Extrem torkas påverkan på växter kommer att bli mer dominerande under framtida klimatförändringar, som noterats i en tidning i dagboken Naturens klimatförändringar . Analyser visar att torka inte bara kommer att bli vanligare under framtida klimat, men fler av dessa händelser kommer att vara extrema, bidrar till minskningen av växtproduktionen som är väsentlig för människor och djur.

"Även om växter kan, i många fall, dra nytta av ökade nivåer av koldioxid som förutspås för den framtida atmosfären, inverkan av svår torka på att förstöra dessa växter kommer att vara extrem, särskilt i Amazonas, Sydafrika, Medelhavs, Australien, och sydvästra USA, "sade huvudstudieförfattaren Chonggang Xu från Los Alamos National Laboratory. Framtida torkahändelser är vanligtvis förknippade med låg luftfuktighet, låg nederbörd, hög temperatur, och förändringar i kol som frigörs från brandstörningar.

Frekvensen av extrem torka (definierad av lågt växttillgängligt markvatten) per år förutspås öka med en faktor på ~3,8 under ett scenario med höga växthusgasutsläpp och med en faktor på ~3,1 under ett mellanliggande scenario för växthusgasutsläpp under 2075-2099, jämfört med den historiska perioden 1850-1999.

Torka är redan den mest utbredda faktorn som påverkar växtproduktionen via direkta fysiologiska effekter som vattenbegränsning och värmestress. Men indirekt kan det också ha förödande effekt, genom ökad frekvens och intensitet av störningar som brand- och insektsutbrott som släpper ut stora mängder kol tillbaka till atmosfären.

Växter fixerar koldioxid i ett ekosystem genom fotosyntes, och denna process spelar en nyckelroll i nettokolbalansen i den terrestra biosfären som bidrog till dess reglering av atmosfärisk koldioxid. Och även om högre koldioxidkoncentrationer under kommande decennier kan bidra till att öka växtproduktionen, kombinationen av låg tillgång på markvatten, värme stress, och störningar i samband med torka skulle kunna förneka fördelarna med sådan befruktning.

"Framtida växtproduktion under förhöjda koldioxidnivåer är fortfarande mycket osäker trots vår kunskap om koldioxidgödslingseffekter på växternas produktivitet, " sa Xu.

Forskargruppen analyserade resultaten från 13 Earth System Models (ESMs) och resultaten visar att på grund av en dramatisk ökning av frekvensen av extrem torka, Omfattningen av globalt genomsnittliga minskningar av växtproduktion kommer att nästan tredubblas under det sista kvartalet av detta århundrade jämfört med studiens historiska period (1850-1999).

För växter som lever genom mild eller måttlig torka, situationen är inte lika svår. Problemet är att fler av torkan som kommer kommer att vara de extrema. "Vår analys indikerar en hög risk för ökande effekter av extrem torka på den globala kolcykeln med atmosfärisk uppvärmning, " Xu sa, "Men samtidigt denna torkarisk kommer potentiellt att mildras av positiva anomalier i växtproduktionen i samband med gynnsamma miljöförhållanden."