Studien, leds av London School of Hygiene &Tropical Medicine (LSHTM), är den första som systematiskt undersöker i vilken utsträckning förväntade förändringar som temperaturhöjningar och minskad vattentillgång kan påverka produktionen och näringskvaliteten hos vanliga grödor som tomater, bladgrönsaker och baljväxter.

Om inga åtgärder vidtas för att minska de negativa effekterna på jordbrukets avkastning, forskarna uppskattar att de miljöförändringar som förutspås inträffa i mitten till slutet av seklet i vattentillgång och ozonkoncentrationer skulle minska den genomsnittliga skörden av grönsaker och baljväxter med 35 % respektive 9 %. I heta miljöer som södra Europa och stora delar av Afrika och Sydasien, ökade lufttemperaturer skulle minska den genomsnittliga grönsaksskörden med uppskattningsvis 31 %.

Miljöförändringar, inklusive klimatförändringar, vattenbrist och förlust av biologisk mångfald, förutspås bli mer djupgående under 2000-talet – vilket innebär betydande utmaningar för det globala jordbruket, matsäkerhet och näring. Medan det finns växande bevis för att förutspådda framtida förändringar i temperatur och nederbörd kommer att leda till betydande minskningar av skördarna av många basgrödor som ris och vete, effekterna på grönsaker och baljväxter - viktiga beståndsdelar i hälsosam kost - är i stort sett okända.

För att komma till rätta med detta bevisklyfta genomförde forskarna en systematisk genomgång av alla tillgängliga bevis från experimentella studier publicerade sedan 1975 om effekterna av förändringar i miljöexponering på avkastningen och näringskvaliteten hos grönsaker och baljväxter. Experiment som ingår i granskningen genomfördes i 40 länder.

Teamet uppskattade sedan effekterna på skördarnas och näringskvaliteten av förändringar i viktiga miljöexponeringar, inklusive ökningar av växthusgaser (troposfärisk koldioxid och ozon), minskad tillgång på vatten för bevattning och stigande omgivningstemperaturer.

Tidigare forskning har visat att höjda nivåer av koldioxid skulle öka skördarna, men denna studie identifierade för första gången att dessa potentiella avkastningsfördelar sannolikt kommer att upphävas i närvaro av samtidiga förändringar i andra miljöexponeringar.

Forskarna varnar för att i avsaknad av betydande ansträngningar för att svara på förutspådda framtida miljöförändringar, Minskningar av skörden av grönsaker och baljväxter kommer att avsevärt förändra deras tillgänglighet globalt. Sådana förändringar kan påverka överkomligheten och konsumtionen av grönsaker och baljväxter på medellång till lång sikt och detta kan ha betydande effekter på befolkningens hälsa runt om i världen.

Dr Pauline Scheelbeek, huvudförfattare på LSHTM, sa:"Vår studie visar att miljöförändringar som ökad temperatur och vattenbrist kan utgöra ett verkligt hot mot den globala jordbruksproduktionen, med sannolika ytterligare effekter på livsmedelsförsörjningen och befolkningens hälsa.

"Grönsaker och baljväxter är viktiga komponenter för en hälsosam, balanserade och hållbara kost- och näringsriktlinjer rekommenderar konsekvent människor att införliva mer grönsaker och baljväxter i sin kost. Vår nya analys tyder på, dock, att detta råd står i konflikt med de potentiella effekterna av miljöförändringar som kommer att minska tillgången på dessa viktiga grödor om inte åtgärder vidtas."

För att minska riskerna som framtida miljöförändringar innebär för dessa grödor, forskare säger att innovationer för att förbättra jordbruksproduktionen måste prioriteras, inklusive utveckling av nya grödor samt förbättrad jordbruksförvaltning och mekanisering.

Professor Alan Dangour, senior författare på LSHTM, sa:"Vi har för första gången samlat alla tillgängliga bevis om miljöförändringarnas inverkan på avkastningen och kvaliteten på grönsaker och baljväxter.

"Vår analys tyder på att om vi tar en "business as usual"-strategi, miljöförändringar kommer att avsevärt minska den globala tillgängligheten av dessa viktiga livsmedel. Brådskande åtgärder måste vidtas, inklusive att arbeta för att stödja jordbrukssektorn för att öka dess motståndskraft mot miljöförändringar och detta måste vara en prioritet för regeringar över hela världen.

"Men vår studie identifierar också den bredare politiska relevansen av miljöförändringar. Grönsaker och baljväxter är väsentliga beståndsdelar i hälsosam kost och därför måste ansträngningar för att säkerställa att deras globala tillgänglighet inte hotas av förutspådda miljöförändringar också stå högt på den globala folkhälsoagendan. "

Författarna erkänner studiens begränsningar, inklusive det faktum att samlade bevis om påverkan av miljöförändringar på näringskvaliteten hos grönsaker och baljväxter var begränsad och forskargruppen identifierade detta som ett område som kräver mer bevisgenerering.

Studien finansierades av Wellcome Trust som en del av dess Our Planet, Vårt hälsoprogram.

Dr Howie Frumkin, Chef för vår planet, Vår hälsa på Wellcome, sade:"Förbättringar inom jordbruksteknologi har dramatiskt ökat världens livsmedelsproduktion under de senaste 80 åren. Men vi får inte vara självbelåtna. Miljöförändringar, inklusive mer kaotiska vädermönster och ett värmande klimat, hotar vår förmåga att föda världens människor.

"Denna utmärkta recension belyser att några av de viktigaste livsmedel, och några av världens mest utsatta människor, löper störst risk. Denna forskning är en väckarklocka, understryker att det är brådskande att ta itu med klimatförändringarna och att förbättra jordbruksmetoderna."