Torka kan innebära restriktioner för vattning av gräsmattan, skördeförluster för bönder och ökad risk för skogsbränder. Men det kan också slå dig och ditt elbolag i plånboken.

I samhällen som är beroende av vatten för elproduktion, en torka kan innebära högre elkostnader och föroreningar kopplade till förlust av vattenkraft.

I en nyligen genomförd studie, ett team ledd av en forskare från North Carolina State University analyserade nedströmseffekterna av en torka i Kalifornien som ägde rum 2012-2016, och ansågs vara en av de värsta i statens historia.

De fann att torka ledde till betydande ökningar av energikostnaderna för tre stora investerarägda verktyg i staten, men andra väderrelaterade händelser var sannolikt också den främsta boven bakom dessa ökningar.

De fann också att ökade skadliga utsläpp av växthusgaser kan kopplas till vattenkraftförluster under torka i framtiden, även när fler källor av förnybar energi läggs till nätet.

"Det finns en förväntning om att sådana här torkar kommer att hända igen i framtiden, så det finns mycket uppmärksamhet på hur det påverkade staten som helhet och deras kraftsystem, sa Jordan Kern, motsvarande författare till studien och en biträdande professor vid NC State's Department of Forestry &Environmental Resources. "Vi kände att det fanns ett behov av att förstå vad som händer med nätet under torka, särskilt från en ekonomisk, ekonomisk, och miljöperspektiv, och vi ville ge mer klarhet."

I studien, Kern och forskare vid University of North Carolina i Chapel Hill utvecklade ett nytt mjukvaruverktyg för att modellera de ekonomiska och miljömässiga effekterna av torkan i Kalifornien, en stat som är beroende av vattenkraft för att leverera en betydande del av sin kraft.

I genomsnitt, staten använder vattenkraft för att försörja 13 procent av sitt energibehov, Kern och hans kollegor rapporterade. Under torkan, det var lägre nivåer av nederbörd, smält snö och bäckflöde.

Som ett resultat, vattenkraften stod för bara 6 procent av statens elbehov under det värsta året av torkan. På samma gång, forskarna rapporterade att ökade temperaturer ledde till ett större behov av kraft för kylning.

De fann att torkan hade en "måttlig" inverkan på marknadspriset på el. Men det var faktiskt en annan väderhändelse som hade en större inverkan på kostnaderna:en extrem kyla 2014 känd som en "polär virvel" i östra USA som ledde till ökade priser på naturgas över hela landet.

Forskare uppskattade att förlusten av vattenkraftsproduktion kostade tre huvudsakliga investerarägda verktyg i Kalifornien 1,9 miljarder dollar. Dock, ökat behov av kyla på grund av högre temperaturer under perioden hade sannolikt en större ekonomisk kostnad än den förlorade vattenkraften, till 3,8 miljarder dollar. Båda är kostnader som kan vältras över på konsumenterna.

"Vi försökte ta reda på exakt hur torkan bidrog till det ökade priset på el på marknaden, " sa Kern. "Vi hittade en rimlig effekt, men överlag, ökningen av priset under torkan i Kalifornien berodde faktiskt på högre naturgaspriser."

Forskare utvärderade också om ökningar av förnybara energiresurser, som vind- och solenergi, skulle kunna bidra till att förhindra ökningar av utsläppen av koldioxid från kraftproduktion under torka i framtiden.

"Vanligtvis är det som händer i Kalifornien under en torka att de måste slå på naturgaskraftverk, och det finns en topp i utsläppen, " sade Kern. "Det var en slump att staten byggde mer förnybar energi under torkan. Som ett resultat av det, när de förlorade vattenkraften, de behövde inte slå på lika många naturgasanläggningar."

Medan annan tidigare forskning har föreslagit att ett ökat beroende av kraft som genereras genom vind och sol kan kompensera för ökade koldioxidutsläpp orsakade av torka, forskarna sa att det inte var vad de såg.

De rapporterade att även när förnybar energikapacitet fördubblades, deras modell visade samma ökning av fossilbränsleproduktion och koldioxidutsläpp under torka år.

Kern sa att även om förnybara energikällor resulterar i minskade utsläpp totalt sett, deras analys pekar på att torka år orsakar högre utsläpp, även i system med mer förnybara källor.

"Under en torka när du inte har vattenkraft, nätet behöver andra typer av flexibel produktion, " sa han. "De måste fortfarande ha produktionskällor som kan slås på när de förlorar vattenkraft, och vi tror att det fortfarande kommer att orsaka periodiska ökningar av utsläppen, även med ökad förnybar energiproduktion."

Studien är en del av ett pågående arbete för att förstå effekterna av stora väderhändelser som torka, översvämningar eller kraftiga vindar på elkraftsystem för att potentiellt minska strömtillförlitligheten, miljömässiga och finansiella risker för företag och deras kunder.

"Min grupp ägnar mycket tid åt att ta reda på hur extremt väder påverkar kraftsystem, "Sa Kern. "Vad vi vill veta handlar om extremt väder som försämrar funktionen hos nätet – orsakar det strömavbrott eller ökar kostnaderna för konsumenterna."

Studien publicerades online i tidskriften Miljöforskningsbrev .