Förutsägelser om klimatförändringar tar inte hänsyn till hela skalan av möjliga effekter av stigande koldioxidnivåer, säger forskare.

Forskare använder för närvarande modeller där en uppvärmning på 1,5°C sammanfaller med koldioxid i atmosfären på mellan 425 och 520 delar per miljon (ppm).

Men analys från University of Exeter och Met Office tyder på att om klimatet värms långsammare, 1,5°C uppvärmning skulle kunna fördröjas tills CO2 nådde högre nivåer – upp till 765 ppm om inga andra växthusgaser spelade in eller om deras effekter motverkades av föroreningspartiklar i atmosfären.

Ökad CO2 påverkar skördarna, växternas biologiska mångfald och havsförsurning – och forskarna varnar för att studier kan underskatta sådana effekter genom att använda ett för snävt intervall av CO2-nivåer.

"Utöver att vara en viktig orsak till global uppvärmning, CO2 påverkar också livet direkt, " sa professor Richard Betts.

"Högre CO2-koncentrationer orsakar ökad tillväxt hos många växtarter. Detta orsakar en allmän "grönning" av vegetationen, men förändrar också ekosystemens sammansättning – vissa arter klarar sig bättre än andra. Långsammare växande stora trädslag kan förlora mot snabbväxande konkurrenter.

"Det kan också minska effekterna av torka till viss del, eftersom många växter använder mindre vatten när CO2 är högre.

"Båda dessa faktorer kan potentiellt öka skörden, möjligen bidra till att kompensera några av de negativa effekterna av klimatförändringar – även om det händer, grödornas näringsvärde kan sänkas till följd av den extra koldioxiden.

"Stigande koldioxid orsakar också försurning av havet som är skadligt för koraller och vissa planktonarter.

"Det pågår nu ett enormt vetenskapligt arbete för att ta reda på hur världen kommer att se ut när den globala uppvärmningen når 1,5°C. För att få hela bilden, vi måste överväga dessa andra effekter av CO2 såväl som de av stigande temperaturer."

Det råder osäkerhet om hur mycket atmosfären kommer att värmas upp som svar på särskilda växthusgaser - ett mått som kallas "klimatkänslighet".

Studien drog slutsatsen att ett brett spektrum av CO2-koncentrationer skulle kunna följa med den globala uppvärmningen på 1,5°C eller 2°C.

Förklara den nya studien, Professor Betts sa att han och Dr. Doug McNeall gjorde beräkningar av Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) "omvänt".

"Istället för att beräkna sannolikheten för en viss uppvärmning om CO2 fördubblas, vi beräknade sannolikheten för en viss mängd CO2 -ökning för en viss uppvärmningsnivå (1,5 ° C och 2 ° C), " han sa.

"Detta låter oss uppskatta vad intervallet för CO2-koncentrationer skulle vara när den globala uppvärmningen passerar dessa nivåer, om CO2 var det enda i atmosfären som vi förändrar."