat till strömflöde eller avdunstning av våta löv."

Moore sa att laget karakteriserar intervallet mellan de två ytterligheterna vått och torrt.

"Vi har bestämt ett mesiskt maximum, som är mitten av kurvan mellan de två ändarna av klimatspektrat, " Hon sa.

"Den andel som förekommer i ett klimat i det intervallet är balansen där växterna kan använda lite mer fukt än vad de brukar få, vilket gör att växter optimerar användningen av vatten för gynnsam tillväxt, sa hon. Man kan kalla det den söta platsen.

Moore sa att hon var ansvarig för att samla in data från fältstationer runt om i världen. Hon valde data från naturliga observationsstudier för att undvika platser där produktiviteten i hög grad påverkas av förvaltningen.

Förutom att demonstrera fenomenet mesic maximum med hjälp av naturligt förekommande data, de har modellerat resultaten med hjälp av en ny matematisk metod. Modellen visar hur nederbörden fördelas mellan växtvattenanvändning, avdunstning, avrinning och avlyssning.

"Projektionen stämmer mycket överens med vad som observerades på fältstationer runt om i världen, ", sa hon. "Vi tog fram en karta baserad på modellen för att visa vilka delar av världen som kommer att falla utanför kurvan och inte längre använda sin nederbörd lika effektivt för fördelaktig tillväxt."

Eftersom dessa ekosystem inte bevattnas eller har ett annat alternativ för att få vatten, deras produktion kan förväntas minska, sa Moore.

Forskarna strävar efter att fastställa:Vad är vattenanvändningen sannolikt, allt annat lika? Denna nya information kan hjälpa forskare att avgöra var optimal transpiration är i ett givet klimat och hur olika förvaltningsmetoder kan förändra det, dvs. ersätta äldre träd med yngre träd eller ersätta gräsmark med åkermark.

"Till exempel, dessa data kan användas för att ta reda på hur mycket strömflödet kommer att vara i Mississippifloden i framtiden, " sa hon. "Vi behöver veta hur mycket vatten som går förlorat för att ta reda på hur mycket vi kommer att ha för dricksvatten."

Också, Moore sa, modellbyggare kommer att vara intresserade av denna information eftersom de bestämmer hur mycket vatten som finns i atmosfären, eftersom det driver klimatet.

"Det är fortfarande ett mysterium för oss som arbetar inom hydrologi för att avgöra var vattnet tar vägen när det regnar, och den här studien är ett bra steg framåt för att försöka uppnå det, " sa Moore.