En idé om klimatförändringar antydde att högre temperaturer skulle öka växten och livsmedelsproduktionen. Det kan ha varit en trend en stund, där växttillväxten blomstrade med en längre växtsäsong, men den senaste analysen av satellitdata visar att stigande globala temperaturer har nått en tipppunkt där högre temperaturer i stället för att vara fördelaktiga orsakar torka, vilket är minskar nu växttillväxten i planetär skala. Detta kan påverka livsmedelssäkerheten, biobränslen och den globala koldioxidcykeln. "Detta är en ganska allvarlig varning om att varmare temperaturer inte kommer att förbättra växternas tillväxt oändligt", säger Steven Running från University of Montana.
Under 1980- och 1990-talet ökade den globala markproduktionsproduktiviteten så mycket som sex procent. Forskare säger att det hände eftersom temperaturen, solstrålningen och tillgången på vatten - påverkad av klimatförändringarna - under den tiden var gynnsam för tillväxt.
Under de senaste tio åren är nedgången i den globala växttillväxten liten - bara en procent. Men det kan betyda en trend.
"Dessa resultat är utomordentligt betydande eftersom de visar att den globala nettoeffekten av klimatuppvärmning på produktiviteten för markväxtlighet inte behöver vara positiv - vilket dokumenterades under 1980- och 1990-talet," sade Diane Wickland, NASA: s huvudkontor och chef för NASA: s Terrestrial Ekologisk forskningsprogram.
En artikel i vetenskap 2003 som leddes av den dåvarande forskaren Ramakrishna Nemani från University of Montana (nu vid NASA Ames Research Center, Moffett Field, Kalifornien) visade att produktiviteten för markanläggningar var på väg upp.
Den löpande och medförfattaren Maosheng Zhao planerade ursprungligen att uppdatera Nemanis analys och förväntar sig att se liknande resultat eftersom globala medeltemperaturer har fortsatt att klättra. Istället fann de att effekterna av regional torka överväldigade det positiva inflytandet av en längre växtsäsong och drog ner den globala växtskyddsproduktiviteten mellan 2000 och 2009.
Upptäckten kommer från en analys av växtproduktivitetsdata från Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) på NASA: s Terra-satellit, i kombination med klimatvariabler för växtsäsong inklusive temperatur, solstrålning och vatten. Växt- och klimatdata tas in i en algoritm som beskriver begränsningar för växttillväxt på olika geografiska platser.
Till exempel är tillväxten generellt begränsad i höga breddegrader av temperatur och i öknar med vatten. Men regionala begränsningar kan variera i deras grad av påverkan på tillväxten under hela växtsäsongen.
Zhao och Running analys visade att ekosystem på norra halvklotet med hög latitud har fortsatt att dra nytta av varmare temperaturer och en längre växtsäsong sedan 2000. Men den effekten motverkades av den uppvärmningsassocierade torka som begränsade tillväxten på södra halvklotet, vilket resulterade i en global global förlust av markproduktivitet.
"Det senaste decenniets nettonedgång i markproduktiviteten illustrerar att ett komplext samspel mellan temperatur, nederbörd, molnighet och koldioxid, antagligen i kombination med andra faktorer som näringsämnen och markhantering, kommer att avgöra framtida mönster och trender i produktiviteten," sade Wickland .
Forskarna planerar att hålla ett register över trenderna i framtiden. Av en anledning fungerar växter som en "sjunka" koldioxid och växlande produktivitet är kopplad till växlande nivåer av växthusgas i atmosfären. Stress på växttillväxt kan också utmana livsmedelsproduktionen.
"Potentialen för att den framtida uppvärmningen skulle orsaka ytterligare minskningar förbättrar inte bra för biosfärens förmåga att stödja flera samhälleliga krav på jordbruksproduktion, fiberbehov och allt mer biobränsleproduktion," sade Zhao.
"Även om den sjunkande trenden under det senaste decenniet inte fortsätter kan skogar och skördar för flera fördelar för att inkludera livsmedelsproduktion, skörd av biobränsle och kollagring bli mycket utmanande mot bakgrund av de möjliga effekterna av sådana förändringar i decadalskala." Sa Wickland.
Teamet publicerade sina resultat 20 augusti i Science.
Källa: NASA
