L'impatto della siccità estrema sulle piante diventerà più dominante nei futuri cambiamenti climatici, come notato in un articolo uscito oggi sulla rivista Cambiamenti climatici naturali . L'analisi mostra che non solo le siccità diventeranno più frequenti nei climi futuri, ma più di quegli eventi saranno estremi, aggiungendo alla riduzione della produzione vegetale essenziale per le popolazioni umane e animali.

"Anche se le piante possono, in molti casi, beneficiare dell'aumento dei livelli di anidride carbonica previsti per l'atmosfera futura, l'impatto di una grave siccità sulla distruzione di queste piante sarà estremo, soprattutto in Amazzonia, Sud Africa, Mediterraneo, Australia, e sud-ovest degli Stati Uniti, ", ha affermato l'autore principale dello studio Chonggang Xu del Los Alamos National Laboratory. I futuri eventi di siccità sono tipicamente associati a bassa umidità, scarse precipitazioni, alta temperatura, e le variazioni del carbonio rilasciato dalle perturbazioni del fuoco.

Si prevede che la frequenza annuale di siccità estreme (definita da acqua del suolo poco accessibile alle piante) aumenterà di un fattore di ~3,8 in uno scenario con elevate emissioni di gas serra e di un fattore di ~3,1 in uno scenario di emissioni intermedie di gas serra durante il 2075-2099, rispetto al periodo storico 1850-1999.

La siccità è già il fattore più diffuso che influenza la produzione vegetale attraverso impatti fisiologici diretti come la limitazione dell'acqua e lo stress da calore. Ma indirettamente può anche avere un effetto devastante, attraverso l'aumento della frequenza e dell'intensità di disturbi come incendi e focolai di insetti che rilasciano grandi quantità di carbonio nell'atmosfera.

Le piante fissano l'anidride carbonica in un ecosistema attraverso la fotosintesi, e questo processo gioca un ruolo chiave nel bilancio netto del carbonio della biosfera terrestre che ha contribuito alla sua regolazione dell'anidride carbonica atmosferica. E anche se concentrazioni più elevate di anidride carbonica nei decenni futuri possono aiutare ad aumentare la produzione delle piante, la combinazione di scarsa disponibilità idrica del suolo, stress da calore, e i disturbi associati alla siccità potrebbero negare i benefici di tale fertilizzazione.

"La futura produzione di piante con livelli elevati di anidride carbonica rimane altamente incerta nonostante le nostre conoscenze sugli effetti della fertilizzazione con anidride carbonica sulla produttività delle piante, " disse Xu.

Il team di ricerca ha analizzato i risultati di 13 Earth System Models (ESM) e i risultati mostrano che a causa di un drammatico aumento della frequenza di siccità estreme, l'entità delle riduzioni medie globali della produzione vegetale sarà quasi triplicata entro l'ultimo quarto di questo secolo rispetto a quella del periodo storico dello studio (1850-1999).

Per le piante che vivono una siccità lieve o moderata, la situazione non è così grave. Il problema è che la maggior parte delle siccità che arriveranno saranno quelle estreme. "La nostra analisi indica un alto rischio di aumento degli impatti di siccità estreme sul ciclo globale del carbonio con il riscaldamento atmosferico, "Xu ha detto, "Allo stesso tempo, però, questo rischio di siccità sarà potenzialmente mitigato da anomalie positive della produzione vegetale associate a condizioni ambientali favorevoli".