Som en klimatkameleont, Kalifornien blev brunt under torkan 2012–16, när vegetationen torkade eller dog.

Men förändringen var inte enhetlig. Enligt forskning från UCLA och Columbia University, stora områden i den norra delen av staten påverkades inte allvarligt, medan södra Kalifornien blev mycket brunare än vanligt.

"Södra Kalifornien är mer benägna än den norra delen av staten att få allvarliga torka, "sa UCLA klimatforskaren Glen MacDonald, en av tidningens författare. "Men den skillnaden verkar öka."

Det betyder att ytterligare stress kommer att läggas på djurens ekosystem och resurser som de cirka 24 miljoner människor som bor i södra Kalifornien behöver för att överleva, inklusive energi, mat och vattenförsörjning.

Problemet är inte bara brist på nederbörd. Hetare temperaturer på grund av den globala uppvärmningen - som påskyndar avdunstning och gör torkaeffekter värre - spelar en stor roll på många platser, inklusive södra Kalifornien och vissa delar av Sierra Nevada.

Ett band med låg till mitten höjdskog i västra Sierra drabbades särskilt hårt och visade drastisk brunning, Sa MacDonald. Det området i Sierra Nevada upplevde en hög koncentration av träddöd, vilket bidrog till Kaliforniens totala förlust av mer än 129 miljoner träd sedan 2010.

I kontrast, vissa delar av Kalifornien blev grönare - mestadels vid höga höjder och i den nordvästra delen av staten, där det är svalare och fuktigare.

Forskarna undersökte satellitbilder som går tillbaka till 2000 och historiska register från 1895. De kombinerade dessa uppgifter med information om torka svårighetsgrad och vegetationsindex - som analyserar bilder för att avgöra hur tätt grön en lapp är.

Forskningen finansierades delvis av UCLA:s Sustainable LA Grand Challenge, som försöker utveckla informerade strategier för att överföra L.A. County till 100 procent förnybar energi, 100 procent lokalt vatten och förbättrad ekosystemhälsa år 2050.

Huvudförfattare Chunyu Dong, som arbetade på projektet som en UCLA postdoktoral forskare, sa fynden avslöjar en sekellång trend i södra Kalifornien mot ett torrare klimat som inte bara påverkar växter, men också miljontals människors liv.

"Vattenbristen i södra Kalifornien kommer att bli allvarligare under de kommande decennierna, särskilt när vi tänker på att befolkningen här ökar snabbt, "Sa Dong.

Förändringarna har också konsekvenser för skogsbränder, han lade till. Ytterligare torr vegetation och varmare, blåsigt väder kan leda till fler stora bränder som är svåra att kontrollera.

Det stämmer överens med 2017 års forskning av MacDonald, som använde det naturliga klimatrekordet i gamla trädringar för att förstå hur klimatvariationer och torka har förändrats under hundratals år. Det dokumentet visade att Kalifornien befinner sig i ett scenario utan motstycke där klimatet har värmts samtidigt som variationer i temperatur och nederbörd har förstorats, stödja snabb växttillväxt under våta år och sedan torka under varma somrar, vilket ger mer bränsle till skogsbränder.

Regnsäsongen 2019 gjorde Kalifornien torkafritt för första gången sedan 2011, gröna staten och orsaka superblom av vildblomma, även i öknar. Men MacDonald sa att lättnaden kan vara kortvarig.

"Det enda som verkar komma upp är att vi kommer att ha fler svängningar i nederbörd, "sa han." Vi kommer att ha vår säsongsmässiga torra sommar och det fina bränslet kommer att torka ut. Om det är en varm sommar, förhållandena är mogna för en löpeld. Det värsta vi kan göra är att säga att vi inte behöver oroa oss för det här längre. "

Hur klimatförändringar och torka kommer att omforma statens vegetation på lång sikt återstår att se. Några kustnära salvia -buskar och chaparral kan ersättas av gräsmarker, och buske med låg höjd och skog kan till och med ersätta någon barrskog, MacDonald sa, men det behövs mer studier.