Kuster, hav, ekosystem, väder och människors hälsa alla drabbas av klimatförändringar, och nu kan värdefulla jordar också påverkas.

Klimatförändringar kan minska jordens förmåga att absorbera vatten i många delar av världen, enligt en Rutgers-ledd studie. Och det kan få allvarliga konsekvenser för grundvattentillförseln, livsmedelsproduktion och säkerhet, dagvattenavrinning, biologisk mångfald och ekosystem.

Studien publiceras i tidskriften Vetenskapliga framsteg .

"Eftersom nederbördsmönster och andra miljöförhållanden förändras globalt till följd av klimatförändringar, våra resultat tyder på att hur vatten interagerar med jord kan förändras avsevärt i många delar av världen, och gör det ganska snabbt, "sa medförfattaren Daniel Giménez, en jordvetare och professor vid Institutionen för miljövetenskap vid Rutgers University-New Brunswick. "Vi föreslår att riktningen, förändringarnas storlek och takt bör mätas och införlivas i förutsägelser av ekosystemets svar på klimatförändringar. "

Vatten i marken är avgörande för lagring av kol, och markförändringar kan påverka koldioxidhalten i luften på ett oförutsägbart sätt, enligt Giménez, vid School of Environmental and Biological Sciences. Koldioxid är en av de viktigaste växthusgaserna som är kopplade till klimatförändringar.

Giménez var medförfattare till en studie publicerad i tidskriften Natur förra året visar att regionala ökningar av nederbörd på grund av klimatförändringar kan leda till mindre vatteninfiltration, mer avrinning och erosion, och större risk för blixtnedslag.

Huruvida nederbörd kommer att infiltrera eller rinna ut från jorden avgör hur mycket vatten som kommer att finnas tillgängligt för växter eller kommer att förångas i luften. Studier har visat att vatteninfiltration till marken kan förändras under ett till två decennier med ökad nederbörd, och klimatförändringar förväntas öka regnet i många delar av världen.

Under ett 25-årigt experiment i Kansas som involverade bevattning av präriejord med sprinkler, ett Rutgers-ledt team av forskare fann att en ökning med 35 procent i nederbörd ledde till en minskning av vatteninfiltrationen i marken med 21 till 33 procent och bara en liten ökning av vätskeansamlingen.

De största förändringarna var kopplade till förändringar i relativt stora porer, eller mellanslag, i jorden. Stora porer fångar upp vatten som växter och mikroorganismer kan använda, och det bidrar till ökad biologisk aktivitet och näringscykling i marken och minskar markförlusterna genom erosion.

Med ökad nederbörd, växtsamhällen hade tjockare rötter som kunde täppa till större porer och det fanns mindre intensiva cykler av markexpansion när vatten tillsattes eller sammandragning när vatten togs bort.

Nästa steg är att undersöka mekanismerna som driver de observerade förändringarna, för att extrapolera resultaten till andra regioner i världen och införliva dem i förutsägelser om hur ekosystem kommer att reagera på klimatförändringar. Forskarna vill också studera ett bredare utbud av miljöfaktorer och jordtyper, och identifiera andra markförändringar som kan bero på förändringar i klimatet.