Globala torrmarker upplever en snabbare uppvärmning än genomsnittet och är också bland de mest sårbara regionerna för klimatförändringar. Meteorologiska mätvärden pekar alla på en framväxande trend av ökad yttorrhet, väcka oro för ökenspridning och nedbrytning av mark. Dock, färska satellitobservationer visar också frodigare torrmarker, i uppenbar motsägelse till bilden av torra marker som blir torrare. I en ny recensionsartikel publicerad i Naturrecensioner Jord &Miljö , ett internationellt team undersökte ingående globala torra torrhetsförändringar med bevis från litteraturen och olika källor för jordobservationer och numerisk modellering. Ett nyckelbudskap i denna syntes är att, genom att överväga den fysiologiska effekten av stigande atmosfärisk koldioxid (CO ₂ ), den uppenbara paradoxen mellan ökad yttorrhet och frodigare torrmarksvegetation kan faktiskt lösas.

Leds av forskare från Peking University, I teamet ingår forskare med mångsidig expertis inom global torrmarksforskning från Kina, STORBRITANNIEN., Frankrike, Australien, USA och Österrike. Genom att använda ett brett utbud av torrhetsmått, teamet gav en mer komplett bild av nuvarande och framtida torrhetsförändringar över globala torrmarker. De fann att atmosfärsbaserade mätvärden generellt visar en stark trend med stigande torrhet; medan jordfuktighet och avrinning också innebär ökad torrhet på torra områden, ändå i långsammare takt. Däremot ekosystembaserade mätvärden visar en trend av grönare och minskad växtvattenstress, trots den stigande atmosfäriska torrheten. Samförekomsten av atmosfärisk torkning och ekosystemgrönning över torra marker bekräftas också av modellsimuleringar av vegetationsdynamik.

Lian Xu från Peking University, huvudförfattaren till denna studie, förklarar:"Bokstavligen, torrhet innebär otillräcklig vattentillgång för att möta efterfrågan. Dock, för olika delar av markytan, deras utbuds- och efterfrågesidor är olika; och de kan röra sig i olika riktningar under miljöförändringar. Därför, när olika torrhetsmätvärden sammanförs i en enhetlig ram, de kan ha väldigt olika trender." Han tillade vidare:"Ingen enskild metrik fångar helt den komplexa karaktären av torrheten på landytan."

Högre temperaturer ökar atmosfärens behov av vatten, och förväntas förvärra växtvattenspänningen. Dock, torra växter har visat sig uppleva minskade nivåer av vattenstress tack vare den samtidigt ökande koncentrationen av atmosfärisk koldioxid ₂ . Detta beror på att porerna på växtblad (stomata), som möjliggör vattenförlust genom en process som kallas transpiration, delvis nära under högre CO ₂ koncentrationer, sparar vatten under ökande torrhet. För vattenstressade ekosystem, det sparade vattnet gör att växter kan fånga extra koldioxid ₂ och därmed utlösa kraftigare tillväxt (grönning). Den minskade växttranspirationen påverkar även andra processer på markytan, lämnar mer vatten lagrat i jordar och rinner iväg genom floder, men samtidigt också göra den ytnära luften varmare och torrare.

"Det är alltid frestande att definiera den vattenstress som växter kommer att känna under klimatförändringar av de nya väderregimer de kan uppleva. Vår forskning visar att ignorering av vegetationsfysiologiska svar ger en ofullständig bild, eftersom förmågan att anpassa sig till torrare förhållanden är starkare än förväntat, " sa Chris Huntingford från UK Centre for Ecology and Hydrology.

Författarna noterar att framtida förändringar av torrmarker kan vara mycket olinjära, och med förbehåll för ytterligare drivkrafter som snabbtorka, brandstörningar och intensifiering av mänskliga aktiviteter, som ännu inte är helt förstått. "Förstå möjliga olinjära beteenden och vändpunkter för förändringar i torra ekosystem, och förbättra deras representation i jordsystemmodeller, har hög prioritet för framtida forskning, " tillade Lian.

I framtiden, den snabbt växande befolkningen och den socioekonomiska utvecklingen i torra områden kan öka människans vattenbehov dramatiskt, som kommer att bli den viktigaste drivkraften för förändringar av torrhet på torra land, konkurrerar med ekosystemen om vatten och utgör ett växande hot mot ekosystemens hälsa. "Torrland vattenresursförvaltning och begränsning av klimatförändringar bör överväga hur man kan hantera vatten på mer effektiva och hållbara sätt, för att skydda livsmedelssäkerheten samtidigt som vi bibehåller hälsosamma ekosystem, " sa Fu Bojie från den kinesiska vetenskapsakademin, som leder Global Dryland Ecosystem Program (Global-DEP) som syftar till att underlätta torrland social-ekologisk hållbarhet.